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5. 12. 1913 
Spektrallinien auch quantitativ mit großer Ge- 
nauigkeit messen. Denn die gesuchte Wellenlänge 
ist, wie die Theorie uns lehrt, gleich der Gitter- 
konstanten multipliziert mit dem Sinus des Beu- 
gungswinkels, d. h. desjenigen Winkels, um den 
die betrachtete Welle im Spektrum erster Ordnung 
abgebeugt wird. 
3. endlich können wir mit Hilfe des Gitters 
auch die Struktur der einzelnen Spektrallinien er- 
kennen; denn wir wissen, daß selbst die schmalste 
Spektrallinie nicht aus einer einzelnen Wellenlänge 
besteht, sondern stets einen endlichen Wellen- 
längenbereich umfaßt. Die Spektrallinie ist nie 
eine wirkliche Linie im mathematischen Sinne, son- 
dern stets ein Streifen von endlicher Breite, der in 
der Mitte am hellsten ist und nach den Rändern 
zu an Helligkeit abnimmt. Die Art, wie sich die 
Helligkeit über den Streifen verteilt, nennt man 
die Intensitätsverteilung der Spektrallinie. Diese 
Intensitätsverteilung, ferner die Breite der Spek- 
trallinie und den Einfluß von Druck, Temperatur 
und magnetischen Kräften auf den Bau der Linie 
— alles dies können wir mit Hilfe des Gitters 
messen, und aus den Resultaten Schlüsse auf die 
Entstehung der Spektrallinien ziehen. 
Soll unser Gitter in spektroskopischer Hinsicht 
leistungsfähig sein, so muß es zwei im Spektrum 
benachbarte Spektrallinien voneinander trennen, 
d. h. es muß jedes Seitenmaximum deutlich in zwei 
getrennte Streifen zerfallen, selbst wenn die auf- 
fallenden Wellenlängen sich nur um wenig unter- 
scheiden. Diese Fähigkeit des Gitters heißt: sein 
Auflösungsvermögen. Nun lehrt uns die Beugungs- 
theorie, daß das Auflösungsvermögen des Gitters 
_ um so größer ist, je mehr Stäbe das Gitter 
enthält. Es ist daher das Ziel der optischen 
Technik, Gitter mit großer Stabzahl herzu- 
stellen. Da andererseits die Wellenlängen- 
messung mit Hilfe des Beugungswinkels um so 
genauer ausfällt, je größer der Beugungswinkel, 
je kleiner also die Gitterkonstante ist, so wird 
es sich schließlich darum handeln, Gitter mit 
kleiner Gitterkonstante, aber großer Stabzahl zu 
konstruieren, d. h. auf einem kleinen Raum eine 
große Zahl eng aneimanderliegender äquidistanter 
Gitterstriche zusammenzudrängen. Mit Hilfe be- 
sonders konstruierter feinmechanischer Teil- 
maschinen kann man Glasgitter herstellen, bei 
denen 400 Gitterstriche auf 1 mm kommen. Ein 
weiterer Fortschritt wurde erzielt, als man die 
Gitter, statt sie durchsichtig zu machen, auf spie- 
gelnde Metallflächen ritzte und im reflektierten 
Licht beobachtete. So konnte Rutherford auf gut 
polierte ebene Metallflächen Gitter einritzen, die 
500—600 Striche pro mm enthielten; Rowland 
steigerte diese Leistung weiter auf 700 Striche 
pro mm, indem er zugleich die Gitter auf konkave 
Flächen ritzte und dadurch den Gebrauch optischer 
Linsen überflüssig machte. 
Neben den eben besprochenen Beugungserschei- 
nungen, die von einfachen Gittern erzeugt werden, 
gibt es nun noch eine unendliche Mannigfaltigkeit 
der schönsten Beugungsbilder, die den komplizier- 
teren Gitterstrukturen ihre Entstehung verdanken. 
’ blendet werden. 
Reiche: Gittererscheinungen auf verschiedenen Gebieten. 1195 
Man denke nur an die herrlichen Farbenmuster, die 
man leicht beobachten kann, wenn man durch ein 
Stück Musselin, Flor, dünnes Seidenband oder 
durch den Stoff eines Sonnen- oder Regenschirms 
nach einem Licht blickt. 
§ 3. 
Alle diese einfachen und komplizierten Gitter- 
strukturen sind nun von entscheidender Bedeutung 
in einem Gebiet, das innig mit der praktischen 
und technischen Optik zusammenhängt: nämlich 
bei der mikroskopischen Abbildung. 
Ernst Abbe, der wissenschaftliche Leiter des 
Zeißwerkes in Jena, war es, der zuerst klar er- 
kannte, daß die Abbildung im Mikroskop im all- 
gemeinen eine Abbildung nichtselbstleuchtender 
Objekte von gitterartiger Struktur sei, und daß da- 
her die Beugung der durchleuchtenden Strahlen 
am gitterartigen Objekt bei der Abbildung eine 
wesentliche Rolle spielt. 
Denken wir uns etwa als typischen Vertreter 
eines mikroskopischen Präparats ein einfaches 
Gitter, wie wir es vorhin betrachteten, unter das 
Mikroskop gebracht, und dieses Gitter von rück- 
wärts mit weißem Licht durchleuchtet, so entsteht, 
wie wir wissen, ein Beugungsbild des Gitters und 
zwar in der Weise, daß von dem Gitter erstens un- 
gebeugte Strahlen ausgehen, die das Zentralbild 
erzeugen, zweitens aber in bestimmten Richtungen 
symmetrisch nach beiden Seiten die gebeugten 
Strahlen verlaufen, die die Beugungsspektren 
erster, zweiter und höherer Ordnung erzeugen. Es 
ist uns ferner bekannt, daß die Helligkeit dieser 
Spektren mit wachsender Ordnungszahl abnimmt; 
es ist also z. B. das dritte Spektrum weniger hell 
als das zweite, das zweite weniger hell als das 
erste. Die Zahl der überhaupt entstehenden Spek- 
tren ist begrenzt und um so kleiner, je kleiner die 
Gitterkonstante, je enger also die Gitterstruktur 
ist. 
Abbe erkannte nun, daß man unser Gitter vm 
Mikroskop nur dann ähnlich abgebildet sieht, wenn 
alle Beugungsspektren von noch zu berücksichti- 
gender Helligkeit auf das Mikroskopobjektiv auf- 
treffen, so in den Mikroskoptubus gelangen und bei 
der Abbildung mitwirken. Die Abbildung wird da- 
gegen sofort unvollkommen und unähnlich, sowie 
gebeugte Strahlen von nennenswerter Intensität 
nicht in den Tubus gelangen, für die Abbildung 
also verloren gehen, sei es, daß diese Strahlen so 
schräg vom Gitter ausfahren, daß sie das Objektiv 
nicht mehr treffen, sei es, daß sie künstlich abge- 
Blendet man z. B. willkürlich die 
Spektren von ungeradzahliger Ordnung links und 
rechts ab, also die ersten, dritten, fünften usw., 
so sieht man im Mikroskop ein Gitter mit doppelt 
soviel Strichen, als es in Wirklichkeit besitzt. So 
hat man es in der Hand, die Abbildung willkürlich 
zu fälschen. 
Aber noch mehr: Denken wir uns einmal Gitter 
von immer kleinerer Gitterkonstante, also immer 
engerer Struktur, unter das Mikroskop gebracht, 
dann werden, wie wir wissen, die Beugungsspektren 
immer weiter auseinanderrücken, es werden also 
