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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XVm. Nr. 4 



Energie der zu einem Ring gehorigen Kurven 

 etwas verschieden 1st, ergeben sich etwas ab- 

 weichende Frequenzen, wenn das Elektron von 

 aufien her auf die eine oder die andere Kurve 

 springt; auf diese Weise gelingt es, die Fein- 

 struktur der Wasserstoff- und Heliumserien in 

 guter Ubereinstimmung mit der Erfahrung abzu- 

 leiten. 



Auch die Feinstruktur der Rontgeuserien- 

 linien lafit sich auf diese Weise erklaren. Die 



Abbildung l ) zeigt das Modell des inneren Teiles 

 eines Atoms: Im Zentrum sitzt mit -f- bezeichnet 

 der positiv geladene Kern. Als innerste Bahn 

 kommt der Kreis I als sogenannter K-Ring (ein- 

 quantig) in Betracht. Der nachste Ring, der L- 

 Ring, ist zweiquantig (n -f- n' = 2); er setzt sich 

 aus zwei Bahnen zusammen, dem Kreise und der 

 Ellipse, deren grofie Achse dem Kreisdurchmesser 

 gleich ist; sie ist gestrichelt ebenfalls als Kreis 

 gezeichnet. Auf dem dreiquantigen M-Ring sind 

 drei Bahnen, ein Kreis und zwei Ellipsen (von 

 verschiedener kleiner Achse) moglich usw. Springt 

 der Elektron von aufien her auf den Kreis K, so 

 wird beim schweren Atom die K-Reihe, beim 

 Wasserstoff die dieser entsprechende ultraviolette 

 Serie (in Formel 10 ist s = I, n = 2, 3, 4 .'. .) 

 emittiert, und zwar ergibt sich folgende Fein- 

 struktur: Es entsteht beim Ubergang des Elek- 

 trons zum einfachen K-Ring I 



1) vom zweifachen L Ring II ein Dublett (in 

 der Fig. mit K u und K u l . bezeichnet), 



2) vom dreifachen M Ring III ein Triplett (der 

 Ubersichtlichkeit halber ist in der Abb. nur die 

 Entstehung einerLinie durch den Strahl K^ an- 

 gedeutet, es miifiten drei sein), 



3) vom vierfachen N-Ring IV, ein Ouartett. 

 K ; , besteht aus 4 Linien usw. 



Entsprechend wird beim Ubergang des Elek- 

 trons auf den L-Ring II vom schweren Atom die 

 L-Reihe, vom Wasserstoff die Balmerserie 

 emittiert (s = 2, n == 3, 4, 5 in Gleichung). Die 



*) Die Abbildung ist der Arbeit von E. Wagner, Uber 

 Rontgenspektroskopie, Phys. Zeitschr. XVIII (1917) S. 489, 

 entnommen, 



zu erwartende Feinstruktur der Linien lafit sich 

 durch Abzahlung der moglichen Ubergange leicht 

 aus der Figur ermitteln. 



Wie schon erwahnt ergibt sich die Beziehung 

 (12) zwischen dem Abstand A V H des Wasser- 

 stoffdublettes und dem /\ v der Doppellinien der 

 iibrigen Elemente: 



A" = A"H-Z* 



Nach Sommerfeld gilt fur die Rontgen- 

 dubletts die ahnliche Formel 



A" = A y H-(z 3, 5)*- 



Die Schwingungsdifferenzen der K- und L- 

 Dubletts lassen sich messen und nach obiger 

 Formel berechnen. Es ergibt sich gute Uberein- 

 stimmung, was eine aufierordentliche Stiitze der 

 Theorie bedeutet, da /\v fiir z = 92 (Uran, in 

 der L- Serie gemessen) rund 150 Millionen mal 

 grofier ist als fur Wasserstoff. Die R 6 n t g e n - 

 dubletts sind nach Sommerfeld makro- 

 skopische Wasserstoffdubletts. /\ VH 

 wird daher am besten nicht an den Wasserstoff- 

 linien, sondern am Rontgenspektrum eines Schwer- 

 metalls gemessen. 



Warum auch hier wie in der Moseley'schen 

 Formel von der Kernladung z etwas abgezogen 

 werden muS, um voile Ubereinstimmung zu er- 

 zielen, ist noch nicht ganz aufgeklart. Dafi nicht 

 die ganze Kernladung wirksam ist, ist vielleicht 

 dadurch zu erklaren, daB die auf den Ringen 

 kreisenden Elektronen sich gegenseitig abstofien 

 und so die Wirkung des Kerns vermindern (ab- 

 schirmen). 



Eine weitere Frage, welche noch der Beant- 

 wortung harrt, ist die, mit wieviel Elektronen die 

 verschiedenen Ringe im Normalzustand besetzt 

 sind. Debye nimmt z. B. im innersten Ring 

 (K-Ring) 3 Elektronen an, wahrend Kossel von 

 innen nach aufien fortschreitend fiir die Ringe 2, 

 8, 8, 1 8, 1 8 Elektronen fordert; die vier letzten 

 dieser Zahlen geben die Zahl der Elemente an, 

 die den vier ersten Perioden des periodischen 

 Systems angehoren. 



Von dem Vorgang der Emission der charak- 

 teristischen Rontgenstrahlen (Eigenstrahlung) kann 

 man sich nach Kossel folgendes Bild machen : 

 Ein mit grofier Wucht von der Kathode kommen- 

 des Elektron dringt durch den innersten Teil eines 

 Atoms des Antikathodenmetalls, es entfernt dabei 

 ein Elektron des ersten Ringes und befordert es 

 an die Oberflache des Atoms (in der Abbildung 

 ist dieser Vorgang durch den Strahl K A () an- 

 gedeutet). Das im ersten Ring fehlende Elektron 

 wird durch eins aus dem zweiten (L-)Ring ersetzt, 

 dabei wird K,, ausgestrahlt. Wird es aus dem 

 dritten, dem M Ring ersetzt, dann wird K^ emit- 

 tiert. Da das letztere relativ seltener geschieht, 

 ist K.i lichtschwacher als K a . Jetzt fehlt im L- 

 Ring ein Elektron, dieses wird aus dem M-Ring 

 ersetzt, wobei eine Ausstrahlung von L u erfolgt, 

 und so geht es weiter. Es wird die am K-Ring 

 verausgabte Energie KA sukzessive in den einzel- 

 nen Emissionsakten der aufeinanderfolgenden Serien 



