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Anregung von Lichtemission durch Einstrahlung

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Quantenhafte Ausstrahlung

Part of the book series: Handbuch der Physik ((HBUP,volume 23/1))

  • 69 Accesses

Zusammenfassung

Da die Absorption von Lichtstrahlung unter Energieaufnahme erfolgt, entsteht hierdurch eine energiereichere Modifikation des absorbierenden Systems, also beim Elementarakt ein „erregtes“ Atom oder Molekül. Falls nicht die aufgenommene Energie durch äußere Störungen dem erregten System auf anderem Wege entzogen wird, muß ein der Absorption entsprechender Prozeß auch im umgekehrten Sinne, unter Energieabgabe in Form von Strahlung, durchlaufen werden können; wird dem erregten System ein Teil der Erregungsenergie entzogen oder noch weitere Energie zugeführt (meist wohl durch Wärmebewegung), so wird für den Emissionsprozeß eine andere Energiemenge zur Verfügung stehen, als vorher aus der Strahlung aufgenommen worden war; oder im Sinne der Quantentheorie: das emittierte Licht wird eine andere Wellenlänge haben als das erregende. Eine derartige vollständige oder teilweise Reemission von Licht durch Moleküle, die durch Einstrahlung in einen angeregten Zustand überführt worden sind, heißt Fluoreszenz, wenn der Leuchtprozeß mit dem Abschneiden der erregenden Strahlung „praktisch momentan“ verlöscht; sie wird als Phosphoreszenz bezeichnet, wenn zwischen dem Ende der Absorption und dem Ende der Emission eine meßbare Zeit verfließt, die je nach den Umständen Bruchteile einer Sekunde oder mehrere Jahre betragen kann.

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Literatur

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  24. Allerdings wurde das gleiche Ergebnis nach einer ganz anderen Methode bei elektrischer Anregung auch von R. H. Randall [Phys. Rev. (2) Bd. 35, S. 1161. 1931] erhalten.

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  27. R. Ladenburg u. R. Minkowski, Ann. d. Phys. Bd. 87, S. 298. 1928.

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  30. T. Asada, R. Ladenburg u. W. Tietze, Phys. ZS. Bd. 29, S. 549. 1928; T. Asada, ebenda Bd. 29, S. 708. 1928.

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  31. Einige hierauf sich beziehende theoretisch noch nicht deutbare Beobachtungen bei M. Winkler, ZS. f. Phys. Bd. 64, S. 799. 1930.

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  32. P. Brazdziunas, Ann. d. Phys. Bd. 6, S. 739. 1930.

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  33. E. G. Dymond, ZS. f. Phys. Bd. 34, S. 553. 1925.

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  34. Die grüne Fluoreszenz des Joddampfes, wenn er in einem evakuierten Gefäß mit Sonnenlicht bestrahlt wird, ist zuerst von E. Wiedemann und G. C. Schmidt beschrieben worden (Ann. d. Phys. Bd. 56, S. 18. 1895). doch mußte diesen Forschern wegen der von ihnen verwandten Versuchsanordnung die Bandenstruktur und die damit eng verknüpfte Erscheinung der Resonanzspektra entgehen.

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  39. E. Hirschlaff, ZS. f. Phys. Bd. 75, S. 325. 1932.

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  41. L. A. Turner, 1. c. J. H. van Vleck, Phys. Rev. (2) Bd. 40, S. 544. 1932

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  47. K. Butkow u. A. Terenin, ZS. f. Phys. Bd. 49, S. 865. 1928; A. Terenin, Physica Bd. 10, S. 209. 1930.

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  48. A. C. S. van Heel u. G. H. Visser, ZS. f. Phys. Bd. 70, S. 605. 1931.

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  49. H. D. Schmidt-Ott, ZS. f. Phys. Bd. 69, S. 724. 1931.

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  50. A. C. G. Mitchell, ZS. f. Phys. Bd. 49, S. 228. 1928.

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  51. Diese Tereninschen Resultate sind neuerdings durch K. Wieland im wesentlichen bestätigt und in verschiedener Hinsicht vervollständigt worden (ZS. f. Phys. Bd. 76, S. 801 u. Bd. 77, S. 157. 1932); teilweise scheint danach die in Tab. 8 gegebene Deutung der einzelnen Prozesse nicht ganz zutreffend.

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  53. G. A. Jablonski und Peter Pringsheim, ZS. f. Phys. Bd. 20, S. 593 und Bd. 73, S. 281, 1931.

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  54. Zusammenstellung eines großen Teils dieser Literatur bei H. Kuhn, ZS. f. Phys. Bd. 72, S. 462. 1931. Ferner Lord Rayleigh, Proc. Roy. Soc. London (A) Bd. 135, S. 612. 1932.

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  55. Anmerkung bei der Korrektur: Lord ist es neuerdings (Proc. Roy. Soc. London (A) Bd. 137, S. 101. 1932) gelungen, durch Beobachtung von „stufenweiser“ Fluoreszenzerregung durch die Hg-Linien 4046 bzw. 5461 Å in strömendem Hg-Dampf, der vorher mit der Resonanzlinie bestrahlt worden war, das Vorhandensein metastabiier 23 P 0-und 23 P 2-Atome an den Stellen nachzuweisen, an die das Nachleuchten der Banden W und C vom Dampfstrahl mitgenommen wird. Diese Beobachtungen beziehen sich allerdings auf Versuche, bei denen das Rohr außer dem Hg-Dampf auch noch N 2 enthielt.

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  61. Anmerkung bei der Korrektur. Die Untersuchung der Fluoreszenz mehratomiger Verbindungen, die hier anzuschließen wäre, ist (abgesehen von der in einem späteren Kapitel behandelten Fluoreszenz aromatischer Stoffe) in neuester Zeit systematisch in Ajigriff genommen worden (z. B. G. Herzberg und K. Franz, ZS. f. Phys. Bd. 76, S. 720, 1932: Fluoreszenz des H2CO). Einige qualitative ältere Beobachtungen an NO2, NH2 usw. werden in anderem Zusammenhang berührt (vgl. Ziff. 28 und 29).

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  68. Anm. bei der Korrektur: Nach L. A. Turner (Phys. Rev. Bd. 41, S. 627, 1932) scheinen auch optisch angeregte J2-Moleküle durch Zusammenstoße mit A-Atomen auf eine „AbstoBungskurve“ überführt und dissoziiert zu werden (vgl. Abb. 35); ebenso nach F. W. Loomis und H. G. Fuller (Phys. Rev. Bd. 39, S.18O, 1932) durch Zusammenstoße mit O2-Molekülen.

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  80. Es ist allerdings nicht unwahrscheinlich, daß die von Donat mit Argon erhaltenen Ergebnisse durch Verunreinigung des von ihm verwandten A mit N2 zu erklären ist, da direkte Beobachtungen keine merkliche Überführung von Hg 21 P 1→23 P 0 durch ganz reines A erkennen lassen (H. Klumb und P. Pringsheim, ZS. f. Phys. Bd. 52, S. 610. 1929, sowie unveröffentlichte Messungen von H. Klumb).

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  110. W. West, R. H. Muller u. E. Jette, Proc. Roy. Soc. London Bd. 121, S. 294, 299, 313. 1928; S. J. Wawilow, ZS. f. Phys. Bd. 53, S. 665. 1929; J. M. Frank u. S. J. Wawilow, ZS. f. Phys. Bd. 69, S 100. 1931 (vgl. hierzu Ziff. 28, S. 234 f.).

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  111. J. Perrin u. Mlle. Choucroun, C. R. Bd. 184, S. 985, 1897. 1927; Bd. 189, S. 1213. 1929.

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  112. H. Kautsky, Chem. Ber. Bd. 64, S. 2677. 1931.

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  113. H. Kautsky, Naturwissensch. Bd. 19, S. 1043. 1931.

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  114. H. Kautsky u. A. Hirsch, Naturwissensch. Bd. 19, S. 964. 1931.

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  115. S. J. Wawilow, ZS. f. Phys. Bd. 55, S. 690. 1929.

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  116. E. Hakenbeck, Ann. d. Phys. Bd. 1, S. 457. 1929. Dort auch die ganze ältere Literatur.

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  117. A. C. S. van Heel, Comm. Leiden, Suppl.-Bd. 55b, Nr. 169–180. 1925.

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  118. S. J. Wawilow u. WR. L. Lewschin, ZS. f. Phys. Bd. 98, S. 397. 1928.

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  119. S. J. Wawilow u. L. Lewschin, 1. c; F. Perrin u. R. Delorme, C. R. Journ. Phys. et Rad. (6) Bd. 10, S. 172. 1929.

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  120. H. Kautsky, Chem. Ber. Bd. 64, S. 1610. 1931.

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  121. E. Tiede u. E. Weiss, Chem. Ber. Bd. 65, S. 364. 1932.

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  122. R. Tomaschek, Marburger Ber. Bd. 63, S. 119. 1929. — Die Bezeichnung Phosphoreszenzzentren für die durch Einlagerung der Fremdatome gegebenen Orte im Phosphor haben alle Autoren beibehalten, auch wenn sie nicht den ganzen Phosphoreszenzprozeß in ihnen lokalisiert annehmen.

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  123. R. Hilsch u. R. W. Pohl, ZS. f. Phys. Bd. 48, S. 384. 1928; W. Koch, ZS. f. Phys. Bd. 57, S. 638. 1929.

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  124. H. Fromherz, ZS. f. Phys. Bd. 68, S. 233. 1931. Dort auch die frühere Literatur.

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  125. W. Bünger u. W. Flechsig, ZS. f. Phys. Bd. 67, S. 42. 1931.

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  126. H. Hinderer, Ann. d. Phys. (5) Bd. 18, S. 265. 1931.

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  127. W. Bunger, ZS. f. Phys. Bd. 66, S. 711. 1930.

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  128. H. Göthel, Ann. d. Phys. (5) Bd. 9, S. 865. 1931.

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  129. Zusammenfassende Darstellung: B. Gudden, Lichtelektrische Erscheinungen. Berlin: Julius Springer 1928.

    MATH  Google Scholar 

  130. F. Schmidt hat allerdings schon früher (Ann. d. Phys. Bd. 44, S. 477. 1914) eine durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht in einem ZnSCu-Phosphor hervorgerufene Leitfähigkeit beobachtet, ohne aber in ihrer spektralen Erregungsverteilung die charakteristischen d-Maxima nachweisen zu können; auch glaubte er sie als eine Ionenleitung deuten zu müssen. Auch Lenard hat sich noch 1918 (Sitzungsber. Heidelb. Akad. A. 8. Abh.) dieser Meinung angeschlossen und den Effekt nicht auf die Elektronenabtrennung beim primären Erregungsprozeß zurückgeführt, sondern mit der „Tilgung“ in Zusammenhang gebracht.

    ADS  Google Scholar 

  131. Z. Gyulai, ZS. f. Phys. Bd. 31, S. 296. 1925; Bd. 31, S. 651. 1925; Bd. 33, S. 251. 1925.

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  132. E. Breunig, Ann. d. Phys. (5) Bd. 11, S. 863. 1931.

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  133. Im Rahmen eines Handbuchartikels ist es unmöglich, alle Beobachtungen der Lenardschen Schule über die Eigenschaften der Lenardphosphore, die Wirkung verschiedener Einflüsse auf sie und die Deutung all dieser Einzelheiten durch die weit ausgebauten Lenardschen Hypothesen vollstandig zu besprechen, es mußte vielmehr versucht werden, die Dinge herauszuheben, die allgemeinere Wichtigkeit zu besitzen schienen. Noch viel weniger konnten alle Rezepte zur Herstellung von Phosphoren oder alle an jedem Phosphor beobachteten Banden aufgezählt werden, wenige typische Beispiele muBten hier genügen, sonst wäre ein eigener dicker Band nur über die Lenardphosphore nötig. Vgl. z. B. P. Lenard, Ferd. Schmidt u. R. Tomaschek, Phosphoreszenz und Fluoreszenz. Leipzig: Akad. Verlags-Ges. 1928.

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  134. Z. B.: M. L. Bruninghaus, Sur la loi de l’optimum de phosphorescence. C. R. Bd. 149, S. 1375. 1909.

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  135. Dagegen soil der äußere lichtelektrische Effekt, der am reinen Grundmetall ganz fehlt, bei Konzcntrationen des wirksamen Metalls (Bi in CaS) erhalten bleiben, bei denen jede Spur von Leuchtvermögen zerstört ist (M. Curie, C. R. Bd. 178, S. 244. 1925).

    Google Scholar 

  136. O. Schellenberg, Ann, d. Phys. Bd. 87, S. 677, 1928; Bd. 11, S. 94. 1931.

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  137. O. Schellenberg, Ann. d. Phys. Bd. 11, S. 94. 1931; Bd. 13, S. 249. 1932. Über Mischphosphore auch F. Bandow, Ann. d. Phys. Bd. 87, S. 469. 1928.

    ADS  Google Scholar 

  138. O. Schellenberg, Ann. d. Phys. Bd. 13, S. 249. 1932.

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  139. F. Schmidt, Ann. d. Phys. (5) Bd. 12, S. 211. 1932; O. Schellenberg, Ann. d. Phys. (5) Bd. 13, S. 249. 1932; dort auch die frühere Literatur.

    ADS  Google Scholar 

  140. J. M. Schaper, Ann. d. Phys. Bd. 85, S. 913. 1928.

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  141. F. Schmidt u. W. Zimmermann, Ann. d. Phys. Bd. 82, S. 193. 1927. Es steht dies in einem gewissen Gegensatz zu den an fluoreszierenden und nachleuchtenden Farbstofflosungen gemachten Beobachtungen (Ziff. 39).

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  142. E. Tiede u. F. Goldschmidt, Chem. Ber. Bd. 62, S. 758. 1929.

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  143. E. Tiede u. R. Pivonka, Chem. Ber. Bd. 64, S. 2252. 1931.

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  144. E. Tiede u. M. Thimann, Chem. Ber. Bd. 59, S. 1706. 1926.

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  145. E. Tiede, M. Thimann u. K. Sense, Chem. Ber. Bd. 61, S. 1568. 1929.

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  146. Die Resultate zahlreicher Einzelpublikationen zusammengefaßt bei E. Wiedemann u. G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. Bd. 56, S. 202. 1895.

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  147. A. Schleede u. Tien-Haan Tsao, Chem. Ber. Bd. 62, S. 763. 1929.

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  148. S. Kyropoulos, ZS. f. anorg. Chem. Bd. 154, S. 308. 1926; ZS. f. Phys. Bd. 6 3, S. 849. 1930.

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  149. M. A. Bredig, ZS. f. Phys. Bd. 46, S. 73. 1927.

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  150. F. Bandow, Ann. d. Phys. Bd. 12, S. 385. 1932.

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  151. R. Hilsch, ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 860. 1927; A. Smakula, ZS. f. Phys. Bd. 45, S. 1. 1927; H. Lorenz, ZS. f. Phys. Bd. 46, S. 558. 1928; A. M. MacMahon, ZS. f. Phys. Bd. 52, S. 336. 1928; M. Forro, ZS. f. Phys. Bd. 56, S. 534. 1929 u. Bd. 58, S. 613. 1929.

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  152. R. Hilsch, ZS. f. Phys. Bd. 44, S. 421. 1927.

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  153. W. Bünger, ZS. f. Phys. Bd. 66, S. 311. 1930.

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  154. W. v. Meyeren, ZS. f. Phys. Bd. 61, S. 321. 1930.

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  155. W. Bunger u. W. Flechsig, ZS. f. Phys. Bd. 69, S. 637. 1931.

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  156. H. Evert, Ann. d. Phys. Bd. 12, S. 107. 1932.

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  157. Peter Pringsheim u. S. Slivitsch, ZS. f. Phys. Bd. 61, S. 297. 1930.

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  158. R. Tomaschek, ZS. f. Elektrochem. Bd. 9, S. 737. 1930.

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  159. S. Freed u. F. H. Spedding, Phys. Rev. Bd. 34, S. 945. 1929; Bd. 38, S. 670. 1931; Bd. 38, S. 2122. 1931; Bd. 38, S. 2294. 1931.

    ADS  Google Scholar 

  160. Anmerkung bei der Korrektur. Neuerdings hat O. Deutschbein (Ann. d. Phys. (2) Bd. 14, S. 712. 1932) mit Cr aktivierte MgO-Phosphore hergestellt, an denen er Phosphoreszenzspektra von ähnlichem Charakter wie am Rubin und Smaragd beobachtete. In der gleichen Arbeit wird auch das Emissionsspektrum des Rubins vor allem nach dem Ultrarot zu (bis fast 8000 Å) vervollständigt. Die gleichfalls dem Cr zuzuschreibende linienhafte Fluoreszenz des natiirlichen Spinells (MgAl2O4) ist schon langer bekannt (vgl. dieses Handb. Bd. XXI, S. 596!).

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  161. E. Lau u. O. Reichenheim, Ann. d. Phys. Bd. 17, S. 69. 1932.

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  163. A. Smakula, ZS. f. Phys. Bd. 63, S. 762. 1930.

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  164. Z. Gyulai, ZS. f. Phys. Bd. 37, S. 889. 1926.

    ADS  Google Scholar 

  165. Przibram ist wohl sicher im Recht mit der Annahme, daß diese verschiedenen „Verfärbungszentren“, wie sie durch ultraviolettes Licht, durch Elektronenbombardement, durch Eindiffundieren von Na-Dampf usw. gebildet werden, nicht von ganz gleicher Natur sind, wodurch auch obiger scheinbarer Widerspruch hinfallig werden mag [Wiener Ber. (II a) Bd. 138, S. 483. 1929].

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  166. R. Ottmer, ZS. f. Phys. Bd. 46, S. 798. 1928.

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  167. E. Mollwa, Göttinger Nachr. II, S. 98. 1931.

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  168. F. Urbach, Wiener Ber. (Ha) Bd. 139, S. 353. 1930.

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  169. F. Urbach, Wiener Ber. (IIa) Bd. 135, S. 149. 1926; Bd. 139, S. 353. 1930.

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  170. K. Przibram, Wiener Ber. (Ha) Bd. 139, S. 101. 1930.

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  171. S. Jimori u. E. Iwase, Sc. Papers Inst. Phys. Chem. Res. Tokyo Bd. 16, S. 41. 1931. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß auch andere Phosphore, etwa ZnS-Phosphore, durch kurzwelliges Licht verfärbt werden können, wobei sie ihre Lumineszenzfähigkeit einbüßen; doch ist für diese Substanzen durch Arbeiten von Lenard und von Schleede eindeutig gezeigt worden, daß es sich hier um photochemische Umwandlungen handelt, die nichts mit der Lichtemission zu tun haben.

    Google Scholar 

  172. Intensive Thermolumineszenz zahlreicher anorganischer Verbindungen nach vorangehender Kathodenbestrahlung, in der Przibramschen Bezeichnungsweise also „Kathodo-Thermolumineszenz“, ist schon von E. Wiedemann beobachtet wTorden. Vgl. E. Wiedemann u. G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. Bd. 56, S. 202. 1895.

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  173. Die Literatur über diesen Gegenstand ist im ganzen sehr dürftig; vgl. hierzu F. Eckert, Jahrb. d. Radioakt. Bd. 20, S. 93. 1924.

    Google Scholar 

  174. Angaben über die Verfärbung zahlreicher Glassorten bei J. Hoffmann, Wiener Ber. Bd. 139, S. 203. 1930.

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W. De Groot R. Ladenburg W. Noddack F. M. Penning P. Pringsheim H. Geiger

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Pringsheim, P. (1933). Anregung von Lichtemission durch Einstrahlung. In: De Groot, W., Ladenburg, R., Noddack, W., Penning, F.M., Pringsheim, P., Geiger, H. (eds) Quantenhafte Ausstrahlung. Handbuch der Physik, vol 23/1. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-99443-2_3

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