202 XXIII. Jahrg. 



Naturwissenschaft liehe Rundschau. 



1903. 



Nr. 16. 



W. J. Huinphreys : Bogenspektra unter hohem 

 Druck. (Astrophys. Journal 1907, vol. XXVI, p. 18—35.) 



Vor Jahren hatte der Verf. im Verein mit Mohler 

 Versuche veröffentlicht, durch welche die Änderungen 

 der Bogenspektra durch Druck, der bis 10 und 12 Atmo- 

 sphären gesteigert wurde, nachgewiesen werden konnten 

 (vgl. Bdsch. 1896, XI, 337). In letzter Zeit wurden ihm 

 Mittel zur Verfügung gestellt, die eine Fortführung dieser 

 Versuche bis zu bedeutend höheren Drucken gestatteten, 

 so daß er fast 200 Spektrogramme unter Drucken von 42, 

 69 und 101 Atmosphären seiner neuesten Publikation zu- 

 grunde legen konnte. 



Der Bogen wurde in einem Gefäß aus geschmiedetem 

 Stahl durch einen Strom von 220 Volt und etwa 15 Amp. 

 hergestellt, was bei den hohen Drucken nur möglich war 

 durch Verwendung einer rotierenden Anode aus Kohle, 

 welcher der feste negative Pol aus Kohle oder aus Metall 

 gegenüberstand; das durch ein Quarzfenster beobachtete 

 Licht wurde durch ein Rowlandsches Gitter analysiert, 

 die Spektra zweiter und dritter Ordnung photographisch 

 fixiert und genau gemessen, Als Elektroden gelangten 

 zur Verwendung die Metalle Aluminium, Baryum, Calcium, 

 Chrom, Kalium, Kobalt, Kupfer, Eisen, Lanthan, Blei, 

 Magnesium, Mangan, Nickel, Palladium, Silicium, Stron- 

 tium, Titan, Wolfram und Zink. Stets brannte der Bogen 

 in atmosphärischer Luft. Die Ergebnisse dieser Messungen 

 lassen sich wie folgt wiedergeben. 



Die Helligkeit des Bogenliehtes wird mit zunehmen- 

 dem Druck bedeutend vermehrt. Wie sich Atmosphären 

 chemisch vollständig inaktiver Gase in dieser Beziehung 

 verhalten, müssen weitere Versuche lehren. Die Um- 

 kehrungen der Spektrallinien sind viel ausgesprochener 

 und häufiger unter hohen als unter geringen Drucken, 

 namentlich in der ultravioletten Gegend. Beide Erscheinun- 

 gen können auf das schnellere Verbrennen der Elek- 

 troden zurückgeführt werden. 



Der Druck scheint die Breite aller Linien zu ver- 

 größern , aber ganz ungleichmäßig, wobei sie besonders 

 an den Rändern undeutlich werden. Gelegentlich findet 

 man auf manchen Platten Linien, die schmäler geworden, 

 aber wahrscheinlich wegen ungenügender Exposition. 



Die Linien der Kohlebanden werden nicht merklich 

 verschoben, selbst bei den höchsten Drucken, obwohl sie 

 wie die Metallinien verbreitert sind. Alle anderen Linien 

 aber nehmen an Wellenlänge zu , ungefähr proportional 

 der Druckzunahme , bis zum höchsten ; jedoch ist diese 

 Verschiebung sehr verschieden , nicht nur bei verschie- 

 denen Elementen, sondern auch bei verschiedenen Linien 

 desselben Elements. Die Stärke der Verschiebung einer 

 Linie ist nicht davon abhängig, ob sie umgekehrt wird 

 oder nicht ; die Emission und Absorption werden gleich 

 beeinflußt. Im allgemeinen scheint die Druckverschiebung 

 der Spektrallinien zuzunehmen mit der Wellenlänge; aber 

 wahrscheinlich gilt dies nur von den Linien derselben Serie. 



Soweit die spärlichen numerischen Daten über den 

 Zeeman-Effekt ein Urteil gestatten, werden die Linien, 

 die durch ein magnetisches Feld stark getrennt werden, 

 entsprechend weit durch den Druck verschoben, und um- 

 gekehrt, die durch den Magnetismus schwach getrennten 

 werden durch Druck wenig oder gar nicht verschoben. 



Die Diskussion der vorstehenden und einiger anderer 

 Versuchsergebnisse hat zu einer Erklärung der Druck- 

 wirkung noch nicht geführt. Verf. hält die weitere 

 Untersuchung, zu der er auch andere Forscher auf f ordert, 

 und die Ansammlung von mehr Erfahrungstatsachen zu 

 diesem Zwecke für absolut erforderlich. 



St. Meyer: Bemerkungen zum periodischen 

 System der Elemente und Versuch der Ein- 

 ordnung der Radioelemente in dasselbe. 

 (Vierteljahrsberichte des Wiener Vereins zur Ford, des 

 rhys. u. ehem. Unterrichts 1907, Bd. XII (S.-A.), 12 S.) 

 Der Verf. bespricht hier zunächst die durch die Auf- 

 findung des periodischen Systems der Elemente durch 



Mendelejeff und Lothar Meyer angeregten vielfachen 

 Versuche, die verschiedenen Eigenschaften der Elemente 

 als Funktionen ihrer Atomgewichte aufzufassen, und ver- 

 sucht, die große Zahl der in den letzten Jahren ge- 

 fundenen Radioelemente in das System erkannter Gesetz- 

 mäßigkeiten einzureihen. 



Schon lange bekannt ist der eigenartige Zusammen- 

 hang zwischen den Atomvolumina und den Atomgewichten 

 der Elemente. Die graphische Darstellung dieses Zusammen- 

 hanges liefert eine periodisch an- und absteigende Kurve. 

 Von den kleineren nach größeren Atomgewichten gezählt, 

 befinden sich auf den aufsteigenden Ästen die elektro- 

 negativen , auf den absteigenden Ästen die elektroposi- 

 tiven Elemente; in den Maximis dazwischen nimmt Verf. 

 die inerten Gase Helium, Neon, Argon, Krypton und 

 Xenon an, während es sonst üblich ist, die Alkalimetalle 

 Natrium , Kalium , Rubidium und Cäsium an die Spitze 

 zu stellen. In den Minimis stehen die Körper aus- 

 gesprochen metallischen Charakters. 



Der Versuch , die Schmelzpunkte der Elemente als 

 Funktion des Atomgewichts darzustellen, führt zu einem 

 der Atomvolumenkurve völlig analog verlaufenden Linien- 

 zug mit dem einzigen Unterschied, daß der letztere um 

 eine halbe Periode nach kleineren Atomgewichten ver- 

 schoben erscheint , insofern , als im allgemeinen kleinen 

 Atomvolumen hohe Schmelzpunkte entsprechen. 



Eine mit der Atomvolumenkurve völlig parallel ver- 

 laufende Kurve findet sich durch die graphische Dar- 

 stellung der Abhängigkeit der Atomwärmen der Elemente 

 vom Atomgewicht. Der Parallelismus ist hier allerdings 

 infolge der stark gedämpften Form der Kurve nur bei 

 kleinen Atomgewichten deutlich zu erkennen , da bei 

 größeren Atomgewichten eine merkliche Abweichung der 

 Atomwärme von dem nach dem Gesetz von Du long 

 und Petit konstanten Wert 6,4 nicht mehr besteht. 



Auch der Atommagnetismus , d. i. das Produkt aus 

 Atomgewicht und der auf die Masseneinheit bezogenen 

 Magnetisierungszahl, ändert sich mit dem Atomgewicht 

 in derselben Weise wie das Atomvolumen. Diejenigen 

 Elemente, die sich in den Minimis und den vorangehen- 

 den absteigenden Kurvenästen befinden, sind paramagne- 

 tisch, diejenigen in aufsteigenden Ästen und mit großem 

 Atomvolumen dagegen diamagnetisch. 



Was für das Verhältnis der Schmelzpunktskurve zur 

 Atomvolumenkurve im vorhergehenden ausgesagt ist, 

 gilt in genau derselben Weise auch für das Verhältnis 

 der letzteren zu derjenigen Kurve, welche die Abhängig- 

 keit der Zahl der Spektrallinien vom Atomgewicht eines 

 Elements darstellt. Die den Atomvolumenminimis ent- 

 sprechenden Elemente liefern zahlreiche scharfe, die 

 großen Atomvolumen entsprechenden wenige, breite, ver- 

 waschene Linien. Für analoge Elemente wächst die 

 Linienzahl mit steigendem Atomgewicht. 



Es läßt sich schließlich noch eine Beobachtung 

 heranziehen, die neuerdings von Crowther über die Ab- 

 sorption der /3-Strahlen des Urans in Metallen gemacht 

 worden ist (Rdsch. 1907, XXII, 99). Während in erster 

 Annäherung die von radioaktiven Substanzen emittierten 

 Strahlen in metallischen Schichten proportional deren 

 Dichte absorbiert werden, hat sich gezeigt, daß das Ver- 

 hältnis des Absorptionskoeffizienten zur Dichte , wie es 

 sich aus genauen Messungen ergibt, sich mit dem Atom- 

 gewicht periodisch verändert und daß der Kurvenverlauf 

 für diesen Fall mit demjenigen der Atomvolumenkuive 

 übereinstimmt. 



Wie man aus vorstehendem erkennt, sprechen zahl- 

 reiche Beispiele für die periodische Wiederkehr der Eigen- 

 schaften der Elemente mit wachsendem Atomgewicht. 

 Es liegt deshalb der Versuch nahe, nach diesen Gesichts- 

 punkten auch die Zerfallsprodukte bei den radioaktiven 

 Umwandlungen, die als Elemente aufgefaßt werden, in 

 dieses System der Elemente einzuordnen. Wenn der Verf. 

 die radioaktiven Gase Aktinium-, Thor- und Radinm- 

 emanation die sechste, siebente und achte Maximalstelle 



