Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. X. Mr. 47 



dazu. Die (Jntersuchungen Zeemans ftihrten 7.11 

 clem Resuhatc, dafi die Veranderung der Spektral- 

 linien 



1. in der Richtung der Kraftlinien in einer 

 Zweiteilung derselben besteht, so dafi nach dieser 

 Richtung ein Hild wahrgenomnien wird, das man 

 als ..Doublet" be/.eichnet, 



2. in der Richtung senkrecht zu den Kraftlinien 

 in einer Drcitcilung besteht; nach dieser Richtung 

 wird also ein , .Triplet" gesehen. 



Diese beiden Satze sind der Ausdruck des 

 typischen Zeemanschen Phanomens. Bevor vvir 

 weitere lixperimente anfuhren, wird es geraten 

 sein, die Erklarung dieses Kinflusses darzustellen. 

 Den Schliissel zur Erklarung des Zeeman Effektes 

 gibt uns die Elektronentheorie. Es ist eine be- 

 kannte Tatsache, dafi das Licht ein Schwingungs- 

 vorgang ist. Als Medium, welches diese Schwin- 

 gungen von Ort zu Ort fortpflanzt, betrachten wir 

 den Ather. Lange Zeit hindurch galten diese 

 Schwingungen als wirklich mechanische Schwin- 

 gungen des Athers und der Materie. Dann ge- 

 langte hauptsachlich durch Maxwell's Verdienste 

 die Ansicht zur Herrschaft, dafi die Lichtwellen 

 als elektromagnetische Wellen zu betrachten seien. 

 Aber diese elektromagnetische Lichttheorie be- 

 durfte noch einer Erganzung, so da6 auch die 

 materiellen Atoine in geeigneter VVeise an den 

 Erscheinungen teilnehmen konnten. Deshalb be- 

 riicksichtigte Lorentz neben den Atomen auch die 

 elektrischen Ladungen, d. h. die Elektronen wur- 

 den mil in den Kreis der Betrachtungen gezogen. 

 Man muB nun zwischen positiven und negativen, 

 ferner zwischen freien und unfreien Elektronen 

 unterscheiden. Mit freien Elektronen haben wir es 

 z. B. bei den Kathodenstrahlen zu tun; sie sind 

 nichts anderes als ein Strom freier, und zwar 

 negativ geladener Elektronen. Dagegen sind es 

 unfreie Elektronen, welche in den Lichtquellen, 

 z. B. in einer brennenden Elamme, Schwingungen 

 ausfu'hren. Durch den zwischen den Elektronen 

 anwesenden Ather werden diese Schwingungen 

 dann nach Wellenart weiter fortgepflanzt. 



Wir wollen nun zunachst den unter i. ange- 

 fiihrten Fall betrachten, namlich die Zweiteilung 

 einer Spektrallinie, welche unter dem Einflusse 

 des magnetischen Feldes in Richtung der Kraft- 

 linie vor sich geht. 



Zur einfachsten Vorstellung iiber die Emission 

 fulirt die Annahme, daB in jedem Molekiil oder 

 Atom eines Gases nur ein Elektron enthalten sei. 

 Bei dieser Annahme ist der Zustand des Athers 

 durch 3 Angaben bestimmt, namlich durch Ladung, 

 Lage und Bewegung des Elektrons. Ein solches 

 in einer leuchtenden Elamme schwingende Elektron 

 beschreibt im allgemeinen keine bestimmte, son- 

 dern eine beliebige Bahn. Eine solche beliebige 

 Schwingung kann durch eine geradlinige und zwei 

 entgegengesetzt kreisformigc Schwingungen in 

 einer Ebene senkrecht zur ersten Bewegung zer- 

 legt werden. Eine solche kreisformige Bewegung 

 sei in Figur i dargestellt. Ein elektrisch geladenes 



Teilchcn bewege sich auf der Kreisbahn mit dem 

 Radius OR in Richtung des Pfeiles. Diese Be- 

 wegung erfolge senkrecht zur Richtung der magne- 

 tischen Kraft, die also in diesem Falle auf der 

 Ebene des Papiers senkrecht steht und vom Leser 

 auf das Papier zulaufen moge. Die Geschwindig- 

 kcit des Elektrons im Punkte R wird durch die 

 Richtung RA dargestellt. Das schwingende Teil- 

 chen selbst wird in die Gleichgewichtslage O mit 

 einer Kraft von der Richtung RO zuriickgezogen. 

 \Virkt nun das magnetische Feld, so entsteht in 

 jedem Augenblick eine elektromagnetische Kraft, 

 die auch auf die Bewegung des Teilchens Einflufi 

 ausiibt. Sie ist analog derjenigen, welche auf ein 

 kurzes Stuck eines elektrischen Stromes, der mit 

 der Geschwindigkeit des Teilchens gleiche Richtung 

 hat, wirken wiirde. Diese Kraft fallt also in den 

 Radius OR und hat entweder gleiche oder ent- 



Fig. 



gegengesetzte Richtung wie die Kraft, welche das 

 Teilchen in die Gleichgewichtslage O zuriicktreibt. 

 In unserem Falle hat der gedachte elektrische 

 Strom die Richtung RA. Dieser Strom wiirde in 

 die Richtung RB abgelenkt mit einer Kraft von 

 derselben Richtung. Sie ist der urspriinglichen 

 Kraft entgegengesetzt und verzogert somit die 

 Schwingung, bewirkt also eine VergroBerung der 

 Schwingungszeit. Vollzieht sich dagegen bei 

 gleichbleibender Richtung der Kraftlinien vom 

 Leser auf das Blatt zu! - die Schwingung ent- 

 gegengesetzt, also links herum, so wiirde eine Be- 

 schleunigung der Schwingung oder eine Verkleine- 

 rung der Schwingungszeit resultieren. Es ergibt 

 sich also eine Anderung der Schwingungsperiode 

 als Folge des Einflusses der magnetischen Kraft. 

 Nun wieder zuriick zu dem im Magnetfelde 

 schwingenden Elektron. Fur dessen beliebige Bahn 

 setzen wir eine geradlinige Bewegung parallel zu 

 den Kraftlinien und zwei entgegengesetzt gerichtete 

 kreisformige Bewegungen in einer Ebene senkrecht 

 zur geradlinigen Bewegung. Das Licht der Flamme 

 ist genau dasselbe, als wenn sie drei Gruppen 

 der in dieser VVeise schwingenden Elektronen 

 enthielte. Und jetzt wenden wir das vorhin Dar- 

 gelegte auf diese Bahnen an. Dann erhalten wir 

 folgendes Resultat: die rechts- und linksherum 

 verlaufenden Schwingungen werden von der ma- 



