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Die Bergmannserie von Csium.

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378
5. Die Btwqmamnsede uon Cds6um;
v m
K. W.He4flnev.
Von allen Serien sind die sogenannten Bergmannserien
am wenigsten erforscht. In vielen Serienspektren sind sie noch
nicht gefunden (z. B. bei der Sauerstoffgruppe), bei andern
sind sie m a r schon lange bekannt, aber noch nicht auf Zeemann- und Starkeffekt untersucht. Selbst genaue Wellenlangenwerte liegen oft noch nicht vor, z. B. bei den Alkalien. h i
diesen hangt das damit zusammen, da8 die in Frage stehenden
Serien meist im Ultrarot verlaufen und deshalb der Erforschung
nicht ohne besondere Hilfsmittel zuganglich sind. Fiir gro6e
Atomgewichte liegen bei den Alkalien die Verhiiltnisse giinstiger ;
so ist fur Kalium die Bergmannserie vorn Gliede 7b (8906A.-E.),
fiir Rubidium vom Gliede 6 b (8874d.-E.) und fiir Casium
vom Gliede 5 b (8083 d.-E.) an init Dicyaninbadeplatten
photographisch zugiinglich.
Bei Casium konnten auch die einzelnen Glieder der Bergmannserie als Paare ( A Y = 97,6 em-l) gemessen werden, im
Gegensatz zu den ubrigen Alkalien.
Unentschieden ist noch die Frage nach der Struktur des
b-Termes. Ist er einfach, oder erstreckt sich die ,,Permanenz
der Multiplizitaten"1) auch auf ihn? Mit der Klarung dieser
Frage fur ein Dublettsystem besehaftigt sich die vorliegende
Note.
1. Die Erxeugung dee Spektrums.
In einer friiheren Arbeit2) von mir war das CBsiumspektrum
schon einmal der Gegenstand einer Untersuchung. Der damalige Hauptzweck war die genauere Bestimmung der roten
und ultraroten Linien bis 9200 A.-E., speziell der Bergmannserienlinien. Es ergab sich damels, da6 die Linien der Bergmannserien im Luftbogen eine starke Unscharfe nach rot
-
1) A. Sommerfeld, Ann. d. Phys. 68. S. 224. 1920.
2) K. W. MeiBner, Ann. d. Phys. 60. S. 720. 1916.
zeigen , die im Vakuuni bogen verschwaiiil. Dies@ Unschiirftt
macht eine genaiie Ermittlung der Welleiilange unmoglich.
Fur Priizisionsniessungen, wie i;ie in cler vorliegenden Arbeit,
versucht wurden, war es somit notwendig, das Spektruni iin
Vakuum zu erzeugen. Da 1 g metallisches Cksium zur Verfugung stand (von E. M e r c k , Darmstadt), eivpfahl sich din
Verwendung von Vakuumrohren. Diesc hatten verschiedene
Formen fur ,,gerade Durchsicht ". Ini allgemeinen wa,r die
Kapillare weit gewiihlt. Das Einschmelzen der Elektroden
muBte ohne Verwendung von Bleiglas geschehen, da dieseF
vom C&siuni sehr bald zerstiirt wird. Die Fullung der Rohren
wurde in d e y ublichen Weiscl durch Destillatioii des Metalls
vorgenommen. Gewohnlich wurden die Rohreii nicht vollstandig von dem Wasserstoff befrait, den das Metal1 abgab,
da sich zeigte, daB solche mit etwas H, gefullte Rotiren langew
Lebensdaner besaBen, als die vollstandig evakuierten. Gunstiger ware wohl eine Fiilltmg niit Heliiiix gewesen, nach deiii
Vorgang von Geh1lioff.l)
Die Rohren wurden wahrrnd ties Betriebs gleichmiihig
von einer kleinen Gasflamine erw&rmt; nach den Seiten untl
iiach oben worclen sie von Asbestpappe umgeben. Zum l3etxiebe diente transformierter stiidtischer Wechselstroni.
Als Verunreinigungen traten die Ka,uptlinien der ubrigeii
Alksli~nhervor. ; n m die IAhiuinlinien felilten vollstiindig.
5 2.
Methode der Wellenllingenrneeaung.
Zur rohen Messung der Welleiiliingeii diente ein kleinw
Konkavgitter (1 m Krummungsradius), zur genaueren Ermittelung wurde die Methode von F a b i ;y t i . P e r o t angewandt.
Die Anordnung war dieselbe, mit drr die ultraroten Neonlinien bestimmt wurdenz) ; als abbildendes System diente je(loch nicht ein Hohlspiegel in Verbindung mit einem Planspiegel, sondern zur Eirreichung groaerer Intensitlt ein photopaphisches Objektiv von 210 miii Brennweite (Goerz Dagor).
Z m Verwendung kamen Etalondistanzen von 3, 5, 6, 10, 1 6
untl 21 min. Die Wellenlangenwerte bei verschiedenen Distanzen dienten zui Ermittelung der Korrektion fur den
Phasensprung.
1) G . Gehlhoff, Verh. d. deutschen phys. Gea. 13. S. 266. 1911.
2) K . W. 3feiRner. Ann. d. Phys. 58. S. 333. 1919.
I<. W. Meipner.
380
Als Normale sollte urspriinglich die in den Rohren als
Verunreinigung auftretende gelbe Natriumlinie 5890 dienen,
deren Wellenliinge von F a b r y u. P e r o t in bezug auf den
Michelson-Wert der Cd-Linie 6438,4722 zu 5889,965 b.-E.
bestimmt wurde. Der hieraus abgeleitete internationale Wert
ware also 5889,963. Doch zeigte sich im Laufe der Untersuchung dieser Wert als nicht ganz richtig. Zudem war auch
die Dispersion des verwendeten Spektralapparates zu gering,
um die D-Linien immer genugend getrennt zu erhalten; nur
im Falle der Dissonanz der beiden Interferenzensysteme von
D, und D, war die Messung ganz zuverllssig.
Aus diesen Griinden wurde eine Casiumlinie direkt an die
rote Cd-Linie angeschlossen und ihr Wert den Messungen zugrunde gelegt. Es ist dies die Linie 2 p , - 4,5 s, deren Wert
zu 6954,552 A.-E. ermittelt wurde. Der Wert durfte auf
& 0,001 A.-E. sicher sein.
. Bemerkenswert ist nun, daB bei der niitgeteilten Art der
Erregung des Spektrums alle Linien sehr scharfe Interferenzen
geben. Bei den Gliedern der Hauptserie stort allerdings die
bei Rohre end-on auftretende Selbstabsorption sehr stark.
Die Glieder der Bergmannserie gehoren zu den schiirfsten
Linien und geben selbst bei 21 mm Etalondistanz noch scharfe
Interferenzen.
3.
Resultate der Meeeungen.
In der folgenden Tabelle sind die Resultate der Messungen
mitgeteilt. Die Angabe der Intensitiiten wurden einheitlich
nach einer Gitteraufnahme durchgefiihrt. Die Wellenlangen-
-
-
-
Int.
t I. -A. .E.
v-Vakuum
Int.
10
8079,021
8078,923
8015,710
7943,873
7608,895
7279,949
7279,895
7228,526
6983,488
6973,291
6870,450
6870,419
6824,646
6723,279
6688,654
12374,335
12374,485
12472,072
12584,856
13138,899
13732,580
13732,682
13830,272
14315,548
14336,480
14561,076
14561,141
14648,735
14869,590
15081,855
6
10
4
4
2
8
2
10
10
10
10
2
10
5
10
9
1
9
10
6
2
1*
1*
O*
3
8
6
4
~~
t I. -A.-E.
v-Vekuum
6586,019
6686,606
6472,617
6431,966
6365,518
6354,552
6326,204
6288,54
6250,20
6231,19
6217,598
6213,096
6034,089
6010,489
16 179,489
15178,367
15445,435
15643,054
16706,303
16732,405
15802,900
15897,55
15995,06
16043.85
16078,936
10090,586
16667,927
16632,979
-___
Die Bergmnnserie v m Ciisium.
381
werte sind I.-A.-E., beziehen sich also auf Luft von 760 mill
Druck und 15O Temperatur. Einige schwache Linien sind nur
mit dem Gitter bestimmt worden und sind in der Tabelle
durch einen * kenntlich gemacht. Die miiglichen Fehler betragen fiir starke Linien im Maximum 0,002 k - E . , fiir einzehe schwache Linien ungefahr das Doppelte; fiir die mit
Gitter bestimmten Werte ist der Fehler rtwa. 0,l A.-E.
$ 4. Die Struktur der Bergmannaerie.
Die Resultate dei mitgeteilten Messungen wurden nun
in emter Linie zur Betrachtung der Bergniannserie verweiidet .
Nach unseren bisherigen Kenntnissenl) sollten die einzelnen
Glieder der Bergmannserien Paare konstanter Schwingungsdifferenz win. Jedes Paar ist bestiinmt durch einen Term m b
und zwei Grenzterme, die den Termen ad, und 9d, der ersten
Nebenserie gleich sind; also
= 3 d , - mb, 91, = 3 4 - mb.
Die konstante Schwingungsdifferenz A = 3d,9d, aollte
nach den bisherigen Messungen ungefiihr Y7,8 em-1 betrageii.
Pruft man an der Hand der interferonirtrischen Messungen
die einzelnen Paare auf Konstanz der A v, so zeigt sich ein
dentlicher Gang, wie aus der folgenden Zusammenstellung
hervorgeht .
Seriennummer
5
6
5
8
9
i,Luft
8079,021
8015,710
7279,949
5228,526
6870,450
6824,646
6628,654
6586,019
6472,617
6431,966
6365,518
6326,2#
11
Vakuoin
I2 374,335
12472,012
d
1'
97.737
13732,580
13830,272
14 55 1,076
14648,735
97,692
15081,855
15 179,489
15445,435
15543,O.M
97,634
15705,303
15802,900
97,669
97,619
97,597
Bedenkt man die o ben angege bene MeBgenauigkeit, dw
Werte, so geht aus dieser Zusammenstellung einwandfrei her-
1) Vgl. etwa D u n z , Bearbeitung unserer Kenntnisse von
Serien. Diflsert. Tubingen 1911. S. llf.
h
i
K. W . Meifiwr.
882
vor, da6 man es nicht mit Paaren konstanter Schwingungsdifferenz zu tun hat. Die einzelnen Komponenten riicken
vielmehr mit wachsender Seriennummer einander naher ; ihre
Schwingungsdifferenz strebt, wie unten gezeigt wird, fiir die
Seriennummer rn = 00 dem Grenzwert d v, e 9'7459 em-' ~ru.
Zur Darstellung der Serie sind also zwei Grenzen mit der
Schwingungsdifferenz d v = 9739 cm-* und fur jedes Paar
zwei T e r m notwendig, die allerdings nur wenig voneinander
verschieden sind.
Das Verhalten der Bergmannserie erinnert an das einer
I. Nebenserie, bei der die sogenannten Satelliten nicht von
der Hauptlinie getrennt werden konnten; auch hier zeigen die
Paare der starken Linien keine Konstane der Schwingungsdifferenz, die gleiche 2p1 - 2p, sein soll, vielmehr tritt diese
konstante Differenz erst zwischen dem Satelliten und der
schwiicheren Dublettkomponente auf. Wenn auch noch ein
wesentlicher Unterschied in dem Verhalten der Bergmannserie und I. Nebenserie besteht, auf den wir im weiteren noch
zuriickkommen, gab diese Analogie doch den AnlaB, nach
solchen Satelliten zu suchen. Bei lgngerer Exposition und mit
Rohren, die wenig Wasserstoff enthielten, konnten nun tatsachlich die schw6cheren Satelliten fiir m = 6 und 7 auf
mehreren Aufnahmen, fur m = 8 auf einer Aufnahme bei 16 mm
Etalondistanz gemessen werden. DaB ewischen Satellit und
der anderen Dublettkomponente A v tatsachlich konstant ist,
zeigt die Zusammenstellung der drei gemessenen Paare.
Dabei ist ZLI bemerken, da5 die Linie 6870,419 nur einmal
gemessen wurde und daB die geringe Intensitat dieser Linie
.lie genaue Messung erschwert. Ein Beobachtungsfehler von
& 0,004 A.-E. ist fiir diese Linie sehr wohl moglich. Uberhaupt ist der geringe Gang in der A v-Reihe durch Beobachtungsfehler zn erkliiren.
Serieniiuninier
7
1, Luft
8078,923
8015,710
7279,895
7228,526
6870,419
6824,646
!
v
Vakuum
12374,485
12412,072
13732,682
13830,272
14551,141
14 648,735
Av
97,587
97,590
97,594
Die Bergrnannserie
tion C&ium.
383
Nach dein Kornbinatioiisprinzip ware nun auch fur die
Li1iic.n 8015. 7228 usw. Satellitpa zu erwarten, doch fehlen sie
iiach diesen Brobaclituiigen vollstmtlig. Z(.igt sich auch hieriii
wietlerum eiiie Analogie zwischen Bergmaiiiiserie und I. Nebenxeiic., so besteht im Bau rlw vollstaiidigen Dublettfi der
I. Nebenserie und denrn dei Bet grriaiinsme 4 n wesentlichei
Unterschird.
Bei dei diffuseii Nebenserie iiinmt die Schwingungsdiffeit nz zwischen den starken Koinpoiitlnten der Dubletts
init wachseiider Sericnnumiiiei m zu, uni sich asymptotisch
dem Wert 2 y , - 2 p , zu naherii, bri drr Bngmamserie dagegen
niinriit tliese Schwingungsdiffeine at), WIP obm auseinandergesetzt wuicle. Bpi ihr ist die Scliwingungsdifferenz fur ein
licstininites m groBer als der eneichte GI riizwer t.
Dies kommt aucli in der
I
Lage dei Satelliten zuiii Ausdruck. Bpi der I. Nebenserie
LN.-S.
liegt der Satellit nach kleinereii
* AV
Y . bei der Bcrgmannserie vori
D 2
Cs iiach grol3rrim 1'. Dies ist
sclieniatisch in (1rr Fig. 1 dargwtellt, wo die nach deiii KoniB.-S.
hinationspnnzip zu erwartenden,
dbei nicht hrobachtpten Satel*
AV
*
litmi qestiichelt g:rzc.ichnet sind.
1I I
I1 j I
Fig. 1 .
$
5.
Die Berechnung der Serien.
I) i ~H r ~ u l t a tdei
~ ~ Messwig w u drn
~ witeiliin dazu vei wcndvt , die Re1 gniannserie gemu zii bei whnen, besonders also
dit. (henzen tier Seiien festzulrg~n.
T k i Bri pchnung wurde
tlirore
IIV L i - ( ~ t cler Rydbeigkonstanten fiii Cs N,, = 109736.7 zugiundr grlegt.
Bei Bnwcwduiig der R i t zschen Fo~iiirl?I gaben sjch die
Grenzen 3d, -- 1G809,51 uiid 3 d z I(i907.09.
Die Daritpllung drr Seiirn \mi hfriedigencl, (loch zrigten die Abwoichungeii A Aber - d AbWb eiiirn C h g . dri iiicht duich
H~obachtnng~fehlrrcr klart wrrden koiinti , ioidrin der zu
c1obcn Nahcrung der R i tzsclien Foiniel zugeschricben werden
niuI3te. AIW ( 1111
~ Gang war ~rsichtlich, (In13 (lit. Grenzwerte
(tw.a-- hohri lipgrn niuBten.
K. W. M&~wT.
384
Zur genaueren Feststellung der Grenzen wurde deshalb
die Sommerfeldsche Emeiterung der Ritzschen Formel
verwendet, mit der auch Fuesl) ganz gute Resultate erzieite.
Die so errechneten Grenzen werden wesentlich besser sein, ah
die eben angefuhrten.
Die Berechnung der beiden Serien wurde unabhhngig voneinander durchgefiihrt. Fur die Grenze der ersten Hauptlinien ergab sich 16809,620 (= Sd,), fiir die der meiten
Hauptlinien 16907,190 (= 3 4 ) . Die Darstellung der Serien
mit diesen unabhangig voneinander errechneten Grenzen ist
in den folgenden beiden Zusammenstellungen gegeben.
b1=
Cfrenee 16809,820 (= 3 4 ) Konstanten:
1)2
m
4
1
9
7279,949
13732,580
3077,040
6870,450
14551,076
2258,544
6628,654
15081,855
1727,766
0
0
0
11
l2
6288,54
6 231,19
1604336
765.77
10
1
1
6
15897,56
+0,001
- 0,0335217
1,8108429 1 P
2,044070 *
8, =
PI'= -
- 0,002
912,07
- 0,04
I
- 0,16
I
Dazu ist zu bemerken, dal3 wir nach der Meljgenauigkeit
der Linien wohl bedenken miissen, daS die so berechneten
Grenzen etwa auf 0,OS cm-' richtig sein konnen. WBren
z. B. slle Wellenliingen der Seriennummer 5, 6, 7 genau richtig,
so wiirde bei einer ilnderung der Wellenliinge fiir m = 8 urn
0,001 k-E. die Grenze sich urn etwa 0,OZcm-l andern.
1)
E. Fues, Ann. d. Phys. 63. S.
1. 1920.
Qrenzs 18907,190 ,= 3d,) Konntanten:
-L.-II1
/tt
6
4
:
s
b, = - 0,0333159
= 1.7764061 .
&'= - 1,813760. 10-11
&
L
-
7
1
-
B
kbeob.
- ther.
I
/.be,b
0,001
- 1h:r.
")
r
0.002
0.02
I
I
I
1
:
I
berechneter Wert,
?hob.
10025,4.
Aus dieseru Grunde ist (lei Schlubl bereehtigt, deB eich
die beiden Linienfolgen zwri Grenzrii niihern, die den Schvinpngsabstand A I = 97,590 nahc~n, Dies haben wi). obeii ~ U
der ,4nnahme geschlossen, da6 die schwachen Linien in der
Niihe der ersten Heuptlinie alv ,,Satelliten" aufzufasseii sind.
Der ails der direkten Gumzbestiinmung erschlossene Schwingungsabstsnd A v = 97,570 ist nnch diesen Auseinandersetzungen in vollem Einklaiig init cleni diivkt geniemenen Wert
A 11 = 97,590.
Urn diesen, von keinw Scrienformel abhiingigen Schwinp g s e b s t a n d der Seriengrenzen zuin husdruck zu bi-ingen, isf,
im folgenden Schema, das an die Stelle des meiten zu Beteen
w&w, a h Grenze dei meiteii Httupt,linien der Vert
16809,620
+ 97,590 = 16907,210
gesetzt und die Berechnung n i t d i e m Grenm ausgefuhrt
worden. Wie men sieht, bleiben die so erhaltenen Werta
A Rbeob. - d &.,vollkoinmen innelhalb dvr oben angegebeaen
Fehlergrenxe !
h d e u der II'hyaik. 1 Y . kUg*.
tic
?ti
R
K. W. M&flp.
386
ba =
Qrenze 16907,210 (= 3 4 ) Komtanten:
8015,710
12472,072
4435,138
8 '
Pn
I
I.-A.-E./'
6686,019
PVak.
, 15 179,489
nb bz
1727,721
I
1
- 0,0334067
Ba == 1,809942.10-@
A'= - 2.193136 * lo-''
1
7228,526
13830,272
3076,938
0
1
0
Q
I
10
I
6824,646
14648,736
2258,476
0
11
6 4 3 1 , 9 4 6 ~ 8 3 2 6 , 2 0 4 1 2 5 '0 , 2 0
15643,654 16803,900
13M,150 1 104,31
15996,06
912,16
Die Be?:g.nmrrnserie uon C'dsiuin.
387
Gittermessungen, von dem niaii d a m a d die genaue (ganazahlige) Ordnungszahl schliel3eii kann. Im vorliegenden Felle
konnten die schwachen Begleitei nicht nut dein zur Verfiigung
Stehenden Gitter von der Hauptlinics getrrnnt wrrden. In dieseni
Falle wendet niaii bekanntlich das Verfahren der iibereinRtimnienden Wertc bei verschiedenrn Distanzen an. 1st die
zu inessende Wellenliinge n u ungenau bekannt, 80 ist die
Ordnungsxahl nur auf einige Einheiten bekannt und den verschiedenen, moglichen Ordnungszahlen entsprechen verschiedene mogliche Wellenliingen. Triigt inaii diese fiir die verschiedeneii Etalondistanzen in einer Tabelle eusammen, so erhtilt
Inan irn allgeineinen nur einen bestiininteii Wert, der fiir alle!
Distanzen gleich ifit.
Es scheint inir wichtig, an rineiii Beispiel m aeigen, daW
durch dieses Verfahren deiartigc MeSfehlei fib- die Satelliten
ausgeschlossen sind.
Wir wahlen clazu die Linie 8078,923.
Zu bemerken ist, de6 f i b diest>1feF;sungencler auf Na 6889
bezogenp Wryt cler Linie 6354,565 dientc. Uni auf den internationalen Wert 6354,552 zu korrigieien, bediirfen die angefuhi ten Wellenliingenwerte einr Korrektion , die fiir 8078
- 0,017 4.-E. betriigt.
Es rrgeben sich fiil diefie Linir. folgtdr Moglichkeiten.
Etalondistan?
16 mm
8076,8961
7.1007
,3053
.6099
,7 146
,9191
8078,1237
,3283
,6329
,7376
,9421
8079,1467
,3613
,6669
,7606
,9651
8080,1697
,3743
,6789
,7836
-
Ehloudistane
10 mm
Efalondistans
6 mm
8070,9855
7,3122
,6380
,9066
7,8620
8,2923
8,3998
,6100
,9467
,9476
9,2724
,6991
9.4964
,9268
0,2626
0,0432
,6792
,6910
26 *
Von den unterstrichenen rnbglichen W-erten iet im Bereich
von 4 k - E . nur einer bei drei Dist,an&en zugleich uberein-
stimmend.
Als Korrektion fiir den Phasenspyung ergibt sich
0,012
in Ordnungszahlen; 6 ,
Iin lo4 A.-E. betriigt somit fur 16 mm
- 25, 10mm - 40, 6 mm 66; deraus ergibt der Wert
8078,940und mit der oben angegebenen Korrektion auf I.-A.-E.
(- 0,017) 80'78,929, der auch in der Tabelle zu finden ist.
(Die in der Aufstellung verwendeten Wellenliingen sind Mittcl
eus verschiedenen Messungen bei gegebener Distane.)
Nur fiir die Linie 9 d , - 7b, 1= 6870,419 war dieses Verfahen nicht anwendbar, da sie n u bei einer Etalondistenz
von 16mm von der Hauptlinie getrennt zu erhalten war.
Ubw die Numerierulzg der Term ist noch ein Wort zu
sagen. Die Wehl cles Index der Serienbuchstaben wird imrner
in der Weise bei Dublett- oder Triplettsystemen getroffen,
dab dem kleineren Term der kleinere Index zugeordnet wird,
m daS also etwa
19t p, > pn p, und r ) d~, > m d,
+
-
ist. Man kann aber auch die Intensitat als ordnendes Prinzip
gelten lassen; bei den angefuhrten Serien gebt die Intensitat
im urngekehrten Sinn, also ~ l pt , stiirker als m p , , nz d, stsrker
als md,. Die relstiv stiirkfite Linie erhiilt also den Index 1 usf.
Fiihrt man dieses Prinsip sllgemein durch, so erhiilt man als
,,Auswahlregel" fiir die vollstiindigen Dubletts v = 2 p a - rn d j:
eB tretsn die Linien auf, fiir die j 2, i.
Warden wir bei der Bergmannserie von Chsium els ordnendes Prinzip die TermgrOBe gelten lassen, so wLre die Regel
i Z i nicht erfiillt. Ah Beispiel diene des Psar 5 b . Die vorkommenden Terme sind :
4435,198 und 4435,285,
der emte ware also 5b1, der zweite 5b, zu lwxeichnen. Die
k b e c h t e t e n Linien wiiren denn :
5b, (1. Hauptliaie),
(2. Hauptlinie),
Bd, - 5b1 (Satellit).
8d1-
8d,
- 58,
Die obige Regel. der sicher ein tieifel theoretischer Sinn
unterliegt, bmteht also nicht. da hiei I $ 1st. Ordnen wii
dagegen nach dei Intensitat (die I m c n nut den Satelliten
eind die &Brksten!), dann niuB w i n :
4435,285 = 5 b , ,
4435,138 =r 5b,.
w d die beobachtetcii Linien fi111d dann
3 d , - 5 b , (1 Hauptlinie).
a d , - 5 b , (Satellit),
3 d 2 - - 5 b , (2. Hauptliniel
tind
e4
~ 1 1 die
t
Regel: j
2 ?.
Hiilt inau also an der Auswahhegel Yest, M, ergibt rtich
oinaig m(ig1iches Ordnungsprinzip die relative Intensittit.
aL
0 6. D~bsAuewahlprindg.
Zur Erkliirung der eben besprochenm Aurjwahkegel, d. 11.
also der 8truktui dey vollstandigen Dublette und Triplette,
iiinmt S o m m e r f e l d an', dta6 jeder T e m s r t eine bestinimte
..innere Quaiitenza.li1'' zukomme.
Durch Auadehnung des
Ru binowicz-Bohrschen Auswahlpriiizips auf diese inneren
Quantenzahlen, grlingt so die Erkliirung der Strukturwrhiiltnjsse.
Dehnt, man diese Be tracht,ungen mf die Bergmannserie
m e . so scheint hier dieses Answa,hlprinzip zu versagen.
Nach So m m e r f e 1d wiiren die verborgenen Quantenzahlen fur die d-Terme 2 und 3, fur die b-Terme 8 und 4. Ee
Rind dann folgende Moglichkeiten d e ~Ziiordnung moglich :
1. Wir numeriereii die Terme nach der GroSe; es sol1
also 3 4 c 3d,, M b, < m b, sein. Durch anologe Weiterhildung der So m m e i f e 1 d schm Zuordnnng 2) wBre d a m dein
be-Term die Quantenzahl 3, dem b,-Term 4 zuzuordnen. Wir
kommen so zu dem Bild Fig. 2a. Nach R u b i n o w i c z - B o h r
sind nun im sllegemeinen folgencle Obergiinge zuliissig :
'n,3 71. - 1, n, + n 1 , -+ w.; der. erste wird bevorzugt und
so11 also zii Linien groBter IntensitRt VeranLsmg geben.
-+-
1) A. Sommerfeld, Ann. d. Phya. 88. S. 221. 1920.
2) Vgl. Fig. 4a bei Sommerfeld, a. a. 0.8.231.
890
R.W.M i P m r .
Die hiernsch abgeleitete Linienstruktur ist in Fig. 2 a gezeichnet und wie man durch Vergleich mit Fig. l (Bergmannserie) erkennt , wird die Beobachtung nicht richtig wiedergegeben. 8 -+ S miil3te ja die erste Hauptliniei4+ S den
Sstelliten, 3 3 2 Intensitat 0, und der iiberhaupt verboten0
Ubergang 4 3 2 die zweite Hauptlinie ergeben.
Fig. 2.
Das Auswahlprinxip stellt die Verhiiltniese nur drnn
richtig dar, wenn die Zuordnung der Quantenzahlen in der
in Fig. B b angegebenen Weise erfolgt. Dsnn ergibt sicla:
4 -* 8 1. Hauptlinie,
8 + 2 2. Hauptlinie,
S -* 3 Satellit,
4-2
0
2. Wlihlen wir die Bezeichnung der T e r m nach der htensittit (b, sttirker als be), d a m gilt fiir die auftretenden Linien
Y = 8d,- ~n b j, wie wir oben sahen die alte Regel j 5 i. Von
den hier mtiglichen Zuordnungen geben die Figuren 2c und 26
Bechenschft. N u 2d ist mit der Beobachtung im Einkhng.
§ 7.
Aus den Messungen der Linien der Nebenserien lG6t sich
rioch mit groSer Genauigkeit der Wert 2pa 2p1 ableiten. Er
ist jo gleich der Schwingungsdiffesenz der Paase der ersten
meiten Nebenserie. Gemessen sind folgenda Kombinationen:
-
4AI1.1
11. Nebenserie: 2 p , - 3,5s
2pt - 3 , 5 ~
2p, - 4 , 5 ~
2 ~ 2 4.5.5
I. Nehennm ie : 2 p , - 5 4
2 ~ 2 5d2
2p, - t
x,
2p, - tag
Vsk
B Y
7949,879
7608,895
6586,506;
6354.552
6983,488
6723.278
12584,856) 554,0*
13138,899
w~'i,m
'6078>936} 5 5 4 , o a
1~32,979
m10.4r39
51 789367) 554,038
15732,405
149151548)554,042
14869,590
A18 Mittelwert erhalt man 554.042. P a diese Paare uber
das gleiche Gebiet wie die Bergmannseiienlinien verteilt liegen,
lLBt sich aus diesel guteii 6bereinst iiiiniung @inFIchluB auf die
CTiite allei itles#ungen ziehrii.
8
Die x-Terme.
8.
Die friiher von inir g.efuudenen Clieiumlinien 8054 und
7991, 7271 wid 7229 sind hri keiiier der benutzt,en Rohren
anfgetret en.
Die huffasstuig dieser Linieii a16 Konibinatioiien Sd,- neb'
und 3 4 - mb' (m = 5,6). wie sie in dein dort gegebenen
Schema der Bergma.nnserie aiigegeben sind, habe ich schon
iaiige aufgegehen. Die 1)arstrllung drr Liiiieii sls Konibinationen Sd,- 5 x b m . 3 d , - - 61.. wie Sie Ton P n s c h e n und
8oninit.rf e l d vorgeschlngen wild, ist meifellos die riohtige.
Es ergeben sich so die Twine (Mittelwerte !j
51. = 4395,9
und
cjx
I-
9059.5.
Die hei I j u n z angegebene Kombination 4 4 p -- N/52 stimmt,
init diesein s-Term bedeutond b e ~ s e r . als mit dein einfachen
Ra81nierterni:
4A p - 5 %
= ti934,5 - 4395.9
BW'n
44 1) - N/S2 = 6934,5
=-
2538,6 (beoh. ist 2697,b)
- 4387,2 = 2547,9
(beob. ist 2597,6.
UaE diese Linien a d i - m x nicht. in der Rolire auftreten,
iirt, iin Einkleng mit dem huswahlprinzip, das fur diem Sene
(i.!bergang 5 3 3 !) uiuiolmnle Eiiiisi;ionubedjiigniig~~ z, B.
hohe elektrische Felder, voraussetzt. 8ie wurdeii bis jetzt
nur im Luftbogen bei groSer Dampfdichte beobachtet. Nach
den Starkschen Ansichten derf men daher eiwarten, daS diefie
h i e !Mi- wa 2 im elektrischen Feld hervortreten wird.
Uberhaupt ist fiir die Bergmiannserie, wie fiir die 2-Serie
ein starker Einflnbl des elektriachen Feldes zu erwarten, da
diese Linien bei groBer Damyfdichte aehr nnscharf werden.
Es ist nun die Frsge, wie sich die Strukturverhhltnime
der Bergmennserie bei anderen Dublettsystemen gestaltet. Fiir
die Alkalien ist bei Rnbidium vielleicht noch eine Andeutung
zu erhelten. Giinstiger liegen die VerhZiltnisse fiir die Bergmannserie der Funkenspektren der Erdalkalien, die allerdings
im ZiuSersten Ultraviolett verlaufen.
Fur ein Triplettsystem ist die dreifache Natur des b-Termes
von F. A. Saundersl) nachgewiesen worden, der nach genauen Messungen von A. S. King2) das Seriensystem von
Barium revidiert und erweitert hat. Seine wichtigen Resultate
kssen sich freilich zu einem Vergleich lnit den Ergebnissen bei
Casium nicht heranziehen, da bei den Erdelkalien, bei Barium
in besonders ausgepriigter Weise, Anomalien anftreten, die bpi
clfrn Alkslien nicht beobachtet sind.
Diem Arbeit wurde mit Mitteln der ,,Stiftung fiir wissenschttftliche Forschung tan der Universitat Zurich" ausgefuhrt.
2iirich . Physikalisches Institut der Univeusitiat.
I) F. A. Sauadera, Aatroph. Journ. 61. S. 23. 1820.
2) A~thurS. King, htroph. Joum. 48. S. 13. 1018.
(Eingegaxtgen 18. April 1921.
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