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Die Forschungen über den Atombau.
Die Forschungen über den Atombau.
114. Optik und Atombau.
Die radioaktiven und zahlreiche der betrachteten physikalischen und
chemischen Erscheinungen lehren, daß die chemischen Elemente zusammen
gesetzt sind und aus Elektronen bestehen. Besonders sprechen die außer
ordentlich verwickelten Spektralerscheinungen für die Zusammengesetztheit
der Elemente. Rowland schloß aus den Strahlungsvorgängen, daß das
Aussenden der Strahlung mit dem Anschlägen verschiedener Seiten auf
einem Klavier vergleichbar sei. Den schwingenden Seiten entsprechen
die schwingenden Elektronen im Atom. Durch lichtelektrische, strömungs
elektrische, thermische und chemische Einwirkung können Elektronen,
die Träger der chemischen Valenz sind, vom Atom abgespalten werden.
Über die Art der Gruppierung der Elektronen geben diese Erscheinungen
keinen Aufschluß, ebensowenig die Erwägungen über das, was man von
Isotopen und allotropen Formen der Elemente weiß. Man kann aus allem
lediglich folgern, daß die Atome zusammengesetzt sein müssen; daß daher
verschiedene Gruppierungen der Unteratome möglich sind, die, wie aus
der organischen Chemie bekannt, zu verschiedenen Körpern führen können.
In den Bau des Atoms einzudringen, gestatten einige elektrische Er
scheinungen und Strahlungsvorgänge. Strahlungen beruhen auf Schwin-
ungen von Elektronen im Atom (siehe 39.). Man kann arnehmen, daß
diese Elektronen um die Hauptmasse des Atoms rotieren, und daß die
Strahlung bei der Wiedervereinigung 1 ) von abgeschleuderten Elektronen
mit dem Atomrest, dem Atomion, zustande kommt. Die dabei freiwerdende
Energie * 2 ) setzt des Atom in Schwingungen (von der Schwingungszahl v).
Das ist das Ergebnis der Untersuchungen über den durch ultraviolettes
Licht erregten Photostrom und die Resonanzstrahlungen, die besonders
Franck und Hertz (siehe 42.) durchgeführt haben. Für die Abspaltung der
Elektronen gilt die von Einstein angegebene Gleichung 3 ) eV = l /. z mv 2 =
hv. Hierin bedeutet e, m Ladung und Masse des Elektrons, das sich mit
der Geschwindigkeit v bewegt. V ist das elektrische Potential, durch welches
das Elektron vom Atom abgerissen wird.
Weiteren Aufschluß über den Strahlungsvorgang gibt das Zeemansche
Phänomen (siehe 39.). Z. wies nach, daß die homogenen Strahlungen der
x ) Daß Strahlungen bestimmter Schwingung eine Folge der Vereinigung
von Elektronen mit Ionen sind, lehren die Untersuchungen Righis über die Ursache
der Schichtung des Glimmlichts und ihre Veränderung in Kathodenstrahlröhren.
2 ) Sie ist gequantelt, d. h. ein Vielfaches des Elementarquantums h (siehe 42.).
3 ) Über die Grenzen der Gültigkeit dieser Gleichung siehe ebenfalls 42.