N. F. XVm. Mr. 4 



Naturwissenschaftliche Wochcnschrift. 



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die Theorie ergibt namlich, daS /\ v proportional 

 z 4 ist, so dafi der Frequenzunterschied der Doppel- 

 linien fiir irgendein Element betragt: 



(12) A"==Z 4 -A"H. 



Da fiir Helium die Ordnungszahl z = 2 ist, 

 mufi der Abstand seiner Doppellinien 2 4 == 16 

 mal so grofi wie beim Wasserstoff. Die 1916 

 von Paschen ausgefiihrten Messungen zeigen, 

 daB die Beobachtungen am Helium mit der Theorie 

 iibereinstimmen, eine Tatsache, die sehr fiir die 

 Sommerfeld'sche Hypothese spricht. 



e) Theorie der Rontgenspektren. 

 Wie schon angedeutet, haben wir uns den 

 Atombau der iibrigen Elemente so vorzustellen, 

 dafi wenn wir im periodischen System um einen 

 Schritt weiter gehen, die Kernladung um eine 

 positive Elementarladung zunimmt, wahrend in 

 den Ringen ein Elektron hinzutritt. Es bilden 

 sich nach aufien immer neue von Elektronen be- 

 setzte Ringe aus, wobei die Elektronenzahl der 

 inneren ungeandert bleibt. Das periodische Ver- 

 halten der physikalisch-chemischen Eigenschaften 

 der Elemente, das in der Anordnung im periodi- 

 schen System zum Ausdruck kommt, ist durch die 

 periodische Ausbildung aufierer Ringe bedingt. 

 Diejenigen physikalischen Eigenschaften, die in 

 den innersten, unverandert bleibenden Ringen 

 ihren Ursprung haben, sind eine einfache nicht 

 periodische Funktion der Kernladung. Man hat 

 nun Grund (s. u.) zu der Annahme, dafi die Ent- 

 stehung der Rontgenspektren in den 

 innersten Ringen zu suchen ist. Die 

 Rontgenspektroskopie l ) wird uns also iiber das 

 Bohr'sche Modell weiteren Aufschlufi geben. 



Die von der Antikathode der Rontgenrohre 

 ausgehende Strahlung besteht aus zwei Teilen, 

 der ,,wei(3en" Bremsstrahlung, die bei der 

 Verzogerung des Elektrons im Antikathoden- 

 metall entsteht und ein kontinuierliches 

 Spektrum liefert, und zweitens der Ei gen- oder 

 charakteristischen Strahlung, welche von dem 

 Atom des Antikathodenmetalls ausgeht, wenn 

 seine Elektronen durch den Aufprall des fremden 

 hineinfahrenden Elektrons zum Strahlen gebracht 

 werden. Nur die letztere, welche sich als 

 Linienspektrum erweist, wenn man sie mit 

 einem sich drehenden Kristall untersucht, ist fiir 

 uns von Interesse. Jedes Element hat ebenso, 

 wie es in dampfformigem Zustande ein charakte- 

 ristisches optisches Spektrum besitzt, auch sein 

 eigenes Rontgenspektrum, dessen Linien sich 

 ebenfalls in Serien gliedern; man unterscheidet 

 die sehr harte (kurzwellige) K- und die weichere 

 L-Serie, und schliefilich ist bei einigen schweren 

 Elementen noch die langwellige M-Serie beohachtet 

 worden. Das bekannte Rontgenlinienspektrum 

 der Elemente umfafit rund 6 Oktaven, die Wellen- 

 langen liegen etwa zwischen 0,2 und 12 io- 8 cm; 



') Naturw. Wochenschr. 1918. 611618. Uber Rontgen- 

 spektroskopie. 



seine langste Wellenlange ist durch 6 Oktaven 

 von der kiirzesten optischen (ultravioletten) ge- 

 trennt. Da das Hochfrequenzspektrum einer Le- 

 gierung die Linien ihrer Komponenten unver- 

 andert zeigr, ist das Rontgenspektrum eine 

 additive Eigenschaft der Atome. Der 

 Aufbau der Spektren ist wesentlich einfacher als 

 bei den optischen: die K-Serie samtlicher Elemente 

 - von Elementen, deren Ordnungszahl z kleiner 

 als U (Natrium) ist, ist ein Rontgenspektrum 

 nicht bekannt - - zeigt fast immer die gleiche 

 Anzahl Linien, namlich 4, ebenso die M- und die 

 L-Reihe, welch letztere mehr Linien hat. Geht 

 man in der Reihe der Elemente im Sinne wachsen- 

 der Ordnungszahl z vorwarts, dann verschieben 

 sich samtliche Serienlinien ganz regelmafiig um 

 annahernd gleiche Schritte nach der Seite der 

 kiirzeren Wellenlangen, und zwar erfolgt die Ver- 

 schiebung so regelmafiig, dafi man dadurch fehlende 

 Elemente und falsche Gruppierungen der Elemente 

 auffinden kann. Da mit der Ordnungszahl die 

 Kernladung zunimmt, so liegt die Auffassung 

 nahe, dafi die Rontgenspektren in den innersten 

 Elektronenringen, die am starksten unter dem 

 Einflufi des Kerns stehen, ihren Ursprung haben. 

 Die Beziehung zwischen Frequenz v (d. i. Lage 

 der Linie) und der Ordnungszahl z ist wie schon 

 erwahnt (2) nach Moseley gegeben durch 



] ,- = a (z - b\ 



wo a und b Konstante. Dieser Ausdruck nimmt, 

 wenn man die Zahlenwerte fiir a und b einfiihrt, 

 fur die starkste Linie der K- bzw. der L-Serie die 

 Form an : 



Man erkennt leicht die nahe Ubereinstimmung 

 mit der Balmer'schen Serienformel (lo)-^ be- 

 deutet wieder die Rydberg'sche Zahl; statt z 

 tritt z i bzw. z 7,4 auf, d. h. nicht die ganze 

 Kernladung, sondern nur ein Teil derselben ist 

 wirksam (s. w. u.). Nach Bohr heifit das aber, 

 die Linie. K u entsteht, wenn das Elektron von 

 zweiten auf den innersten Kreis iibergeht, dann 

 wiirde aber die K-Serie der ultravioletten VVasser- 

 stoffserie, die L-Reihe der Balm erserie der VVasser- 

 stoffs entsprechen, da beide beim (Jbergang des 

 Elektrons auf den zweiten Ring entstehen, eine 

 Annahme, die durch die genauere Untersuchung 

 betatigt wird. 



Die Theorie Somm erfeld's, die Ausdeh- 

 nung der Quantenhypothese auf Systeme mit 

 zwei Freiheitsgraden, hat auch hier weitere Auf- 

 klarung geschaffen. Wie oben auseinandergesetzt 

 wurde, fiihrt die Aufstellung der Quantenbedingung 

 auch fiir die radiale Koordinate und die Bertick- 

 sichtigung der Veranderlichkeit der Elektronen- 

 masse mit der Geschwindigkeit zu einer grofieren 

 Zahl von statischen Bahnen; neben den Bohr'- 

 schen Kreisen sind Ellipsen zulassig. Da die 



