Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge X. Band; 

 der ganzen Reihe XXVI. Band. 



Sonntag, den 19. November 1911. 



Nummer 



Der EinfluB des magnetischen Feldes auf die Emission des Lichtes. 



[Nachdruck verbotcn.] 



Von Dr. Wilke. 



Es gibt in der Physik eine Reihe von Er- 

 scheinungen, die elektrischen und magnetischen 

 namlich, welche man nach der gewohnlichen Auf- 

 fassung als Fernwirkungen bezeichnet. Sie gehen 

 von einem Korper aus und werden an einem an- 

 deren Korper, der von dem ersten oft weit ent- 

 fernt ist, wahrgenommen, ohne daS sich in dem 

 zwischen diesen beiden Korpern liegenden Raume 

 eine Wirkung sichtbar geltend macht. Da wir 

 eine Wirkung aber nur begreifen konnen, welche 

 sich von Teilchen zu Teilchen fortpflanzt, so wider- 

 streben diese Fernwirkungen dem Verstande. In- 

 folgedessen haben auch viele Forscher danach 

 gestrebt, sie zu beseitigen. In der Elektrizitats- 

 lehre war es Faraday, welcher durch die von ihm 

 aufgestellte Theorie der dielektrischen Polarisation 

 die Fernwirkung ausschaltete. Die Wirkungen 

 der Korper selbst ersetzte er durch solche im 

 umgebenden Medium. Daraus folgt, dafi in die- 

 sem notwendigerweise eine Substanz vorhanden 

 sein mufi, welche die Wirkungen vermittelt. Als 

 solche nehmen wir den Ather an. Dieser ist also 

 der Trager der elektrischen und magnetischen 

 Wirkungen. Maxwell bildete diese Theorie weiter 

 aus und gestaltete die fur die elektrischen Er- 

 scheinungen gellenden Formeln so urn, dafi sie 

 noch unbekannte Erscheinungen darstellten. Sie 

 mufiten transversale Schwingungen sein und 

 pflanzten sich mil beliebiger Wellenlange, aber 

 stets mit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des 

 Lichtes, fort. So war die elektromagnetische 

 Theorie des Lichtes begriindet. Wenn also der 

 Ather der Trager der optischen und elektrischen 

 Erscheinungen ist -- die magnetischen Wirkun- 

 gen sind dabei den elektrischen gleichwertig, da 

 wir ja den Magnetismus als auf Molekularstromen 

 beruhend betrachten konnen -- dann ist es klar, 

 dafi diese beiden Reihen von Erscheinungen ab- 

 hangig voneinander sein miissen. Es gibt in der 

 Tat eine Anzahl entdeckter Wechselwirkungen, 

 welche die Theorie voll und ganz bestatigen. 

 Eine der wichtigsten ist der in den letzten Tagen 

 des Jahres 1896 von dem hollandischen Physiker 

 Zeeman entdeckte Einflufi des magnetischen 

 Feldes auf die Emission des Lichtes, gewohnlich 

 unter dem Namen ,,Zeeman-Effekt" oder ,,Zeeman- 

 sches Phanomen" bekannt. 



Schon Faraday hatte sich im Jahre 1862 ex- 

 perimentell damit beschaftigt, irgendeine Verande- 

 rung in den Linien des Spektrums einer Flamme 

 zu entdecken, wenn er einen kraftigen Magneten 

 auf die Flamme wirken liefi. Die Technik von 

 damals war jedoch noch nicht sehr vollkommen, 



und so war denn der seiner Zeit vorauseilende 

 Gedanke Faradays erfolglo?. Er wurde von Zee- 

 man wieder aufgenommen, und dank den ausge- 

 zeichneten Hilfsmitteln der modernen Spektro- 

 skopie war sein Unternehmen von Erfolg gekront. 



Betrachten wir, urn eine Vorstellung von der 

 Wirkung des magnetischen Feldes auf die Emission 

 des Lichtes zu erhalten, die ersten Ergebnisse der 

 Zeemanschen Untersuchungen. Bei diesen be- 

 nutzte der hollandische Physiker einen Elektro- 

 magneten mittlerer Grofie. Mit diesem wurde 

 durch einen Strom, dessen Starke in der Regel 

 27 Ampere betrug, ein magnetisches Feld erzeugt. 

 Zwischen die parabolischen Schuhe dieses Elektro- 

 magneten, die zur Vergrofierung der Wirkung 

 einen Abstand von nur 7 mm hatten, stellte er 

 den mittleren Teil eines Bunsenschen Brenners, 

 in dessen Flamme ein mit Kochsalz durchtranktes 

 Snick Asbest hing. Das Licht der Kochsalzflamme 

 wurde nun, nachdem es einen genau verstellbaren 

 Spalt passiert hatte, mit Hilfe eines Rowland- 

 gitters, das einen Radius von 10 Fufi und 14438 

 Linien auf den Zoll hatte, zerlegt. Die Beob- 

 achtungen geschahen am ersten Seitenspektrum. 

 Die beiden Natriumlinien wurden als schmale, 

 scharf begrenzte Linien auf dunklem Grunde im 

 Spektroskope durch eine Lupe betrachtet. Sobald 

 nun nach Schliefien des Stromes das magnetische 

 Feld erregt war, sah Zeeman, dafi die beiden 

 Linien deutlich verbreitert wurden. In demselben 

 Augenblick, in dem nach Offnen des Stromes das 

 magnetische Feld verschwand, horte auch die Er- 

 scheinung auf: die beiden D-Linien nahmen wieder 

 ihre urspriingliche Gestalt und Stellung an. Zee- 

 man vertauschte den Bunsenbrenner mit einer 

 Leuchtgas-Sauerstoffflamme, ohne an der iibrigen 

 Versuchsanordnung etwas zu andern. Nach Er- 

 regen des magnetischen Feldes trat die vorhin 

 beschriebene Erscheinung wieder ganz deutlich 

 auf. Ganz ahnliche Effekte wurden auch an den 

 roten Linien des Lithiums festgestellt. 



Man konnte geneigt sein, solchen Erscheinun- 

 gen wenig Wert beizulegen und die Verbreiterung 

 der Spektrallinien der Dichtezunahme des strah- 

 lenden Dampfes zuschreiben. Diese Ansicht wird 

 jedoch durch genaue Studien Zeemans widerlegt. 

 Es handelt sich in der Tat um die Einwirkung 

 des magnetischen Feldes auf die Emission des 

 Lichtes. 



Wir konnen nach einer im Magnetfelde stehen- 

 den Flamme aus zwei Hauptrichtungen in Bezug 

 auf das magnetische Feld sehen: einmal in 

 Richtung der Kraftlinien und dann noch senkrecht 



