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Das Zeemanphnomen von Kupfer Eisen Gold Chrom Nickel Palladium Mangan und Argon im sichtbaren Spektrum.

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43
3. Bus Zeernanpliamomem @om K u p f e r ,
Eisen, Gold, Chrorn, Nickel, P a l l a d i u m , Mumgun,
und Argom irn sichtbaren Spektrum.
Nach Untersuchungen von W. H a r t r n a n n , C. P e t e r k e und 0. Liittig
znsammengestellt
WO?L
0.L r i i t t i g .
Im AnschluB an die wertvolle Arbeit von W. Lohmann’)
ist auf Anregung von Hrn. Prof. Dr. D o r n im physikalischen
Institut der Universitat Halle a. S. eine Reihe experimenteller
Unterswhungen iiber das Zeemanphanomen arigestellt worden.
Die Ergebnisse sind in den folgenden drei Dissertationen niedergelegt:
1. W. H a r t m a n n , Das Zeemanphanomen im sichtbaren
Spektrum yon Kupfer, Eisen, Gold und Chrom. Hall. 1naug.Diss. 1907.
2. C. P e t e r k e , Untersuchungen uber das Zeemanphanomen
im sichtbaren Spektrum von Nickel und Palladium. Hall. 1naug.Diss. 1909.
3. 0. L u t t i g , Das Zeemanphanomen im sichtbaren
Spektrum yon Mangan und Argon. Hall. 1naug.-Diss. 1911.
Nachstehend sol1 eine kurze Ubersicht iiber die Durchfuhrung und die Resultate dieser Untersuchungen gege ben
werden.
Die Apparate.
Das Stufengitter.
Das Stufengitter des hiesigen Instituts besteht ails 32 Glasplatten von j e 1 cm Dicke, die Stufenbreite betragt 1 mm. Den
1) W. L o h m a n n , Beitrage zur Kenntnis des ZeemanphBnomen8.
Hall. 1naug.-Diss. 1906 ; Zeitechr. f. wissenschaftliche Photographie, Photophysik und Photochemie 6. 1908.
44
0. Liittig.
F r a u n h o f e r s c h e n Linien A und II entsprechend liegt die auflosende Kraft zwischen 256 000 und 586 000.
Eine ausfiihrliche Darlegung der Theorie und der Anwendung des Stufengitters in Anlehnung a n die Originalahhandlung von A. A. M i c h e l s o n l ) findet sich in den Dissertationen von L. J a n i c k i 2 ) und W. L 0 h r n a n n . g Es sei hier
nur die bei der Rechnung benutzte Formel angefiihrt:
wo
d 0 = die Anderung des Beugungewinkels fur eine Anderung der
Wellenlllnge I um d i,
d 0,= der Winkelabstand zweier Ordnungen,
t = Plattendicke = 10 mm,
p = der nrechungskoeffizient,
P = Po
+ ->
c
nach Prof. J. H a r t m a n n 4 ) ,
p,, = 1,5470,
c = 108,214,
= 1970.
I,
Infolge seines hohen Auflosungsvermiigens hei hedeutender
Lichtstarke gestattet dieses Stufengitter ‘ Untersuchungen in
weit schwacheren Magnetfeldern als die besten Rowlandgitter,
welche sonst zur Untersuchung des Zeemanphanomens benutzt
worden sind. Dadurch wird eine nicht unhedeutende E’ehlerquelle (mangelnde Homogenitat des Magnetfeldes) vermieden.
Allerdings ist die Anwendung des Stufengitters auf das sichtbare Spektrum beschrankt, und der Umstand, daB jede Linie
einzeln untersucht werden mu6, macht das Arbeiten mit dem
Stufengitter etwas muhsam. Geister konnten bei dem Stufengitter nicht bemerkt werden-j)
1) A. A. M i c h e l s o n , Astrophys. Journ. 8. p. 36-47..1898.
2) L. J a n i c k i , Diss. Halle a. S. 1905; Ann. d . Phys. 19. p. 36-79.
1906.
3) W. L o h m a n n , 1. c.
4) 1,. J a n i c k i , Ann. d. Phys. 39. p. 79. 1906.
5) L. J a n i c k i , 1. c. p. 60.
Zeemanphunonzen won Kupfer, Eisen, Gold
USIC.
45
Der Magnet.
Das Magnetfeld wurde erzeugt durch einen Halbringelektromagnet nach H. D u b o i s von der Firma H a r t m a n n &
B r a u n , Frankfurt a. M.
Um den Magneten bequem in horizontaler und vertikaler
Richtung verschieben zu kgnnen, ist er nach den Angaben
von Hrn. Prof. D o r n auf einem fahrbaren Holzgestell montiert
worden. Die Eisenkerne sind durchbohrt, um das Einschieben
eines Vakuumunterbrechers zu ermiiglichen.
Zur Untersuchung aller Spektrallinien, mit Ausnahme der
Argonlinien, wurden zwei gegenuberstehende, im Pakuumunterbrecher l) angebrachte, durchbohrte konische Polschuhe benutzt,
deren Grundflachen unmittelbar an die Eisenkerne des Magneten
angeschlossen werden konnen. Infolge der festen Verbindung
der Polschuhe haben die StirnflBchen einen unveranderlichen
Abstand von etwa 3,2mm.
Zur Untersuchung der Argonlinien senkrecht zum Verlauf
der Kraftlinien wurden in die durchbohrten Eisenkerne konische
Polschuhe nebst Vorsatzstucken eingesetzt , die den Durchmesser der Kegelstutzfliichen bis auf 6 mm verringern. Fur
die Beobachtungen parallel zu den Kraftlinien wurde das
Vorsatzstiick des einen Polschuhes entfernt ; die Durchbohrung
des Poles erlaubte eine Verwendung in diesem Sinne.
Die Magoetfelder.
W. H a r t m a n n hat fur seine Untersuchungen die Magnetfelder nach der Induktionsmethode bestimmt. Ein Vergleich
der von ihm fur die Aufspaltuug der Kupferlinien erhaltenen
Werte mit den von R u n g e und P a s c h e n auf die Magnetfelder von Frl. S t e t t e n h e i m e r umgerechneten Werte2) ergab
gute obereinstimmung. Soweit fur die spateren Untersuchungeii
der Vakuumunterbrecher verwendet worden ist, sind die wirkenden Magnetfelder der von H a r t m a n n aufgestellteu Titbelle,
bzw. Kurve entnommen worden. Bus der Aufspaltung der
Kupferlinien , die vor der Untersuchung jedes weiteren Ele1) W. H a r t m a n n , 1. c. p. 15.
W. H a r t m a n n , 1. c. p. 28ff.
2)
0. Liittig.
46
mentes photographisch mfgenommen und ausgemessen wurden,
ergab sich, dai3 die Magnetfeldbestimmung von H a r t m a n n
noch Qiiltigkeit hatte.
F u r die Untersuchung der Argonlinien sind die wirkenden
Magnetfelder aus der Aufspaltung der Heliumlinie 2. = 5016
erschlossen worden. Dabei ist fur die Trennung dieser Linie
der von Lohmann’) erhaltene Wert
-.d iH
105 = 4,74
angenommen worden.
Die Lichtquelle.
Zur Untersuchung der Argonlinien wurden Geisslerrohren
von der gewohnlichen Pluckerform verwendet F u r die ubrigen
Spektrallinien diente als Lichtquelle der schon genannte Vakuumunterbrecher, wie er von M i c h e l s o n 3 fur die Untersuchung
von Metallen i m Magnetfelde angegeben ist. Eine genaue Beschreibung des Apparates findet sich in den Dissertationen
von H a r t m a n n und P e t e r k e .
Der im Vakuumunterbrecher erzeugte Lichtbogen erwies
sich hinsichtlich der Lichtscharfe der Linien dem Indnktionsfunken als weit iiberlegen.
Ein Nachteil, den die Untersuchung unter Verwendung
des Vakuumunterbrechers mit sich bringt, liegt - abgesehen
von der Schwierigkeit der Randhabung - darin, dab eine
Beobachtnng in der Richtung der Kraftlinien ausgeschlossen ist.
Hauptuntersuohungen.
Das Kupferspektrum (Hartmann p. 19ff.).
Als Versuchsmaterial kamen Stucke von gewahnlichem,
4 m m starkem Kupferdrahte zur Verwendung, die an die Elektroden des Vakuumunterbrechers angeschraubt wurden. Ein
Strom YOU ungefiihr 5 Amp. in dem Kreise des bogenartigen
Funkens ergab ein intensives und gleichmaibiges Licht, welches
1) W. Lohmann, Pbysik. Zeitschr. 9. p. 145-148. 1908.
2) A. A. Michelson, Astrophys. Journ. 8. p. 36-47. 1898.
Zeemanphanomen con h'upfer, Eiseii, Gold
USIU.
47
die Hauptlinien des Kupferspektrums in groBer Helligkeit und
vorziiglicher Scharfe im Stufengitter erkennen lieB.
So konnten die beiden gelben Linien 1 = 5782,30 und
1 = 5700,39 blar als aus j e zwei etwa gleichhellen Linien zusammengesetzt beobachtet und photographiert werden. Es
ergab sich folgende Differenz der Wellenlangen :
I
1.
5782,30
5700,39
1
I
d i in H.-E.
_ ~ _ _ _
0,082
0,080
Die N'ellenlangen dieser und der iibrigen Kupferlinien
sind den Tabellen von W a t t s l) entnommen worden.
Es sei noch erwahnt, daB nach neueren Untersuchungen
von J a n i c k i 2 ) die Linien 1 = 5782,30 und A = 5700,39 aus
je drei Komponenten bestehen.
I n der unten folgenden Tabelle sind die Resultate fur die
magnetische Trennung der einzelnen Linien wiedergegeben.
Dabei ist, wie auch in den folgenden Tabellen, eine kleine
Anderung vorgenommen. Es zeigte sich, da6 der Abstand der
fast alle Linien sind a19 Triplets
Mittellinien der Triplets
photographiert worden - etwas verschieden, und zwar durchweg etwas kleiner war, als der Ordnungsabstand der ungestorten Linien. Unter Beriicksichtigung des Ordnungsabstandes innerhalb und au6erhalb des Magnetfeldes ergaben
sich fur die Wellenlangenunterschiede der seitlichen Komponenten von der Mitte (ausgedruckt als dil/H.1Ol3, h in cm
gemessen) und ebenso naturlich fur die Trennung in der Skala
der Schwingungszahlen (ausgedriickt als d11A2*H - 106, h in cm
gemessen) je zwei verschiedene Werte, die sich um ca. 1 Proz.
voneinander unterscheiden. Ein Grund fur dieses Verhalten
ist nicht ersichtlich. I n den Tabellen sind die Mittelwerte
angegeben.
Die folgenden Linien sind als Triplets photographiert und
ausgemewen worden.
-
1) Marshall Watts, An Introduction to the Study of Spectrum
Analysis. New-York and Bombay 1904.
2) L. J a n i c k i , Ann. d. Phys. 29. p. 833-868. 1909.
48
0. Liiltig.
,
Kupfer (W. H a r t m a n n ) .
-~
_
~
5783,3
5292,75
5218,3
Jr 1,31
1,67
1,36
~3,9
5,98
5,OO
3,89
5,15
5,13
5,46
_
_
__
~_
~
~
__
-.
0 G % ? r eZerlegung in secbs oder
neun Komponenten mSglich
Hoherer Zerfall nicht ausgeschlossen
Hoberer Zerfall
schlossen
nicht
auege-
Die Polarisation der Komponenten war hei diesen Triplets
iiberall die normale, d. h. die Mittellinie schwingt 11 den Kraftlinien, die seitlichen Komponenten 1 dam.
Erganzend hinzuzufiigen sirid noch einige qualitative Beobachtungen :
1 = 5700,4 reigt einen recht komplizierten Zerfall, der jedoch auch unter
Anwendung eines Nicols nicht voll zu erkennen war. Unter besonders
giinstigen Urnstiinden konnten vier zu den Kraftlinien 11 schwingende
Komponenten sicher festgestellt werden, von denen das iluBere Paar
die dreifache Intensitlit des inneren zeigte. Das ganze Aussehen ist
diffus. Von den vier parallel zu den Kraftlinien schmingenden Komponentcii wurde normalerweise auf den Gesamtzerfall in zwiilf Komponentm zu schlieBen sein.
1 = 5220,3. In schwacben Feldern konnte ein Zerfall in eine gerade.
Anzahl von Kmponenten hemerkt werden.
I = 4704,8 zerfilllt wahrscheinlich in vier Komponenten.
1 = 4507,6 ergibt im Magnetfelde ein lichtschwaches normales Triplet.
I n bezug auf die bestehenden Seriengesetze folgt aus
diesen Resultaten nur eine teilweise Bestatigung insofern, als
das Linienpaar 1= 5782,3 und ic = 5700,4, welches, ohne zu
den Serien zu gehiiren, dieselbe Differenz der Schwingungszahlen aufweist wie die Paare der Serien, in umgekehrter
Reihenfolge qualitativ und quantitativ denselben Zerfall zeigt
und 1= 5153,
wie die Paare der ersten Nebenserie 1=
namlich :
(::::)
1 = 5782 ergibt
1 = 5153
,,
.
dl
A9. H lob= 3,90,
7)
= 3,39.
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gola! usw.
49
AuBerdem zeigt sich noch ein gleicher Zerfall von il= 5105
und 4651, der sich dem der Serienlinie A = 5218 nahe anschlieBt.
Vergleich der Resultate mit d g n en von R u n g e und P a s c h e n . ' )
Eine direkte Aliweichung in den Beobachtungen ist nur
in bezug auf die Linie il= 5700,4 vorhanden.
rl = 5700,4 wird von R u n g e und P a s c h e n als Oktet gefunden mit zwei
parallel und sechs 1 zu den Kraftlinien schwingenden Komponenten.
Von H a r t m a n n konnten vier parallel den Kraftlinien schwingende
Komponenten beobachtet werden, von denen wohl auf einen tatsiichlichen Zerfall in zwijlf Komponenten geschlossen werden muB.
Fur den quantitativen Vergleich seinen die Messungen
einander in zwei Formen gegeniibergestellt. Die Originalangaben yon R u n g e und P a s c h e n liegen vor in der Fassung
d a / i 2 in cm fur die Feldstarke H = 31000 Gauss. Die
Hartmannschen Angaben haben die Form dil/ila.H in cm.
Ein Vergleich kann nun einmal in der Weise geschehen, daB
aus den Hartmannschen Angaben d i l / i 2 - H fur H = 31000
d i l i l a berechnet wird, und umgekehrt auch, indem der Wert
von R u n g e und P a s c h e n = dil/i12 durch B = 31000 dividiert wird. Beides ist in der nachstehenden Tabelle ausgefuhrt, dabei sind die Resultate von R u n g e und P a s c h e n
11
d'-
_____
_ _ ~ _ _ _1 _ _
I
+1,21
0,OO
-1,21
+1,57
1
/
1
1
-!:!:1
{1
1
5153,3
,
-
jl
Runge und Paschen
Hartmann
- _ _ _ _ _ _ ~
dl
d l
~-12
ln.105
+4,06
0,OO
-3,65
+- 1,22
0,OO
-1,17
1
1:
hbweichnng
*lo
I2
+3,90
0,oo
-3,90
+ 1,21
0,oo
-1,21
+5,00
+ 1,55
0,OO
-5,OO
- 1,55
+3,89
0,OO
-389
0,oo
3- 1,21
0,oo
1,21
1
-0,26
I
+ 2,oo
-0,80
-
1) C. R u n g e u. F. P a s c h e n , Berliner Sitzungsber. 1902. p. 720
bis 730.
Auualen der Phyaik. IV. Folge. 38.
4
50
0.Liittig.
noch auf die genauen Magnetfelder von Frl. S t e t t e n h e i m e r I)
bezogen worden.
Als Mittelwert ergibt sich eine Abweichung von +0,31 Proz.,
ein Betrag, der fur die vorliegende Untersuchung innerhalb der
Fehlergrenzen liegt.
Dae Spektrum des Eiaens (Hartmsnn p. 31ff.).
Das Eisenspektrum zeichnet sich durch einen groBen
Reichtum an Linien aus. Die Anhaufung der Linien, besonders der grunen und gelben ist so gro8, daB eine Untersuchung des Zeemaneffektes bei vielen Linien unmoglich wird,
weil sich die Komponenten beim Zerfall uberdecken oder
mindestens stiirend beeinflussen.
Die Hauptschwierigkeit aber fur die Untersuchung des
Zeemaneffektes beim Eisen liegt in der hohen Magnetisierbar
keit desselben, wodurch das Magnetfeld beeinflu& wird. F u r
den Vakuumunterbrecher kommt dieser Umstand ganz besonders in Frage, weil die Verwendung ziemlich starker
Drahte - 4mm Durchmesser - erforderlich ist.
Eine wirklich einwandfreie Behandlung des Eisenspektrums
wurde erst ermoglicht durch Anwendung einer fast vollig unmagnetischen Legierung von Eisen und Nickel (Nickelstahl
aus den K r u p p schen Eisenwerken, magnetische Permeabilitat
p = 1,07, Nickelgehalt 18 Proz.).
Eine genaue Untersuchung
ergab, da8 bei Anwendung dieses Nickelstahles die Untersuchung von Eisen mit groBer Annaherung wie bei einem
unmagnetisierbaren Metal1 gefiihrt werden durfte.
I n der folgenden Tabelle sind die Resultate der Messungen
zusammengestellt. Samtliche Trennungen sind Triplets. Die
Wellenlangen sind den Tabellen von W a t t s 2, entnommen.
Die Polarisation der Komponenten aller Linien war die
normale.
-
1) A. S t e t t e n h e i m e r , Dies. Tiibingen 1907.
2) Marshall Watts, Study of Spectrum Analysis. New-York and
Bombay 1904.
Zeemanphanomen von Kupfer,
Eisen, Gold usw.
51
Eisen ( H a r t mann).
Bemerkungen
-
5615,8
5586,9
5476,s
5429,7
5383,5
5283,6
5233,l
5227,3
4957,s
794
4415,3
4404,9
4383,7
4325,9
4308,O
4271,9
4260,7
f 1,66
T 596
1,41
1,36
1,45
1,36
1,72
1,51
1,64
1,37
4,51
4,53
4,91
4,68
6,15
5,53
6,Ol
5,56
1,02
1700
0,96
0,SO
0,94
0,99
1,30
1
,
1
;
Der gleiche Zerfall beider ermiiglichte die Messung
5,24
5,13
4,99
1,31
5,06
5,44
7,18
Bei folgenden Linien konnte eine photographische Aufnahme nicht erzielt werden, oder sie reichte nicht fur die
Messung aus. Der Zerfall aber war mit dem Nicol festzustellen.
I = 5447,l ergibt ein Quartet, das wohl kaum noch weiter zer&llt.
I = 5405,9 ist stark diffus. Zwei parallel den Kraftlinien schwingende
Komponenten lassen auf ein Quartet schlieflen.
I = 5397,3 erscheint in ganz schwachen Magnetfeldern als Triplet.
'
= 5333'0} ergeben in ganz schwachen Feldern Triplets.
5328,5
=
~~~~~
] zerfallen wie eine Linie.
Triplet.
I = 5195,O gibt im Magnetfeld eiii normales Quartet, das sehr wohl weiter
zerfallen mag.
1 = 5006,2\
5005,8
5002,O
4982,O
I = 4924,6.
I
Triplets.
Diffuses Triplet. Hoherer Zerfall wahrscheinlich.
4*
62
0.Luttiy.
I
= 4890,9.
I
4872'3
4871,4
Es wurden zwei parallel zu den Kraftlinien schwingende
Komponenten beobachtet. Wohl Quartet oder hahere Zerlegung.
)
Wahrscheinlich Triplets.
Einige quantitativ gleiche Trennungen sind vorhanden,
doch wesentliche Schlusse auf vielleicht vorhandene Serien
daraus nicht zu ziehen.
Friihere Untersuchungen von Eisenlinien.
B e c q u e r e l und D e s l a n d r e s l ) fanden bei ihrer umfangreichen Untersuchung des Spektrums unter anderen interessanten
Tatsachen (das Verdoppelungsgesetz) eine Reihe neuer Typen
mit sogenannter inverser Polarisation, vor allem Triplets und
Quintuplets. Diese Beobachtung wurde spater von Ame s
E a r h a r t und Reesea) und weiter von Reeses) und K e n t 4 )
bestatigt. P r e s t o n 5, fa6t das inverse Triplet als Extremfall
eines Quadruplets auf, dessen parallel zu den Kraftlinien
schwingende Komponenten weiter auseinander liegen als die
senkrechten, die im Extrem dann eben zusammenfallen. Seine
Untersuchungen zeigen nicht die inverse Polarisation. Auch
von H a r t m a n n konnte diese Erscheinung nicht beobachtet
werden.
R e e s e und K e n t haben nun auch schon genauere quantitative Messungen ausgefuhrt. Sie finden bei ihrer Untersuchung
von Eisen, Nickel und Kobalt, daB bei hohen Feldstiirken die
Trennung nicht mehr proportional zu denselben ist , sondern
zu klein ausfiillt.
Bei der vorliegenden Untersuchung kameu so hohe Felder,
wie sie K e n t und R e e s e benutzt haben, nicht zur Verwendung. Bis etwa 15000 Gauss wurde volle Proportionalitit
beobachtet.
1) J . B e c q u e r e 1 u. H . D e s l a n d r e s , Compt. rend. 127. p. 18
bis 24. 1898.
2) J. S. A m e s , R. F. E a r h a r t u. H. M. R e e s e , John Hopkins University Circulars l?. p. 33. 1898.
3) H. M. R e e s e , Astrophye. Journ. 12. p. 127. 1900; Phil. Mag. 48.
p. 317-318. 1899.
4) N. A. K e n t , Astrophys. Journ. 13. p. 294. 1901.
5) T. P r e s t o n , Phil. Mag. 47. p. 165-178. 1899.
53
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold usw.
In der folgenden Tabelle sind die Resultate K e n t s mit
denen von H a r t m a n n zusammengestellt.
Eisen.
-
Kent
Hartmann
H = 28000 1
dL
1
H = 28000
AL.105
~
___.__
~
4415,3
4404,9
4383,7
4325,9
4308,O
4271,9
4260,7
'I
4,61
4,77
3,73
__
_ - _ -~_
1,35
1,29
1,33
1,04
~
~
d ?.
.-
a2.a
1.2
5,24
5,13
4,99
4,31
1
'
12
1,46
1,44
1,40
1,21
Die Abweichungen K e n t s erklaren sich nach H a r t m a n n
einmal aus den von K e n t als zu hoch angenommenen Feldstarken und zweitens mit groBer Wahrscheinlichkeit durch die
Magnetisierbarkeit der verwendeten Eisendrahte.
Dae Goldspektrum (Hartmann p. 44ff.).
Die Goldlinien eignen sich ganz besonders fur eine Untersuchung mit dem Stufengitter. Sie erscheinen in ausgezeichneter Scharfe, die auch unter der Einwirkung des Blagnetfeldes
erhalten bleibt. Die Anzahl der Linien freilich ist gering,
und die Intensitat nicht eben hervorragend.
Zur Verwendung kam Feingold in Stiften von 3,5 mm
Stiirke, dessen Reingehalt auf 950 von 1000 Teilen angegeben
war. Die Stromstarke des Funkenstromes durfte 3-5 Amp.
nicht iibersteigen, urn die Goldstifte nicht zu gefahrden.
In der folgenden Tabelle sind die quantitativen Ergebnisse
der Untersuchung wiedergegeben. Die Wellenlangen sind den
Tabellen von E d e r und Valenta') entnommen.
1) J. M. Eder u. E. Valenta, Beitriige zur Photochemie u. Spektralanalyse, p. 201-213. Wieu 1904.
54
0.Ziittig.
Gold (Hartmann).
Bemerkungen
6278,4
5957,Z
___
--_________
1
f1,64
2,13
Triplet. Bei 15000 Gauss Auf1Ssung in ein Sextet
I
I
5230,5
1,41
1
5,16
4811,6
0,87
1
3,76
4792,8
1,07
I
1
4,65
Triplet. Die Seitenlinien sind bei
hohen Feldet&ken verbreitert
Als Duplet photographiert. Weiterer Zerfall konnte bei der
Diffusitiit und Lichtschwache
nicht erhalten werden
Triplet
Die Polarisation wurde uberall als normal bestatigt.
Fur eine Linie A = 4792,79 ist ein Vergleich mit den
Messungen von P u r v i s l) moglich.
I1
4792,79
/I
Purvis
4,50
i
I
11
ji
Hartmann
'-
4,65
1
1,86
/
j
3,3 Proz.
Die Ubereinstimmung der Resultate ist immerhin noch
gut, wenn auch nicht so gut wie die beim Kupfer mit R u n g e
und P a s c h e n .
Eine Beziehung, auf die P u r v i s hinweist, scheint sich zu
bestatigen, namlich die senkrecht zu den Kraftlinien schwingenden Komponenten von Triplets sind quantitativ vergleichbar
mit den entsprechenden Komponenten von Quartets. Es trifft
dies zu bei den Linien
dl . l o 6 = 6,00,
A = 5957,2, lz .H
.
l
lo6 = 6,12,
il= 5837,6, L 2d. H
1) J. E.Purvis, Transact. of the Csmbr. Phil. Soe. 20. p. 193.
1906; Proceed. of the Cambr. Phil. SOC.13. p. 82-91. 1906; 14.111. 1907.
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold usw.
55
AuBerdem zeigen noch zwei Linien nahezu die gleiche
quantitative Trennung wie ein Paar der von P u r v i s untersuchten Linien, namlich fur H = 39980 ist di1/A2 bei
-
__.
Hartmann
.
6278,4
5230,5
1
-
~
1,66
2,06
1
Purvis
__
.-.
1:
3586,s
2913,7
1
1,62
2,OO
Das Spektrum des Chroms ( H a r t m a n n p. 48ff.).
Das Spektrum des Chroms ist sehr linienreich. Als Untersuchungsmaterial wurde reines metallisches Chrom verwendet, das
vor langerer Zeit im hiesigen Institut nach dem Thermitverfahren
hergestellt war. Die aufierordentliche Harte und SprSdigkeit
des Metalls erschwerten die Herstellung geeigneter Stiickchen
Chrom (Hartmann).
~-
z
5409,99
& 1,53
T 5,30
5247,68
4922,40
4887,15
4870,96
4848,39
4829,50
4801,17
4789,45
4756,30
4737,50
4718,57
4646,33
3,04
1,15
0,96
0,81
1,23
1,33
1,29
1,19
1,07
1,14
1,17
1,11
0,40
1,40
0,95
1,03
1,39
1,17
0,94
0,90
11,05
4,77
4,03
3,32
5,23
5,71
5,60
4600,92
4586,31
4558,90
4535,95
4526,65
4351,97
4344,70
{
477
5,06
5,26
5,11
1,92
6,63
4,50
4,97
6,74
5,74
4,89
4,67
Bei ca. 15000 Gauss deutliche
Verbreiterung der Mittellinie
Schwschung der Intensitat durch
dae Magnetfeld
Schwachung der Intensitat durch
das Magnelfeld
Steigerung der Intensitiit durch
das Magnetfeld
Schwfichung der Intensitat durch
]
}
der Intensitat durch
}Steigerung
das Magnetfeld
Schwachung der Intensitat durch
das Magnetfeld
}Quartet
56
0.Liittig.
fur die Elektroden. Die quantitativen Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle zusammengestellt. Mit Ausnahme der Linie
il = 4600,92, welche in vier Komponenten zerfallt, sind alle
Linien Triplets. Die Wellenlangen sind nach H s s s e l b e r g l)
angegeben.
Von einigen weiteren Linien, die eine photographische
Aufnahme nicht mehr gestatteten, konnte wenigstens noch der
qualitative Zerfall erkannt werden.
I
1
= 5348,50
Die griibere Wellenlange erscheint in schwachen Feldern,
5345,98 die bei der gegenseitigen StSrung der Linien nur in Betracht kommen, als scharfes Duplet. Die kurzere Wellenlange wird
ein diffuses Quartet.
I = 5329,91 treten zugleich im Stufengitter auf. Die intensivere Linie
5329,30 I = 5328,50 wird ein Triplet. Die beiden schwacheren
5328,50 Linien sind wahrscheinlich auch Triplets.
I. = 5298,43
1
i
5298,14 Es erscheinen an dieser Stelle nur zwei Linien, die beide
5297,52 schon in ganz schwachen Feldern Triplets werden.
5296,86
I = 5264,32. Wohl Quartet.
I = 4874,s ist ohne Magnetfeld kaum sicbtbar, im Magnetfeld ein scharfes
Triplet.
I = 4625,31. Quartet.
I = 4616,28 gibt einen geradzahligen Zerfall.
1 = 4497,O zerfallt sehr leicht, und zwar wohl in eine grSbere Anzahl
von Komponenten.
I = 4385,l. Diffuses Quartet.
I = 4371,4. Quartet, weiterer Zerfall sehr wahrscheinlich.
1 = 4359,s. Diffuses Triplet.
I = 4289,9
zeigen starke Selbstumkehr. Der Abstand der Komponenten
4274,5
Bndert sich. Jede Komponente wird ein Triplet.
4254,5
1
Es sei noch erwiihnt, daB die Polarisation uberall als
normal gefunden wurde.
Linienserien sind im Spektrum des Chroms bisher nicht
aufgestellt und lassen sich auf Gtrund dieser quantitativ wenig
verschiedenen Trennungen schwer gewinnen.
1) B. H a s s e l b e r g , Die Spektra der Metalle im elektr. Flammenbogen. Kongl. Svenska Vetenskaps Akademiens Eandlingar 26. 1894/95.
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Bold usw.
57
Einige gleiche Trennungen sind vorhanden:
= 4922 __
dl
=
477,
=
4,77,
97
=
5,71
79
= 5,74
b'. H
b = 4756
9,
i= 4829
1. = 4526
,,
I = 4737
b = 4646
i = 4535,9
1. = 4600,9
.lo5
1)
= 5,06
= 5,11
,,
,,
= 6,74
= 6,63 ~Komponentendes Quartets.
Die letzten beiden Trennungen bilden etwa das Doppelte
von il = 4870,96, wo (dil/ka.H).lo5 = 3,32. Die Trennung
der [I zu den Kraftlinien schwingenden Komponenten des
Quartets il= 4600,92 ergibt mit den I zu den Kraftlinien
schwingenden verglichen
- nahe-s1
-1792
6,63.
3
Einige weitere Beziehungen sind unten angegeben.
Pergleich mit sohon vorhandenen Resultaten.
Mit Hilfe von Rowlandgittern war der Zeemaneffekt, beim
Chromspektrum bereits von P u r v i s l) und Miller2) untersucht
worden. Die erhaltenen Resultate weichen quantitativ aul3erst
stark voneinander ab.
Eine Anzahl der von jenen Beobachtern untersuchten
Linien befindet sich auch in der von H a r t m a n n angegebenen
Reihe.
Eine Abweichung der qualitativen Ergebnisse H a r t m a n n s
gegen die von Miller tritt ein bei il = 4600,92. Miller hat
ein Triplet, H a r t m a n n ein Quartet gefunden.
Die Linien il= 4385,l und il = 4371,4, die Miller gleichfalls als Triplets findet, sind von H a r t m a n n als Quartets
beobachtet worden.
2. = 4359,8 gibt nach H a r t m a n n i n schwachen Feldern
ein Triplet, nach Miller zerfallt die Linie in vier Komponenten.
1) J. E. Purvis, Proc. of the Cambr. Phil. SOC. 14. (1). p. 41-84.
1906.
2) W. Miller, Ann. d. Phys. 24. p. 105-133.
1907.
0. Liiltig.
58
Einen Vergleich der quantitativen Ergebnisse bietet die
folgeade Tabel1e.l)
--
1
Purvis
/
Miller
Hartmann
i.
~~~
~-
4646,39
4600,92
4558,90
4526,65
4351,97
4344,70
3,88
0,92
-
-
0,94
6,12
5,41
5,03
1,46
1,29
1,20
-
-
3,95
3,73
0,89
iI
1
4,97
5,74
4,94
4,67
1
,I
1
1
I
1,19
1,37
1,18
1,11
Die Abweichung dieser Resultate ist uberaus gro6, besonders die derjenigen von Purvis und Miller, aber auch
die H a r t m a n n s c h e n Werte unterscheiden sich noch urn rund
20 Proz. von denen von Purvis. I n bezug auf den absoluten
Wert hin sind diese gar nicht mehr vergleichbar.
Die Resultate M i l l e r s differieren gegen die R a r t m a n n schen nur noch urn 7,7 Proz. Die Differenz bleibt merklich
konstant. Multipliziert man die H a r t m a n n schen Werte
dI
dl
le.H'106 und .B mit f = 1,077, so herrscht fur die vergleichbaren Linien zwischen den Ergebnissen van Miller und
H a r t m a n n nahezu vollige Ubereinstimmung.
Es lassen sich dann noch folgende Beziehungen aufstellen,
wenn man a = 0,73 setzt:
I
I
dI
= 4829,5 (Hartmann) - = 1,46,
= 4526,6 (Hartmann)
1 = 4371,4 (Miller)
I = 3744,l (Miller)
I = 5206,20 (Miller)
I = 4626,30 (Miller)
A2
,,
,,
,,
,,
1Komp. d. Quartets ,,
I = 4274,95 (Miller)
,,
I = 3593,63 (Miller)
,,
I = 4247,68 (Hartmann) ,,
=
=
=
=
1,46
1,46
1,46
2,09
= 2,165
= 2,17
= 2,15
I
I
= 28
= 3a
= 2,83
= 4a
1) Vgl. die neueren Untersuchungen von B a b co c k Astrophys.
Journ. 33. p. 217-233. 1911.
,
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold
usto.
59
Eine andere einfache Beziehung besteht zwischen den
folgenden Werten :
_
I = 4870196 (Hartmanu)
dl-0185
=b
I2
I
= 4351,22 (Miller)
1 = 4600,92 (Hartmann u. Miller)
1Kompon. des Quartets
1 = 4535,95 (Hartmann)
I = 3894,21 (Miller)
I = 3403,49 (Miller)
0,88
1,
=
),
= 1171
ll
= 1,73
,,
,l
= 1,72
= 1,71
1
I
I
= 3b
Gleiche Trennungen weisen dann noch folgende Linien auf:
I
d1
= 4922,40 (Hartmanu) - = 1,23
1.2
1 = 4756,30 (Hartmann)
1 = 4344,70 (Miller)
I
= 3941,66 (Miller)
1,
,,
,,
= 1,21
= 1,20
= 1,33
Dae Nickelspektrum ( P e t e r k e p. 17 ff.)
Zur Behandlung der Nickellinien kamen Stifte von 3,5 mm
Dicke aus reinem Nickel, das von den ,,Vereinigten Deutschen
Nickelwerken, Schwerte i. W.", geliefert war, zur Verwendung.
Eine Prufung ergab, daB die Nickelstifte ohne EinfluB auf
das Magnetfeld waren.
Es moge sofort die tabellarische Darstellung der Ergebnisse folgen. Dis Wellenlangen sind nach H a s s e l b e r g l ) angegeben.
Nickel (Peterke).
1
Bernerkungen
Weitere Zerlegung ist anzunehmen. Wohl Nonet.
1,42
1,20
1,15
5,41
Weitere Zerlegung, wohl in
9 Komponenten, ist anzunehmen.
4,74
5,88
1) C. B. H a s s e l b e r g , Kongl. Svenska Vetenskaps Akademiens
Handlingar 26. 1894/95.
60
0.Liittzg.
Die Polarisation der Komponenten war bei diesen Triplets
iiberall die normale.
Es sei noch das durch Okularbeobachtung ermittelte Verhalten einiger Nickellinien hinzugefugt.
Die Linien I = 5670,22; 5411,50; 5371,64; 5268,59; 5184,78; 5168,83;
5100,13; 4937,51; 4864,64; 4807,17; 4592,66; 4547,44; 4470,61;
4459,21 ergeben im Magnetfelde normale, zum Teil stark diffuse und
lichtschwache Triplets.
Bei I = 5168,83 ist ein hoherer Zerfall nicht unwahrscheinlich.
Bei I = 4904,56 konnten bei besonders giinstigem Licht im Nicol drei
parallel schwingende Komponenten erkannt werden. Normalerweise
wiirde auf einen Gesamtzerfall in 9 Komponenten zu schlieWen sein.
I = 4829,18 erscheint zunachst als Triplet; bei etwa 14000 Gauss jedoch
tritt eine merkliche Verbreiterung der mittleren Komponente auf,
die einen hoheren Zerfall , jedenfalls in ein Nonet wahrscheinlich
macht.
I = 4786,66 ist mit dem Nicol als normales Sextet erkannt worden.
Einige Linien zeigen gleiche quantitative Trennung , so
il= 5477,13 und il = 4605,15 und auBerdem il = 4714,59 und
il= 4648,82, doch ist ein SchluB auf etwa existierende Serien
daraus nicht zu ziehen.
Das Nickelspektrum war schon von K e n t l) behandelt
worden. Er ist jedoch nicht uber den violetten Teil hinausgekommen. Fur die magnetische Trennung der Linie il= 4401,'70,
der einzigen, welche mit K e n t s Messungen verglichen werden
kann, hat P e t e r k e einen um etwa 8 Proz. gro6eren Wert
gefunden als Kent. Diese Differenz ist nach P e t e r k e wohl
aus der Ungenauigkeit der K e n t schen Magnetfeldbestimmung
und vielleicht noch aus der Magnetisierbarkeit der von K e n t
verwendeten Nickellegierung zu erklaren.
Das Palladiumspektrum ( P e t e r k e p. 23 ff-).
Zur Untersuchung der Palladiumlinien wurden kleine
Stifte aus Palladium von 1 cm Lange und 3,5 mm Dicke verwendet.
Es mogen sogleich die quantitativen Ergebnisse folgen.
1) N. A. K e n t , Astrophys. Journ. 13. p. 289-319.
1901.
Zeemanphanomen von K-upfer, Eisen, Gold usw.
Die Linien sind als Triplets photographiert worden.
Wellenlangen sind nach K a y s e r l) angegeben.
61
Die
Palladium (Peterke).
___.
5395,47
5295,74
5163,917
4875,58
4817,66
4213,16
1
I
1
~
~
. .
105
I2.H
&1,36
1,44
1,23
1,35
F 4,68
1,51
6,52
1,Ol
5,69
5,14
4,59
5,67
Bemerkungen.
Die mittlere Homponente teilt sich
in hohen Feldern in drei parallel
schwingende Kompon. Endgiiltiger
Zerfall wohl in 9 Kompon.
Bei den hochsten FeldstLrken waren
zwei parallel zu den Kraftlinien
schwingende Rompon. zu erkennen.
Die Polarisation wurde Uberall als normal besttitigt.
Es seien noch einige qualitative Beobachtungen angegeben.
Die Linien I = 5739,88; '5547,22; 5543,OO; 5345,28; 5234,99; 5209,04;
5117,18; 5110,94; 5063,55; 4972,08; 4919,Ol ergeben im Magnetfelde
normale, sum Teil recht diffuse und lichtschwache Triplets.
Die Linien I = 5695,24; A = 5670,26; A = 5619,67 sind in hohen Magnetfeldern sehr breit und diffus. Hoherer ungerader Zerfall nicht unwahrscheinlich.
I = 5362,86 gibt ein normales Quartet.
A = 5312,75 zerfallt wohl in eine hShere ungerade Zahl von Komponenten.
I = 4788,30. In hohen Magnetfeldern sind mit dem Nicol drei parallel
schwingende Komponenten zu beobachten. Definitiver Zerfall wohl
in 9 Komponenten.
I = 4473,77 ist schon bei 6650 Cause ein normales Quartet. Endgiiltiger
Zerfall wohl in 12 Komponenten.
Fur die Linien A = 4875,58 und I = 4213,16 und ferner
dI
fur I = 5395,47 und I = 5163,97 sind die Werte furpx.106
annahernd gleich. K a y s e r gibt einige GesetzmaBigkeiten in
dem Bau des Palladiumspektrums an, erwahnt jedoch diese
Verbindung nicht. Auch ist die Differenz ihrer Schwingungs1) H. K a y s e r , Abhandlg. d. Kgl. Akad. d. Wissensch. zu Berlin.
1897. Anhang.
62
0. Liittig.
zahlen nicht in eine der von K a y s e r angegebenen Gesetzmabigkeiten einzuordnen.
Das Palladiumspektrum ist schon von P u r v i s I) untersucht
worden; er ist jedoch ebenso wie K e n t nicht iiber den violetten
Teil des Spektrums hinausgekommen.
F u r die Linie 1= 4213,16 findet P u r v i s den Wert
von dit/Aa zu 1,54 bei einem Magnetfeld von 39890 Gauss,
P e t e r k e dagegen zu 2,25, eine Abweichung, die kaum zu
erklaren ist.
Das Manganspektrum (Liittig p. 14 ff.).
Um die Manganlinien beobachten zu konnen, kam es zunachst darauf an, das Material in einer fur die Untersuchung
brauchbaren Form zu beschaffen. Reines metallisches Mangan
war wegen seiner Sprijdigkeit im Vakuumunterbrecher n i c k
zu verwenden. Ein brauchbares Material wurde in Form
einer Mangankupferlegierung durch wiederholtes Schmelzen im
elektrischen Lichtbogen erhalten. Im Durchschnitt enthielten
die zu den Beobachtungen verwendeten Legierungen 65 Proz.
Mangan. Zur Untersuchung der lichtschwachsten Linien wurden
Legierungen von etwa 70-80 Proz. Mangangehalt hergestellt.
Gleich bei den ersten Beobachtungen der Manganlinien
im Stufengitter wurde das Vorhandensein mehrerer Linien mit
komplexer Struktur im griinen und gelben Teile des Spektrums
bemerkt. Drei dieser Linien, il = 5341,2, A = 5407,6 und
1 = 5481,7, konnten photographisch aufgenommen und ausgemessen werden. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse fur die Wellenlangenunterschiede mit den Ergebnissen
von J a n i c k i a ) , die mir erst nach AbschluB dieser Untersuchungen bekannt geworden sind, zusammengestellt.
Die Linie il = 5341,2 besteht nach J a n i c k i aus funf
Komponenten, wiihrend von Michelsons) und mir nur vier
beobaihtet werden konnten. Der Unterschied ist wohl in den
verwendeten Lichtquellen begriindet. Es ist moglich, daB die
1) J. E. Purvis, Proe. of the Cambr. Phil. SOC.13. p. 325-352.
2) L . J a n i c k i , Ann. d. Phys. 29. p. 833-868. 1909.
3) A. A. Michelson, Aatrophys. Journ. 8. p. 36-47. 1898.
1906.
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold usw.
63
Linie il = 5341,2 tatsachlich aus fiinf Komponenten zusammengesetzt ist. F u r spektroskopische Untersuchungen so feiner
Natur bildet der Vakuumunterbrecher nicht die giinstigste
Lichtquelle, besser ware die von J s n i c k i I. c. p. 837 beschriebene Lampe.
Mangan.
I
-
!I
Verfasser
Janicki
d l in L.-E.
d l in A.-E.
__ -.____
____
0,000
0,000
- 0,057,
- 0,108
- 0,0541
’
-0,120
-0,186
0,000
- 0,058
- 0,097
-0,151
5481,7
- 0,065
- 0,122
0,000
-0,064
-0,125
Bevor die Manganlinien auf ihr Verhalten im Magnetfelde untersucht wurden, wurde gepriift, ob durch die Einfiihrung der Legierung in das Magnetfeld die Feldstarke geandert wird. Aus dem Zerfall der mit auftretenden Kupferlinie il = 5218,3 wurde erkannt, da6 das Magnetfeld nicht
merklich geandert wird.
Es mogen jetzt die quantitativen Ergebnisse fur die Trennungen der verschiedenen Linien folgen. Mit Ausnahme von
il= 4727,63 und 1 = 4709,87, die in je vier Komponenten zerlegt werden, sind samtliche Linien Triplets.
Die Wellenlingen sind nach den Tabellen von H a s s e l berg1) angegeben.
1) B. Hasselberg, Kongl. Svenska Akademiens Handlingar 30.
1897-98.
64
0. Aiittig.
Mangan (Liittig).
-.d I
I
101s
H
5255,51
5196,77
5074,97
5005,lO
4966,OZ
4783,60
4727,63
--.dHl
I2.
~
f 1,43
1,36
1,70
1,50
1,57
1,94
1,25
4709,87
{ 0,550
1,34
4626,74
4605,55
4502,38
4451,75
4436,52
4415,06
0,956
0,957
1,34
1,28
1,30
1,28
=F 5,16
5,03
6,61
6,Ol
6,36
8,47
3,30
5,60
2,48
6,04
4,47
4,51
6,61
6,45
6,58
6,58
lot
_
Bemerkungen
_
______
.
-~I______
Bei ca. 14700 Gauss ist die
Mittellinie deutlich in 2
11 den Kraftlinien schwingende Komponenten aufgespalten. Quartet. Hiihererzerfall ais in ein Quartet wohl ausgeschlossen.
Die Polarisation war uberall die normale.
Erganzend hinzuzufugen sind noch die qualitativen Beobachtungen der Zerlegungen mehrerer Linien , von denen eine
photographische Aufnahme nicht erzielt werden konnte.
I = 6021,s
I
Im Stufengitter sind zwei nahe beieinander liegende, etwas
breite Linien von fast gleicher Intensitlit zu beobachten.
Beide zerfallen bei etwa 4500 Gauss in j e drei Komponenten, deren mittlere, parallel zu den Kraftlinien schwingende diffus
verbreitert sind.
I = 5738,49. Kormales, lichtschwaches Triplet.
I = 5481,67 und I = 5407,63. Diese komplexen Linien sind im Magnetfelde vijliig diffua und lassen einen SchluB iiber dse Verhalten der
einzelnen Komponenten nicht zu.
I = 5377,83. In schwachen Magnetfeldern ein normales, aber sehr diffuses
Triplet. Bei ca. 13000 Gauss scheint die Mittellinie in vier Komponenten gespalten zu sein. Die senkrecht zu den Kraftlinien schwingenden Komponenten sind diffus verbreitert. Es liegt vielleicht ein
Gesamtzerfall in zwolf Komponenten vor.
I = 5341,22. Etwas Bestimmtes uber den Zerfall dieser komplexen Linie
kann nicht ausgesagt werden. Sicher scheint nach den Beobachtungen, da5 die vier Komponenten, wie es bei komplexen Linien
6016,6
6013,6
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold usw.
65
gewohnlich zu geschehen pflegt , einzeln und nicht wie eine einzige
Linie zerfdlen.
I = 4823,71 und 1 = 4754,23 wcrden durch schwache Msgnetfelder in
diffuse Triplets zerlegt, deren mittlere, parallel den Kraftlinien
schwingende Romponenten sich mi t wachsender Feldstarke diffus
verbreitern. Wahrscheinlich handelt es sich um einen hSheren, ungeraden Zerfall, wohl in neun Komponenten.
1 = 4766,58
4766,02
An dieser Stelle erscheinen zwei Linien, die beide in
schwachen Magnetfeldern normale Triplet8 werden.
4762,54
1
4761,~
A
= 4499,06
gleichzeitig mit I
=
4502,38 im Stufengitter.
Normales
Triplet.
I = 4490,28. In schwachen Magnetfeldern diffuses, normales Triplet.
1 = 4257,80. In schwachen Magnetfeldern mit dem Nicol als Quartet
1
beobachtet.
und A = 4235,28 sind gleichzeitig im Stufengitter zu sehen.
Beide gebeu in schwachen Feldern normale Triplets.
= 4235,45
Linienserien lassen sich auf Grund dieser Zerlegungen,
die zum gro6ten Teile aus Triplets bestehen, schwer gewinnen.
Einige gleiche Trennungen und einfache Beziehungen bestehen fur folgende Linien:
A
= 5005,lO
I
= 4709,87
A
= 4626,74
~
. 105 = 6,oi
dl
rle. H
1)
(IKomp. des Quartets)
I = 4605,55
I = 4709,87
( II liomp. tles Quartets)
I = 4727,63
( 11 Komp. des Quartets)
I = 5196,77
1 = 5074,97
I = 4502,38
I = 4436,52
1 = 4415,05
,,
= 6,04
19
= 4,47
= 4,51
7,
= 2,48 nahe = 3.0,825
9,
= 3,30
,,
= 4~0,825
97
= 5,03 nahe = 6.0,8?5
= 6,611
- 6’61 nnhe = 8.0,825.
= 6,58 (
11
= 6,58)
11
71
I
Von K a y s e r und R u n g e l ) sind im Spektrum des Mangans
zwei Serien aufgestellt worden, denen aber auBer den hellblauen Linien il = 4823,71, il = 4783,60 und il = 4754,23 nur
ultraviolette Linien angehoren.
1) 11. K a y s e r , Handb. d. Spektroskopie 2. p. 551. 1902.
Annalen der Pbysik.
I V . Folge. 38.
5
66
66
0. Liittig.
Liittig.
0.
Vergleich mit
mit schon
schon vorhandenen
vorhandenen Resultaten.
Resultaten.
Vergleich
Die Zerlegungen
Zerlegungen mehrerer
mehrerer von
von mir
mir untersuchter
untersuchter Linien
Linien
Die
den Arbeiten
Arbeiten von
von Purvisl)
P u r v i s l ) und
und M
Miilllleerr22))anansind schon iinn den
Hilfe
von
Rowlandgittern
gewonnenen
gegeben.
Diese
b
i
t
gegeben. Diese b i t Hilfe von Rowlandgittern gewonnenen
jedoch stark
stark voneinander
voneinander ab.
ab.
Resultate weichen jedoch
der folgeiiden
folgeiiden Tabelle
Tabelle sind
sind meine
meine Resultate
Resultate mit
mit denen
denen
II nn der
soweit sie
sie fur
fur eineri
eineri
von P u r v i s und N i l l e r zusarnmengestellt, soweit
in Betracht
Betracht kommen.
kommen.
Vergleich in
Mangan.
Mangan.
Purvis
___
~~~.
~~
1
(li 105
i2.H
1 B=d).2385011 %.I05
dh
A2
~
4783,1jO '
I
4503~8
4451,75
4436,52 I
4415,06
1;
~
6,77
-
5,35
-
~~
~
I
~
1,61
'
8,Si
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Verfasser
-
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H= 23550 l j
A" li
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I!
Miller
1
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d 1.
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2
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!
H=23850
~
A2
2,12
1,25
1
-
1
-
6,77
1,57
Die von mir erhaltenen Werte unterscheiden sich um
rund 20Proz. von denen von P u r v i s und urn ca. 3Proz. V O ~
denen Millers. Die Ubereinstimrnung mit den Millerschen
Ergebnissen i u t relativ gut.
Gon den qualitativen Ergebnissen sei noch bemerkt, daB
die Linien A= 4823,71 und 1 = 4754,23, welche nach M i l l e r
Triplets sind, hochstwahrscheinlich in eine grofiere , ungerade
Zahl von Komponenten zerfallen. 1 = 4783,60 gibt nach
P u r v i s und M i l l e r ein Triplet, nach meinen Reobachtungeri
ein Quartet.
Zum SchluB sei noch eine Beobachtung in bezug auf die
Intensitat der Komponenten erwahnt. M i l l e r hat bei deli
Zerlegungen gefunden, daB die mittlere Komponente bedeutend
schwacher ist als die seitlichen. P u r v i s hat diese Erscheinung nicht beobachten konnen. Auch ich habe die Beobach1) J.
J. E.
E. PPuurrvviiss,, Proc.
Proc. of
of the
the Cambr.
Cambr. Phil.
Phil. SOC.
SOC.14.
14. (I).
(I). p.p. 41-44.
41-84.
1)
1906.
1906.
2) W.
W. M
Miilllleerr,, Ann.
Ann. d.
d. Phys.
Phys. 24.
24. p.
p. 105-133.
105-133. 1907.
1907.
2)
Zeemanphawmen voii h7upfer, Eisen, Gold
USUL
67
tung M i l l e r s nirgends bestatigt gefuuden, obwohl einige der
von mir untersuchten Linien, wie il=4783,60 und 1=4451,75
diese Eigentumlichkeit hatten zeigen miissen.
Das Argonspektrum (Liittig p. 30 ff.)
Zahlreiche Versuche noch weitere Metalllinien, so vor
allem die des Kobalts und Wolframs auf ihr Verhalten im
Magnetfelde zu priifen, miBlangen, da es nicht moglich war,
diese Metalle in einer fur die Untersuchung brauchbaren Form
zii erhalten.
Ziemlich gunstige Aussichten erijffneten einige Vorversuche
fur eine nahere Untersuchung des Zeemanphanomens an den
Linien des Argons.
Zu den Versuchen wurden Geisslerrohren von der gewohnlichen Pliickerform mit Zylinderelektroden aus Aluminium verwendet. Gefullt wurden die RGhren bei einem Druck von
2,O-2,5 mm.
Zur Untersuchung der Argonlinien im Magnetfelde wurde
der kapillare Teil der Geisslerrohre zwischen die konischen
Polschuhe des Elektromagneten gebracht, so daB die Stromrichtung senkrecht zu den magnetischen Kraftlinien war. Den
Induktionsstrom lieferte unter Benutzung des Deprezunterbrechers ein Induktorium mittlerer GroBe von ungefiahr 30 cm
Funkenstrecke (Primarstrom : 14 Volt Spannung, 3-4 Amp.
Stromstarke).
Neben anderen Beobachtungen - Steigerung der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden der Entladungsrohre und
Helligkeitszunahme der Argonlinien beim Einschalten des
Magnetfeldes - ist folgende Beobachtung bemerkenswert.
Ohne Einschaltung einer Leydener Flasche ergaben die von mir
benutzten Rohren ein nahezu reines ,,rates“ l) Argonspektrum.
Wurden eie aber einem kraftigen Magnetfeld ausgesetzt so
traten einige neue Linien auf, die fur das ,,blaue"l) Spektrum
charakteristisch sind, so die Linien mit den Wellenlangen a)
_____
1) Vgl. J.
5062,35;
4847,94;
5017,46;
4765,04;
5009,65
4727,OO.
M. E d e r u. E. V a l e n t a , Beitrige zur Photochemie und
Spektralanalyse. Wien 1904. p. 220.
2) Die Wellenlangen sind den Tabellen von J. M. E d e r u. E . V a l e n t a
entoommen.
5*
0. Liittiy.
68
Unter dem EinfluB eines starken Magnetfeldes hat offenbar
bei einem niedrigen Gasdruck das rote Spektrum eine gewisse
Neigung in das blaue uberzugehen. Interessant war die Beobachtung dieser Erscheinung im rotierenden Spiegel.
Was nun die Zerlegungen der Argonhien im Magnetfelde anbelangt. so erwiesen sich die vorwiegend dem roten
Spektrum angehorenden Linien fur photographische Aufnahmen
zu lichtschwach. Indessen konnte wenigstens bei einigen der
qualitative Zerfall festgestellt werden.
1 = 6964,8 wurde uboreinstimmend mit Michelsonl) und Lohmann2)
als uormales Triplet beobachtet.
Als normale, lichtschwache Triplets sind ferner noch folgende Linien heobachtet worden:
1
1 = 5607,44; 1 = 5559,02; 1 = 5496,16; 1 = 5187,47.
= 5651,03;
Die Linien des blauen Spektrums, die nach Einschaltung
einer Leydener Flasche und einer kleinen Funkenstrecke
hervortraten, zeichneten sich gegeniiber den Linien des roten
Spektrums durch groBere Helligkeit aus. Es bedurfte jedoch
zahlreicher Abanderungen der Kapazitat und der Selbstinduktion,
bevor die Linien des blauen Spektrums im Stufengitter hinreichend scharf erschienen. Beim Einschalten des Magnetfeldes wurden sie doch wieder mehr oder weniger diffus, und
es war nicht moglich, diese Unscharfe durcli weitere Abanderungen im Entladungskreise zu beseitigen. Indessen konnte doch
der definitive Zerfdl einer Reihe von Linien beobachtet, einige
konnten sogar photographisch aufgenommen und ausgemessen
werden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben. Die photographierten Linien sind samtlich Triplets.
Argon (Luttig).
4880.14
4806,17
~~
4736:03
4609,73
4545,26
1)
2)
I
1
1
~
+1.35
1,73
-
I
1,56
1,13
1,19
i
T5.66
.
I
~
I
5,3 I
5,79
I}
1 l Bci al!en
1J
Linien ist von etwa
16 OOOGaussaneineschwache
Verbreiterung der Mittellinie
zu beobachten, jedoch ist
hoherer Zerfall wohl ausge..
schlossen
A. A. Michelson, Astropbys. Journ. 8. p. 36-47.
W. Lohmann, Dissert. p. 64.
1898.
Zeemanphanomen von Kupfer, Eisen, Gold usw.
69
Die Polarisation war die normale.
Es mag jetzt noch das Verhalten einiger Linien angegeben
werden, die ihres dieusen Aussehens wegen eine photographische
Aufnahme nicht gestatteten , deren qualitativer Zerfall aber
zum Teil durch Okularbeobachtung mit Renutzung des Nicols
festgestellt werden konnte.
Beobachtung senkrecht
BU
den Kraftlinien.
1 = 5062,35 erscheint in schwachen Magnetfeldern bei etwa 6000 Gauss
als diffuses Triplet. Bei etwa 17000 Gauss konnten mit Hilfe des
Nicols zwei parallel zu den Kraftlinien schwingende Komponenten
festgestellt werden. Quartet oder Sextet. Hoherer Zerfall ist wobl
ausgeschlossen.
I = 5009,63. Diffuses Triplet.
1 = 4972.40 und 1 = 4965,38. Wohl Triplets.
i = 4933,49. Lichtschwacbes normales Triplet.
3. = 4847,94 ist bei eingeschaltetem Magnetfeld diffus. Die Beobachtung
mit dem Nicol l%Bt zwei parallel den Kraftlinien schwingende
Komponenten erkennen. Die seitlicben Komponenten sind diffus.
Wahrscheinlich‘ zerfallt diese Linie in eine grSBere, und zwar gerade
Anzahl von Komponenten.
il = 4765,04 wird im Jlagnetfeld vollig diffus. Die Beobachtung mit dem
Nicol laBt auf einen boheren ungeraden Zerfall schlieBen.
1” = 4658,04 und 1 = 4590,05 sind im Magnetfeld ditfus. Die Untersuchung mit dem Nicol ergibt normale Triplets.
i = 4579,53. Diffuses Triplet. Wahrscheinlich liegt ein boherer und
zwar gerader Zerfall vor.
i = 4426,16 ist im Magnetfeld vollig diffus.
i= 4401,19
I m Stufengitter ist nur eine Linic zu sehen, die in schwachen
4400,25 . Magnetfeldern in eio normales Triplet zerfallt.
I = 4 3 4 8 , l l und i= 433191. >lit dem Nicol als diffuse Triplets erktlnnt.
Wahrscheinlich liegt hoberer ungerader Zerfall vor.
~
1
Beobachtung parallel den Kraftlinien.
Bei der Beobachtung parallel den Kraftlinien ergaben die
Linien
2. = 5009,63, 4933,49, 4880,14, 4547,94, 4806,17,
4765,04, 4736,03, 4658,04, 4609,73, 4545,26 Duplets,
deren etwas breite und diffuse Komponenten durch Einschaltung
eines 3 1 Gtlimmerblattchens in den Strahlengang und Beobachtung mit dem Nicol als entgegengesetzt zirkular polarisiert
70
0. Liittig. Zeemnnphanomen von Kupfer, Bisen usw.
erkannt werden konnteii. Messungen sind wegen der Unscharfe
der Linien nicht ausgefiihrt worden. Die Un tersuchungen
senkrecht und parallel zu den Kraftlinien zeigen, da6 sich die
helleren Argonlinien in bezug auf die Polarisation der Komponenten normal verhalten.
Die groBe Mehrzahl der in den vorliegenden Arbeiten
untersuchten Linien zeigt einen wohl endgiiltigen Zerfall in
Triplets und Quartets. Die eigenartige Diffusitat einer Reihe
von Linien birgt wohl einen komplizierten Zerfall, fur dessen
Auflosung die Homogenitat der Lichtquelle nicht hinreichte.
F u r die quantitativ bestimmten Trennungen besteht, worauf
im einzelnen nicht naher hingewiesen worden ist, Proportionalitat
des Efkkts mit der Feldstarke.
H a l l e a. S., Physikalisches Institui, 15. Febr. 1912.
(Eingegangen 16. Februar 1912.)
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