Die Quantentheorie der Röntgenspektren

Zusammenfassung

Parallel mit der Ausgestaltung der Lehre von den optischen Spektren hat sich in den letzten Jahren auf derselben Grundlage eine Theorie der Röntgenspektren entwickelt, die schon jetzt tiefe Einblicke in den Bau der Atome gestattet und so die Theorie der optischen Spektren in erwünschter Weise ergänzt. Die Forschungen von Ch. Barkla, W. H. und W. L. Bragg, Moseley und Darwin, Siegbahn und Friman²⁹⁰) u. a. haben erwiesen, daß beim Aufprall von Kathodenstrahlen auf die Antikathode eines Röntgenrohres2 Arten von Röntgenstrahlen entstehen: erstens die sogenannte Bremsstrahlung (Impulsstrahlung), bestehend aus einem ausgedehnten kontinuierlichen Bereich von Wellenlängen (ähnlich wie der kontinuierliche Grund der sichtbaren Spektren); zweitens die „charakteristische Strahlung“, ein typisches Linienspektrum, dessen Struktur so wesentlich und ausschließlich von dem Material der Antikathode abhängt, daß ein Blick auf dieses Spektrum genügt, um sofort eindeutig auf die Antikathodensubstanz zu schließen. So stellt sich der optischen Spektralanalyse von Bunsen und Kirchhoff eine Röntgenspektralanalyse der Elemente an die Seite. Dabei hat sich gezeigt, daß das charakteristische Röntgenspektrum eine reine Atomeigenschaft ist, und zwar eine additive. Untersucht man z. B. das Röntgenspektrum, das eine Antikathode aus Messing (Kupfer + Zink) erzeugt, so findet man sowohl die Linien des Kupfers als auch die des Zinks unverändert an derselben Stelle, an der sie in den Spektren der einzelnen Elemente Kupfer und Zink liegen; neue Linien entstehen dagegen nicht. Nach alledem wird man vermuten, daß das Linienspektrum im Atom der Antikathode entsteht und dort durch die auftreffenden Elektronen des Kathodenstrahls ausgelöst wird. Es zeigte sich ferner die wichtige Tatsache, daß sich die Linien des charakteristischen Spektrums, ebenso wie die Linien der optischen Spektren, in Serien einordnen lassen. So hat man bisher eine kürz wellige K-Serie, eine langwellige L-Serie und eine noch langwelligere M-Serie aufgefunden.