EMISSIE- EN DISPERSIEMETINGEN
IN DE SERIESPECTRA
DER ALKALIEN

C. E. BLEEKER

^Mrnmmmmmsmmm.

3

V. : \' |-gt;v -A,.\'.\'.,

\' ■ -V V- \'\' \' \'

• V.

B

r.T^T

T- ■ ■■ ■
■Vi-;

Sf

Mm

••V-\'t^,

\' • -iifc.

.\'-v. ■.••gt;.■■ • ■■ ; - ■

¥

iî\'t

EMISSIE- EN DISPERSIEA\\ETINGEN
IN DE SERIESPECTRA
DER ALKALIËN

. i

EMISSIE- EN DISPERSIEMETINGEN
IN DE SERIESPECTRA
DER ALKALIËN

PROEFSCHRIFT

TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN
DE RIJKS-UNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP
GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
DR. H. TH. OBBINK, HOOGLEERAAR IN DE
FACULTEIT DER GODGELEERDHEID, VOL-
GENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER UNI-
VERSITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN VAN
DE FACULTEIT DER WIS- EN NATUURKUNDE
TE VERDEDIGEN OP MAANDAG 5 NOVEM-
BER 1928, DES NAMIDDAGS 4 UUR, DOOR
CAROLINE EMILIE.BLEEKER,
GEBOREN TE MIDDELBURG.

BIBLIOTHEEK DER
RIJKSUNIVER3iTEIT
UTRECHT.

Dpul,k»rlj G. j. WILLEMSE, Dompltin n - Utrtehl.

«PJH\'^SyN VERSITEIT TE UTRECHT

llllllllilll
1783 8420

ml

AAN MIJN OUDERS.

. • Ji „

I

..vï- ■

m

■ .

m

.

■ \'to

Hooggeleerde Julius, slechts gedurende korten tijd had ik
het voorrecht Uw assistente te zijn, maar de herinnering
aan Uw beniinlijke persoonlijkheid en Uw vriendelijke be-
langstelling zal steeds levendig bij mij blijven.

Hooggeleerde Ornstein, Hooggeachte Promotor, groote eer-
bied heb ik voorde wijze waarop gij van een klein Laboratorium
een modern ingericht instituut hebt gemaakt. Door Uw bui-
tengewone energie leeft het en breidt zich in alle richtingen
steeds uit, terwijl gij toch nog gelegenheid vindt met alle
studenten persoonlijk contact te houden en zich in hun be-
langen in te leven. Dat ook ik hiervan heb mogen profiteeren,
daarvoor ben ik U zeer dankbaar.

Hooggeleerde Moll, met Uw groote experimenteele vaar-
digheid hebt gij mij steeds respect afgedwongen.

Hooggeleerde de Vries en Nijland, het was voor mij een
genoegen Uw systematische en duidelijke colleges te mogen
volgen.

Waarde Rekveld en Chamuleau, mijn bijzonderen dank
voor de onvermoeide hulp bij vele van de gemaakte opnamen.

■«■icfc ; ■

• -lt;

S- \'

■m
1

■quot;-•lïSr\'-^iVSt;;

■.diamp;äteäiüäte.

INHOUD.

pag.

Inleiding............11.

Hoofdstuk I. Vlammenspectra . •.........13.

Hoofdstuk II. Dispersiemetingen.........34.

Hoofdstuk III. Beschrijving van de opstelling voor de

dispersiemeting..........40.

Hoofdstuk IV. Verwerking van het materiaal. Verkregen

resultaten............48.

■«■icfc ; ■

• -lt;

■m
1

INLEIDING.

In de bekende Einsteinsche stralingstheorie spelen de
grootheden A en B, die respectievelijk de spontane emissie,
en de absorptie bepalen, een zeer belangrijke rol. Metingen
van de emissie, absorptie, anomale dispersie of magnetorotatie
kunnen deze grootheden doen leeren kennen, zooals door
Ladenburg is uiteengezet. Wanneer men spectraallijnen
beschouwt, ontstaan door overgangen uit verschillende toe-
standen, dan zijn de intensiteiten bepaald, door het in eiken
toestand aanwezige aantal atomen en hun overgangswaar-
schijnlijkheden. Het eenvoudigst is dus om overgangen te ver-
gelijken uit eenzelfde aanvangstoestand, daar dan in de ver-
houding der lijnen, het aantal deeltjes in de emitteerende toe-
stand geen rol speelt. Emissie-metingen komen in het alge-
meen vooral dan in aanmerking, wanneer de eigen absorptie
zeer gering is. Het aantal der in een bepaalde toestand aan-
wezige atomen hangt in hooge mate van de condities af. Ab-
sorptiemetingen aan overgangen uit den normalen toestand
hebben dus betrekking op omstandigheden die verreweg het
best bepaald zijn.

Herhaalde onderzoekingen hebben geleerd dat bij vlam-
oven, waarin Na-zouicn tot verdampen worden gebracht, de
emissie van de D-lijnen tot temperatuurstraling gerekend kan
worden. In dit geval is dus dc verdeeling der stationnaire toe-

\') R. Ladenburg ZS. f. Phys. 4 , 451, 1921

standen door de temperatuur bepaald en mag men verwach-
ten uit intensiteitsmetingen iets naders omtrent de spontane
overgangen (vermenigvuldigd met de statistische gewichten
der quantumtoestanden) te weten te komen. De nevenseriën
der alkaliën leenen zich bijzonder goed voor deze metingen,
omdat de spectraallijnen in een gemakkelijk toegankelijk ge-
bied liggen, de eigen absorptie zeer gering is, en de tempera-
tuurverdeeling bekend is. Om deze redenen werden eenige
jaren geleden door mij metingen aan vlammenspectra gedaan.

HOOFDSTUK I.

I

VLAMMENSPECTRA.

W a ar nem in gsm eth ode.

De waarnemingen werden aanvankelijk visueel gedaan.
Daarna werd een opstelling met rookglasverzwakkers ge-
bruikt, zooals deze voor pliotographische intensiteitsmetingen
in het Physisch Laboratorium te Utrecht gebezigd wordt\').
De gebruikte spectroscoop was een prisma spectroscoop van
Hilger, waarvan de kijker door een camera vervangen kon
worden. Bij photografische opnamen bedroeg de lengte van
het spectrum (van 8000—4200a ) op\'de plaat 7 cM.

Vimech\' waarnemingen.

In vlammen van verschillende temperatuur werden dc
spectra der alkaliën bestudeerd. Wanneer men in een bunsen-
vlam, een alkalizout laat verdampen, dan neemt men bij iVa
cn A\', alleen de eerste lijnen der hoofdserie waar, terwijl men
bïj Rb en Cs, behalve het tweede doublet der hoofdserie ook
nog lijnen der nevenseriën waarneemt. De eerste lijnen der
hoofdserie liggen bij Rb en te ver in het rood om zicht-

\') L. S. Ornstein, Proc. Phys. Soc. 37, 1925

baar te zijn, bij Na en K ligt het tweede doublet te ver in het
violet. Vervangt men de bunsenvlam, door een blaasvlam, dan
kan men ook bij K zeer zwak, enkele lijnen der nevenseriën
zien, bij Na echter alleen de D-lijnen, Bij Rb en Cs is het
aantal lijnen der nevenseriën sterk toegenomen. Tenslotte bij
hooger temperatuur in de zuurstofvlam, worden de verschil-
lende spektra nog lijnenrijker en komen ook bij Na, naast de
D-lijnen, de lijnen der nevenseriën te voorschijn. Beschouwt
men verschillende deelen van de vlam, dan ziet men de in-
tensiteit van de nevenserielijnen zeer sterk veranderen in
verhoudmg tot de intensiteit der hoofdserielijnen. Deze laat-
ste zijn m alle deelen der vlam goed zichtbaar, behalve na-
t^uurhjk m de donkere kern, terwijl de nevenserielijnen het
beste zichtbaar zijn in de zóne, die even boven de kern gele-
gen IS. De absolute intensiteit der lijnen wisselt zeer sterk met
de hoeveelheid zout die in de vlam gebracht wordt maar de
relatieve intensiteiten der lijnen van de nevenseriën schijnen
daarvan weinig afhankelijk te zijn. Ook schijnen deze relatie-
ve intensiteiten vrijwel gelijk te zijn in vlammen van verschil
lende temperatuur, wat vooral bij C\'.s duidelijk te zien is Om
nauwkeurig te constateeren in hoeverre de intensiteitsver-
houdingen gewijzigd worden in vlammen van verschillende
temperatuur is het noodzakelijk tot de nauwkeuriger photo-
graphische methode over te gaan. Maar daarvoor is noodig een
betrekkelijk lange belichtingstijd en dus een zeer constante
vlam, zoowel wat betreft de temperatuur, als concentratie van
het m de vlam gebrachte zout, tenzij de concentratie geen in-
V oed op de intensiteitsverhoudingen mocht hebben. Dit laat-
ste was reeds gebleken uit de visueele waarnemingen. Theo-
retisch is het te verwachten, omdat immers door de concen-
Iratieverandering slechts het aantal atomen, en niet de tempe
ratuurverdeeling van de energietoestanden verandert, terwijl
de eigen absorptie in alle gevallen zeer gering is. Het\'lag dus
voor de hand dit punt eerst nader te onderzoeken.

Invloed van de concentratie van het metaalzout op de in-
tensiteitsverhouding der lijnen.

Om nu de grootte van genoemde invloed nader te onder-
zoeken, werd een blaasvlam met sproeier gebruikt, zooals door
Gouy is aangegeven Hoewel gas- en luchttoevoer met rota-
meters constant gehouden werden, zal de temperatuur niet
vo komen constant zijn, evenmin als de concentratie van de
oplossmg een volkomen scherpe maat zal zijn voor de dicht-
heid van de in de vlam aanwezige metaaldamp. Op een plaat
werden nu twee opnamen gemaakt met verschillende concen.
traties van Rubidium chloride in de sproei-inrichting. In deze
en m alle andere opnamen is steeds het gedeelte van de vlam\'
gefotografeerd, dat onmiddellijk boven de kern ligt. Dc vlam
werd in ware grootte afgebeeld op een diafragma met een ope-
nmg van 1 cm. In tabel I zijn de relatieve intensiteiten weer-
gegeven. De opgaven geven geen werkelijke intensiteitsver-
houdmgen daar niet gecorrigeerd is op de gevoeligheid van
ae plaat. Het is wel geoorloofd om uit deze tabel te besluiten,
dat de invloed van de concentratie van het metaalzout, óf

me aanwezig is óf zoo gering dat deze geheel binnen de nieet-
louten ligt.

BoHKcrs. ZS. f. Phys. 27,

.. ■^jjquot;\'»quot;\'«: mei Diaasviam. Belichtingstijd I quot;/■. uur

quot;quot;quot;quot;

II. Opname met blaasvlam. BeiichtinRstijd \'/s uur.
RubidSS^^^nbsp;2a.\'„oplo88lnK

Beide opnamen zijn op dezelfde plaat geno-
men.nbsp;quot;

hwloed van de temperatuur op de intensiteitsverhouding
der lijnen.

Van het verkregen resultaat is gebruik gemaakt om de
metingen uit te breiden voor de bunsenbrander (Teclutype) en
de zuurstofbrander (fabrikaat Hanff amp; Büst), waar het me-
taalzout op andere, en onregelmatiger wijze in de vlam wordt
gebrachtDe temperaturen van bunsenvlam, blaasvlam en
zuurstofvlam werden min of meer ruw bepaald op respectie-
velijk 1700®, 2300° en 2700°/C.

Om opnamen op verschillende platen te kunnen vergelijken,
werd op elke plaat tevens een spectrum van een bij constante
spanning brandende lamp gefotografeerd. Later is deze ver-
vangen door een geijkte standaardlamp, waarvan dc energie-
verdeeling over het geheele spectrum bekend is. Hiermee
werd het mogelijk te corrigeeren voor de gevoeligheidsfactor
van de plaat, en het ware intensiteitsverloop te meten. Daar
de intensiteiten sterk uiteenloopen, kunnen groote fouten op-
treden. Dc onnauwkeurigheid wordt nog verhoogd door dc
sterke continue achtergrond, als gevolg hiervan, dat de spleet
tamelijk wijd gekozen moet worden bij deze methode, opdat
de eerste buigingsbeelden nog op de collimatorlens vallen.
Dc intensiteit van de continue grond is telkens ter weerszijde
van een spectraallijn gemeten, en het gemiddelde van deze
intensiteiten van de intensiteit der beschouwde lijn afgetrok-
l^en. Bij \\u cn K zijn dc metingen gedaan met een prisma
spectograaf van grootere dispersie welke voor dat doel werd
geimproviseerd.

In de tabellen II tot V zijn de resultaten der metingen ver-
®enigd. Tevens zijn hierin metingen aan boogspectra opgeno-
quot;icn. Om de waarden der intensiteiten te kunnen vergelijken,

C. E. Bleeker en I. A. BonRcrs, loc. cil.

Tabel II.
Caesium

Gemeten intensiteits-verhoudingen.

IV

10.9
15.3

36.2

64.3
16.6

11.5nbsp;I

30.4

10.6nbsp;\'
14.4 !

\'nbsp;-\'--teit van de continue

^^rönfa^f^ifii;:«^^\'^^nbsp;I^« -densiteit van de continue

Genomen is het midden van den

diafPagma \'KnrKmsfe?f e i^i Anbsp;3 cm. Middellijn van het

continue grond IS-a^rnbsp;^^ \'quot;«ensiteft van de

ning van de/boof nam tof vnbsp;^/j\'P^quot; fan-

van de continue grondnbsp;intensiteit

Rubidium

Genieten intensiteits-verhoudingen.

Zuurstofvlam. Belichtingstijd \' «
Rrond bedroe« -1-7quot; „.

Zuurstofvlam. BelichtinKstijd \'/..
«rond bedroeg 1\'VSror

Zuurstofvlam. Belichtingstijd \'
Rrond bedroeg 3-(),5quot;/„.nbsp;\'

•V. Blaasvi^ Belichtingstijd 1 uur.
hedroeg 7-10quot; ,,.nbsp;\'

Belichtingstijd 2
«rond bedroeg 3-I3quot;/o.

I.nbsp;Zuurstofvlam. Belichtingstijd 45 min.

De intensileil van de continue grond bedroeg 8-13\'/«quot;/,).
Zwartingskrommen goed opschuifbaar, van de standaard-
lamp minder goed.

II.nbsp;Zuurstofvlam. Belichtingstijd i uur.

De intensiteit van de continue grond bedroeg 13-24quot;/o.
In de eerste groep (5832-5783) vertoonde de plaat een
buitengewoon sterke gradient.

III. Zuurstofvlam. Belichtingstijd 30 min.

De krommen zijn goed opschuifbaar, behalve de derde
groep (5112-5084), zoodat hierin een groote fout ten op-
zichte der andere kan zijn. De intensiteit van de continue
grond bedroeg I0-20quot;/o.

Tabel V

De

quot;quot;ORien«te bedroeg 12 mm.

istroomsterkte 3 Ampère. Spanning van den boog 78 Volt. De
^^^^quot;■lin^skrommen waren goed opsciiuilbaar, behalve voor de lijnen

Bij de standaardlamp was de spreiding der punten heel groot. De
«ntensiteit van de continue grond bedroeg 4-14%.

grond bedroeg

Natrium-boogspectrum. Midden boog belichtingstijd 40 sec,
nooglengte bedroeg 12 mm.

ötroomsterkte 1,35 Ampère. Spanning van den boog 02 Volt. De
zwartingskrommen vertoonen een geleidelijk verschil in helling
ye krommen van de standaardlamp eveneens. De intensiteit van
ue contmue grond bedroeg n-20quot;/o.

Boogspectra. Belichtingstijd 5 en 10 sec. De booglengte bedroeg
\'2 mm. Stroomsterkte 3 Ampère. Spanning van den boog 78 Volt.
iJe intensiteit van de continue grond bij beide circa 5-10quot;\'/o.

quot; Zuurstofvlam. Belichtin gstijd 1 uur. De intensiteit van de continue
Rrond bedroeg 27-3(y%

is het noodzakelijk ze op een zelfde schaal te herleiden. Im-
mers de intensiteit van een bepaalde lijn is geheel willekeu-
rig, gelijk 100 gesteld. Daarom is voor telkens twee waarne-
mingsreeksen de verhouding bepaald waarmee een zelfde lijn
op elke plaat voorkomt. Uit deze verhoudingsgetallen is het
gemiddelde bepaald, en hiermee is de intensiteit van elke lijn
vermenigvuldigd, waardoor nu de waarnemingen gemakkelijk
vergelijkbaar worden. De tabellen VI tot IX geven hiervan
een overzicht. Tegelijk blijkt hieruit oi een systematisch ver-
loop in de intensiteitsafval is aan te geven. Bij Cs en Rb is het
moeilijk tot een systematisch verloop te besluiten. Bij Na en K
zijn de afwijkingen wel zeer groot, maar het systematisch
verloop, dat hier schijnt aanwezig te zijn, kan heel goed ver-
klaard worden uit de meetfouten. De zwartingen liggen zoo
ver uiteen, dat het wel mogelijk is om de intensiteitsverhou-
dingen van een groep lijnen te meten, maar moeilijk is om de
aansluiting van de groepen nauwkeurig te bepalen. Wanneer
men de omstandigheden der belichting geheel kan reprodu-
ceeren of wanneer men weet dat de omstandigheden geen in-
vloed hebben, dan is hel natuurlijk betrekkelijk eenvoudig
om door opname van verschillende belichtingsduur, eventueel
door tevens een spectraallijn, in hetzelfde gebied, en waar-
van de intensiteit tusschen beide groepen in is, mede te foto-
grafeeren, tot een goede verhouding van deze groepen van
lijnen te komen.

De inieimieUsiifmü mm de lijnen in de nenenseriën der
idhaliön.

Op grond van de melingen van Cs en Rh, zijn al deze afwij-
kingen voorloopig als meetfouten beschouwd en zijn van alle,
op dezelfde schaal herleide platen de gemiddelde inlensilei-
len bepaald. (Tabel X-XIII). Alleen bij Na is de meting aan de

gt;) zie ook pag. 22.

Tabel X
Caesium

zuurstofvlam niet opgenomen, omdat deze metingen aanzien-
lijk mmder betrouwbaar waren dan aan de boogspectra. Uit
aeze tabellen, waarin de spectraallijnen geordend zijn volgens
^et serienummer, blijkt al dadelijk, dat de doubletverhouding
overal met groote benadering 2 : 1 is. Waar deze regel al zoo-
veel malen getoetst is, heb ik hare juistheid aangenomen en
eikens de zwakste doubletlijn met 2 vermenigvuldigd en daar-
na het gemiddelde bepaald van het verkregen bedrag en de
sterkste lijn. (De correctie voor de frequentieverschillen der
aoublethjnen is praktisch van geen invloed). De zoo verkregen
waarden zijn als I gem. in de tabel opgenomen, terwijl in de
\'aatste kolom de log. / gem. is vermeld. Om het overzicht te
vergemakkelijken is in Fig. 1 een grafiek geteekend, welke
et verband aangeeft tusschen het serienummer en de inten-
s»teit van dc betreffende spectraalreeksen.

Iegelijk is hier ook bij geteekend dc grafiek van dc metin-
gen van Bartels\') aan de hoofdreeks van A«, in een va-
quot;umboog. Het schijnt wel of dit intensiteitsverval in de reek-
sen zeer weinig afhankelijk is van dc condities waaronder de
^^»ssie plaats heeft, maar karakteristiek is voor de alkaliën,
»■oegcr is er door mij reeds op gewezen dat dit verval in dc

serie door een eenvoudige formule te beschrijven is, n.l./oo y

^aar/; is het totaal quantumgetal, r de termfrequentie en r de
randering van het totale quantumgetal. Ook bij andere
meniën zooalsnbsp;en Hfr is een analoog intensi-

ïeitsverval gemeten.

^^ et IS niet duidelijk waarom uil dc metingen niet blijkt dat

sche V A V \'\'^quot;^^«quot;ende energie-niveaus een Boltzmann-
erdeelmg hebben, een Icmperatuur-afhankclijkheid

^ iVnbsp;f. Phvs. 25, 378,

^ Dnbsp;quot; Diss. ijtrecht

» «t

Fig. 1.

Om in de figuur een goed overzicht te verkrijgen zijn de itrommen in de
log. / richting over een willekeurig bedrag opgeschoven. De verhouding
tusschen scherpe en diffuse serie is in juiste maat geteekend. De twee eerste
lijnen der Aquot;-reeksen zijn omgewisseld. Over deze lijnen is een controverse,
tot welke serie ze gerekend moeten worden. Volgens deze grafiek zou er
de voorkeur aan gegeven kunnen worden om A = gg^g A tot de scherpe
serie te rekenen.

stellig moest zijn waargenomen; indien tenminste de over-
gangswaarschijnlijkheden onafhankelijk van de temperatuur
zijn. Een poging werd nu gedaan om over deze overgangs-
waarschijnlijkheden iets meer te weten te komen, vooral wat
betreft hun mogelijke afhankelijkheid van druk en tempera-
tuur.

HOOFDSTUK IL

DISPERSIEMETINGEN.

Voor de bepaling der overgangswaarschijnlijkheden werd
van de in de inleiding genoemde meting der dispersie-konstan-
te gebruik gemaakt.

De brekingsindex n kan voorgesteld worden door de be-
trekking:

^nbsp;Ttni ^ r/ iyr^\'-v-nbsp;^ \'

zoolang lï\' — 1 1 is,

In deze formule is A\' het aantal atomen per volume \'een-
heid, c de lading en iu de massa van het electron, Vg de fre-
quentie en r\'g de halfwaardebreedte der absorptielijnen, fg
de dispersiekonstante.

Zij verder i\'^ de frequentie van een absorptielijn, beant-
woordend aan een overgang van een energietoestand j, in
een andere energietoestand A\', dan is:\')

f —f — n hnbsp;Anbsp;io\\

fs -fjk - Bjk hrj,^ = Aj, ^^nbsp;(2)

Bjj. en Ajk zijn de Einsteinsche coëfficiënten, en gj
de statistische gewichten van de toestanden k en j.
Met voldoende benadering kan verg, (1) in de buurt van een

\'3 R. Ladenburg ZS. f. Phys. 4, 451, 1921

H, A. Kramers und W. Heisenberg ZS. f. Phys. 31, 681, 1925

absorptielijn, waar de werking der overige lijnen verwaar-
loosd mag worden, vervangen worden door de relatie:

waarbij ^^ N = o (notatie Voigt), is gesteld, terwijl
^ = genomen

is, overal waar deze grootheden niet in een
verschil optreden. De verwaarloozing van gt;•\', welke bij Rosch-
destwenskien anderen, uitvoerig gediscussieerd is, blijft ook
bij de later te bespreken metingen volkomen toelaatbaar.

Kent men de waarde voor (/? — 1), zoo volgt daaruit de
waarde van q/^. De methode ter bepaling van \\n — \\\\ is door
Roschdestwenski in het boven geciteerde artikel uiteengezet.
Bij de bekende methode van „dc horizontale interferentiesquot;,
meestal verkregen met een interferentiaal refractometer vol-
gens Jamin, wordt (// — 11 als functie van de golflengte be-
paald. Voor quantitatieve meting is de „hakenmethodequot; ech-
ter speciaal geschikt. Bij deze methode wordt niet de afbui-
ging van de interferenties in de buurt van een absorptielijn
gemeten als functie van de golflengte, maar deze afbuiging
wordt gecompenseerd door interferenties van hoogere orde
te gebruiken, met een helling tegengesteld aan die veroor-
zaakt door de dispersie. Voor het bespreken van het verdere
onderzoek is het wenschelijk nog even nader op deze beken-
de methode in te gaan. In dc eene interfereerende bundel be-
vindt zich de absorptiebuis met damp van brekingsindex en
laagdikte /, in de andere bundel de ter compensatie dienende
slof, met de brekingsindex//\', in een laag van de dikte/\' Voor

een bepaalde golflengte is de orde k der interferenties ge-
geven door:

__nbsp;=nbsp;(4)

Roschdestwenski Ann. d. Phys. (4) 39, 307, 1912

De helling van de interferenties is dan bepaald door:

,5)

dl }-

Deze uitdrukking geeft niet aan de helling der interferenties
op de plaat, aangezien deze bovendien nog afhangt van de
dispersie van de spectrograaf.

Een „haakquot; d.w.z. een maximum of minimum treedt op als

^^ n A

El =

i ^ = (ZIzlI l\' _ f\'ijiii) i 1 (AB^ _
dl l l\' \' ^ dl ~

waarbij kg hetzij berekend, hetzij experimenteel bepaald
kan worden.

Voor een doublet wordt dus in verband met verg, (3)

(gt;1—A,!\'-\' \' u

of

-quot;1— -Lnbsp;_ _ 1

waarbij is gesteld:

a, =

Verg, (8) heeft onder bepaalde condities vier reëele wor-
tels; dan zijn er vier „hakenquot;.
Wanneer de absorptie heel groot is, kunnen de tusschen de

lijnen gelegen haken niet tot stand komen, omdat in dit geval
de helling der interferenties niet steil genoeg is ten opzichte
van de helhng der dispersie-kromme der absorbeerende damp
In dit geval worden de getallen «, en a„ bepaald door de
gomengten T en» der beide buitenst\'e haken te meten.
Indien de golflengten der absorptielijnen/, en bekend zijn
dan kan mennbsp;= en -respectievelijk

= ^ en
in verg. (8) substitueeren.

Hieruit volgt:

i ^r- \'

1

terwijl verder in verband met (9):

(li;

Zijn echter vier haken aanwezig, dan is een inwendige con-

trole mogelijk, eventueel kan men dan en nauwkeurig

bepalen, voor zoover deze golflengt en niet met voldoende
precisie bekend zijn.

Uit (9) volgt:

Vergelijkt men verschillende doubletlijnen van eenzelfde
serie, dan geldt hiervoor

nbsp; nbsp;k^ Vnbsp;MO,

de indices ^ en ß hebben hier op tv^ree verschillende doublets
betrekking.

Waar het speciaal de bedoeling was om de hoogere leden
van de hoofdreeks der alkaliën te meten, en ik geen inter-
ferentiaalrefraktometer met kwartsoptiek ter beschikking
had, gaf Prof, F, Zernike mij den raad, de Rayleighsche op-
stelling te gebruiken. De interferenties worden bij deze metho-
de verkregen door een dubbele spleet in een evenwijdige
lichtbundel te plaatsen. Een uitvoerige beschrijving van deze
opstelling volgt in het volgende hoofdstuk, (Zie fig, 2), Als
compensatie werden niet de gebruikelijke planparallelle
platen genomen, daar geen kwartsplaten van voldoende op-
tische kwaliteit ter beschikking waren. Daarom werd lucht
bij verschillende druk als compensatie gebruikt. Zoowel de
buis met lucht als de absorptiebuis werden lang gekozen om
eenerzijds voldoende compensatie te kunnen verkrijgen,
anderzijds bij lage dampdruk te kunnen werken. De compen-
satie met lucht heeft bij gebruik van een kwartsspectrograaf
het nadeel, dat de orde der interferenties ten gevolge van de
geringe dispersie der lucht, veel langzamer toeneemt, dan de
dispersie van de spectrograaf en dientengevolge de helling
der interferenties in het ultraviolet zeer gering is. Later
kreeg ik de beschikking over twee planparallelle kwartsplaat-
jes, welke zoo gemonteerd werden, dat zij een variabele
helling ten opzichte van elkaar konden krijgen. Daar de
plaatjes echter zeer smal waren, was de maximaal toelaatbare

\') Ook op deze plaats breng ik Prof. Zernike daarvoor dank.

hellingsverandering zeer gering terwijl de plaatjes afzonder-
hjk te dik waren.

Door combinatie met de luchtcompensatie werd het geringe
dispersieverloop gedeeltelijk opgeheven en was de orde der
mterferenties toch hoog genoeg.

Als metaal is kalium gekozen, omdat de roode lijn in een
fotografisch nog voldoende toegankelijk gebied ligt, en voor
de ultraviolette lijnen nog met een koolboog, voldoende in-
tensieve continue achtergrond kan worden verkregen Ver
der zijn de benoodigde temperaturen niet al te hoog en is
het metaal weinig kostbaar.

HOOFDSTUK III.

BESCHRIJVING VAN DE OPSTELLING VOOR DE
DISPERSIEMETING.»)

A.nbsp;Lichtbron.

Als lichtbron werd een zelfreguleerend booglampje ge-
bruikt.

B.nbsp;Absorptiebuis.

Om aan de in het eind van het vorige hoofdstuk genoemde
eischen te voldoen, werden als absorptie- en compensatie-
apparaat gebruikt twee ijzeren buizen, van half cirkel-
vormig profiel (rijwiel-achtervork buizen), wanddikte 1 m m.
ter lengte van 2.34 m., die met huu vlakke zijden op elkaar
werden gelegd. Deze werden over een lengte van 2 m,.met
ijzerdraad omwonden en in een passende ijzeren buis gesto-
ken, waardoor het geheel de noodige mechanische stevigheid
verkreeg, en een homogene temperatuurverdeeling gewaar-
borgd werd.

Ter temperatuurmeting werden vijf thermo-elementen op
gelijke afstanden op de buis aangebracht, (Hoskins Chromel,
Alumel, B,S,W, No, 22, 4.1/i V, per graad). Om het geheel werd
de verwarmings-wikkeling gelegd. Deze bestond uit een ge-
deelte tot algemeene verhitting, en twee afzonderlijk regel-
bare eindwikkelingen. Het geheel was met blauwe asbest
bekleed, waardoor een goede warmte-isolatie werd bereikt.
Inwendig zijn in de buizen twee stel diafragma\'s geplaatst

\') Zie fig. 2. (uitslaande plaat)

(afstand der diafragma\'s 1,88 m.) welke, ter vermijding van
het wegdestilleeren der alkalidampen op hooge temperatuur
werden gehouden, met behulp van bovengenoemde eind-
wikkelingen.

De diafragma\'s doen tevens als spleet dienst, en verminde-
ren de luchtstroomingen in de compensatiebuis. De buizen
worden afgesloten door met zegellak aangekitte kwartsven-
sters, Om dit mogelijk te maken, moesten de einden natuurlijk
worden gekoeld, wat afdoende werd bereikt, door eenvoudig
korte watermantels om de buis te soldeeren.

Verder werden nog eenige messingbuizen hard aangesol-
deerd voor het leegpompen, respectievelijk het inbrengen van
gasvullingen. Omdat de buis gedurende lange tijden achter-
een in bedrijf moest blijven, was in de eerste plaats de isolatie
met „Blue Jacketquot; gekozen, waardoor met betrekkelijk ge-
ringe energie toevoer (maximaal circa 800 Watt), de benoo-
digde hooge temperaturen verkregen werden, en in de tweede
plaats was een omloopkoeling aangebracht. Deze bediende
tegelijkertijd ook de diffusiepompen. Als circulatiepomp, werd
een Fordpompje gebruikt, dat met een toerental van circa
1500 per min., rijkelijk voldoende koelwater leverde. Deze
wijze van koelen werkt uiterst rustig en betrouwbaar.

Compcnsalie opsiellinii ooor de tcmpcrixiuurbvpaling.

De boven reeds genoemde thermo-elementen konden ach-
tereenvolgens worden aangesloten aan een compensatie-
schakeling, bestaande uit een Weston-element. Wolff-com-
pensator, en laag-ohmige Siemens galvanometer. Hiermee
was de temperatuur gemakkelijk tot op 0.1° te contróleeren,
wat meer dan voldoende was.

Lemen cu diafragma\'s.

Voor de afbeelding van de lichtbron op de primaire spleet
werd een enkelvoudige-kwartslens { C, /= 18,9 cm. voor

D-licht) gebruikt. De primaire spleet was een asymmetrische
spleet, voorzien van een instelling in 0,01 m m.

Deelens welke het licht evenwijdig maakt was een twee-
deelige kwartsfluorietachromaat [D, ƒ = 60 cm,) en als lens
welke het licht op de spleet van de spectrograaf conver-
geerde, werd een twee-deelige achromaat [E, f = 112 cm.)
gebruikt. De diafragma\'s laten een spleet over van 2,8 m m,
evenwijdig aan de vlakke wand van de rijwielbuizen, zoodat
de beide spleten onderling een afstand van 2,5 m m, hebben.
Het is gemakkelijk mogelijk de vensters met een dun randje
zegellak te kitten, zoodat de schaduwwerking niet hinder-
lijk is.

Het op deze wijze verkregen buigingsbeeld, is zeer eng.
Daarom werd met een cylinderlens (F) van gesmolten kwarts,
een éénzijdig vergroot beeld op de spleet van de spectrograaf
gevormd,nbsp;•

Spectrograaf.

De gebruikte spectrograaf was een Hilger E^- Deze is voor-
zien van een enkelvoudige kwartscollimatorlens, terwijl de
objectieflens tweedeelig is. Chassis en cassettedrager zijn van
hout. Omdat aan de scherpte van de opnamen hooge eischen
werden gesteld, moest een diafragma van slechts 15 m m.
opening, direct achter de collimator lens worden aangebracht,
waardoor het gebruikte deel der lens werd gefixeerd.

(üebruikie Plaat.sooricn.

Voor de scherpstelHng van de spectrograaf, werden ge-
bruikt: Gebhardt, Graphos Spezialmarke 4. (Zeer contrast-
rijk, fijnkorrelig, maar voor het verdere onderzoek te onge-
voelig).

O \\

Terwijl voor het A.quot;. doublet 7699a , Kodak extreme Red

7665aJ

Sensitive^) gebezigd werden.

Van deze platen is de gevoeligheid maximaal bij 7600 a,

en neemt zeer sterk af naar langere golflengte. Bij 7900 °a,
en in het interval 6600—5000, zijn ze praktisch volkomen
ongevoelig.

Verder werden gebruikt: Ilford Special Rapid Panchro-
matic H amp; D 400, welke een dag voor het gebruik werden
gesensibiliseerd met Dicyanine A. Deze platen, die over

O

het geheele gebied tot 8000 A, gevoelig zijn, en zeer goed
voldeden, waren voor de definitieve opnamen niet beschik-
baar.

Voor het violette deel van het spectrum zijn gebruikt:
Lumière Opta en Photax, Argus H amp; D 600 (zeer fijnkorrelige
platen).

Sclierpsielliiig Spccivograaf.

Zooals reeds uiteengezet is, berust de meetmethode op een
plaatsbepaling van de „hakenquot;.

Uitvoerig werd dus nagegaan, welke meetnauwkeurigheid
met de ter beschikking staande apparaten te verkrijgen was.
In de eerste plaats werd de scherpstelling van de spectro-
graaf nauwkeurig gecontroleerd. Dit geschiedde volgens de
bekende methode van Hartmann. Onmiddellijk achter de col-
limatorlens werd een diafragma met vier spleten geplaatst.
(Elke spleet was 4.5 m m. breed, de tusschenruimte tusschen
de spleten was 8 m m.). De collimatorlens is in axiale richting
verstelbaar met behulp van een bewegelijken ring. Deze
draagt een verdeeling in 60, overeenkomend met een totale
verplaatsing van 20 m m.

\') Journ, Opt. Soc. Amer, 12, 1926

Bij verschillende standen der lens werden extra-focale op-
namen gemaakt, waaruit bleek, dat de sferische aberratie zoo
groot is, dat voor de scherpstelling van rand - respectievelijk
centrale stralen - een verplaatsing van de lens over 10
schaaldeelen noodzakelijk was. De scherpstelling is daarom
alleen met behulp van de beide middelste spleten bepaald. Om
dezelfde reden werd dan ook later het op blz, 42 genoemde
diafragma van overeenkomstige opening aangebracht. Achter-
af bleek nog dat de focusseering op verschillende hoogte van
de plaat niet dezelfde is, maar een systematisch verloop ver-
toont. Dit verschijnsel was een gevolg van het feit dat de
normalen op de plaat niet evenwijdig zijn aan de optische
assen.

De helling van den plaathouder werd aangepast aan het te
onderzoeken spectraal gebied. Dit was oogenschijnlijk mo-
gelijk met een schroef voorzien van een micrometerverstel-
ling, Tengevolge van de mechanisch slecht uitgevoerde be-
vestiging van den plaathouder, miste deze inrichting zijn doel,
daar reproduceeren onmogelijk bleek. Toen dan ook een be-
trekkelijk gunstig resultaat was verkregen, is niet getracht,
dit verder te verbeteren, maar werd nogmaals de scherp-
stelling over de geheele plaat gecontroleerd. Om een indruk
te geven hoe groot de verschillen zijn, die optreden, worden
hier de getallen aangegeven die de instelling bepalen, nl
voor het chassis: 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, O
en voor de lens: 23.7, 24.1, 24.4, 24.7, 24.9, 25.1, 25.3 25.4, 25.5

De scherpstelling is geschied bij 19° C,

Opnamen.

De opnamen werden zoo genomen, dat ter weerszijden van
het mterferentie-spectrum, een vergelijkspectrum wordt op-
genomen, Voor de plaatsbepaling in het hiertusschen gelegen
mterferentie-spectrum, is het noodzakelijk de grootte der

kromming van de spectraallijnen nauwkeurig te kennen. Deze
hangt behalve van den aard van de optiek, ook af van den
vorm die de doorgebogen photografische plaat in de cassette
aanneemt. Deze vorm is sterk afhankelijk van allerlei facto-
ren (dikte, afmetingen, wijze van aandrukken, etc), en wel
in zoodanige mate dat op het oog reeds zichtbare afwijkingen
bij overigens analoge opnamen optreden. Men zou kunnen
meenen, dat het de voorkeur verdiende, om vanaf vergelijk-
lijnen in het interferentiespectrum zelf, te meten, en uit de
dispersiekromme de golflengte te bepalen.

Bovengenoemde afwijkingen, beïnvloeden echter evenzeer
de dispersiekromme, en waar de vergelijklijnen noodzakelijk
ver van de haken liggen, is deze methode al even onnauw-
keurig.

Optische instelling.

De lichtsterkte en zichtbaarheid der interferenties in het
buigingsbeeld zijn sterk afhankelijk van de wijdte der primaire
spleet. Deze varieerde van 0.06 m m, bij een opname in het
rood, tot 0.015 mm. voor het ultra-violet. De lichtsterkte op
de plaat wordt verder bepaald door de spleet van de spec-
trograaf, maar hieroor wordt tevens de scherpte der inter-
ferenties en haken, en dus de meetnauwkeurigheid beinvloed,
en des te ongunstiger naarmate de haken spitser zijn en de
orde der interferenties hooger is. Bij constant gehouden orde
der interferenties verloopen de haken slapper en zijn moei-
lijker te meten, naarmate ze verder van de absorptielijnen
hggen, d.w.z. bij groote absorptie. De orde kan echter niet
willekeurig hoog genomen worden, maar is begrensd door de
dispersie van de spectrograaf en de verwaziging van de op-
name, als gevolg van langzaam temperatuurverloop en onver-
mijdelijke dreuningen. Deze verwaziging speelt een belang-
rijke rol, omdat in het rood en ultra violet, zelfs bij de wijdst

toelaatbare spleten, de belichtingstijden betrekkelijk lang
worden. Wanneer de buis eenmaal in evenwicht is, is alleen
de verandering der kamertemperatuur van belang. Hieruit
volgt dat de kwaliteit van de opnamen veel verbeterd had
kunnen worden, wanneer het mogelijk was geweest, specfro-
graaf en lichtbron in een andere ruimte als de absorptiebuis
op te stellen. De eenige mogelijkheid om goede resultaten
te krijgen, was, waar alleen de zomermaanden voor di* expe
rimenteele werk beschikbaar waren, de opnamen gedurende
de nacht te maken.

Behandeling van de Absorptiebuis.

Het in bedrijfstellen der absorptiebuis geschiedt op de vol-
gende wijze. Na voorafgaande mechanische reiniging wordt
de buis voorloopig afgesloten en bij hooge temperatuur zoo-
lang gepompt, tot geen gas meer vrijkomt. Na afkoeling wordt
het vooraf gedestilleerde metaal zoo snel mogelijk in het
midden van de buis gebracht, (hierbij wordt lucht toegelaten)
en daarna onmiddellijk het hoog vacuum hersteld. Het kalium
bevindt zich in capillair afgesloten glazen buisjes en oxydeert
dientengevolge zeer weinig, gedurende den korten tijd dat het

vloeit het kalium uit deze buisjes en neemt zoo een voldoen-

Iplf ?nbsp;oppérvlak aan. Dit uitvloeien geeft aan-

e Pha^:!nbsp;complicaties. Hoewel de buis

ter plaatse van de diafragma\'s gewoonlijk circa 50^ warmer

gehouden wordt dan het midden, destilleert het metaa toch

lantrï \'\'nbsp;-- --\'heid die af-

hankeli^ is van temperatuur en gasvulling. Daar het lel

heJtl r:nbsp;^^^ onderschept

in dl b^ f r quot;quot;nbsp;h^-^-Jheden dan circa 1 gram

m de buis te brengen, zoodat telkens slechts een beperkt aan

tal opnamen mogelijk is. Dan moet dus weer een volkomen
reiniging van de buis plaats hebben, welke gevolgd dient te
worden door provisorisch heet pompen. Bij een andere con-
structie van de buis, zou het mogelijk zijn het overgedestil-
leerde metaal, weer in het midden van de buis terug te bren-
gen en bovengenoemde bezwaren te ondervangen.

HOOFDSTUK IV.

VERWERKING VAN HET MATERIAAL.
VERKREGEN RESULTATEN.

Zooals in hoofdstuk II is opgemerkt, kan men uit de hori-
zontale interferenties, de brekingsindex als functie van de
golflengte bepalen. Hiertoe zijn dan ook eenige interferentie-
spectra gefotographeerd en uitgemeten.

Het uitmeten geschiedde op de volgende wijze. Op de ob-
jecttafel van een Zeiss-meetmicroscoop werd een object-
micrometer, zoodanig bevestigd, dat de slede hiervan lood-
recht stond op die van het meetmicroscoop. Hierdoor was het
mogelijk de platen twee-dimensionaal uit te meten. Teneinde
ook richtingen te kunnen vastleggen, werd een polarisatie
oculair met azimuthale verdeeling, ontdaan van het nicol, op
de tubus bevestigd. Met deze inrichting is het principieel
mogelijk het gestelde probleem op te lossen (fig, 3 geeft
een aldus uitgemeten spectrum weer). In de uitvoering sluit
men op de moeilijkheid, dat de fotographie van het spectrum
een kromming vertoont in het vlak van de plaat. Bovendien
moet men erop bedacht zijn een correctie aan te brengen
voor de vergrooting van de spleet, welke van rood tot violet
sterk afneemt. Bij het uitmeten van de haken, werd de object
micrometer weggenomen. De vergrooting bedroeg 20. De
kijker kon verwisseld worden voor een met een vergrooting
van 3—10 X. Hierdoor werd het voordeel bereikt, dat bij het
uitmeten der platen de vergrooting van de kijker aangepast
kon worden.

O F. Löwe ZS. f. wissensch. Phot. 4, 204, 1906

•»»r-wc
2s

A=32/7

quot;7 frit^m/.

quot;quot;y\'Tiv.
21

S ftunu.

TH
2

t23lt;^5e7 as m.m.
Fig. 3.

Horizontale interferenties, uitgemeten aan plaat 120.

Temperatuur van het midden van de buis 293,5® C en van de uiteinden 350° C.
Aangegeven zijn mm. op de plaat. Daar de dispersie niet in rekening is ge-
bracht en evenmin de correcties voor de kromming van de plaat en het
verschil in vergrooting van rood tot violet in aanmerking is genomen zijn
deze metingen niet gebruikt voor de berekening der doublet verhoudingen.

De instelling was aanvankelijk niet betrouwbaar, omdat de
schroef een aanzienlijke doode gang vertoonde, waardoor de
aflezing sterk afhankelijk werd van het tempo waarmee het
microscoop werd ingesteld. Deze fout werd verbeterd door
het aanbrengen van een zeer lange drukveer, die bewerkt
dat de schroef steeds éénzijdig aan de moer aanligt.

De objecttafel werd voorzien van een glasplaat, met merk-
streep, welke laatste evenwijdig aan de slede werd gesteld.
De schroef werd gecontroleerd door uitmeting van een Zeiss
halve m m, schaaltje. Er werden geen periodische afwijkingen
grooter dan de instellingsfout geconstateerd.

Bij de meeste opnamen is volstaan met het uitmeten van
de afstanden der haken tot de /C-lijnen in het vergelijkspec-
trum. Oorspronkelijk waren meer lijnen in het vergelijkspec-
trum meegenomen, teneinde het verloop van de dispersie in
aanmerking te kunnen nemen, maar het bleek, dat de fout
die gemaakt wordt, door de dispersiekromme over dit kleine
gebied als recht te beschouwen, aanmerkelijk kleiner was dan
de fout in de plaatsbepaling der haken. Daarbij komt nog dat
de reeds genoemde correctie voor de verplaatsing van het
vergelijkspectrum ten opzichte van het interferentie spec-
trum moet worden aangebracht, die voor elke lijn en elke
instelling van het chassis afzonderlijk was bepaald. Dit ge-
schiedt met behulp van een lijnenspectrum, opgenomen op
dezelfde plaats en met gelijke spleetbreedte als het interfe-
rentie spectrum. De aan te brengen correctie bedroeg maxi-
maal 60 fi, en liep voor verschillende platen ongeveer 10 fi
uiteen, terwijl de meetfouten kleiner dan 5 /t waren. Bij nau-
were spleten was de verplaatsing geringer. Ten slotte moet
nog de wijze waarop de orde der interferenties bepaald is,
besproken worden. Deze orde (zie pag 35) hangt af van het
verschil in optische weglengte van de beide bundels. Nu is
de verandering van de optische weg door de absorptiebuis
in de extreme gevallen, vacuum tot hoogst gebruikte damp-
druk, niet groot. Maakt men dus de orde der interferenties

zeer hoog, dan is de invloed van de absorptie relatief te ver-
waarloozen. Met een combinatie van glasplaten is het moge-
lijk deze hooge orden te verkrijgen, welke dan voor het ge-
val zonder absorptie eens vooral bepaald kunnen worden.
Bij de hier verrichte metingen moesten voor elke plaat af-
zonderlijk de orden worden gemeten, waarbij er gebruik

van gemaakt is, dat klein is, uitgezonderd in de buurt

van de absorptielijn. Meet men Jiet aantal interferenties p
tusschen twee golflengten en dan is

Bepaalt men op deze wijze k voor verschillende golfleng-
ten, dan kan men grafisch interpoleeren voor de gewenschte
golflengte, (In de praktijk verdient het de voorkeur k als func-
tie van r uit te zetten).
Een nadere toelichting volgt hier aan een getallenvoorbceld.
Bij een opname aan de pomp, bij een compensatiedruk in
de vergelijkbuis van 520 mm. waar de temperatuur van het
midden der buis 200quot;^ C,, en van de uiteinden 250® C. bedroeg
werd gemeten: (als gemiddelde uit een aantal metingen)

, , 7665 A = 480 a \\
doublet O \'nbsp; 3

7699 A = 423 // ) ^

De dispersie in rekening gebracht is;

«, = 0.680 X lO-\'quot; cm-
a^ = 0.334 X lO-\'quot; cm-\'

tnbsp;\'yi \'

Daar voor beide lijnen van het doublet, zoowel _J als (

gelijk aan 1 gesteld mag worden, volgt uit de gevonden waar-
den van de a\'s:

O,

== 2.04

( 4044 A lt;5 = 70 fi \\
Analoog is voor het doublet j ^^^^ o ^^ = 54 j ± 3

= 0.00542 X 10-16 cm\'-^
a^ = 0.00271 X 10-16 cm-

«1

en dus — = 2.00

Uit de metingen blijkt verder dat k = 335

7664

^4047= 747 is.

■»U44

Dientengevolge bedraagt volgens form. (13) de verhouding
der doubletsterkten 82.

Voor het eerste doublet is o/J = 5.70 X 10\'-quot;»

Voor het tweede doublet is (e/i igt;ƒJ = 0.0695 X 10-\'\'

Verder kan q uit het totaal aantal kalium atomen berekend
■worden; men heeft n.1. voor q

O = Ati - N. (Zie blz. 35) .
m

N is te bepalen uit de temperatuur, wanneer de dampdruk-

gegevens van kalium bekend zijn. Hierbij doen zich evenwel
complicaties voor. Het kalium wordt in het midden van dc
buis gebracht, dus op de plaats waar de temperatuur hel laag-
ste is. Bij verhitting vloeit echter het metaal uit de glazen
buisjes en verspreidt zich over een grootere afstand in de buis.
Tengevolge hiervan heeft het vloeibare metaal niet overal
dezelfde temperatuur en daardoor treden dampstroomen op.
De toestand is dus niet stationnair en de gemiddelde damp-
druk is hooger dan met de temperatuur van het midden van
de buis overeenkomt. Aangezien het metaal zich nog lang-
zaam verder blijft uitspreiden neemt de schijnbare tempera-
tuur nog voortdurend toe, (Zie hiervoor b.v. dc opnamen 179
en 182, pag, 55), Door dc reeds op pag, 47 genoemde eenigs-
zins andere constructie van de buis zou dit bezwaar te onder-
vangen zijn. Neemt men nu bij de beschouwde opname als
gemiddelde temperatuur 210° (wat voor dit geval een plausi-
bele onderstelling is, dan volgt als waarde van q,

= 8.1 X lO-quot;quot;\'-

Een volledige discussie van de fouten in de resultaten aan
de hand van de formules (10) en (13) heeft niet veel zin, omdat
een groot aantal omstandigheden, die niet in die formules tot
uiting komen, de nauwkeurigheid der uitkomsten beïnvloeden.
Daarom kan met een oppervlakkige beschouwing volstaan
worden.

Waar de meetfouten zoowel bij groote als bij kleine haak-
afstanden van dezelfde grootte-orde zijn, ligt het voor de hand
te onderstellen, dat opnamen met groote ó\'s de nauwkeurig-
ste uitkomsten zullen geven. Dit is echter niet het geval. lm-

mers dan naderen de waarden der ^Vs zeer sterk tot elkaar.
In de a\'s treedt dan bij benadering het verschil der kwadra-
ten der (bijna gelijke) (5\'sop. Deze uitdrukking wordt dus zeer
gevoelig voor kleine meetfouten in één der fVs.

Anderzijds spreekt het vanzelf dat bij kleine haakafstanden
de nauwkeurigheid niet groot kan zijn, omdat in elk der fVs
een groote relatieve fout kan zijn. Dat wil dus zeggen dat de
verhouding van de doubletcomponenten uit deze metingen
met kleine dispersie niet zeer betrouwbaar te bepalen is.

Eenigszins anders ligt de zaak voor de opvolgende doublet-
ten van een serie. Hier treedt niet de verhouding der «\'s
maar hun som op, In hoofdzaak is deze bepaald door de on-
derlinge afstand der haken, vooral bij groote fVs. Dit blijkt
onmiddellijk, omdat met een vrij goede benadering

1 —

2

nauwkeurig tot op termen van de orde:

Bij de hoogere leden der serie is bovenstaande benaderings-
formule gebruikt voor de verdere berekening.

In tabel XIV zijn de resultaten voor het roode en blauwe
doublet samengevat. Hierin schijnt ondanks de mogelijke
meetfouten, een systematisch verloop op te treden, n,l, een
toename der verhouding van de doubletten, zoowel bij hoo-
gere temperatuur als bij hoogere druk van het toegevoegde
gas. Bovendien blijkt (o/, -f of.,) voor beide doubletten kleiner
te worden met hoogere gasdruk, wat zeer duidelijk blijkt, zoo-

55

_ Tabel XIV.

— j 22 min. argon

82 vacuum lO\'^mm.

argondruk
i 11.1 mm.
\' (1 uur na plaat

Inbsp;|17»)

I

argondruk
I 21 mm. (1 uur
\' |na plaat 180)

argondruk
21 mm.(opgeno-
94 ! 12 uur na plaat
; (181)

1-1

(vacuum, 10\'
mm. t uur na
plaat 182,4)

I

I buia niet vol-
I doende ontgaat,
97 ; hierdoor eenige
! cm. vreemd gas
I aanwezig.

I

300 356

\') Argon D van Elektron Griesheim, 99\'\'...quot;/o Ar, N...

wel uit de platen 166/169, als uit de serie 179—182B.

Van een dergelijk verloop met de temperatuur is ook bij
Prokofiev een aanduiding te vinden.

\\9fi qA) (7599^ X 10nbsp;verhouding ^^

doubletten

•ir

94nbsp;^em.nbsp;vannbsp;5 photo\'s

101nbsp;„nbsp;„nbsp;6

105nbsp;„nbsp;„nbsp;4

101nbsp;„nbsp;„nbsp;3

114nbsp;„nbsp;„nbsp;3

111nbsp;..nbsp;5

114nbsp;„nbsp;„nbsp;4

Hij verwerpt echter de lage waarden, op grond van een
mogelijke dampdruk gradient in een richting loodrecht op den
lichtweg, waardoor de haken diffuus worden. Hij herhaalt de
proeven met nauwere bundels en constateert weer een (mis-
schien iets kleiner, maar toch zeer duidelijk) systematisch
effect in denzelfden zin. Bij de door mij gebruikte opstelling
en de zeer nauwe opening kan dit effect van een gradient
echter geen rol spelen. Prokofiev wijst er verder op, dat bij

») Phil. Mag. (7) 3, \'1018, 1927

zijn metingen de absorptie voor de violette lijn steeds zeer
gering was (de absorbeerende laag is slechts 8 c m. dik), en
dat hij dus genoodzaakt was te meten dicht in de buurt der
absorptielijnen. Reeds door Roschdestwenski is opgemerkt dat
de theoretische en experimenteele dispersie formule, vlak bij
de absorptielijn niet meer overeenstemmen. Het viel mij op,
dat deze afwijking juist in een richting is, die verklaard kan
worden door het verwaarloozen der demping )•\'.

Het is dus mogelijk dat het dampdruk-effect een functie
van (^zou zijn, Prokofiev geeft nog een aantal waarnemingen
waarbij ongeveer gelijk gekozen wordt. Hier treedt dan
geen systematisch effect op. Echter dient opgemerkt, dat bij
deze laatste reeks, de dampdrukvariatie veel kleiner was dan
in de eerste reeks.

Nu is deze afhankelijkheid van bij de door mij gebruikte
opstelling minder goed mogelijk, aangezien, zooals reeds werd
opgemerkt, steeds ver van de absorptielijnen werd gemeten.

Toch leek het wenschelijk deze mogelijke afhankelijkheid
nader te onderzoeken. Dit werd, in verband met de geringe
nog in de kamer aanwezige ruimte geprobeerd met een stig-
matische roosteropstelling, die met behulp van een hol rooster
(kromtestraal 1.84 m.), holle en vlakke spiegel was geimprovi-
seerd Hierbij kan het astigmatisme van de tweede orde,
wat nog optreedt, tengevolge van de noodzakelijkheid dat
het licht scheef invalt op de collimatorspiegel, gecompenseerd
worden, door de spleet even buiten het brandpunt van dc
spiegel te plaatsen. Deze instelling dient voor alle golflengten
afzonderlijk te geschieden. Tengevolge van het, voor het in-
terferentiespectrum noodige langdurig exponeeren, was het,
in verband met de daarvoor niet voldoend constante kamer-
temperatuur, onmogelijk behoorlijk scherpe opnamen te ver-
krijgen. Het ligt in de bedoeling met een doelmatiger opstel-

\') P. H. V. Gittert, Pliysica 6, 229, 1926

ling en na de reeds genoemde constructie verbeteringen aan
de absorptiebuis aangebracht te hebben, het waarnemings-
materiaal aan te vullen.

Tabel XV. bevat de resultaten van metingen aan hoogere
leden der hoofdserie van kalium. Ook hier treedt zeer duide-
lijk het bovengenoemde systematische verloop met druk of
temperatuur op.

Iets dergelijks is trouwens vroeger reeds door Bevan ge-
vonden, (Methode gekruiste prisma\'s, gebruik van kwarts-
spectrograaf van Hilger). Hij geeft een waarde voor de ver-
houding der doubletten bij natrium en kalium, echter zonder
temperatuur opgave. Alleen de volgende aanwijzing: „bij de

eerste opname is het geheele gebied tusschen 5000—4600 A
geabsorbeerd, bij de tweede is de dispersie voor de D-lij-
nen half zoo groot, en bij de derde is aan de derde lijn niets
meer te metenquot;. De resultaten zijn dan:

Voor natrium:nbsp;1nbsp;IInbsp;111

/«i/w, = 254 220nbsp;211

=r 7.9 7.2

Voor kalium:

= 587 507nbsp;376

-\'//quot;a = 11.2 6.7nbsp;7.0

Minkowskiquot;) wijst reeds op de afname van het aantal
dispersie electronen bij toevoeging van vreemd gas. Men kan
zich dan voorstellen, dat de verhouding der opvolgende dou-

quot;) Proc. Roy. Soc. A. 85, 54, 1911
^ R. Minkowski Phys. ZS. 23, 69, 1922

59

Tabel XV

Ternp. in ^Cnbsp;^nbsp;de^ïoubletfen

voor A — -^0^j)|4044|3447|3217 3102 3035
|3447;3217!3102 3035 2992

163 I 215 255 1 0.13 I 7.36

0.23nbsp;8.1 3.1

129

293.5 350 I 0.65 i8.6;3.1 2.3j

i i

131 i 293.5 350 \' 0.81nbsp;s.l

170 I 296 360

153 303 344

7.3nbsp;11.4 3.4

156 i 358 450 ; 0.74 I 8.5 3.3

10.2nbsp;110.6 3,4

183 374 450

157 ! 379 452

i

160 I 385 450 ; 18.8 ilO.6 3.7 ! 3.3

• Deze lijn op dezilfde plaat bij verichillende orden der Interferentiea gemeten.

bietten grooter wordt bij hoogere „vreemd gasquot;druk, resp.
hooger temperatuur, of hooger dampdruk van het metaal,
doordat de invloed op de dispersieconstante van de verschil-
lende energie-niveau\'s verschillend is, en des te grooter naar-
mate de energie-niveau\'s hooger liggen. Hoewel dit effect
hier zeer duidelijk aanwezig is, blijft bovendien de moge-
lijkheid open, dat bij de metingen nog een ander effect een
rol heeft gespeeld. Immers moet men bedenken dat de absor-
beerende laag niet begrensd hoeft te worden door de diafrag-
ma\'s, maar dat zich eventueel in de gekoelde einden nog een
absorbeerende laag kan bevinden, die zich bij vacuum verder
uitstrekken zal, dan bij gasvulling. Door de sterke diffusie,
van de dampstraal toch, zullen bij de aanwezigheid van gas-
vulling de atomen eerder op de koude wanden van de buis
neerslaan. Dit effect is dan gesuperponeerd over het hier-
boven genoemde.

Tenslotte worden in tabel XVI. de uitkomsten vergeleken
met absorptiemetingen van Harrison en Trumpy -) aan na-
trium, welke resultaten omgerekend zijn volgens verg, (2)
pag, 34 Men zou misschien mogen verwachten dat deze
metalen zich op analoge manier gedragen. De metingen van
Trumpy en Harrison stemmen onderling echter reeds slecht
overeen. Door Minkowski \') is trouwens gewezen op een
groot aantal mogelijke fouten bij de metingen van Harrison,
In de mededeelingen van Trumpy ontbreken de noodige ge-
gevens over de experimenteele uitvoering, temperatuur en
toevoeging van vreemd gas. Het is dus in het geheel niet te
overzien in hoeverre deze metingen vergelijkbaar zijn met
die van Harrison, Overigens blijkt evenmin of deze metingen

Harrison Phys. Rev. 25, 769, 1925

f. Phys. 34, 717, 1925 •
) Minkowski ZS. f. Phys. 36, 856, 1926

Tabel XVI

wat omstandigheden betreft, vergelijkbaar zijn met de boven
beschrevene. Men zou verwachten dat wanneer de condities
analoog waren, de resultaten aan kaliumdamp niet al te zeer
afwijkend zouden zijn van die aan natriumdamp.

Waar de condities in ieder geval geheel verschillend zijn
van de in het eerste hoofdstuk besproken metingen aan
vlammenspectra, is het niet mogelijk om die uitkomsten met
de verkregen resultaten te vergelijken.

Ofschoon het materiaal zeer zeker weinig omvangrijk mag
genoemd worden, en veel meetfouten ongetwijfeld een on-
gunstige invloed kunnen uitoefenen, is het toch niet geoor-
loofd dit systematische verloop te negeeren, te meer daar dit
reeds bij de vroeger genoemde metingen van anderen stellig
aanwezig is. Ongetwijfeld is de theorie, welke A en B als con-
stanten vooropstelt, er oorzaak van geweest, dat aan dit
feit vroeger weinig aandacht is geschonken. Een verandering
van A en B, met temperatuur en druk, of waar het eigenlijk op
aankomt, bij aanwezigheid van sterke atomaire velden, is
echter a priori niet onwaarschijnlijk. Bij de afleiding van de
stralingswet, is het in het geheel niet noodzakelijk de con-
stantheid van A en B te postuleeren, daar alleen de verhou-
ding bij gegeven temperatuur en druk voorkomt.

Waar er voorbeelden te over zijn, dat de invloed van een
sterk electrisch veld, de A geheel kan veranderen (men denke
aan het opkomen van de zgn. „verboden lijnenquot;, waar geen wij-
ziging van de aanvangsniveau\'s in \'t spel is), daar is het stellig
voor de hand liggend, om aan te nemen, dat de A en B, gede-
finieerd voor een enkel atoom in oneindig groote ruimte, niet
dezelfde zijn als voor atomen in wisselwerking met andere.

Stellingen.

i.

Bij intensiteitsmetingen, waarbij zwartingsmerken
worden verkregen, door een continu-spectrum met
verschillende spleetbreedten te fotografeeren, kunnen
groote systematische fouten optreden, wanneer de
spleet asymmetrisch is. Speciaal is dit het geval bij
kwartsspectrografen met zeer schuin invallende licht-
bundels en bij het gebruik van platen met sterk
variabele gevoeligheidsfactor.

II.

Bij de gebruikelijke methode tot het bepalen van de
Hall-emk., kunnen groote fouten optreden, wanneer
het onderzochte metaal een weerstandsverandering
in het magneetveld vertoont.

Kleine onzuiverheden en onvoldoende stabilisatie van
het metaal hebben zeer groote invloed.

III.

Ten onrechte beweert Woltjer, dat de intensiteit der
H- en AT-lijnen in protuberanties kleiner is dan wat
de theorie van Milne eischt.^

J. Woltjêr Jr. B.A.N. 4. No. 157, 259, 1928.

Bij de golflengtebepaling in sterren-spectra is het
gewenscht naast de metingen met de comperateur
ook bepalingen met de microfotometer te doen. In
beiden gevallen dient de optiek aan\' het object te
te worden aangepast.

V.

Bij de analyse van sterrenspectra nemen Russell amp;
Adams ten onrechte aan, dat het geoorloofd zou zijn
de overgangswaarschijnlijkheden voor atomen onder
zeer verschillende condities, constant te onderstellen.
W. S. Adams amp; H. N, Russell, Astrophys. Journ. 68, 9, 1928.

VI.

De toetsingen van de wet van Mariotte en die van
Gay-Lussac voor „oppervlakte oplossingenquot; zijn ex-
perimenteel nog weinig bevredigend. Dat de waarde
van de gasconstante, welke voor alle oplossingen
verschillend is, en zeer veel kleiner (V20 tot Veo) is,
dan men zou verwachten, behoort minder aanleiding
te geven tot theoretiseeren, dan wel tot herhaling

der experimenten volgens volkomen andere methoden.
R. Delaplace. Journ. de Phys. et Ie Radium Série 4, 9, 111, 1928.

VII.

Wanneer het plan ingevoerd wordt, om de leerlin-
gen der middelbare scholen, de beginselen der na-
tuurkunde door zelf-experimenteeren te leeren, dan
zal men waarschijnlijk niet de resultaten bereiken,
die ervan verwacht worden.

\'.Si^-

E

pomp

Ar. val

De spectrograaf met vergelijkings-iichtbron is 90° om de as van de opstelling gewenteld.

1 -r* -

- Â.

■ : • ;

■ / ■

■ f ■

; - . - ■
•««M*.-«« \' -

k .
-y ■■

gt;nbsp;V-,

M

■■\'..■r-^

^nbsp;Ji,-

äg^LV;

^iß/.