510 



Luminaszenz 



Planck das ,,Strahlungsgesetz" aufgestellt, 

 das die allgemeine Abhangigkeit der Strah- 

 lung des schwarzen Korpers von Temperatur 

 und Wellenlange darstellt (vgl. Artikel 

 ,,Strahlung ; '). 



1st also das Absorptionsvermogen eines 

 beliebigen Korpers bekannt, so 1st aucli seine 

 Strahlung vorausgesetzt, daB sie Tem- 

 peraturstrahlung 1st - - durch das Kirch- 

 hoffsche und das Planksche Gesetz als 

 Funktion von Wellenlange und Temperatur 

 bestimmt. In der Tat hat sich diese Folge- 

 rnng der Theorie so allgemein an den eini 

 kontinuierliches Spektrum liefern- 

 den Korpern bewahrt, daB man jene 

 Gesetze , speziell das Kirchhof f sche 

 Gesetz, geradezu als Definition und als not- 

 wendige und hinreichende Bedingung fiir 

 Temperaturstrahlimg ansieht. 



ib)Umkehrung der Spektrallinien 

 und Resonanzprinzip. Den Ausgangs- 

 punkt fiir die theoretischen Ueberlegungen 

 Kirchhoffs bildeten freilich gerade seine 

 Untersuchungen an den. Spektrallinien 

 leuchtender Dampfe, namlich die so be- 

 riihmt gewordenen Versuche iiber die Um- 

 kehrung der Spektrallinien, die eine 

 Erklarung der Fraunhoferschen Linien 

 lieferten und dadurch auch fiir die Physik 

 der Sonne und der anderen Gestirne von 

 grundlegender Bedeutung geworden sind. 

 Fraunhofersche Linien nennt man die j 

 von Fraunhofer entdeckten dunklen 

 Linien, die das in einem Spektralapparat 

 entstehende Sonnenspektrum parallel dein 

 Spalt des Kollimatorrolirs durchziehen. 

 Zwei der starksten Fraunhoferschen 

 Linien, die im Gelb gelegenen D-Linien, 

 stimmen ihrer Lage im Spektrum, also ihrer 

 Wellenlange nach genau mit den beiden 

 hellen Linien iiberein, die der Natriumdampf 

 einer Flamme, spektral zerlegt, liefert. 

 Kirchhoff brachte nun zwischen den 

 Spalt eines Spektroskops und einen hell- 

 leuchtenden Kb'rper, einen gliihenden 



Drummondschen Kalkzy Under, derwie alle 

 leuchtenden festen Korper ein kontinuier- 

 liches Spektrum liefert - eine mit Koch- 

 salz gefarbte Alkoholflamme und erblickte 

 dann im Spektroskop an der Stelle der 

 hellen gelben Natriumlinien auf dem Grund 

 des kontinuierlichen Spektrums zwei dunkle 

 Linien, die in jeder Hinsicht mit den Linien 

 D des Sonnenspektrums ubereinstiminten 

 (,,Umkehrung der Spektrallinien"). Er schloB 

 aus diesen und ahnlichen Beobachtungen an 

 der im Rot gelegenen Lithiumlinie, daB farbige 

 Flammen, deren Spektrum aus hellen, ein- 

 farbigen Linien besteht, die also ,,selektive 

 Emission" besitzen, Strahlen von gerade 

 der Farbe dieser Linie, die von einer fremden 

 Lichtquelle kommen, nicht hindurchlassen, 

 sondern sie absorbieren, daB sie dagegen 



fur alles Licht anderer Wellenlange durch- 

 sichtig sind. Bedingung dafiir, daB die 

 Linien auch tatsachlich dunkler als das 

 umgebende kontinuierliche Spektrum er- 

 scheinen, ist auBerdem offenbar die, daB 

 die leuchtenden Dampfe bei der Absorption 

 dem auffallenden Licht melir Energie ent- 

 ziehen als sie selber emittieren, daB also die 

 absorbierte Energie groBer als die von ihnen 

 emittierte Energie derselben Farbe ist. 



Wie sich gezeigt hat, haben alle leuch- 

 tenden Gase und Dampfe diese Eigenschaft, 

 stets ist mit ,,selektiver Emission" auch 

 ,,selektive Absorption" verbunden. 



Dies ist offenbar eine notwendige Fol- 

 gerung des Kirchhoffschen Gesetzes; denn 

 die Strahlung e des schwarzen Korpers andert 

 sich gleichmaBig und kontinuierlich mit 

 der Wellenlange, das Verhaltnis E/A eines" 

 leuchtenden Dampfes kann mithin nur dann 

 zugleich an den Wellenlangen der Spektral- 

 linien und auBerhalb derselben gleich e sein, 

 weun A an denselben Wellenlangen wie E 

 groB bezw. klein ist, d. h. wenn E und A 

 einander proportional sind. So bedeutete 

 fiir Kirchhoff die Erscheinung der Linien- 

 umkehr, die ihn zur Entdeckung seines 

 Gesetzes gefiihrt hatte, zugleich eine 

 experimentelle Bestatigung desselben. In- 

 fo Igedessen war das Aufsehen groB, das die 

 Untersuchungen verschiedener Physiker, be- 

 sonders von E. Pringsheim, hervorriefen, 

 nach denen gerade diese leuchtenden Gase 

 und Dampfe - - im Gegensatz zu den leuch- 

 tenden festen und fliissigen Korpern 

 keine Temperaturstrahlung aussenden soil- 

 ten, ihr Leuchten vielmehr als Lumineszenz 

 anzusehen sei. Diese Forscher schlossen nam- 

 lich aus ihren Versuchen, daB es bis jetzt 

 wenigstens nicht moglich ist, allein durch 

 Temperatursteigerung eines Gases ein Linien- 

 spektrum hervorzurufen, sondern daB stets 

 ein chemischer oder elektrischer ProzeB 

 dazu notig sei. Mithin diirfte fiir diese Gase 

 das Kirchhoff sche Gesetz nicht gelten, 

 jedenfalls wiirde die Erklarung der Linien- 

 umkehr durch dieses Gesetz hinfallig. Wie 

 ist aber dann die Absorption gerade der 

 Wellenlangen zu verstehen, die von den 

 leuchtenden Gasen ausgesandt werden? 



Hier hilft das Prinzip des Mitschwingens, 

 der ,,Resonnanz", dessen Auseinander- 

 setzung uns auf den Strahlungs- 

 v o r g a n g selbst einzugehen zwingt. 

 Ebenso wie wir das Entstehen von 

 Tonen auf die Schwingungen einer Stimm- 

 gabel oder einer Membran zuriickfiihren, er- 

 blicken wir die Ursache einer Lichterschei- 

 nung in Schwingungen der kleinsten Teile 

 eines Korpers, der Molekiile und Atome, und 

 der Elektronen im Innern der Atome (vgl. 

 den Artikel ,,Elektron"). 



Jedes Atom denken wir uns namlich 



