N. F. XV. Nr. 34 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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wenn auch groBere Querschnitte beriicksichtigt 

 werden. Dadurch, daB wir das Gewachs der 

 eigenen Erde, das Eisen, an dem wir keinen 

 Mangel haben, verwenden, konnen wir den Kupfer- 

 verbrauch einschranken und dadurch den an das 

 Ausland gezahlten Tribut verringern. Die Gefahr, 

 dafi die KisenleiUingen durch Rosten beschadigt 

 werden, ist nicht grofi, besonders wenn eine gute 

 Gummi- oder Gummiregeneratisolation verwendet 

 wird. Damit die Leitungen biegsam sind, ist es 

 erforderlich, dafi sie aus mehreren Litzen zusam- 

 mengedreht werden. Tatsachlich sollen schon 

 jetzt trotz des Verbandsverbotes vielfach Drahte 

 aus Eisen verlegt werden. Dafi man auch nach 

 dem Kriege, wenn die Eisenleitungen erst einmal 

 eingefuhrt sind, bei diesen bleibt, ist wunschens- 

 wert und wahrscheinlich. K. Sch. 



Aus einer grofien Reihe von Erscheinungen 

 und Tatsachen (elektromagnetische Natur des 

 Lichtes, Elektrolyse, Zeemann - Effekt , radioak- 

 tiver Zerfall, Hallwachs - Effekt u. a. m.) geht her- 

 vor, dafi in den chemischen Atomen elektrische 

 Ladungen enthalten sind und zwar sowohl positive 

 wie negative. Zwischen beiden besteht ein auf- 

 fallender Unterschied: allerdings ist die Grofie 

 der Ladung entgegengesetzt gleich. Wahrend 

 aber die negativen Quanten (Elektronen) eine 

 aufierordentlich kleine Masse haben, ist die ganze 

 Masse des Atoms untrennbar mil seiner positiven 

 Ladung verknupft. Als einfachstes Modell des 

 Atoms konnen wir ein positives Atomion und ein 

 Elektron annehmen. Fiihren solche elektrischen 

 Dipole beschleunigte Bewegungen aus, 'so senden 

 sie elektromagnetische Strahlen aus, die wir je 

 nach ihrer Frequenz als ultraviolettes, als sicht- 

 bares oder als ultrarotes Licht ansprechen. Zwei 

 Arten der Bewegung sind anscheinend moglich : 

 entweder Schwingungen der Ladungen im Innern 

 des Atoms und Rotation des Atoms als Ganzes. 

 Man hat Grund zu der Annahme, dafi im ersten 

 Fall das sichtbare und ultraviolette Licht, also der 

 kurzwellige Teil des Spektrums (Oszillationsspek- 

 trum), im zweiten Fall dagegen das ultrarote 

 Spektrum entsteht. Mit dem letzteren, dem 

 Rotationsspektrum des Wasserdampfes beschaftigt 

 sich eine Arbeit von H.Rubens und G. Hettner 

 in den Ber. d. Deutsch. Physikal. Ges. XVIII, 

 5.154(1916). Bezeichnet J das Tragheitsmoment 

 des Wasserdampfmolekuls und v seine Rotations- 

 frequenz (Tourenzahl), so ist die kinetische Energie 

 seiner Rotation E = ^ J (2 II v}- (2 77 v ist der in 

 der Sekunde beschriebene Winkel). Auf die 

 Rotationsenergie hat N. Bjerrum (1912) die 

 Planck'sche Quantenhypothese angewendet. 

 Nach dieser Theorie ist fur periodische Bewegun- 

 gen die Energie nicht unbeschrankt teilbar, son- 

 dern sie kann sich nur nach endlichen Quanten 

 verteilen. Ahnlich wie die Materie und die Elek- 

 trizitat soil auch die Energie gewissermafien in 

 Atome zerfallen; doch sind - - und das ist ein 

 durchgreifender Unterschied die Energiequanten 



nicht alle gleich grofi, sondern sie sind fur die 

 verschiedenen Schwingungen verschieden; sie sind 

 proportional der Schwingungszahl. Der Proper- 

 tionalitatsfaktor h wird als elementares Wirkungs- 

 quantum bezeichnet. Es besteht demnach die 

 Gleichung f=\\.-v, wo die Energiemenge be- 

 deutet, die ein strahlendes Atom oder Molekiil 

 von der Frequenz v ausstrahlt. Nach Planck 

 strahlt das Atom Energiemengen aus, die ganze 

 Vielfache von , also , 2-e, 3-^ usw. sind; 

 Quanten von anderer GroBe kann es nicht von 

 sich geben. Die Strahlung geht danach gleichsam 

 in einzelnen Giissen von ganz bestimmter Grofie 

 vor sich. Diese Anschauungen sind wie schon 

 erwahnt von Bjerrum auf die Rotation der 

 Molekiile angewandt worden; er nimmt zu dem 

 Zweck an, dafi auch die Rotationsenergie E des 

 Molekiils nicht jeden beliebigen VVert annehmen 

 kann, sondern dafi sie stets ein ganzes Vielfaches 

 des Elementarquanlum = h-v ist, so dafi also 



ist, wo n= 1,2,3 usw. 



ist. Daraus folgt aber, dafi die Rotationsfrequenz 



v = n ist. Da der Bruch konstant ist, 



4/7--J 



muB v Werte haben, die sich wie die ganzen 

 Zahlen I, 2, 3 usw. verhalten. Nur diese Werte 

 konnen demnach vorkommen, andere nicht. Eine 

 Moglichkeit, die Richtigkeit der Theorie durch 

 den Versuch zu prufen, ist durch das Absorptions- 

 spektrum gegeben. Lafit man Strahlen aller Fre- 

 quenzen (Wellenlangen) z. B. durch Wasserdampf 

 hindurchfallen, so werden alle diejenigen Wellen- 

 langen besonders stark absorbiert, deren Schwin- 

 gungszahl mit der Rotationszahl zusammenfallt; 

 genau in derselben Weise absorbiert Natrium- 

 dampf von hindurchgehendem weifiem Licht seine 

 eigene Wellenlange, woraus sich bekanntlich die 

 sog. Umkehrung der Natriumlinie (und die Ent- 

 stehung der Frauenhofer' schen Linien im 

 Sonnenspektrum) erklart. 



In der vorliegenden Arbeit wird das Absorp- 

 tionsspektrum des Wasserdampfes zwischen 9 und 

 35 /< untersucht. Das Spektrum wird bis 22 ;t 

 durch Steinsalz- und Sylvinprismen von ver- 

 schiedenem brechendem Winkel erzeugt. Wegen 

 der starken Absorption des Sylvins oberhalb 

 dieser Wellenlange wird fur die weitere Unter- 

 suchung ein Beugungsgitter aus parallelen Silber- 

 drahten von 0,1858 mm Dicke benutzt. Der ab- 

 sorbierende Wasserdampf stromt in kraftigem 

 Strome in zwei offene Absorptionsgefafie von 104 

 bzw. 32 cm wirksamer Lange, die durch Heiz- 

 spiralen auf 125 erwarmt werden. Mittels eines 

 Bolometers wird die Energie an den verschiedenen 

 Stellen des Spektrums gemessen. Jenseits 22 n 

 ist die Absorption des Wasserdampfes so stark, 

 dafi es ausreichend ist, wenn die Strahlen auf 

 einige Meter Lange die Zimmerluft durchsetzen; 

 der in ihr enthaltene Wasserdampf ruft gut nach- 

 weisbar Absorption hervor. Es ergibt sich, dafi 

 die durch Wasserdampf hindurchgegangenen 

 Strahlen ein Spektrum haben, das von einer 



