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SSE Me Theorie und Elektronensten 
Von G. Hertz, Eindhoven. 
Die Bohrsche Theorie erklärt die Emission 
der Serienspektren auf Grund der Annahme, daß 
ein Atom in einer unendlichen Anzahl von dis- 
kreten stationären Zuständen existieren kann, 
und daß Emission einer monochromatischen 
Strahlung beim Übergang des Atoms aus einem 
(dieser stationären Zustände in einen anderen er- 
folgt. _ Die Frequenz der bei einem solchen Über- 
gang ausgesandten Strahlung soll gegeben sein 
durch die Gleichung 
Av = Eı — Es 
wobei h die Plancksche Konstante und E, bzw. 
HE, die Energie des Atoms im Anfangs- bzw. 
Endzustand bedeuten. Diese Grundhypothesen 
sind völlig unabhängig von speziellen Vorstel- 
lungen über die Bahnen der Elektronen im Atom, - 
ja überhaupt unabhängige von irgendwelchen 
Vorstellungen über den Bau des Atoms. In 
den Serienspektren finden sie ihren Ausdruck in 
dem schon lange vorher bekannten Ritzschen 
Kombinationsprinzip, nach welchem sich die Fre- 
quenzen aller Spektrallinien darstellen lassen 
als Differenzen zwischen einer bzw. mehreren 
Reihen von Termen. Nach den Grundhypothe- 
sen der Bohrschen Theorie haben also diese 
Terme eine sehr einfache physikalische Bedeu- 
tung, sie bedeuten nämlich die mit negativem 
Vorzeichen genommenen und durch die Kon- 
stante h dividierten Werte der Energie des Atoms 
in seinen verschiedenen stationären "Zuständen. 
Hierbei ist die Energie des Atoms nur bis auf 
eine additive Konstante definiert. Die Bohr- 
sche Theorie des Wasserstoffatoms führt zu der 
Festsetzung, daß man zur Berechnung der Terme 
‚aus der Energie diese Konstante so zu wählen 
hat, daß der Termwert Null dem Zustande des 
Atoms entspricht, in welchen es durch Ent- 
ziehung eines Elektrons gelangt, also dem Zu- 
stanide des positiven Ions. 
Ob die- Deutung der Terme als Werte der 
Energie in verschiedenen stationären Zuständen 
des Atoms richtig ist, läßt sich durch rein opti- 
sche Messungen nicht entscheiden. Um ‘hier- 
über experimentell etwas aussagen zu können, 
muß man Erscheinungen betrachten, bei denen 
bestimmte gemessene Energiebeträge in Be- 
ziehung gesetzt werden zu bestimmten Frequen- 
zen von Spektrallinien. Hierzu ist durch die 
Untersuchung der bei Zusammenstößen zwischen 
Jangsamen ‘Elektronen und Atomen auftretenden 
Erscheinungen (die Möglichkeit gegeben worden. 
Wir werden uns im folgenden auf die Be- 
handlung der Zusammenstöße zwischen Elek- 
tronen und den Atomen von Edelgasen und 
Metalldämpfen beschränken, da bei den anderen 
Gasen die Verhältnisse durch die Mehratomig- 
keit ihrer Moleküle und durch ihre chemische 
Bohrsche Theorie und Elektronens = x 
-sammensto8 zwischen einem Elektron und einem 4 
einem .höheren Quantenzustand gegenüber d 
-Energie der stoßenden Körper nach dem Zu- 
i 
= 








































Aktivität experimentell = theoretisch seh 
verwickelter sind. 
Betrachten wir ein Atom zunächst im Er 
der klassischen Theorie als ein Gebilde von be 
stimmter Masse und gewissen inneren Freih ts 
graden, etwa quasielastisch gebundenen E 
tronen, so müssen wir erwarten, daß ‘beim Z 
solchen Atom die kinetische Energie des Ele 
trons zum Teil an die inneren Freiheitsgrade” 
des Atoms übertragen wird. | Bei jedem der- 
artigen Zusammenstoß sollte also das Elektr: 
einen Energieverlust erleiden, dessen Größe von. 
den zufälligen Umständen abhängen sollte. Für 
das Bohrsche Atom dagegen ist ein ganz anderes i 
Verhalten zu erwarten. Da dieses Atom üb 
haupt nur in bestimmten stationären Zuständer 
mit ganz bestimmten Werten seiner Energ 
existieren kann, so kann man seinen inner 
Freiheitsgraden auch nicht beliebige Energi 
beträge zuführen, sondern nur ganz bestimm 
Energiequanten, weiche gegeben sind durch de 
Unterschied der Energie des Atoms in irgen 
Energie des Atoms im Normalzustand. Unter 
diesen Energiequanten, welche das Atom aufz 
nehmen imstande ist, befindet sich insbesonider 
auch ein kleinstes. Es muß also unmöglich sein, 
dem Atom auf irgend eine Weise einen Energie- 
betrag zuzuführen, welcher kleiner ist als dieses 
kleinste aufnehmbare Quantum. Wenden w 
dies auf Stöße von Elektronen an, so müssen wir 3 
folgern, daß ein Elektron, dessen kinetische Ener- : 
gie kleiner ist als ein bestimmter fiir das “Atom 
charakteristischer kritischer Wert, nicht im- 
stande sein kann bei einem Zusammenstoß. Ener- 
gie auf die inneren Freiheitsgrade des Atoms zu 
übertragen. Der Zusammenstoß wird also so 
vor sich gehen, als wenn die‘inneren Freiheits- 
grade des Atoms überhaupt nicht vorhanden 
wären, daß heißt, er wird so verlaufen wie ein 
Zusammenstoß Terischen völlig elastischen 
Kugeln, bei welchem sich die gesamte kinetische 
sammenstoß ‘als kinetische Energie wiederfindet. 
Nur wenn die kinetische Energie des Elektrons 
crößer ist als der kritische Wert, sind unelasti- 
sche Zusammenstöße möglich, bei denen ein ge- 
. wisser Energiebetrag an die inneren Freiheits- 
grade des Atoms übertragen wird. Der bei einem — 
solchen unelastischen Zusammenstoß übertragene — 
Energiebetrag kann aber nicht jeden beliebigen 
Wert haben sondern muß gerade die richtige 
Größe haben, um dem Atom den Übergang: aus 
seinem Normalzustand in einen seiner höheren 
stationären Zustände möglich zu machen. — 5 : 
Bei den elastischen Zusammenstößen unter- = 
