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Der Einflu von Temperatur und Magnetisierung bei selektiven Absorptions- und Fluoreszenzspektren.

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& 12.
ANNALEN DER PHYSIK.
VIERTE FOLGE. BAND 27.
1. D e r EinfEzCp von Ternpepatzcr zcnd
Xagnetisierung he4 seZe7ctive.n Absorptioms- zcnd
Pluoresxemsspektren ;
uon lZ dzc B o i s umd G. J. Eldas.
[Aus dem Bosscha-Laboratorium. *)I
I n h a l t : E i n l e i t u n g $5 1 , 2 . -1. V e r s u c h s a n o r d n u n g s s 3-5.11. A l l g e m e i n e E r g e b n i s s e 5s 6-10. - 111. E r s t e p a r a m a g n e t i s c h e R e i h e 8 11. - IV. D r i t t e p a r a m a g n e t i s c h e R e i h e $5 12-25:
Chromkaliumdoppelsalze $9 12-14. Rubin Q§ 16-23. Weitere Verbin-
-
dungen $3 24-25.
V. F i i n f t e p a r a m a g n e t i s c h e R e i h e 55 26-53:
Allgemeines 26-27.
Praseodymsulfat 9 28. Neodymsulfat $!$ 29-30.
Neodymnitrat $0 31-33.
Neodymmagnesiumnitrat g 34. Neodymmangannitrat &j35-37. Neodpmnickelnitrat 8 38. Bastngsit 9s 39-40.
Glasige
Neodympraparate 5 41. Samariumsulfat $ 42. Hussakit $§ 43-47.
Erbiumyttriumsulfat
48-51.
Erbiumnitrat Q 52. Erbiummagnesiurn.
nitrat 53.
VI. S i e b e n t e p a r a m a g n e t i s c h e R e i h e Q 54.
-
9 1. Die ausgezeichneten paramagnetischen Eigenschaften
der Verbindungen sogenannter seltener Erdmetalle wurden im
Jtlhre 1899 klargestellta) und alsbald auch betont, daB die
magnetooptischen Vorgange hier neue charakteristische Merkmale zeigen durften, wegen der gleichzeitig auftretenden hervorragend selektiven Absorption:
,,La polarisation rotatoire magnetique a le signe positif
ou n6gatif pour lee compost% des differents m6taux de cette
eerie (de l’erbium), comme d’ailleurs pour cenx de la s6rie du
I) Nach Versl. Ron. Akad. Wet. Amsterd. 16. p. 635, 749, 878.
1908 (Februar-April) fur die Annalen bearbeitet und ergfinzt. Vgl. auch
Verh. d. Deutsch. Physik. Ges. 10. p. 429. 1908 (15. Mai). Eine Zusammenstellung der Rezeiehnungen findet sich weiter unten $ 10.
2) H. d u B o i s u. 0. L i e b k n e c h t , Verh. d. Deutsch. Physik. Gcs.
1. p. 170, 236. 1891); Ann. d. Phys. 1. p. 189. 1900; St. M e y e r , ebenda
p. 664.
Annalen der Physik. IV. Folge. 27.
16
234
H. du Bois
u.
G.J. Elias.
fer. J e n’ai pas pu constater jusqu’ici un efTet particulier de
l’aimantation sur le spectre d’absorption trks caracteristique
d’une solution de chlorure d’erbium fortement paramagnetique;
d’ailleurs M. Z e e m a n hi-m6me l’avait d6jja cherche en vain
pour le spectre d’6mission de l’erbine chauffee. Des experiences
sont en preparation pour determiner la rotation dans les raies
d’absorption mi3mes et aux alentours imm6diats.i‘ l)
Inzwischen waren von anderer Seite einige Ergebnisse
mitgeteilt, deren Ubereinstimmung recht viel zu wunschen
ubrig lieB; in diesem Laboratorium konnten die langst geplanten Versuche erst 1906 wieder aufgenommen werden. Einer
von uns fand beim Erbiumchlorid in der Tat eine eigenartig
zugespitzte Dispersionskurve fur die magnetische Rotationspolarisation innerhalb und in der NLhe eines schmalen Absorptionsgebietes 3. Uber die Fortsetzung dieser Untersuchung
mit den zu ihrer einwandsfreien Durchfuhrung unbedingt erforderlichen Spezialapparaten sol1 demnachst berichtet werden.
Bei den erwahnten ersten negativen Versuchen konnte
irgend eine direkte Einwirkung der Magnetisierung auf die
verwasserten Absorptionsbanden einer wasserigen Erbiumcbloridlosung, d. h. ein 2 eeman-Effekt im gewohnlichen Sinne
nicht beobachtet werden; das damals gebrauchte groBe Rowlandsche Gitter war ubrigens das gleiche wie das bei vorliegender Untersuchung benutzte. Der Natur der Sache nach ist die
Beobachtung eines solchen einfachen Effektes viel leichter als
eine vollstandige einwandsfreie Durchmessung der Rotationspolarisation, welche mit vielerlei Schwierigkeiten verkniipft ist.
Dabei sind die Reziehungen zwischen jenen beiden AuBerungs formen eines und desselben Vorganges sowie auch diejenigen
zur anomalen Refraktion so innige, daB jede einzelne unbestimmt bleibt ohne nahere Kenntnis iiber die anderen.
Rr. J e a n B e c q u e r e l jr.s) nahm dann eine dersrtige
1) H. d u Bois, Rapp. Congr. de Phys. 2. p. 499, Paris 1900; Ann.
d. Phys. 7. p. 944. 1902.
2) G . J. E l i a s , Physik. Zeitschr. 7. p. 931. 1906; vgl. dort auch
die ubrige Literatur. Auch ebenda 9. p. 355. 1908.
3) J. B e c q u e r e l , Compt. rend. 143. p. 775, 874, 1144. 1906; 143.
p. 769, 890, 962, 1133. 1906; 144. p. 132, 420, 592, 682, 1032, 1336. 1907;
146. p. 413,795,016,1150,1412. 1907; 146. p. 683,1308. 1908; 147. p. 121.
1908; Physik. Ztschr. 8. p. 632, 929. 1907; Phil. Mag. (6) 16. p. 153. 1908.
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
235
Untersuchung wieder auf unter Benutzung der schmaleren
und scharferen Absorptionsbanden gewisser auBerst seltener
Kristallfragmente - Xenotim, Tysonit , Parisit, Monazit deren Absorptionsspektren von H e n r i B e c q u e r e l sen. bestimmt worden waren.') Auch wurde der schon mehr oder
weniger bekannte Temperatureinflu6 bei solchen Spektren des
naheren untersucht. Gleichzeitig mit unserer ersten VeroEentlichung erschien sodann eine im Leidener Laboratorium ausgefiihrte Arbeit der Herren K a m e r l i n g h Onnes und J e a n
Becquerela), bei der die Substanzen einer Temperatur bis
zu rund - 260° in fliissigem bzw. festem Wasserstoff ausgesetzt wurden, das Feld freilich nur etwa 18 Kilogauss betrug. Die Ergebnisse jener interessanten Arbei ten diirfen als
bekannt vorausgesetzt werden.
6 2. Bei einem friiheren Versuche, samtliche Elemente
nach ihren magnetischen Eigenschaften und denen ihrer Verbindungen zu klassifizieren, wurde folgendes angefuhrt s): ,,Die
neu erkannten Elemente: Helium, Argon", Neon, Krypton,
Xenon wurden noch nicht bestimmt; sie durften sich wohl
diamagnetisch erweisen. Man kann 63 andere Elemente einordnen; davon sind bei Zimmertemperatur 37 dia-, 22 para-,
4 ferromagnetisch, wiihrend in 7 Fallen (Be, Mg, Sc, Nb, La,
Ta, Th) noch Zweifel obwalten. Im naturlichen, nach steigenden Atomgewichten geordneten System treten 7 Reihen aufeinander folgender paramagnetischer Elemente hervor , welche
sie alle umfassen, und wobei nur noch das Vorzeichen jedes
ersten Elementes unsicher ist; dabei sind die Reihen gerader
Ordnungszahl weniger ausgesprochen pararnagnetisch als die
ungeraden" :
1. Sauerstoff,
3. Metalle der Eisengruppe,
5. Seltene Erdmetalle,
7. Urangruppe.
1) H. B e c q u e r e l , Ann. de chim. et phys. (6) 14. p. 170. 1988.
2) J. B e c q u e r e l u. H. K a m e r l i n g h Onnes, Versl. Kon. Akad.
Wet. Amst. 16. p. 678. 1908.
3) H. d u B o i s , Rapp. Congr. de Phys. 2. p. 487. Paris 1900.
4) Neuerdings bestiitigt von P. T B n z l e r , Ann. d. Pliys. 24.
p. 931. 1907.
16'
236
H. du Bois u, G. J. Elias.
Nun gehoren die ausgezeichnet selektiv absorbierenden anorganischen Verbindungen l) ganz offenbar zu diesen paramsgnetischen Reihen; dieser allgemeinere Zusammenhang ist
so auffallend, da8 er kaum ein rein zufalliger sein kann.
Aus dem auf Grund dieser Betrachtung sich ergebenden uberreichen Versuchsmaterial muBte eine beschrankte Auswahl getroffen werden. Wir untersuchten z. B. einige - als
verdunnte feste Lijsungen zu betrachtende - farbige Edelsteine; viele kristallisierte Kijrper, einige mikrokristallinische
Praparate ; aber auch amorphe Schmelzprodukto und glasige
feste Losungen in einem aniorphen Substrat, insbesondere
Borax oder Glas. Die Kristallstruktur bedingt Komplikationen,
welche die Vorgange recht vielseitig gestalten, wenn sie auch
an und fur sich Interesse bieten. Wir erhielten so ein ausgedehntes Beobachtungsmaterial, welches in mancher Beziehung
neue Unterlagen liefern diirfte zu den Molekulartheorien fester
und fliissiger Korper, wie auch fur die Elektronenbypothese.
Mit dem verfugharen kryomagnetischen Apparat konnten
wir die Substanzen in fliissiger Luft einem intensiven Langsoder Querfelde yon der Ordnung 40 Kilogauss aussetzen, da
es ja hauptsachlich darauf ankommt, den gleichzeitigen EinfluB
der beiden Faktoren, der Temperatur sowie der Magnetisierung,
festzustellen. Auch stellte es sich alsbald heraus, daB die
Verwendung derart intensiver Felder fur eine genugende
Trennung bei den vielfach recht komplizierten Z e em an-Effekten
unbedingt erforderlich ist und vie1 wesentlicher erscheint als
eine allzu groBe Dispersion.
I. Versuchsanordnung.
Q 3. Zur Beobachtung bzw. Ausmessung der Absorptionsspektren benutzten wir, auWer einem Handspektroskop, je nach
den Umstanden:
1. Ein Rapssches Spektrometer3 mit einem Prisrna aus
schwerem Flintglas 8 1 6 4 ; Dispersion C bis P etwa 7 , 6 9
1) Vgl. H. K a y s e r , Handb. d. SpektroJkopie 3. Lripzig 1905.
2) A. R a p s , Zeitschr. f. Instrumenteiik. 7. 11. 269. 1E87; 11. ICayser,
Handb. d. Spektroskopie 1. p. 495. Leipzig 1900.
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektru.
237
2. Ein von der Firma C. Z e i s s gebauter sehr lichtstarker
Au tokollimations-Spektralapparat 1); Dispersion C bis F etwa 25 O.
3. Das von R o w l a n d dem Berliner Universitatsinstitut
geschenlite Konkavgitter, welches Hr. R u b e n s freundlichst zu
unserer Verfiigung stellte; der Radius betragt nngefahr 4 m,
die Strichzahl 5684 pro Zentimeter, das theoretische Auflosungsvermogen etwa 100000 in erster Ordnung. Die Aufstetlung war die bekannte in rechtwinkeligem Dreieck mit beweglicher konstanter Hypotenuse. Das Spektrum wurde abgelesen mittels einer Lupe und besonderer Glasskale, deren
Teile 0,225 mm betrugen, entsprechend 0,l ,up (1 8.-E.) im
Spektrum erster Ordnung ; im allgemeinen wurde letzteres
betrachtet; nur gelcgentlich wurde das Spektrum zweiter Ordnung zu Rate gezogen, weil hier zuweilen einzelne Abschattierungen qualitativ besser beurteilt werden konnten; fur
Messungen war die erste Ordnung meist vorzuziehen. Da
man es hier doch kaum mit sehr feinen Linien zu tun bekommt, ist die Gitterdispersion gerade den Umstanden am
besten angepaBk2) Fur absolute Wellenlangenmessungen war
die Aufstellung nicht eingerichtet; sie konnte dagegen zur
relativen Kontrolle und Berichtigung der mit den Prismenapparaten gemessenen Werte dienen.
Deren Auswertung nach Wellenlangen erfolgte mittels der
Linien von Wasserstoff, Helium, Kalium und derjenigen einer
Quecksilberbogenlampe zwischen den Grenzen 434 und 770 ,up;
die Unsicherheit dieser Messung betrug in1 Rot und Violett
nicht mehr als 0,3p,u bzw. 0,l pp. Als Lichtquelle benutzten
wir je nach der erforderlichen Beleuchtung einen ,,NernstStab", eine ,,Lilliput"- Bogenlampe (2 Amp.), eine gewohnliche
Bogenlampe (etwa 30 Amp.) oder Sonnenlicht.
Mit einigen Ausnahmen haben wir von spektrographischen
Aufnahmen abgesehen, da diese im Rot, Orange und Gelb
welche aus mehreren Griinden die geeignetsten Spektralregionen
-
1) H. d u B o i s , G. J. E l i a s u. F. Liiwe, Versl. Kon. Akad. Wet.
Amst. 16. p. 744. 1908.
2) Wir hnben aucli eiuige Vorversuche augestellt mit einem uns
von der Firma Schmidt & H a e u s c h freundlichst eur Verfiigung gestellteri einfachen Interferenzspektroskop nxch G e hrckc, Verh. d. Deutsch.
Physik. Qes. 9. p. 529. 1907.
230
H.du Bois
u. G.
J. Elias.
sind - immerhin viel mehr Zeit und flussige Luft erfordert
haben wurden, als es bei direkter Beobachtung der Fall war;
auch erwies sich bei letzterem Verfahren die Identifizierung
der Liniengruppen innerhslh und auf3erhalh des Feldes als
besser durchfiihrbar ; bei den komplizierteren Spektren ist diese
durchaus nicht immer leicht und nur durch oft wiederholtes
Beobachten beim Entstehen und uberaus langsamem Vergehen
des Feldes zu ermitteln.')
8 4. Benutzt wurde ein groBer Ringelektromagnet; die
kryomagnetischen Apparate fur Langs- oder Querfelder waren
ahnlich den fruher benutzten.a) Im allgemeinen hatten die
Stirnflachen der Kegelpolschuhe 6 mm Durchmesser. Im Falle
der Langsmagnetisierung wurden geschlitzte Kerne 7 von 3,5 mm
Durchmesser angewandt ; die Spaltweite betrug in der Stirnflache 0,4 bis 0,6 mm, wahrend die Schlitze sich ferner keilformig erweiterten und sich dem im Felde zusammengeschniirten
Strahlenbiindel anschmiegten. Das Praparat befand sich in
einem Kupferrahmen, der zwischen die Polstirnflachen festgeklemmt wurde, und der vollig in der flussigen Luft untergetaucht war, so daf3 seine Temperatur kaum sehr viel hoher
sein konnte; in den meisten Fallen kommt es dabei auf l o o
nicht an. Meistens wurde Abkiihlung und Erwarmung gut vertragen ; indessen empfiehlt es sich doch diese moglichst allmahlich zu bewirken, urn etwaige Spannungen, Sprunge und
dergleichen in den Praparaten tunlichst zu vermeiden. Vielfach bedingen bereits ganz dunne Kristallschuppen von der
Ordnung eines halben Millimeters, insbesondere bei Neodymverbindungen, tiefschwarze Absorptionsstreifen ; in solchen
Fallen konnten die Polstirnfllchen einander entsprechend genahert werden, wie es auch allgemein im Fall der Quermagnetisierung moglich ist, und arbeiteten wir alsdann mit
Feldern bis zu 42 Kilogauss. Freilich gibt es auch andere
1) Dies lieBe sich zwar vielleicht kinematographisch fixieren, aber
die aufzuwendende Miihe w5re dabei wohl eine ganz unverhiiltnismlBige.
2) H. d u B o i s u. A. P. W i l l s , Verh. d. Deutsch. Physik. Ges. 1.
p. 169. 1899; F. C. B l a k e , ebenda 9. p. 295. 1907. Die betreffenden
Einrichtungen sollen ausfiihrlicher bcschrieben werden in Verbindung mit
einer verbesserten Konstruktion des Halbring-Elektromagnets.
3) H. du B o i s , Zeitschr. f. Instrumentenk. 19. p. 360. 1899.
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
239
Substanzen, bei denen durchstrahlte Dicken bis zu 7mm erforderlich sind; die richtige Wahl der Starke fur jede Substanz,
zum Teil je nach der Temperatur, ist Vorbedingung fiir ein
gut ablesbares Spektralbild.
Die Felder wurden mittels Wismutspirale bestimmt ; die
Stiirung ihrer Gleichformigkeit ist bei den engen Spalten
sicherlich geringer als bei den gewohnlichen runden Bohrungen ;
die Zunahme des - gestittigten - Magnetisierungswertes der
Polenden bei der Abkiihlung auf - 190° ist vermutlich nur
gering ; es ware freilich wiinschenswert, diese beiden Punkte
nkiher aufzuklaren. Indessen nehmen wir an, daS die Genauigkeit unserer Feldrnessungen von derselben Ordnung ist, als
diejenige der Spektralablesungen, und glaubten wir bei der
ErschlieSung des vorliegenden Gebietes von einer weitergehenden Prazision absehen zu diirfen.
9 6. Der Strahlengang verlief selbstverstandlich ebenso
wie die Feldrichtung horizontal und ferner folgermaBen: Eine
Beleuchtungslinse konzentrierte die Strahlen der Lichtquelle
auf einen ersten Spalt ; die erwahnte Einschnurung zwischen
den Polen befand sich zwischen zwei weiteren Konvexlinsen;
hierauf folgte dann: 1. Entweder ein Viertelwellen-Doppelpllttchen nach C o r n u und W. Konigl) mit horizontaler Trennungslinie ; wegen der bedeutenden astigmatischen Differenz in
der dbbildung horizontaler bzw. vertikaler Linien durch ein
Konkavgitter wurde jenes Plattchen nahe dem Brennpunkte
einer vierten Linse aufgestellt, um durch kleine Verschiebungen
jenen Astigmatismus fiir verschiedene Spektralgebiete aufheben
zu konnen; die Trennungslinie konnte nun geniigend scharf
eingestellt werden, was Hrn. Kii nig seinerzeit nicht gelang.
2. Oder ein Halbwellenplattchen mit scharfer Begrenzung
in der Mitte des Gesichtsfeldes, welches die Polarisationsebene
um 90° drehte. In beiden Fallen folgte ein Nicol und darauf
der Hauptspalt; die Divergenz wurde derart geregelt, daS die
'
1) A. C o r n u , Compt. rend. 125. p. 555. 1897; W. K a n i g , Wied.
Ann. 62. p. 242. 1897. Es erschien besser, diese Einriebtung nicht erst
bei der Okularlupe aufzustcllcn wegen der Gitterpolarisation, nelche auch
in unserem Falle recht mcrklich war. Vgl. 0. J. L o d g e , the Electrician
58. p. 569. 1897; P. Z e e m a n , Versl. Ron. Akad. Wet. Amsterdam 16.
p. 286. 1907.
240
H. du Bois
u.
G.J. Elias.
Gitteryache gerade ganz beleuchtet war, so daB das theoretische
Aufliisungsvermogen zur vollen Geltung kam. Mit Sonnenlicht und einer Hauptspaltweite von 0,05mm gab es auch im
Violett noch einen UberfluB von Licht; leider wirkten die
Fraunhoferschen Linien in manchen Fiillen so storend, dab
wir das 5-10 ma1 schwachere Bogenlicht benutzen muBten.
Bekanntlich erschein t nun in ersterem Fall ein ,,normales
Duplet" (bei Langsmagnetisierung in Richtung der Liehtstrahlen)
im Spektrum als geknickte Linie, z. B. derart II; wahrend bei
90 O Drehung des Nicols um die Strahlenrichtung oder bei 180O
des Viertelwellen-Doppelplattchens um seine vertikale Mittellinie ,I entsteht; diese ,,Umknickungll kann man zwar auch
durch Kommutieren des Feldes bewirken, was aber bei einem
groBen Elektromagnet nur in ganz allmiihlicher Weise zulassig
ist. Einen elliptischen Analysator anzubringen, war iiberfliissig.
I m zweiten Falle dagegen ergibt ein sogen. ,,normales
Triplet" (bei Quermagnetisierung senkrecht zur Strahlenrichtung) das Gebilde I,', welches bei 90° Drehung des Nicols
oder bei 180O des Halbwellenplattchens um seine horizontale
Begrenzungslinie in
iibergeht ; die Feldrichtung ist hierbei
gleichgiiltig.
Bei Arbeiten uber Fluoreszenz miissen die seitlichen
Erregerstrahlen bis zum Rande der Austritts Aache reichen,
weil sonst wieder Fluoreszenzlicht absorbiert wird. Eine
groBe Unbequemlichkeit bildete die gelegentliche Vereisung
der Dioptrik; durch verschiedene kleine Kunstgriffe konnten
wir diese schlieBlich meistens verhindern, wenigstens in der
trockenen Jahreszeit, wahrend derer die Mehrzahl der Versuche
ausgefiihrt wurden; die feuchte Sommerzeit ist fur das Arbeiten
mit flussiger Luft, und auch wegen der hygroskopischen Praparate ungiinstig. Eine weitere Schwierigkeit beruhte auf dem
Paramagnetismus der fliissigen Luft, welche durch die feinsten
Ritzen hindurch an Orte groBter Feldstlirke in den Weg der
Lichtstrahlen vorzudringen bestrebt ist; fliissiger Stickstoff
diirfte aus diesem Grunde vorzuziehen sein.
11. Allgemeine Ergebnisse.
0 6. Bevor wir zur Besprechung der mit den einzelnen
Yraparaten gewonnenen, z. T. recht komplizierten Ergebnissen
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
241
schreiten, empfiehlt es sich, eine Umschau iiber die wesentlichsten zutage getretenen Erscheinungen vorangehen zu lassen.
Was zuniichst den EinfluB der Temperatur an und fir
sich anbelangt, so auBert sich dieser in der allerverschiedensten
Weise. Sowohl qualitativ wie quantitativ ist er fur verschiedene
Substamen, j a fur verschiedene Absorptionsgebiete bzw. Bander
derselben Substanzen ganz wesentlich verschieden. Im allgemeinen tritt er bei Kristallen mehr in den Vordergrund
als bei amorphen Substanzen, obwohl es auch hierbei Ausnahmen gibt.
Urn die Mannigfaltigkeit der Erscheinungen etwas zu
ordnen, haben wir einige Haupttypen fur den Einflufi einer
Abkuhlune: auf die Absorptionsbanden aufgestellt, und zwar:
a) Verschgrfung.
8) Verstlirkung.
-
I
a’) Verwasserung.
@) Schwgchung.
-
y) Entstehung.
Entstehung.
7’) AuflSsung.
AuflSsung.
y)
7’)
a) Verengerung.
8)Verbreiterung.
6 Verschiebung (vorwiegend nach Violett).
Hierzu ist noch folgendes zu bemerken: bei ac) und ac’) werden
die Rander besser bzw. schlechter definiert; bei Is) und F) tritt
die ganze Bande deutlicher bzw. undeutlicher hervor. Die Erscheinungen sub y) und 7’)sind relativ aufzufassen, indem die
Unsichtbarkeit der Bande vor bzw. nach der Abkiihlung vielleicht nur eine scheinbare ist und auf zu groBer Schwache
oder Verwaschenheit beruhen kann. Typus d‘) kommt am
haufigsten vor, wobei sich vielfach breitere Absorptionsgebiete
in schmalere Banden auflosen, wie es j a friiher schon oft
beobachtet wurde; indessen wurde auch 8) konstatiert. Uberhaupt kamen e),/?),y), 6) haufiger vor als die ihnen entgegengesetzt zugeordneten Typen cc’), f ) , y’), 8’). Sub 6 ist zu bemerken, daB auch Verschiebungen nach Rot vorkamen.
Nach Hrn. J e a n B e c q u e r e l soll ein einfaches Oesetz
die Breitenanderungen der Banden einiger der von ihm untersuchten Kristalle beherrschen ; die besonders definierte Breite
soll der Quadratwurzel aus der absoluten Temperatur proportional sein.l) Schon angesichts obiger Mannigfaltigkeit kann
1) J. B e c que re l, Physik. Zeitschr. 8. p. 942. 1907. Vgl. auch
K. R i l e h l i n g u. J. Ko e n ig s b er g er , Verh. d. Deutsch. Physik. Ges.
10. p. 537. 1908.
H. du Bois u. G. J. Elias.
242
von der Allgemeingultigkeit eines solchen Gesetzes nicht wohl
die Rede sein. Aber auch schon beim einfachsten Typus S)
ist der Betrag der Verengerung quantitativ ganz verschieden,
z. B. beim Rubin grijBer, beim Bastnasit und Hussakit (8. w. u.)
vie1 geringer als obige Beziehung fordern wurde. Dazwischen
mag es j a einige Falle geben, wo sie ungef'ahr zutrifft, aber
eine allgemeinere Gultigkeit mu6 ihr abgesprochen werden.
Es scheint auch vorzukommen, daB die Verandernng bei
irgend einsr Temperatur das Zeichen wechselt, 80 daB ihr ein
Scheitelwert zukommt. In manchen Fallen schienen uns die
Anderungen in ein geringes Temperaturbereich zusammengedrangt, so daB man an ein Umwandlungsintervall zu denken
geneigt wird. Indessen konnten nur ausgedehnte Messungsreihen bei vielen Zwischentemperaturen hieruber endgultige
Sicherheit verschaffen. Bei den gut definierten festen Substanzen glauben wir chemische Anderungen durch Abkuhlung
kaum annehmen zu sollen. Auch scheinen uns allotrope Umwandlungen unter Verlust oder Aufnahme von Kristallwasser
bei tiefen Temperaturen nicht wahrscheinlich.
9 7. Eine noch grijBere Mannigfaltigkeit bieten die sehr
verschiedenen Wirkungen der Magnetisierung, falls solche sich
uberhaupt geltend machen. Auch hier unterscheiden wir zunachst ziemlich willkurlich 16 Buuottuven. und zwar:
c) Auf liisung.
d) Verbreiterung.
e) Aufhellung in dcr Mitte.
c’) Entstehung.
d‘) Verengerung.
e’) Bilduug eines dunklen Kerns.
g) AbstoBung von Komponenten nach Rot oder Violett.
h) Duplet; meist unsymmetrisch beziiglich der Stiirke der Komponenten, indem die lang- oder kurzweliigere iiberwiegt; indessen
treten auch symmetrische Duplette auf. Meistens iat die Mitte
gegen die feldfreie Lage verschoben. Zuweilen soheint ein Duplet
im Felde aus nichts zu entstehen.
i) Triplet; meist uusymmetrisch in bezug auf Sttirke und Absttinde
der Komponenten; in seltenen Ftillen gane symmetrisch; entstehen
auch aus Banden mit hellerem bzw. dunklerem Kern.
k) Quadruplet; meist unsymmetrisch; nur ausnahmaweise symmetrisch.
1) Sextuplet; ein unsymmetriscbes wurde in einem Falle beobachtet
(8 52).
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
243
Hierbei kommen a), b), c), d), e) haufiger vor als die ihnen
entgegengesetzt zugeordneten a’), b’), c’), d’), e’). F u r c) und c’)
gilt dasselbe wie oben fur y) und 7’). Beim Vergleich des
Hierbei kommen a), b), c), d), e) haufiger vor als die ihnen
ordentlichen und auBerordentlichen Spektrums bei Kristallen
entgegengesetzt zugeordneten a’), b’), c’), d’), e’). F u r c) und c’)
sieht man beim Magnetisieren zuweilen im einen Spektrum
gilt dasselbe wie oben fur y) und 7’). Beim Vergleich des
eine Bande scheinbar entstehen, die im andern feldfrei bereits
ordentlichen und auBerordentlichen Spektrums bei Kristallen
schwach angedeutet war. Als kompliziertere Nebentypeit kijnnen
sieht man beim Magnetisieren zuweilen im einen Spektrurn
noch folgende gelten:
eine Bande scheinbar entstehen, die im andern feldfrei bereits
m) Erweiterung
m’) Vemchmelzung
einerkijnnen
feldfreien
schwach
angedeutet einer
war.feldfreien
Als kompliziertere
Nebentypeit
abschattiertenDoppelbande.
abschattierten Doppelbande.
noch folgende gelten:
n) Aiifliisung der Schattierung an eioer oder beiden Seiten der
m’) Vemchmelzung einer feldfreien
abschattierten Doppelbande.
abschattierten Doppelbande.
Zuweilen
hangtderes Schattierung
von der Feldintensitat
welcher
n) Aiifliisung
an eioer oder ab,
beiden
SeitenTypus
der
m) Erweiterung
Banden. einer feldfreien
auftritt; so kann z. B. eine Aufhellung in der Mitte bei
schwachem Felde. die Einleitung bilden zu einem Duplet,
welches sich beim starksten Felde weiter in ein Quadruplet
aufspalten mag. AuBerdem werden allerlei Kombinationen
der Haupttypen untereinander beobachtet.
SchlieBlich bilden sich bei komplizierten Spektralbezirken
mannigfache schwer entwirrbare Zufallstypen aus, die dann
ganz von der gerade obwaltenden Feldintensitat abhangen. So
ktinnen die getrennten Komponenten benachbarter Banden
iibereinandergreifen, genau zusammenfallen bzw. scheinbar ein
stiirkeres Band bilden, wodurch zwei benachbarte Duplette
scheinbar ein Triplet vorzutauschen vermijgen (z. B. Neodymnitrat, Rot 8 32). So kann eine Bande sich im Felde vers‘chieben und die abgetrennte Komponente eines anderen Bandes
an deren feldfreie Stelle rucken und dergleichen mehr.
8 8. Wahrend bei amorphen Substanzen nur zwischen
Langs- und Quermagnetisierung zu unterscheiden ist , mehrt
sich bei nicht regularen Kristallen die Anzahl der verschiedenen
denkbaren Konfigurationen ganz erheblich, und zwar in folgender Weise:
/I
Regular
I
Einachsig
Zweiachsig
H.du Bois u. G. J. B i a s .
244
In Betracht kommen dabei die Vektoren 8 , Feldrichtung, 2,
Lichtstrahlenrichtung, und im allgemeinsten Falle 2, 9,8 , die
drei Hauptrichtungen des Indexellipsoids, sowie eventuell noch D,
die optische Achsenrichtung ; aus deren mijglichen Kombinationen
ergeben Rich obige Zahlen. Dabei ist dann noch die Lage
der Polarisationsebene zu beriicksichtigen, wodurch die Anzahl
der Sonderfalle sich fast verdoppelt , indem der elektrische
Schwingungsvektor Q hinzutritt. Die ,,normale Z e em a n sche
Polarisation" erscheint bei Kristallen vollig verdeckt.
Es lage im Interesse einer rationellen theoretischen Verwertung der Versuchsergebnisse, wenn dieselben wenigstens
anfanglich den einfachsten Verhaltnissen entsprachen; leider
ist aber die Auswahl an regularen Korpern sehr beschrankt.
Wir haben uns daher bemiiht, wenigstens einige passende einachsige kristallisierende Substanzen ausfindig zu macben. F u r
diese ergibt sich folgendes Schema.
Quermagnetisierung C I 8
~~~~~~~
-
I. D 11 @ (und 11 2 )
Zirkularpolarisation
(positiv oder negativ)
11. DI@ (und 12)
11. DI@ (und II 2 )
1. Ordentl. Spektrum (0:I 0 u. I $
1.Ordentl.Spektruru(~~D
u.18)
2. Ordentl.Spektrum(0:~D
u. II 6)
2. AuBerord. Spektr. (& II Du.I$
-
111. DI@ jund 12)
1.Ordentl.Spektrurn(EID u. II 8)
2. AuBerord. Spektr. (0: II D u. I8)
Q 9. Was den Sinn der Zirkulnrpolarisation in obigem
Sonderfalle I, sowie bei regularen und amorphen Substanzen
betrifft, so hangt dieser unmittelbar zusammen mit der Gestalt
der Knickung, die man mit dem Viertelwellen-Doppelplattchen
beobachtet. Der Sinn sei p o s i t i v [negativ] genannt, wenn
die Periode bzw. die Wellenlange der beziiglich des Feldes
positiven (also dem Erregerstrome gleichsinnigen) Zirkularschwingungen eine p o s i t i v e [negative] Zunahme erleidet. 1)
1) Nach dieser Feststellung entspricht der negative Sinn dem bisher
beobachteten Verhalten der meisten Dampfe sowie im Rahmen der Elektronenhypothese den Zirkularschwingungen negativer Elektronen. Man
bcachte dabei indessen die neuesten Resultate von A. D u f o u r , Compt.
rend. 146. p. 118, 229, 810. 1908.
245
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
I m iibrigen liegen die Verhaltnisse bei manchen Dupletten
weniger einfach, indem ncben ,,vollstandiger Knickung" (Fig. 1,
a, b, e, f') auch ,,unvollstandige Knickung" (c, d, 9,h) beobachtet
a
b
e
d
e
f
g
h
Fig. 1.
wird, wobei neben der Hauptknickung eine weniger deutliche
Nebenknickung auftritt. Das Vorkommen beider Knickungsarten nebeneinander beweist schon, daB jene Unvollstandigkeit
nicht etwa auf der geringfiigigen Gangunterschieds -Dispersion
der viertelwelligen Glimmerplattchen beruhen kann.
Was ferner die quantitative Auswertung der beobachteten
Knickungen betrifft, so nennen wir i m folgenden die horizontale
Entfernung der oberen und unteren Halblinie (Fig. 1, a, b) kurz
den ,,Knick". Einer weiteren Erlauterung bedarf diese Feststellung, falls es sich um Banden von merklicher Breite handelt;
ein Blick auf die schematische Fig. 1, e, f zeigt folgendes:
Falls die zirkularpolirisierten Banden im Felde dieselbe Breite
aufweisen wie die unpolarisierten feldfreien , so ist der Knick
der Mittellinie gleich dem des linken oder rechten Randes,
bzw. auch gleich der Verbreiterung ohne Viertelwellenplattchen.
Umgekehrt kann ersterer Bedingung nicht genugt sein , falls
eine Unsymmetrie des Knickes beider Rander auftritt, wie es
haufig beobachtet wurde. Da die Rander mehr oder weniger
verwaschen erscheinen, ist auBerdem schon die feldfreie Breite
nicht immer ganz eindeutig bestimmt, so daB diesen Messungen
eine gewisse Willkur kaum abzusprechen ist.
fj 10. B e z e i c h n u n g e n : Es bedeutet im folgenden:
Po, die feldfreie Breite einer Bande: p,, die Breite in
einem Felde x; dabei sind die Feldwerte durchweg in Kilogauss (kgs) angegeben; d @ = @, - Fa, die Verbreiterung. Bei
weiterer Aufspaltung in ein Multiplet bedeuten / I t , @"$ . . . die
H. du Boir u. G..I; Eiias.
246
Breiten der Komponenten von Violett nach Rot gerechnet.
Die Angabe ,,sehr schmaPL besagt, daB jene Breite von der
Ordnung 0,02pp oder weniger ist.
6, die magnetische Verschiebung - bezuglich der feldfreien Lage - der Mitte der Absorptionsbande; bzw. bei
Tripletten der Mitte der mittleren Komponente ; bei geradzahligen Multipletten der Mitte zwischen den Mitten der beiden
au6eren Komponenten. d wird nach Rot +, nach Violett gerechnet; die Angabe ,,sehr klein" hesagt, da6 S zwar merk0,02 pp war; konnte keine Verschiebung festlich, aber
gestellt werden, so ist 6 = 0 angegeben.
I , die feldfreie Wellenlange; bei Multipletten sind d A',
dAr'. . die Abstande der Mitten der Einzelkomponenten von
Violett nach Rot; d l deren Summe, d. h. die Entfernnng der
Mitten der au6eren Komponenten. Obige GroBen sind iiberall
in pp ausgedriickt; wo n8tig, ist der Wert d l l l a berechnet
und wie jetzt meistens iiblich in cm-l angegeben.
Aus dem bereits Mitgeteilten erhellt, wie weit sich die
Vielgestaltigkeit auf dem vorliegenden Erscheinungsgebiet entfernt von der urspriinglichen idealen Einfachheit des ,,normalen"
Zeeman-Effekts, von dem j a bekanntlich schon die amorphen
Dampfe ganz erheblich abweichen.
Unter diesen Umstanden war an eine erschSpfende Durchmusterung nicht zu denken und konnten nur mit einiger Willkur
Sonderfalle herausgegriffen werden , von denen anzunehmen
war, daB sie etwas Charakteristisches darhieten wiirden. Es
kann der Zukunft iiberlassen bleiben, mehr Ordnung und Regelma6 in diese Beobachtungsreihen zu bringen.
Wir wenden uns nunmehr zu diesem speziellen Teil uneerer
Arbeit, wie gesagt ohne vorlaufig einen Anspruch auf Vollstiindigkeit oder besondere Prazision der Messungen zu erheben.
.
111. Erste prtrrtmagnetische Reihe.
Q 11. Diese umfa6t nur den S a u e r s t o f f ; seine bekannten
ziemlich schmalen Absorptionsbanden spielten bei unseren
Bestimmungen nur eine untergeordnete storende Rolle ; bei der
Uiitersuchung von Praparaten in flussiger Lu ft verunreinigen
jene Banden die Absorptionsspektren, was wohl zu beachten
ist. Indessen durften die Banden des stark paramagnetischen
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra
247
fliissigen Sauerstoffs l) doch noch zu breit und verwaschen sein,
als dai3 ein Z e e m a n : Effekt auch bei den intensivsten Feldern
zutage treten konnte. Hierzu gehoren ferner das Ozon mit
ziomlich breiten Banden, sowie das Stickstoffdioxyd, NO, ; dessen
charakteristisches Absorptionsspektrum zeigt die bekannte
Righische Erscheinung, ein direkter Zeeman-Effekt konnte
indessen von C o t t o n nicht beobachtet werden2); es ist u n ~
auch nicht gelungen, hieruber ein entscheidendes Ergebnis zu
erzielen. Durch das freundliche Entgegenkommen der Herren
W a r b u r g und L e i t h a u s e r konnten wir das Spektrum des
von ihnen dargestellten vermutlichen Stickstofftrioxyds s), NO,,
einer Betrachtung unterziehen; auch hierbei schien uns ein
sichtbarer Z e e m a n - Effekt unwahrscheinlich. Wir erwahnen
daher diesc Reihe mehr der Vollstaridigkeit halber, zumal
daruber schon viele Versuche vorliegen, 4, Uberhaupt glauben
wir auch auf unsere negativen Befunde kurz hinweisen zu sollen.
IV. Dritte paramagnetische Reihe.
0 12. Zur Eisengruppe sind im magnetischen Sinne zu
zahlen: Scandium(?), T i t a n , V a n a d i n , Chrom, M a n g a n ,
E i s e n , K o b a l t , Nickel, K u p f e r 6 ) , nach steigenden Atomgewichten geordnet. Das Scandium wird von manchen Chemikern
den seltenen Erdmetallen nicht mehr zugeordnet, denen es schon
durch sein vie1 niedrigeres Atomgewicht (44) ferner steht. Sein
Paramagnetismus ist fraglich; auch liefert es ,,weiBe" Verbindungen. Von der ziemlich grogen Anzahl farbiger Salze,
in denen Titan und Vanadin dreiwertig auftritt, untersuchten
wir einige, ohne bisher etwas Erwahnenswertes zu finden.
Cfiromuerbindungen.
Die selektiven Eigenschaften erreichen in dieser Reihe
beim Chrom ihren Hohepunkt; es verdankt schon seinen Namen
1) G. D. L i v e i n g u. J. D e w a r , Phil. Mag. (5) 34. p. 205. 1892;
40. p. 268. 1895.
2) Vgl. A. Cotton, PhBnorn. de Zeernan, Scientia 5. p. 99,
Paris 1899.
3) E.Warburg u. G . L e i t h a u s e r , Ann. d. Phys. 23 p.209. 1907.
4) H. Rayaer, Handb. d. Spcktroskopie 3. p. 336-365. Leipzig 1905.
5) 0. L i e b k n e c h t u. A. P. W i l l s , Ann. d. Phys. 1. p. 186. 1900.
248
H. du Bois
u.
G. J. Elias.
den gefarbten Verbindungen, welche vielfach Dichroismus und
die bekannten Farbmechsel bei Temperaturanderung aufweisen ;
wir konnten eine Anzahl von ihnen mit Erfolg untersuchen.
C h r o m k a l i u m a l a u n [CrK(SO,), 12H,O]; aus den bekannten regularen Kristallen wurden Plattchen von 2-3 mm
Dicke geschliffen. Bei 18O sieht man im Rot eine ziemlich
starke Bande 669,s-671,6 pp; bei - 190° wird diese erheblich
schmaler, und zwar 668,6-669,4, wobei die Mitte sich also
um 1,7 pp nach Violett verschiebt; ferner erscheint eine zweite
ziemlich starke Linie 670,2; ubrigens sind zwischen 619 und
716pp etwa 20 schwachere und starkere Banden und Linien
sichtbar.
In einem Lingsfelde von 34 kgs erschienen beide Hauptlinien geknickt; der Knick betrug ungefahr 0,lO pp im positiven
Sinne. Die Bande 668,6-669,4 wird an der roten Seite von
einem, an der violetten von zwei schmalen feinen Trabanten
begleitet ; diese kamen am deutlichsten zum Vorschein bei
einem Alaunplattchen von 4,5 mm Dicke unter Benutzung von
Sonnenlicht ; im Felde verschwand der rotseitige Trabant,
wahrend die beiden anderen am Knick in gleichem Ma8e teilnahmen, wobei sie indessen verschwommener wurden.
Eine verdunnte wasserige, grungefarbte Liisung zeigte bei
18O eine leichte Bande 662,7-672,3; eine schwachere Bande
687,5-727,5, also vie1 breiter und verschwommener als beim
festen Kristall.
0 18. Ferner untersuchten wir einige organische Doppelsalze von Chrom und Kalium, deren Absorptionsspektra bei
gewohnlicher Temperatur durch L a p r a i k l) ausfuhrlich beschriebdn wurden:
C h r o m k a1i u m o x a l a t [Cr,K6 (C20& + 6 H,O] ; zur Unterscheidung von dem folgenden ,,blaues Oxalat" genannt ; tatsachlich dichroitische (rot blaue) kleine monokline Kristalle,
welche auf ein Deckglaschen gekittet und bis auf etwa 0,5 mm
Dicke abgeschliffen wurden.
Polarisationsebene 11 langen Kanten: Bei 18 O starke Bande
698,O-703,2; bei - 190° lag diese 696,5-701,2.
+
-
1) Vgl. E. W i e d e m a n n , Wied. Ann. 5. p. 515. 1878; W.Lapraik,
Journ. f. prakt. Chernie ('2) 47. p. 307. 1893.
G,B. R i z z o , Nuov.
Cim. (3) 35. p. 132. 1894,
-
249
Selektive Absorpfions- und Flitoreszenzspektra.
Polarisationsebene Ilangen Kanten: Bei 18O starke Rande
697,5-703,3, bei - 190° lag diese 696,5-703,8.
Eine wasserige L8sung zeigte bei 1S0 eine starke Bande
693,O-702,O, deren Maximum bei 695,3-699,O lag; ferner
eine sehr schwache Bande 708,4--711,O.
Eine Lijsuug i n Glyaerin zeigte jene starke Bande bei 18O
von 694,6- 699,O. Bei einer Temperatur oberhalb derjenigen
der flussigen Luft (roh geschatzt auf - 130O): schwache Bande
659,7 -665,4 (vielleicht nicht einfach), schwache Bande
669,4-671,6, starkere Bande 675,2-677,2 ; Halbschattengrenze bei 682,O. Sehr starke Bande 691,7-697,6, Schatten
bis 700,3; Beginn des Absorptionsgebietes bei 706,O. Jene
Banden kommen ihrer Breite wegen fur die Beobachtung eines
Zeeman-Effektes noch nicht in Betracht. Dieses oxalsaure Salz
ist nicht zu verwechseln mit der sogenannten ,,roten" Verbindung:
Ch r o m k a l i u m o x a l a t [Cr,K,(C,O,), + xH,O; verschiedene
Chemiker setzen. 2 = 8, 10, 121; dies wurde durch C r o f t
1848 dargestellt und sein Absorptionsspektrum von B r e m s t e r
untersucht.l) Stark dichrortische (weinrot-blaugrau), vermutlich
monokline Kristalle. Bei - 190° erblickt man mit dem Spektrometer im Rot eine Menge feiner Banden und Linien, von denen
am meisten auffallen eine ziemlich starke Bande 680,O und
eine starke Bande 692,5 zwischen den roten Rubinbanden
R, = 691,s und R, = 693,2 (vgl. unten 8 16).
Ein 1,5 mm dickes Plattchen muBte mit Sonnenlicht
untersucht werden, wegen der starken Absorption; die kristallographische Orientierung konnte bier leider nicht aestimmt
werden. Bei - 190° hatte die Bande 692,5, mit unpolarisiertem Licht eine feldfreie Breite von 0,14 p p ; in einem Langsfelde von 36,5 kgs betrug die Verbreiterung ungefahr 0,05 pp.
Q 14. C h r o m k a l i u m m a l o n a t [Cr,K,(C,H,O,),
6H,0]
ist offenbar homolog mit dem ,,blauen" Oxalat. Dieses Salz
konnte nur als durchwachsenes dunkles Kristallmagma von
ungleichmaisiger Orientierung dargestellt werden ; dichrovtisch
(grasgrun-himmelblau). Spektrometrisch sichtbar sind u. a. im
Rot bei -190° eine starke Bande, deren Mitte 693,3 ziemlich zusammenfallt mit der roten Rubinbande R, = 693,Z;
+
1) A. R o s e n h e i m , Zeitschr. f. anorg. Chem. 11. p. 196. 1896; 28.
p. 351. 1901.
Annalen der Physik. IV. Folge. 27.
17
250
H. du Bois u. G. J. Elias.
sowie eine breitere, ziemlich schwache Bande 698,3. Ein
PrSiparat von nur 0,15mm Dicke zeigte mit unpolarisiertem
Lichte die Bande 693,3 mit feldfreier Breite 0,Spp; sie erscheint auBerdem mit Bezug auf die entsprechende Bande
des Oxalats um 0,Spp nach Rot verschoben. In einem Felde
von 40 kgs wurde die Bande entschieden verschwommener und
verschwand beinahe. Ein mit dem ,,roten" Oxalat homologes
Malonat konnte bisher nicht untersucht werden ; vielleicht wiirde
die Erscheinung dabei noch deutlicher auftreten.
C h r o m b o r a x , dargestellt durch Zusammenschmelzen von
5-15 Proz. Chromfluorid mit wasserfreiem Borax nach Art
der bei der chemischen Analyse iiblichen Boraxperlen; geschliffen, poliert und lnckiert zur Erhaltung der Luftbestandigkeit: smaragdfarbene amorphe Plattchen, ungefahr 3 mm dick.
Bei 18 leichte Ba.nde 673,4-681,O; unscharfe, undeutliche
Bande G94,7-739,O. Bei - 190° leichte Bande 672,4-680,5;
unscharfe Bande 692,3-747,6.
Na t ii rli c h e r S m ar a g d [Be,AI,(SiO,),] ; hexagonal, durch
wenige Promille Cr,O, gefarbt ; merklich dichroytisch (grasgriinmeergrun). W ertloses hellgriines Exemplar, zu einem Pliittchen
von 6mm Dicke geschliffen.
Im ordentlichen Spektrum bei 18O ziemlich starke Bande
679,5-680,9, etwas starkere Bande 682,5-685,3; bei - 190°
starke Bande 678,6-679,9 und noch starkere Bande 681,8--683,4.
I m auperordentlichen Spektrum waren die Banden vie1
blasser aber an denselbeu Stellen, wobei ihre relative Breite
vertauscht war.
Wir untersuchten auch den U v a r o w i t , ein smaragdgriines
Chromcalciumaluminiumsilikat, welches der regularen Granatgruppe angehort, ohne jedoch etwas von Interesse zu finden.
Rdin.
15. Beknnntlich ist der Rubin aufzufassen als verdiinnte feste Lijsung von wenig Cr,O, in A1,0,; er kristallisiert in rhomboedrischen Forrnen und iut merklich dichrortisch;
die bekannte gtanzend purpurrote Farbung erscheint in der
Achsenrichtung und ist wohl zum Teil auf Fluoreszenz zuriickzufiihren; das auf3erordentliche Licht ist dagegen matt zisgelrot. G a u ci i n stellte bereits 1866 undurchsichtigen Rubin
Selektive Absorptions- und Fl~~oreszenz.qpektra.
25 1
synthetisch dar; D u b o i n loste bis xu 15 Proz. Chromoxyd in
Aluminiumoxyd und fand, da6 aus der Feldstarke nicht auf
den Chromgehalt geschlossen werden darf. Qern e u i l erhielt
durch Schmelzung von A1,0, mit 2,5 Yroz. Cr,O, durchsichtige
Rnbinmassen bis zu 3 g.l) Hr. M. A. Wolff-de B e e r , Direktor
der Amsterdamer Diamantschleiferei in Berlin, stellte uns
frenndlichst mehrere natiirliche und kunstliche Steine zur
Verfiigung. Die letzteren kommen als rohes Schmelzprodukt
in Form von kleinen Birnchen von Paris aus in den Handel;
bricht man von diesen das Stielchen ab, so zerspringen sie in
mehrere Stucke von ziemlich gleichmaBiger kristallographischer
Orientierung, wie man es mit dem Dichroskop ohne weiteres
konstatieren kann.
Der Edelstein absorbiert griines und gelbes Licht. Hr.
J e a n B e c q u e r e l bemerkt nur kurza), daB einix,,zwischen 657
und 676 liegende Bandengruppe in fliissiger Luft verschwindet,
wiihrend die Bande bei 697 feiner und die bei 705 breiter
und intensiver wird als bei gewohnlicher TemperaturiL; dies
stimmt nicht ganz mit unserem Befund uberein.
DaB der eigentumliche Glanz des Edelsteines zum Teil
auf Fluoreszenz beruht, wurde bereits von E. B e c q u e r e l ,
C r o o k e s , L e c o q d e B o i s b a u d r a n u. a. erkannt. Neuerdings wurde von Hrn. (3. C. Schmidts) festgestellt, dab reines
Aluminiumoxyd nicht fluoresziert , dagegen die geringste Spur
von Chromoxyd in fester Losung eine intensive rote Fluoreszenz
bedingt, welche bereits bei einem Gehalt von 1 :10000 merklich sein 5011; hierbei dienten als Erreger Kathoden- bzw.
Kanalstrahlen.
Kurzlich wurden dann die Spektren des Rubins von Hm.
Mie t h e4) naher untersucht; auger den verwaschenen Absorptionsgebieten i m Gelbgriin und Griin stellte er vier blaue und
vier rote schmale Absorptionsbanden fest, die im wesentlichen
1) A. G a u d i n , Ann. d. Phsrm. 23. p. 234. 1866; M. Duboin,
Compt. rend. 134. p. 840. 1902; A. V e r n e u i l , ebenda 135. p. 791. 1902.
Vgl. hierzu A. R o h l s n d u. R. A b e g g , Handb. d. anorg. Chem. 3,1.
p. 77. Leipzig 1906.
2) J. B e c q u e r e l , Pbysik. Zeitschr. 8. p. 932. 1907.
3) G. C. S c h m i d t , Ann. d. Phys. 13. p. 625. 1904; dort ist die
fruhere Literatur angefuhrt.
4) A. M i e t h e , Verh. d. Deutscb. Physik. Bea. 9. p. 715. 1907.
17 *
H. du Rois
252
u.
G. J. Elias.
mit den yon uns gemessenen abereinstimmen ; namentlich
erscheint das am meisten nach Rot gelegene Bandenpaar
sehr scharf und dunkel. Im Fluoreszenzspektrum erscheint
an genau der gleichen Stelle ein intensives rotes Bandenpnar;
als Erreger wirken Kathodenstrahlen oder ultraviolettes Licht
zwischen 380 und 390 pp, Thermitschlacke mit Chromfarbung
und Tonerdemassen, welche vor dem Knallgasgeblase oder im
elektrischen Ofen mit Chromzusatz erschmolzen waren, verhielten sich wie naturlicher Rubin.
Q 16. Auch wir fanden keinen Grund zur Annahme
eines Unterschiedes zwischen naturlichen und kiinstlichen
Steinen, so daB ftir die endgfiltigen Versuche nur letztere benutzt wurden. Im Laboratorium wurden daraus mittels Karborund zwei Parallelepipede geschliffen und poliert, (7 x 7 x 3)
bzw. (4 x 1,5 x 1,5) mm; bei ersterem lag die Achsenrichtung
in einer langen, bei letzterem in einer kurzen Kante; bei einer
Dicke von 1,5mm erhalt man auch ,im Gitterspektrum bereits
geniigende Absorption, zumal bei tiefen Temperaturen.
Wir beschreiben nun zunachst das feldfreie ordentliche
und auflerordentliche Hauptabsorptionsspektrum, wie es mit
Hilfe des Spektrometers bei 18O und --190° durch eine Dicke
von 3 mm senkrecht zur optischen Achse aufgenommen wurde.
Wie in 6 3 bemerkt, kann die Unsicherheit der absoluten
Wellenliingen hierbei 0,l bis 0,3 pp betragen; fur die kleinen
relativen Breiten, Distanzen, Verschiebungen und dergleichen
ist nur das Qitterspektrum maogebend. Die beiden langwelligsten Bandenpaare im Blau und Bot haben wir dann
auch im Felde des naheren untersucht und sie durch Buchstaben B,, Bl bzw. B,, R, unterschieden.
~~
Zimmertemperatur l a o
I
Flussige Luft
- 190°
Ordentliches Hauptabsorptionsspektrum.
447,O Spur einer Bande
467,7-469,l zieml. schwache
Bande
Bande
474,9-475,7
446,5 Spur einer Bande
467,5-468,4
ziemlich starke
ziemlich starke
474,6 starke Linic
schwache Bande
476,3 etwas schwiichere Linie
lhncle
476,5-477,l
Selektive Absorpfions- und Pluoresrenrspektra.
I
I
Griin
Zimmertemperatur 18"
__
~~
~-
GeIb
657,5-660,O
Bl
Schatten
588,l-591,2
596,O-597,4
starke Bande
starke Bande
657,5 u. 658,6 schwche Uoppel-
schwache Bande
Bande, vielleicht
Doppellinie
691,8 starke Linie
693,2 sehr starke Linie
linie
Rot
Blau B,
__
zieml. schwache
hnde
666,6-670,l
Fliissige Luft -190O
1 502,s-5 8 4 4 starke Absorption,
1
514,O-599,5 Absorptionsgebiet
R,
R,
I
253
699,4-692,6 starke Bande
693,8-694,l sehr starke Bande
666,7-668,9
Aut3erordentliches Hauptabsorptionsspeklrwm.
ziemlich starke
468,O-469,2 ziemlich starke 467,8-468,7
Bande
Bmde
474,9-475,8
sehr schwacbe 474,6 ziemlich starke Linie
Bande
476,3-477,l ziemlich starke 476,s starke Linie
Bande
Griin
518,l-550,O
zieml. Absorption,
Schatten
529,2-574,3
geringe Absorpt.
586,O-590,O
595,l-597,s
658,6-660,5
schwache Bande
zioml. schwache
Bande
691,8 ziemlich schwache Linie
693,2 schwgchere Linie
Gelb
Rot R,
692,5 ziemlich starke Linie
694,l schwache Linie
schwache Bande
schwache Bande
658,O-659,8
Im ordentlichen bzw. aufierordentlichen Hauptjluoreszenzspektrum, bei Erregung durch Bogen- bzw. Sonnenlicht ungefahr senkrecht zum beobachteten Licht, erscheinen R, und RB
genrau an der gleichen Stelle und mit demselben Habitus wie
oben angegeben. I m ordentlichen Spektrum wird die Qesamthelligkeit bei Abklihlung bis
190° entschieden grober.
$j17. Langsmagnetisierung. Man hat hier die Fiille zu
unterscheiden, dab die optische Achse 11 bzw. I zur Feld(und Strahlen-) Richtung liegt.
I. O p t i s c h e A c h s e 11 F e l d r i c h t u n g ( u n d 11 S t r a h l e n r i c h t un g) :
-
254
H. du Bois u. G. J. Elias.
A. Bandenpaw im Blau bei - 190°. Die Mitten der Absorptionsbanden verschieben sich bei der Abkuhlung fiir B2
um 0,7pp, fdr Bl um 0,55pp nach Qiolett; ihre Entfernung
bei - 190°, im Gitterspektrum gemessen, betrug 1,63 pp. I n
einem Felde von 36 kgs zeigte sich ein Knick fur' B, von
0!055pp, fur B, von 0,04pp, und zwar im positiven Sinne;
eine Unsymmetrie des Knickes nach beiden Seiten bezuglich
der feldfreien Bandenlage schien vorhanden, konnte aber nicht
mit geniigender Sicherheit gemessen werden. Sobald die Temperatur der fliissigen Luft erheblich uberschritten wird , lassen
sich die blauen Banden im Gitterspektrum nicht mehr bestimmen.
S 18. B. Bnndenpaar imRot bei -1900. Es istR,=691,7
und 3,= 693,l; der im Gitterspektrum gemessene Abstand
der wie Linien aussehenden Banden betragt 1,38 pp.
Absorptionsbande R, : Feldfreie Breite 0,065 pp. Bei einem
Felde von 23 kgs beginnt man ein l'riplet zu sehen, welches
bei 18 kgs noch nicht gut getrennt erscheint; langwelligere
Linie nicht scharf getrennt von mittlerer Linie, zusammen
eine starke Bande bildend, 0,lO pp breit ; kurzwelligere Linie
von mittlerer deutlich getrennt im Abstande 0,09 pp.. Bei
26,5 kgs trennt das Triplet sich weiter, wobei der beiderseitige Abstand 0,11 pp wird. Bei 36 kgs ist die langwelligere
Linie stark, die mittlere vielleicht noch starker, nicht ganz
scharf getrennt, Abstand 0,165 pp; die kurzwelligere Linie
schwach, 0,14 pp von der mittleren entfernt.
Absorptionsbande Rz. Feldfreie Breite 0,055 pp. Bei
23 kgs Triplet; langwelligere Linie nicht gut getrennt von
mittlerer, zusammen eine starkere Bande von 0,075 pp Breite
bildend ; kurzwelligere Linie von mittlerer getrennt im Abstande 0,07 pp. Bei 26,5 kgs geht die Trennung weiter, Abstande 0,08 bzw. 0,09pp. Bei 36 kgs ist die langwelligere
Linie ziemlich stark, noch einigermaI3en mit der mittleren
zusammenhangend, im Abstande 0,115 pp; die kurzwelligere
schwach, deutlicher abgespaltet in der Entfernung 0,15 py.
I n allen diesen Fallen waren die seitlichen Komponenten
so gut wie vollstandig zirkularpolarisiert im positiven Sinne;
da die mittlere Linie bei keiner der beiden Stellungen des
Viertelwellenplattchens verschwand, konnte sie nioht zirkulrtr-
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
255
polarisiert sein; eine lineare Polarisation war schon aus
Grunden axialer Feldsymmetrie ausgeschlossen. Diese merkwiirdige Erscheinung beruht vielleicht nur auf der ungenugenden
Aufspaltung der nahen inneren Komponenten eines Quadruplets. Eine magnetische Verschiebung der mittleren Linie
in bezug auf ihre feldfreie Lage l) konnte nicht festgestellt
werden; keinenfalls betrug sie mehr als 1-2 hundertstel pp.
In nachstehender Tabelle sind die Daten fur Felder von 26,5
und 36 kgs zusammengestellt; bei 23 kgs ist die Aufspaltung
zu undeutlich fur sichere Messungen.
26,5
36
8
(kgs)
26,5
36
'i
,/
1
(PP)
693,l
11
1
I
A b s o r p t i o n s b a n d e R,
dl'
1
dl"
I
d l
(PP)
0,11 f 0,11 = 0,22
0,14 0,165= 0,305
+
1
4,6
6,3
~
0,083
0,085
Die Quotienten 10 d i l l @ ergeben offenbar die Gesamttrennung
fiir ein Feld von 10 kgs; die nicht allzu groBen Abweichungen
liefern keinen Grund um die Proportionalitat der Aufspaltung
mit der Feldintensitat , wenigstens in erster Annaherung zu
bezweifeln (vgl. die Tabelle 5 21).
9 19. C. Pluoreszenzhanden bei -190O. I n einem Langsfelde von 36 kgs ergaben sich mit Erregerstrahlen senkrecht
zum Felde und zur optischen Achse auch hier Triplette, welche
den oben beschriebenen ganz analog waren, bis auf den
Polarisationszustand. Insbesondere bei R, war der Knick sehr
unvollstandig, im Sinne des 8 9 ; die Lichtintensitat des
Nebenknicks betrug mindestens die Ealfte derjenigen des positiv
__
1) Vgl. P. Zeeman, Versl. Kon. Akad. Wet. Amsterdam 16.
p. 618. 1908.
256
H. du Bois
u
G. J. Elias.
zirkularpolarisierten Hauptknicks; wie oben erwahnt, konnte
dagegen bei den Absorptionsbanden ein Nebenknick nicht oder
doch kaum beobachtet werden. R2 verhielt sich ganz ahnlich;
nur ist diese Bande lichtschwacher und daher die Erscheinung
nicht so deutlich zu sehen.
Es mag vorweg bemerkt werden, da5 eiri Unterschied des
Polarisationszustandes der einzige wesentliclie ist, den wir bisher
zwischen dem sich in jeder anderen Hinsicht vollig deckenden
Verhalten der Absorptions- und Fluoreszenzbanden in den
untersuchten vier Sonderfallen festgestellt haben. Sonst erschienen die Fluoreszenzbanden bzw. Komponenten cet. par.
nur meistens etwas breiter als bei der Absorption, was aber
auf optischer Tauschung durch eine Art Irradiation beruhen
kann.
8 20. B . Absorptionsbanden im Rot 6ei hiiheren Temperaturen.
Bei -79O waren die Banden bereits erheblich verbreitert und
verwaschen, so dab die in der Achsenrichtung durchstrahlte
Rubinschicht 7 mm betragen muBte; bei diesen Versuchen
konnte nur ein Feld von 18,5 kgs verwandt werden. Die Erwarmung von -193O bis -7"
verschob Rl um '0,62pp,
R, um 0,58pp nach Rot zu, so da5 nun die Entfernung
R,- R, = 1,42 pp wurde. Im Felde zeigte B, einen rotseitigen Knick von 0,12, einen violettseitigen von 0,065 ,up,
wahrend K, nach Rot 0,04, nach Violett U,07 pp abknickte.
Erwarmung von -193O bis + 1 8 O verschob H, um 0,76 pp
R, um 0,69 pp nach Rot, so daS ihr Abstand jetzt 1,45 ,up
war. Im Felde ergab 22, einen beiderseitigen Knick von
0,07 pp, R, einen solchen von 0,055 pp.
Weitere Erwarmung von +180 bis + 200° verschob R,
und R, urn 1,0 pp nach Rot, so daB die Entfernung die gleiche
blieb. Bei 200 O war die Erscheinung schon sehr verschwommen.
Nach Schatzung erlitten beide Banden im Felde einen symmetrischen Knick von 0,05 pp.
Endlich ergab die Erhitzung von + 18O bis ungefahr
+300° eine Verschiebung beider Linien um 1,4 pp nach Rot
bei gleichbleibendem Abstand. Bei 300 O verwasserten sich
die Banden vollends und erschien sogar ein Schatten zwischen
Bl und Ba. Die GroBenordnung des Knickes schien ungefahr
die gleiche wie bei 2000,
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
Temperatur
-190° (& = 18,5)
-
+
79
18
+200
+ 300
91
11
11
>1
1 Absorptionsbande R2
1
di"
dl'
dh
257
Absorptionsbande h?,
dl'
d1"
di
0,065+ 0,055= 0,12 ' 0 , 0 7 5 +0,075= 0,155
0,07 0,04 = 0,11
0,065+ 0,12 = 0,185
0,055+ 0,055= 0,11
0,07
0,07 = 0,14
0,05 + 0,05 = 0 , l O
0,05
0,05 = 0 , l O
GrBBenordnung die gleiche
+
+
+
I n der Tabelle sind obige Angaben zusammengestellt,
wobei diejenigen fur -190O nach der vorigen Tabelle auf das
Feld 18,5 kgs reduziert sind. Wegen der allein zirkularpolarisierten AuBenkomponenten der Triplette ist die Summe der
Absfande dil' und dl" zu vergleichen mit der Summe der
beiderseitigen Knicke. Aus dem ziemlich komplizierten Verlauf der Erscheinung scheint uns fur Rl zu folgen, da6 der
Einflu6 der Magnetisierung im groBen und ganzen mit uber
- 79 O steigender Temperatur abnimmt, wahrend bei R, die
Abnahme durch Versuchsfehler bedingt sein kann.
8 21. Wir wenden uns nun zum zweiten Fall.
11. O p t i s c h e Achse IF e l d r i c h t u n g (und Strahlenrichtung), wobei zu unterscheiden ist zwischen dem ordentlichen und aufierordentlichen Spektrum. Dabei wird nur noch
ein Nicol benutzt, nicht mehr das Viertelwellenplattchen, da
keine Zirkularpolarisation auftreten kann.
1. Ordentliches Absorptionsspektrum (Polarisationsebene horizontal).
A. Bandenpaar im Blau bei --goo. Die feldfreie Breite
betrug fur Bl 0,17, fir B, 0,14 pp, der Abstand der Mitten
1,68 pp; beide Banden hatten ziemlich das gleiche Aussehen.
I n einem Felde von 36 kgs wurde die Breite fur beide 0,26pp;
die Verbreiterung betrug daher fur B, 0,09,fur B, 0,12 pp.
Es ist 3, = 691,8
B. Bandenpaar im Rot bai -190'.
und R, = 693,2; die feldfreie Breite betrng fiir H, 0,08, fur
RB= 0,07 pp, der Abstand im Gitterspektrum 1,41 pp; e8
handelt sich also wieder um Absorptionslinien , die, wenn
auch stirker als F r a u n h o f e r s c h e Linien, doch die Breite
. der Linien dichten Natriurndampfes kaum iibertreffen,
R. du Bois
258
u. G . J. Elias.
I n einem schwachen Felde von 20 kgs wurde zunachst R,
breiter, wobei sie in der Mitte abschattiert schien, R, zeigte
ein Duplet im Abstande 0,3 pp, dessen Zwischenraum etwas
dunkler war als der spektrale Hintergrund. In dieser Weise
wurde die Erscheinung in unserer ersten Veroffentlichung beschrieben ; indessen ergibt eine Verstairkung des Feldes alsbald
eine weitergehende Aufspdtung.
Schon in einem Felde von 23 kgs ergab R, ein Quadruplet,
dessen vier Komponenten ungefahr gleich waren und dessen
Intervalle nach dem Rot zu etwas zuzunehmen schienen. Die
Zwischenraume erschienen jetzt ebenso hell wie der spekt,rale
Hintergrund, mit Ausnahme des etwas dunkleren zwischen dem
violettseitigen Komponentenpaare; die Entfernung der augeren
Linien betrug 0,28 pp. R, zeigte ein Quadruplet, dessen
innere Komponenten vie1 schwacher waren als die aufleren,
und rliumlich unsymmetrisch verteilt (bei unscharfer Einstellung
der Lupe glaubt man daher nur ein Duplet zu sehen); die
Entfernung der aufleren Linien war 0,285 pp.
Bei 30 kgs war die Erscheinung ganz ahnlich, mit Abstanden 0,39 fiir R, und 0,38 pp fiir R,.
Bei 36 kgs geht die Trennung weiter. F u r R, wurde von
Violett nach Rot zu gemessen:
d X = 0,14,
@'=0,065,
dA"= 0,145, dil"'= 0,15,
tT=0,035,
0,025,
dil
=
0,435 p p ,
TI'= 0,07 p p .
Die Entfernung der Sutlersten Grenzen betrug 0,50 ,up; die
Mitte zwischen diesen war um 0,04 ,up nach Violett verschoben
mit Bezug auf die feldfreie Lage.
Fur R, erhielten wir bei 36 kgs folgende Werte:
dil'= 0,085, dA"= 0,20,
f = 0,045, P, und
dil"'= 0,15,
PIf sehr
schmal,
dil = 0,435 p p ,
tY=0,055 pp.
Die Entfernung der ausersten Grenzen betrug 0,47 ,up; die
Verschiebung der Mitte nach Violett war geringer wie bei R,
und konnte hier nicht sicher gemessen werden.
Nennen wir wieder dil die totalen Abstande zwischen den
Mitten der augeren Komponenten, so ergibt sich
259
Selektice Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
A
/
zi 1
36
Absorptionsbande RB
I1
Absorptionsbande R,
~~
_ _ _ ~
-
691,8
,,
J,
i
1
0,285 ' 6,O
0,38
7,9
0,435
9,1
1
1
~
0,124
C93,2
0,126 !
0,121 j j
,,
,,
I
1 :;;1
O,28
0,39
0,435 I 9,0
0,122
0,130
0,121
Die ziemlich gute Ubereinstimmung der Quotienten beweist die Proportionalitat der Gesamttrennung mit der Feldintensitat, wenigstens in erster Annaherung ; es scheint uns
unwahrscheinlich, daB sich bei schwacheren Feldern Abweichungen von jener Proportionalittit zeigen sollten.
Bei Zimmertemperatur erhielten wir in einem Felde von
ungefahr 20 kgs Verbreiterungen von der Ordnung 0,15 pp,
die sich auch photographieren lieben mittels einer L u m i kr e schen B-Platte, welche mit Alizarinblau und Nigrosin rot
sensibilisiert und 20 Min. exponiert wurde.
8 22. Ziemlich ahnlich verhalten sich die Banden im
2. ai$erordentlichen Bbsorptionsspektrum (Polarisationsebene
vertikal).
A. Bandenpaar im Blaz bei --goo.
Die feldfreie Breite
betrug fur B, 0,10, fiir B2 0,15 pp, der Abstand der Mitten
1,71 pp; die Linien erscheinen etwas verschoben mit Bezug
auf ihre Lagen im ordentlichen Gitterspektrum, und zwar Bl
urn 0 , 0 2 5 ~nach
~ Rot und B, etwas nach Violett; dabei war B,
verwaschener und blasser als Bl..
In einem Felde von 36 kgs wurden die Breiten 0,lS bzw.
0,22 pp; die Verbreiterung betrug daher fur B, 0,08, f~ B, 0,07.
B. Bandenpaar im Rot bei - 190 O. Die feldfreie Br eite
betrug fur Rl 0,07,fiir R2 0,06, der Abstand der Mitten 1,41 pp;
sie erscheinen beide um 0,02 pp nachviolett verschoben mit Bezug
auf ihre Lage im ordentlichen Spektrum; R,ist schwgcher als R,.
Bei 36 kgs zeigt R, ein Quadruplet von vier ungefahr
gleich starken Linien in scheinbar gleichen Abstanden, indessen
zum Ausmessen zu schwach ; Entfernung der au6ersten Grenzen
0,49 pp; die Mitte schien um 0,02 pp nach Violett verschoben
mit Bezug auf die feldfreie Lage.
R, zeigt auch ein Quadruplet; von den vier Linien waren
die inneren scheinbar etwas stiirker als die iiuBeren (also ent-
260
B. du Bois u. G. J.
Slias.
gegengesetzt wie im ordentlichen Spektrum); die Bestimmung
der Abstande blieb unsicher ; Entfernung der auflersten Grenzen
ungefahr 0,4 pp.
3. Fluoreszenzbanden bei - 190 O. Durch Erregerstrahlen
senkrecht zur Feldrichtung, also hier parallel der optischen
Achse wurden die Banden erregt, welche bei einem Langsfelde von 36 kgs ebenfalls in Quadruplette aufgespaltet wurden;
diese zeigten im ordentlichen und auBerordentlichen Spektrum
in allen Einzelheiten den gleichen Habitus wie bei der Absorption. Beim Anwarmen des Rubins nach Verdunstung der
fltissigen Luft war der Gang der Fluoreszenzerscheinung
qualitativ auch wieder ganz analog.
9 23. Quermagnetisierung. Wir behandeln hier in derselben Reihenfolge die Palle, wo die optische Achse 11 bzw. L
zur Feldrichtung (also 1 bzw. 11 zur Strahlenrichtung) liegt,
und zwar nur fur das Bandenpaar im Rot bei - 190°.
I. O p t i s c h e A c h s e 11 F e l d r i c h t u n g (und IS t r a h l e n r i c h t u n g). l)
1. Ordentliches Absorptionsspektrum (Polarisationsebene horizontal). Beide rote Banden ergaben in einem Felde von 36 kgs
Trlplette.
F u r Rl war d X = 0,15, d X ' = 0,lO; d h = 0,25 insgesamt;
die drei Komponenten erschienen unter sich gleich nnd sehr
schlnal; die mittlere verblieb in der feldfreien Lage der Bande.
F u r R2 war d X = dil"= 0,12; d A = 0,24 insgesamt; die
auBeren Komponenten waren sehr schrnal; die mittlere hatte
eine Breite p"= 0,06 and verblieb in der feldfreien Lage.
2. AuPerordentliches Absorptionsspektrum (Polarisationsebene
vertikal). Bei 36 kgs ergaben beide Banden recht schwache
Duplette, deren Aufspaltung groBer erschien als die der Triplette
des ordentlichen Spektrums. F u r 2il konnte d h nicht gemessen
werden, fur 22, war d h = 0,33. Vermutlich durfte in beiden
Fallen noch eine sehr schwache unsichtbare mittlere Komponente vorhanden gewesen sein.
1) Die Durchleuchtungsstrecke betrug nur 1,5 mm; infolgedessen
sah man bei 18" die roten Banden hier nur im ordentlichen feldfreien
Gitterspektrum, nicht im auBerordentlichen;auch bei - 790 war in letzterem
noch nichts zu sehcn. Die Fluoreszenzbauden verlrielten sich ebenso.
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
26 1
3. Fluoreszenzspekiren. Die Erregerstrahlen verliefen in
Richtung des Feldes und der optischen Achse; die Spektren
entsprachen beide, das ordentliche wie das au5erordentliche7
in allen Einzelheiten genau den Absorptionsspektren; nur erschienen die Komponenten der Triplette alle wieder etwas breiter.
11. O p t i s c h e A c h s e IF e l d r i c h t u n g (und 11 Strahlenrichtung). Die durchleuchtete Strecke betrug auch bier ca. 1,5 mm.
1, Absorptionsspektrum. Reide rote Banden wurden in
einem Felde von 36 kgs in Quadruplette zerlegt.
Fiir Blwar d X = 0,16, dh”= 0,16, d X ” = O J 7 ; d i l - 0,49.
Die drei Komponenten erschienen ungefahr gleich; zwischen
dem violettseitigen Paare blieb eine leichte Schattierung; sie
waren weder horizontal noch vertikal polarisiert.
Fur B2 war dL’= 0,12, dL“= 0,18, d Y = 046; dil L= 0,46.
Die auBeren Komponenten waren stark und weder horizontal
noch vertikal polarisiert. Die inneren waren erheblich schwacher ;
von diesen erschien die kurzwelligere bei vertikal polarisiertem
Lichte als die schwachere ; bei horizontal polarisiertem Lichte
schien das Umgekehrte der Fall zu sein; ganz klargestellt
konnte der PoIarisationszustand nicht werden.
2. FluoTeszenzspektrum, erregt durch Strahlen in der Feldrichtung und senkrecht zur optischen Achse. Die bei 36 kgs
getrennten Quadruplette entsprachen wieder den vorigen und
hatten nur etwas breitere Komponenten. Die inneren Komponenten von 22, waren auch hier die schwacheren; sie schienen
aber hier unabhangig zu sein vom Polarisationszustand. l)
111. Der dritte mogliche Fall, daB die optische Achse Izur
Feld- und zur Strahlenrichtung steht, also bei der iiblichen
Versuchsanordnung eine vertikale Lage einnimmt, konnte mit
den vorhandenen Rubinpraparaten leider noch nicht verwirklicht
werden.
Q 24. Rubinspinell [MgAl,O,]; regular, durch Chrom rot
gefarbt. Dieser Halbedelstein, von dem uns durch gefl. Vermittelung des Hrn. M i e t h e ein oktaedrisches Stuck zur Verfiigung stand, zeigt nach jeder Richtung die mattere ziegel1) Zu den Fluoreszenzversuchen sei schlie5lich allgemein bemerkt,
daE keine Fluoreszene mehr zu schen war, wenn die Erregerstrahlen ein
rotes Glas durchlaufen hatten; bei Benutzung eines blauen Glases war
sie nur noch schwach.
H. du Bois u. G.J. Elias.
262
rote Farbung, welche den aufierordentlichen Strahlen beim
Rubin innewohnt, ohne den Purpurglanz des letzteren. Bei
einer Durchleuchtungsstrecke von 3 mm waren bei 1 8 O Absorptionsbanden nicht sichtbar. Dagegen erschien bei 190°
ein Paar schwacher , schmaler , unscharfer Banden 682,l und
683,9, von denen letztere als die schmalere erschien. Fluoreszenz
war nicht zu konstatieren und die Beobachtung eines Z e e m a n Effektes im Gitterspektrum leider ausgeschlossen ; im Hinblick
auf die optische Isotropie des Spinells wurde sie von lnteresse sein.
Chromit (Chromeisenerz), ebenfalls regular, konnten wir nicht
so diinn schleifen, daB geniigend Licht hindurchstrahlte.
-
Perbindungen uon Mn, Fe, Co. l)
Q 85. Die bekannten Absorptionsstreifen des Kaliumpermanyanats und Perrichlorids - letzteres mit stark negativer
magnetischer Rotationspolarisation - sind bei Zimmertemperatur erheblich breiter als die bisher herangezogenen der Chromverbindungen. Athylalkoholische Losungen, welche in fliissiger
Luft zu einer amorphen Masse erstarren, zeigten zwar eine
gewisse Verengerung der Banden, aber fur die Beobachtung
eines Zeem a n - Effektes war diese ungenugend.
Von Kobaltverbindungen bzw. Farbungen liefern weder
Saphir noch blauer Spinel1 etwas Bemerkenswertes; von einigen
selektiv absorbierenden komplexen Rhodaniden untersuchten
wir: KobuZtummoniurnrhodanid [(NH,),Co(CNS),] in ziemlich verdunnter alkoholischer Losung; diese zeigte bei 18O eine unscharfe Bande 594-663; die Absorptionsgrenze lag bei 696.
Bei -190O war die blaue Losung erstarrt aber blieb durchsichtig, wiewohl erbla6t; die Banden wurden schmaler mit abnehmender Temperatur ; schlieBlich beobachtet man unscharfe
Banden 580-586, 597-605 und 618-620; Schatten bis 645.
SchlieBlich liefern die Endglieder der dritten Reihe, Nickel
und Kupfer, zwar farbige Verbindungen, die indessen fur die
vorliegenden Zwecke nicht in Betracht kommen.
V. Funfte paramagnetische Reihe.
Q 26. Im letzten Jahrzehnt hat die Erforschung der
seltenen Erdgruppe erhebliche Fortschritte gemacht ; bei der
1) Vgl.
J. M. H i e b e n d a a l , Dissert. Utrecht 1873.
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
263
chemischen Trennurig werden die paramagnetischen Eigenschaften auch als Reinheitskriterium angewandt l), ein Verfahren,
welches ubrigens bereits von Anfang an empfohlen worden
mare2) Nach den jetzigen Anschauungen scheint jene Reihe,
nach steigenden Atomgewichten von 140 bis 175 geordnet,
folgende Erdmetalle zu umfassen s):
1. C e r i t e r d e n : Cer, Praseodym, Neodym, Samarium.
2. T e r b i n e r d e n : [Europium], Gadolinium [Ter6ium, Dysprosium].
3. Y t t e r e r d e n : [Holmium], Erbium, [Lutetium
Zium], Ytterbium 3, [Neoytterbium (?)I.
(?)I,
[Fhu-
Die zwischen [ ] befindlichen Erden waren in 1899 nicht
zu haben; die Verbindungen der ubrigen wurden stark paramagnetisch befunden, mit einem Maximum fur Erbium, welches
indessen wohl auch bei Dysprosium oder Holmium liegen mag.
Sobald die chemische Erkenntnis und die Reinigung in ein abgeschlossenes Stadium eingetreten sein wird, ware eine erneute
Bestimmung der molekularen Suszeptibilitat sehr erwiinscht ;
heute 1aBt die Reinheit bei den Yttererden noch vie1 zu
wiinschen iibrig; dagegen sind die Ceriterden wohl so gut wie
viillig rein zu erhalten.
Die sichtbaren Absorptionsspektren der Verbindungen der
kursiv gedruckten Metalle zeigen die bekannten hochst selektiven Eigenschaften ; vielleicht wurde eine genauere Untersuchung auch fur die ,,woi%en" Verbindungen von Ce u n d Y b
etwas khnliches ergeben, wenn auch nur im Ultraviolett bzw.
Infrarot ; fur Gadolinium und Dysprosium wurde dies bereits
nachgewiesen.
Wir untersuchten hauptsachlich Verbindungen der drei
Ceriterdmetalle Pr, Nd, Sm, wie sie bereits in 1699 benutzt
1) Vgl. G. U r b s i n , Compt. rend. 146. p. 406. 1908.
2) H. d u B o i s u. 0. L i e b k n e e h t , Ann. d. Phys. 1. p.197. 1900.
3) Vgl. R. J. M e y e r , Handbuch d. anorg. Chemie 3. p. 129-338.
Leipzig 1906, wo auch die spektrslanalytische Literatur angefiihrt ist.
Wegen Skandium vgl. Q 12; Yttrium und Lanthsn haben niedrigeres
Atomgewicht und diamagnetische Verbindungen. fiber die Absorptionsspektren erschienen neuerdings noch folgende Untersuchungen : W. Rech,
Zeitschr. f. wiss. Photogr. 3. p. 411. 1906; H e l e n S c h a e f f e r , Physik.
Zeitschr. 7. p. 822. 1906; B. S c h a e f e r s , Iusuguraldiss, Bonn 1907.
264
H. du Bois u. G. J. Elias.
worden waren. Statt des von Cleve j- in Upsala stammenden
Erbiums wurde jetzt solches von der Firma P r o s s b a c h & Co.
bezogen; es diirfte noch vie1 Verunreinigungen, namentlich
Yttrium, Dysprosium und Holmium, enthalten. Bei der spektralen Untersuchung ist man im Gegensatz zur magnetischen in
der angenehmen Lage, da6 es auf Reinheit weniger ankommt,
wenn solche auch im Hinblick auf schwachere Absorptionslinien recht erwiinscht ist. Den Herren Proff. A. R o s e n h e i m
und R. J. M e y e r sind wir fur freundliche Hilfe auf diesem
chemischen Spezialgebiete zu gro6tem Dank verpflichtet.
6 27. Uber die kristallographischen Verhaltnisse der Salze
jener vier Metalle ist folgendes zu bemerken:
Die Nitrate und Magnesiumdoppelnitrate lassen sich vSllig
a m o r p h erhalten, indem man durch vorsichtiges Erwarmen
uber looo das Kristallwasser adstreibt ; wir stellten diese
glasigen durchsichtigen Massen in flacbgeblasenen Reagenzglgschen dar. An der Oberflache und an den Wanden des
Glaschens bildet, sich nach einigen Tagen unter Wasserau fnahme
eine Art mikrokristallinischer Schaum, welchen wir sammelten
und mittels Zaponlacks zu diinnen Scheibchen verarbeiteten;
auBerdem untersuchten wir feste Lasungen in Borax und Glas.
Die seltenen Erden sind leider keine Alaunbildner ; auch
sonst scheinen regulare Salze bzw. Doppelsalze bisher nicht
bekannt geworden zu sein.
Dagegen bilden die Ceriterden R"' eine isomorphe Reihe
von h e x a g o n a l e n Doppelnitraten mit zweiwertigen Metallen
R" vom allgemeinen Typus
2R"'(N03),. 3B"(N03), 24H,O,
worin R" durch Mg, Mn, Co, Ni, Zn dargestellt sein kann.
Von diesen optisch einachsigen Krystallen haben wir einige
untersucht ; die Anwesenheit eines ferromagnetischen Metalles
Mn, Co oder Ni erschien dabei unerheblich.
Die entsprechenden Doppelnitrate des Erbiums erwiesen
sich leider monok1in.l) Auch sonst sind bei den Yttererden
einachsige Kristalle bisher nicht gefunden worden.
Uberhaupt kristallisiert die uberwiegende Mehrzahl der
.
1) Zuweilen ist umgekehrt bei den Yttererden die Symmetrie eine
h6here; so krystallisieren deren Doppelplatincyaniire rhombisch, dagegen
diejenigen der Zeriterden monoklin.
Selektive dbsorpiions- uthd Fhoresrenzspektra.
265
Salze mon oklin. Insbesondere wohlcbarakterisiert, luftbestandig und durchsichtig ist eine isomorphe Reihe von Oktohydraten der Sulfate
Ry(SO,), .8H,O.
Diese kristallisieren leicht aus angesiluerter Lasung bei
20-25O, meist mit tafligem Habitus, derart, da6 die Plilttchen
beide optische Achsen enthalten. l)
Die Chloride sind sehr zerflieBlich; aber auch die wichtigen
Nitrate machten uns viele Miihe, namentlich bei feuchter
Witterung; ein Tauchlack BUS Mastix in Benzol gewilhrte indessen vielfach geniigenden Schutz.
Die Kristallisationen BUS Wasser oder Amylacetat kamen
meistens erst nach vielen mi6lungenen Versuchen und wochenlangem Abwarten in geniigendem Umfang zustande. Das
Schleifen bzw. die kristallographische Bestimmung geschah bei
Zimmertemperatur und Natriumlicht mit Hilfe eines F u e s s schen Polarisationsapparates. Der EinfluS der Dispersion nnd
der Abkuhlung auf die Achsenlage konnte nicht beriicksichtigt
werden. Beobachtungen, die nnr den EinfluB des Anions oder
der Temperatur auf das Absorptionsspektrum betreffen, haben
wir im allgemeinen nicht mitgeteilt; uber den EinfluB der Abkuhlung bis -190O kBt sich im allgemeinen aussagen, daB
bei Neodymsalzen eine Aufspaltung und Verscharfung der
Banden eintritt. Bei Erbiumyttriumsulfat und Erbiumnitrat
tauchen vielfach neue Banden auf; bei Bastnlsit und Hussakit
ist der Einflu6 nur ein geringer. Wir gedenken hierauf spater
zuruckzukommen.
Diese Verbindungen, besonders die Nitrate, liefern eine
reiche Fulle von Beobachtungen der in 8 7 erwahnten typischen
Z eem an-Effekte, welche in der buntesten Weise in den einzelnen
Spektralgebieten durcheinandergewiirfelt erscheinen. Speziell
bei manchen Erbiumverbindungen ist es kein leichtes, die
scheinbar unentwirrbare Einwirkung der Magnetisierung zu
entratseln. Es gelingt das indessen durch wiederholtes Beobachten wahrend des sehr langsamen Vergehens des Feldes
beim groBen Ringelektromagnet.
1) Kristallographische Beschreibung bei E. H. Kraus, Zeitschr. f.
Kristallogr. u. Mineral. 34. p. 397. 1901; auSer den Oktohydraten gibt
es noch eine Menge Sulfate mit verschiedenem Kristallwassergehalt.
Annalen der Physik. IV.Folge. 27.
18
H.du Bois u. G.J. Elias.
266
Wir wenden uns nunmehr zur Spezialdiskussion der mit
einzelnen Salzen erhaltenen Ergebnisse.
Pruseodymsulfat [Pr,(SO,), . 8H,O].
28. Hellgriines Plattchen, die optische Achsenebene
enthaltend, 0,6 mm dick. Zeigt bei -190° im Violett und
Blau einige nicht allzu schmale Banden; im Orange wenige
breite Banden; ferner eine starke Bande 599,O-599,3, eine
ziemlich schwache 600,9-601,4.
Das Plattchen wurde nun
mit der ersten Bisektrix (Halbierungslinie des spitzen Achsenwinkels) vertikal aufgestellt in einem Langsfelde von 40 kgs.
Mit vertikal polarisiertem Lichte wurde Bande 599,O-599,3
deutlich urn 0,l ,up verbreitert; die andere Bande wurde ebenfalls breiter und verwaschener. Mit horizontal polarisiertem
Licht war die Erscheinung iihnlich, aber weniger deutlich zu
sehen; dagegen zeigten einige der breiteren Banden hier eine
z weifellose Verbreiterung.
0
Neodymsulfut [Nd,(SO,), .8H,O]. l)
Q 29. Eine Anzahl diimer rosenroter Plattchen wurde
bei - 190° untersucht; die erste Bisektrix stand immer vertiknl.
E s ergaben sich hier Verbreiterungen oder Duplette, bzw. vielleicht einige Quadruplette; die Ergebnisse lassen sich iibersichtlich in Tabellen zusammenstellen.
Banden.qruppe im Blau bei -190O; 8 Banden gemessen.
~~
~
-
~
41 Kilogauss (long.)
- Blau - Dickc 0,3 urn
Polarisationsebene horizontal
1
--
~
VII
_____.-____
I
475,3 1476,2 477,O
0,035 1 0,16
0,105
0,195 0,21
0,035 0,105
0,18
~
~
8,0
1 -
-
1) J. B e c q u e r e l u. H. K a m e r l i n g h Onnes (1. c. p. 682) verGffentlichten ungefahr gleichzeitig mit uns Beobachtnngen an den Silikaten von Pr und Nd, welche sich nachtraglich als fur die Sulfate geltend
herausstellten; iiber Kristallwassergehalt findet sich keine Angahe; jene
Daten beziehen sich auEerdem auf -253O und ein Feld von nur 18 kgs,
so da6 die beiden Beobachtungsreihen sich gegenseitig ergiinzen.
26 7
Selektive Absorptions- und Pboreszenzspektra.
Hierbei bildete 111 ein unsymmetrisches Duplet, dessen langwellige Komponente die schmalere war; V ‘ein schwaches
Duplet; bei VI hellte sich die Mitte etwas auf.
Bei vertikaler Polarisationsebene wurden alle Banden verwaschener, die meisten etwas nach Rot verschoben; im Felde
wurde Verbreiterung oder weitergehende Verwasserung gesehen ;
111 gab in diesem Fall ein symmetrisches Duplet.
Bande im Blaugriin bei - 190° : bei horizontaler Polarisationsebene h = 511,9, Po = 0,13 pp; in einem Liingsfelde von
42 kgs erschien ein Duplet: Breite der langwelligen Komponente O J 3 , der kurzwelligen 0,18, des lichten Zwischenraums
0,09pp; das Ganze machte den Eindruck vielleicht ein Quadruplet zu sein. Bei vertikaler Polarisationsebene war die
Erscheinung ahnlich aber weniger deutlich.
Bandengrzippe im Grun bei -190O; 6 Banden gemessen.
- Griin - Dicke 0,s mm
Polarisationsebene horizontal
42 Kilogauss (long.)
IV
1
1
v
525,3
526,O
0,lO I 0,13
0,15
0,275
0,145
0,05
VI
527,5
i
0,195
0,275
0,08
pp
ii
,,
,,
Bttnde I1 ergab ein gewohnliches Duplet; dasjenige von I11
blieb in der Xitte ziemlich dunkel, derart, daB auch in diesem
Falle eine kompliziertere Struktur vorliegen durfte.
Bei vertikaler Polarisationsebene war alles weniger gut
sichtbar; Bande I1 ergab noch ein deutliches Duplet; 111
zeigte eine Aufhellung in der Mitte, welche auch feldfrei in
geringerem MaBe bereits anwesend schien (Typus m des 6 7).
8 30. Bandengruppe im Gelb bei -190O. Zwei ziemlich
scharfe Banden 576,O (Po = 0,3 pp) und 586,O (Po = 0,14pp)
zeigten bei 42 kgs eine deutliche Verbreiterung von 0,05pp;
die zwischengelegenen Banden sind hier fur die Beobachtung
zu breit.
18.
H. a'u Bois u. G. J. Elias.
288
i(
1
Bo
88,
dB
dk
dL/l.?
1
I
623,2
1
1
11
0?31
-
.:2 1
-
r;[
I
624,l
0,13
0,26
0,13
-
III
625,6
0,18
-
I
- 1
0,401
10,2
1
V
IV
627,2
0,13
0,15
0,02
-
-
628,3 pp
0,08 , l
-
-
11
0,34 9 1
8,6 cm-*
Hier lieferten II und 111 sehr verwaschene Duplette, von denen
die Entfernungen * der au6ersten Grenzen angefiihrt sind;
V ein deutliches Duplet mit einem Schatten zwischen den
Komponenten, vielleicht ein Quadruplet.
Bei vertikaler Polarisationsebene war die Erscheinung
analog und wurde mit einem diinneren Praparat bestatigt;
I war ein Duplet, 111 war hier unsichtbar, bei IV zeigte sich
in der Mitte etwas Licht bei gro6erer Verbreiterung, also vermutlich kompliziertere Struktur; V war wieder ein sehr deutliches Duplet.
Bandengruppe im Rot bei - 190°. Vier Banden, worunter
zwei ziemlich scharfe 674,4 und 676,2, zeigten eine Verbreiterung oder Verwasserung im Felde ; letztere wurde bei
vertikaler Polarisationsebene ein Duplet, vielleicht auch ein
Quadruplet; die Gesamtbreite betrug bei 40 kgs 0,26 pp.
Neodymnitmt [Nd(NO,), .6H,O].
Q 31. Zunlchst zeigte das wasserfreie a m o r p h e Nitrat
zahlreiche Banden, worunter eine ziemlich gut definierte bei
etwa 625 (mit Begleiterin 626). Bei -190O hatte diese eine
feldfreie Breite von 0,3, in einem Langsfelde von ungefahr 20 kgs
eine von 0,4yy. Durch Zufall fanden wir, da6 der erwahnte
m i k r o k r i s t a l l i n i s c h e Schaum bei - 190°bedeutend schmiilere
Banden aufweist, u. a. in der Nahe der D-Linien 577,0, 578,7,
579,7, 582,0, 583,O; von diesen haben die drei letzteren eine
feldfreie Breite von etwa 0 , 1 5 p p ; im Felde trat eine geringe
Verbreiterung nuf. Die fiinf scharfen Banden im Griin zwischen
500 und 525 verhalten sich analog.
269
Selektive Bbsarptions- und Pluoreszenzspektra.
Wir wenden uns nun zu dem gut k r i s t a l l i s i e r t e n
H e x a h y d r a t , welches bei vie1 geringerer Dicke intensive und
schmale Banden aufweist und zwar zuniichst zu den Varsuchen
mit Langsmagnetisierung. Die naturlichen monaklinen Pltittchen waren senkrecht zu einer optischen Achse orientiert, so
daB ein Nicol hierbei in Wegfall kommen konnte. Die Wellenlangen der Banden sind beim Nitrat im allgemeinen etwas
geringer - bis zu 3 p p - als die oben fur das Sulfat angegebenen.
Bande im Blaugriin bei -190°. Die Wellenlange war
hier A = 511,3; in einem Langsfelde von 41 kgs erschien ein
Duplet, dessen Komponenten urn 0,22pp entfernt lagen.
Bandengruppe im Grun bei -190O. 5 Banden wurden im
Spektrum zweiter Ordnung gemessen.
41 Kilogauss (long.)
- Grun -
IV
111
I1
525,l
0,18
0,221
0,155
0,265
0,11
641
Dicke 0,2 mm
0,04
-
d i
Beim Duplet I V blieb in der Mitte ein Sohatten.
Bandengruppe im Gel6 bei -190°. Zwei ziemlieh scharfe
Bitnden 532,l und 683,2 wurden in einem Lglngsfelde von
42 kgs urn 0,05pp verbreitert; die iibrigen waren zu breit
und zu verwaschen.
8 32. Bandenpuppe im Orangerot bei -190°. 3 Banden
wurden gemessen.
i
I
11
625,2
0,18
0,s
12,s
80
624,2
0,265
d i
075
d Ilia
12,8
1
IIIT.
I
636J PP
(626,7)
(0705)
-
111
OJ4
I
0,s .
,,
,,
12,8 em-'
H . du Bois u. G. J. Elias.
210
''
1
111
IV
v
v1
VII
VIII
671,O 672,O 673,3 674,3 675,2 I675,8 676,6 677,2 ,up
0,31
0,26
0,25
0,22
0,26
0,ZO
0,25 ,,
v.
0,52
0,45
0,32
v.
A 0
0,lO
0,20
0,26
dP
d l
0,80 0,90 ,,
d1/k2
17,5
19,6 em-'
&,
-
1
~
1
Die Banden I, V und V I verschwanden im Felde; I1 war
feldfrei ein dunkler Kern mit beiderseitigen Schatten, welche
im Felde verschwanden (Typus n, $j 7). Die beiden Duplette
VII und VIII stellen die gro6te bisher uberhaupt beobachtete
Trennung dar; welche den Abstand B, - D, urn die Halfte
ubertrifft.
Trotzdem waren diese zur Priifung der Proportionalitlt der Aufspaltung mit dem Feldwerte weniger geeignet als die Rubinbanden. Zufallig fielen im Felde 40 kgs
die einander zugewandten .Komponenten gerade zusammen9
derart da8 das Duplettenpaar aussah wie ein weites Triplet
mit starker Mittelbande. Eine Aufspaltung von dieser GroBenordnung mu6 man mit jedem guten Spektroskop bereits beobachten konnen.
Q 33. Wir wenden uns nun zu Versuchen mit Quermagnetisierung, wobei das Licht aber nach wie vor in Richtung
einer optischen Achse eine Dicke von 0,7 mm durchstrahlte.
Im Blau und Blaugrun war hier nichts Erwahnenswertes zu
sehen.
Bandengruppe im Grun bei - 190O.l) Die Banden I, 11, I11
(vgl. 0 31) wurden hier nicht gemessen.
1) Bei dem Apparate im Querfelde konnte die Temperatur infolge
anderer Anordnung vielleicht etwas haher sein.
Selehtive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
2 11
Bandengruppe im Gelb bei - 190 O. Bande 582,l (Po = 0,40)
ergab bei 37 kgs ein Duplet im Abstande 0,44 ,up mit Schatten
zwischen den Komponenten; Bande 583,2 wurde um 0,08 ,up
verbreitert.
Bandengruppe im Orangerot bei - 190°. Die 3 Banden
wurden im Querfelde sehr verwaschen ; die rotseitige wurde
vielleicht ein Duplet.
Bandengruppe im Rot bei - 190°. Gemessen wurden hier
11, 111, IV, VII, VIII (vgl. 8 32).
37 Kilogauss (transvers.)
- Rot -
Dicke 0,7 mm
111
673,3
0,31
677,2 PP
0,40
0,09
-
-
0,48
10,5
15,3 cm-'
Bei I1 wurde die Mitte im Felde etwas heller; bei 111 wurde
die Mitte im Felde um 0,22 nach Vislett verschoben. VII
und VIII gaben auch hier grobere Trennungen, wobei die
Mitten nicht verschoben erschienen. Trotzdem die Aufspaltuug
hier geringer erscheint als beim Langsfelde von 40 kgs, riickten
die benachbarten Komponenten doch so nahe aneinander, da6
man den Eindruck eines Triplets erhielt.
Vergleicht man die Ergebnisse fur Langs- und Quermagnetisierung beim Neodymnitrat, so ergeben sich erhebliche
H, du Bois u. G. d. B i a s .
272
qualitative und quantitative Abweichungen. Die Verschiedenheit der feldfreien Breiten ist zum Teil durch den Dickenunterschied bedingt (vgl. 0 9).
Neodymmagnesiumnitrat [2Nd(N03), . 3 Mg(N0,)J.
8 34. Das wasserfreie a m o r p h e Doppelnitrat zeigt eine
groBe Anzahl schmaler Banden, die namentlich bei - 190°
deutlich erscheinen. Wir erwahnen nur folgende Gruppen, bei
einer durchstrahlten Dicke von 10 mm gemessen.
499,2-513,9
sehr starke Bande
498,l-512,6 sehr starke Bande
513,7-514,l
514,7-515,3
Vierfache
1
~
_
_
_
616,7-617,6 schwache Bande
616,9-618,9
schwache Bande
621,O-622,9 schwache Bande
Orangerot
624,8-626,9 ziemlich starke
Bande
628,3-629,3 schr schwache
621,l-623,O
624,7-625,4
625,9-626,4
627,l
628,6-629,5
feine, schwache
Linie
schwache Bande
Bande mit Kern
Bande mit Kern
feine, achwache
Link
schwache Bande
Bande
Bei kiirzeren Durchleuchtungsstrecken zerfallen diese Gebiete
noch weiter. Im Gelb wurde beobachtet, da6 von einem Absorptionsgebiete 560,l-587,5 sich nach Rot zu ein schmzles
Gebiet abspaltet, welches bei Abkuhlung zuerst scharfer wird,
und alsdann bei noch niedrigerer Temperatur verschwindet
(vgl. 8 6).
Auch hier zeigte der m i k r o k r i s t n l l i n i s c h e Schaum bei
-190O schtlrfere Banden als dae rtmorphe Salz; die 5 Banden
im Griin zwischen 520 und 525, insbesondere die erste und
vierte wurden im Felde breiter.
273
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
.
.
Neodymmangannitrat [2Nd(NO,), SMn(NO,), 24H20].
0 35. Wie bereits bemerkt, laet sich dieses Doppelsalz
in hexagonalen Krietallen erhalten. Wir teilen zuerst wieder
die Versuche mit Langsmagnetisierung mit und zwar:
O p t i s c h e Achse 11 F e l d r i c h t u n g ; unter Benutzung des
Viertelwellen-Doppelplattchens ; Durchleuchtungsstrecke 0,8 mm.
C;ruppe
____
I
~
Bo
lInlsn it&t~
519,6 0,025 ziemlich
Griin
Gelb
1
EinfluE eines Ltingsfeldes von 40 kgs
bei -190°
___
I
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet ;
schwach
p’= @”=0,03; d L = 0,OB; 6 = + 0,Ol.
ziemlich Negativ zirkularpoiar. symm. Duplct;
stark ,, @’=@”=0,04; d I = 0,07; 6 = 0.
521,l 0,05
566,5 0,07
ziemlich
schwach
575,6 0,08
ziemlich
stark
schwach
576,5 0,09
sohwach
ziemlich
stark
577,5 0,06
578,6 0,06
Negativ eirkularpolar. symm. Duplet ;
,8‘= @”=0,043 d i= 0,09; 6 vielleicht
kleiner negat. Wert.
Positiv zirkularpolar. symm. Duplet;
@’=@”=0,06; d L = 0,04; d = 0.
Positiv zirkularpolar. symm. Duplet;
@‘=@”- 0,07; d A = 0,lS; b vielleicht
kleinen posit. Wert. Zwischen Komponenten Schatten.
Unverhdert.
Positiv zirkularpolar. nneymm. Duplet;
6’- 0,05; @“=0,07; dL = 0,15;6 = 0.
§ 36. Nunmehr wenden wir uns zu den Beobachtungen
mit Quermagnetisierung ; Durchleuchtungsstrecke 0,8 mm.
I. O p t i s c h e A c h s e 1 F e l d r i c h t u n g [ u n d 1Strahlenrichtung].
1 . OrdentZides Spelitrzart; Polarisationsebene horizontal.
Gruppe
i
Po
I
Intensittit
EinfluE eines Querfeldea von 40 kgs
bei -190°
stark
unverhdcrt.
0,07
0,08
0,09
0,05
0,06
stark
stark
schwach
schwach
ziemlich
stark
Symmetr. Duplet; d i = 0,14; 6 = 0.
Unversindert.
Symmetr. Duplet; d A = 0 , I l ; 6 = 0.
Unvertindert.
Symmetr. Duplet; d I = 0,12; 6 = 0.
€€. du Bois u. G. J. Elias.
274
2. Auberordentliches Spektrurn; Polarisationsebene vertikal.
-
Intensitat
Gruppc
519,4
0,06
-
-
520,5
0,04
521,l
0,05
I
ziemlich
stark
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -1900
____
Unveriindert.
-
Entstehung einer sehr schwachen Linie
519,6 mitten zwischen den Dupletkomponenten des ordentl. Spektrums.
schwach Symmetr. Duplet; d l = 0,28; 8 = 0.
Wie irn ordentlichen Spektrum.
stark
Grun
-__
Gelb
stark
Symmetriache Verbreiterung; @lo = 0,14;
d = 0,07.
schma
Dieser
Trltbant wird verwassert.
schwach
j66,75
stark
0,11
Unvergndert.
i75,4
0,04 ziemlich Symmetr. Duplet; d i= 0,11; ii = 0.
j76,S
schwach
Unverhdert.
stark
577,5
0,08
0,07
i66,5
3 37. 11. O p t i s c h e A c h s e I F e l d r i c h t u n g [und
~ ~ S t r a h l e n r i c h t u n g ] .Da das Licht sich hier in Richtung
der optischen Achse fortpflanzt , miissen die feldfreien Bestimmungsstiicke unabhangig von der Lage der Polarisationsebene sein; der EinfluB des Feldes ist es dagegen nicht in
jedem Falle.
1. Polarisationsebene horizontal.
Gruppe
i
i
B0
/Iutensitat//
I
I
1
EintluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -1900
___
_______
schwaeh Symmetr. Duplet; d 1= 0,13; 8 = 0.
ziemlich Verbreiterte Bande (f?40 =0,08, d&=0,03);
stark
Aufhellung in der Mitte; letztere
- 0,03 p p versehoben.
1
Griin
566,5
0,07
575,6
0,08
576,5
0,09
577,s
0,05
Gelb
578,6, 0,06
'
ziemlich Im wesentlichen unverlndert; etwas Aufstark
hellung in der Mitte.
stark '! Duplet; d 1= 0,20; 6 vielleicht geringen
positiven Wert.
schwach Unverhdert.
schwach Duplet; d 1= 0,11; 8 = 0,03.
stark
Unverandert.
Selektive Absorptions- und ~horeszenzspektra.
275
2. Polarisationsebene vertikal.
Gruppe
I
Po
__
519,6 0,025 schwach
Griin
Gel b
521,l 0,05
ziemlich
stark
566,5 0,07
ziemlich
stark
575,6
576,5
577,5
578,6
stark
schwach
schwach
stark
0,OS
0,09
045
0,06
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190°
Symmetr. Duplet; d I = 0,13; d = 0 wie
sub 1.
Duplet ( d l = 0,16) symmetrisch zu der
verbreiterten Bande wie sub 1. Ohne
Nicol bildet also das Gauze ein symmetrisches Quadruplet.
Duplet (dh = 0,13) symmetrisch zu der
in der Mitte aufgehellten Bande sub 1.
Ohne Nicol wurde daa Gauze ein symmetrisches Quadruplet bilden.
wie bei horizontaler Polarisationsebene
sub 1.
Neodymnickelnitmt [2Nd(N03), - 3Ni(NO,), .24H,O].
38. An diesem ebenfalls hexagonalen Doppelnitrat,
welches die griine Farbe der Nickelsalze zeigt l), haben wir
nur einige Bestimmungen im Querfelde ausgefuhrt ohne Nicol
und Viertelwellenplattchen bei einer Durchleuchtungsstrecke
von 0,7mm.
O p t i s c h e A c h s e 1 F e l d r i c h t u n g [und 11 Strahlenrichtung].
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190°
Griin
521,2
Gelb
575,6
576,5
5773
578,6
-
ziemlich
schwach
Duplet; d I = 0,18 ungefahr.
-
schwach
Duplet; d h = 0 , l S ungefahr.
Unveriindert.
Duplet; d I = 0,18 ungefahr.
Unvertindert.
-
-
17
7,
97
1) Wir arbeiteten hier tatsachlich mit illterem Didymnickelnitrat; indessen haben die untersuchten Banden offenbar ziemlich die gleiche Lags
wie die des neu hergestellten Neodymmangannitrats.
H. du Bois u. G . J. Elias.
276
Bastnasit.
6 39.
Wir untersuchten ferner Bastnasit (El Paso, Colorado),
ein gelbliches Fluokarbonat der Ceriterden, hexagonal mit
prismatischem Wabitus; die Banden sind uberwiegend auf
das enthaltene Neodyrn zuriickzufiihren. Zuerst seien Beobachtungen mit Langsmagnetisierung angefiihrt:
O p t i s c h e A c h s e 11 F e l d r i c h t u n g ; unter Benutzung des
Viertelwellenplattchens ; Durchleuchtungsstrecke 1,4 mm.
EinfluU eines Lgngsfeldes von 37 kgs
bei - 1 9 0 °
1506,851 Schattenbeginn
507,l
1 0,27
stark
Schatten
Griin
Positiv
zirkularpolar. symrn. Duplet;
0,22; d 1 I0,44; d = -0,O'i.
An gleicher Stelle erhebl. schwlcheres
negativ zirkularpolar. symm.Duplet l).
Unverandert.
8'-
@"=
0,18
stark
0,22
schwach
0,35
11
Positiv zirkularpolar.
d 1 = 0,18.
0,27
1)
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d l = 0,lS.
517,O
0,70
ehr stark
Positiv zirkularpolar. syrnm. Duplet;
d I , = 0,09.
518,2
0,23
ziemlich
sehwach
Positiv zirkularpolar.
d I = 0,04.
519,O
0,53
ehr star1
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d I, = 0,04.
519,5
0,35
ehr star1
Unverhdert.
520,7
0,24
stark
Unverandert.
521,9
0,20
1
523,2
0,28
i>
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet ;
d I = 0,18.
symm. Duplet;
symm. Duplet;
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d i = 0,04.
Negativ zirkularpolar. syrnm. Duplet;
d 1= O,l&
1) Eutspricht einern beobachteten ,,unvollstBndigen" Knick (Q 9).
Selektive Abswptions- und Pluoreszenzspektra.
~~
2 77
~
Gruppe
Uelb
itensit81
i
568,O
0,62
stark
Unveriindert.
569,2
0,70
??
Unverhdert.
570,2
1,06
9,
572 2
0,35
scbwach
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d I = 0,09.
575,6
0,88
ehr stark
Pomtiv zirkularpolar.
d I = 0,04.
577,4
1,25
stark
579,O
0,92
9)
582,2
0,53
schwaeh
Scheinbar unverludert.
624,2E
0,13
schwach
Unveriindert.
625,Ot
0,13
17
626,7
0,18
ziemlich
schwach
Positiv zirkularpolar. symm. Duplet;
@'=I"=0,13; dZ = 0,57; 8 = + 0,04.
An gleicher Stelle erhebl. schwlicheres
negativ zirkdarpolar. symm. Duplet.
667,8
0,35
schwach
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d 1 = 0,35.
671,2
0,44
673,5
0,46
674,5
675,6
Schattenende
0,44 schwach
Orangerot
Rot
EinfluS eines Uingufeldes von 37 kgs
bei -190°
7,
iehr stark
Positiv zirkularpolar.
d l = 0,04. .
symm. Duplet;
symm. Duplet;
Unveriindert.
Positiv zirkularpolar.
d I = 0,04.
symm. Duplet ;
Negativ zirkularpolar unspmm. Duplet ;
@'=0,22. Kurzwellige Komp. 0,13
entfernt von feldfreier Lnge; langwellige Komp. verwaschen, flillt zufallig zusammen mit kurzwelliger
Komp. des folgenden Dupleta (bei
20 kgs ist jene deutlich sichtbar).
Unverandert.
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet;
d I = 0.13.
Negativ zirkularpolar. symm. Duplet ;
d 1 = 0,OS.
§ 40. Soditnn seien die Versuche mit Quermagnetisierung
beschrieben; Durchleuchtungsvtrecke 1,4 mm.
O p t i s c h e A c h s e I F e l d r i c h t u n g [und 11 Strahlenrichtung].
H. du Buis u. G. J. Elias.
278
1. Polarisationsebeiie
-
horizontal.
Cntensitai
Gruppe
EinfluB eines Querfeldee von 37 kgs
bei -190O
ziemlich Rotseitige Verbreiterung bis P3, = 0,27.
schwach
stark Symmetr. Verbreiterung bis
= 0,32;
d @ = 0,08.
stark
Violettseitige Verbreiterung 0,13, Rotseitige 0,04, daher im ganzen d@=0,17.
Symmetrische Verbreiterung: Bar = 0,37;
stark
d @ = 0,09.
Griin
624,23 0,13 schwach Verwgsserung.
Orange. 625,05 0,13 schwach Verwgsserung.
rot
625,7 0,18 ziemlich Simmetrische Verbreiterung:
d @ = 0,17.
schwach
Rot
673,5
#&,
= 0,35;
@”=0,26; d I, = 0,66; B = 0.
0,46 ehr stark Duplet; @’=
n
L.
Polarisutionsebene vertikal. Die Erscheinungen waren
hier die gleichen; nur war beim roten Duplet die Trennung
etwas geringer ( d h = 0,57) und zwischen den Komponenten
schattiert.
Aufier den tabellarischen Messungen ergaben sich bei der
blauen Gruppe Verbreiterungen im Felde, bei der blaugriinen
Verwasserungen, bei der gelben keine oder nur geringe Einfliisse, bei der roten noch einige Verwasserungen.
Q 41. Glasige Neodympraparate. Neodymborax wurde erhalten durch Schmelzen von etwa 5-10 Proz. Neodymoxyd
mit wasserfreiem Borax als rosa amorphe Masse. Das Spektrum
wurde bei der Abkiihlung auf - 190 O ebenfalls stark beeinflufit,
doch blieben die Banden im allgemeinen breiter als beim
amorphen Nitrat. I n dieser Beziehung ahnlich verhielt sich
Neodymglas, von der Firma S c h o t t & G e n. hergestellt
(V. S. 5255 und 5256) mit 15 Proz. und 20 Proz. Ceriterde.
.
Samariumsulfat [Sm,(90,), 8 HO].
Q 48. Wir untersuchten ein hellgelb durchsichtiges
Plattchen ; wie bei den iibrigen Sulfaten enthielt dessen Ebene
beide optische Achsen; die erste Bisektrix stand vertikal. Im
Griin wurden vier Banden bei -190° gemessen.
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
I
w
A 0
dB
I
11
111
524,l
0,09
0,lS
0,09
527,3
0,09
558,2
0,105
0,18
0,075
0,11
0,02
279
IV
559,l PP
0,18 , l
0131 11
OJ3 ),
Der Effekt war hier offenbar ein geringer; die verbreiterten
Banden waren verwassert. Mit vertikaler Polarisationsebene
blieb die Erscheinung ziemlich unverandert.
Hmsakit.
Q 43. K r a u s und Reitinger’) haben 1901 den brasilianischen Hussakit als selbstandiges Mineral beschrieben, und
zwar als Sulfatophosphat:
3R’,”O,. SO,. 3P,O,,
wo R ’ etwa 43 Proz. Y, 15 Proz. Er, 2 Proz. Gd enthalt; ob
neben dem Er nicht auch Dy und Ho anwesend ist, mag
dahingestellt bleiben. Der Xenotim sol1 durch Auslaugen der
Schwefelsaure hieraus hervorgegangen sein. Diese Auffassung
ist seitdem in die mineralogischen Handbiicher iibernommen
worden; freilich wird sie von H u s s a k 2 ) selbst bestritten,
der beide Minerztle als identisch betrachtet.
Das Hussakit kristallisiert tetragonal mit gelblicher bis
hellbrauner Farbe. Eine sehr gute Spaltbarkeit herrscht leider
parallel zur optischen Achse; es war uns daher unmoglich,
diinne Plattchen senkrecht zu dieser zu schleifen. Zuerst
seien die Beobachtungen mit Langsmsgnetisierung angefuhrt.
1) E. H. K r a u s u. J. R e i t i n g e r , Zeitschr. f. Krist. 34. p. 268. 1901.
2) E. H u s s a k , Zentralbl. f. Mineralogie 17. p. 533. 1907. - Wir
haben mit Xenotim nach AbschluB unserer Arbeit einige Kontrollversuche
ausgefiihrt. Dabei fielen uns Unterschiede in den Absorptionsspektren
auf: so zeigte Xenotim etwas verwLieserte Banden 558,7 und 613,2, welcbe
bei Hussakit nicht oder doch nur LuBerst schwach auftraten; auch die
Bandengruppe im Rot zeigte deutliche Unterschiede. Vielleicht la5t sich
diese mineralogische Streitfrage durch spektralanalytische Untersuchung
eioer gr6Beren Zahl von Exemplaren kliiren.
H. du Bois u. G. b; Eh‘as.
280
Optische Achse v e r t i k a l ,
Feldrichtung
[und
IStrablenrichtung]. Durchleuchtungsstrecke 0,7 mm; Tempe-
+
ratur
18O.
1. Polarisationsebene horizontal.
=
L
Gruppe
Intensitat
PO
__
1
EinfluS eines Langsfeldes von 39 kgs
ebei +ISo
____
~
Unsgmmetrisches Duplet. @’=
@”=
0,OS;
d I = 0,44; kurzwellige Komp. etwas
schwgcher als langwellige; d = 0,20.
stark
0,27
Bleibt ebenso breit; wird etwas hell in
der Mitte.
0,35 sehr stark Wird Schatten,
= 0,53, mit starkem
Kern, 0,13 breit, fur dessen Mitte gilt
8- -0,04; auch die Mitte des Schattens
scheint etwas nach Violett verschoben.
0,22;
1525,O 0,33 sehr stark Spmmetrisches Duplet. @’d I = 0,35; 6 = f 0,02; zwischen den
Komponenten Schatten.
ziemlich
Wird
spmmetr. verbreitert bis ps8=0,44;
1526,7 0,25
schwach
d ,8 = 0,19 und atwas verwaschen.
I
0,18 zieml. st. Unverandert.
Scheint rotseitig etwas scbmalerz. werden.
0,40
stark
Schwaches,
symmetr. Duplet; @’ = @”
ziemlich
0,44
541,1
Gelbstark
= 0,09; d 1= 0,31; 6 E wahrscheinlich
sehr klein positiv.
0,05;
1544,4 0,09 ziemlich Symmetrisches Duplet ; 8’- (I”=
d 1= 0,22;b = - 0,07.
schwach
0,18 schwach
-
r=
‘1
Unverandert; nur b = - 0,04.
Verbreitert; & = 0,37; d @ = 0,08;
is= 0,09.
0,27
0,29
+
2. Polarisationsebene vertihal.
’
~
Grun
520,4
I 1
0,18 ziemlich I! Unsymmetrisches Duplet; (3’=@”=0,09;
stark
d2=0,44;kurzwelligeKomp. schwach,
laiigmellige stark; b = - 0,04. l)
1
1 520,9 0,18
1521,3
0115
1
stark
”
(I
‘1 Unvergndert; nur b = - 0,13.
l)
I
‘1
Unsymmetr. Duplet; @’=
0,13;,!I”
sehr
=
schmal; d 1 = 0,37; kurzwellige Komp.
stark, langwelligc schwach. b wahrscheinlich positiv aehr klein. l)
1) Die verwaschene Linie 520,9 bildet mit der langwelligen Komponente von 520,4 und der kurzwelligen von 521,3 ein stnrkes abechnttiertes Triplet.
Selektive Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
28 1
-~
z
Gruppe
EinfluE eines Langsfeldes von 39 kgs
bei +18*
Intensit%
Po
- __
521,95 0 , l t ziemlich
~
523,5
524,O
Griin
524,4
525,O
542,6
Gelb- 542,9
griin
545,9
Duplet; @'- 0,09, @" = sehr schmal;
d I E 0,22; d = - 0,07.
3ymmetr. verengert bis anf
I= 0116.
Wird ziemlich stark; d = 0104.
schwach
0125 stark
0,18 ziemlich
schwach
0,18 eieinlich
schwach
sehr
0,25
schwach
+
Verengert bis auf BsD= 0,09; aehr abgeschwiicbt; d = + 0,22.
Jehr schwaches Duplet; @'=@"I 0,09;
+ 0,04.
d = + 0,09; durch
d I = 0,44; d =
Verstarkt;
Schatten
verbunden mit folgender Bande. 1)
Abgeschwaoht; d = +0,09; durchschatten
verbnnden mit voriger Bande. 1)
Violettseitige Verbreiterung d FsD= O109;
etwae Aufhellung in der Mitte.
0,09 eiemlich
schwach
0120 ziemlich
schwach
0,22 ziemlich
schwach
650,7
0,27 zicmlich
652,5
schwach
0131 stark
653,8
O,18
3ymmetrisches Duplet ; p= 8"- Oll8;
d I = 0,62.
Wird Schatten, ,!IsD
= 0,66, mit starkem
Kern, 0118 breit, fur dessen Mitte gilt
8 = - 0,09; such d. Mitte d. Schsttens
scheiut etwas nach Violett verschoben.
Bilden zusammen Schatten, dessen Breite
PBD= 0,35, und dessen Mitte bei 654,l
liegt.
Rot
654,3
eiemlich
schwach
0,13 schwcich
656,45 0,27
658,3
Wird verwaschen
nicht mehr ablesbar.
Wird verwaschen
71
,>
0127
9
44. Gleiche Achsenlage.
1. Polarisationsebene horizontal.
Gruppe
1
Po
I
Intensitat
52014
0,18
stark
1
Temperatur -190O.
EinfluS eines Liingsfeldes von 39 kgs
bei - N O o
Syinrnetrisches Duplet;
p'=
@"=0,09;
d 1 = 0 , 8 8 ; aP+0120.
Griin
521,8
523,5
521,9
1526,5
0122 sehr stark
0140 11
17
stark
0,18
Nicht untersucht.
Unveriindert.
Symmetr. Duplet; @'=
@" = 0,09; dl=0144;
d mahrscheinlich positiv u. sehr klein.
0,18 1e.schwachll Wird etwas verwaschener.
1) Diese beiden Banden vertauschen sozusagen ihre Intensitat.
19
Annalen der Physik. IV. Folga. 27.
H. du Bois u. G. J. Elias.
282
Gruppe
-
-
htensitiit
EinfluB eines LIngsfeldes von 39 kgs
bei -190°
Unverilndert.
stark,
twas ver,
waschen
Unverlndert; nur d = - 0,18; bildet dastark,
twas ver.
durch mit, der vorigen Bande eine
breite Bande.
waschen
!
stark,
Yerbreitert bis ps8= 0,lS; d = - 0,07.
539,3 0,13
twas ver,
waschen
- Schwaches Band entsteht,
0,18, vielleicht Duplet; Mitte 539,6.
_ GelbZiemlich schwaches Duplet entsteht ;
griin
6'1 @"=
0,OS; d 1 = 0,22; Mitte 540,2.
ziemlich
Duplet;
@'=
0,09; @"=
0,13; d I = 0,29.
0,31
540,95
d = +0,08; zwischen den Komponenten
tark, ver.
Schatten.
waschen
543,7 0,13 schwach, Schwaches Duplet; @' = 8'' = 0,09;
d I = 0,53; d = 0.
verwaschen
Starkes Duplet; @'=
8"- 0,07;d h = 0,21.
stark
544,3 0,09
d = 0,05.
545,8 0,09 schwach Schwaches Duplet; @'rind @"sehr schmal;
d 1 = 0,22; d wahrscheinlioh negativ
und sehr klein.
-
356,15 0,09
stark
schwach
556,55 0,11
7,
j54,3
Rot
657,3
0,27
0,20
stark
Unveriindert; nur d = - 0,09.
Unveriindert; nur d = - 0,22.
Triplet; @'=
@"=@"'=
0,09;d 1'- 0,18,
d I"= 0,40; 8 = 0 , l l .
Starkes Duplet; @'=
@"=O,OS; d l =0,31;
d = 4- 0,09.
-
2. Poiarisationsebene vertikal.
Nicht untersucht.
Griiu
536,s
Belb-
stark;
etwas ver
waschen
stark
schwach
Wird vielleicht etwas verengert; ubrigens
unverlndert.
Duplet; @' = 8'' = 0,09; d I = 0,44;
6 = -I-0 , l l .
Scheint verstiirkt zu werden; fiillt iibrigens
zusammen mit langwelliger Komponente des vorigen Duplets.
283
Selektive Absorptions- und Ruoreszenzspektra.
Gruppcl
1
A
Po
IIntensitl
EinfluB eiues Liingsfeldes von 39 kga
bci -190°
Pgg
Schatten
542,8
0,13
schwach
verwaschen
ziemlich
stark
0,09
-
0,04
0,04
0,04
650,O
0,09
ziemlich
stark
Lnfar
Schatten
stark
0,37
0,09
Schatten
652,4
I
0,37
ziemlich
sch wach
stark
Schatten
ziemlich
schwach
ziemlich
stark
ziemlich
schwach
stark
schwach
71
l l
658,2
0,15
Schwachc Linie entsteht;
= 0,og.
Mitte 541,9.
Scheint verwaschener zu werden , und
sich aufzuloseu im Schatten des nachfolgenden Triplets.
Etwas verwaschenes Triplet, symmetrisch;
@’= @”’=0,13; (?”=0,Og; d I ’ = d A”
= 0,18; 6 = - 0,07. Zwischen den
Komponenteu und beiderseits Schatten.
0,04; 6 = - 0,ll.
Verengert bis auf /Isg=
Verbreitert bis auf Bsg= 0,09; 8 = 0,11.
Schwaches Duplet; B‘ = @” = 0,04;
d I = 0,13; d wahrscheinlich negativ
und sehr klein.
Symmetrisches Duplct; @’=(I”= 0,04:
d I. = 0,35; d = + 0,09.
Symmetrioches Duplet; @’=(I”= 0,04;
d I = 0,22; 9 = + 0,04.
stark
Starkes Duplet; ,B‘ = 0,18, @” = 0,22;
d I = 0,51; 6 = 0,14 (bezuglich der
Bande 650,6). Schotten verschwunden.
Scheint verwaschener zu werden und sich
aufzuliisen im Schatten des nnchfolgenden Triplets.
Sehr starkes Triplet; @‘=0,09, @”=8“‘
= 0,18;
dd’ = 0,31, d l ” = 0,35;
6 = - 0,06. Zwischen den Komponenten und beiderseits ziemlich
starker Schattcn.
Unveriindert; nur 6 = 0,27.
-
-
Verengert bis auf
Pso= 0,13;
Verbreitert bis auf
os0=0,18; 6 = - 0,07.
8=
+ 0,07.
Unsymmetrisches Duplet; P’= @”=0,13;
d 1 7 0,66; 6 = + 0,04.
Unveriindert; nur 6 = f 0,27.
Unverlndert; nur 6 = 0,13.
Triplet; @’=
8“- ,Y”= 0,09: d A‘= 0,27,
d I ” = 0,22; 6 = 0,07.
+
+
19*
H.
284
du Bois u. G.
J. Blias.
8 45. Zweitens seien die Beobachtungen mit Quermagnetisierung angefiihrt.
O p t i s c h e A c h s e v e r t i k a l , I F e l d r i c h t u n g [und
1Strahlenrichtung]. Durchleuchtungsstrecke 0,7 mm. Temperatur + 18O.
1. Polarisationsebene horizontal.
--
.Gruppe
~
ntensitii
520,4
0,18
ziernlich
scliwach
521,s:
0,27
523,5
0,35
ziemlieh
stark
stark
525,O
0,33
526,7
0,25 schwach
544,4
0,09
eiemlich
schwach
Wahrscheinlich Duplnt; j3'= @"=0,09;
d A = 0,26; d = 0.
654,31
0,27
stark
657,3
0,29
19
Verengert bis auf @40=0,22; d = - 0,09.
Unsymmetrisches Duplet; 8' = ~ " = 0 , 0 9 ;
d I = 0,35; kurzwellige Komp. stiirker
als Iangwellige; d = + 0,13.
--
Griin
Gelbgriin
Rot
EinfluB eincs Querfeldes von 40 kgs
bci + I s 0 .
A
1
eiemlich
stark
Unsymmetrisches Duplet; p'= @"=0,09;
d A = 0,57; kurewcllige Kornp. etwas
schwlcher als langwellige; 8 = 0,15.
Verbreitert bis auf @,,,=0,35; etwas Aufhellung in der Mitte; S = 0,04.
Wird Schatten, f140 = 0,62 mit symmetr.
gelegencm Kern, dcssen Breite 0,27 ;
d =- 0,ll.
Uusyrnmetr. Duplet; ,4'= 0,22, p" =0,18;
d A = 0,46; kurzwellige Komp. etwas
stlrker als langwellige; d = 0.
Wird verwaschener, und syrnrnetrisch
verbreitert bis auf @40 = 0,34.
-
-
2 Polarisationsebene vertikal.
520,4
0,lS
stark
520,9
0,18
11
521,3
0,15
521,95 0,11
Griin
523,5
0,25
524,O
0,18
524,4
0,18
525,O
0,25
>I
ziemlich
stark
stark
ziemlich
stark
eiemlich
stark
schwach
-
Unverilndert;'nur d = 0,09.
Duplet; @'=f'=0,09;dl=0,35;
is= -0,04.
Wird violettseitig um 0,09 schmaler.
Unsyrnmctrisches Duplet; 8'- 0,09, ,6"
sehr schmal; d 1= 0,13; il= - 0,09.
Duplet; @'=,5"'=0,18;dA=0,48;8= -0,O'i.
Wird verwaschener.
Verschwindet.
Symmetr. verbreitert bis auf 0,38; wird
verwaschener.
Selektive Absorptions- und Fluoresrenzspektra.
285
-- ~
Gruppt
EinfluS eines Querfeldes von 40 kgs
bei + N o .
1
Po
htensitiit
541,3
0,18
schwach
Gelh- 542,9
piin
0,20
ziemlich
schwach
Wird verwaechener zu verwaschen, urn
Wird verwaschener jdeutlich zu beob1
achten.
545,9
0,22
ziemlich
schwach
Wahrscheinlich Duplet;
d I = 0,441 6 = - 0,04.
650,'l
0,27 ziemlich
-- -
schwach
Rot
p'= b"-
0,09;
Etwas verst&rkt; d = - 0,09.
652,5
0,3 1
stark
Triplet; @'=@"'=O,lS; ,9"=0,09; d ='.I
0,40, d 1"=0,31; S= -0,04. Zwischen
den Komponenten Schatten.
653,s
0,18
ziemlich
schwach
Wird rotseitig um etwa 0,04 verbreitert.
656,4!
0,27 schwacb
Unverandert; nur d =
6%,3
0,27 schwach
Verengert bis auf pa,, = 0,18; wird verwaschener; d = - 0,13.
€J 46. G l e i c h e Achsenlage.
- 0,04.
Temperatur -190O.
1. Polarisationsehene horizontd.
Gruppt
lntensitat
EinfluB einrs Querfeldes von 40 kgs
bei -190°
520,4 0,18
stark
Unsymmetrisches Duplet; @'=p"- 0,09;
d I = 0,48; kurzwellige Komp. etwas
schwacher als langwellige; d = -0,04.
521,s 0,22
stark
Unsymmetr. Duplet; /?'=0,04, @"=0,09;
d 1 = 0,20; kurzwellige Komp. etwas
schwiicher als langwellige; a= -0,05.
523,5 0,40
itark; etw.
Licht in
der Mitte
Triplet; @'=@"'=0,09; @"=O,lS; d Y=
0,22, d i"= 0,31; d vielleicht negativ
und sehr klein.
524,s 0 , l S
stark
Unsymmetrisches Duplet; @'=@"=0,13;
d .I = 0,48; kurzwellige Komponente
stiirker als langwellige; 6 wahrscheinlich positiv und sehr klein.
526,s 0,18
ziemlich
schwach
Verbreitert bis auf @40 = 0,32; wird verwaschener; d wahrscheinlich negativ
rind sehr klein.
Grun
H. du Bois u. G. J . Eliaa.
286
-
EinfluE eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190O
Gruppe
Schatten
Oelbgriin
539,3
0,13
-
-
stark;
twas ver
waschen
stark ;
mtwas ver
waschen
stark;
twas ver
waschen
-
543,7
0,13
544,3
0,09
ziemlich
tark, ver
waschen
schwach
verwascben
stark
545,s
0,09
schwach
540,95 0,31
0,09 schwach
554,3 0,27
stark
356,lE 0,09 schwach
?56,55 0,11
1,
Bilden zusammen eine Bande, ,b’40 = 0,35,
deren Mitte bei 538,6.
Unsymmetrisches Duplet;
@”=0,09; d 1 = 0,51; il =
8’ = 0,13,
+ 0,17.
Verwaschene Bande entsteht;
= 0,18;
Mitte 540,l.
Ziemlich verwaschenes, symmetrisches
Duplet; @‘ = @”=0,13; d l = 0,33;
8 = + 0,12.
Verschwindet.
Starkes, symmetrisches Duplet; 6’ = 6’’
= 0,09; d l =: 0,27; 8 = - 0,04.
Schwaches, symmetrischesDuplet; @’=
6’’
= 0,04;d I = 0,22; il = 0.
~
553,7
Rot
357,3
0,20
Q 47.
stark
Verschwindet wahrscheinlich.
Verbreitert bis auf @40 = 0,44 ; 8 = - 0,09.
UnverSlndert; nur 8 = - 0,40.
Schwaches, symmetrischesDuplet ;@’=@”
=0,09; d Z = 0,40; 8 = - 0,24.
Starkes, symmetrisches Duplet; 8’ = 6”
= 0,09;d i = 0,35; 8 = i- 0,04.
wisationsebene vertikal.
520,4
0,22
520,9
0,18
Unverandert; d vielleicht negativ und
sehr klein.
Duplet; 8’ = 6’’ = 0,09; d l = 0,35;
521,3
0,13
Unsymmetrisehes
Griin
il = - 0,09.
Duplet; 8’ = 0,13;
@”=0,04; d 1=0,27; kurzwellige Komponente
8 =
521,9
0,01
starker
+ 0,lS.
als
langwellige;
Unsymmetrisches Duplet; 0’ = 0,09;
@”=0,04; d 1=0,20;kurzwellige Komponente starker als langwellige;
d = 0,05.
-
Selektiue Absorptions- und phoreszenzspektra.
287
PO
ntensitU
-
0,04 schwach
Einflull eines Querfeldes von 40 kge
hei -190O
Duplet; @‘und@“sehrschmal; dI=0,13;
B = - 0,09
-
-
Duplet entsteht; (Iund
’ @” sehr schmal;
d I = OJ3; Mitte bei 522,6.
0,27
ehrstark
etwas
Licht in
Ler Mittc
Triplet; @’=
@”’=0,13; 8” eehr schmal;
d I ’ = 0124, d I ” = 0,20; 8 = + 0,04.
524,O
0,09
ziemlich
stark
Duplet; @’=@”=0,04; d b = 0140; 8 = 0 .
524,4
0,09
ziemlich
stark
Unsymmetrisches Triplet; ,6’= @”=6”‘
= 0,09; d l ‘ = 0,35, d l “ = 0,27; kurzwellige Komponente stsrker als die
beiden anderen; S = 0,09.
524,9
0,09
ziemlich
schwach
Unverhdert; nur 8 = f O109.
Griin
+
ziemlich
stark ;
twas ver
waschen
539,3 0,27 eiemlich
stark;
iehr ver,
waschen
540,2 0,18 schwach
verwaschen
,541,1! 0,15 ziemlich
Gelbstark
griin
536,s
-
0,35
-
-
Unvergndert.
Verschwindet.
Verschwindet.
Ziemlich
@40=
542,4
I
0,11
Schatten
542,s
0,13
544,o
0,04
jchwach,
verwaschen
ziemlich
stark
sehr
schwach
schwaches
Band
entsteht;
0,18; Mitte bei 541,9.
Verschwindet.
Unsymmetrisches Duplet; /?‘=0,09, B”
sehr schmal; d rZ = 0,27; 6 = + 0,04;
zwischen Romp. Schatten; ebenso nach
der violetten Seite, Breite etwa 0,18,
his 542,5.
Vcrschwindet.
H. rtu Bois
288
--
11.
ci. J. Elias.
__
Gruppi
htensitai
I"
__
544,3
-
0,04 schwach
-
-
Gelbgriin
545,s
0,09 ziemlich
stark
-
in fang Schatter
650,O
0,37
651,s
mfa& Schatter
652,4
0,37
652,9
Ende Schatten
653,7! 0,18
Rot
I
650,6
I
1
stark
stark
stark
654,3! 0,13 ziemlich
schwach
656,0! 0,09 schwach
stark
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -1900
Unverandert; nur 8 = - 0,27.
Duplet entsteht; (?'=fl"=O,O9;
dl=0,40;
Komponeiite ziemlich schwach; Mitte
bei 545,25.
Symmetrisches Duplet; 8'- @"= 0,09;
d 1 = 0,22; 6 wahrscheinlich positiv
und sehr klein.
Bildet Bande, &,= 0,40; 8 = - 0,18 (bezuglich der Bande 650,6).
Starkee symmetrisches Triplet; @'=8"'
0,lS; @"=0,13; d l ' = dL"= 0,37;
8 = - 0 , l l (bezuglich der Bande 652,4).
Zwischen den Komp. ziemlich starke
Schatten.
Scheint unverlndert.
Symmetrisches Duplet: 8'- @"=0,09;
d i= 0,22; 8 = + 0,07.
Schwaches symmetr. Duplet; @'=
?"=
0,04; d L = 0,35; 5 = - 0,07.
Wahrscheinlich unverandert.
656,5
O,15
657,O
0 , O S schwach
Verschwindet.
657,3
0,13 schwach
Verschwindet.
658,2
0,15
stark
Symmetriscbes Triplet; ,8'= @"'=0,04,
@"=0,13; dL'=d1"=0,31; d wahrscheidich positiv und sehr klcin.
Erbiumyttriumsulfat [(Er, Y)2(S04)J.
0 48. Dieses unreine Produkt der AufschlieBung von
Mineralien mit Schwefelsaure enthalt wahrscheinlich neben
Erbium und Yttrium in variabelem Verhaltnis ziemlich vie1
Dysprosium und auch Holmium ; ferner andere Erdmetalle in
geringeren Mengen ; es kristallisiert monoklin. Zunlchst seien
wieder die Versuche mit Langsmagnetisierung angefiihrt.
A c h s e n e b e n e I F e l d r i c h t u n g [und
Strahlenrichtung] ; erste Bisektrix vertikal; Temperatur
190 O.
-
289
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
1. Polarisationsebene horizontal.
-- Grupp
i.
Einflub eines Langsfeldes von 39 kgs
bei -190O
ntensita
Po
- 18,7
0,lO
ziemlicli
schwach
L9,2
Q,O9
19,s
0,18
ziemlich
schwach
zicmlich
scbwach
tw. Lich
, d. Mitt,
-
-
ziemlich
stark
20,7! 0,09 ziemlich
stark
sehr
21,4 sehr
zhms schwach
sehr
21,6! sehr
&ma schwach
d2,0 0,10 ziemlich
stark
22,s sehr schwach
chms
20,4
Grun
-
+
Schmale schwache Linie entsteht im
Felde; Mitte bei 520,05.
Unverandert.
Symmetrisches Duplet; @’=d”= 0,09;
d l = 0,22; if = - 0,07.
Verschwindet.
Verschwindet.
UnverLndert; nnr d = - 0,09.
22,7
0,OS
ziemlich
stark
23,l
sehr
chms
schwach
Scheint zusammenzuschmelzen mit der
kurewelligen Komponente des folgenden Triplets.
0,09, @”
Symmetr. Triplet; 8’- @”‘sehr schmal; dI‘= dZ“= 0,24; mittlere
Komp. schwach, beide andere eiemlich
stark; d vielleicht positiv und sehr
klein.
Abgeschwacht; 6 = - 0,09.
23,2
0,lO
stark
Verbreitert bis auf ,5as=0,14; 6 = +0,05.
Nc
drei sehr schwache Randen; nicht untersucht.
Uosymmetr. Duplet; @‘=0,04, 8‘‘ selir
schmal; d I = 0,‘20; kurzwellige Komp
starker als langwellige; 6 = - 0,24.
36,65 Anfaug Schatten Symmetrisches Duplcf; 8‘ = 8” = 0,09;
d I = 0,22; d = - 0,07 (beziiglich der
ziedich
36,9 0,16
Bando 536,9); ewischen den Komstark
ponenten Schatten.
36,l
Gelbgriin
0,lO
Unsymmetr. Duplet; B’~=o,O9, @” sehr
schmal; d I=O,22; kurewellige Komp.
starker als langwellige; 6 = 0,07.
Geschwacht; d positiv klein (vielleicht
entsteht ein schwaches Triplet).
Violettseitige Halfte wird nach Violett
verschoben und vemchwindet ; rechtsseitige Hglfte wird stLrker.
ziemlich
schwach
0,09
1
}
H. du Bois u. G. J . Elias.
290
10
Gelbgun
Yntensitiil
537,1!
sehr schwach
,ehms
537,3!
0,04
537,9
0,07
538,l
0,07
541,9
0,09
542,4! 0,07
543,0! 0,09
543,6!
0,09
11
ziemlich
schwach
sehr
schwach
ziemlich
stark
EinfluS eines LIngsfeldes von 39 kgs
bei -190°
Schmilzt zusammen mit kurzwelligster
Komponente des folgenden Triplets;
d positiv.
Unsymmetrisches Triplet; @'=0,13 (hiermit ist aber feldfreie Bande 537,15
verschmolzen), @" und @"' sehr schmal;
d 1'= 0,20, d l " = 0,09; d wahrscheinlich negativ und sehr klein.
Scheint bis auf Pas= 0,04 schmiiler zu
werden; 6 = 4- 0 , l l ' ) .
Bedeutend schmiiler; d = + 0,22 .)l
Unsymmetrisches Duplet; @'=0,04, 1''
sehr schmal; kurzwellige Komponente
schwiicher als langwellige; d = -0,10.
:.schwacl Wird breiter und verwaschener.
:, schwacl Symmetrisches Duplet; d I = 0,22.
,.schwac! Unverandert.
Triplet; d I.'= 0,18, d I"= 0,27; mittlere
stark,
Komp. stark, beide andern schwacher;
itwas ver
zwischen den Komponenten Schatten.
waschen
653,7 Anfai Schatten
Scheint unverandert.
stark
653,s 0,lO
654,O Endc ichatten
653,l
Rot
9
0,15
49. 2. Polarisationsebene vertikal.
518,7
@' = 0,04, P" sehr schmal;
d I = 0,24; kurzwellige Komp. stiirker
Duplet;
als langwellige; d = + 0,OG.
8' und @"'
i19,2
Unsymmetrisches Triplet;
schmal, @" = 0,09;
d I" = 0,lS; d = 0.
sehr
d l ' = 0,27,
519,8
Unsymmetrisches Triplet; @'=
@"'=0,04,
P': =sehr schmal; dl'= 0,24, dI"= 0,20;
mittlere Komp. schwacher als die
beiden anderen; d = + 0,04.
Griin
1) Die Verhiiltnisse liegen hier wahrscheinlich komplieierter , was
aber nicht mit Sicherheit beobachtet werden konnte.
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
-
Gruppe
I
BO
lntensit at
__
ziemlich
stark
520,75 0,09 ziemlich
stark
(ctwas
chwiiche
sls im
anderen
ipektrum
521,05 0,04
sehr
schwach
sehr
sehr
521,4
chms schwach
521,65 sehr schwach
520,4
Grun
0,lO
291
EinfluB eines Liingsfeldes von 39 kgs
bei -190°
Unverludert; nur iT = + 0,04.
Wird Schstten;
d =: - 0,13.
= 0,27, verwaschen;
Etwas verbreitert.
Etwas verbreitert.
Etwas verwsschener.
duns
522,O
0,lO
522,3
sehr
chma
sehr
chmt
sehr
schwach
schwach
522,7
0,os
ziemlich
stark
523,l
sehr
chma
schwach
523,2
0,lO
-
stark
535,9
sehr
chme
sehr
schwach
schwach
522,5
0,09
1,
Verwaschener.
Unverhdert.
Scheint zusammen zu schmeleen mit kurzwelligster Komponente des folgenden
Triplets.
Symmetrisches Triplet; d I f = d I"= 0,24;
mittlere Romp. stark; die beiden
auBeren schwach; il vielleicht positiv
sehr klein.
Abgeschwgcht; B = - 0,09.
Verbreitert bis auf
0,14;d = + 0,05.
Vcrschwindct.
Unsymmetrisches Duplet; b'= 0,09,
sebr schmal; d I = 0,27; kurzwellige
Komponente starker als langwelfige;
B = - 0,13.
ziemlich
stark
sehr
sehr
chmal schwach
ziemlich
0,20
stark
O,l6
Duplet ; 8' = 6" = 0,09 ; d I = 0,27 ;
d = - 0,05 (dieses Duplet schwiicher als
im snderen Spektrum).
Schmilzt zusammen mit kurzwelliger
Romp. des folgendeuDuplets; B positiv.
Duplet; @'=0,09, @"=
0,04; d b = 0,29;
8 = 0 ; violettseitig Schatten; vielleicht
entstanden aus der Verschmelzung mit
der feldfreien Linie 537,2.
H . du Bois
292
schwach
sehr
schma schwach
541,2 sehr
sehr
schma schwach
541,6 sehr LuEerst
schma schwach
541,9 0,09 ziemlich
schwach
Nicht untersucht.
Verbreitert bis auf
0,35
538,35 sehr
grun
542,45 0,07
543,05 0,09
Rot
sehr
schwach
653,15 0 4 2
eiemlicli
schwach
= 0,13 ; 6 = - 0,07.
Verstarkt.
Verstarkt; S =
- 0,1&
Unsyrnmetr. Duplet ; @'=0,04, @" sehr
schmal; d rZ=O,ll; kurzwellige Komp.
schwiicher als langwellige, heide Komp.
schwacher als im anderen Spektrum.
Wahrscheinlich verbreitert und verwaschener.
Wahrscheinlich symmetrisches Duplet ;
d h = 0,22.
Wahrscheinlich unvertndert,
sehr
schwach
schr
schw ach
543,60 0,09
G. J . Elia.7.
EinfluB eines Langsfeldes von 39 kgs
bei - 190O
[ntensital
538,l
u.
Vielieicht Triplet, jedenfalls viel
schwacher als im anderen Spektrum.
Q 50. Sodann seien die Beobachtungen mit Quermagnetisierung mitgetei!t.
A c h s e n e b e n e 11 F e l d r i c h t u n g [und IStrahlenriclitung];
erste Bisektrix vertikal. Temperatur - 190 O.
1. Polarisationsehene horizontal.
Inteusitat
~
ziemlich
schwach
ziemlich
schwach
Griin
l l
519,8
0,18
I/
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190O
Bbgeschwiicht und schmiiler ; 5 = - 0,05.
Unsymmetr.Triplet; @'=0,04, @" und 8''
sehr schmal; d h'e 0,28, d h"= Ol25
d = 0,04.
eicrnlich Unsymmetr. Triplet; 8' = 0,04,@"und fl"'
schwach,
sehr schmal; d l ' = 0,29, d l " = 0,18;
?tw. Licht
S = f 0,06.
-
1) DaB diese Linie feldfrei anwesend, ist nicht absolut sicher; vielleicht entsteht die Linie 541,4 im Felde.
Selektive Absorptions- rind Fluoreszenzspektra.
Intensitat
ziemlich
stark
520,7E 0,09 ziemlich
stark
521,06 0,04
sehr
schwach
521,6E sehr
sehr
chmal schwach
522,o 0,10 ziemlich
stark
522,3 sehr
sehr
chmal schwach
Grun
522,5 sehr schwach
chmal
522,7 0,08
ziemlich
stark
520,4
523,l
523,2
523,8
0,10
sehr ziemlich
chmal stark
0,113
stark
0,09
schwach
zwei sehr schwache
Banden (nicht gemessen:
536,t
schwach
536,6i
536,9
0,16
ziemlich
stark
sehr schwach
chmal
537,3! 0,04 schwach
Gelb- 537,1!
griin
537,9
0,07
538,l
0,07
ziernlich
schwach
sehr
schwach
293
EinfluB eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190°
Wird verwaschener Schatten, (Ido
= 0,18;
6 = - 0,04.
iymmetrisches Triplet; @‘=@”‘=0,05,
@” sehr schmal; d 1’= d I” = 0,175.
Berschwindet.
Berschwindet.
Wird verwaschener Schatten; &,=0,18;
6 = 0.
Berschwindet.
Verschwindet.
Duplet; 8’ = 0,05, 8’’ sehr schmal;
d 1 = 0,27; kurzwellige Komp. starker
als langwellige; 6 = + 0,10.
Verschwindet.
Unverandert.
Verschwindet.
Verschwinden.
Unsymmetr. Dnplet ; @‘ sehr schmal,
@”=0,04;d 1=0,28; kurzwellige Komponente schwacher ah Iangwellige;
8 = - 0,oa.
@”=0,09;
Yymmetrisches Duplet; @’=
d 1 = 0,18; 6 = - 0,15 (bezuglich der
Bande 536,9); zwischen den Komp.
schwacher Schatten.
Etwas verstiirkt.
0,09, 8’’ sehr
Unsymmetr. Duplet; @’=
schmal; d 1= 0,16; kurzwellige Komp.
bedeutend stiirker als langwellige;
d = + 0,06.
Verstarkt; verbreitert bis auf
= 0,lO;
6 = + 0,oa.
Unverandert; nur 8 = + 0,22.
1% du Bois u G. J. Elias.
294
-
T’
htensitgt
PO
__
Einflui3 eines Querfeldes von 40 kge
bei -190a
~
0,09
ziemlich
stark
542,4! 0,07
ziemlich
schwach
543,0!
ziemlich
schwach
ziem 1i cb
schwach
541,9
Gelbgriin
0,09
543,6! 0,09
650,3
0,26
schwach
652,O
0,18
71
653,l
stark;
itwas ver
waschen
mfang Schatten
Unsymmetrisches Duplet; @’ = 0,07,
(?“=0,04;d i=0,23; kurzwellige Komponente starker als langwellige;
6 = - 0,05.
Triplet; f?’, (?” und @”‘ sehr schmal;
d l ’ = 0 , 2 3 , d i ” = 0 , 2 4 ; die Komp. ziemlich gleich stark; d = + 0,04.
Symmetrisch verengert bis anf
= 0,05.
Duplet; ,8’und @”selirschmal; db=0,31;
Komponente schwach, aber scharf;
d = - 0,01.
Unverandert.
Unsymmetrisches Duplet; p’ nnd 8”sehr
schinal; d 1=0,31; kurzwellige Komp.
starker als Iangwellige; b = O l l l .
Unsymmetrisches Triplet; @’ = 0,08, 8’’
sehr schmal, @”‘=0,03; d I ’ = 0,11,
d A“= 0,43;13 = 0.
-
653,7
0,15
653,s
654,O
Ende
654,8
0,lO
655,6
656,3
0,18
0,18
657,4
O,13
659,3
0,18
11
Rot
8
Griin
I
scharf
Schatten
ziemlich
schwach
schwach
sehr
schwach
schwach
0110
Violettseitig wird Komp. abgetrennt in
einem Abstand 0,23 von der feldfreien
Bande; uhrigens unverandert.
Unsymmetrisches Duplet; @’ = 0,09,
@”=0,13; d 1 0,46; 6 = 0,19.
Wird verwaschener.
Verbreitert bis auf & = 0,27; d = +0,13.
-
Sehr schwaches Duplet; @‘ = P” = sehr
schmal; d I = 0,13; d = + 0,09.
Versch windet.
51. 2. Polarisationsebene vertikal.
518,7
0,lO
519,2
OlO9
519,s
0,18
ziemlich
schwach
ziemlich
stark
Abgeschwlcht und schmtiler; b=
- 0,05.
Etwas verwaschenes Duplet; 8’ = 0,06,
@”= 0,08; d I = 0,26; 13 = - 0 , l l .
ziemlich Unsymmetrisches nuplet; @’=
0,04, 0’’
sehr schmal; d b = 0,29; d = - O109.
schwach;
etw. Licht
i. d. Mitte
8e‘elektive Absorptions- und Fhoreszenzspekla.
295
BO
Eioflub eioes Querfeldea von 40 kgs
bei -19O0
[ntensitii’
D,10
ziemlich
stark
520,75 0,os
ziemlich
schwach
schwach
520,4
521,05 0,04
521,65 sehr
522,o
522,3
GrUn 522,5
522,7
chma
0,lO
11
71
sehr
sehr
shma schwach
sehr schwach
chma
0,oa ziemlich
stark
sehr ziemlich
stark
chma
stark
523,2 0,lO
zicmlich
523,s 0,09
stark
zwei sehr schwache
Banden (nicht gemessen
523,l
535,s
536,l
sehr
sehr
schmal schwach
0,os
schwack
556,65 Anfang Schattei
Gelbgriin 536,s
0,16
ziemlick
stark
Wird verwsschener Schatten, pI0 = 0,18,
etwas stgrker als im anderen Spektrum;
6 = - 0,04.
Symmetrisches Triplet; @’=@“‘=0,05,
0’’ sehr schmal; d b’= d 2”= 0,175.
Verschwiodet.
Verschwindet.
=
Wird sehr verwaschener Schatten;
O J 8 ; 6 = 0.
Verschwiodet.
Verechwindet.
Duplet; @‘=0,05, 0’’ sehr schmal;
d A = 0,27; kurzwellige Komp. starker
als laogwellige, beide stilrker als im
anderen Spektrum; 6 = -k 0,lO.
Verschwindet.
Unveriindert.
Sehr verwaschen, kaum noch zu seheo.
Verschwinden.
Verschwindet.
Unsymmetr. Duplet; 8’ sehr schmal,
@”=0,04; d I =0,28 ; kurzwellige Komponeote schwacher ale laogwellige;
d = - 0,oa.
Unsymmeirisches Duplet: 8’- B”- 0,OS ;
d I = 0,18; kurzwellige Komponente
schwacher als langwellige; 6 = 0,15
(bezuglich Bande 536,9).
,
-
Verschwindet.
Unsymmetr. Duplet; 6’- 0,09, 6’’ sehr
schmal; d I = 0,16; kurzwellige Komp.
stlrker als langwellige , beide starker
als im aoderen Spektrum; 6 = + 0,06.
H. du Bois u. G. J. Elias.
296
-- -.I
Gruppt
Po
Einflutl eines Querfeldes von 40 kgs
bei -190°
Inten sit a1
- __
538,l 0,35 schwacb,
verwaschen
541,9 0,09 ziemlich
schwach
~
Gelbgriin
542,45 0,07
sehr
schwach
sehr
schwach
543,65 0,09
sehr
- - schwnch
543,05 0,09
651,95 0,09
-
-
653,15 0,12
Rot
ziemlich
stark
ziernlich
schwnch
stark
653,s
0,lO
654,O
Endc Ychatten
654,s
0,OS
657,4
ziemlich
schwach
0,09 schwach
Wird rotseitig um 0,09 verbreitert. (Vielleicht Triplet mit Schatten zwischen
den Komponenten.)
Symmetrisches Quadruplet; d i‘=0,18,
d 1” = 0,23, d I“‘= 0,18; innere Komp.
zieml.stark, a d e r e schwach; 8 = -0,05.
Triplet; @’,
: und B”’ sehr schmal;
0
d 1’=0,23, d I = 0,24; die beiden kurzwelligeren Komp. schwach, die langwelligste sehr schwach; 4 = + 0,04.
Verstiirkt, und symmetrisch schmaler bis
auf &o = 0,05.
Verschwinde t
Unveriindert.
Schwache, schmale Linie entsteht im
Felde; Mitte bei 652,35.
Unverilndert.
Violettseilig wirdKomp. abgetrennt(diese
schwacher als irn anderen Spektrum)
in einem Abstand 0,23 von der feldfreien Rande 653,s; ubrigens unverhd.
Schwaches Duplet; ,6’und 1”sehr schmal;
d I. = 0,27; d wahracheinlich = - 0,02.
Unverandert.
I
Erbiumnitmt [Er(NO,), .6H,O].
Q 52. Durch Einsieden der Liisung erhalt man auch
dieses als a m o r p h e durchsichtige Masse, deren Absorptionsspektrum viele schmale Banden aufweist, ohne indessen besonderes Interesse zu bieten. Qon dem sehr hygroskopischen
monoklin k r i s t a l l i s i e r t en H e x a h y d r a t untersuchten wir
Plattchen voii durchschnittlich 0,6 mm Dicke, welche beide
optische Achsen enthielton. Die Banden waren hier feiner
als bei irgend einem anderen der bisher untersuchten Praparate. Es wurde mit u n p o l a r i s i e r t e m Lichte beobachtet
und zwar nur mit Langsmagnetisierung.
Selektiue Absorptions- und Fluoreszenzspektra.
-
Gruppe
I
EinfluE eines Llngsfeldes von 39 kgs
bei - 190°.
A
-
516,4
517,2
0,17
0,13
517,6
-
518,O
518,3
518,6
Griin 519,l
519,7
0,06
0,l 1
0,07
0,lO
0,16
520,2
0,17
Verbreiterung (nicht gemessen).
Quadruplet; (?”=0,12; ~ = O , l t i ; @‘ und
(I”’’ sebr fein; d I ’ = O , O S , d I” = 0,27,
d I”’ = 0,008; 8 kleiner negat. Wert.
Nicht mehr sichtbar.
Sehr komplizierter Linienkomplex , wclcher ohne weiteresnicht entwirrt werden
konnte.
Duplet.
Unsymmetr. Quadruplet; @” = 0,11,
@”’ = 0,135; 8’ und @”“ sehr fein;
dl‘ = 0,07,d I ” = 0,255, dI”‘=0,13;
d = - 0,05.
Unsymmetr. Duplet; (7 = 0,05, @” sehr
schmal; d I = 0,175.
Unsymmetr. Triplet (bzw. Duplet mit
violettseitigem Trabant).
Unsymmetr. Quadruplet; 1.Komp. zieml.
stark, 2. und 3. stlrker, 4. schwach.
0,14
0,11
534,s
0,13
0,13
schwad
-
Schatten l)
535,s 0,09
536,95
-
Gelb- 537,15 0,05
griin
schmalei
Trabani
-
I /
537,3t schm. schwach
Trabanl
537,6 0,06
-
537,s schm.
297
Trabani
Verbreiterung und Verwbserung.
Unsymmetr. Duplet: von Violett nach
Rot erst Schatten 0,29 breit, d a m
starke Komp. ((?’ = 0,18) bei 535,33,
d a m Abschattierung, sodann schwache
unscharfe Komp. (f’=0,26) bei 535,s.
In 1. OrdnungTriplet: @ ’ = 0 , 1 0 , ~ = 0 , 0 5 ;
@”’ = 0,07.
Die Mitten der beiden ersteren Komp.
sind 0,44 bzw. 0,14 nach Violett, die
der letzteren 0,05 nach Rot verscboben
bezugl. der feldfreien Bande 537,15. I n 2. Ordnung ist die Aufspaltung deutlicher: 536,95 gibt ein symmetr. Duplet
(d I = 0,44); 537,15 ein unsymmetr.
Duplet.
Triplet: (7=0,08, ,9”=0,08, 8“- 0,10;
die Mitte der ersten Komp. ist 0,02
nach Violett, die der beiden folgenden
0,07 bzw. 0,34 nach Rot verschoben
bezuglich der feldfreien Bande 537,6.
1) Bilden bei dickeren Kristallplattchen zusammen eine starke
Bande.
Annalen der Physik. IV. Folge. 27.
20
H. du Bois u. G. J. Elias.
B*
ntensitl
538,5
chm.
Duplet.
3ymmetr.Duplet; ,L7 =@"=
0,08; db = 0,30;
violettseitiger Schatten, wo sich vielleicht eine dritte Komp. befindet;
8 = - 0,03.
Unsymrnetrisches Sextuplet, dessen vier
AuBenkomp. schmal und schwach sind,
die mittleren stark, und zwar ,6"'= 0,06,
&"" = 0,03; 8 = 0; die Abstaude betrrgell dI=Q,41, dh'=0,045, dk':'=0,05,
d I"' = 0,11, d I""- 0,17,d I""'= 0,035.
Beide kurzwelligste Komp. durch
Schattierung vorbunden.
Verwaschene Bande, 0,22 breit, in der
Linien nicht mit Sicherheit xn nnterscheiden waren; indessen vielleicht ein
Triplet. b = - 0,03.
Unsymmetrischcs Quadruplet; drei kurzmelligsten Komp. ziemlicb stark, vierte
langwelligste nur schwach. dA'= d a''
= d I"'= 0,18.
539,lt 0,09
539,7
0,08
540,
0,07
540,8
0,07
61@,3
640,9
-
-
642,2
0,09
-
642,8
0,11
-
650,5
0,09
651,3
0,09
Gelbgriin
Rot
EinfluB eines Langsfeldes von 39 kgs
bei -190°
-
verwassert
verwissert
Unsymmetrisches Duplet.
Unsymmetrisches Duplet.
Duplet: ,8 schmal; @ " = O , l l ; d1=0,09;
8 = 0,135. Vielleicht noch eine dritte
rotseitige Komponente.
Triplet: 0' und 0"' schmal, @"= 0,125;
d l ' = 0 , l l ; d I " = 0,16; a = + 0,06.
Verbreiterung: pSs= 0,35, d ,8=0,26 (vielleicht Quadruplet).
Verbrciterang:
= 0,40, d 8
, = 0,31.
+
Erbiummagnesiumnitrat [2 Er(NO,), . 3 Mg(NO,), . 2 4 H,O].
8 53. Bei einem durch Einsieden erhaltenen a m o r p h e n
Praparat von 10mm Dicke fielen folgende Gruppen auf.
Die grune Gruppe: bei 18O drei starke Banden 516,9 bis
517,2, 517,7-519,5, 520,s-521,7.
Bei - 190° wurde diese
wie folgt aufgelost: 518,8-514,0, 514,s-514,9, 515,l-517,7,
516,3-517,2, 517,7-519,3, 520,l (schwache Linie), 521,O bis
521,s.
Selektive Absorptions- und Pluoreszenzspektra.
299
Die rote Gruppe zeigt bei - 190° eine Anzahl eigentiimIicher Doppellinien, z. B. 641,4 und 642,6; 643,7 und 645,6;
647,7 und 649,4: Bei 18O ist von diesen Linien nichts zu
sehen.
Das ganze sichtbare Spektrum dieses Salzes umfaSt etwa
40 Banden und Linien, teils so schwache, daB sie bei einer
geringeren Durchleuchtungsstrecke ganz verschwinden.
Glasee Erbiumpraparate.. Erbiumborax wurde erhalten
durch Schmelzen von etwa 15-20 Proz. Erbiumoxyd mit
wasserfreiem Borax als gelbe, durchsichtige amorphe Masse,
Hier hat eine Abkuhlung keinen so einschneidenden EinfluB,
Die griine Gruppe zeigt bei 18O drei Banden 516,9-517,2,
518,O--519,1, 520,6-522,2. Bei - 190° liegen diese 516,6 big
517,0, 5 1 7,8 -5 19,0, 5 20,4 -522,4 (vielleicht Doppelbande).
Erbiumglas erhielten wir von der Firma S c h o t t & Gen.
(V. S. 5257); es enthielt 2 Proz. B,O,, 58,5 Proz. SiO,, 7,5 Proz.
Ntt,O, 12 Proz. K,O, 10 Proz. ZnO, 10 Proz. ErzO, laut Angabe. Es zeigt einige schmale, aber nicht allzu schrtrfe Banden.
Die grune Gruppe umfaBte bei 18O 517,O-517,3, 517,8,
518,4-518,9, 519,1, 520,O-520,2, 521,l--521,8. Bei - 1900
liegen diese 516,5-517,2, 517,9, 518,2-518.6, 519,0, 519,s
bis 520,0, 521,O-521,2, 521,8-522,3.
Die rote Gruppe zeigt bei 18O schwache Banden 650,O bis
654,c) und C56,4-661,l.
Bei - 190' schwache Linien 648,9,
651,6, 655,5, 657,6.
VI. Eliebente paramagnetisohe Reihe.
+
8 54. Uranylkaliumsdfut [UO,K,(SO,),
2' H,O].
Ein
rhombisches Plattchen, beide optische Achsen enthaltend,
0,7 mm dick, wurde in einem Llugafelde von etwa 40 kgs mit
unpolarisiertem Lichte bei - 190 O untersucht. Die bekannten
Banden erschienen hier vie1 zahlreicher und schmaler als beim
Nitrat, u. a. 487,8, 488,2, 488,8 und 490,5 im Blau. Diese
Banden schienen zwar im Felde etwas zu verw&ssern, aber
die Erscheinung war hier zweifelhaft und die Verbreiterung
keinenfalls groBer als 0,02 pp. Bei den vielen Banden im
Violett war gar kein EinfluB des Feldes zu sehen.
20*
300 15.du Bitis
u.
G. J.Elhias. Selektius Absoiptionsspektru u s w .
Uranylnitrat [UO,(NO,), + 6H,O]. Es wurde ein monoklines Plattchen yon 2 mm Dicke untersucht. Im Blau lsei
18O zwei unscharfe Banden 467,5-471,6 und 484,9-488,O;
bei - 190° starke Bande 467,9-469,7 (vielleicht nicht einftich), Schatten bis 470,3;starke scharfe Bande 484,5-484,9,
dann Schatten; Bande 485,3-485,7, Schatten bis 486,3.
Zusammenfassung der Hauptergebnisse.
Allgemeinere Ergebnisse der vorliegenden, zuniichst rein experimentcllen Arbeit sind bcreits $8 6-10 mitgeteilt.
Der Zeeman-Effekt scheint im allgemeinen n i c h t von der Temperatur und dem Aiiion unabhgngig xu sein.
Der Effekt tritt in bcsonderem MaSe bei kristallisierten verdunnten
festcn Lasungen auf, mie man sic namentlich in manchen Edelsteinen
und seltenen Mineralen vorfindet.
Die Werte von d 1 / k 8 schwanken erheblich, sind aber von der
Ordnung 10em-l fur die benutzten Felder von etwa 40 kgs. Rot und
Orange eignen sich am meisten zur Beobachtung.
Mehrere Doppelsalze des Chroms und Kaliums aeigen hei
190°
Verbreiterungen der Banden in starken Feldern.
Die roten Absorptionsbanden des Rubins werden in Liings- und
Querfeldern j e nach der Orientierung in Triplette oder Quadruplette aufgespalten.
Die entsprechenden Fluoreszenzbanden verhalten sich ganz genau
ebenso, bis auf den Polarisationszustand.
Die Verbindungen seltener Erden, besonders die Nitrate, liefern die
reichste Ausbeute typiscber Zeem an-Effekte.
-
Zum Schlusse mochten wir den Herren Proff. E r d m a n n ,
R. Meyer, Miethe, Rosanheim, R u b e n s und W i c h m a n n
auch an dieser Stelle unseren besten Dank ausdrucken fur die
giitige Uberlassung mertvoller Apparate oder Praparate.
(Eingegangen 31. Juli 1908.)
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