Zusammenfassung
In den beiden letzten Kapiteln haben wir die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie schon ziemlich eingehend behandelt. Dabei konnten wir mit den in der Mechanik und in der Elektrik entwickelten Begriffen auskommen. Sie beruhen auf Beobachtungen an Körpern „makroskopischer“ Größe, d.h. Körper, die wir greifen oder sehen können. Zu diesen Begriffen gehörte auch die elektrische Feldstärke E und die Elementarladung e genannte Naturkonstante.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Referenzen
Man kann das Gitter durch eine „elektrische Linse“ (Elektrik, Abb. 385) ersetzen; sie bildet ein von unsichtbarem ultravioletten Licht auf der Kathode entworfenes Bild als sichtbares Bild auf dem Leuchtschirm ab: Prinzip des elektrischen Bildwandlers. (Ein optischer Bildwandler ist z.B. der Leuchtschirm bei Beobachtungen mit Röntgenlicht.) Zur Umwandlung von ultraroten in sichtbare Bilder benutzt man Kathoden aus dotierten Halbleitern, meist in Form dünner durchsichtiger Schichten (Satzbeschriftung von Abb. 547a!). — Sehr ähnliche Anordnung benutzt das Fernsehen in den Aufnahmegeräten.
So hat A. Einstein 1905 Lenards „bahnbrechende Arbeit“ gedeutet, obwohl Lenard die Abhängigkeit von der Lichtfrequenz gar nicht untersucht hatte!
Als Grenzfrequenz des K wird in diesem Schauversuch v g = 4,42· 1014/sec gemessen: dieser Wert ist noch durch die Voltaspannung zwischen Ni und K (Elektrizitätslehre, § 244) verfälscht. Die Ausschaltung dieses Fehlers ist hier belanglos. (Man kann z. B. beide Elektroden aus gleichem Metall wählen und die Anode vor reflektiertem Licht schützen.) Ni wird erst bei Frequenzen >1,1 · 1015/sec empfindlich. Es wurden aber im Schauversuch keine Frequenzen >9 · 1014/sec benutzt. Folglich konnte auch reflektiertes Licht keine störenden Elektronen an der Nickelnetzanode auslösen.
Bei dem im Schauversuch benutzten Dampfdruck handelt es sich nur um eine breite Spektrallinie. Bei kleinem Dampfdruck zerfällt die D-Linie in zwei einwandfrei getrennte Einzellinien, in ein Dublett D 1 und D 2 mit den Wellenlängen 0,5896 μ und 0,5890 μ. Ihre Strahlungsstärken verhalten sich wie 1:2. — In diesem Fall ist also D-Linie nur ein kurzer Name für ein eng benachbartes Linienpaar (Dublett, Doppellinie).
Die Emissionslinien lassen sich bequem mit einem elektrischen Entladungsrohr beobachten und auf dem Bildschirm eines Fernsehapparates einem großen Hörerkreis vorführen. Am besten benutzt man ein etwa 2 m langes mit feuchtem Wasserstoff gefülltes Rohr. Es wird in der Mitte zweimal rechtwinklig so gebogen, daß die Strahlung einer etwa 30 cm langen Gassäule in deren Längsrichtung durch ein Fenster austreten kann. Der Wasserdampf nimmt der Glaswand die Fähigkeit, den von der Entladung gebildeten atomaren Wasserstoff rasch zu zerstören.
Die Absorptionslinien der Sternatmosphäre werden allgemein „Fraunhofersehe Linien“ genannt. Fraunhofer hat ab 1814 diese Linien zur Definition monofrequenter Strahlungen benutzt, vor allem für die Messung von Brechzahlen. Fraunhofer kannte übrigens auch die helle D-Linie in der Strahlung einer Kerzenflamme, aber nicht ihre Zuordnung zum Natrium. Die Deutung der Fraunhoferschen Linien durch Absorption stammt von Kirchhoff. Für sie wurde der „Umkehrversuch“ (Abb. 415) ersonnen. Er gab die Berechtigung, die Spektralanalyse auch auf Absorptionsspektren auszudehnen.
Ein Vergleich: — 10° C bedeutet eine größere Temperatur als —200° C.
Für λ > 2000 ÅE wird die Wellenlänge in Luft, für λ< 2000 ÅE im Vakuum angegeben.
Beiläufig bemerkt: Man kann die abgerissenen Tropfen mit dem Speicher einer tiefer stehenden hohlen Feder von kleinerer Frequenz auffangen, auch diese Feder „ungedämpft“ schwingen lassen, und so fort.
Anordnungen dieser Art werden heute als transportable Geräte in den Handel gebracht.
Die andere Resonanzlinie (λ— 185 mμ) kommt nicht in Frage, ihre Strahlung wird im Quarzglas und in der Luft absorbiert.
Erzeugt der laufende Motor bereits stehende Wellen, so werden sie von den Schwingungen der Federn verstärkt. In dieser Form erläutert die Abb. 424 a ein besonders für kurze elektrische Wellen wichtiges Verstärkungsverfahren.
Eine stimulierte Energieabgabe ist im Mechanikband § 108a behandelt worden. Man vergleiche auch den vorletzten Absatz in § 129 der Elektrik.
Bezugssystem ist hier wie im Folgenden das Ion.
Holländischer Privatgelehrter.
n = 1 gibt den Radius der kleinsten stabilen Kreisbahn im H-Atom. Es ist r min = 5,3 · 10-11m.
Die dritte wird in § 189 behandelt.
Bei diesen und allen gleichzeitigen, teilweise ausgezeichneten englischen Experimental-arbeiten war die Messung der Wellenlänge durch Beugung (von Laue 1912) noch nicht bekannt. Die Wellenlängen, damals Impulsbreiten genannt, wurden jedoch durch ihre Absorptionskonstanten in Al eindeutig definiert.
Eine sehr weitgehende Näherung (vgl. § 201, Schluß).
Das ließe sich nur an Dampfstrahl-Antikathoden beobachten. In diesem Fall müßten die Absorptions kanten auf der langwelligen Seite eine Feinstruktur bekommen, d.h. ihnen müßte ein schmaler Bereich linienhafter Absorption vorgelagert sein. Bei einatomigen Dämpfen müßten die Energiedifferenzen dieser Linien gegenüber den Kanten die gleichen sein wie die aus dem sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich bekannten. Ihre Größenordnung ist also etwa 10 eVolt (Abb. 419/421). Das ist neben den hv-Energien des Röntgen-lichtes (bis über 105 eVolt) nur schwer zu beobachten.
Der Name verrät noch seine Herkunft: Er entstammt einem Modell mit umlaufenden Elektronen.
Als Leuchtelektronen bezeichnet man im Schalenmodell der Atome Elektronen äußerer, meist nicht abgeschlossener Schalen, die durch eine Anregung auf ein höheres Energieniveau gebracht werden.
Streng das (math) fache.
Die einwertigen Alkaliatome haben nur ein Leuchtelektron. Daher ist für sie ℒ=ℓ Das ist in Abb. 464 eingezeichnet.
20. Aufl. In ihr m in Amp. m2 gemessen.
In der langwelligen Komponente hat der Umlauf des Lichtvektors E den gleichen Sinn wie die Elektronen in dem das Magnetfeld erregenden Strom.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 1967 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Pohl, R.W. (1967). Quantenhafte Absorption und Emission der Atome in ihrem Zusammenhang mit dem Bau der Atome. In: Optik und Atomphysik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-22671-1_14
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-22671-1_14
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-22672-8
Online ISBN: 978-3-662-22671-1
eBook Packages: Springer Book Archive