238 XXVII. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1912. Nr. 19. 



Methode mit solchem Auflösungsvermögen gibt, hat 

 sie ihre Brauchbarkeit in reichlichem Maße erwiesen. 

 Von den durch sie erzielten Resultaten seien hier an- 

 geführt: die Auflösung vieler als einfach geltender 

 SpektraUinien inDublets.Quadruplets usw.; die Messung 

 ihrer gegenseitigen Abstände; die Verteilung des Lichtes 

 innerhalb der Komponenten; die Messung ihrer Breite 

 und deren Änderungen mit der Temperatur, dem Druck 

 und im Magnetfeld. 



Unter den auf diese Weise untersuchten Strahlun- 

 gen erwies sich eine als so sehr homogen, daß noch 

 über 200 000 Interferenzstreifen beobachtet werden 

 konnten. Mit anderen Worten: die genaue Zahl von 

 Lichtwellen auf einer gegebenen Distanz, beispiels- 

 weise 10 cm, konnte immer bestimmt werden, und durch 

 Vergleich mit dem Standardmaß konnte die absolute 

 W^ellenlänge dieser Strahlung gemessen und zur Grund- 

 lage für aUe anderen Wellenlängen gemacht werden. 

 Der Standard der Längenmessung, der sog. Meter- 

 etalon, ist durch die Entfernung zweier Striche auf 

 einem Metallstab definiert. LTnd trotz aller Vorsichts- 

 maßregeln bei seiner Herstellung und Aufbewahrung 

 ist es nicht absolut ausgeschlossen, daß er einer lang- 

 samen Veränderung unterworfen ist, die, so außer- 

 ordentlich klein sie auch sein mag, dennoch durch die 

 Verfeinerung der modernen Meßtechnik nachgewiesen 

 werden könnte, wenn irgend ein unveränderliches 

 Grundmaß als Vergleichsmaß vorhanden wäre. Als 

 solches Grundmaß wurde früher der Erdumfang be- 

 trachtet, und das Meter war ursprünglich als der 

 millionste Teil eines Erdquadranten definiert; aber die 

 verschiedenen Messungen des Erdquadranten wichen 

 untereinander so sehr ab, daß dieser Gedanke wieder 

 aufgegeben wurde. Ebensowenig erfolgreich war der 

 Versuch, als Standard, die Länge eines Sekunden- 

 pendels zu wählen. 



Wir haben aber jetzt die Möglichkeit, den Meter- 

 etalon mit der Länge einer Lichtwelle zu vergleichen 

 (der Meteretalon umfaßt 1 553 163 Wellen der roten 

 Cadmiumlinie), so daß, falls der jetzige Standard ver- 

 loren gehen oder zerstört werden oder im Laufe der 

 Jahre eine Längenänderung erfahren sollte, seine ur- 

 sprüngliche Größe so genau wiederhergestellt werden 

 könnte, daß kein Mikroskop einen Unterschied auf- 

 decken würde. Freilich können sich im Laufe von 

 Millionen Jahren die Eigenschaften der die Strahlung 

 aussendenden Atome und das Medium, in dem sie sich 

 fortpflanzen, möglicherweise ändern, aber wahrschein- 

 lich wird nach diesem Zeiträume die Menschheit das 

 Interesse an dieser Frage verloren haben. 



Die Schwierigkeiten, die die Anwendung der Inter- 

 ferometer auf Probleme der Spektroskopie bot, waren 

 indes so groß, daß es sehr wünschenswert erschien, 

 andere Apparate zu ersinnen, bei denen diese Schwierig- 

 keiten ausgeschaltet wurden. Diesem Bedürfnis wurde 

 Rechnung getragen durch das sog. „Stufengitter". Es 

 ist dies ein Instrument, das auf dem Prinzip des 

 Beugungsgitters aufgebaut ist, aber aus einer Reihe 

 von gleich dicken Glasplatten besteht, die eine Art 

 Treppe bilden, daher der Name. Das einfache Gitter 



wirkt in der Weise, daß es Lichtwellen vereinigt, deren 

 Gangunterschied nur einige wenige Wellenlängen be- 

 trägt (meistens weniger als sechs, wobei der Abstand 

 der Gitterstreifen etwa sechs Wellenlängen ist), während 

 beim Stufengitter Gangunterschiede von mehreren 

 tausend Wellenlängen auftreten. 



Das Auflösungsvermögen hängt von dem totalen 

 Gangunterschied der äußersten Strahlen ab und dieser 

 kann sehr groß gemacht werden entweder durch Ver- 

 wendung zahlreicher Elemente mit kleinen Gang- 

 unterschieden oder durch eine verhältnismäßig kleine 

 Zahl von Elementen mit großen Gangunterschieden. 

 Beispielsweise würde ein Stufengitter aus 30 Glas- 

 platten von je ein Zoll Dicke bestehend, deren jede 

 einen Gangunterschied von 25 000 Wellenlängen er- 

 zeugt, ein Auflösungsvermögen von 750 000 besitzen, 

 also ein siebenmal so hohes als das beste einfache 

 Gitter; dieses hohe Auflösungsvermögen ist jetzt auch 

 tatsächlich praktisch erreicht worden. 



Gleichzeitig zeigten auch Perot und Fabry, daß 

 durch wiederholte Reflexion an zwei versilberten Ober- 

 flächen ein sehr hohes Auflösungsvermögen erreicht 

 werden kann, und wenige Jahre später wurde von 

 Lummer ein Platteninterferometer angegeben, das 

 praktisch auf dem gleichen Prinzip beruht. 



Das Auflösungsvermögen all dieser neueren Me- 

 thoden ist sichtlich viele Male größer als das eines 

 Gitters, aber gegen alle ist derselbe Einwand zu er- 

 heben, der (wenn auch in viel geringerem Maße) auch 

 gegen die Gitter gilt, daß die verschiedenen aufeinander- 

 folgenden Spektra sich überdecken. Durch Verwendung 

 von Hilfsprismen, Gittern und Stufengittern kann diese 

 Schwierigkeit umgangen werden, freilich auf Kosten 

 der Einfachheit und unter bedeutenden Lichtverlusten. 

 In dieser Form haben die modernen Instrumente Re- 

 sultate von weitreichender Bedeutung geliefert, die 

 mit den alten Instrumenten niemals hätten erzielt 

 werden können. 



Das Beugungsgitter bietet durch die Einfachheit 

 und Bequemlichkeit der Handhabung so viele Vorteile, 

 daß es auch jetzt meist den modernen Instrumenten 

 vorgezogen wird, wofern es nicht auf sehr hohes Auf- 

 lösungsvermögen ankommt. Ist aber das Auflösungs- 

 vermögen des Gitters schon bis an seine äußerste 

 Grenze gebracht worden? Wie wir gesehen haben, 

 hängt es von der Anzahl der Gitterspalten ab, und es 

 ist sicher möglich, diese Zahl noch zu steigern. Aber 

 der theoretische Wert kann nur dann erreicht werden, 

 wenn die Gitterspalten sehr genau gleichen Abstand 

 haben. Beispielsweise beträgt das Auflösungsvermögen 

 des Rowl and sehen Gitters nur ein Drittel des theoreti- 

 schen Wertes. Die Ursache hiervon ist in der Un- 

 genauigkeit der räumlichen Verteilung der Sjjalten zu 

 suchen. Könnte beispielsweise ein Gitter mit 250 000 

 Linien in exakt gleichem Abstand hergestellt werden, 

 so würde sein Auflösungsvermögen gleich dem der 

 besten Stufengitter sein. Das Problem, solche Gitter 

 zu konstruieren, hat mich mehrere Jahre lang be- 

 schäftigt, und obwohl es fast unübersteigbare Schwierig- 

 keiten bot, konnten doch einige günstige Resultate 



