N. F. VII. Nr. 13 



Natunvissenschaftliche \Yochenschrift. 



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dem Schiiler mit verhaltnismafiig einfachen Mitteln 

 vorzufiihren. 



Lange hat die Wissenschaft vor der Spektral- 

 analyse Halt gemacht. Erst neuerdings hat die 

 Entdeckung des Hollander Professor Zee- 

 man n neues Leben in diesen Zweig der Physik 

 gebracht und zu Entdeckungen Anlafi gegeben, 

 die man auf die Dauer wird im Unterricht kaum 

 vernachlassigen konnen, zumal sie einen wesent- 

 lichen Einblick in den Mechanismus der Korper 

 gestatten. Hatte sich schon Faraday bemiiht, die 

 Schwingungen der Molekiile einer Flamme, durch 

 die das Licht erst erzeugt wird, durch den 

 Magnetismus zu modifizieren, 1 ) so fand erst Zee- 

 mann durch das nach ihm benannte Phanomen 

 in dieser Richtung tatsachlich eine neue Erschei- 

 nung, da er mit grofieren und besseren Hilfs- 

 mitteln versehen war, als sein beriihmter Vor- 

 ganger. Zeemann zeigt, dafi jene gelbe Natrium- 

 linie des Spektrums sich in 3, ,,in ein Triplet", 

 zerlegt, wenn das Licht senkrecht zu den Kraft- 

 linien eines starken magnetischen Kraftfeldes aus- 

 tritt. Das Licht, das in der Richtung jenes Kraft- 

 feldes verlauft, bringt eine Vcrdoppelung der D- 

 Linie, ,,ein Doublet", hervor. Die Erscheinung 

 wurde freilich erst deutlich, wenn der Farben- 

 facher des Spektrums in ein sehr langes Band 

 ausgezogen wurde. Dazu reicht nun ein Prisma 

 nur schwerlich aus. Man erzeugt das Spektrum 

 durch ein Beugungsgitter. Dadurch kann man 

 nahe beieinander liegende Linien noch deutlich 

 unterscheiden. Von dieser Seite aus arbeitete 

 man nun daran, die Spektren so stark als moglich 

 auseinander zu ziehen und fand, dafi das Linien- 

 spektrum nicht so einfach war, als Bunsen beob- 

 achten konnte. 



Die Alkalimetalle senden in der Bunsenflamme 

 nicht nur die bekannten Linien aus, die Runge 

 und Kayser ihre Hauptserien nannten, son- 

 dern man findet unter besonderen Umstanden 

 eine ganze Anzahl an Helligkeit stark zuriick- 

 tretende, zum Teil sehr nah an den Linien der 

 Hauptserien liegende Linien, die Kayser u. Runge 

 Nebenserien genannt haben. Man sieht sie in 

 der gewohnlichen Bunsenflamme nur mit sehr 

 geringer Intensitat. In der reinen Knallgasflamme 

 mit ihrer so sehr viel hoheren Temperatur sind 

 sie sehr deutlich sichtbar und ebenso im elek- 

 trischen Lichtbogen. Damit war die Aufmerksam- 

 keit wieder dem Spektrum zugewandt und die 

 beiden beriihmten Entdecker und Begriinder der 

 Spektralanalyse mufiten sich gefallen lassen, dafi 

 ihnen ein junger Mann, C. Fredenhagen, in 

 seinen spektralanalytischen Studien (Ann. d. Phys. 

 4, 20, 133, 1906) eine Liicke in ihren glanzenden 

 und uberaus sorgfaltigen Arbeiten (Pogg. Ann. 60, 

 161, 1860) nachwies. 



Bunsen hatte gefunden, ,,dafi die Verschieden- 



') Eine Schuldemonstration dieser Erscheinung, welche in 

 einer Drehung der Polarisationsebene des Lichts durch den 

 Magnetismus besteht, ermoglicht der zweckmaflige und billige 

 (50 M.) durchbohrte Elcktromagnet Volkmanns. Red. 



heit der Verbindungen, in denen Metalle ange- 

 wandt wurden, die Mannigfaltigkeit der chemischen 

 Prozesse in den einzelnen Flammen und der un- 

 geheure Temperaturunterschied dieser letzteren 

 keinen Einflufi auf die Lage der den Metallen ent- 

 sprechenden Spektrallinien ausiibt", dafi es also 

 die Dampfe der Metalle selbst sind, die die Linien 

 erzeugen. K i r c h h o f f und Bunsen untersuchten 

 die Korper in Flammen von Leuchtgas, Schwefel, 

 Schwefelkohlenstoff, Kohlenoxyd, Wasserstoff usw. 

 und trotz dieser Mannigfaltigkeit ist doch eine 

 Einformigkeit in den Flammen. Alle diese 

 Flammen verbrennen namlicli auf Kosten des 

 Sauerstoffs, und so blieb die Frage offen, ob bei 

 der Spektralerscheinung der Sauerstoff wesentlich 

 war oder nicht. Diese Liicke benutzte Freden- 

 hagen , und untersuchte die Flammenspektren in 

 Nichtsauerstoffflammen z. B. in der Chlorwasser- 

 stoff-, Cyan-, Fluorwasserstoffflamme - - und die 

 Bunsenflammenspektren blieben aus. Die Alkali- 

 metalle und Thallium geben in der Chlorwasser- 

 stoffflamme im Gebiet des sichtbaren Spektrums 

 keine charakteristischen Spektrallinien, Calcium, 

 Barium, Strontium und Kupfer liefern solche. 



Daraus folgt nun, dafi entweder chemische 

 Prozesse oder Temperaturunterschiede das Linien- 

 spektrum beeinflussen. Temperatureinfliisse sind 

 ausgeschlossen, da die Temperatur der Chlor- 

 wasserstoffflamme, zwischen der der Knallgas- und 

 Bunsenflamme liegt, welche letztere beide Bunsen- 

 spektren geben. Damit ist erwiesen, dafi die Be- 

 hauptung Bunsens und Kirchhoffs, dafi die freien 

 Metalle die Spektren emittieren, nicht richtig sein 

 kann. Welcher Art die Prozesse sind, die vor- 

 liegen, steht noch nicht genau fest. Fredenhagen 

 meint, der Oxydationsprozefi sei wesentlich, Prings- 

 heim neigt zur Annahme eines Reduktionsprozesses. 

 Mir scheint folgende Vermutung Fredenhagens 

 recht durchsichtig, die iiberdies in seinen Ver- 

 suchen angedeutet ist, die sich in den Rahmen 

 der Elektronentheorie zwanglos einfiigt und die 

 sich so ziemlich mit der Anschauung von Lenard 

 (Annal. d. Phys. (4) 17, 197, 1905) deckt. 



Die Hauptserien der Alkalimetalle sind Serien, 

 die mit Sauerstoffreaktionen zu tun haben, die 

 Nebenserien werden dadurch emittiert, dafi die in 

 der Flammenhitze durch den Molekularzerfall vor- 

 handenen Metallatome von einer chemischen 

 Wertigkeit in die andere durch Abgabe bzw. 

 Aufnahme von negativen Elektronen iibergehen. 

 Daher sind auch die Trager der Hauptserien 

 elektrisch neutral, die Trager der Nebenserien 

 zeigen Wandererscheinung, wie sie positiv ge- 

 ladenen Atomen entsprechen. Zum Schlutf noch 

 eine kleine Bemerkung. ,,Elektronen gehoren 

 nicht auf die Schule," hat man mir oft genug ge- 

 sagt, ,,die Sache ist noch zu unsicher" ! Haben 

 wir nicht alle friiher gelernt, der gliihende Metall- 

 dampf sendet die Strahlen aus, die wir im Linien- 

 spektrum sehen ? Auch das war nicht sicher. 

 Heute ist es sogar gelungen vom Lithium-Natrium- 

 Selendampf bei gentigend hoher Temperatur kon- 



