Ae 
642 
° 
sowie das Gesetz von Draper gelten. Das letztere ist 
ein Erfahrungssatz; es besagt, daß ein Körper erst bei 
einer Temperatur von etwa 400°—500° sichtbare Strah- 
lung aussenden kann. Bei der zweiten Gruppe von 
Lichterscheinungen, die Wiedemann als Lumineszenz- 
erscheinungen bezeichnet hat, wird ohne eine entspre- 
chende Steigerung der Temperatur durch äußere Ur- 
sachen ein Leuchten erzeugt. Je nach der Art dieser 
erregenden Ursachen wird dann weiterhin unterschie- 
den zwischen Photolumineszenz, Kathodoluminészenz, 
Kanalstrahlenlumineszenz, Röntgenolumineszenz, Radio- 
lumineszenz, Chemilumineszenz, Lyolumineszenz, Tri- 
bolumineszenz, Kristallolumineszenz und Thermolu- 
mineszenz. Bei der letzten soll zwar Wärmezufuhr das 
Leuchten hervorrufen, jedoch bereits bei einer wesent- 
lich niedrigeren Temperatur, als es das Drapersche Ge- 
setz für die reine Temperaturstrahlung verlangt. 
(Zu einer exakteren Fassung der soeben definierten 
Begriffe werden wir durch die folgende Betrachtung ge- 
führt?). Wir denken uns ein beliebiges System, das 
sich im.Innern einer Hülle von konstanter Temperatur 
befindet. Diese sei innen vollkommen schwarz und ver- 
halte sich nach außen wie ein vollkommener Spiegel. 
Wenn dann das System .bei konstanter Temperatur 
strahlende Energie von beliebiger Wellenlänge in die 
„Hülle sendet, so kann einerseits die in einer hinreichend 
kleinen Zeiteinheit ausgesandte Strahlungsenergie ir- 
gend einer Wellenlänge eine periodische Funktion der 
Zeit mit einer Periode von der Größenordnung 10—% 
Sekunden. sein. Ist dieses der Fall, so bezeichnen wir 
das System als thermaktin und seine Strahlung als 
eine reine Temperaturstrahlung. Ist aber andererseits 
jene Strahlungsenergie keine periodische, sondern eine 
beliebig andere Funktion der Zeit, so sprechen wir von 
einem allaktinen System und nennen seine Strahlung 
eine Lumineszenz. Nach dem zweiten Hauptsatz der 
Thermodynamik kann in einem abgeschlossenen System, 
das sich im Temperaturgleichgewicht befindet, keine 
Temperaturdifferenz entstehen, wenn nur thermische 
Intensitätsdifferenzen vorhanden sind. In einem jeden 
derartigen System wird also eine reine Temperatur- 
strahlung von konstanter Intensität herrschen. Wenn 
Lumineszenz auftritt, müssen stets Intensitätsdifferenzen 
anderer Hnergiearten als thermischer vorhanden sein.) 
Was nun die theoretische Deutung der Lumines- 
zenzerscheinungen anbelangt, so hat P. Lenard zunächst 
für die Photolumineszenz, die uns bekanntlich als Flu- 
oreszenz und Phosphoreszenz entgegentritt, auf Grund 
seines überaus umfangreichen und sorgfältigen experi- 
mentellen Beobachtungsmaterials eine Theorie ent- 
wickelt, welche in sich völlig widerspruchsfrei ist und 
mit allen bisherigen Erfahrungstatsachen im besten 
Einklang steht. Diese Theorie, die man kurz als Elek- 
tronentheorie der Phosphoreszenz bezeichnen kann, tritt 
an die Stelle einer früheren, namentlich von BE. Wiede- 
mann ausgebildeten Theorie, welche das Phosphoreszenz- 
licht als eine Begleiterscheinung von chemischen Pro- 
zessen ansah. Man nahm nämlich an, daß durch die 
primäre Belichtung aus der ursprünglichen Substanz A 
ein neuer Stoff B entsteht, der sich später unter Licht- 
entwickelung wieder in A zurückverwandelt. Die Le- 
nardsche Theorie dagegen sagt im wesentlichen?) das 
Folgende aus. Das erregende Licht veranlaßt durch 
*) Vgl. z. B. Trautz, Zeitschr. f. phys. Chem, 53, 
Sie 1905. 
8) Eine eingehendere Darstellung habe ich in meinem 
‚ Originalbericht über ,,Lenards Arbeiten zur Phospho- 
reszenz“ (in der Zeitschr. f. d. phys. u. chem. Unterr. 
29, S. 150; 1916) gegeben. 
Schmidt: Neuere Fortschritte in der Theorie der Lumineszenzerscheinungen. [ 
\ 
Leuchten verursachen. 
Die Natur- 
‘a 
lichtelektrische Wirkung das Entweichen negativer — 
Elektronen aus den Phosphoreszenzzentren. Diese ent- 
wichenen Elektronen werden in der Umgebung der 
Zentren festgehalten und kehren erst allmählich, nach 
mehr oder weniger kurzer Zeit, zu ihren Zentren zü- 
rück. Durch diese ihre Rückkehr veranlassen sie 
Schwingungen gewisser Emissionselektronen, die sich 
in den Zentren befinden, und diese Schwingungen sind 
es, die sich uns als das Phosphoreszenzleuchten zu er- 
kennen geben. 
Auch die lumineszenzerregenden Wirkungen der 
Kathodenstrahlen, der Kanalstrahlen, 
strahlen und der Strahlungen radioaktiver Substanzen 
lassen sich durch die Lenardsche Auffassung leicht deu- 
ten. Treffen z. B. Kathodenstrahlen auf die Zentren, so 
rufen sie eine sogenannte sekundäre Kathodenstrahlung, 
d. h. also das Entweichen von Elektronen hervor, und 
in analoger Weise veranlassen auch die übrigen Strah- 
lungen die Zentren dazu, Elektronen abzugeben. In 
allen Fällen löst dann die Rückkehr der verlorenen 
Elektronen Schwingungen der Emissionselektronen in 
den Zentren aus. 
Besonders wichtig ist die von Lenard aufgedeckte 
Tatsache, daß die Wärme keine eigene lumineszenz- 
erregende Wirkung besitzt, mithin keine besondere 
Thermolumineszenz existiert. Vielmehr bewirkt die 
Wärmezufuhr lediglich — durch die mit ihr verbundene 
Erhöhung der allgemeinen Molekularbewegung — eine 
Beschleunigung in der Abgabe der in der Umgebung der 
Zentren festgehaltenen Elektronen, und diese Beschleu- 
nigung kann unter Umständen dazu führen, eine bereits 
unsichtbar gewordene Phosphoreszenz wieder sichtbar 
zu machen, indem sie die Ausgabe der gesamten noch 
vorhandenen „aufgespeicherten Erregung“ in ganz kur- 
zer Zeit veranlaßt. Ohne diese aufgespeicherte Er- 
regung kann Wärme niemals Lumineszenz hervorrufen. 
Was die Lyolumineszenz anbelangt, so ist kaum an- 
zunehmen, daß man den Lösungsvorgang als solchen 
für die Liehterzeugung verantwortlich machen kann. 
Vielmehr sind es chemische Vorgänge, die dabei das 
Die Lyolumineszenz wäre somit 
als ein Spezialfall der Chemilumineszenz aufzufassen, 
für welche sich wohl schwerlich eine allgemeine Deu- 
tung geben läßt. Sie stellt die Umkehrung einer photo- 
chemischen Reaktion dar, indem bei dieser eine Um- 
wandlung von strahlender Energie in chemische sich 
vollzieht, während bei jener chemische Vorgänge die 
Emission von Strahlung zur Folge haben. Trautz%) 
hat für diese beiden Gruppen die Bezeichnungen‘ endo- 
aktine oder lichtempfindliche und exoaktine oder .che- 
milumineszente Reaktionen vorgeschlagen. Jedenfalls 
läßt sich bei dem heutigen Stand der Dinge mit Sicher- 
heit sagen, daß auch hes diesen Reaktionen Elektronen- 
verschiebungen eine wichtige Rolle spielen. 
Von den gesamten, eingangs aufgeziihlten Arten der 
Lumineszenz bleiben somit nur noch die der Kristallo- 
lumineszenz und der Tribolumineszenz zu betrachten 
übrig. Beide sind schon seit langer Zeit experimentell 
eingehend studiert worden, neuerdings insbesondere 
von M. Trautz*) und A. Imhof). Unter Kristallolu- 
mineszenz versteht man das Leuchten, das manche 
Stoffe, z. B. das Kaliumsulfat, beim Auskristallisieren 
zeigen. Durch Untersuchungen von Trautz wurde in 
den meisten Fällen der interessante Nachweis erbracht, 
daß zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit der Kri- 
stalle einerseits und der Häufigkeit und Helligkeit der 
4) M. Trautz, |. ©. 
°) A. Imhof, Phys. Zeitschr. 18, S. 78; 1917. 
wissenschaften 
der KRöntgen- 
Lat papers 
eter? we: 


