Naturwissenschaftliche Rundschau, 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresammtgebiete der Naturwissenschaften. 



XIV. Jahrg. 



28. Oetober 1899. 



Nr. 43. 



Thomas Preston: Magnetische Störungen der 



Spectrallinien. (Vortrag, gehalten an der Royal 

 Institution am 18. Mai. Nature. 1899, Vol. LX, p. 175.) 



Vor einiger Zeit ist hier (Rdsch. 1899, XIV, 146) 

 die zusammenfassende, übersichtliche Darstellung, 

 welche Herr Preston von den ziemlich complicirten 

 Erscheinungen des Zeem an sehen Phänomens ge- 

 geben, in ihren wesentlichsten Theilen mitgetheilt 

 worden. Im nachstehenden soll nun aus einem 

 populären Vortrage, den dieser Forscher über das- 

 selbe Thema in der Royal Institution gehalten hat, 

 der theoretische Theil wiedergegeben werden , wäh- 

 rend bezüglich der im ersten Abschnitte des Vor- 

 trages beschriebenen Thatsachen auf das oben citirte 

 Referat verwiesen werden mufs. 



Damit Sie sich eine Vorstellung machen können 

 von dem, was, nach den Annahmen der Theorie, bei 

 der Hervorbringung dieser Erscheinungen vor sich 

 geht, habe ich diesen elliptischen Rahmen constrnirt, 

 den ich Sie ersuche, als die Bahn zu betrachten, die 

 von einem jener materiellen Elemente zurückgelegt 

 wird, welche durch ihre Bewegungen Wellen im 

 Aether erzeugen und somit das aussenden, was wir 

 Licht nennen. Diese weisse Kugel, welche auf dem 

 elliptischen Rahmen hingleitet, soll das Stoffelement 

 darstellen. Es soll gewöhnlich ein Ion genannt wer- 

 den, welcher Name gebraucht wird, um anzudeuten, 

 dafs das Stoffelement eine elektrische Ladung mit sich 

 führt, die innig mit ihm verknüpft ist. 



Unter gewöhnlichen Verhältnissen wird dieses in 

 seiner Bahn mit sehr grofser Geschwindigkeit um- 

 laufende Ion ruhig fortfahren , dies zu thun , wenn 

 keine äufseren Kräfte ins Spiel kommen , um es zu 

 stören. Wenn aber äufsere Kräfte in Wirkung 

 treten, hört die Bahn gewöhnlich auf, dieselbe zu 

 sein wie früher; sie wird gestört und die äufseren 

 Kräfte werden daher störende Kräfte genannt. Aber 

 Sie werden nun fragen , welches ist der Charakter 

 der durch das magnetische Feld eingeführten Kräfte, 

 wenn das Ion sich durch dasselbe bewegt ? Bei 

 Beantwortung derselben müssen wir uns daran er- 

 innern , dafs nach unserer Annahme das Ion ein mit 

 einer elektrischen Ladung behaftetes Stoffelement ist, 

 oder wenn Sie wollen , eine elektrische Ladung , die 

 Trägheit, besitzt. Wenn nun solch ein geladener 

 Körper sich durch ein Magnetfeld bewegt, so ist es 

 eine experimentelle Thatsache, dafs er einer Kraft 

 unterworfen wird, die aus der Wirkung des Magnet- 



feldes auf die sich bewegende elektrische Ladung 

 entsteht. Die Richtung dieser Kraft ist rechtwinkelig 

 sowohl zur Richtung der Bewegung des geladenen 

 Körpers, wie zur Richtung der magnetischen Kraft 

 im Felde. Die Wirkung dieser Kraft in unserem 

 Falle ist, zu veranlassen, dafs die elliptischen Bahnen 

 der Ionen um die Linien der magnetischen Kraft 

 rotiren , oder sie zu veranlassen , eine Präcessions- 

 bewegung auszuführen , anstatt im Raum feststehend 

 zu bleiben, gerade so wie die störenden Kräfte der 

 Planeten im Sonnensystem die Erdbahn veranlassen, 

 eine Präcessionsbewegung auszuführen. Die Winkel- 

 geschwindigkeit dieser Präcessionsbewegung ist pro- 

 portional der Stärke des Magnetfeldes und hängt 

 auch, wie zu erwarten ist, von der elektrischen 

 Ladung und von der mit dem Ion verbundenen 

 Trägheit ab. 



Diese Präcessionsbewegung der Bahn, verbunden 

 mit der Bewegung des Ions in seiner Bahn , ergiebt 

 die Gesammtbewegung des Ions im Räume und das 

 Resultat dieser combinirten Bewegung , dieser zwei 

 über einander gelagerten Frequenzen — nämlich der 

 Umlaufsfrequenz des Ions in seiner Bahn und der 

 Rotationsfrequenz der Bahn um die Kraftlinien — 

 ist, dafs in dem Falle, dafs Licht mitten durch die 

 Kraftlinien strahlt, jede Periode vergesellschaftet 

 wird mit zwei neuen Perioden , oder mit anderen 

 Worten, dafs jede Spectrallinie ein Triplet wird. Eine 

 theilweise Analogie hierzu , welche in bestimmtem 

 Grade Ihnen helfen wird , die Einführung der zwei 

 neuen Perioden zu verstehen , zeigt sich bei dem 

 Schall , obwohl die beiden zugrunde liegenden Er- 

 scheinungen ganz verschieden sind. Die Analogie 

 (oder Quasi- Analogie) ist folgende : Wenn zwei Noten 

 von gegebener Höhe , d. h. von gegebener Schwin- 

 gungsfrequenz, gleichzeitig ertönen, erzeugt ihr Ueber- 

 einanderfallen zwei andere Noten von Schwingungs- 

 zahlen , welche bezw. die Summe und die Differenz 

 der Schwingungen der beiden gegebenen Töne sind. 

 Diesen entsprechen die beiden Seitenlinien des mag- 

 netischen Triplets. Die Schwingungsfrequenz in einer 

 dieser Linien ist die Summe und die Frequenz der 

 anderen ist die Differenz der beiden vorher erwähnten 

 Frequenzen — nämlich der Umlaufsfrequenz des Ions 

 in seiner Bahn und der Frequenz des Präcessions- 

 umlaufs der Bahn um die Kraftlinien. Die Mittel- 

 linie des Triplets hat die Frequenz der ursprüng- 

 lichen Schwingung, und diese Frequenz verschwindet 



