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Zweiter Jahrgang. 

Moderne Anschauungen über die 
Entstehung der Spektrallinien und der 
Serienspektren. I. 
Von Dr. R. Seeliger, Charlottenburg. 
Durch zwei in jüngster Zeit erschienene Ar- 
beiten, eine theoretische von N. Bohr und eine 
experimentelle von J. Stark ist in der Physik die 
Frage nach der Entstehung der Spektral- 
linien und nach ihrer gesetzmäßigen Anordnung 
in den Serienspektren mit in den Vordergrund 
des Interesses gerückt worden. Seit langem schon 
beschäftigt sich die experimentelle und die theo- 
retische Physik mit der Lösung dieser Probleme 
und manches ist auch durch die Anhäufung eines 
ungeheuren Beobachtungsmaterials und seine 
theoretische Bearbeitung sicherlich schon erreicht. 
Gerade auf die wichtigsten, prinzipiellsten Fragen 
aber müssen wir wohl auch heute noch — wenn 
wir ehrlich sein wollen — mit einem unzweideu- 
tigen „ignoramus“ antworten. Im folgenden 
möchte ich nun zur Begründung dessen zusam- 
menfassend über die Schwierigkeiten berichten, 
die sich einer Beantwortung dieser Fragen auf 
Grund der sonst so erfolgreichen klassischen 
Elektrodynamik entgegenstellen und die darauf 
hinzudeuten scheinen, daß auch hier, ähnlich wie 
in der Theorie der schwarzen Strahlung und der 
spezifischen Wärme, neue und bisher ungewohnte 
Anschauungen und Prinzipien herangezogen wer- 
den müssen. Auch die Anwendung der neuesten 
Disziplin der theoretischen Physik, der von 
M. Planck begründeten Quantentheorie, hat hier, 
bis jetzt wenigstens, nur zu noch recht unvoll- 
kommenen und vereinzelten Fortschritten ge- 
führt, so daß unsere theoretischen Anschauungen 
über die Entstehung der Linienspektren strenge 
genommen sich aus lauter scheinbar unüberwind- 
lichen Schwierigkeiten zusammensetzen; doch 
“man mag sich damit trösten, daß der erste Schritt 
zur Lösung eines Problems in der Erkenntnis 
eben der im Wege stehenden Schwierigkeiten be- 
steht. 
Ich kann an dieser Stelle — es handelt sich 
| letzten Endes um nichts Geringeres als die Er- 
‘forschung der Konstitution und der Eigenschaf- 
‚ten der materiellen Atome — natürlich weder 
eine lückenlose historische Darstellung der be- 
stehenden Theorien noch eine im einzelnen aus- 
‚ gearbeitete mathematische Besprechung des 
scheinbar speziellen, in Wirklichkeit in die ver- 
| schiedensten Teile der Physik übergreifenden 
| Stoffes geben, sondern ich muß mich auf die- 
| jenigen Punkte beschränken, die m. E. für unser 


Nw. 1914. 

20. März 1914. 
DIE NATURWISSENSCHAFTEN 
Herausgegeben von 
Dr. Arnold Berliner una Prof. Dr. August Pütter 

Heft 12. 


spezielleres Problem von prinzipieller Bedeutung 
sind. 
§ 1. Die Elemente senden im gas- oder dampf- 
förmigen Zustand bekanntlich Spektren aus, die 
im Gegensatz zu den kontinuierlichen, wenig von- 
einander verschiedenen Spektren fester Körper, 
aus einzelnen, oft sehr zahlreichen scharfen Linien 
bestehen. Die Entstehung dieser Spektren — der 
Linienspektren —, die den einzelnen Elementen 
charakteristisch sind, haben wir nun im Gegen- 
satz zu der der „schwarzen“ Strahlung und wohl 
auch der der genannten Spektren fester Körper, 
nicht in dem statistischen Zusammenwirken vie- 
ler an der Emission beteiligter Atome (oder Re- 
sonatoren) zu suchen, sondern sie den einzelnen 
Atomen als selbständigen Individuen zuzuschrei- 
ben; die große Zahl der in einer Lichtquelle an 
der Emission beteiligten Atome und ihre gegen- 
seitige Einwirkung aufeinander zeigt sich auber 
in einer durch Superposition gesteigerten Inten- 
sität des emittierten Spektrums wohl nur in se- 
kundären Effekten, wie z. B. in der durch 
die gegenseitigen Zusammenstöße bedingten 
Dämpfung (Lorentzsche Stoßdämpfung) und der 
dadurch mit bedingten endlichen Breite der ein- 
zelnen Linien oder in den bei hohen Drucken auf- 
tretenden Linienverschiebungen, die man auf 
eine direkte Einwirkung benachbarter Atome auf- 
einander zurückführen kann. Gleichviel, ob wir 
nun annehmen wollen, dali jedes Atom unter ge- 
eigneten Umständen zu gleicher Zeit das ganze 
Linienspektrum emittiert, oder daß ein Atom 
oder verschiedene in verschiedenen Zuständen 
nacheinander nur eine einzelne Linie oder 
Liniengruppe aussenden, jedenfalls sind wir nach 
allen Erfahrungen berechtigt, von einer „Eigen- 
strahlung“ des Atoms zu sprechen und anzuneh- 
men, daß diese, unverändert und nicht verwischt 
durch statistische Mittelwertsbildungen, in den 
Linienspektren in Erscheinung tritt. Aus dieser 
Auffassung ergibt sich unmittelbar, wie eng die 
Eigenschaften dieser Spektren mit denen des ein- 
zelnen Atoms selbst verknüpft sein werden und 
wie sie uns eine der wichtigsten und aussichts- 
reichsten Möglichkeiten eröffnen, uns über die 
noch immer rätselhafte Konstitution der Atome 
zu belehren. 
$ 2. Zunächst wollen wir von der komplizier- 
ten Zusammensetzung eines Linienspektrums aus 
einer mehr oder minder großen Zahl von einzel- 
“nen Linien und von deren gesetzmäßiger Anord- 
nung, wie sie in den Seriengesetzen zum Aus- 
druck kommt, ganz absehen und wollen uns, ım 
weitesten Maß idealisierend, fragen, wie be- 
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