N. F. XVII. Nr. 38 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Mit anderen Worten: Das Spektrum ist bedingt 

 durch die spezielle ^Constitution des Atoms und 

 die vorhin aufgeworfene Frage geht darauf hinaus : 

 wie haben wir uns die Bindung der Elektronen 

 um den Atomkern zu denken, damit das Atom 

 die ihm eigentiimlichen Linien ausstrahlt? 



Diese Aufgabe, aus den Spektren auf die Kon- 

 stitution der Atome zu schliefien, ist naturgemafl sehr 

 schwierig. Es wird vor allem darauf ankommen, 

 weitere Erfahrungen heranzuziehen, aus denen sich 

 ein Einblick in den Bau des Atoms gewinnen 

 lafit und es hat sich gezeigt, dafi dazu die Er- 

 fahrungen iiber Rontgenstrahlen geeignet sind. 

 Diese Strahlen entstehen dadurch, dafl durch die 

 Wirkung einer grofien Spannung, die an die 

 Elektroden einer Vakuumrohre angelegt wird, aus 

 der Kathode Elektronen herausgetrieben werden, 

 die mit ungeheurer Geschwindigkeit gegen die 

 Anode hin fliegen. In ihre Bahn ist ein Hindernis, 

 die Antikathode, gestellt, an der die Elektronen 

 aufprallen und ihre Geschwindigkeit plotzlich ver- 

 lieren. Die Bremsung eines Elektrons nun hat 

 dieselbe Wirkung wie ein Strom, dessen Starke, 

 etwa durch Offnung der Leitungsbahn, plotzlich 

 auf Null sinkt. Die Anderung des begleitenden 

 Magnetfeldes erzeugt elektrischeKraftlinien, die ihrer- 

 seits wieder magnetische Linien hervorrufen, so dafi 

 sich derselbe Prozefi ausbildet, der vorhin bei der 

 Entstehung des Lichtes beschrieben wurde, nur 

 mit dem Unterschied, dafi die Storung des Athers 

 jetzt nicht mehr periodisch ist, sondern nur ein 

 einziger Wellenstofi von der Antikathode ausgeht. 

 Diese Wellenstofie bilden die Rontgenstrahlung; je 

 kiirzer die Bremsdauer der Elektronen, desto grofier 

 ist die ,,Harte" der Strahlung, d. h. desto weniger 

 wird von einem Korper absorbiert. 



Die Erscheinung nun, auf die es uns ankommt, 

 ist folgende: Wird ein Korper, z. B. eine Metall- 

 platte, von einem Rontgenstrahl getroffen, so wird 

 der Strahl, soweit er nicht ungestort durch die 

 Platte durchtritt, zum Teil absorbiert und zum 

 Teil nach alien Richtungen hin zerstreut. Aufier- 

 dem aber zeigt sich, dafi i. von der Platte Elek- 

 tronen abfliegen und dafi 2. von ihr eine Rontgen- 

 strahlung ausgeht, deren Harte von der auftreffen- 

 den Strahlung vollig unabhangig und blofi durch 

 das Material der Platte bestimmt ist. Diese 

 Strahlung wird charakteristische Sekundarstrahlung 

 genannt. Die Erklarung dieser Erscheinungen ist 

 darin zu suchen, dafi der Rontgenstrahl nichts 

 anderes ist als ein elektromagnetisches Feld und 

 dafi infolgedesssen die vom Strahl getroffenen 

 Elektronen von den elektrischen Kraften des Feldes 

 erfafit und aus ihren Gleichgewichtslagen gezogen 

 werden. Zum Teil wird diese Einwirkung so 

 stark sein, dafi die Elektronen vollstandig vom 

 Atom losgelost werden und das Metall verlassen. 

 Zum Teil wird es aber den elektrischen Kraften 

 nur gelingen, die Elektronen ein kleines Stuck 

 von ihren Gleichgewichtslagen zu entfernen. Hort 

 die Einwirkung des Feldes auf, so werden diese 

 Elektronen wieder in die friiheren Lagen zuriick- 



stiirzen und um dieselben Schwingungen ausfuhren, 

 deren Zahl pro Sekunde ausschlieSlich von den 

 Kraften abhangt, durch die das Elektron in seiner 

 Gleichgewichtslagefestgehaltenwird. Von schwin- 

 genden Elektronen aber geht, wie schon eingehend 

 besprochen wurde, eine periodische Storung des 

 Athers aus und diese Storung wird jene Strahlung 

 bilden, die wir die charakteristische Sekundar- 

 strahlung genannt haben. Diese Strahlung ist also 

 nichts anderes als Licht und kann sich vom sicht- 

 baren Licht nur in der Schwingungszahl unter- 

 scheiden. Es wird sich zeigen, dafi diese Schwin- 

 gungszahlen sehr viel grofier sind als etwa die des 

 violetten Lichtes, so dafi wir zusammenfassend sagen 

 konnen : die charakteristische R-Strahlung ist Licht 

 von aufierordentlich kurzer, durch die Konstitution 

 des Atoms bedingter Schwingungsdauer. Gelingt 

 es, diese Schwingungsdauer zu messen, so ist da- 

 mit ein neuesCharakteristikum des Atoms gewonnen, 

 aus dem man auf den Bau des Atoms zuriick- 

 schlieSen kann. 



5. Aber diese Aufgabe ist ebenso schwer als 

 wichtig. Die optischen Apparate, durch die das 

 sichtbare und ultraviolette Licht ausgemessen wird, 

 versagen gegeniiber den ungeheuer raschen Schwin- 



Abb. 2. 



Abb. 3. 



gungen des Rontgenlichtes und man kann den 

 Messungennurentnehmen, dafi diese Schwingungen 

 10 100000 mal rascher sein miissen als die des 

 sichtbaren Lichtes. Es war nun die iiberaus gliick- 

 liche Idee von Laue, das natiirliche Kunstwerk 

 eines Kristalls zur Analyse des Rontgenlichtes zu 

 benutzen. Nach Bravais haben wir uns vor- 

 zustellen, dafi die Molekule eines Kristalls in regel- 

 mafiiger Weise angeordnet sind, derart dafi z. B, 

 ein Kristall des regularen Systems aus seinen 

 Atomen wiirfelartig aufgebaut ist. In Abb. 2 ist 

 diese Wiirfelstruktur fur den Fall eines Steinsalz- 

 kristalls dargestellt ; an den Ecken der Wiirfel sind 

 die Atome angeordnet und es wechseln Cl- und Na- 

 Atome regelmafiig miteinander ab. Aus der Dichte 

 des Steinsalzes und der Avogadro'schen Zahl 

 lafit sich der Abstand zweier Atomebenen berechnen 

 und man findet dafiir d 2,81 IO~ R cm. Nehmen 

 wir nun den Fall, dafi ein Rontgenstrahl auf den 

 Kristall auftrifft; auf seinem Weg durch das feine 

 Gitterwerk der Kristallatome wird der Strahl nach 

 alien Richtungen hin zersplittert, weil jedes vom 

 Strahl getroffene Atom der Ausgangspunkt einer 

 neuen Rontgenwelle wird, die sich nach alien 

 Seiten hin ausbreitet und an den Kristallatomen 

 wieder in unzahlige neue Wellen auflost. Aber 



