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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XVII. Nr. 43 



2. DasLinienspektrum der Elemente. 



Die Eigcnstrahlung der Elemente setzt sich 

 im allgememen aus zwei Teilen verschiede- 

 ner Harte (Wellenlange) zusammen: den 

 harteren also kurz well ig en Teil bezeichnet 

 man als K-Reihe (Serie), den langwelligen 

 als L-Reihe. Abb. 2 gibt eine Zeich n ung des 

 Silberspektrums wieder; auf der horizontalen Achse 

 sind die VVellenlangen von links nach rechtssteigend 

 aufgetragen. Man sieht links die 4 Linien der 

 K Reihe und rechts 8 Linien der L-Reihe (die 

 verschiedene Intensitat der Linien ist in der Ab- 

 bildung nicht wiedergegeben). Diese beiden 

 Serien finden sich im wesentlichen aus 

 derselben Anzahl Linien bestehend bei 

 alien Elementen, deren Atomgewicht 

 grofier als 23 ist. Im folgenden werden die 



K-Reihe 



Abb. 2. 



Fe 

 Co 

 Ni 

 Gu 

 Zn 



K-Reihe 

 Abb. 3. 



Elemente bezeichnet mit der Ordnungszahl Z, die 

 sie im periodischen System haben, wenn man vom 

 leichtesten WasserstofF mit I beginnend bis zum 

 schwersten Uran Z = Q2 durchzahlt. Wir werden 

 sehen, dafi der Zahl Z eine besondere Bedeutung 

 zukommt. Die K-Serie ist beobarhtet bei samt- 

 lichen Elementen zwischen II und 60, also zwischen 

 Natrium (Atomgewicht 23) und Neodym (144,3), 

 sie besteht mit wenigen Ausnahmen immer aus 

 vier Linien, die in ahnlicher Weise in Gruppen zu 

 zweien angeordnet sind wie beim Silber. Auch 

 ist die Intensitatsverteilung uberall dieselbe, indem 

 die dritte Linie von der kurzvvelligen Seite aus 

 (sie wird mit [ bezeichnet) die hellste ist. Abb. 3 

 zeigt die K-Serien von den funf benachbarten 

 Elementen: Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), 

 Kupfer (Cu) und Zink (Zn); Z = 26 30. (Da auf 

 der Horizontalen ein anderer MaSstab benutzt 

 ist als in der vorigen Abbildung, sind die beiden 

 Figuren nicht ohne weiteres vergleichbar.) Man 

 sieht zunachst uberall die vier Linien t , .,, ^ 

 und $, in der gleichen Anordnung; ferner ver- 

 schieben sich die Linien mit wachsender Ordnungs- 

 zahl Z ganz regelmafiig nach der Seite der kiir- 

 zeren Wellenlange. Diese Gesetzmafiigkeiten gelten 



fur dieK-Reihen samtlicher Elemente. Denkt man 

 sich nach Art von Abb. 2 die Spektren der be- 

 kannten Elemente untereinander dargestellt, dann 

 wird sich das Fehlen eines Elementes in der Reihe 

 sofort durch einen besonders grofien Abstand zu- 

 einandergehoriger Linien bemeikbar machen; 

 man kann also Liicken feststellen. Man hat ge- 

 funden, daS von den 92 vorhandenen Elementen 

 noch 5 unbekannt sind, namlich die mit der Ord- 

 nungszahl 43, 61, 75, 85 und 87. Bekanntlich ist die 

 Anordnung der Elemente im periodischen System 

 dadurch entstanden, dafi man sie nach steigendem 

 Atomgewicht ordnet, dann findet sich, wenn man 

 um eine gewisse Anzahl von Elementen weiter- 

 geht, eine Wiederholung chemischer und physika- 

 lischer Eigenschaften. Auf diese Weise entstehen 

 die Horizontalreihen (Perioden). l ) Nun hat man 

 an einigen Stellen von dem Prinzip der Aufein- 

 anderfolge nach steigendem Atomgewicht ab- 

 weichen und wegen seines chemischen Verhaltens 

 ein schwereres Element vor ein leichteres stellen 

 miissen ; so steht z. B. Kobalt mit dem Atom- 

 gewicht 58,97 vor Nickel, dessen Atomgewicht 

 58,68 ist. Die Betrachtung der Rontgenspektren 

 (Abb. 3) zeigt, dafi diese Anordnung richtig ist. 

 Die folgende Tabelle enthalt die VVellenlangen 

 der in Abb. 3 dargestellten Linien: 



Dieselben Gesetzmafiigkeiten finden sich bei 

 den L-Serien; diese sind beobachtet fiir die Ele- 

 mente Zink (Z = 30) bis Uran (Z = g2). Die Zahl 

 der Linien ist grofier; bis zu 14 sind beobachtet. 

 Abb. 4 zeigt eine Zeichnung der Linien 

 der Elemente Thallium Tl (Z = 8i), Blei Pb 

 (Z = 82) und Wismut Bi (Z = 83). Auch hier 

 ist der Rhythmus in der Anordnung der Linien 

 fiir alle Elemente derselbe. Ebenfalls ver- 

 schiebt sich Lage der Linien beim Ubergang vom 

 leichteren zum schwereren Element um annahernd 

 gleiche Schritte nach der kurzwelligen Seite. Die 

 Wellenlange der in der Abbildung dargestellten 

 Linien liegt zwischen 1,385 (langste Thallium- 

 Linie) und 0,762 IO~' S cm (kiirzeste Wismut- Linie). 

 Der Widerspruch, dafi die weniger harte L-Strah- 

 lung dieser drei Elemente eine kiirzere Wellenlange 

 hat wie die hartere K-Strahlung der in der oben- 

 stehenden Tabelle enthaltenen Elemente, ist nur 

 scheinbar; er klart sich dadurch auf, dafi mit 

 wachsender Ordnungszahl eine Verschiebung der 

 Linien nach der kurzwelligen Seite erfolgt. Da 



') Vgl. Naturw. Wochenschr. XV (1916) S. 17 23: Das 

 periodische System und die Radioelemente. 



