cht

Mm-w

INTENSITEITSMETINGEN IN DE
BALMERREEKS

fy:.

.T y. :gt; V j

intensiteitsmeting en
in de balmerreeks

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. A.
NOORDTZIJ, HOOGLEERAAR IN DE
FACULTEIT DER GODGELEERDHEID,
VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT
DER UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDEN-
KINGEN VAN DE FACULTEIT DER WIS-
EN NATUURKUNDE TE VERDEDIGEN
OP MAANDAG 21 FEBRUARI 1927, DES
NAMIDDAGS 4 UUR, DOOR
IZAAK ARIE BONGERS
GEBOREN TE KAMERIK

DRUKKERIJ ZUIDAM - UTRECHT

BIBLIOTl-iEEK DER
RIJKSUNIVERSITEIT
UTRECHT.

RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT

......Illillilllllll

1783 8362

•...

• l \'*

éi

AAN MIJN OUDERS.

AAN MIJN AANSTAANDE VROUW.

* - ,^ IT •

-VM,:\'.

Bij het verschijnen van dit proefschrift is het een aangename
taak voor mij, mijn dank te betuigen aan U, Hooggeleerde Orn-
stein, Hooggeachte promotor.

De sfeer van vrijheid en vriendschap door U in Uw omgeving
gevormd, zal ik steeds blijven waardeeren.

Dat wat Gij voor mij bij mijn studie geweest zijt, laat zich moeilijk
onder woorden brengen. Uw bemoedigende belangstelling en weten-
schappelijk enthousiasme hebben mij, onder moeilijke persoonlijke
omstandigheden, den moed gegeven tot volhouden en doorzetten
van mijn onderzoek.

U, Hooggeleerde Heeren DE VRIES, NIJLAND, en WOLFF breng
ik dank voor dat, wat Gij tot mijn wetenschappelijke vorming
hebt bijgedragen.nbsp;,

Zeergeleerde Heeren bockwinkel, moll, burger, van
cittert en minnaert, mijn dank voor het van U genoten
onderwijs.

Waarde WiLLEMSE en VAN DiJCK, mijn oprechte dank voor
de belangstelling en steun van U ondervonden bij mijn onderzoek.

Tenslotte een woord van dank aan onzen glasblazer, den Heer
Kuipers wiens technische vaardigheid bij dit onderzoek een be-
langrijken rol heeft gespeeld.

INHOUD.

Bladz.

Hoofdstuk I.

§ 1 Inleiding . . . . ............^

§ 2 Intensiteitsmetingen verricht in het waterstofspectrum.nbsp;3

Hoofdstuk II.

Beschrijving van de opstelling en de meetmethoden.

§ 1. Inleiding................H

§ 2. De ontladingsbuis.............^^

§ 3. De pompinstallatie.............

§ 4. Het electrisch gedeelte...........19

§ 5. Het optisch gedeelte............21

§ 6. Het thermo-electriscb gedeelte............24

§ 7. Het experiment..............24

hoofdstuk III.

Resultaten van het onderzoek ..........31

HOOFDSTUK 1.

§ 1. Inleiding.

Wanneer waterstof tot lichten wordt gebracht treden in het
algemeen drie typen van spectra op;

1.nbsp;het atoomspectrum; hiervan ligt in het zichtbare en nabije
ultraviolettegebied alleen de Balmerreeks.

2.nbsp;het veellijnenspectrum, welks drager na vele onderzoekingen
het waterstofmolekuul is gebleken te zijn.

3.nbsp;een continuspectrum; over de wijze van ontstaan en den
eventueelen drager van dit spectrum is men nog niet tot over-
eenstemming gekomen, Het strekt zich uit 6500 Angstrom in het
rood tot 1750 Angstrom in het ultraviolet en bereikt waar-
schijnlijk een maximum van intensiteit in de buurt van 2400
Angstrom.

A. CarsT 3), die de proeven van J. STARK \') heeft herhaald,
schrijft het toe aan het waterstofmolekuul. Dit wordt geconclu-
deerd uit het feit dat het continue spectrum optreedt, wanneer

») W. H. CREW and E. O. HULBURT, The continuous spcctrum of hy-
drogen. Phys. Rev. 28, 936, 1926.

2)nbsp;E. P. LEWIS, The continuous spectrum of hydrogen in tlie Schumann
region. Phys. Rev. (2) 16. 367. 1920.

3)nbsp;A. CARST, Uber das kontinuierlichen Wasserstoffspektrum. Ann. d. Phys.
75. 665. 1924.

J. STARK, Ann. d. Phys. 52. 221, 1917.

J. STARK, M. GöRCKE und M. ARNDT. Ann. d. Phys. 54. 81. 1917.
J. STARK, Ann. d. Phys. 54. 111. 1917.

waterstofkanaalstralen in een waterstofatmosfeer uittreden, terwijl
het niet optreedt bij waterstofkanaalstralen in een stikstofatmosfeer
uittredend: daarentegen weer wel wanneer stikstofkanaalstralen
in waterstof verloopen.

H. SCHüLER en K. L. WOLF schrijven het toe aan de
recombinatie van twee waterstofatomen tot een molekuul. Zij
toonden aan dat de intensiteit van het continue spectrum onaf-
hankelijk van die van het veellijnenspectrum is. Verder vonden
zij dat de intensiteit van het continue spectrum toeneemt bij
botsingen van de tweede soort, waarbij de energieoverdracht
meer bedraagt dan de dissociatie energie van het waterstof-
molekuul (ongeveer 3 Volt). Als grond voor hun onderstelling
voeren zij verder aan de plotselinge intensiteitsafname van het
continue spectrum bij ongeveer 4800 Angstrom, het golflengte-
gebied dat juist overeen komt met de dissociatieenergie van het
waterstofmolekuui.

W. H. Crew en E. O. HuLBURT geven eene geheel andere
verklaring van het ontstaan van het continue spectrum. Zij zijn
van meening dat de hoogere elektronenbanen bij het waterstof-
atoom bij hoogen druk van het gas niet kunnen bestaan en dat
tengevolge van dezen druk een waterstofkern een elektron kan
opvangen, waarbij de in den vorm van straling vrijkomende energie
ook afhangt van de kinetische energie van het elektron. Op deze
wijze zou bij iedere serielijn een continue spectrum ontstaan, zich
uitstrekkend naar het violet, welks interpretatie dan analoog is
aan die, welke door BOHR is gegeven van het continue spectrum,
dat zich aan de grens der seriën aansluit. Zij steunen hun inter-
pretatie op het feit dat bij toenemenden druk de intensiteit van

1) H. SCHüLER und K. L. WOLF. Uber das kontinuierliche Wasserstoff-
spectrum. Zeitschr. f. Physik. 33, 42, 1925, idem 35, 477, 1925.

het continue spectrum, vanaf de grens der serie tot aan Ha toe,
steeds toeneemt ten opzichte van de Balmerlijnen. De grootste
baan, die bij gegeven druk kan bestaan, kan dermate gestoord
zijn, dat ook een continue spectrum geëmitteerd kan worden, dat
grooter golflengte heeft dan de betreffende Balmerlijn. Het con-
tinue spectrum zou dus bij lager wordenden druk geleidelijk over-
gaan in het continue spectrum aan de grens der serie, waarvan
men vaak heeft gemeend te kunnen aantoonen, dat het al voor
het einde van de reeks begint. Het feit dat het continue spectrum
aan de grens der reeks tot nu toe alleen maar op hemellichamen
is waargenomen \') zou er dus op wijzen dat de druk der aard-
sche lichtbronnen, bij de tot nu toe genomen proeven, te groot is
geweest om dat spectrum te kunnen te voorschijn roepen.

In verband met het feit, dat meerdere onderzoekers intensiteiten
in het waterstofspectrum hebben gemeten en daarbij tot nogal
uiteenloopende resultaten zijn gekomen, is het, in verband met de
resultaten van dit onderzoek, van belang een overzicht te geven
van die metingen en deze onderling te vergelijken en te bedis-
cussieeren.

§ 2. Intcnsitcitsmctingen verricht in het waterstofspectrum.

L, Vegard. Lichterzeugung in Glimmlicht und Kanalstrahlen.
Ann, der Physik, 39, III. 1912.

L. Vegard heeft in het licht, dat door waterstofkanaalstralen
wordt uitgezonden, fotografisch de verandering van de verhouding
van de twee eerste leden van de Balmerreeks nagegaan. De
ware verhouding kan hierbij niet bepaald worden, omdat de ge-
voeligheidsfactor van de fotografische plaat niet bepaald werd.

1) J. HARTMANN. Wasserstoffsterne. Phys. Zeitschrift 18. 429. 1917.

De „stilstaandequot; intensiteitsverhouding van Ha tot H^ bleek zoo-
wel onafhankelijk van den druk (0.1 tot 0.035 m.m. kwikdruk) als
van de spanning (vonkenbaan van 2 tot 10 m.m. in lucht).

De intensiteitsverdeeling van de „bewegendequot;\' intensiteit ver-
schilt van de „rustendequot; en wel is\' de verhouding WajUß het
grootst voor de „bewegendequot; intensiteit. De laatste bleek onaf-
hankelijk van de spanning, maar vertoonde een belangrijken invloed
van den druk en wel zoo, dat bij vermindering van druk Ha
relatief zwakker werd ten opzichte van H^.

H. L. P. Jolly. Distribution of energy in the spectra of gases.
Phil. Mag, 26, 801, 1913.

In een Geisslersche buis van kwarts werd de verhouding van
de eerste vier Balmerlijnen met behulp van een thermozuil be-
paald. Bij een sterk gecondenseerde ontlading en een druk van
29 m.m. kwik werd de volgende intensiteitsverhouding gemeten:
100:13:5,3:2,6 voor Ha tot H(5. De stroomsterkte wordt niet
opgegeven.

Bij deze meting is de verzwakking van het licht door de spec-
trograaf niet in rekening gebracht. Verder blijkt uit de kurven
dat de intensiteit van het veellijnenspectrum op de plaats van
H^ reeds 70 °/o bedroeg van de intensiteit van deze lijn. Dit
geeft — gezien de kleine galvanometeruitslagen die hier optreden
^ een vrij groote meetfout voor Wß, die echter voor H7 en
Hó nog grooter wordt.

/. Holtsmarck. Versuche über die Lichterregung durch Kathoden-
strahlen in Wasserstoff. Physik. Zeitschrift 15. 605, 19H.

Langs fotografischen weg werd de verandering van de ver-
houding van de eerste drie lijnen van de Balmerreelcs bepaald in
een ontladingsbuis. waarbij men in staat was, bij constante druk

en stroomsterkte, de snelheid der elektronen te varieeren van
20 tot 1700 Volt. De intensiteitsverhouding van Ha. H^ en Hy
bleek onafhankelijk van de snelheid der botsende elektronen.

Een afhankelijkheid van de stroomsterkte (gevarieerd van 0.5
tot 32 milliampère) kon niet worden geconstateerd; daarentegen
wel een drukafhankelijkheid van de intensiteitsverhouding. Bij
toenemenden druk wordt het intensiteitsverval in de reeks grooter.
De druk werd hierbij gevarieerd van 0.003 tot 0.187 m.m.
kwikdruk.

R. T. Beatfy. Energy distrihution in spectra, Phil. Mag. 33,
49, 1917.

Bij deze intensiteitsmetingen werd voor het eerst de ware
intensiteitsverhouding bepaald en wel met behulp van een foto-
electrische cel De foto-electrische cel vertoonde een sterk selec-
tieve gevoeligheid, die over het te meten spectraalgebied bepaald
werd, door deze te ijken met een kooldraadlamp met bekende

energieverdeeling.

Op deze wijze werd de verhouding der eerste vier leden van
de Balmerreeks bepaald in zuiveren waterdamp van 2—10 m.m.
kwikdruk.

De gemeten verhouding bedroeg 100: 9,7; 0.71: 0,093; de
laatste waarde is onbetrouwbaar: bij drukken lager dan 2 m.m.
kwik bleek de verhouding Ha: H/5 af te nemen.

Ook in zuivere waterstof (zonder kwikdamp) werd de ver-
houding Ha : HyS gemeten bij een druk van 4,6 m.m. kwik. De
hiervoor gevonden verhouding bedroeg 8:1. Veel waarde kan
men aan deze laatste meting niet hechten van wege de sterke
intensiteit van het veellijnen spectrum in de buurt van Hjö, zooals
uit de krommen der verhandeling blijkt.

J, Stark, M. Görcke and M. Arndt. Ermittlung des Trägers
des kontinuierlichen Spectrums der Wasserstoff-Kanalstrahlen. Ann.
d, Phys. 54. 81, 1918.

Bij dit onderzoek wordt getracht den drager van het continue
waterstofspectrum te bepalen. Tevens wordt gevonden, dat de
intensiteitsverdeeling van het continue spectrum niet afhangt van
de snelheid van de kanaalstralen. Wanneer men gelijke plaat-
gevoeligheid onderstelt en gelijke contrastfactor van 4000—2400
Angstrom, vindt men dat de intensiteit van het continue spectrum
toeneemt naar het ultraviolet en wel zeer snel van 2800\'—2400
Angstrom.

ƒ. Holtsmarck. Uber den Intensitätsverlauf in Serienspektren
bei der Erregung mit Kathodenstrahlen. Ann. d. Phys. 55, 245, 1918.

Systematisch wordt naar een mogelijken invloed van den gasdruk
op de verhouding van Hß en H/ gezocht. Bij zuivere waterstof
blijkt duidelijk een drukeffect te bestaan; bij toenemenden druk
neemt de verhouding toe. Bij sporen waterstof met jodium, zuur-
stof, argon of helium bleek een drukeffect niet te constateeren.

I

Alleen de verandering van de verhouding van Ha en Hß kon
worden gemeten; de gevoeligheidsfactor van de fotografische
plaat was bij deze onderzoekingen weder niet gemeten.

T. R. Merton and J. W. Nicholson. Note on the intensity
decrement in the Balmerseries. Proc. Royal Soc. Londen (A) 96,
112, 1919.

Ten einde den invloed van den gasdruk op de intensiteits-
verhouding in de Balmerreeks te onderzoeken werd het waterstof-
spectrum onderzocht in Geisslersche buizen. Hier werd voor het
eerst de ware verhouding der Balmerlijnen fotografisch bepaald.
Voor de spleet van de spectrograaf werd een wigvormige ver-

zwakker geplaatst, die voor de verschillende golflengten geijkt
was. Op die manier verkreeg men, door iedere spectraallijn in de
lengterichting door te fotometreeren, voor iedere golflengte een
zwartingskromme. Het continue spectrum uitgezonden door kool-
spitsenlicht werd gefotografeerd en de energieverdeeling hiervan
berekend volgens de wet van Wien.

De zwarte temperatuur van de koolspitsen werd geschat op
38U0° absoluut. Met behulp van de op deze wijze energetisch
geijkte lichtbron werd de gevoeligheidsfactor van de fotografische
plaat bepaald voor de verschillende golflengten.

Onderzocht werd het Balmerspectrum in een mengsel van
waterstof en helium. Bij helium van 41 m.m. kwikdruk trad uit
de electroden vrijkomende waterstof op in het spectrum; dit was
niet door drukverhooging merkbaar; ondanks deze geringe hoeveel-
heid waterstof overheerschte het Balmerspectrum sterk: twaalf
lijnen in de reeks werden gefotografeerd. Daarentegen trad bij
een druk van 1 m.m. helium en rijkelijke hoeveelheid waterstof het
heliumspectrum sterk op den voorgrond. De uitkomsten zijn ver-
meld in volgende tabel.

INTENSITEITSVERHOUDING.

Fouten in hun waarnemingen kunnen veroorzaakt zijn door de
onnauwkeurig bekende zwarte temperatuur van de koolspits; zij
ontleenen deze aan de resultaten van verschillende onderzoekers,
wier opgaven 500° uiteenloopen.

P. Lasareff. On the question of the number of radiating atoms
of various dimension within gaseous hydrogen studied from the
point of vieuw o/ Bohr\'s atommodel Phil. Mag. 45, 430, 1923.

De intensiteiten van de drie eerste Balmerlijnen, geëmitteerd
door waterstof in een Geisslersche buis, worden visueel foto-
metrisch bepaald, door deze te vergelijken met de intensiteiten
van de correspondeerende golflengten van een Hefnerlamp,
waarvan de spectrale energieverdeeling bekend is. Voor de ver-
houding Ha : : Hy wordt gevonden 100 : 34 : 26. De stroom-
sterkte en de druk waarbij de waarnemingen verricht zijn worden
niet vermeld.

A. L. Hughes and P.Lowe: Intensity relations in the hydrogen
spectrum produced by electron impacts. Phys. Rev. (2) 21, 292, 1923.

In een triodebuis wordt bij constante druk en stroomsterkte
fotografisch de verandering van de intensiteitsverdeeling in de
Balmerreeks bepaald als functie van de electronensnelheid. Er
worden geen zwartingsmerken op de plaat gezet; men veronder-
stelt te werken in het gebied van normale zwarting, waar de
zwarting evenredig gesteld wordt aan de logarithme van de in-
ten.siteit. Verder wordt de contrastfactor voor verschillende golf-
lengten en voor verschillende platen gelijk genomen. Zij vinden
dat ondanks de groote spreiding van de waarnemingen, bij variatie
van de elektronensnelheid van 29 tot 110 Volt de intensiteit van
Ha constant blijft, terwijl de intensiteit van H/?, Hy. en Hö eerst

snel en later langzaam toeneemt bij verhooging der snelheid van
de botsende elektronen.

De resultaten van hun proeven kloppen niet met die van
HOLTSMARK in 1914, wiens metingen veel nauwkeuriger zijn.
Eveneens worden op deze globale methode enkele lijnen uit het
veellijnenspectrum gemeten, waarvan de intensiteit af blijkt te
nemen bij toenemende elektronensnelheid.

F. Goos. Intensitätsmessungen von Linien des Viellinienspek-
trums des Wasserstoffs bei verschiedene Temperature und ver-
schiedene Dichte. Zeitschrift f. Phys. 31. 229. 1925.

Gemeten wordt de intensiteitsverandering van enkele lijnen van
het veellijnenspectrum als functie van de omstandigheden.

/. M. Freeman. The continuous spectrum of hydrogen. Astroph
Journ. 64. 122, 1926.

In een ondadingsbuis met gloeikathode en plaat, gevuld met
waterstof, bleek het mogelijk, door regeling van den gloeistroom
en de plaatspanning, in het negatieve glimlicht naar verkiezing
het Balmerspectrum (bijna geheel zuiver), het veellijnenspectrum
of het continue spectrum te voorschijn te brengen. De intensiteits-
verdeeling van het verkregen continue spectrum, waarin geen
spoor van het veellijnenspectrum was te zien, werd visueel ver-
geleken met dat van een lamp van bekende kleurtemperatuur*
Het spectrum van deze laatste lamp werd met behulp van een
stel niçois op gelijke intensiteit gebracht. Volgens deze methode
werd de intensiteitsverdeeling van het continue waterstofspectrum
bepaald van 5400 tot 4400 Angstrom.

Wanneer we de metingen van verschillende waarnemers, die
betrekking hebben op de intensiteitsverhoudingen in de Balmer-
reeks, vergelijken, verkrijgen we de volgende tabel.

I. Jolly. kapillair met H2, 29 m.m. druk.

II.nbsp;Beatty, kapillair met waterdamp, 2-10 m.m. druk.

III.nbsp;Lasareff, kapillair met H2, druk onbekend.

IV.nbsp;In waterdamp.

V.nbsp;In H2.

VI.nbsp;In helium met druk lt; 1 m.m.
kwik en veel H.

VII. In helium met druk van 42 m.m.
kwik en weinig H.

Zooals men aan de tabel ziet loopen de metingen buitenge-
woon sterk uiteen. Dit is wel te verwachten, daar waar de
condities verschillend zijn, maar ook bij de reeksen II en IV, waarin
in beide gevallen gemeten is in waterdamp, loopen de metingen
eveneens sterk uiteen. Dit zeer sterke uiteenloopen der waarne-
mingsresultaten, ook daar, waar de condities van het gas bij be-
nadering gelijk zijn, moet wel worden toegeschreven aan de
meetfouten der proeven, waarop in de bespreking hierboven ge-
wezen werd.

HOOFDSTUK II

§ 1. Beschrijving van dc opstelling en de meetmethode.

Ten einde een zoo groot mogelijk aantal lijnen van de Balmer-
reeks te kunnen meten met een zoo groot mogelijke nauwkeurigheid,
was het gewenscht een lichtbron met groote intensiteit te gebruiken.
Een eerste voordeel van een lichtbron van groote intensiteit
is namelijk, dat de eerste lijnen van de reeks, die een groot
golflengte verschil hebben, rechtstreeks met een thermoelement
kunnen gemeten worden. De hoogere nummers liggen dicht bij
elkaar; zij kunnen dientengevolge fotografisch nauwkeuriger ge-
meten worden, zoodat het tweede voordeel van groote
lichtsterkte is, dat men niet lange belichtingstijden behoeft.

In de tweede plaats moet men er voor zorg dragen, dat de condities
voor het optreden van de Balmerreeks zoo gunstig mogelijk zijn.
Daar in de praktijk het aantal Balmerlijnen, dat men op de
fotografische plaat verkrijgt, bepaald wordt door de relatieve
intensiteit van deze lijnen ten opzichte van het veellijnenspectrum,
en het continue waterstofspectrum, ligt het voor de hand de con-
dities zoodanig te kiezen, dat deze beide laatste spectra zooveel
mogelijk onderdrukt worden.

Het veellijnenspectrum, waarvan het waterstofmolekuul de
dragèr is, zal zoo zwak mogelijk zijn in een toestand van intense
dissociatie. Dezen toestand kunnen wij bereiken door groote
stroomdichtheid in de buis op te wekken, waarin het spectrum
wordt voortgebracht.

Verder heeft WOOD gevonden, dat het optreden van het
veellijnenspectrum in hooge mate begunstigd wordt door de
aanwezigheid van sommige metalen en door de werking van den
wand van de ontladingsbuis, dat daarentegen de aanwezigheid
van kleine sporen waterdamp of zuurstof de Balmerreeks relatief
ten opzichte van het bandenspectrum in intensiteit doet toenemen.
WOOD meent dat door de aanwezigheid van zuurstof, die zich
op den wand als een gashuidje zal afzetten de werking van den
wand. die als katalysator voor het vormen van molekulen werkt,
zal worden opgeheven.

De invloed van den wand en van de electroden moet dus
zooveel mogelijk geelimineerd worden. Dit is te bereiken door
een lange buis te nemen, die tevens een groote diameter heeft,
terwijl verder vochtige waterstof moet worden ingelaten. Alhoewel
de drager van het continue spectrum niet bekend is, zijn de
meeste onderzoekers het hierover eens, dat het behoort tot het
molekuul of dat het aan de recombinatie van 2 atomen tot één
molekuul moet worden toegeschreven. Is het molekuul de drager
van het continue spectrum, dan is de relatieve intensiteit ten
opzichte van de Balmerreeks op dezelfde wijze te verminderen,
als hierboven voor het veellijnen-spectrum werd aangegeven.
Wordt het continue spectrum uitgezonden bij recombinatie van
2 atomen tot één molekuul. dan zal het voordeel hebben indien
wij werken bij lagen druk. Immers het aantal recombinaties is
evenredig met het kwadraat van den druk, terwijl men bij gegeven
stroomdichtheid in de buis de totale intensiteit wel evenredig
mag stellen aan den druk. De intensiteitsverhouding van de
Balmerreeks t.o.v. den continuen grond zal dus omgekeerd even-

1) R. W. WOOD. On atomic hydrogen and the Balmer series spectrum. Phil.
Mag. 42. 729, 1921 en 43, 538, 1922

redig zijn aan den druk. Toch kan men met het verlagen van
den druk niet onbeperkt voortgaan en wel om de volgende
redenen:

Ten eerste is men gelimiteerd door de electrische spanning,
daar, zoodra men het gebied van minimale doorslagspanning van
de buis gepasseerd is, de doorslagspanning onbeperkt toeneemt
bij het verder verlagen van den druk.

In de tweede plaats door het feit, dat bij lagen druk de spectra,
door de verontreinigingen geemitteerd, gaan overheerschen en de
zwakkere Balmerlijnen maskeeren.

Resumeerende vinden we dus dat aan de volgende voorwaarden
moet worden voldaan:

1.nbsp;de buis moet lang zijn.

2.nbsp;de buis moet een grooten diameter bezitten.

3.nbsp;er moet vochtige waterstof ingelaten worden.

4.nbsp;groote stroomlichtheid dient gebruikt te worden.

5.nbsp;een zoo laag mogelijke druk moet gekozen worden.

De voorwaarden 1, 3 en 5 kunnen vervuld worden; daaren-
tegen zijn de voorwaarden 2 en 4 bij gegeven electrisch ver-
mogen met elkaar in strijd. In dit geval zal er bij gegeven
electrisch vermogen een buisdiameter bestaan, waarbij de relatieve
intensiteit van de Balmerlijnen een optimum zal zijn.

Al deze feiten in aanmerking genomen is na voorloopige
kwalitatieve proeven de opstelUng, zooals hieronder beschreven
wordt, opgebouwd.

§ 2. De ontladingsbuis.

Er is een drietal typen van buizen gebruikt. Degene, waar de
meeste metingen aan verricht zijn, zal hier uitvoerig worden
beschreven; over de andere kan ik dan kort zijn.

De ontladingsbuis is vervaardigd van pyrexglas, dat om zijn

grootere weerstandsvermogen verkozen wordt boven gewoon
glas en bovendien omdat volgens WOOD de katalytische werking
van pyrexglas op de vorming van H2 iets minder is dan die van
gewoon glas.

De totale lengte van de ontladingsbuis was 2 meter: het mid-
denstuk had een inwendigen diameter van 6 m.m. Aan het eene
• einde was dit deel voorzien van een kwartsvenster, dat aan de
buis gekit was met Dekothinsky cement. De waarneming geschiedde
„end onquot;, naar het voorbeeld van WOOD, over de lengte van
het middenstuk. De rest van de ontladingsbuis had een doorsnede
van 25 m.m. ten einde de doorslagspanning niet noodeloos te
verhoogen. De electroden waren vervaardigd van nikkelblad; zij
bestonden uit cylindervormige stukken van 10 c.M. lengte, be-
vestigd aan een wolfraamdraad; deze laatste was ingesmolten in
het pyrexglas.

Daar bij zware belasting van de buis het glas bij de electroden
zeer warm werd, werd besloten, die van een waterkoeling te
voorzien. De lusvormige glazenbuis (fig. 1 bij c) binnen de koel-
mantel diende om eventueele spanningen in het glas op te nemen,
die anders in het apparaat bij verwarming der electroden aan-
leiding gaven tot springen. Deze buis was met kwik gevuld om
gemakkelijk contact met de electrodeninsmeltdraad te verkrijgeq.
Zelfs met deze met water gekoelde electroden werd de buis zelfs
zoo warm, dat de kit van het kwartsvenster week werd en aan-
leiding gaf tot lekken. Daarom werd besloten de geheele buis met
water te koelen. Zij werd ter koeling geplaatst in een zinken bak met
water fafmetingen 75 X 45 X 25 c.m.) voorzien van een kwartsvenster.

Om alle verontreinigingen, die bij het gebruik van de buis uit de
electroden en glaswanden vrijkwamen, te verwijderen en de water-
stof zoo zuiver mogelijk te houden, werd een doorstroomings-
methode toegepast.

De waterstof uit een bombe stroomt uit door een buis, waarbij
ze over een wateroppervlak streek om een geringe hoeveelheid
waterdamp mede te voeren. Deze buis mondt door een lange
dunne kapillair uit in de ontladingsbuis bij een van de electroden.
Ten einde de gemakkelijk breekbare kapillair te beschermen was
zij ingesmolten in een wijdere buis. De juiste lengte van de kapil-
lair werd na eenig probeeren gevonden; deze bedraagt ongeveer
70 cM., zij is zoodanig, dat bij de grootste pompsnelheid de druk
in de ontladingsbuis ongeveer 0.001 m.m. kwikdruk bedraagt.

Voor den ingang van de kapillair was een kraan, die den
toevoer kon afsluiten, waardoor belet werd dat tijdens het niet
bedrijven van de buis, deze zou vol lekken met lucht. Even voor
de kraan was aan de wijdere buis een zijdelingsche kapillair ge-
zet, waardoor de overtollige waterstof onder geringe overdruk
naar buiten stroomde.

Tijdens het bedrijf van de buis werd deze naar buiten stroo-
mende waterstof aangestoken; het vlammetje voorkwam de vor-
ming van een explosief gasmengsel en was tevens een maat voor
den overdruk, waaronder de waterstof uit de bombe stroomde.
Bij zware belasting van de buis sloegen voortdurend vonken over
van de randen der electroden op de glaswand. Hierdoor werd
al vrij spoedig het glas dermate aangetast, dat er barsten in
kwamen, waardoor water naar binnen lekte. Om dit bezwaar op
te heffen werden de randen van de electroden naar binnen om-
gebogen. Dit bleek in de praktijk uitstekend te voldoen; het
vonken van de scherpe randen werd op deze wijze geheel onder-
drukt.

De definitieve vorm van de ontladingsbuis blijkt uit figuur 1.
Bij A vindt men de kapillair voor gastoevoer, bij B wordt het
gas weggepompt. D en E zijn toe- en afvoer voor het koel-
water van de extra gekoelde electroden. Bij F bevindt zich het

opgekitte kwartsvenster. Bij C de met kwik gevulde toeleidingen
naar de electroden G.

Behalve deze ontladingsbuis zijn nog twee andere gebruikt:
één geheel gelijk aan de boven omschrevene maar met een dia-
meter van 25 m.m. over de geheele lengte.

De derde buis bezat in het midden een kapillair van 1 Yj m.m.
diameter en 2 c.m. lengte; overigens was de diameter 25 m.m.

Ook hier werd de geheele buis ter koeling in een bak gevuld
met water gezet. De electroden hadden echter geen extra koel-
mantel. Deze laatste buis werd gebruikt om de eerste leden der
Balmerserie te meten met een thermo-element.

De kapillair fungeerde hierbij, ter wille van de vergrooting der
intensiteit, als spleet voor een monochromator. De spectraallijnen
op deze manier verkregen waren vrij breed, doch dit was geen
bezwaar, omdat de golflengten der eerste leden toch ver genoeg uit
elkaar liggen. Het voordeel er van was dat de totale intensiteit daar-
door vrij groot was. Een bezwaar was dat een deel van het
veellijnenspectrum bij de Balmerlijnen werd medegemeten

Bij het in gebruik nemen van deze buis deed zich een onverwacht
bezwaar voor. Door de groote stroomdichtheid in de kapillair
had hierin een groote warmteontwikkeling plaats en werd dus
veel warmte aan het omringende water afgegeven. Tengevolge
daarvan werd de kapillair bedekt met een krans van steeds aan-
groeiende en opstijgende luchtbellen, die onberekenbare en hinder-
lijke brekingsefFecten veroorzaakten.

Om dit bezwaar op te heffen werd om de kapillair een koel-
mantel aangebracht, waardoor het water zoo snel stroomde, dat
eventueel zich vormende luchtbellen direct door den stroom werden
weggevoerd.

Men vindt deze ontladingsbuis afgebeeld in figuur 2. Bij A
vindt men de gastoevoer, B leidt naar de pompen. Bij C en D

de toe- en afvoer voor de extra gekoelde kapillair. De buis E
stond niet met het vacuum in verbinding en diende om het optreden
van spanningen in het glas van de kapillair te voorkomen.

Figuur 2.

B

F\'

D

§ 3. De pompinstallatie»

Voor het opwekken van het voorvacuum werd een waterstraal-
pomp gebruikt, welke in verbinding stond met een glazen bol van
11 Liter inhoud, die als vacuumreservoir dienst deed. Voor het
opwekken van het hoogvacuum werd gebruikt een Volmer kwik-
dampstraalpomp en een tweetrappige gewijzigde Volmer diffusie-
pomp. De wijziging, bij deze laatste pomp aangebracht, was
dusdanig, dat de koeler aan de laagvacuumzijde kon vervallen.
Deze wijziging is afkomstig van onzen glasblazer, den Heer

Kuipers.

Deze pompcombinatie voldeed uitstekend bij het betrekkelijk
lage voorvacuum (ongeveer 10 m.m. kwikdruk). Eerst bij een druk

van 30 m.m. kwik van het voorvacuum sloegen de pompen af. De
druk aan de hoogvacuumzijde werd gemeten met een kenometer
volgens DR. van rheden. Bovendien bestond de mogelijkheid
de kwikdamp uit het hoogvacuum uit te vriezen met vloeibare
lucht. De druk van de waterstof kon geregeld worden op 2
manieren:

Ie door den druk van het voorvacuumreservoir te varieeren,
waardoor de pompsnelheid beinvloed werd. De druk in het
voorvacuumreservoir loopt weliswaar steeds op bij het bedrijven
der buis, maar dit gebeurt zoo langzaam, dat bij de nogal
korte belichtingstijden deze druk constant kon worden geacht.

2e door een variabele pompweerstand aan de hoogvacuum-
zijde. Deze was als volgt geconstrueerd:

Twee nauwkeurig in elkaar passende eenigszins konische glazen
buizen bij G (zie fig. 3) konden door middel van een variabel kwik-
niveau C, waarop het onderste dichte konische buisje dreef meer of
minder in elkaar worden geschoven. De hoogte van het kwikniveau
kon geregeld worden met behulp van een driewegkraan, die de
ruimte bij A in verbinding kon stellen met de buitenlucht of met
het voorvacuum B. De hoogte van de kwikbuis was zoodanig
gekozen dat geen kwik naar de pompen kon doorslaan bij D.
Tevens kon hiermede de buis van de pompen worden afgesloten.
Bij F was een Dewarvat met vloeibare lucht en E ging naar
den kenometer.

Hierdoor was het mogelijk den druk te varieeren van 0.001
tot 0.4 m.m. kwikdruk.

§ 4. Het electrisch gedeelte«

De voor de ontladingsbuis benoodigde energie werd verkregen
door middel van een hoogspanningstransformator, die verschillende
schakelingsmogelijkheden toelaat. De primaire spoel bezit 2 aftak-

Figuur 3.

y

-W

u

A

i

kingen; aan de secondaire zijde zijn 2 spoelen, die naar keuze in
serie of parallel geschakeld kunnen worden. Het vermogen van
den transformator bedraagt 5 K.V.A. voor continu bedrijf. De
primaire keten van den transformator werd gevoed over een
regelbaren stabilisatieweerstand door aansluiting aan 2 phasen
van het 220 Volt, 50 perioden stadsdraaistroomnet of door een in
het laboratorium aanwezige Schmidt middelfrequent generator
(vermogen 1.5 K.V.A,, 500 perioden).

De bereikbare secundaire spanning was in het eerste geval
4000 Volt; in het laatste geval, naar ruwe schatting van de door-
slagspanning in lucht, ongeveer 10.000 Volt. In de primaire keten was
een Ampèremeter opgenomen meteen meetbereik van 60 Ampère, in
de secundaire een met een meetbereik van 5 Ampère, beide zijn week-
ijzerinstrumenten.

§ 5. Het optisch gedeelte.

Het spectrum bij de ontlading uitgezonden werd gefotografeerd
met een Hilger kwartsspectrograaf, model E 2. Deze heeft een
vaste instelling en levert een spectrum, dat scherp is over het
geheele spectraalgebied van 7200-2300 Angström. Om nu uit de
zwartingen van de spectraallijnen de intensiteiten af te leiden,
moet men :

le het verband tusschen zwarting en intensiteit bepalen voor

iedere golflengte;

2e de gevoeligheidsfactor van de fotografische plaat bepalen en

3e de verzwakking meten, die de verschillende golflengten op
hun weg van de lichtbron naar de plaat ondergaan.

Ten einde de zwarting te bepalen als functie van de intensiteit
voor iedere golflengte, werd gebruik gemaakt van het feit dat de
intensiteit van een continu spectrum evenredig is aan de wijdte
van de spleet van de spectrograaf, waarmede het wordt opge-

nomen. Door een reeks van continue spectra te fotografeeren van
een met den tijd constante lichtbron, bij verschillende bekende
spleetbreedten van de spectrograaf, kan men dus de zwarting
van de plaat voor iedere golflengte bepalen als functie van de
intensiteit (bij constante belichtingstijd).

Wanneer men nu voor die continue lichtbron een lamp neemt,
waarvan de spectrale energieverdeeling gemeten is, en het licht
door deze lamp uitgezonden den zelfden weg laat doorloopen, als
dat van de te onderzoeken lichtbron, dan kan men met deze ge-
gevens tevens de beide laatst genoemde problemen gecombineerd op-
lossen. Immers voor eenzelfde golflengte is de verzwakking van
het licht op zijn weg naar de fotografische plaat voor de beide
lichtbronnen eenzelfde onbekende fractie van de intensiteit van
die golflengten, en daar alleen maar de verhouding van de inten-
siteit gemeten behoeft te worden, valt deze onbekende factor bij
het opmaken yan de verhouding weg.

Bij deze, in het Utrechtsch Physisch Laboratorium ontwikkelde
methode, bepaalt men dus de intensiteit van een bepaalde golf-
lengte van het te onderzoeken licht ten opzichte van de inten-
siteit van dezelfde golflengte van de geijkte lamp.

Waar men nu de intensiteitsverhouding van de verschillende
golflengten van de lamp kent, kan men dus ook dc spectrale
energieverdeeling in het te onderzoeken spectrum bepalen, zonder
dat men de gevoeligheidsfactor van de plaat en het verlies aan
intensiteit in de spectrograaf voor de verschillende golflengten
behoeft te kennen.

De geijkte lamp bestond uit een koolstaafje, in een geëvacu-
eerde glazen bol, voorzien van een kwartsvenster. Een electri-
sche stroom door het staafje gezonden verhit dit. De zwarte
temperatuur is met een optische pyrometer bepaald als
functie van de stroomsterkte. De bij een bepaalde stroom-

sterkte behoorende spectrale energieverdeeling van de geijkte lamp
komt, ook al verwaarloozen we de voor iedere golflengte verschil-
lende verzwakking in de spectrograaf, niet overeen met de energie-
dichtheid in het spectrum op de plaat.

Door de dispersie, die niet lineair is, wordt de energie van een
bepaald golflengte gebied in verschillende deelen van het spec-
trum over een in grootte verschillend oppervlak van de plaat
verdeeld. En aangezien de energie per vlakte-eenheid de zwar-
ting op de plaat bepaalt, moeten we deze laatste grootheid in
rekening brengen, als wij intensiteiten van verschillende golflengten
willen vergelijken. De afstand (x) in het spectrum op de plaat
kunnen we ons bepaald denken als functie van de golflengte I
met een bepaald golflengtegebied, dl correspondeert op de plaat
een rechthoekje met oppervlak h ^ dA,waarin h de hoogte is van
het hokje en — dA, de breedte. De intensiteit IdA van een be-
paald golflengtegebied van de geijkte lamp verdeelt zich dus
over het oppervlak h ^ dA, Per vlakte-eenheid komt dus de energie

IdA gedeeld door dit oppervlak, dus—~ waarbij we de factor h

wel weer weg kunnen laten, omdat de hoogte van het spectrum
over het beschouwde spectraalgebied constant is. ^

Om deze correctie toe te passen moeten we dus ^bepalen.
Dit geschiedde op de volgende wijze:

Een plaat met een kwikspectrum werd uitgemeten onder den
comparateur en een dispersiekromme werd grafisch opgemaakt.

Van deze kromme werd de tangens van de raaklijn langs
grafischen weg bepaald als functie van de golflengte, door met
behulp van een spiegelliniaal om de 100 Angström normalen te
trekken aan de dispersiekromme.

Deze grafische methode is voldoende nauwkeurig en veel minder

tijdroovend dan de ook wel gevolgde rekenmethode, waarbij men
de dispersiekromme voorstelt door de formule van Hartmann
quot;en deze gaat difFerenteeren.

§ 6. Het thcrmo-elcctrischc gedeelte.

De kapillair van de ontladingsbuis weergegeven in figuur 2,
werd hierbij als spleet gebruikt voor een monochromator, bestaande
uit een collimator en twee stel rechtziende prisma\'s, gemonteerd
op een Zeissrail. Achter het tweede prisma bevond zich een tweede
lens, die een evengroot beeld van de kapillair vormde voor
iedere golflengte. Door het aldus gevormde spectrum kon een op
een tweede Zeissrail gemonteerde micro-thermozuil bewogen
worden, doordat de Zeissrail om een punt draaibaar was opgesteld.
De spleetwijdte van de thermozuil was regelbaar. De galvanometer
gaf uitslagen voor Ha van de orde van 2 c.m.

Om de verzwakking van het licht door den monochromator
te elimineeren werd de gelijkte lamp op de plaats van de
kapillair geplaatst en de uitslagen van de golflengten, correspon-
deerende met die van de eerste leden der Balmerreeks, vergeleken.
De gebruikte galvanometer was geconstrueerd volgens Dr, Moll.

§ 7. Het experiment.

Bij het in bedrijf nemen van een nieuwe buis, werd deze eerst
leeggepompt. Eventueele aanwezige lekken, die bij pyrexglas altijd
gemakkelijk optreden, werden opgespoord door de buis af te tasten
met een watje, gedrenkt in alcohol, terwijl er met een inducto-
rium een ontlading door de buis werd gestuurd. De plaats van
het lek werd dan gevonden door te letten op het omslaan van
de kleur der ontlading. Bleek de buis vacuum te houden, dan
werd de waterstoftoevoer geopend en de druk geregeld. De ont-
lading werd in gang gezet en de stroomsterkte door uitschakeling

van primairen weerstand dermate opgevoerd tot de electroden
roodgloeiend stonden. Dat hierbij uit de electroden en van de
glaswanden aanmerkelijke hoeveelheden gas vrijkwamen, bleek
duidelijk uit het omslaan van de kleur der ontlading. Het gloeien
van de electroden kon alleen beoordeeld worden door den
stroom even te verbreken, daar dit anders niet te zien was,
wegens de enorme lichtsterkte van het gas in de buis.

Uit proefopnamen bleek, dat de verontreinigingen eerst na
IV2 a 2 dagen doorpompen voldoende waren verwijderd; het was
in ons geval niet mogelijk dit te bespoedigen door de buis heet
te pompen, daarzij wegens het feit dat zij van een opgekit venster
voorzien was, geen hooge temperatuur kon verdragen. Bijzonder
hinderlijk was een bandenspectrum in de buurt van de 6e en 7e
Balmerlijnen. Was de buis voldoende gereinigd en doorgespoeld,
dan vertoonde het spectrum de Balmerreeks, het veellijnenspectrum

en een continu spectrum.

Als verontreinigingen kwamen er dan nog in voor de sterkste kwiklij-
nen en een bandenspectrum bij 3500 en 3275 Angström, afkomstig
van kwikwaterstof. Hinderlijk waren deze verontreinigingen voor
het meten van de Balmerreeks niet. behalve dan dat de He lijn
van de reeks samenviel met een kwiklijn. Een poging, om kwik-
damp uit te vriezen met vloeibare lucht om zoodoende ook die
He lijn te kunnen meten, is opgegeven. Nadat toch gedurende
6 dagen kwikdamp zonder onderbreking was uitgevroren, bleken
de kwiklijnen, hoewel belangrijk verzwakt, toch niet geheel ver-
dwenen. De mogelijkheid bestaat natuurlijk, dat er langs de insmelt-
draden van de electroden kwikdamp naar binnen lekte. Boven-
dien was het continue spectrum in de buurt van de He lijn toch
al zeer sterk ten opzichte van deze lijn, zoodat ook om die reden
de intensiteit met betrekkelijk groote fout gemeten wordt. De 15e
en 16e lijn waren, ook al waren ze niet verzonken in het continue

spectrum, toch niet meer te meten geweest, daar ze bij de be-
trekkelijk breede spleet van de spectrograaf, waarbij men bij foto-
grafische intensiteitsmetingen moet werken, niet meer door de
spectrograaf gescheiden werden. Men is namelijk gedwongen met
een breede spleet te werken, omdat bij een smalle spleet de spec-
traallijnen, die toch alle even groote spleetbeelden zijn, zich op
de fotografische plaat des te breeder vertoonen, naarmate de in-
tensiteit van de beschouwde lijnen grooter is. De gemeten zwarting
in het midden van de lijn is dan niet de juiste maat voor de
intensiteit, omdat de zwarting zich, ten gevolge van de eigen-
schappen van de fotografische plaat, bij verschillend sterke lijnen
over een verschillend breed gebied uitstrekt. Integreeren van de
zwarting over de breedte van het lijntje op de plaat zou nu wel
een maat zijn voor de gezochte intensiteit, wanneer niet op den
rand van de lijnen het Eberhard-effect in dezen de zaak kwam
bederven. Volgens Eberhard is namelijk op plaatsen, waar de
zwarting een sterke gradiënt vertoont, de zwarting niet een
éénwaardige functie van de intensiteit.

Bij een breedere spleet van de spectrograaf. waarbij de lijnen
op de plaat blokjes worden, kan men de zwarting in het midden
van de lijn als maat nemen voor de intensiteit. Bovendien heeft
men dan het voordeel, dat men over de oneffenheden en on-
regelmatigheden van de gelatinelaag uitmiddelt.

Dat WOOD met een lichtzwakkere opstelling de golflengten
van 20 lijnen van de Balmerreeks heeft kunnen meten vindt zijn
grond hierin, dat ten eerste de dispersie, waarbij hij werkte zeven
maal grooter is als de onze en ten tweede door het feit, dat hij
kon werken met smalle spleet. Door de combinatie van deze
twee omstandigheden wordt naar schatting de intensiteit van het

1) R. W. WOOD. On atomic hydrogen and the Balmer series spectrum. Phil.
Mag. 43. 538, 1922.

continue spectrum ten opzichte van de Balmerhjnen minstens een
factor 30 verzwakt. Bovendien is de plaats van een lijn reeds te
bepalen, zoodra men deze maar zien kan, terwijl voor het meten
van intensiteiten een grootere zwarting noodzakelijk is.

De stroomsterkte van de geijkte lamp bedroeg bij de opnamen
meestal 22 Ampère, overeenkomende met een zwarte temperatuur
van 2190quot; absoluut.

Een reeks van 8 spectra werd gefotografeerd, bij onderling ge-
lijke belichtingstijden, waarbij telkens de spleet een factor 2
breeder werd gemaakt. Op die manier werd voor het geheele
spectrum van Hj8 tot de grens van de serie een bruikbare zwar-
tingskromme verkregen. Zorg werd gedragen, dat bij de nauwste
spleet de twee eerste buigingsmaxima nog binnen het veld van
de collimatorlens vielen.

Zoowel het licht van de lamp als dat van de ontladingsbuis
bereikte de spleet van de spectrograaf zonder lenzen te passeeren.
Ter verkrijging van meerdere intensiteit kan men wel de lamp
afbeelden met behulp van een lens op de spleet van de spectro-
graaf, maar voor de ontladingsbuis, met zijn lengte van 70 c.m, gaat
dit niet en. omdat de lichtweg naar de plaat voor lamp en buis
gelijk moet zijn, werden dus lenzen weggelaten.

Daar de te meten intensiteit in het begin van de reeks bij Ha
minstens 100.000 maal zoo sterk is als de intensiteit van de 13e
lijn der reeks, moesten van de Balmerserie een reeks opnamen
gemaakt worden; alle bij denzelfden toestand van de buis en
met denzelfden belichtingstijd, maar met verschillende intensiteit.
Dit was te bereiken op twee manieren;

Ie. kan men de spectrograaf op verschillende afstanden van de buis
zetten (bij de kleinste afstand werd zorg gedragen dat de openingshoek
van de lichtbundel nog niet ten volle de collimatorlens vulde).

2e. door een verzwakker tusschen de lichtbron en de spleet te

zetten. Het juiste bedrag van de verzwakker behoeft hierbij niet be-
kend te zijn, als men maar de verzwakking kent als functie van
de golflengte. De eerste van de beide methoden is ongetwijfeld
nauwkeuriger, maar beide methoden werden gebruikt, omdat de
variatie van afstand van de spectrograaf, in verband met de af-
metingen van het vertrek, dikwijls niet voldoende was.

Als verzwakkers werden gebruikt fotografische films. Uit metin-
gen in het Utrechtsch Physisch Laboratorium verricht is namelijk
gebleken dat fotografische verzwakkers nagenoeg geen golflengte-
afhankelijkheid bezitten in het gebied van 7000—3650 Angström.

Uit de waarnemingen bleek dat het intensiteitsverloop in de
Balmerreeks bij het bedrijf van de ontladingsbuis met 500 perioden
wisselstroom geheel anders verliep dan met wisselstroom van 50
perioden, en daar dit, gezien het gedrag van de waarnemingen
bij verschillende stroomsterkte en druk, buitengewoon onwaar-
schijnlijk leek, werd dit toegeschreven aan meetfouten, .veroorzaakt
door het intermittentieeffect van de fotografische plaat. Inderdaad
bleek de ontladingsbuis bij stroboskopisch onderzoek intermittent
te lichten en wel bleek de tijd van duisternis en licht ongeveer
even lang te zijn.

Om de fout, gemaakt door het intermittentieeffect, te eliminee-
ren kan men als volgt te werk gaan;

le. De buis met gelijkspanning bedrijven. Het bezwaar hiertegen
is, dat gelijkstroom van voldoend hooge spanning en betrekkelijk groot
vermogen niet op eenvoudige en snelle manier was te verkrijgen.

2e. Een buis met gloeikathode gebruiken. De benoodigde span-
ning behoeft dan niet groot te zijn. Bezwaren hiertegen zijn de
beperkte levensduur van de gloeikathode en de verontreinigingen
die hij afgeeft. Bovendien geven 1 en 2 geen uitsluitsel omtrent
de afhankelijkheid van het intensiteitsverloop in de serie van de
frequentie van den wisselstroom.

3e. Men kan een opstelling maken met verzwakkers. Met deze
methode komen echter tal van foutenbronnen de waarneming
minder goed maken; zoo gedragen de lenzen zich niet gelijk voor
een dergelijk golflengtegebied. (6700 A° - 3600 A°). zijn er
fouten in de ijking der verzwakkers. Bovendien moet men (en
dit is het voornaamste bezwaar) bij deze methode gebruik maken
van de opschuifbaarheid van de zwartingskrommen, een conditie,
die voor een dergelijk golflengtegebied zeker niet vervuld is.

4e. De geijkte lamp belichten met dezelfde intermittentie als de
buis; dit is verreweg het eenvoudigst en geeft de minste meet-
fouten. Weliswaar is de intensiteitsverdeeling tijdens een lichtflits
in de buis anders dan bij de lamp bij intermittente belichting, maar
dit is een fout van de tweede orde en kan dus wel verwaarloosd
worden. Het groote voordeel van deze methode is, dat men geheel
onafhankelijk is van de opschuifbaarheid van de zwartingskrommen.

De laatste van de vier mogelijkheden werd dus toegepast en
wel op de volgende manier;

In een ronde cartonnen schijf werd, op onderling gelijke af-
standen, een aantal gaten geboord op een circelomtrek van 25
c.m. straal. De breedte van de opening gelijk was aan den afstand
van 2 openingen, Deze schijf werd rechtstreeks centrisch beves-
tigd op een 220 Volt gelijkstroomseriemotor. waarvan het toeren-
tal continu regelbaar was met behulp van een in serie geschakel-
den schuifweerstand van 600 Ohm, tot een maximum van 2800 toeren
per minuut. Het toerental van den motor werd bepaald met een
toerenteller en zoodanig geregeld, dat 100 lichtflitsen per seconde
de spleet van de spectrograaf passeerden, wanneer de buis met
50 perioden wisselstroom bedreven werd. terwijl voor de 500
perioden wisselstroom een tweede schijf gemaakt werd met meer
en kleinere gaten, zoodanig dat by een toerental van 1200 per
minuut 1000 openingen per seconde de spleet passeerden.

Als platen werden gebruikt Ilfort Iso Zenith H en D 700. extra
thin glass (formaat 10x25), terwijl voor het meten van de ver-
houding Ha-HyS Ilford Special Rapid Panchiomatric H en D
400 gebriukt werden. De platen werden gefotometreerd met de
micro-fotometer volgens Dr. Moll,

HOOFDSTUK III

Resultaten van het onderzoek.

Wij zullen thans de uitkomsten geven, die met de beschreven
apparaten en methoden zijn bereikt. De verschillende opgenomen
platen zullen achtereenvolgens behandeld worden.

Plaat L

Deze plaat is opgenomen bij een waterstofdruk van 0.16 m.m.
kwik; de belichtingstijden voor de Balmerreeks zijn gevarieerd
van ongeveer Vs seconde tot 1 minuut. De belichtingstijd van de
geijkte lamp bedroeg 10 seconden, bij een stroomsterkte van 22
Ampère, hetgeen overeenkwam met een zwarte temperatuur van
2180 graden absoluut. De stroomsterkte in de buis was niet ge-
heel constant, maar fluctueerde van 0.35—0.45 Ampère. Hoewel
een gewone plaat gebruikt werd, was bij de spectra met langere
belichtingstijden de roode waterstoflijn (golflengte 6562 Angström)
toch duidelijk op de plaat zichtbaar. De intensiteitsverhouding
ten opzichte van de andere Balmerleden was echter toch niet
te bepalen, omdat bij de spectra der geijkte lamp in het golf-
lengtegebied van Ha geen spoor van zwarting was waar te nemen.

De intensiteitsverhoudingen in de verschillende spectra werden
uitgezet op enkel logarithmisch papier. In horizontale richting
werd uitgezet het rangnummer in de reeks, in vertikale richting
de logarithme van de gemeten intensiteiten.

De verschillende krommen, op die manier verkregen, moeten
door vermenigvuldiging van een voor ieder spectrum anderen

constanten factor op gelijke schaal gebracht worden. Nu komt
een vermenigvuldiging bij uitzetting op logarithmische schaal neer
op een translatie. De krommen moeten dus door translatie in ver-
tikale richting zoo goed mogelijk ter dekking worden gebracht.

Ten einde het juiste bedrag dier translatie voor twee opvol-
gende spectra te vinden werd als volgt gehandeld:

Voor die leden van de reeks, die in beide spectra gemeten
waren werd de vertikale afstand gemeten en de punten van de
eene reeks opgeschoven over een bedrag dat het gemiddelde was
van de gemeten afstanden.

Waren alle waargenomen punten op die manier op de juiste
wijze opgeschoven dan werd door de aldus gevonden puntenreeks
de kromme getrokken, die het intensiteitsverloop in de Balmer-
reeks over het geheel gemeten gebied aangeeft

De waarnemingen zijn verzameld in de volgende tabel.

TABEL L

Hoewel de onderlinge opschuifbaarheid van de intensiteiten,
uit de verschillende spectra gemeten, vrij slecht is, heeft men
toch niet veel speling bij het trekken van de resulteerende kromme,
die de omhullende der opgeschoven krommen wordt. De maximale
afwijkingen van de punten ten opzichte van de resulteerende
kromme bedragen ongeveer 20\'\'/o. De punten, die de grootste af-
wijking vertoonen blijken juist diegene te zijn. die aan het begin
of aan het eind van een reeks liggen. Hieruit volgt dat de nauw-
keurigheid in het middenstuk van een rij het grootst is. Dit is
ook direct in te zien, als men bedenkt, dat in het begin van een
rij de zwarting op de plaat het grootst is en aan het einde het
kleinst, waardoor daar inderdaad de nauwkeurigheid geringer is.
Laat men bij iedere reeks de 2 uiterste punten weg dan is de
spreiding veel geringer op de resulteerende kromme. We moeten
dus aan de waarnemingen, verricht in het eind of in het begin
van een reeks, minder gewicht toekennen dan aan die in het
midden van de reeks verricht.

De kurve vertoont een geringe kromming over het geheele
gebied van Hy tot het einde van de reeks ; de intensiteit van H^
is aanmerkelijk kleiner, dan men zou verwachten uit extrapolatie
van de kromme vanuit H;/. AI de platen werden op deze wijze
behandeld.

Plaat 2.

Om den invloed na te gaan van variatie van den druk van het
gas op het intensiteitsverloop in de reeks werd nu plaat 2 opge-
nomen bij de laagst mogelijken druk. waarbij de stroomsterkte
niet al te sterk fluctueerde. Deze druk bedroeg 0.03 m.m. kwik,
de stroomsterkte was 0.45—0.55 Ampère. De waarnemingen
vindt men in tabel II.

TABEL IL

Vergelijking van de beide laatste kolommen, waar de waar-
nemingen 1 en 2 op gelijke schaal zijn gebracht, doet ons zien,
dat het intensiteitsverloop in beide gevallen vrij goed overeen-
stemt; een systematisch verschil is niet te constateeren. Alleen
bij Hß en H/ vertoont zich een aanzienlijke afwijking. Terwijl
bij de eerste waarneming de verhouding Ha ; H^ 2.5 was, vonden
wij bij de tweede waarneming 3,8. Dit wijst waarschijnlijk op
zelf-absorptie voor Hß in het eerste geval, hetgeen begrijpelijk is
als men bedenkt, dat de druk bier vijfmaal zoo groot is dan in
geval twee.

Plaat 3.

Bij de tot nu toe doorgemeten platen hebben de waterstof-
spectra andere belichtingstijden dan de geijkte lamp ; hun inten-
siteiten zijn evenwel gemeten op de zwartingskrommen, verkregen
van de spectra der geijkte lamp. Hierbij wordt verondersteld dat

bij verschillende belichtingstijden de zwartingskrommen voor een-
zelfde golflengte opschuifbaar zijn, wanneer evenwel de belich-
tingstijden veel uiteenloopen, is dit niet het geval.

Ten einde deze systematische fout, die zich bevindt in de
waarnemingen van de platen 1 en 2, te elimineeren, moesten de
belichtingstijden van de waterstof en lampspectra aan elkaar gelijk
gemaakt worden, terwijl men toch in het gebied van normale
zwarting moest blijven. Dit werd hier bereikt door bij de opna-
men van de verschillende waterstofspectra de spectrograaf telkens
verder van de ontladingsbuis te plaatsen. Twee reeksen opnamen
werden op dezelfde plaat gemaakt: een bij een stroomsterkte van
0.4 Ampère, den ander bij een stroomsterkte van 0.9 Ampère.
De druk was in beide gevallen 0,4 m.m. kwikdruk.

TABEL IJL

Vergelijking van de resulteerende krommen bij 0.4 en bij 0.9
Ampère toont aan, dat ze elkaar in twee punten snijden en ver-

der iets uit elkaar loopen een systematisch uiteengaan van de
krommen is niet te bekennen. Het niet nauwkeurig samenvallen van
de krommen moet worden toegeschreven aan meetfouten, de af-
wijkingen zijn vrij groot maar, gezien het groote intensiteitsgebied
waarover het hier gaat, en overwegend, dat de spreiding der
punten zonder systematische gang is, mogen we aannemen dat
de gevonden verschillen geen wezenlijke beteekenis hebben. We
mogen dus concludeeren, dat variatie van de stroomsterkte met
een factor 2 geen verschil levert in het intensiteitsverval in de
Balmerreeks.

Wanneer we de krommen 3 vergelijken met die uit de waar-
nemingen I en II dan blijkt het intensiteitsverloop bij 3 iets min-
der steil te zijn, het verschil is echter zoo, dat het zeer goed door
meetfouten kan zijn veroorzaakt.

Plaat 4.

Het blijft uiteraard mogelijk dat bij grooter variatie van stroom-
sterkte een verschil zal optreden, dat nu nog schuil gaat onder
de meetfouten. Veel grooter stroomsterkte, dan wij gebruikt heb-
ben, kunnen de eletroden niet verdragen; althans niet gedurende
een tijdsduur gelijk aan de belichtingstijd voor de geijkte lamp.

Bij lager stroomsterkte, verkregen door inschakelen van weer-
stand in de primaire keten van de transformator, bleek het voor-
deelig deze te voeden, niet zooals tot nu toe met de 220 Volt
50 perioden wisselstroom van het stadsnet, maar met de 500 peri-
oden generator van het laboratorium.

De bereikbare secundaire spanning was in dit geval aanzienlijk
hooger, hetgeen tot gevolg had dat de stroomsterkte in de buis
veel beter constant was, dan bij de eerste wijze van bedrijf. Een
reeks spectra werd gefotografeerd bij een stroomsterkte van 0.2

Ampère en een tweede reeks bij 0.05 Ampère, de druk was in
beide gevallen 0.1 m.m. kwik.

TABEL IV.

Wanneer we door verschuiving in verticale richting de beide
resulteerende krommen van tabel IV op de beschreven methode
zoo goed mogelijk tot dekking brengen blijkt de onderlinge af-
wijking minder dan 10 7o- Er is hier geen systematisch verloop
te bemerken.

Vergelijken we echter deze krommen met die van de vorige
waarnemingen, dan blijkt het verloop in de serie aanzienlijk min-
der steil te zijn.

Maken we op de verhouding van de intensiteit van H}* tot
de 12e lijn van de Balmerreeks, in tabel II, dan vinden we 4100,
terwijl we hier vinden 1600. In aanmerking nemende de onaf-
hankelijkheid van het intensiteitsverloop van de stroomsterkte bij
plaat 4 en plaat 3 zou dit moeten worden toegeschreven aan het

verschil in frequentie en spanning van den wisselstroom op de
excitatie van de waterstofatomen in beide gevallen, of aan het
intermittentie-efFect van de fotografische plaat.

Plaat 5.

Om het intermittentie-efFect van de fotografische plaat, dat tot
nu toe een systematische fout in de waarnemingen kan veroor-
zaakt hebben, te elimineeren, werden bij opname 5 de spectra
van de geijkte lamp intermittent gefotografeerd op de in het
vorige hoofdstuk beschreven methode.

De stroomsterkte in de ontladingsbuis bedroeg hier 0,2 Am-
père, 50 perioden, de druk van de waterstof was 0.2 m.m, kwik-
druk.

TABEL V.

De opschuifbaarheid van de intensiteiten uit de verschillende
spectra is hier beter dan tot nu toe gevonden was. Men vindt

de verschillende krommen uit tabel V afgebeeld in de uitslaande
fig. 5 achterin dit proefschrift. Naast de resulteerende kromme
is een tweede getrokken, die later besproken zal worden.

In de laatste tabel zijn de intensiteiten uit tabel I gegeven ter
vergelijking. Men ziet dat de fout, veroorzaakt door het inter-
mittentie-effect bij 50 perioden, niet veel invloed gehad heeft op
den vorm van de zwartingskrommen.

Plaat 6.

De spectra werden opgenomen bij bedrijf van de ontladings-
buis met 500 perioden wisselstroom, de geijkte lamp werd met
dezelfde intermittentie belicht, terwijl de verschillende waterstof-
spektra werden verzwakt met een fotografische film. Teneinde
een eventueele absorptie van de filmlaag zelf te eUmineeren, werd
ook voor de geijkte lamp een niet gezwart deel van de film ge-
plaatst. De film bleek naar het ultra-violet toe iets meer door-
latend dan glas.

TABEL VL

De waterstofdruk bedroeg 0,17 m.m. kwik, de stroomsterkte
0.1 Ampère.

Bij vergelijking van de tabbellen V en VI. (in de laatste
kolommen van tabel VI) ziet men dat een gering systematisch ver-
schil optreedt. De verhouding van H/? tot H13 bij waarneming V
100 stellende, vindt men voor dezelfde verhouding bij waar-
neming VI : 73. Het verschil is vrij groot maar bij een verhouding
van 32000 tot 1.8 kan men dit nog wel als meetfouten beschou-
wen. Vergelijking met tabel IV doet onmiddellijk zien, dat door
het intermittentieefFect bij 1000 lichtflitsen per seconde een aan-
zienlijke systematische fout is ontstaan. In het intensiteitsverloop
van de waarnemingen 1 tot en met 4 bevindt zich dus een sy-
stematische fout, die het ware intensiteitsverloop zou kunnnn be-
invloeden. Uit het feit, dat de verschillende waarnemingen bij
50 perioden wisselstroom geen onderlinge verschillen vertoonen
vanaf H4 tot H,3 bij variatie van druk en stroomsterkte en dit
ook bij de 2 waarnemingen van plaat 4 het geval is met 500
perioden wisselstroom, mogen we echter wel concludeeren dat ook
het ware intensiteitsverloop niet beinvloedt wordt door de ont-
ladingscondities, voorzoover die gevarieerd zijn.

De invloed van het intermittentie effect blijkt dus bij 1000
hchtflitsen per seconde, wanneer de tijden van licht en duisternis
gelijk zijn, veel grooter te zijn dan bij 100 lichtflitsen per seconde.

Plaat 7.

Vergelijking van de verhouding van H/5 en Uy tot H(5 bij de
waarnemingen 1 tot en met 6, toont een systematische verande-
ring van de verhouding, in dien zin, dat bij toenemenden druk
en toenemende stroomdichtheid de verhouding kleiner wordt. De
meetnauwkeurigheid is hier wat het bepalen van de ware verhou-
ding betreft wel geringer dan bij de hoogere leden van de reeks.

de verandering van de verhouding is echter veel nauwkeuriger
te nieten dan de ware verhouding, omdat daarbij de correctie
voor de plaatgevoeligheid wegvalt. Hoewel het eindniveau van
de Balmerreeks niet het grondniveau is van het waterstofatoom
en de metastabiliteit van dit niveau niet geheel vaststaat \'), wijst
de richting waarin de verhouding verandert toch wel degelijk op
het optreden van zelfabsorptie. Ook de kleur van de ontlading
was in de lengterichting gezien veel lichter, dan in de dwars-
richting.

TABEL VIL

Om het eventueel optreden van zelfabsorptie te constateeren,
werd daarom een opname van terzijde gemaakt. De dikte van
de lichtgevende laag is in dit geval meer dan 100 maal

Volgens de vroegere opvatting is een der niveaus metastabiel, volgens de
beschouwingen, die het waterstofspectrum als een alkalispectrum opvatten, is
een der niveau\'s partieel metastabiel.

kleiner dan in de lengterichting. De verschillende spectra werden
opgenomen met een belichtingstijd van 15 minuten en verzwakt
met de fotografische film. Ook de geijkte lamp werd 15 minuten
intermittend belicht, en, om in het goede gebied van de zwarting
te blijven, op 5 meter afstand van de spleet van de spectrograaf
geplaatst. Daar de buis van terzijde niet van een kwartsvenster
was voorzien werd, om eventueele absorptie van het pyrexglas
te elimineeren, voor de spleet van de spectrograaf, bij de opname
van de geijkte lamp, een stukje pyrexglas geplaatst van dezelfde
dikte als de wand van de ontladingsbuis. De druk bedroeg 0.28
m.m, kwik, de stroomsterkte 0,1 Ampère.

Uit deze meting zien we dat de intensiteit in het begin van
de reeks aanmerkelijk steiler afvalt, dan uit de vorige waarne-
mingen is gebleken. De verdere discussie van deze waarneming
volgt na het bespreken van plaat 8.

Plaat 8.

Dat tot nu toe geen panchromatische platen zijn gebruikt ten-
einde ook Ha in de metingen te kunnen betrekken vindt zijn
oorzaak hierin, dat het niet mogelijk was met spleetbreedte varia-
tie, met eenzelfde belichtingstijd, zwartingskrommen voor de ver-
schillende golflengten te maken, die alle het normale zwartings-
gebied bevatten. Tengevolge van de kleinere dispersie van kwarts
in het rood en tengevolge van de veel grootere energie van de
geijkte lamp in het rood, was in de buurt van Ha de zwarting
al te groot, terwijl zij voor H^ al te klein was, om een bruikbare
zwartingskromme te verkrijgen. In de lengterichting heeft het geen
zin door een aparte opname alleen de intensiteit van de eerste
leden van de reeks te meten, wegens de zelfabsorpiie.

Bij zijdelingsche waarneming, waar de leden vanaf H/? bij plaat
7 een continu verloopend intensiteitsverval vertoonen, is de zelf-

absorptie vermoedelijk zoo erg niet. Daarom is een speciale opname
met panchromatische plaat genomen omde intensiteitsverhouding
van de eerste leden van de reeks te bepalen met inbegrip van Ha.

De druk bedroeg 0.23 m.m. kwik, de stroomsterkte 0.9 Ampère
en 0.1 Ampère.

TABEL VIII.

De intensiteitsverhouding vertoont een regelmatig verloop on-
afhankelijk van de stroomsterkte. Dat bij 0.1 Ampère alleen de
intensiteitsverhouding van Ha en H/? bepaald is op deze plaat,
en niet die van de hoogere nummers, vindt zijn oorzaak in het
feit, dat de intensiteit bij 0.1 Ampère zooveel minder is dan bij
0.9 Ampère, zoodat met denzelfden belichtingstijd alleen Ha en
H/? met meetbare zwarting op de plaat kwamen.

Om te zien of de verhouding van Ha: H/S ook in de dwars-
richting nog merkbaar door zelfabsorptie wordt beinvloed. is deze
verhouding langs thermoelectrischen weg bepaald in de ontladings-
buis met kapillair op de reeds beschreven methode. Bij een druk
van 0.15 m.m. kwikdruk en een stroomsterkte van 0.3 Ampère
werd van deze verhouding, na correctie voor lichtverzwakking
van den monochromator. gevonden 8.7 ; 1. De derde lijn uit de
Balmerreeks kan niet gemeten worden, wegens het samenvallen
met een kwiklijn. terwijl de intensiteit van H^ te zwak was om

goed meetbare uitslagen te geven. Het veellijnenspectrum dat door
den invloed van den wand van de capillair zwak aanwezig was
kan in de gemeten verhouding een fout veroorzaakt hebben, die
onbekend is. De richting van de fout is wel te bepalen, doordat
bij Ha niets van het veellijnenspectra te zien was» Dc werkelijke
verhouding kan dus iets grooter zijn dan de gemeten waarde.
Bij waarneming 8 werd in zijdelingsche richting voor de verhou-
ding Ha : H^ de waarde 7.9 : 1 gevonden.

TABEL IX.

Het is mogelijk dat het gevonden verschil verklaart moet wor-
den door zelfabsorptie. Met zekerheid kan men dit niet beweren,
omdat de stroomdichtheid in de capillair veel grooter is dan bij
de waarneming 8, en hierdoor de verhouding van H«: H^, die
sterk van de aanslagcondities afhankelijk is, ook beinvloed kan
worden.

Geven we tenslotte een tabellarisch overzicht van de waarne-
mingen 5, 6, 7 en 8, waarin alle systematische fouten geelimineerd
zijn. Om de waarnemingen onderling te kunnen vergelijken is de
intensiteit van Hg willekeurig gelijk gesteld aan 660.

De metingen 5 «n 6 in de lengte-richting vertoonen een ge-
heel binnen de meetfouten vallend verschil.

De meting 7 wijkt in dit opzicht meer af van 5 en 6. Deze
opname is zijdelingsch genomen. Of echter dit onderlinge ver-
schil reëel is, is niet zeker. Het is vrij waarschijnlijk, dat het reëel
is. Immers in het midden van de ontladingsbuis (welk gedeelte
voor zijdelingsche belichting gebruikt werd) is het veellijnen
spectrum het zwakst, het neemt in intensiteit iets toe, naarmate
men zich verder van het middengedeelte verwijdert.

Waar dus in het zichtbare spectraal-gebied een continu ver-
anderende intensiteitsverdeeling heerscht van het einde van de
buis tot naar het midden, is het vrij waarschijnlijk, dat ook de inten-
siteitsverdeeling in de Balmerreeks iets verandert over de lengte van
de buis. Dit zou dan voor de hoogere nummers het gevonden geringe
intensiteitsverschil in lengte en dwarsrichting kunnen verklaren.

Door Mej. C. E. Bleeker is naar aanleiding van metingen ver-
richt over het intensiteits-verval in de nevenserien der alkaliën \')

1) C. E. BLEEKER und l. A. BONGERS, Intensitätsmessungen in Flam-
men.spektren Zeitschr. f. Physik 27, 195, 1925.

C. E. BLEEKER, Flammenspektren und chemische Reaktion. Zeitschr. f.
Physik. Chemie. 120. 63, 1926.

een empirische formule daarvoor gevonden. Trachten we
met deze formule het intensiteits-verloop in de Balmer-
serie te beschrijven, dan blijken de waarnemingen hiervan

/nbsp;\\4

aanzienlijk af te wijken. De formule luidt In —n^ = C—quot;

waarin In — no de intensiteit van de spectraallijn is, geëmiteerd bij
een overgang van het electron van de baan n naar de baan Hq.
C is een evenredigheidsfactor. Voor de Balmerreeks is np = 2 en
n = 3, 4, 5 enz. Het gemeten intensiteits-verval is aanmerkelijk

(tl n ^^

grooter en is veel beter te beschrijven door In -nbsp;--

!n de hierbij gevoegde kromme van het intensiteitsverloop van
waarneming 5, in de uitslaande grafiek achterin dit proefschrift,
is, naast de waargenomen kromme, hier de uit de laatste formule
berekende kromme geteekend. Zij moeten opschuifbaar zijn in de
richting van de log. intensiteits as, Men ziet dat deze formule
het intensiteitsverloop vanaf H;^ tot H12 zeer bevredigend weer-
geeft, Dat bij H^ zich een afwijking vertoont kan worden toe-
geschreven aan zelfabsorptie in de ontladingsbuis. De in zijde-
lingsche richting gemeten intensiteiten, die vermoedelijk niet merk-
baar door zelfabsorptie zijn verzwakt, loopen, zooals uit tabel IX
blijkt, echter zeer veel steiler dan de berekende, zoodat deze
formule alleen het intensiteitsverloop voor de hoogere nummers
goed zou beschrijven. In de limiet zouden dus de intensiteiten van

de opeenvolgende lijnen in de reeks evenredig worden aan ^

Het intensiteitsverloop in het begin van de reeks, waar de
lijnen zeer uiteenloopende aanslagspanningen hebben, zal vermoe-
delijk meer van de aanslagcondities afhangen, dan dat aan het
einde der reeks, waar deze nagenoeg aan elkaar gelijk zijn.

Dr. H. STRATTON was zoo vriendelijk ons toe te staan, de

TABEL X.

in dit laboratorium uit zijn bij de eclips van Januari 1926 geno-
men platen bepaalde intensiteiten mede te deelen. Ook op deze
plaats zij hem daarvoor hartelijk dank betuigd.

Wanneer we deze resultaten vergelijken met de metingen van
Dr. H. StrATTON op den rand van de zon verricht, (zie tabel X)
dan blijkt, dat het gemeten intensiteitsverval in de Balmerreeks
op de zon aanzienlijk minder is. Een overeenkomst van de me-
tingen was a priori ook moeilijk te verwachten. In de ontladings-
buis was bij een druk van 0.1 m.m. kwik reeds een merkbare
zelfabsorptie voor de eerste 3 leden van de Balmerreeks bij een
lengte van de hchtgevende laag van 70 c.m. De druk van het
gas in protuberanzen is naar schatting zeker niet meer dan 1000
maal lager dan in de ontladingsbuis, terwijl daarentegen de laag-
dikte van de grootte-orde van 10000 kilometer is. De zelfabsorp-
tie zal hier dus vermoedelijk een veel grooter rol spelen dan in
de ontladingsbuis. Zekerheid hieromtrent heeft men niet, omdat
de absorptie-coëfficient van de gaslaag voor leden van de Bal
merreeks niet door den totalen druk bepaald wordt, maar door
den partieelen druk van die atomen, wier electron zich in de 2e
baan bevindt. Deze partieele druk kan op de zon een geheel
andere waarde hebben, dan in de ontladingsbuis, maar de laag-
dikte is daar naar schatting millioen maal grooter. Ook de exci-
tatie van de waterstofatomen op de zon geschiedt waarschijnlijk
voor het grootste deel door absorptie van\'straling, terwijl dit in
de buis geschiedt door botsing van electronen.

In verband met de door E. Schrödinger \') voor de Balmer-
reeks berekende intensiteiten volgt hier een tabel, waar deze met
de waargenomen intensiteiten worden vergeleken.

De overeenstemming is slecht, men kan dit toeschrijven aan

1) E. SCHRöDINGER. Quantisierung als Eigenwertproblem, Annalen der
Physik 80, 473, 1926.

de aanslagcondities. De door Schrödinger gegeven getallen zijn
a priori intensiteiten (uitstralingswaarschijnlijkheid maal v^)-. De
hoogere banen zouden dus zeer snel moeten wegvallen, wil theo-
rie en experiment overeenstemmen,

TABEL XL

Op bladzijde49 is uitgezetlog tegen log n.
Men ziet dat dit voor de hoogere quantengetallen een vrij-
wel rechte lijn wordt, terwijl zich in het begin van de reeks een
aanzienlijke afwijking daarvan vertoont. Dat het verloop van
log^- lineair wordt met log n voor groote n is ook wel uit de
gegeven experimenteele formule te zien. ^

De Umietwaarde voor groote n van log is volgens Schrö-
dinger ^ terwijl het experiment geeft, een effect dat noch

door een Boltzmann\'sche factor noch door een direct drukefFect is
te verklaren.nbsp;^

Bij Stratton geldt voor hoogere nummers heel goed. daar

de absorptie bij hooger nummer afneemt als ^ is dus bij hem
eerst vanaf hooger nummer geen zelfabsorptie aanwezig.

ö

Pi . V

iinii t I

STELLINGEN.

I

Het feit dat vezels na absorptie van een kleurstof pleochroitisch
zijn beteekent niet dat men een anisotropie in het specifiek ge-
leidingsvermogen moet veronderstellen.

II

De mogelijkheid is niet uitgesloten, dat de resultaten in dit
proefschrift vermeldt, door een drukeffekt verklaard kunnen wor-
den, als men de tijdsduur der emissie in aanmerking neemt.

III

De onderzoekingen van ShaPLEY en KOHLSCHüTTER over de
centrale intensiteit van absorptielijnen van sterren zijn niet over-
tuigend.

A. Kohlschütter Messung von Linienintensitäten in Stern-
spektren. Astron. Nachr. 325. 220. 1923.

H. Shapley Proc. Am. quot;Acad. 61. 10. 1926.

IV

De wijze, waarop LeO de eigenbreedte van spectraallijnen be-
paald. is onjuist.

W. Leo Uber ausgewählte Gebiete des Heliumspektrums. An-
nalen der Physik 81. 757. 1926.

V

De methode, waarop bloch de stralingsduur bepaald heeft, is
onjuist.

B. M. Bloch Uber eine Abschätzung der Leuchtdauer der
Wasserstoff-Kanalstrahlen-Emission aus dem Verhalten derselben

beim Ubergang aus einem elektrischen Felde in einen feldfreien
Raum. Zeitschr. f. Phys. 35, 888, 1926

VI

Beschouwingen in den geest van die door F SCHUH.
(Chistiaan Huygens 3, 129, 1926) gegeven, hebben noch weten-
schappelijke waarde, noch paedagogische beteekenis.

VII

Ten onrechte meent F. S. bracket uit zijn proeven de ver-
houding van het aantal atomen, dat zich in verschillende toe-
standen bevindt, te kunnen afleiden.

F. S. Bracket Visible and infra-red radiation of hydrogen.
Astrophys. Journ. 56. 154, 1922.

VIII

De wijze waarop bartels zijn intensiteitsmetingen verricht heeft
is niet zonder bezwaren.

H. Bartels, Das Spektrum des Natriumvakuumbogens, I Zeit-
schr. f. Physik 25. 378, 1924.

IV.»

, •• • Lnbsp;. T r .^«ï^r. ••

■u

. ; . ■ 0:!

m:

...

... V VV ?

■ »r • V\' .

.. -.............

mmrnm

\' tk ^nlM

. J\'rti\'. -, quot;T-

■ïli