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DIE NATURWISSENSCHAFTEN 
Herausgegeben von 
Dr. Arnold Berliner una Prof. Dr. August Pitter 



® Vierter Jahrgang. 14. Januar 1916. 
Die neueren Fortschritte in der Physik 
der Röntgenstrahlung. 
Von Prof. Dr. A. Sommerfeld, München. 
(Schluß.) 
5. Die Reflexionsmethode und das Spektrum der 
Röntgenstrahlen. 
Wir haben bisher diejenige Auffassung des 
Laueschen Phänomens vorangestellt, die historisch 
zu seiner Entdeckung führte und die auch am 
tiefsten in das Wesen des Vorgangs hineinsehauen 
läßt: die Gitterauffassung oder, was auf dasselbe 
hinauskommt, die Interferenztheorie. Es gibt 
noch eine andere Auffassung, die gewisse Vorzüge 
der Anschaulichkeit und leichten Anwendbarkeit 
für sich hat und die besonders von Bragg, Vater 
und Sohn, bei ihren erfolgreichen Untersuchungen 
über die Struktur spezieller Kristalle ausgebildet 
ist, die Reflexionstheorie. Man kann nämlich den 
Sachverhalt auch so darstellen, daß man sagt: 
Jeder Fleck in einem der vorstehenden Photo- 
eramme entsteht durch Reflexion an einer be- 
stimmten Kristallfläche, wobei nach dem gewöhn- 
lichen Reflexionsgesetz der auffallende primäre 
Strahl und der unseren Fleck aufzeichnende zu- 
rückgeworfene sekundäre Strahl gleiche Winkel 
mit der betreffenden Kristallfläche bilden. Dabei 
ist es ganz gleichgültig, ob diese Kristallfläche an 
der Oberfläche der Kristallform ausgebildet oder 
nur eine durch den inneren Aufbau des Kristalls 
vorgebildete, mögliche Kristallfläche ist. Als 
mögliche Kristallfläche gilt dabei jede Fläche, 
die unendlich viele Atome der Kristallsubstanz 
enthält (Netzebene); je nachdem sie diehter oder 
dünner mit Atomen besetzt ist, wird sie auch 
äußerlich häufiger oder weniger häufig zum 
Vorschein kommen; ihre kristallographische Exi- 
stenz aber und ihre physikalische Wirksamkeit ist 
ganz unabhängig von ihrem Auftreten an der 
Oberfläche. Die Reflexion findet also an den 
inneren Netzebenen des Kristalles statt. Je nach 
der Lage dieser Netzebenen gegen die Einfalls- 
richtung kann der reflektierte Strahl nach der- 
selben Seite der Kristallplatte austreten, wie der 
einfallende Strahl, oder er kann die Kristallplatte 
durchsetzen und nach der entgegengesetzten Seite 
wie jener austreten. Bei der Laueschen Anord- 
nung, wo hinter dem Kristall photographiert wird, 
ist das letztere der Fall. Die reflektierenden 
Netzebenen im Innern des Kristalls verlaufen 
alsdann zu der Oberfläche der Kristallplatte nahe- 
zu senkrecht. 
Man darf die hier gemeinte Reflexion nicht 
mit der Oberflächenreflexion der gewöhnlichen 
Optik verwechseln; in unserem Falle haben wir 
Nw. 1916. 
Heft 2. 
es mit einem Volumenvorgang zu tun, die reflek- 
tierten Röntgenstrahlen werden aus dem Innern 
des Materials herausgeholt. Man kann dies da- 
durch handgreiflich machen, daß man die Re- 
flexion einmal an einer gut ausgebildeten Kristall- 
oberfläche stattfinden läßt und die Beobachtung 
wiederholt, nachdem man dieselbe Fläche aufge- 
rauht hat; der zugehörige Interferenzfleck wird 
durch die Aufrauhung in keiner Weise beein- 
trächtigt, da ja die inneren, der Oberfläche 
parallelen Netzebenen hierdurch nicht in Mit- 
leidenschaft gezogen werden. Dagegen werden 
die Flecke durch Verbiegungen und innere Ver- 
werfungen des Materials sofort getrübt und in 
mehrere gespalten. Weiche Kristalle (wir durch- 
strahlten gelegentlich gediegenes Kupfer), bei 
denen solche Verwerfungen die Regel sind, geben 
stets unsaubere Flecke; die oben dargestellte 
Zinkblende ist ein vortrefflich spröder Kristall. 
Noch aus einem anderen Grunde darf man 
diese Art Reflexion nicht mit der gewöhnlichen 
optischen verwechseln. Während die gewöhnliche 
Oberflichenreflexion alle Wellenlängen gleich- 
mäßig zurückwirft und weißes Licht in weißes 
Licht übergehen läßt, ist unsere jetzige Reflexion 
ein selektiver Vorgang. Jede Kristallfläche wirft 
unter bestimmtem Winkel nur eine bestimmte 
Wellenlänge zurück. Dies entspricht der oben bei 
der Gitterauffassung bereits hervorgehobenen 
Tatsache, daß jeder Interferenzfleck von einer 
anderen Wellenlänge aufgezeichnet wird, also ge- 
wissermaßen anders gefärbt ist. Der Grund hier- 
für liegt, auch ‚vom Standpunkte der Reflexions- 
auffassung, in der Verstärkung durch Interferenz, 
wodurch sich, nebenbei bemerkt, die Interferenz- 
auffassung, wie eingangs erwähnt, als die tiefere 
und fundamentalere erweist. 
Betrachten wir nämlich Fig. 8. Durch #, und 
Es sind 2 Netzebenen des Kristalls angedeutet. 
Der Strahl 1 fällt auf #, auf und wird als 1’ re- 
flektiert, der Strahl 2 fällt auf Es und wird als 2° 
reflektiert. Damit diese beiden Strahlen (und 
ebenso die an allen folgenden Netzebenen reflek- 
tierten) sich durch Interferenz verstärken 
können, muß ihr Gangunterschied genau eine 
Wellenlänge oder ein Vielfaches davon sein. Der 
Gangunterschied ist in der Figur durch die 
Streckenfolge BCD dargestellt, wobei AB und 
AD senkrecht auf 2 und 2’ gezogen sind. Zu 
einer bestimmten Neigung des einfallenden 
Strahles gehört hiernach eine bestimmte Wellen- 
länge X von der Größe BCD. Nur diese Wellen- 
A 
A 
länge A oder ihre Bruchteile 9° 3° arc" können 
von dem System unserer Netzebenen interferenz- 
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