Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXIV. Jahrg. 



1. Juli 1909. 



Nr. 26. 



J. Stark und W. Steubing;: Fluoreszenz und licht- 

 elektrische Empfindlichkeit organischer 

 Substanzen. (Physikal. Zeitschrift 1908, Jahrg. 9, 

 S. 481—495.) 



J. Stark und W. Steubing: Weitere Beobachtun- 

 gen über die Fluoreszenz organischer Sub- 

 stanzen. (Physikal. Zeitschrift 1908, Jahrg. 9, S. 661 

 bis 669.) 



Unter den vielfach unternommenen Versuchen einer 

 theoretischen Deutung der Erscheinungen der Fluore- 

 szenz gewinnen die neuerdings von Herrn Stark aus- 

 geführten systematischen Untersuchungen durch die 

 hierbei erstrebte und in den wesentlichen Punkten er- 

 reichte innige Verbindung von Theorie und Erfahrung 

 besondere Bedeutung. Gewisse Vorstellungen über die 

 Konstitution der Materie, insbesondere die Verteilung 

 der Elektrizität in ihr, und deren Verknüpfung mit 

 älteren, schon von Hewitt geäußerten, von Baly u. a. 

 verwerteten und dann von Voigt ausgebauten und 

 wesentlich verfeinerten Vorstellungen über Tautomerie 

 als Ursache der Fluoreszenz bilden ihre Grundlage, 

 die hier kurz skizziert sei. 



Als Bausteine des chemischen Atoms nimmt Herr 

 Stark zwei Arten negativer Elektronen an, die sieh 

 hinsichtlich der Art ihrer Bindung und ihrer Funktion 

 wesentlich voneinander unterscheiden. Erstens kommen 

 im chemischen Atom negative Elektronen vor, die sich 

 mit konstanter, großer Winkelgeschwindigkeit auf 

 einem Kreisring bewegen und als Modell der positiven 

 Elektrizität im Atom betrachtet werden können. 

 Zweitens kommen im chemischen Atom negative Elek- 

 tronen vor, welche die Aufgabe haben, die positive 

 Ladung des Elektronenringes nach außen zu neutra- 

 lisieren; diese Elektronen repräsentieren die negativen 

 Valenzstellen des Atoms und werden deshalb „Valenz- 

 elektronen" genannt. Zu dem Vorgang der Ionisierung 

 werden nicht „Ringelektroiien", sondern „Valenz- 

 elektronen" von dem neutralen chemischen Atom ab- 

 getrennt; diese stellen dann freie Elektronen dar. 



Hinsichtlich der Bindung eines Valenzelektrons an 

 positive Ladung repräsentierende Atoms2)hären sind 

 nun vom physikalischen Standpunkt aus drei Fälle zu 

 unterscheiden. Es können die von einem Valenzelektron 

 ausgehenden elektrischen Kraftlinien alle nach den 

 positiven Sphären des eigenen Atoms zurücklaufen. 

 Die Bindung ist hier nicht die denkbar innigste, und 

 sie wird daher „ungesättigt", das Valenzelektron eben- 

 falls ein ungesättigtes genannt. Der zweite Fall der 

 Bindung liegt dann vor, wenn die Bindung der von 



einem Valenzelektron in den äußeren Baum tretenden 

 Kraftlinien dadurch verstärkt wird, daß positive Sphären 

 von einem zweiten neutralen Atom so weit genähert 

 werden, daß die ihnen zugewandte Seite des Elektrons 

 einen kleineren Abstand von ihnen hat als von den 

 positiven Sphären des eigenen Atoms. Diese Ver- 

 stärkung der Bindung bedingt die Bindung der zwei 

 Atome aneinander. Für das Valenzelektron ist sie 

 eine „gesättigte" Bindung. Im dritten Fall schließlich 

 kann die Bindung eines Valenzelektrons an sein 

 eigenes Atom, statt verstärkt, dadurch gelockert 

 werden, daß ihm durch die Annäherung fremder 

 Valenzelektronen positive Sphären des eigenen Atoms 

 entzogen werden, ohne daß ihm zur Kompensation 

 positive Sphären anderer Atome zur Bindung sich 

 bieten; es handelt sich jetzt um „gelockerte" Valenz- 

 elektronen. 



Erfahren nun die Valenzelektronen im Innern der 

 Moleküle durch eine äußere Einwirkung eine Ver- 

 schiebung aus ihrer normalen Lage, und werden die 

 einzelnen Systeme gleichzeitig zu oszillierender Be- 

 wegung angeregt, so werden die positiven Atomsphären, 

 nach der auf gewisse Beobachtungen an Kanalstrahlen 

 gestützten Anschauung desHerrn Stark, die Emissions- 

 zentren von Serienlinien, während das System: negatives 

 Valenzelektron — positiver Atomrest bei der durch 

 Rückkehr des abgetrennten Valenzelektrons erfolgen- 

 den Rückbildung zum neutralen Atom, nach dieser 

 Anschauung, ein Bandenspektrum emittiert. DieEnergie, 

 welche im letzteren Falle ausgestrahlt wird, ist die 

 potentielle Energie der von ihren positiven Atom- 

 sphären gelösten und wieder zu ihnen hinstrebenden 

 Valenzelektronen. Für das Zustandekommen einer 

 solchen Bande denkt sich Herr Stark eine Annähe- 

 rung des abgetrennten Elektrons auf einer spiral- 

 förmigen, durch die Größe der elektrischen Anziehungs- 

 kraft und der Zentrifugalkraft bestimmten Kurve; in 

 der Phase der größten Annäherung würde es eine be- 

 trächtliche Beschleunigung erfahren und darum in der 

 Periode dieser Beschleunigung elektromagnetische 

 Energie mit bestimmter Wellenlänge ausstrahlen. Es 

 würde sich dann vom anziehenden Zentrum wieder 

 entfernen und in der Phase der größten Entfernung 

 Energie mit bestimmter anderer Wellenlänge aus- 

 strahlen; hierauf würde wieder eine Annäherung und 

 damit verbundene Ausstrahlung erfolgen usf. Es 

 würde also eine Reihe von Spektrallinien emittiert, 

 welche von einer unteren Grenze, der „Kante", in der 

 Richtung von Ultraviolett nach Rot laufen, und zeit- 



