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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XIII. Nr. 10 



konzenl ration c der Salze in den Losungen angibt, 

 zeigt die Abhangigkeit der Erscheinung von der 

 Konzentration der Losungen und den grofien 

 EinfluB, den die Wertigkeit des Metallatoms aus- 

 iibt; sie zeigt ferner, dafi das Radium sich durch- 

 aus der Gruppe der zweiwertigen Metalle anschlieBt. 



Mg. 



Physik. In seinem Vortrageuber ,,charakteristi- 

 sche Rontgenstrahlen" (Berichte der 7 deutschen 

 physikahschen Gesellschaft, Heft 24, S. 1273, 1913) 

 gibt Charles G. Barkla einen umfassenden 

 Bericht iiber die bisherigen Ergebnisse, die die 

 Forschungen nach der elektromagnetischen Wellen- 

 natur der Rontgenstrahlen gezeitigt haben. Be- 

 kanntlich gehen von eincm Korper, der von pri- 

 maren Rontgenstrahlen getroflen und durchdrungen 

 wird, drei Arten von Strahlungen aus. Die erste 

 Art sekundarer Strahlung ist ahnlich den primaren 

 Strahlen und besteht aus unperiodischen Aiher- 

 impulsen. Die zweite Art ist ebenfalls eine 

 Rontgenstrahlung, aber weit anderer Natur als 

 die erste. Die dritte Art stellt eine Art /S-Strah- 

 lung dar, schnellbewegle Elektronen, wie wir sie 

 auch bei der ^-Strahlung der radioaktiven Sub- 

 stanzen beobachten. Wie wir sehen, ist nur die 

 zweite Art der sekundaren Strahlungen ein perio- 

 discher elektromagnetischer Vorgang. Sehr inter- 

 essant sind die Analogien zwischen den Erschei- 

 nungen beim Licht und denen bei den Rontgen- 

 strahlen. Wie in der Optik ein Korper haupt- 

 sachlich die Wellenlangen des Lichtes absorbiert, 

 die er aussendet -- erinnert sei nur an die Ab- 

 sorption des gelben Lichtes durch Natriumdampf 

 , so lafit ein Korper auch nur die Rontgen- 

 strahlen hindurch, die nicht seinen Eigenschwin- 

 gungen entsprechen. Im Gegensatze zu den un- 

 periodischen Sekundarstrahlen erster Art haben 

 die der zweiten Art nur eine Durchdringungs- 

 fahigkeit. Mit wachsendem Atomgewichte wachst 

 diese Fahigkeit, wahrend die Wellenlange der 

 Eigenstrahlung, die ein Charakteristikum jedes 

 Korpers ist, abnimmt. Letztere wird nur durch 

 noch kiirzere Wellenlangen erregt, eine fundamen- 

 tale Analogic und Erweiterung des Stokes - 

 schen Fluoreszenzgesetzes. Bei diesem Vorgange 

 haben wir eine partielle Transformation des pri- 

 maren Strahles in diese charakteristische Eigen- 

 strahlung des Korpers auf Kosten der lonisations- 

 fiihigkeit sowohl des primaren wie des sekundaren 

 Strahles vor uns. Das bedeutet aber eine Um- 

 wandlung der Energie in eine bisher noch nicht 

 beobachtete Form. Mit Hilfe einer Formel von 

 Plank und den Versuchsdaten von Whidding- 

 ton hat man die Werte fur die Wellenlangen 

 der charakteristischen Strahlungen verschiedener 

 Metalle festgestellt. So ergaben sich folgende Daten. 



Aluminium-Strahlung (charakteristischej / = 5,9-10-* cm 

 Calcium- . 2,73-10-* cm 



Chrom- 



Kupfer- 



Rhodium- 



Silber- 



Cer-i 



1,6 IO-* cm 



1,08-10 -s cm 



0,41- lo* cm 



0,375- lo cm 



0,22- io- cm 



Diese charakteristischen Strahlungen deuten 

 darauf hin, da(3 wir es hier mit der einfachsten 

 Form der Fluoreszenz zu tun haben. Urn eine 

 Analogic aus der Akustik anzufuhren, - wir 

 haben hier nur den hochsien Oberton vor uns, 

 wahrend die gewohnliche Fluoreszenz, wie sie die 

 S i do t'srhe Blende z. B. zeigt, mit dem Grundton 

 begleitet von samtlichen Obertonen vergleichbar 

 iit. Ein weiterer Beweis fur den Zusammenhang 

 dieser Strahlen mit der Fluoreszenz liegt in der 

 Tatsache begrtindet, dafi beide durch /i Strahlen 

 erregt werden konnen, sobald die Geschwindigkeit 

 der Elektronen die kritische AusstoBungsgeschwin- 

 digkeit der Korpuskeln bei der charakteristischen 

 Strahlung iibertrifft. 



Eine Vorstellung, wie man sich ungefahr die 

 Entstehung der charakteristischen Strahlung zu 

 denken hat, gewinnt man folgendermafien Nach 

 den modernsten Anschauungen hat man sich ein 

 Atom als ein Konglomerat von Elektronen vor- 

 zustellen. Die Zahl und gegenseitige Lage dieser 

 kleinsten Bausteine der Materie ist fiir jeden Stoff 

 charakteristisch , aber leider noch unerforscht. 

 Durch die eindringenden Primarstrahlen wird ein 

 Elektron aus dem Atomverbande gelost. Der 

 Rest geht in periodischen, langsam abklingenden 

 Schwingungen in eine neue Gleichgewichtslage 

 iiber. Das abgeschleuderte Elektron tragt zu der 

 stets beobachteten /i-Strahlung bei, wahrend die 

 Schwingungen der iibrigen Elektronen sich in den 

 kurzwelligen elektromagnetischen Strahlen aufiert. 

 Da bei diesem Vorgange die Energieaufnahme 

 von Elektron zu Elektron je nach seiner Lage im 

 Atom verschieden ist, kann man erwarten, dafi 

 ein kontinuierliches Spektrum entsteht. 



Dafi dies wirklich der Fall ist und wie man 

 dieses Spektrum photographisch fixieren kann, 

 zeigt M. de Broglie in einer Arbeit ,,iiber eine 

 Methode, die Spektra der Rontgenstrahlen zu 

 photographieren" (Ber. der deutschen phys. Ges. 

 1913,5.1348). Er geht dabei von den Versuchen 

 von Laue und Bragg aus (siehe diese Zeitschrift 

 1914, Heft S, S. 70). Ist d der Abstand der Netz- 

 ebene im Kristall und ihr Neigungswinkel zur 

 Strahlenrichtung, so gilt die einfache Beziehung 

 2dcos = n-/, wo n eine ganze Zahl und /. die 

 Wellenlange der einfallenden Strahlen ist. Diese 

 Formel zeigt uns, dafi beim Variieren von a wir 

 der Reihe nach eine grofie Anzahl verschiedener 

 Wellenlangen erhalten mtissen. In die Praxis um- 

 gesetzt hat Broglie dies dadurch, dafi er einen 

 Kristall um eine Achse rotieren lafit, die senk- 

 recht zu der Einfallsebene liegt. So erhalten wir 

 ein kontinuierliches Spektrum (vgl. auch Comtes 

 Rendues, Paris 1913, 17. November). Die Rota- 

 tion mufi natiirlich der geringen Intensitat 

 wegen sehr langsam vor sich gehen , in der 

 Stunde ungefahr um 2. Man erhalt so ein Spek- 

 trum, das aus Banden und hellen Linien besteht. 

 Auch Absorptionsstreifen treten auf; sie riihren 

 anscheinend von dem Glase her. Spektra ver- 



