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3. 4. 1914 
Richtung senkrecht (transversal) zum Feld, so nimmt 
man alle 3 Komponenten wahr, von denen die äußeren aber 
geradlinige Schwingungen senkrecht zu den Kraftlinien 
- ausführen, als Projektion der kreistörmigen Bahnen auf 
die Beobachtungsebene (Transversaleffekt). Beobachtet 
man in Richtung der Kraftlinien, so sieht man nur die 
zwei äußeren zirkular 
(Longitudinaleffekt), da die Schwingungen der mittleren 
Komponente als nicht transversal zur Beobachtungs- 
richtung unsichtbar bleiben. Die fundamentale Bedeu- 
tung dieser Beobachtung liegt darin, daß man nach der 
Lorentzschen Theorie dieser Erscheinung aus der Größe 
der Wellenlängenänderung der äußeren Komponenten 
das charakteristische Verhältnis von Ladung zu Masse, 
und aus dem Drehungssinn der kreisförmigen Schwin- 
gungen das Vorzeichen der Ladung der schwingenden 
Zentren bestimmen kann: die so gefundenen Werte sind 
identisch mit den entsprechenden der „Elektronen“, die 
als Kathodenstrahlen das elektrisch erregte Vakuumrohr 
durcheilen oder als ß-Strahlen von radioaktiven Sub- 
‚stanzen ausgehen, wahrlich eine Übereinstimmung, die 
als eins der glänzendsten Resultate der neueren Physik 
angesehen werden muß. 
Wenn nun Zeeman selbst das Wort ergreift, um das 
seit der ersten Entdeckung gewaltig angewachsene Ge- 
_ biet der magnetischen Beeinflussung der Spektrallinien 
zusammenfassend zu beschreiben (die Bibliographie am 
Schluß des vorliegenden Buches zählt gegen 600 Arbei- 
ten auf!), so ist er des allgemeinen größten Inter- 
esses gewiß. Im Gegensatz und gewissermaßen als 
Ergänzung zu Voigts Magneto- und Elektrooptik be- 
tont das Zeemansche Buch den experimentellen Stand- 
punkt. In leichtverständlicher Weise, ebenso anschau- 
lich wie lehrreich, schildert es die Untersuchungs- 
methoden der neuen Erscheinung und die gewonnenen 
Ergebnisse. Ohne mathematische Voraussetzungen 
bringt es aber auch die Gedankengänge, die zum theo- 
retischen Verständnis der Erscheinungen selbst und 
ihres Zusammenhanges mit andern Gebieten führen. 
Dem Zweck der „Macmillan’s Science Monographs“ ent- 
sprechend werden in erster Linie Arbeiten des Verfas- 
-sers besprochen. Der hierin i. a. liegenden Gefahr der 
Einseitigkeit ist Zeeman leicht entgangen: waren doch 
seine eignen Untersuchungen so mannigfaltig und 
fruchtbar, daß er in fast allen wichtigeren Fragen der 
Aufspaltung von Spektrallinien Hervorragendes ge- 
leistet hat. Dabei konnte er sich in den ersten 
Jahren nach der Auffindung des neuen Effektes 
nicht mit der weiteren exakten Untersuchung des- 
selben beschäftigen, weil er nicht die nötigen emp- 
findlichen Apparate hatte, bzw. sie in seinem neuen 
Wirkungskreise Amsterdam nicht aufstellen konnte, 
wohin er 1897 aus dem Laboratorium von Kamerlingh 
Onnes in Leiden berufen wurde (s. Kap. 4, 8. 57). 
Die zur Beobachtung des Zeemanphänomens nötigen 
Apparate — Spektroskope großer <Auflésungskraft, 
Gitter oder Interferenzplatten und große Elektroma- 
gnete — werden im 1. Kapitel beschrieben. Im 2. und 
3. Kapitel folgt die Darstellung der ersten Versuche des 
„direkten“ Phänomens, an Emissionslinien, und des 
„inversen“ Effektes, an Absorptionslinien, sowie die 
elementare theoretische Erklärung von Lorentz. Wir 
sehen hier, wie fruchtbar das Zusammenarbeiten von 
Theorie und Experiment war: Lorentz, dem Zeeman 
seine ersten unvollkommenen Versuche beschrieb, wies 
diesen sogleich auf die aus seiner Theorie folgende 
Zirkularpolarisation der äußeren Komponenten hin, die 
nun Zeeman in der Tat auffand. 
Bei seinen späteren Untersuchungen stand Zceman 
polarisierten Komponenten | 
Besprechungen. 353 
unter dem Einfluß der theoretischen Untersuchungen 
Voigts, die an den inversen Bitfekt anknüpfen und 
sich besonders mit den Erscheinungen in der spek- 
tralen Umgebung von Absorptionslinien im magneti- 
schen Felde beschäftigen. So finden wir im 5. Kapitel 
die „magnetische Drehung der Polarisationsebene“ und 
die „magnetische Doppelbrechung“ in der Umgebung 
von Absorptionslinien behandelt, aus denen man die 
Zahl der in der Volumeneinheit vorhandenen 
Elektronen berechnen kann. Das 4. Kapitel enthält 
die komplizierten Typen magnetischer Aufspaltungen 
und ihren wichtigen Zusammenhang mit den Serien- 
spektren. In der Tat, der sogenannte normale Effekt 
mit nur 3 Linien in dem von der Theorie geforderten 
Abstand findet zwar z. B. an den Helium- sowie dem 
größeren Teil der Eisen- und Titanlinien statt, sehr 
häufig treten aber viel kompliziertere Effekte ein, es 
entstehen Quadruplets, Quintuplets usw., ja bis 17 Kom- 
ponenten sind gefunden worden, die aus einer einzigen 
Linie entstehen (s. a. Kapitel X: Chemische Ele- 
mente und magnetische Aufspaltung. Beziehungen 
zur Konstitution des Atoms). Die hieraus ent- 
springende Komplikation wird durch zwei Tat- 
sachen verringert: erstens zeigen alle Linien einer und 
derselben Serie eines Elements und sogar entsprechende 
Serien verschiedener Elemente genau die gleiche Zer- 
legung (Prestonsches Gesetz), zweitens reduzieren sich 
in sehr starken Feldern viele komplizierte Effekte auf 
das normale Phänomen; letztere von Paschen und Back 
erst 1912 gefundene Erscheinung konnte in dem vor- 
liegenden Buche nur kurz erwähnt werden. „Serien“ 
nennt man Spektrallinien eines Elementes, deren Lage 
im Spektrum durch einfache Gesetzmäßigkeiten dar- 
stellbar ist, so daß man aus der Wellenlänge 
einiger weniger die der übrigen mit beispiel- 
loser Genauigkeit berechnen kann (z. B. Balmers 
Wasserstoffserie). Die so als zusammengehörig erwie- 
senen Linien einer Serie verhalten sich in mannigfacher 
Beziehung bei Änderung der Erregungsbedingungen 
usw. sehr ähnlich — so auch bei Einwirkung eines 
magnetischen Feldes. Diese Eigenschaft kann nunmehr 
zur Auffindung neuer Serien benutzt werden und dient 
als Wegweiser auf den dunklen Pfaden, die zur Er- 
kenntnis des inneren Zusammenhanges der Serienlinien 
führen; ein Problem, das man heute wohl als das wich- 
tigste der Spektroskopie bezeichnen kann. 
‘ Das 6. Kapitel behandelt den störenden Einfluß, 
den Gitter und Spalt in ihren polarisierenden Eigen- 
schaften auf die Intensität der Komponenten haben 
können — ein Beispiel der scharfen Kritik, die alle 
Untersuchungen Zeemans auszeichnen. Im gleichen 
Kapitel finden wir den von Zeeman erbrachten Nach- 
weis, daß manche Außenkomponenten bis auf weniger 
als 1 % vollständig zirkular polarisiert sind, wodurch 
die entsprechenden Elektronenschwingungen als exakt 
zirkulare erwiesen sind. Theoretisch wenig geklärt 
sind die im 7. Kapitel besprochenen Dissymmetrien und 
Verschiebungen der Mittelkomponente. Das 8. Kapitel 
ist der glänzenden Entdeckung Hales gewidmet, daß 
viele Fraunhofersche Linien der Sonne, besonders der 
Sonnenflecken, magnetische Beeinflussung durch Ge- 
stalt und Polarisation zeigen, und das 10. schildert den 
Anteil an diesen magnetischen Erforschungen der 
Sonne, den Zeeman durch seine sorgfältigen, irdischen 
Untersuchungen des inversen Effektes in schräger Rich- 
tung zu den Kraftlinien gewonnen hat; denn erst diese 
Versuche erlauben einen exakten Vergleich irdischer 
Resultate mit den von Sonnenlinien erhaltenen Photo- 
graphien. 
