Be 






































i y Fünfter Jahrgang. 
Emissions- und Absorptionsspektren 
der Röntgenstrahlen. 
Von Dr. Manne Siegbahn, Lund, 
Physikalisches Institut der Universität. 
. Einleitung. 
Nachdem bates ie Untersuchungen über die 
epekizen der chemischen Elemente so 
weit fortgeschritten sind, daß eine Orientierung 
über das ganze Gebiet möglich ist, scheint es an- 
gemessen, einen Rückblick über den Entwicklungs- 
gang und die wichtigsten Ergebnisse dieser neuen 
Errungenschaft zu werfen. Es ist dies um so 
mehr erwünscht, als die Früchte dieser wissen- 
schaftlichen Zweige in weit größeren Kreisen von 
Nutzen sein dürften, als nur in denen, welche 
sich bisher an der Erforschung dieser Fragen 
beteiligt haben. Besonders denken wir dabei an 
die Bedeutung der röntgenspektroskopischen Me- 
thoden für den Chemiker. Wenn auch die älteren 
Untersuchungen, z. B. von Barkla und seinen Mit- 
eitern, gezeigt hatten, daß jedes chemische Ele- 
ment durch die von ihm bei geeigneter Erregung 
ausgesandten Röntgenstrahlen charakterisiert wer- 
den konnte, war diese Tatsache für chemische 
Zwecke nicht gut verwertbar. Die Lauesche Ent- 
deckung der Interferenz der Röntgenstrahlen 
in Kristallen zusammen mit den experimentellen 
Arbeiten | von Bragg u.a. hat eine wirkliche 
Spektroskopie der Elemente innerhalb der kurzen 
Wellen, wie sie die Röntgenstrahlen darstellen, ins 
Leben gerufen. 
2: Unsere älteren Kenntnisse über die ,,charakte- 
ristischen“ Röntgenstrahlen der chemischen Ele- 
mente. 
_ Die Röntgenstrahlen entstehen bekanntlich da- 
durch, daß die in einem Vacuumrohr von der Ka- 
_ thode ausgeschleuderten negativen Partikeln (Elek- 
| tronen, Kathodenstrahlen) mit großer Geschwindig- 
| keit auf ein Hindernis (die Antikathode, bei den 
ersten Rohren sogar die Rohrwandung) aufprallen. 
Wie die spätere Forschung gezeigt hat, ist die 
beim Stoß der Kathodenstrahlen entstehende neue 
| Strahlung von ganz derselben Art wie die Licht- 
ls wellen, nur sind die Wellenlängen weit kleiner. 
"Während nämlich die früheren (sichtbaren) von 
| -der Größenordnung 0,000 04—0,000 08 cm sind, be- 
F wegen sich die Wellenlängen bei den Röntgen- 
strahlen zwischen den Grenzen 0,000 00012 bis 
0,000 000 008 cm und bei den wesensgleichen Y- 
Strahlen sogar bis herunter zu 0,000 000 007 cm. 
_ Ehe man noch imstande war, die Wellenlängen 
der Röntgenstrahlen zu bestimmen, wurde zu ihrer 
Nw. 1917. 
10. August 1917. 
DIE IE NATURWISSENSCHAFTEN 
“ Herausgegeben von 
Dr. Arnold Berliner una Prof. Dr. August Pütter 
Heft 32. 

Charakterisierung die Durchdringungsfähigkeit 
benutzt, und zwar wurde durchweg bei solchen 
Bestimmungen die Absorbierbarkeit in Aluminium 
verwandt. Dabei nimmt man an, daß die Inten- 
sität der Strahlung J nach Durchdringen einer 
Platte von der Dicke d, wenn die einfallende 
Strahlung Jo war, bestimmt wird durch eine Glei- 
chung von der Form: 
I Jo Cre EEE ER das d 
u wird der Absorptionskoeffizient genannt. Im 
allgemeinen bezieht man die Absorption statt auf 
Längeneinheit auf Masseneinheit. Der so er- 
haltene Massen-Absorptionskoeffizient a spielt 
für die älteren Messungen dieselbe Rolle wie jetzt 
die Wellenlangenangaben. Es sei hervorgehoben, 
daß eine Gleichung wie (1) nur dann gilt, wenn 
die Strahlung einigermaßen homogen ist. 
Um die Ergebnisse der älteren Röntgen- 
forschung überblicken zu können, ziehen wir die 
schematische Darstellung in Fig. 1 heran. Das vom 
Röntgenrohr kommende Strahlenbündel trifft die 
Platte AB und wird von dieser zum Teil durch- 
gelassen. Außerdem aber entstehen beim Auf- 
treffen noch drei verschiedene Strahlengattungen, 
Sekundärstrahlen: 
1. zerstreute X-Strahlung, 
2. charakteristische Röntgenstrahlung, 
3. korpuskulare (ß-) Strahlung. 
diesen drei Strahlungen interessiert uns 
jetzt nur die ,,charakteristische“ Strahlung, so 
genannt, weil die Eigenschaften (Absorbierbarkeit, 
Wellenlänge) derselben nur von dem Sekundär- 
strahler AB abhängen und für dieses Element be- 
zeichnend sind. Die früheren Untersuchungen 
haben gezeigt, daß diese Strahlung homogen ist, 
d. h. sie folgt streng der Gleichung (1). Die Be- 
stimmung des Absorptionskoeffizienten u die- 
ser charakteristischen Strahlung für eine Reihe 
von Elementen bildet den Gegenstand einer größe- 
ren Zahl von Arbeiten. Als allgemeine Ergebnisse 
stehen fest: 1. Jedes Element besitzt wenigstens 
zwei homogene Strahlungen (nach Barkla K- und 
L-Reihen). 2. Beim Fortschreiten zu Elementen 
mit größeren Atomgewichten werden die charak- 
teristischen Strahlen härter, d. h. die Absorptions- 
koeffizienten kleiner, und zwar gilt dies sowohl 
für die K- wie für die Z-Reihe. 
Eine Zusammenstellung der Absorptions- 
koeffizienten findet sich in Tabelle 1. Es sind 
außerdem eingetragen die Werte der Halbwerts- 
schicht, d. h. die Dicke einer Al-Platte, die die 
‘Hälfte der einfallenden Strahlung durchläßt. 
ia 
