Naturwissenschaftliclie Rundscliau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresaiiitgel3iete der ITaturwissenscliafteii. 



XXVn. Jahrg. 



9. Mai 1912. 



Nr. 19. 



A. A. Michelson: Neuere Fortschi-itte auf dem 

 Gebiete der Spektroskopie. (Vortrag des Vor- 

 sitzenden der American Association for the Ad- 

 vancement of Science. Washington, Dezember 

 1911.) (Science, vol. XXXIV, 1911, p. 893— 902.) 

 (Schluß.) 



Als weiterer Beweis, wie groß die Bedeutung eines 

 hohen Auflösungsvermögens für die Inangriffnahme 

 neuer Probleme ist, können die schönen Resultate der 

 Untersuchungen von Zeemann über den Einfluß des 

 Magnetfeldes auf Licht angeführt werden. Der Effekt 

 besteht bekanntlich in der Zerlegung einer ursprüng- 

 lich einfachen Spektrallinie in drei oder mehrere 

 Komponenten, die zueinander rechtwinklig polarisiert 

 sind. Es ist dies einer der wenigen Fälle, in denen 

 es möglich ist, tatsächlich die Schwingungen eines 

 Atoms (Elektrons) zu beeinflussen, und der Umstand, 

 daß, wie zuerst Loren tz zeigte, dieser Effekt direkt 

 berechnet werden kann, hat einen sehr wichtigen Auf- 

 schluß über die Struktur und Bewegungen der Atome 

 selbst gegeben. 



Der Versuch kann in der Weise angestellt werden, 

 daß eine Lichtquelle (irgend ein leuchtendes Gas oder 

 ein Dampf) zwischen die Pole eines starken Elektro- 

 magneten gebracht und das Licht spektroskopisch 

 untersucht wird. Faraday hatte schon dieses Ex- 

 periment probiert, aber die ihm zur Verfügung stehen- 

 den spektroskopischeu Mittel reichten für diesen Zweck 

 bei weitem nicht aus. 



Selbst in der ursprünglichen Entdeckung von 

 Zeemann war nur eine Verbreiterung der Spektral- 

 linie, aber noch keine merkliche Trennung zu be- 

 obachten. Der zwischen den einzelnen Komponenten 

 vorhandene Abstand war der Größenordnung nach 

 '/loo "^'ss Abstaudes der Natriumlinien , und zu einer 

 scharfen Trennung und natürlich viel mehr noch zu 

 exakten Messungen des Abstandes bedarf es eines so 

 hohen Auflösungsvermögens, wie es damals auch die 

 stärksten Gitter nicht besaßen. 



Als letztes Beispiel sei die Struktur der „Spektral- 

 linien" selbst angeführt. Eowlands ausgezeichnete 

 Tabellen hatten erkennen lassen, daß viele bis dahin 

 als einfach betrachtete Linien Dublets, Triplets oder 

 gar Multiplets sind, und es bestehen sichere Anzeichen 

 dafür, daß auch die einfacheren dieser Linien Ver- 

 schiedenheiten in ihrer Breite, Schärfe und Symmetrie 

 aufweisen, Das aUgemeiue Problem der Lichtverteilung 



innerhalb der Spektrallinie war aber kaum gestreift 

 worden. Denn auch hier ist die ganze „Breite" einer 

 Linie von der Größenordnung von '/jqo des Abstandes 

 der Natriumlinien, und es ist klar, daß ohne bessere 

 Mittel weitere Fortschritte in dieser Eichtung nicht 

 zu erwarten waren. 



Das Gesagte zeigt zur Genüge, daß die modernen 

 Probleme die höchsten Anforderungen an die äußerste 

 Leistungsfähigkeit der Spektroskope und an die ex- 

 perimentelle Geschicklichkeit der erfahrensten Experi- 

 mentatoren stellen. 



Vor etwa 20 Jahren wurde eine Methode ersonnen, 

 die, obwohl mühsam und indirekt, versprach, einen 

 besseren Angriffspunkt für alle diese Probleme zu 

 bieten als die Gitter. 



Ln Prinzip besteht der als „Interferometer" bezeich- 

 nete Apparat aus zwei plauparallelen Platten. Diese 

 können genau parallel gestellt und in ihrem gegen- 

 seitigen Abstand beliebig variiert werden. Wird nun 

 Licht von den einander zugekehrten Oberflächen re- 

 flektiert, so interferieren die beiden reflektierten 

 Strahlen derart, daß, wenn sie sich in ihren Wirkun- 

 gen addieren, helle Maxima entstehen, wo sich ihre 

 Wirkungen aber gegenseitig aufheben, dunkle Zwischen- 

 räume auftreten. 



Der Wechsel von hell und dunkel, der in Richtung 

 der Normalen beobachtet wird, ist sehr ausgeprägt, 

 solange die Platten einander sehr nahe stehen; wenn 

 aber ihre Entfernung wächst, werden die Interferenz- 

 streifen immer unschärfer, bis sie bei einer bestimmten 

 Entfernung, die von der Natur des einfallenden Lichtes 

 abhängt, vollständig verschwinden. Zwischen der 

 „.Sichtbarkeitskurve" und der Natur der Strahlung 

 besteht eine streng gültige Beziehung, so daß man die 

 eine aus der anderen berechnen kann. 



Das Auflösungsvermögen eines solchen Ajiparates 

 wird gemessen durch die Zahl von Lichtwellen auf 

 den doppelten Abstand der beiden Oberflächen. Bei 

 einem Abstand von einem Zoll beträgt es etwa 100 000; 

 aber der Abstand ist in Wirklichkeit unbegrenzt, und 

 da das Instrument an sich praktisch von Fehlerquellen 

 irgend welcher Art frei ist, so ist sein Auflösungs- 

 vermögen praktisch unbegrenzt. 



Die Anwendung dieser Methode auf die Unter- 

 suchung von Lichtwelleu ist aber mit gewissen Schwierig- 

 keiten verbunden und die erhaltenen Resultate sind 

 nicht immer frei von Ungenauigkeiten; aber mit Rück- 

 sicht auf die Tatsache, daß es derzeit keine andere 



