Ueber die Emission der Gase

1894 ANNALEN x 1. DEH

Der vorliegeiide hufsatz schlie icli :m die hbhaiidlung I )

, , U e l ~ r die Einissioii erhitzter Gases' an. In diraer A4bhaiidlu~ig l iahe icli gezeigt , dass Kohitwsiiure und Wasserdampf durcli einfache Erhitzung zur Emission gelangeu. Das Spectrum W;II

ein discoiitinuirliches und insofern fiir diese Gase charakte- ristisdies , als es auftritt , weiin diese Gase auf Temperaturen zwischen 100" untl 1500" C. erhitzt werden. Eb zeigte sicli weiter eiiie eigeiithiimliche Verschieb~uig der Intensittltsverli%lt- nisse innerhall) der Emissioiisrtelleii mit veranderlicher Tem- peratur.

Zweck der neuen Versuche.

Weiterer Aufschluss iiher die Eigenschaften der betreffendeli Spectren , sowie besonders uber die bezeichnete Ver- scliiebuiig der Intensitiktsrerhaltnisse war zu erwarten , wenn niedere Temperaturen in den Untersuchuiigsbereich gezogen wurden.

Da die Emission der Gase bei niederen Temperaturen zu geringe Inteusitat besitzt , ha,be ich die Absorption derselben untersucht, aus der man dann nach dem Kirchhoff ' schen Satze Riickschliisse auf die Emission macheii kann. Zwischen den hohen uiid tiefen Temperatureii liegt weiter ein Temperatur- bereich von einigen 100 Graden , iiinerhalb dessen es mir durch geeignete Vorrichtungeii einfacher Art moglich war,

1) F. P a s c h e n , Wied. Ann. 50. p. 409. In dieser Abhandlung sind folgende Druckfehler stehen geblieben: p. 417 Z. v. o. lies: , j e 26 1" statt , j e 26 von 1"; p. 425 Z. 11 v. LI. lies ,,Verbreiterung" statt ,,Ver- schiebung"; p. 417 Z. 9 v. u. lies: ,,Nickelinstangen" statt ,,Nickel- stangen"; p. 479 Z. 14 v. 0. lies: ,,Durchmesser" statt ,,Drrchmesser" p. 420 Z. 5 v. 0. lies: ,,Gas" statt ,,Glas".

Ann. d. Phys. u. Chem. N. F. 51. 1

2 J’. Paschen.

heides zii tintersuchen : n~tiiilich die Emission unci Absorption einer uiid derselben Gaimasse , welche beidemale deiiselben Zustand (Drucli und Temperatnr) besass. Die betreffencleu Bm- den ergaben sich also hier je nach der Versuchsannrdnung als warnie (hrlle). oder kalte (uingekehrte oder dunkle). An diese Messangen kiiiipfen sich dann einige E3rorternngeii iiber das Kirchhoff’sche Gesetz und seine Folgerungen.

Aeltere Versuche.

Ich will iiicht unterlassen, besonders darauf hinzuweisen, dass drei der roil mir im Folgenden gezeichiieten Absorptions- spectren nicht neu sind. Das Absorptioiisspectrum gasformigel. Kohlensiiure ist von Angs t rom I) dargestellt. Diese Dar- stellung zeichnet sich noch dadurch vor der meiriigen &us, dass sie sich auf eine genau belrannte Gasschicht bexieht und daher den Absorptionscoefficienten ergiebt, walirend die absorbirende Gasschicht, bei meinen Versuchen bez. ihrer Dicke nur angenahert gemessen werden konnte. Allein dieser Vorzug ist ein scheinbarer, uud, dass ich mein Spectrum hier wieder- gebe hat folgende Griinde: die Absorptionsstellen ergaben sich bei meiner Versuchsanordnung ausserordentlich vie1 tiefer und daher scharfer , wenn die absorbirende Gasschicht nur halb so dick, als bei Angs t rom war. Aus der Darstellung und Discussion meiner Spectren wird sich ergeben, dass hierfur zwei verschiedene Griinde vorhanden waren. Frstens war mein Spectrum reiner. Angs t rom hatte Steinsalzlinseri und Prisma. Ich wandte Hohlspiegel und ein Flussspathprisma statt deren an. Iiifolge einer Unreinlieit des Spectrums erscheint eine Absorptionslinie nicht dunkel genug. Der Ab- sorptionscoefficient fur diese Stelle ergiebt sich zu klein. Zweitens iiivolvirte die Methode der ings t rom’schen Ver- suche einen Fehler im Sinne der Verkleirierung der Absorption? der gerade bei CO, zur Geltung kam. Nach meinen Versuchen muss der kngstrom’sche Werth der Absorption der CO, mindestens verdoppelt werden.

Das zweite Spectrum, welches bereits dargestellt ist, ist das Absorptionsspectrum des fliissigen ’M‘assers, welches

Angs t rom, dfvers. af Vetensk-Ak. Forh. 9. p. 9. 1889; Physik. Rev. 1. p. 597. 1892; Wied. Ann. 39. p. 267. 1890.

#mission der Gase. 3

J u l i u s I) gezeichnet hat. Allein die Currc von J u l i u \ ist infolge heiner TTersuch4anorcliiung so weiiig pragnant in Bcxug auf die interessirenden Punkte, dass J u l i u s selbst keiric uber- zeugeiidcn Schliisse daran kniipfen lionnte. Aus ineiner Curve geht das Wissenswerthe ohne weitercs herror.

Ferncr habe ich auch das Spectrum der Kiiallgttsflamme rioch einmal aufgenonimen und gebe es hier wicder, weil’meine Curve scharfer als die Jul ius’sche wurde.

Nicht der letzte Grund, dass diese drei Spectren hier so ausfuhrlich von mir noch einmal behandelt merden miissen, ist der, dass ich nur auf dicse Weise iiber eiriheitlichcs Be- obachtungsmaterial verfugcn konnte.

Apparate.

Brziiglich des Spectralapparates und des Bolometers ver- weise ich auf ineinen citirten Aufsatz. Da mir bei den vor- licgenden Versuchen meistens eine grossere Intensitat der Strahlungen zur Verfugung stand, konnte die Genauigkeit der bolomctrischen Mcssungen noch gesteigert werden.

Um die Uinkehrung der Banden mit dem Bolometer ver- folgen zu konnen, war es nothig, 1. cin continuirliches Spectrum, 2. die Gasschicht zwischen dcr Energiequelle und tlem Spalt von moglichst grosser Constanz herzustellen. Da ich von vornherein nur die Absicht hatte , die betreffenden Spectren qualitativ zu untcrsuchcn, d. h. die Existeiiz, die ungefahre Starlre und die Lage der Discontinuitaten nachzuweisen, da ferner das Gas auf hohcre Temperaturen erhitzt werden sollte, und da drittens Wasscrdampf untcrsucht werdcn solltc, so musste ich von der Benutzung geschlossener Gasbehalter im allgemeinen Abstand nehmen. Die Gasreservoire bestanden in 4 bis 5 em dicken, rnndcn Metallrohren R yon verschiedener Lange (Taf. I, Fig. 1). Tor dem Spalt w a r solch Rohr mit diinnem Kupferblech geschlossen , in dein sich eiii 3 bis 4 mm breiter, 3 cm langer Spalt s befand. Hinteii. der Energiequelle zugewandt, befand sich eiii ebcnsolcher Verschluss aus dunnstemKupferblech(Schablonenb1ech) mit breiteremspalt 3.

1) W. H. J u l i u s , Licht- und Wilrmestrahlung verbr. Gase. Berlin, Leonh. Simion. 1890. Vcrh. der Koningk.-Aliad. van Wetems. te Amster- dam. (1) 1. p. 1. 1892. Zeitschr. d. Vereins z. Bef. d. Gewerbfl. 1893. p. 232.

1*

4 I? Paschen.

Diese Spalte S und s wareri so beme\sen. dass keiiie Strathlung. welche an den Innenflachen des Rohres reflectirt war. xu~ii Bolometer gelangen Bonnte . sonclern nur solche Strahlung, welche allein die Gasschicht im Rohr durchsetzt hatle. Damit waren Stiirungen einer .,Vaporhasion (‘ etc. ausgeschlossen. Mitten auf der Rolire befand sich eine diinne, eingeschraubte Metallrijhre r. Diese diente dazu, das zu unterruchende Gas in langsamem, aber stetigem Strome durch die ltohre zu leitrn. Es lasst sich so eine strijinende Gasschiclit von allerdings nicht genau bekannteri , aber sehr constanten Diinerisionen hers tellen.

Als Znergiequelle diente je nach Bedarf ein berusstes oder nicht berusstes Platinblech , welclies durch chinen constanten electrischen Strom auf eine passende Temperatur erhitzt wurde, oder eine kleine Gliihlainpe , oder chittens die Strahlung eines berussten oder nicht berussten Eisenblecli- cylinders, den man statt eines Glascylinders auf eineri Argand- brenner setzte. Dieser Eisenblechcyliiider nahm bei mittlerer Flammenhijhe in seinen mittleren Theileii eine Temperatur von ca. 500° C. an und lieferte ein zwar nicht vollig constantes, aber fiir die meisten meiner Zwecke doch brauchbares Energie- spectrum, welches wegen der Breite des Cylinders vie1 intensiver war, als das des schmalen berussteri Platinstreifs w n ZOOo, wenri diese Energiequellen wegen der Absorptionsrohren weiter vom Spalt entfernt standen. Fur die meisten Versuche, welche Constanz erforderteri , diente das electriscli erhitzte Platinblech, oder noch besser die Gluhlampe. Die Accumu- latorenbatterie erwies sich hierzu wieder sehr werthvoll. Diis berusste Platinblech von 400 bis 500° C. gab eine nicht zu schnell ansteigeiide Energiecurl e, welche fur die Untersuchuiig grijsserer Wellen als 2 ,u geeignet war. Nur die langen Wellen, wo die hauptsachlichsten Banden von CO, urid H,O liegen, zog ich in den Bereich meiner Messungen.

Das continuirliche Spectrum.

Zunachst zeigte sich die bisher nicht beachtete Thatsache. dass es auch init einem Prisinal) uiimoglich ist, von einem

1) Vgl. F. P a s c h e n , n’ied. h n . 48. p. 272. 1893.

IJmission der Care. 5

heissen festen Korper eine continuirlicbe Energiecurve zu erhalten, wenn man nicht die Luftschichten. welche die Strahlung vor und in dem Spectralapparate durchsetzt, sorgfaltig von Kohlensaure und Wasserdampf saubert. Diese Luftschicht hatte in meinem Apparate vom Spalt bis zum Bolometerstreif eine Dicke von etwa 75 em. Ich habe nie ein Energiespectrum erhalten, in welchem nicht die Kohlensaureabsorption und die Hauptwasserdampfabsorptionen durch entsprechende Minima vertreten gewesen waren. Fig. 2, Curve 1 gibt so z. B. das Spectrum des berussten Platinstreifs, der 450° heiss war, und dessen Strahlung insgesammt ca. 53 cm Zimmerluft durchsetzte. Der Vergleich mit den sofort zu besprechenden Spectren beweist das Gesagte. Die Tiefe der Minima war nicht immer die gleiche, sondern schwankte mit dem GO,- und H,O-Gehalte der Zimmerluft. Die Absorption fiir die Wellenlange des C0,-Minimum bri 29O28’ hatte z. B. Werthe zwischen 25 und 32 Proc. ; die Absorption fiir die T47ellenlange des H,O-Minimums bei 30O31’ solche xwischen 10 und 20 Proc., diejenige der langen Wellen der H,O -3linima schwankte zwischen 20 und 30 Proc.

Ich weiss nicht, warum die Hrn. L a n g l e y ’ ) , J u l i u s , R u b e n s u. a., welche vor mir solche Energiespectren durch- messen haben, davon gar nichts fanden. Mein Beobachtungs- raum war ein grosserer, sehr hoher Hijrsaal, in dem nur eine Scalenbeleuchtung aus Gasflammen brannte. Ich glaube nicht. dass die Beobachtungsraume der genannten Herren weniger GO,- und Wasserdampf enthielten, als mein Zimmer; auch ist wohl kaum anzunehmen, dass ihre Spectren $0 unrein waren, (lass ihnen dies &us diesem Grunde entging.

Beachtet mail diese Minima nicht. urid denkt, ein solches Ehergiespectrum durch wenige Beobachtungspunkte festzulegen, $0 ltann man zu grossen Fehlern kommen, menn man mit den weiiigen Beobaclitungspunkten in diese Minima hineingerath.

1) Eine solche Discontinnitiit, dic Hr. L a n g l e y angiebt (Ann. de chim. et de phys. (6) 9. p. 433. 188f;) licgt bei langeren Wellen und tritt nur soeben liervor. Fwnrr findct L a n g l i - y (Am. Journ. of Sc. a . A. 111. (5) 36. p. 406. 1888 zwisrhen 13 mid 14 p Discontinuitaten im Spectrum riner 100’’ heissen Kuupferfliichr, welche 100 m von seinem Appnrate entfernt stand: von den hier besprorhcnen vie1 starkeren Absorptionen hat I langley nichts angegebrn.

Das Vorhandensein dieser Discontinuitaten muss offenbar die Gesammtemission eines festen Korpers verkleiiiern , und zwar um so mehr, je naher das Energiemaximum der Energie- curve des festen Kiirpers ail ein solches Minimum heranriickt. Bei den Versuchen, die Abhangiglieit der Gesammtstrahlung von der Temperatur z u bestimmen, entstehen hierdnrch Fehler, die mit dem C0,- uiid H,O-Gehalte der Luft veranderlich sind. Z. B. liegt bei 2,6 !i das Energiemaximum des Platins voii ca. 430OC. JXe von mir beslimmte Curve1) der Gesammt- emission zeigt fur niedere Temperaturen in der That ein langsameres Wachsen, sls fiir hohere. Ich hoffe, spkter auf dieseii Punkt noch einmal znruckzukommen.

Ueber die Darstellung der Absorptionsstreifen.

Es ist nun ublich, die Absorptiorisspectren in der Weise rlarznstellen . dass man den absorbirten Bruchtheil cler einfallenden IiitenGtSt als Function der Wellenl&nge darstellt. Die IntensitLt des einfallenden Lichtes habe ich nicht bestimmt. Eiiie solche Bestiiiiinnng bietet fur die in Betraclit zu zielienden Absorptionsstellen nicht geringe Schwieriglieiten, deiin fur CO, uiid H,O, die bereits in ausserordentlich dunnen Schichten stark abrorbiren. ist es offenbur dszu nothig , die Luft des Spectralapparates yon CO, uncl H,0 zu sgubern. hnstat t einer solchen Bestinimuiig karin man auch die betreffenden Lucken der Energiecurve cles con tiiiuirlichen Spec- trums ausfullen. Dies k s s t sich bei meinen Curven meistens rnit genugender Genauigkeit machen. I n Fig. 2 Curve 1 zeigen z. B. die punktirten Linieri die Art dieser Ausfiillung. Ich habe danach auch einige Berechnnngen gemacht. Die spatereii Ang:tbeii der ungcfaliren S t a r k cler Ahsorption sind aus den so ausgefiillteir Curueii berechnet ( ~ g l . p. 9). Da aber die Dimensionen der :thsorbirenden Schicht uiid die Intensitiit voi' der Absorption iiic~lit~ geiiau ZII bestimmen sind, so habe icli zunachst die betreffenden Baiiden As kalte Bauden des Energie- spectrums dargestellt, also so, wie die Reobaclituiig sie ergnb. Nnr diese Darstellung gebe ich hier wieder. Man kann ;iuq

ihr dasselbe ersehen wie aus der ublichen der Absorptions- curven. Diese Darstcllung ist fcrner fur die 2 uiitersuchteii

I \ F. P a s c l ~ c n , Wicd. A411n. 49. 1). 50. 1893.

fimissio71 der Gase. 7

Gase CO, uiicl H,O richtiger, als die voii Angstrom gegebene, wie wir unten seheii werden. Die Darstellung der Absorptions- curve wiirde nur den einen Vorzug fiir meine Zwecke haben, class sie nach K i r c h h o f f s Satz ahnlich cler EmissionscurTe \ein miisstp, welche dasselbe Gas ergeben wurde. wenn mim z. B. rlas Bolometer nnd den Schirm vor dem Spalt soweit abkiihleri orler erhitzen m-viirde. dass das Spectrum des Gases von Zimmertemperatur eine mi* Beobachtung geniigeride Tern- l~eratnrveranderung des Bolometerstreifens erzengte. Das inter- essaiiteste an diesen Absorptionscurven, die Lage der Maxima, kaiin iiian indessen auch bei meiner Darstellung leicht erkennen.

Diejcnigen Stelleii der Spectra, wo die Absorption eincn maximalen Werth erreicht, fallen nicht mit den tiefsten Puiikteri der Niiiima zusanimen, weil hier i. 8. die Curve des con- tiiiuirlichen Spectrums nicht parallel der Abscissenaxe verlauft. Die fraglichen Stellen siiid aber clurch eine einfaclie Con- stlaction zu erhalten, wie folgende Ueberlegung zeigt :

Die Energiecurve de.; continnirlichen Spectrums sei : (1) s = f ( x )

,T Ledeaten WellenlangeIi oder Miiiimalablenkungen cles Prisma, s die Intensitat. ( 2 ) CL = E’P) bedeute den Bruchtheil der Intensitat 1 , dcr absorbirt wird. Nach der Absorption bleibt als beobachtete Energiecurve :

(3) S((2.) = s - s * a = f ( x ) - ”(..). F(.z)

Es folgt:

(3’)

tlifferentirt iiian n;Lcii .I-, so erhalt man als Bedingang fiir das Verschwinden yon 8 P ( . z ) / a x die Gleichung:

L)ic Coiistruction des fraglichen Punlites nacli dieser Redingung w i d aus cler Figur (p. S) ersichtlich. Die Curve f( .r) ist liier vervollstandigt. Es giebt einen uiid nur einen Punkt auf der Abscissenaxe, von Clem sich an f ( r ) und S(.T) je eine Tangente legen Iasst: derttrt, dass die Beruhrungspunkte B und t5’ cl’ ieser

Tangenten auf einer und derselbeii Ordinate liegen. A sei dieser Punkt; d a m ist offenbar:

3:s iit also cler Puiilit maximaler Shsorption. Bei den yon niir untersucliten Energiecurven ist der Punkt 1 leicht zu finden, weil die Energiecurve (f (x) ) an den fraglichen Stellen nieistens als gerndlinig anzusehen ist. Diese gerade Linie ist his zum Schnitt niit der Absciwmme zu verlangern, und \om Schnittpunkte aus eine Tangente an das Absorptionsminimum /u ziehen. Der Beriihrungspnnkt clieser ist die Stelle des

0 --tx C

Maximum der Absorption. Diese Stelle unterscheidet sich bei den tiefen uiid spitzen Minimen meiner Curven meistens nur um Betrage der Messungsfehler von dem tiefsten Punkte der Minima (dessen Tangente 1 ~ der Abscissenaxe verlauft). Auch sieht man hiernach leicht, wie man den Punkt A mit grosser Plnnkhernng finden kann, wenn f ( x ) an der betreffenden Stelle nicht geradlinig genug verlkuft. H. R u bens l ) bestimlnt die hochsten resp. tiefsten Punlrte der Interferenzstreifen in seiner Arbeit uber die Dispersion so, dass er z. B. an das betreffende Minimum cine Taiigente zieht, die der Energiecurve senltrecht dariiber parallel lauft. Die Fehler, die dabei entstehen, sind wohl von der Grossenordnung seiner iibrigen Beobachtungs- fehler. wenn das Maximum nicht zu breit ist.

1) H. R u b c n s , Wied. Aiiii. 46. p. 250. 1892.

Die Absorption der Kohlensaure.

Das ~~b~~)rp t ionsspec t ru i i i der Kohlensaure finclet sich Fig. 2 Curve 2. Die C0,-Schicht hatte eine Dicke von ca. 7 cm (Druck cat. 7 3 em Hg, Temperatnr ca. 17OC.). Sie war durch ein Chlorcalciumrohr vori ca. 1 m Lange gestrichen. Die Curre 2 ist mit gleicher Bolometerempfindlichkeit wie Curve 1 beobachtet. Die iiiederen Ordinsten an nicht absorbirten Stellen riihren daher. dass die Temperatur des berussten Platinstreifs in Folge der gegen ihn stromenden GO, eine niedere war. Der H a u p t a b s o r p t i o n s s t r e i f liegt bei einer Minimalablenknng des Fluoritprismas von 29, 28.2'. Er entspricht der Lage nach dem Ninimum der Energiecurve. Curve 1 (1). 4). Wlihreiid aber hier die Absorptioii fiir die Wellenlange des Absorptiousmasimum iiur 30 O/, betriigt (in anderen Messungsreihen 25-32"/,), steigt sie fur die 7 cm dicke C0,-Schicht auf 89O/, (in anderm 3feE;zungsreihen S7"/0, 85 "/", 89 ",Ii,). Bei einer Schichtdicke von 33 cin wurde dieser Ahsorptionsstreif iiieiiier Curve nur wenig tiefer. Die Absorption betrug dann ea. 90°/0. Die entsprechende Curve gebe icli hier nicht wieder, da sie zu wenig von der ersteri abweicht. Die Absorption steigt also von 7 em Schichtdicke ail nicht mehr erheblich durch weitere Vergriisserung cler Schichtdicke. Es liegt nahe, die noch iibrig bleibenden loo/, der Unreinheit des Spectrum zuzuschreiben.

Hr. A n g s t r o m findet fiir eine 12 cm dicke Schicht CO, volt 74 em Druck iiur eine Absorptioii von 44.6"/, fur clie hochste Stelle der eiitsprechenden Absorptionscurve : d. h. etwa die Halfte der Absorption, die ich init solcher Schicht erlialten hiitte.

An diesem Beiipiel will ich nun meine Behauptung nach- weisen, dass I) .&ngstr i im's Spectrum unreiner als das meinige war , dass 2) seine Berechnung der Bbsorption fehlerhaft ist. Wir berechnen dazu zunachst in der n g s trom'schen Weise die hbsorption. Der Ausschlag des Galvanometers betrug fur 6 = 29" 28' Fig. 2 Curve 2 mit GO, in1 Rohr 14,s mm. Der husschlag fur die Intensitat der contiiiuirlichrn Eneigie- curve wiirde an clieser Stelle ca. 134 nini betrageii haberi, w e m die Luft im Spwttralapparat untl der Rolire kohlensiiurefrci geweseii wiire. Uer KolileiisSuregelialt cler Luft beclirigt :ti1

10 E! Paselten.

dieser Stelle eine Absorption von ca. 30 Proc. (mittlerer Werth) d. h. der Galvanonieterausschlag, den A n g s t r o m als Intensitat der Lichtquelle vor der Ahsorption iiach seiner Methode erhalten hiitte, betragt nicht 134mm, sondern 131-134.30/100 mm = 93,8 mm. Als absorbirter Bruchtheil ergiebt sich dann nach k n g s t r i i m (93,8-14,5)/93,8 = 79,3193,s oder 84,5Proc. Als Intensitat des eirifallenden Lichtes ist aber offenbar diejenige der Energiecurve ohne die Absorption der CO, in der Luft zu nehmen. Denn die Absorption Bndert sich im betrachteten F’alle nicht inehr merklich, ob die CO, der Luft z u der 7 cni dicken C0,-Schicht noch hinzukommt, oder nicht. Der Ansatz mr Berechnung der Absorption muss lauten:

134 - 14.5 134

. 100°/, = 89,2’/,.

cl. h. die L n g s trom’sche Berechnungsweise bringt fur diesel1 Fall einen Fehler von 6 Proc. niit sich.

Dass die nach Angs t r i i m berechiiete Absorption meiner Curve ( ~ ~ 5 0 , ) fast doppe~t ho gross ist, a ~ s die von Angstr i jm erlialtene , kanii wohl nur an der verschiedeneii Reinheit der Spectren liegen. Wenn daher in ineinem Spectrum auf den Bolometerstreifen an der hctrnchteten Spectralstelle und fur den betrachteten Fall c’a. 10 Proc. falsches Licht fallen, SO

musste bei Angstr i im’b Anordiiung sein Bolometerstreifen ca. (100-(41,5,+,3 ’)) = 32,5 Proc. falsches Licht erlialten haben.

Ich glaube, dass liieraus zur Genuge hervoi-geht, dass es unzweckmassig ist , die ultrarothen Spectren mit Linsen darzustellen. Die Foc:nstiifferenz derselben wird neben der ge- ringeren Dispersion ties Stei i idaes diesen Uebelstaiid verui-- saolit haben.

30’ ist bedeutencl tiefkr als tler entsprechende der Eiiergiecurve. Wiihrend hier im Maximum nix etwa 10 Proc. (bis 20 Proc.) Ztbsorbirt w i d . steigt die Absorption in der CO, -Curve im Maximum auf ca. 30 Proc. Rei awei weiteren Curveii betrug die Absorption liier 25-30 Proc. Bei einer C0,-Schicht von 33 cni Diclie betrug die Absorptioii hier ca. 43 Proc. Sie

Der mieite nh.~o,.i’tionsstl.eif‘ meiner Curve bei 30

steigt also ~ioch erheblich dnrch VergrOsserung der Schiclit- dicke.

Es ist lieiii Zweifel. daqs durch die neue Gasschicht eiiie neue Absorption bei dieser Wellenlange eingetreten ist. Es findet sich aber an ungefahr derselben Stelle auch eine Ab- sorption des Wasserdiimpfes , und wir kiiniieii zuniichst nicht wissen, ob die Kohlensgure in den1 Chlorcalciunirohr geniigentl getrocknet war. S n g s t r o m behauptet, dass hier ein zweites Maximum cler C0,-Absorption liege. Aber da das t r6m’- schc Maximum ausserordentlich winzig ist , cla feriier die Ge- wissheit aus Hngstri im’s Versuchen nicht hervorgeht , dass jeglicher Wasserdampf aus der CO, beseitigt war, da schliess- lich A n g s t r o m die Absorption des Wasserclampfes an dieser Stelle iiicht kennt. so konnte icli niich auf Angstrbm‘s An- gaben nicht Yerlassen und hnbe dieseii Punkt in geeigneter Weise aufzuklaren versucht. TVir werdeii nachher sehen, dass : Ings t rom Recht hat, ~ R S ‘ die TTellenliingen dieser Maxima fur H,O und CO, aber iiicht genau dieselben sind, wie voii vorne herein auch nicht zu erwarten war.

Die ubrigen lanqujelliyel~ Xinima im GO, - Spectrum siiicl iiicht tiefer, als die ent5prechenden der Eiiergiecurve des con- tinuirliclien Spectrum uiid b i n d tlem Waswrclampfe der Zimmer- luft zuxuschreiben , wie aus deni iiun zu besprechendeii Spec- trum herrorgehen wird.

Die Absorption des Wasserdampfes.

Die ~asseidampfschicht ist iii der Weise liergestellt, dass ein moglichst aonstanter Dampfstrom am einei- Kochflasche in tlic Sbsorptionsrohre geleitet wnrile. Sobald die Rohre 100” C. lieiss geworden ist, hat die 1)ainpfs;chicht eiiieii stationiiren Zu- stand. Fig. 2 Curve 3 giebt &is -Ibsolpt.ionsspectrum einei Dampfsc,hicht \-on 7 cm wieder (clas Spectrum ist mit deiii E:isenblechcglintler iiber dem A!rgandbreiiiier gewoniieii und weicht daher Ton den aiidereii Spect,ren etwas ah). Fig. 3 ent,spricht einer 33 cm langen IIampfschiclit. Die punlitirte Liiiie diescr Curve ist gewonnen , wie die puiiktirte Lillie dcr Curve 1 Fig. L’ , hat also elier xu iiiedere, als z ~ i hohe Ortli na. ten.

1 2 I? Paschen.

Das Spectrum zeigt folgende Absorptionsstreifen : Bei 30° 31' ein sich mit der Dicke der Schieht vertiefendes Mini- mum. Fur 7 cm Schichtdicke betragt die Absorption hier ca. GO Proc., fur 33 cm ca. 80 Proc. Es liegt hier also sicher eine Wasserdampfabsorption vor. Das Minimum bei 29 0 28' gehort der GO, der Zimmerluft an. Die weiteren breiten Ab- sorptionsstelleii bei langeren Wellen documentiren sich andererseits wieder als Wasserabsorptionen, die mit cler Schichtdicke noch etwas zunehmen. Die eine reicht von 6 = 27O 26' bis etwa 29O, die andere voii 25" bis ? T o 26'. Sie haben noch rerschiedene kleine Erhiihungen. Bei 2T0 26' ist eine Stelle grosserer Durchlassigkeit des Wasserdampfes (p. 18). Ebenso liiisst der Wasserdampf sehr lange Wellen, wie es scheint, fast nnabsorbirt hindurch. Fur 6 < 24O 30' habe ich keine Ab- sorption selbst bei 33 em dicker Dampfschicht mchr erhalten. La i ig ley l) erhielt durch unsere Atmosphare hindurch in der That noch Ausschliige an seiirem Bolometer \-on sehr langen Wellen des Soiiiieiispectrums , wdirend sich zwischen ihnen und dem Hanptspectruni ein grosses Interval1 yon unmerk- licher Warme befancl. Ich vermuthe. dasx hier die voii mir gezeichneten WasserdRmpfabsorptioiieri liege11 (vgl. p. 18).

Der zweite C0,-Absorptionsstreif und der Hauptabsorptionsstreif des Wasserdampfes.

Urn zu entscheiden, ob an tier Stelle 30O 31' auch eine C0,-Absorption liegt, habe ich ein versclilossenes Absorptions- gef'ass angewendet , iii dessen Iiiiierem sich geniigend Phos- phorsaure-Anhydrid befand, um es zu trocknen. Es war ein Bhnliches Gefiiss, wie die beschriebenen ; nur waren die Enden mit Metallplatten verschlosseri , in denen sich Spalte fur den Durchgang des Lichtes befanden. Vor die eine Spalte wurde ein Stuck Flussspath, vor die andere in Ermaiigelung voii Flussspath eine diinne mm dicke) Glasplatte gekittet. Das Gefkytss liess sicli evncuiren uiid dann mit (20, fiillen. Dip Liinge cler Gaswhicht in dieser Rohre betrug 133.5 mni. Dic z i t diesem Zweck benutzte CO, war atis Marmor und Salz- siiure hergestellt und von Salzsiiure gereinigt. Als Energie-

1) Langley , Arii. Jo i ir i i . of Sc. (111.) 5. 36. p. 597. 1888.

qiie11(~ tliente wiecieruni eiii auf ca. 450 " cr1iitztc.r berusstei, P1:itiiistreif. Bei evacuirter Riihre eiitstaiicl :ti1 der fraglichen S p e h d s t e l l e das Spectrum Fig. 4 Curve 1. E.: x i g t eiiieri Knicli, der bei 30O 20' lJeginnt uiid durch die Ahsorption geringer Wasserhpuren aii den aussereii Flyitchen tler Fenster entstanden sein wircl. Mit trocltener GO,, gefullt ergab die Rohrc die Curve 2 . Zum Vergleicli betze icli Cine Curre tler Wasserdampf- absorption darunter, die sich auf (la5 I cm lange, offene Absorp- tionsrohr bexieht (Curve 3) . Als Energiequelle war dabei Pin nicht berusstes rothghhendes Platinblech gewhhl t, weil sein Spectrum :ti1 dieser Spectralstelle Slhnlich verktuft, wie das Spectrum der Strahlnng yon 5000 lieisseni Russ, melclie (lie Qlasplatte dnrch- setzt hatte. Curve 4 endlicli stellt die Curve dar, werin CO, statt Wasserdampf in clip offene, 7 cni langc Absorption geleitet ward. Die Ciirven sind cier Uebersichtlichkeit halber untereinander gezeichnet. Die Zahleii bedenten die Anzalil Millimeter, uni welche die Ordinaten erhoht werden miissten, damit die Curven so dargestellt s ind, wie sie beoloachtet wurden.

S u s diesen Curven ergieht sich erstens, dass trockene CO, hier eine Absorption besitxt, die be; 75 c m Druck und 17" C. c:i. 32 Proc.') betragt. w&hrend h i i g s t r o m fur eine 12 cm lange Schicht von 7 3 cm Druck hier iiur eine Absorption voii 11 Proc. findet. Diese DiRerenz gibt zu ahnlichen Betrach- tungen Anlass, wie p. 9. Weiter ergiebt sich, dass die Absorptionsmaxima voii H,O und CO, hier nicht zusammen- fallen, sondern 2' voneiiiander entfernt liegen. Das Maximum trockeiier GO, liegt bei 30" 29', das des Wasserdampfes bei 300 31'. Die CO, im offeiien Rohr hatte ihr Maximum der Absorption bei 30° 30'; es ist wohl anzunehnien, dass mail iiifolge beigemischten H,O-Dampfes eine mittlere Lage erhielt.

Zusammenstel lung der Absorptionsstreifen der C O , und d e r H,O.

Die Lage aller Absorptionsstreifen voii CO, und H,O ist hiernach folgende in Minimalablenkungen des Fluoritprisma, resp. Wellenllingen.2)

1) Corrigirt wegen des Knickes in der Energiecurve. 2) Nach der Dispersionscurve von K u b e n s und S n o w . Vgl.

F. P a s c h e n 1. c. p. 441.

14 3'. Paschen.

1'011 bis Maximum Intensitlit f. 33 cm IXcke

29" 28,2' I ::it0' I 4,63 d = 29' 12' (( = 5,12

3' == 30" 23' I i Y 2 8 ' 1~ 30" 30, l ' ,U = 2,92 2,71

von

d = 24'40'

8 : 30" 18' ,u = 3,10

bis

27" 26" 7,67 11

290 15' 5,33

30' 42' 2,20

30" 29' I 2'73 [I

I1,O

Maxinium

} 90 Proc.

} $3 Proc. nicht gctrockrict

1 getroclrriet

25" 8' 25' 15' 25' 34' 25' 46' 26' 0' 26' 15' 26' 28' 26' 45' 270 5' 8,06 P

27' 53' 7,16

30' 30'8' 2,66

Lnterisitiit 33 ern Schiclit

} 94 Proc.

} 80 k'roc.

Nvnissiori der Gase. 15

iich die Spectra des Steinsalz- und Flussspatliprisma fiii. diwe ILiigeren Wellen fast wie noriiiale Spectren verlislteii , glaube icli nicht. dabs die Form der hier betrachteteii Energieiiisxiinit (lurch die Eigenthuniliclikeit der Dispersion der zwei verschie- derieri Prisineiisubstaiizen erheblich modificirt ist. Ich selie vielmehr, wie 1. c. ansgefiihrt ist, den Grund der Abweichungen in Fehlern der betreffenden Dispersionscurveii, und besonders clerjenigen des Flussspathes, auf welche ich angewiesen bin. Von den Miiiimen des R u b e n s-Snow’scheii Interferenzspec- trunis , aus welchen die M’ellenlangen abgeleitet sind, fallen diejenigen bei d‘ = 27O 5’ (8,07 p); 29O 29’ (4,62 p l)); 30° 30,5’ (2,689 p) eiitweder genau zusainmen. oder doch in die aller- nachste Nahe von den Minimen, die in jedem Energiespectruiii vorhanden sind. Da es filr die Ableitung der betreffenden Wellen- langen gerade auf die Lage der bezeichneteii tiefsten Punkte im Interferenzspectrum ankam, so muss diese Coincidenz mindestens als eine ungluckliche bezeichnet werden. Weil R u b e n s und S n o w nicht angeben, wic lang die von der Strahlung insgesammt durchsetzte Luftschicht bei ihren Versuchen war, weil ferner die Beurtheilung der Reiiiheit ihres ebenfalls durch Linseii abgebildeten Spectrums unmoglich ist, so kann ich riicht behaupten, dass hier Fehlerquellen fur ihre Versuche vorhaiiden waren. Wahrscheinlich ist es aber, wenii man be- denkt, dass die genannten Herren einen Zirconbrenner als Energiequelle anwandten, der nicht iiur das Zimmer reichlich mit CO, und H,O fullt, sonderii bei dem sich besonders vor dem strahlenden Zircon infolge der Flamme reichlich Wasser- dampf und Kohlensaure befindet, und weiiii man weiter be- denkt, dass ihnen die hierdurch entstehenden Minima in deli Energiecurven unbekannt wareii.

Lage der Banden in der Absorption und Emission.

Ein Vergleich der Lage der Absorptionsmaxima mit der Lage der Emissionsmaxima derselben Gase bestatigt die von mir in der friiheren Abhandlung gefundene und erorterte Ver-

1) Dies ist ein l’unkt ,,cl“ des Interferenzspectrums, fur den aber die ertirterte Coincidenz ebenso verhangnissvoll ist. Hr. R u b e n s theilte mir inzwischen mit, dass er die Dispersion des Fluorits nach Langley’s Methode neu bestimmt und dabei diese Punkte allerdings fehlerhaft gefunden habe.

scshiebung diesel bla\ima mit vei%nderlic.liri~ rllemperatur. Diehe VerwhiebuiLg war nachgewieseti a t i tlcn H:~uptm:txiineii cler (;O, urid ties JVasserchmpfes. Die EEmizsion der CO, war untersucht % w i d e n den Teniperatureii 146W nnd ca. 100 bis 200° C. DRS Maximum der Ernissionsbande hatte sich mit sinkender Temperatur verschobeii Ton d = 29' 21',2 (4,84 p) his 6 = 29" 27' (4.67 ,p). Wir fanden jetzt das Xauimnm tier Absorption k:tltcr CO, liegend bei d = 29O 28,2'(4,62 p), also noch um 1,2' weiter nach kiirzeren Wellen geriickt.

Die durch COY gesichtete Strahlung des Bunsenbrenners. Hiernacli muss P. 13. das Kohletis~iireiiia\-irnum des Bunsen-

henners vorLugsweise aiif (3er Seite der kiirzeren Wellcrr absorbkt werdeil. I\ enii man die Strahlung des Bimsenhrenners durch CO, sicnlitet. Fig. 5 htellt das entsprechende Spectruin tlar. Curve 1 ist die der uuabsorbirten, 2 die der durcli eiiie 7 cni dicke Scliielit CO, gesichteteii Strahlung. Das Masimum erscheint in C i m e 2 bei 29' 16.5' also 5' weiter nach lihgereii Wellen liegend. Aehnlich , wie die CO, im Bunsenbrenner verhalt sich bereits SOUo heisse CO, (vgl. p. 2 7 ) .

Schlusse beeuglich der Lage der Emissionsmaxima. 1. Lage ties CO,-il laximums.

M H ~ sieht das Gesagte nnd erkennt weiter, dass siimmt- Ziche Emissiorisniaxima der CO,, die in der friiheren Abliiiiid- lung besprochen sind, in Folge der Absorption der CO, in der Zimmerluft und kalterer CO,, die sich an der ausseren Flache des heissen CO,-Stromes oder der Flamme befindet, bei etwas zu larigen Wellen erhalten werden mussten. Hierfur habe ich denn auch weitere Beweise gefunden: z. B. die Emission der Knallgasflamme besteht Zuni allergrossten Theile in Maximeti des heissen Wasserdampfes. Die Spuren von CO,-Beimengungen erzeugen indessen ein hinreichend hohes Maximum bei 4.8 p, welches nun nicht bei 29O 21,2' liegt, wie im Bunsenbrenner, sondern bei 29O 22,5', also trotz hoherer Temperatur bei kurzeren Wellen. Hier fehlt offenbar die dickere kuhle C0,- Schicht am Saume der Flamme. Nur die CO, der Zitnmer- luft wirkte, und wir konnen schliessen, dass das Maximum bei noch etwas kiirzeren Wellen erscheinen miisste, wenn auch diese Absorption eliminirt wurde. Weitere eclatante Beweise fur diese einseitige Absorption etc. finden sich p. 27.

2. L n g e clc> H a i i ~ l t m a x i m u m s d e s Wasserc lampfes uiid d i e K n a l l g a s f l a m m c .

I>ai Hauptmaximum cles Wasserdainpfes lag fur 1 460° bei 2,S3 p (8 = 30" 25,5') und ruckte mit sinkender Temperatur iiach kleineren Wellen. Fiir 500° lag es ungefahr bei 3(io 29'(2,71 p). F u r Wasserdanipf voii looo liegt das Absorptions- maximum bei 30° 30,s' (2,66 p). ist also in Uebereinstimmung init den Versuclien der friiheren Arbeit noch 1,s' weiter nach kiirzeren Wellen geriickt. In] Bunsenbrenner muss es etwas z u weit nach laiigen Wellen geriickt erscheinen, weil das bei lkngeren Wellen liegende 2. Maximum der GO, niit dem Wassermaximum znsammenfliesst. I n der Knallgasflamme, die heisser. :tls die Bunsenflamme ist, und in der nur Spuren yon GO, vorhanden sind, fkaiicl ich es 0,5' weiter nach kiirAeren Wellen liiii liegend: niinilich bei 30" 26' (2,83 p). Von der Temperlztur der Knallgasflaninie bis zu 100° abwiirts verschiebt sich demnach das Maximum um 5'. Das Spectrum der Knall- gasflamnie findet sich Fig. 6.

3. A b h l n g i g k e i t d e r Lage d c r Maxima v o n d e r S c h i c h t d i c k e .

Hr. h g s t r o m gibt an. dass die Lage der Absorptions- maxima niit der Schichtdicke veriinderlich sei. Es ist dies bei einer zum Naxirnum unsymmetrischen Absorption in der That moglich. Aber ich habe fiir die betrachteten Absorptions- streifen riiemals eine Abhangigkeit der Lage des Bbsorptions- maximums von der Schichtdicke mit Sicherheit constatiren konnen. Tch habe anfangs Schichten yon nur 2 his 3 mm Dicke benutzt, indem ich die Gase durch die (kalte) Platin- spirale vor dem Spalt aufsteigen liess; die CO, der Zimmerluft entspricht einer noch kleineren Dicke. Aber die $bsorptions- minima lagen immer genau an gleicher Stelle (vgl. p. 33). Die Verschiebung des Maximums ist ferner bei der Emission nachgewiesen an Schichten von gleicher Dicke, dei-en Tem- peratur allein varirte. Ein Einfluss der Schichtdicke ksnn hiernach nicht in Betracht kommen.

Die kurzwelligen Wasserdampfbanden und die Banden in L angley 's Sonnenspectrum.

Die Maxima des Wasserdampfes , welche bei kiirzeren Wellen liegen, (1,83 p und 1,4 p), und welche in der Knall-


18 F. Pusohen.

gasflamme I ) wieder erschienen sind (Fig. 6). fiiiden sich in den Sbsorpt~ionsspectreii nicht. Es liegt das daran, weil hier das Spectrum (lei continuirlichen Griuides :russerordentlich steil nach kiirzeren Wellen abfallt. Urn sic zu erhalten, hatte diesein Spectrum durch Einschaltung von absorbireliden Sub- stanzeri fur die betreffenclen Stellen cine sanftere Steigermig gegeben werden miissen. Ich ha be davon abgesehen, weil diese Maxima clnrch die Emission hinreicliend constatirt sind. Von Intercsse m%re ihre Darstellung vielleicht im Hinblick aui L n n g l e y 's Soiiiienspectrum: alleiii es kariii auch so keinem Zweifel mehr iinterliegen , dass die siimmtlzchen Mxxima der CO, unrl des W;isserdampfes im Sonnenspectrum als tericstrische Banden aiiftretm iniissen. Da L a n g l e g ' s Bandeii 8 , i?, X und I' etc. init den von mir beitinimteri Absorptionsstreit'en innerlialb tler Xessiuiigsfehler coincidiren, so wird nian die be- zeichneten Banden des Sonnenspectrums mit grosser Wahr- scheinlichkeit anf den GO, nnd H,O-Gehalt unserer Atmosphiire zuruckfiihren konnen. Die Wellenl&ngen der L a n g l e y 'schen Banden sind: U bei 1,4 p eiitsprechend der Emission des H,O bei 1,4 p : L2 bei 1,83 ,u entsprechend einem Emissionsstreifen des H,O bei 1,83 p : -1 = 2,64 p entsprechend H,O = 2.6G p ; die Lwngley 'sche R:iiide verbieiterte sich hei niederem Sonnen- stand nach liingereii Wellen. Die d a m neu auftretende B a d e hei 2,94 p coincidirt niit deni ,4bsorptionsiiia~iniuiii des fliissigen Wassers, welches ich be1 2,02 p liegend fiiide (vgl. 1). 22); 1 = 4,6 p enbspricht (lei CO,-Rancle bei 4,63 p. Voii 5 ,LL bis 11 p ist das Langley ' sa l ie Sonnenspectrum unterbroclien. Hier liegen die starken Wasseidampfabsorptionen (Maxima bei 7 , l p uncl 8,l p).

Die langwelligen Wasserdampfbanden in der Emission und Absorption.

Was die Maxinia des H,O-Uampfes bei langen Wellen be- trifft, so stelle ich sie zusammen, wie sic sich bei der Absorption (100") uiid bei der Eiiiissioii (> 1000°) ergeben.

Emission 1000° ’ \ Kinission 500O

\ o n 25’ bis 27’ 26‘ von 24O 50 bis 27O 26’ Illtens. inin

250 9‘ 27 25” 20’ 9 25’36’ l1,5 23O4Y’ 13,3 260 5’ 12

26024‘ 15 26O4.5’ 21 270 0’ 27

Absorption 100“

von 24O 40 bis 27O 26‘ Intens. m m

26O 9’ 1 7 25020’ 20 25” 35,5’ 3 1 25049‘ 32,5

26’10’ 46

26”21‘ 46 26” 49’ 56 2 i o 4‘ 67

XIusimiim 11.

Intens. Proc. 25O €4’ 13 25’ 19’ 30 25ji’ 34’ 30 25O46’ 40 260 0’ GO 26015’ 66 26O28’ i 5 26O 45’ 90 270 5’ 94

Emission 1000° Emission 500“ Absorption 100O

voii 27O 26’ bis 29O 10’ 1 von 2 i 0 26’ bis 29O 15’ : von 2 i 0 26’ bis 29O 15’ hijchster Punk t 2S023’ hijchstcr Punkt 28O 13’ I t.iefste Stelle 27O 53’

Die Hauptemissioii declit sich bei beiden hlnsimen mit cler Hauptabsorption; aber Ton den kleinercn Erhebungen der Emission correspondiren bei dem Maximum I einige nicht hesonders mit den Xinimeii der betreflenden Absorption. Bei Xasimum TI rollends liegt die hochste Stelle der Emission um 30’ nach kiirzeren Wellen gegen die tiefste Stelle der dbsorption serschoben.

Die Stelle grosster Durchlassigkeit, des H,O - Dampfes % y o 26’ entspricht genan der Stelle geringster Emission cles heissen Gases.

Es ist, mir nun (lurch Ueberlegungen, die weiter unten gegeben werdeii, moglich geworden Wasserdampf von nur 500O C zu r Emission eiiies bei den langen Wellen verhaltniss- mkssig intensiven Spectrums zu bringen. Dies Speckrum, iiher clessen Herstellung p. 34 die Rede ist, findet sich Fig. 10. Aus ihm sind die Date11 geschopft . welche unter ,,EmissiolI 500“” sich in obiger Zusnmmenstellung finden. Man sieht,, (lass die Uebereinstiinin~~iig dieser Emission mit der Absorp- tion eine bessere ist. uiid d m s (la, wo zwischen der Emissioii bei I O O O O wid der Absorptioii grosse Differenzen auft,reten, die Emission bei 500” das Bindeglied bildet.

I ) Nacli den Originnlcurven reyitht.. 2‘

20 3. Puscit en.

Wir seheii so einige Erhebungen des Maximum I mit steigender Temperatur nach langeren Wellen riicken. Dagegen verschiebt sich die Intensitat innerhalb des Maximum I1 stark im entgegengesetzten Sinne. Die hocliste Stelle dieses Maximum liegt:

fur die Knallgasflamme bei 28O 29’ Bunsenhrenner ,. 2S0 26’

H,O 1000O ,, 2 S 0 23’ Gas 500° ,, 2S0 13’

100O ,, 27O 53’ 1 7 ” l ) ,, 270 48’

H,02) fliissig ,, 27O 40‘ Schluss uber die VerLnderlichkeit der Lage der Maxima.

Aus diesen Th&achen folgt, dass diese langwellige Emis- sion der Gase zwar fur verschiedene Temperatureii iirimer ungefahr an derselben Stellc, sich befiiidet, dass die Intensitats- maxima aber ihre Lage verhdern und zwar meistens so, dsss die Maxima mit steigender Ternperatur nach liingeren Wellen riiclien.

Zu den Beobachtungen L an g 1 ey’s iiber die Veranderlich- keit der Intensitatsverhaltnisse, welche ich 1. c. wiedergegeben habe, ist in neuester Zeit iiocli ein Beispirl hinsugekommen, welches vielleicht hierher gehort. ikiigs t r i im 3, findet die Ab- sorption kalter gasforniiger HCl an ungefahr gleicher Stelle, aber ihr Maximum bei kiirxeren Wellen, als di i r Maximum der Emission heisser HC1 voii J u l i u s gefunden wui-de, als er eine Clorwasserstoff-Blamnie uutersuclite. Die Differenz betragt 2’. A n g s t r o m zweifelt , ob er sie den beiderseitigeri Versuchs- fehlern zuschreiben solle, oder ob diese Differenz durch eine Verschiedenheit der Schichtdicke entstanden sei. Ich glaube, dass, weiin diese Differenz besteht. sie nur durch die Tempe- raturdifferenz bedingt ist. Da sich aber bei Angstrom’s Ab- sorptionsspectrum der CO, keine Differenz gegen J u l i u s ’ Emissionsspectrum ergab, halte icli diese Differenz fur HC1 noch nicht fur sicher constatirt. Urn solche Differenzen zu constatiren, ist einheitliclies Reohaclltungsmaterial nothig.

1) Absorptionsiiiiuimum des Wasserdampfes der Luft in dem coil- tinuirlichen Spectr. Fig. 2, Curve 1.

2) Vgl. p. 21. 3) K. A n g s t r o m , Ofvers. af K. Veteusk. Forh. 6. p. 393. 1893.

Ueber das Absorptionsspectrum des fiussigen Wassers.

J u l i u s hat die Sbsorption des fliissigen Wassers zu be- stirnrnen gesucht. Da er aber eiue zu diclie Wasserschicht dazu henutzte , ist sein Spectrum nicht besonders lehrreich ausge- fallen und kann kaum seine Heliauptung stutzen, dass Wasser im fliissigen Zustande dieselheri Schwingungsperioden absor- bire, die Wasserdampf vori hoher Temperatur ( J u l i u s schreibt: infolge des cllemischen Processes) l) aussendet. Seine Curve zeigt, an der betreffenden Stelle nur einen geringen und wenig schar- fen Kuick. Bei etwas l h g e r e n Wellen absorbirte die Wasser- schicht schon fa'st alles Lidit . z,

Um die Jul ius 'sc ,he Muthmaassung priifen zu kiinnen, schien es mir demnach vor hllem niithig, diese Absorption scharf darzustellen. 3:s zeigte sich , dass inmi dazn riel dunnere Wasserschicht'en anwenden muss. Ich habe mit Wasserschichten von ettva mm Dicke zufriedenstellencle Resultate erlialten, wahrend ich mit Wasserschichten, wie sie J u l i u s anwa.ndte, iiicht vie1 bessere Resultate erhalten konnte.

Die Vorrichtung war die folgende: Zwei 0,05 mm dicke Glasplatten ivurden aufeinander gelegt und vertical in einen nicdrigen Trog mit Wasser so vor den Spalt gestellt, dass sich nur die Glasplatteri iiiit der W:issei-schicht vor dein Spalt befanden. Das Wasser zieht sich capillar in den1 R,anni zwischen deli Platten in die Hiihe und bildet' die Schiclit von nngefcilir der bezeiclirieteii Dicke. In dem l\l;tasse, wie das Wasser zwischen den Pht'teii yerduiistete, sticg frisches Wasser &us dem Trog in die Hohe, soclass die Wasserschicht wahrend des Versuches constant blieb. Als Eriergieyuelle diente wieder der berusste Platinstreif von 400° C., cler ca. 4 cni vor den Glas- platt,chen stand und diese nur sehr wenig erwarmte. Es wurde einmal die Curve bestimint, die eritstand, wenn diese Strahlung alleiii durcli die zwei Ghsplatten ging , ohne class sich Wasser daswischen befirncl: Fig. 7 Curve 1. D m n goss

1) J u l i u s hat indessen nach briefliclier Mittheilung schon r o r meiiier Arbcit im wesentlichen die Ansicht vou dieser E~nissioii gehaht, welche ich auf Grnnd der friiheren Arheit vrrtretc.

2) Neuerdings erhielt J u l i u s init einer wasserigen KaC1- Liisnng ein sc1i;irfcres Spectrum, welches er a19 ein Wasserspectruin ansieht. Icli kaiin dam nur bemcrlien, dass daa NaCl ohne Einfluss sein kann, dass dies aber doch wohl eiues Beweises bedarf.

22 F! Paschen.

man Wasser in deli Trog und bestimnite wieder (lie Energie- curve, Curve 2 . Wie man an Curve 1 sieht, absorbiren die dunnen Glasplattchen bis 25" 20' noch so wenig, dass eiii fur die Absorption brauchbares Spectrum iibrigbleibt. Die Curveii sind in der beschriebenen Weise unmittelbar hintereinander aufgenommen. Andere Versuchsreihen verliefen analog. Dms die Wassercurve von 31° 10' bis 30" 40' sogar noch uber der anderen Curve liegt, hat wolil den Grurici, dasi durch die Wasser- schicht die Reflexionen an deli innereii Wiinilen der Glasplatteri geringer geworden sind. Von 290 50' an iiach laiigeren Wellen tri t t eine mit der Wellenknge zunehmende allgemeine Ab- sorption auf.

Vergleich der Absorption des flussigen und gasformigen Wassers.

Das Wasser hat iiach Curve 2 eiiien sehr tiefeii Absorp- tionsstreif, der von 29O 55' bis 30° 40' reicht und sein Naxi- mum bei 30O 23' (2,92 p) hat, wahrend tlas entsprechende de.; Wasserdampfes von 100" voii 30° 18' bis 30° 40' reieht und sein Maximum bei 30" 31' (2,66 p) hat. Dasjenige des fliissigen Wassers beginnt also auf der Seite der kurzen Welleri an gleicher Stelle, wie das des gasfiirmigeri , endet aber bei lan- gereii Wellen. Ein Maximum bei 270 40' tritt auch im ilussi- gen Wasser auf; fur Wasserdampf von 100" liegt es bei 270 53'. F u r langere Wellen war meine Anordnung nicht mehr brauchbar.

Bedeiikt man, days das Emi~sionsinaxirnnm der Knallgas- h m m e bei 30" 26' liegt, so kaiiii man wohl sagen, tiass das fliissige Wasser die Scliwingringsperioden absorbirt, dio dai gasformige emittirt oder absorbirt. Es absorbirt aber ausser- dem noch solche. die den benachbarteii lingereii Wellen an- gehoren, und zwar diese noch starker, d a das Absorptions- maximum noch um 3' weiter nach langeren Wellen liegt, ids das Emissionsmaximum der Knallgasflamme. Es ist nicht ausgeschlossen , dass bei iiocli hoherer Temperatur die Emis- sion des Wasserdampfes his nach 30" 23' ruckt. Es ist aber auch moglich, dass cliese Differenzen mit tler Molecularconsti- tution zusammenhangen. Neuerdings fanden wieder W. R a m s a y und J. S h i e l d s l), dass im flussigen Wasser iniridestens drei

1) W. R a m s a y u. J. S h i e l d s , Ztschr. phys. Chem. 12. p. 433. 1893.

Molecule tles gnsf'~ii~migeii xu eiricni lIlnleel~l;~r.ng~~~eg:rt, x u - s;~~nmengehallt sind.

tr i ini , dass hei Aether, Renzol und Sc l i~vefe l l~ohle i i s t~~ die Absorptionen tles tiiissigen Aggregntzust'andes zwai' an iuigefiihr gleicher Stelle liegen ~ wie die des gasfiirmigeii, aher ihre Maxima ini dlgemeinen nicht gitnz zus~~mmenf:nlleri. Iler Scliluss y o n J i l l i u s hat demnauh nur hedingte Giilt'igkeit. I)a sicli aussercleni gezeigt ha,t, class wetler CO, iiocli H,O l) durcli eine einz{p Scliwiiigungsperiode charakterisirt sind, wie J d i u s meint, so verliert ein solcher Schluss auch an Interesse.

Es sei noch bemerlit, dass B e c q u e r e l an iiahe. gleicher Stelle irn fliissigeii Wasser Banclen fand, wo im Sonnenspectruni seine Banderi A', A", 8"' liegen. Es ist hiernach wahrscheiii- i ch, class auch die kurzwelligeii Wassergasniasinia im flussigen Wasser wieder an na,lie gleicher Stellc vor2iandeii sind.

Vergleichende Versuche uber die Absorption und Emission bei hijheren Temperaturen.

V e r s u c li s a n o r d ii u n g.

3lein Resultat entspriclit~ clerri*ienigeii voii

Ich wende mich nunmehr zu den Versuchen welche den Zweck hatten, vori einer nnd derselben, in gleichem Zustand hefindlichen Gasmasse I) die Emission, 2) die Sbsorption zu 1)estinimen. Zn dieser Stuclie benutzte ich die CO,, die sowohl in cler Einission, wie in der Absorption ein sehr scharfes Maximuin ergeben hatte. Das kleine Sbsorpt,ionsrohr von '7 cni I h g e liess sicli durch einen untergesetzten Bunsenbreiiner bis zur dunklen Rot'hgint,li ei%itzeii. Leitete man danri CO, durch, so nahm dime eine Temperatur Ton ca. 500° C. an, die man mit Hiilfe eiiies gea,ichteii Thermoelenientes Platin/Platin- Rhodium 2) messeii konnte. Durch Aenderurlg der Flammen- hijhe liess sie sicli andererseits verkdern. Bei den grossen Dimensionen der Gasschicht war die Befiirchtung unbegrundet, class die Schneizstelle des Thermoelementes die Temperahr des Gases nicht anniniint. Die Riihre liess sich so vor dem Spalt aufstellen , dass von den1 diiniieri Kupferverschluss am

I ) Die langmelligeii Emissionsmasima cles H1O koiiiien ebenso gut als Hnuptmasirna des H,O angesehen werden, wie das bei 2 ,6 ,M, weil sie c,benso intensiv oder intensiver sind.

2 ) Vgl. P a s c h e n , \Vied. Ann. 48. p. 272. 1893 u. 49. p. 55. 1893. Vgl. p. 34..

24 4’. Yaschen.

hintereii Ende der Iiiilirc niir geringe Str;-Llilungeir znm Bolo- meter gelangteii. 1):~s Spectrum dieser Stralilung allein findet ~ i c h Fig. 10 Curve 2 m i d bexielit hich auf das rlunkelrotli gliiliende Rohr , wenil keiii Gas hindurcligeleitet wurde. Die Hijhe dieser F:niissio~i wurde init besserer Justirnng der Rijhre noch kleiner. Sie ist iibrigens aus dem Verlaufe der C0,- Emissionscurvcn vor und liiiiter den] Emissonsstreif zu erselien. Die E’lammengase des uiitergesetzten Bunseiibreniiers strichen zu beiden Seiten der Riihre in die Hohe uric1 gelangteii nicht vor den Spalt.

Man erhielt bei dieser Anordnung sehr intensive uiid leidlich constaiite Emissionen des Gases. Setzte man den berussteri Platinstreif dahinter, so konnte die Absorption untersucht \vverden. Die Untersnchung erstreckte sich auf vier ver- scliiedene Temperaturen der CO,. Bei jeder Teniperatur war der Zustaiicl der Gasmasse fur die Emission uncl A4bsorption der gleiche. Bei zwei verschiedenen Teniperaturen unterscliieden sich aber diese Zustiinde durch die verschiedene Dichte des Gases. Die Versuche erstreckten sich xuf Temperaturen zwischen 185O C. und 500° C. Die Dichte des Gases anderte sich dabei noch nicht ganz iin Verlialtniss 2 : 1. Wie wir oben gesehen, anderte sich die Absorption tles Hauptmaximum der CO, nicht mehr betleutend, weiin die 7 cin diclre Schicht um tlas 4,5fache vergrossert -wurde. Aus deli Versuchen, die ich jetzt beschreibe, wird hervorgelieii. dass die Veriinderung der Dichte der 7 ciii dicken Schiclit auf die Halfte ebenfalls keine betriichtliche Aenderung in cler Absorption und Emission hervorbringt. Oder: die Schicht CO, von 7 cin Dicke und yom Drock einer Atmosphare verhilt sich bezuglich der Emission und Absorp- tion fur Temperaturen bis 500° C. immer nalie wie eine uii- endlich dicke Schiclit GO,.

Es sei zu den Curven noch bemerkt, dass xur Eliminirung von systematischen Temperatur-etc.-Aenderungen abwechselnd die Eniissions- und Absorptionscurve beobachtet wurde. Nur, wenn keine zu grossen Aenderungen eingetreten waren, ist die Messung beriicksichtigt. An den Curven sind weiter die Tem- peraturen der CO, in “C. angeschrieben, auf welche sie sich beziehen. Diese Temperatur ist vor und nach der Durch- messung der betreffendeli Curve beobachtet. Da das Thermo-

firnissiott der Gase. 25

elenieiit jeclemal tviecler entferiit werden inu\ste, niid d;i die Eiiiriclituiig iiiclit getroffeii ivar, es immer wieder genm an die gleiclie Stelle zii \etzen, so fieleii die verscliietleiieii Tein- perattirangaben etwas 1 erwhieclen ans. Die Temper~turi~ie\suiig erstreckte sich auf die lieisiesten Theile der iiu Rohr befind- liclieu CO,. Iliese befanden sicli nibglichit 1 orne yor Clem S p d t .

Resultate.

Das continuirliche Spectrum nnd das cler Absorption der CO, T O I ~ Zimmertemperatur filr diese Anorclnnng finden sich Fig. 2 Curve 1 nnd 2. Fig. 8 Curve 1-8 beziehen iich aiidererieits auf die Emission und Absorption VOLI Iieisser CO,. Curve 1 und 2 beziehen sich auf eine Teinperatur von 1S5 resp. 180° C. Curve 3 uiid 4 auf 287" resp. 29l0, Curve 5 und 6 auf 3T7O, Curve 7 uiicl 8 auf 4S0° C. Der continuirliche Grund in den verschiederieii Absorptionscurveri hat T erschiedeiit. Intensitiit . da der Platinstreif hohere Teiiiperatureii annahm, wenn clas lieisse Gas an ihn heranstromte. Es ltoinmt hieraui fiir meiiie Schlusse nichts ~111.

Diese Curven sind fehlerhnft in mancher Bexiehung. Zn- iGchst ist die &'mission getriibt durch die Abiorption in der Zimrnerluft und in verhiiltiiissmassig dickeii Scliichten liiihlerer CO,, melche sich bei meiner Aiiordnung zwischen den ~ o r ~ u g - - weise emittirenden heissesten Theilen und dein Spalt befanden. Hierdnrch erscheiiien (vergl. p. 16) die Eniissionicnn en LU

niedrig uiid mit iliren M aximis z u weit iiach liiiigeren Welleii geriickt. Der letzte Punkt gelit aus eiiieni Vergleich diesel Emissionscureii, niit denen iiieiner friihereii Srbei t hervor, wo der erwahnte Uebelstand wenigstens nicht in dein Grade vorhanden war, wie hier. Dab Maximum der Curie 287" liegt hier bei 29O 2 4 , wiihreiicl es in ineinen fruheren Versucheii bei ca. 29" 26,5' gefundeii wurde. Das Maxiinuni der CO, voii 500" liegt hier bei 29" 21-22', wbhrend es friiher bei 24-25' gefunden wurde, Tgl. hierzu ferner p. 35. wo gezeigt wird, dass es hier ebenfalls bei 25' erscheirit, sobald die kuhleren CO,-Schichten iiicht vorhanden sind.

Das Maximum der Emission ergab sich jetzt bei gleicher Temperatur urn so meiter bei kurzeren Wellen, j e naher die heissesten GO,-Schichten in (lei Rohre den1 Spalt lagen. Dies

konrite dadurcb et was variirt wertleii , (lass der erwiirniende Rmiiier unter der Riihre riicht in tler Mitte darunter gesetet wurde, soiiclerit niiher Clem Spalt. Er befand sicli aber bei den wiedergegebclrien Curveil immer itri ungef&lir derselbeii Stelle unter deni Ende der Rohre, welclies den1 Spalt zu- gekehrt war. D:ts hiiitere Elide (ley Rolire wurde danri d s o iiicht so stark erhitzt.

Die I~erschiebung des $Iu.zimums mit veranderlicher 2'em- peratzir geht aus die>en Cnrven wieder hervor. Es ruckt von 22--24,5'; docli muss diese Verscliiebung etwas zu stark aus- gefallen sein, weil die ebeii besprochene Absorption fur hohere Temperaturen wohl starker zur Geltnng komiiien musste . als fur niedcre.

Die 86sorpfionscurver~ ferner sind insofern fehlerliaft, als sie sich ebeii nicht nur auf die C0,-Schichten beziehen. welche die Hauptemission bewirken, sondern auch auf die Schichteii kulilerer uiid lialter CO, vor und hinter den heissen Schichteii und in der Zimmerluft.

Discussion der Curven.

Aus den Curven ersieht mail Polgendes: J e hiiher die lemperatur, unil j e hoher die Emission. um so geringer ist das Absorptionsminimum.

Da der continnirliche Grund verschiedeiie Intensitat hatte, gebe ich die procentige Absorptioii in folgeiider Zusammen- stellung wieder:

I n t e n s i t 2 t

f l

I

Temp. oc. der Emission der Absorp- in mm tion in Proc.

377 36,7 480

Das ilbsorptionsminimum verschwindet bei 480", wo die Emission die (punktirt>e) continuirliche Curve uberragt , nicht. Wir miisseri riach deni Vorhergehenden scliliessen , und seheii es an der Lnge des Absorptiorisstreifes, (lass es hier herriihrt von kalten 0,-Schichten.

Die beobiditete Abwrptionscurve sctzt sicli offe~ibttr ;IUS

zwei fiber einander gelqert 'en S p d r e n nisa,mmeii , die wir trennen ltonneii. Ueber die Eiiergiecnrve, welche der Strdiluug entslnicht. die in cler gesanimt.en CO,-Ma,sse, kalter, wie heisser, eine Absorption erfahren hat', lagert sicli clie Energiecurre (lei, Emission der heissen ' Schichteii CO,. die wir besonders beoh- achtet haben. Kun seheii wir an den Absorptionscurren bis incl. derjenigeri der Temperatur 377O C. auch riicht die niindest6 Erhiihung, welche etwa der dariiber gelagerteii Emissionscurw eritspreclien wiirde. Wir schliesseri, d ron dem Spectrum des continuirlichen Gruiides in der CO,-Schicl-it, iinmer tin-

gefihr ebensoviel absorbirt ist , wie durch die Emission der heisseii CO, hatte hinzuliommen miissen. Die Streckeii anf der 0rdinat.e des Maxiniums der Emission von diesem Maxi- mum bis zu der Absorptioiisciirre sind fur alle Temperatureii nahe gleich I) : d. h. die Absorption ist fiir alle Temper. A t 'ureii nahe gleich urid zwar mahrscheinlich eine iishezu vollstihiilige, urid der iibrig bleibende Tlieil der Energiecurve (clie eben be- zeichiiete Streclie) entspricht wahrsclieinlich Clem !alschen Idi t , welclies auf den Bolometerstreif f i l l t (vgl. p. 9). Erst bei 180° C. steigt die E:inission tiller die Curve tles continuirlic2ieii (purilitirten) Untergriuicles. Die Absorptioiiscurre erhebt. sicli hier ebenfalls, uiid zwar, wie leicht ~tus cler Unreinheit des Spectrums erklarlich, etwas mehr, als die Eniissionscurve. Der Grund ist offenbar :wch hier falsches Licht, welches anf den Bolometerstreif f i l l t uiid hier beim cont~inuirliclieri Spectrum mehr bet.r$gt, als beim CO,-IVlaximum. Die Verbreiterung der Erhiihnng der Absorptionscurve uach kngeren Welleri entspricht, zunehiiiendem falsclieri Lichte. Bei fehlerloser Anord- nuiig miisste offenbar diejenige Energiemeiige des continuirlichen Spectlnms absorbirt werden, welche durch die Fliiche tler ICinissionscurve nriterhalb der Curve des continuirlichen Spectrums dargestellt ist. Diejenige Eiiergie der Emissions- curve, welche durch ihre Fliiche oberhalb der cont'inuirlichen Curve dargestellt ist, miiss einhch an clieser Stelle hinzuaddirt erscheinen. Ueber die Bedingungen, unter denen die Emission fiber die contiiiuirliche Curve hinausragt, und iiber die Schliisse,

1) Wrgen der vielen Fehlerquellen ist diesc Gleichheit nicht besonders ansgefallen.

28 F. Paschen.

die hieran I;U liiiupfen h c l , sol1 sofort nacliher die Rede sein. Vorher sei nucli auf die Lage der Maxima der Emission und Bbsorption zu einander liingewiesen.

Lage der Emissions- und Absorptionsmaxima zu einander.

Emissionsniaximum und Absorptionsmaximum entsprechen bei niederer Temperatur nahe gleichen Temperaturen. J e holier die Temperatur cler Emission wird. einer um so tieferen Temperatur entspricht nach den gegebenen Eriirterungen der ubrig bleibende Absorptionsstreif. Wahrend das Maximum der Emission mit steigender Temperatur nach langeren Wellen ruckt , verschiebt sich das der Absorption mit fallerider Tem- peratur nach kiirzeren Wellen (von 27 his 28’). Die bezeich- neten Maxima eiitferrieri sich mit stejgender Temperatur des Rohreninhaltes voneinander, bis bei 480n sogar ein Absorptions- spectrum entsteht , in welcheni eiiie heisse (helle) Bande bei 29O 20’ und eine kuhle Bande hei 29O 28’ vorhanden ist. Es ist dies wohl der augentalligste Beweis, der aus meinem Beob- achtungsniaterial fur meine Behauptung zu erbringen ist, dass lcalte CO, schnellere Artliersclz~~ingungen ausliist, als heisse.

Folgerungen BUS dem K i r chhoff’schen Gesetz bez. der Inten- sitaten der Emission des Gases und eines schwarzen Korpers.

Es fragt sich nun. 1x4 welcher Temperatur die Emission heisser CO, die Energiecurve cles Ruyses von bestimniter Tem- peratur gerade beruhrt. Die Einrichtung war nicht so ge- troffen, dass ich die ‘l’ernperatnr des bernssten Platinstreifs, der zu diesen Versucheii gedient hatte , bestimmen konnte. Eine einfache Anwendung des K i r e hli off” schen Satzes ergiebt iiidessen die Antwort auf diese Frage.

Wir haben eben Griiiide clafur keiinen gelernt, dabs sich die betrachtete GO,-Schicht fur die Wellenlkngc ihres Haupt- sLbsorptionsmarvimuins fast wie eine uriendlich dicke Schicht CO, verhalt, d. h. dass ihr Absorptionsvermiigen fur diese Wellenlange riahe gleich 1 ist. D a m m u ~ iiach K i r c h h o f f ’ s Satze offenbar fur diese %-ellenl%nge die Intensitat ihrer Emission gleich sein der Iiitensitiit der Strahlung eines ah- solut whwarzen Kijrpers fur dieselbe Wellenlange und Tem- peratur. Dies habe iclr tlnrch einige Versuclie geyruft.

Versuchsanordnung . Ilas vierfache Pla,tinblech I). welehes ich i n einer friiheren

Arbeit beiiutzt hatte, urn das Stefa,n'sclie Gesetz fur die Ge- sammtemission zu priifen, uiid desseii Temperatur sich auf thermoelect*rischeni Wege ergab, wurde berusst und moglichst gena'u an die Stclle gesetzt, wo sich der vordere Spalt der Absorptionsriihre befundeii hatte. Der Platinstreif hatte u1i- gefilir die Rreite dieses Spaltes. die ungefiihr geniigte, um das Prisma ganz mit der Strablung zu bedecken. Das Prisma wurcle also voii der Strshlung dieses Russst.reifeiis ungefihr im gleichen Masse bedeckt, wie vorher von der Strahlung des Gases. Man nahm nun die Spect,ren des Riisses in der Nahe tles L4bsorptionsstreifens fur verschiedene Tem- peraturen zwischen 100 und 500" C. auf uncl zwar so , d: es moglich war, die Absorptionslucke, die win C0,-Gehalt der Luft herriihrt, auszufiillen. Ebenso beohachtete man noch eine Reihe von Emissionscurven der CO, in der oben be- schriebeiien Weise. Diese heiclen Arten r ~ i i Curven gebe ich hier cler Kiirze wegen nicht wieder. Man int.erpolirte nun aus den Russcurven die Intensitiiteii fur die den C0,-Masimen entsprechenden Wellenlangen und trug sie als Function der Temperatiwen aiif. Ebenso zeichnet.e man eirie Curve fur die Intensitat der GO,-Nmission in ihrer Ahhangigkeit' von der Temperatur. Bei den Emissionscurven der Co, wurde die Intensitat des coiitiiiuirliclien Untergruiides nicht in Bbzug gebracht, weil diese vorzugsweise iron dem liinteren Kupfer- verschluss herruhrte und riach dem Vorhergeheriden im Gase wieder absorbirt wurde.

Resultat dieser Versuohe. Die zwei Ciirven finden sich Fig. 9 mit den berechneten

Punkten. Curve 1 @ . . . @ entspricht dem C0,- 8Iasinium Curve 2 .--. der entspreclieiiden Wellenlange des Russ- spectrums. Die Curve, welche die Abhangigkeit' der Inteiisitat des C0,-Maximum von der Temperatur darstellt , liegt uiiter- halb derjenigen , welche die hitensitkt derselben Welleir LBiige des Russspectrams darstellt. Es war auc'h ga.r nicht anders zu erwarten. Denn 1. verhalt sich die 7 cm ilicke C0,-Schicht

~

1) F. Paschen , Wied. Ann. 49. p. 50. 1893.

30 I? Pasohen.

noch nicht viillig wie eiiie uiieiidlich dicke Schicht. 2. ist bei der Russcurve die ail dieser Stelle liegende Absorption der Zimmerluft eliminirt, wahrend bei der CO,-Curve nicht nur diese , sondern noch wahrscheinlich erhebliche Absorptionen vorhandeii waren, die von kiiltewen C0,-Schichten herruhrten, die sich zwischen dem heissen emittirenden Gase und den1 Spalt befanden. Hierdurch mussie die Intensitat zu gering erscheinen. 3. fie1 bei dem continnirlichen Spectrum der Buss- cnrven an der fraglichen Spectralstelle mehr Licht von be- nachbarten Wellenliingen nuf den Bolometerstreif, als bei cler steil zu beicieii Seiten abfallenden Emissionscurre cler CO,. Die Russcnrve musste also auch ails cliesem Grunde zu hoch erhalteii iverden. Bei der verhaltnissm~issig roheri Anordnung meiner Versuche war wohl eine bessere Uebereinstimmuiig mit der Folgerung aus dem K i r c h h o ff'schen Satze kaum z u erwarten.

Schlusse &us diesen Versuchen bez. der Abhiingigkeit der Intensitat der Banden von der Temperatnr.

Wir schliessen nicht nur , dass bei gleicher Temperatur der CO, und des Busses die Tnteiisitiit der Emissionscurve der 7 cm dicken C0,-Schicht sich der Intensitat der entsprechenden Spectralstelle des Russes nahert, sondern weiter, dass das Gesetz, welches die Abhangigkeit dieser Emission von der Temperatur regelt, f ~ r die 7 cm dicke C0,-Schicht ungefahr dasselbe ist, wie fur die gleiche Wellenlange cles Russspectrums. Auch dies Letztere ergiebt sich nninittelbar aus K i r c h h o f f ' s Satze. Diese letzte Folgerung ist bemerkenswerth im Hinblick auf die Versuche, die Temperatur der Sonlie aus Versucheii uber die Gesainmtstrahluiig zu e\trLxpoliren. Selbst wenii die Sonne ein gasfiirmiger Ktirper is t , wird es bei den grossen Dimensionen derselben ohne weiteres erlaubt sein, die Strah- lungsgesetze, die fiir feste Korper anfgestellt sind, auf ihre Strahliing anzuwenclen.

Schlusse bez. der Intensitatsverhlltnisse der Linien im Spectrum eines Gases von unendlicher Schichtdicke.

Merkwurdig ist bei dieser CO,-Ehission der Umstand, dass bereits SO dunne Schichten CO, sich fur diesen Emissions- streif wie unentllich clicke Schichten verhalten. Fur den anderen

Emission deer Case. 31

Al~sorptions>treif der GO, und die tles JTasserdampfes ist dies nicht dei- Pall, v ie oben p. 1 1 auseinandergesetLt ist. Rei iliiieii nalini (lie Abwrption noch betraclitlich ZLI, wenn mail (lie Dicke de r Schicht Ton 7 cin auf 33 ciii steigerte. DR e i f ~ r jeclen diesel. Rbsorptioiisstreifeii nber offenbar eine mehr oder weniger dicke Schicht gebeii muss. welche hier ebenfalls alles I ich t ausliischt, und fur welche die Emission an Intensitat der eines schwarLen Kiirpers 1 on gleiclier Temperatur fiir die gleiche Wellenlhge gleich komnit, so folgt das Resultat, dass die 3:missionslinieii oder -Randen des Spectrums einer unendlich rlicken Gasschicht ihrer Intensitiit nach eiii einf:tches Geset/; befolgen. Die lntentsitiitsma\ima dieser Linien beruhreii alle die Energiecurvr tles Rimes. der gleiche Temperatur hat. wie das Gas. I n praxi wirtl duzu nicht eine uneridlich dicke Schicht niithig sein: bei den Gasen H,O mid CO, geniigt z. B. sicher eine Schicht von einein oder wenigen Metern. Dieser, Satz1) ist sicher soweit richtig, wie das Kirchhoff‘sche Gesetz, (la er ja nur eine einfache Folgerung desselben ist. Fr gilt fur jede Temperaturemission.

Ueber die Folgerungen, welche 2611ner u n d W u l l n e r aus dem Kirchhoff’schen Gesetz geaogen haben.

Es fragt sich indessen, ob die Linien einer diinneii Gay- ,chicht noch als Linien vorhanden sind. wenn die Schicht 1111- endlich diclr wircl. Iliese Frage ist nach dem, was inaii his- her iiber die Absorption weiss, nicht z u beantworten. Sind doch Zi i l lner und W i i l l n e r zu dein Schlusqe gelangt, dass ein Gas bei unendlich grosser Schichtdicke ein continuirliclies Spectrum nussende. Das coritinuirliche Spectrum sol1 durch Verbreitung der Linien mit wachsender Schichtdicke entstehen.

Die Schluisweiqe von Z o l l n e r und W u l l n e r 2 ) beruht auf folgender Annahnie: Fur alle Korper, welche wir kennen. 1st clas -4bsorptionsveriiiogen fiir irgend eine Wellenl~npe nic gleich 0. D:wans folgt natiirlich , cliiss eine unendlich diclre

11 l i b ; > r s l i q l i e t h j , Gruiirlzdgc eiuer theor. Spectralan p. 204, Hallr 1890, stcllt cinc ahnliclie Beziehung zwischen dcn 1ntensit:tteii der cliaracteristisc1ir.n Linien eiiies Gxsspectr11n1~ nncl denr continnirlicahtw Spectrum auf, wc,lchrs gleichzeitig mit den Linien ertchrint.

2 ) Vg1. H. R a y s e r , Spectralxnalyse. 13cilin 1S83. 11. 149-152; X i i Iln e r . 1’ogg.Anli. 142. p.Sfi.1871 ; W n l l i i c r , Wied .4nn . 8. p..590.18i‘J.

Schicht aller liiirper fur jeclc WelleiiliLnge alles Licht , was durch sie geht, absorhirt, niithin in der Emission das Spectrum des absolut Ychwarzen KGrper~ gleicher Temperatur ausseiidet d. h. ein continuirliches.

J3s ist bisher nicht geluugeii. deli Vorclersatz dieser Schluss- folgerung zu priifcn. Ich habe versucht, cliese Liicke a u s ~ u - fullen, soweit es meiiie Appnrate gestatteten.

Die Absoprtion der CO, fir Wellenlangen, bei denen ihre Muxima nicht liegen, ist Null.

Es geniigt offenbar, im Spectrum eirie Stelle xu filldeli, wo (lie CO, in grosseii Scliichten nichts absorbirt, urn die Wiil1ner '- yche Polgernng mit Sicherheit widerlegt zu hnbeii. Solclie Stelleii im C0,-Spectlmii z u finden, ist ansserordentlich leicht. Dns ganLc1 Spectrum mit Auinalime der niichsten Umgebung cler bexeichneten Emissioiismaxima hat die verlangte Eigen- schaft. Zum Beweise will ich 3 Mesiurigen hier mittheilen. Es befarid sich die 33 em laiige Absoptionsrohre vor dem Spalt, und ciahinter eine kleine Gliihlampe l), die von Accumu- latoren gespeist wurde. Durch die Absorptionsrohre liess sich, ohne class sonst etwas geaiiclert wurde, CO, oder Luft blasen. Man beobachtete unmittelbar hinter einaiider den Bolometer- Ausschlag fur irgend eine Wellenlhnge 1. bei Luft-, 2. bei CO,-, 3. nochmals bei Luft-E'ullung.

Es ergaben sich bei einer Minimalablerikung von 3 1 O 2.2' (Maximum der Glulilampenstrahlungscurve) folgeiide Gnlvano- meterauwchlage, von denen jeder dns Mittel aus 6 Einzelaus- selllagen war uncl eineu wahrscheinlichen Fehler von cat. 0,15 mm hatte. Absorptioiisrohr gefiillt

mit Luft 408,9 mm, Mittel fur Luft: ,, co2 407,3 ,, 407,4 mm. ,, Luft 405,9 mm.

Da hier eine zwar constante, aber betr%chtliche Abnahme der Auischlage vorhancleii war, habe ich noch weitere Reihen beobachtet. Die Spectralstelle war bei 3 l 0 0,l'

mit Luft 341,5, Mittel fur Luft: ,, co, 341,85, 341,95 ,, Luft 342,4.

1) Der berusste Platinstreif lriihlt sich ab, menn das Gas aus der Rohre gegen ihn stromt, daher ist hicr die Gliihlsmpe benutzt.

Bmission der Gase. 33

Ein anderer Versuch ergab fur dieselbe Spectralstelle zu anderer Zeit:

init CO, 341,85 Mittel fur CO,: ,, Luf t 341,55 341,39. ., co, 340,93.

Die Ausschlaige fur Luftf'iillung stimmen in den 3 Reihen bis auf 0,1-0,16 mm mit denen fur C0,-Fullung uberein, d. h. innerhalb der Messungsfehler. Aus den Zahlen geht hervor, dass CO, von 33 cm Dicke, welche alles Licht von der Spectralstelle 6 = 29O 28' absorbirt, solches von der Wellen- lange bei 6 = 31O2.2' oder 0.1' sicher nicht urn mehr als 1 /4000 seiner Intensitat vermindert, d. h. bis auf diesen Betrag absorbiren 33 cm Zimmerluft und CO, an diesen Stellen gleich. Es muss als unwahrscheinlich bezeichnet werden, dass solche Absorptionen, wenn sie vorhanden waren, gleich sind I) : wahrscheinlicher ist, dass beide 0 sind.

Berechnen wir hiernach eine untere Grenze der Dicke der C0,-Schicht, die nothig ware, Ixm an diesen Stellen 90 Proc. zu absorbiren , indern wir annehmen, dass 1 /4000 der Inten- sitiit bei 33 em Schichtdicke absorbirt werden, so ergiebt sich fur die Schichtdicke x .33 em offenbar die Absorption:

des durchtretenden Lichtes. Diese sol1 gleich 0,9 sein. Es bereclinet sich damus z = 91 74 und a h Schichtdicke 3,0275 km,

, oder das 302750/ 7 = 42.50 faclie derjenigen Schicht, welche fur die Spectralstelle 290 28' mindestens dieselbe Absorption ergiebt. Konnte man die Genauigkeit der Intensitatsmessung noch erheblich steigern, so ist wohl nicht zu zweifeln, dass sich die so berechnete Schichtdicke entsprechend vergrossern wurde; d. h. dass die Absorption der CO, fur diese Spectral- stelle 0 1st.

Die Absorptionsstreifen der Gase verbreitern sich nicht mit der

Die Thatsache, dass die CO, an Spectralstellen, wo ihre Absorptionsstreifen nicht liegen, eine Absorption ausiibt, die

Schichtdicke.

1) In Folge der Feuchtigkeit der Luft konnen hier indessen doch geringe und beidemale gleiche Absorptionen vorhanden gewesen sein.


34 $1 Paschen.

innerlialb der Beobachtungsfehler 0 ist, steht im Einklang mit derjenigen, dass sich die Breite des fraglichen Absoptions- streifens mit wachsender Schichtdicke nicht vergrossert. Dies geht ;\us folgender Zusammenstellung hervor : Nehmen wir als obere Grenze an, dass 0,1 Proc. CO, in der Zimmerluft ent- halten siiid, so entsprechen die 80 cm Zimmerluft , welche die Strahlung der Curve 1 Fig. 2 zii durchsetzen hatte, einer Schichtdicke yon 80/1000 = 0,08 cm CO, von AtmospEaren- druck.

Breite und Tiefe des Absorptionsstreifens kalter CO, bei 29O 28' bei verschiedener Schichtdicke.

Schichtdicke Breite Absorption im in mm Maximum

von 29O 15' bis 29O 40' 26-32 Proc. 12' 40' 55 Proc. 12' 40' 67-89 Proc.

330 1 2 ' 40' 90 Proc.

0,s *) 3 '1

70

Das Maximum lag fiir diese verschiedenen Schichtdicken immer bei 29" 28,2' (vgl. p. 17).

F u r die Linienspectra folgt aus dem Vorstehendeii, dass mit wachsender Dicke der Gasschichten in der Emission nur die Linien heller werden, aber sich i. 8. nicht iiber das ganze Spectrum rerbreitern konnen. Man mag so viele Bunsen- flainmen hintereinander stellen, wie man will, man wird nie einen breiteren oder hohereii Emissionsstreifen bei 4,s p erhalten, als ihn eine einzige, einige Decimeter dicke FlammeL erzeugt.

Analog konnen die Absorptionslinien nur dunkler werden, aber sich nicht uber das ganze Spectrum verbreitern. Die hbsorptionslinien der gewiss sehr dicken Sonnenathmosphare erscheinen uns ebenso schmal, wie die Emissionslinien dunner Gasschichten, welche wir im Laboratorium untersuchen. Was hier iiber die SchichtdicRe gesagt ist, gilt naturlich i. A. nicht ohne Weiteres fur die Gasdichte ".

1) Strom aus einer Phtinrohre von 2 mm inncrem Durchmesser. 2) Vgl. H. K a y s e r , Wicd. Ann. 42. p. 310. 1891. Die CO, der

Zimmerluft steht unter einem Partialdruck yon ca. '/,,oo Atm. Es mag dies der Grund sein, weshalb die Breite des Absorptionsstreifens fiir sie ein wenig schmaler war.

Xmission der Gase. 35

Folgerung aus den bisherigen Erorterungen bez. der Emission des Wasserdampfes bei 500°. Darstellung dieser Emission.

Im Anschlusse an die Schliisse iiber die Intensitatsver- haltnisse cler Linien einer unendlich dicken Gasschicht miichte ich noch eiiieii Versuch besprechen, bei dem sich ihre Rich- tigkeit zeigte. Die langwelligeii Emissionsmasima des H,O- Dampfes ergabeii sich bei dem 3 nini dicken, 10000 heissen H,O-Dampfstroni, den ich in nieiner fruheren Arbeit herstellte, im Veihaltniss z u dem &laximnm bei 2,7 p ausserordentlich klein, walirend sie in der Absorption sogar noch starker waren. D:ts Spectrum eiiies festen Korpers voii 1000O hat bei 2,T p eine viel griissere Energie, als bei 8 p . Weiter zeigte sich, dass die Tiefe dieser Absorptionen init machsencler Schicht- diclie noch zunahm urid zwar iiiehr bei dem Maximum 2,7 p, als bei den lang welligenH,O-Absorptionen. Es war deninach zu e rmr ten , dass man die H,O-Emission hei dickereri Schichten viel starker erhalten iiiiisste, und dass z. B. bei einer 7 cia dickeri Schicht die Emission iler lang welligen H,O-Maxima schon an Hiihe der eiiies gleich teinperirten schwarzen Iiiirpers nalie kommen musste.

In analoger Weise, wie friiher fur die Untersuchungen der Emission dickerer C0,- Schichten, erhitzte ich die 7 cni lange Absorptionsrohre auf ca. 500 OC, leitete Wasserdampf ein und nahm dann sein Spectrum auf. Es findet sich in Fig. 10 Curve I . Curve 2 stellt die Emission des Rohres dar, wenn kein Gas hineingeleitet wurcle: also das Spectrum der Energie, die vorzugsweise von den hinteren Fliichen des Rohres herkam.

Das Maximum bei 30O 28’ ist 130 mm Iioch, miihrend es bei einem 500O heissen und 3 mm dicken H,O-Strome hoelistens cet. par. 20 mm hoch wurde. Die langwelligen E~missionsmaxima aber erreichen die Hiihe von 66 resp. 87 nim, sind also halb so hoch, wie das erste Maximum, wahrend sie bei dem 3 mm breiten 1000° heissen H,O-Strom ca. 6 ma1 geringere Intensitat, als dieses haben. Die Hijhe dieser Maxima ist ferner nahe gleich der des Spectrum von 500O heissem Russ bei gleicher Wellen- lange. Hei 28O 13’, wo das H,O-Dampfspectrum die Inteii-

Wir sehen unsere Erwartung erfiillt.

3*

36 3'. Pascheri.

sitat 87 mni hat , erzeugt Russ voii 500° cet. par. einen Gal- ~~aiiometeraussclilag von ca. 110 nim.l)

Rei 290 25' erscheint das CO,-l\ilaxirnuin, wahrend es bei der Fulluiig cles Rohres init CO, urid gleicher Temperatur des lZohres bei '29" 21'-22' erschieu, j e iiachdem mehr oder weniger diclre kuhlere Schicliteii zwischeii der heissesten Schicht und dem Spalt sich befinden. Bei der H,O-Fiillung fehlt die einseitige Absorption, weil die kiihleren C0, - Schichteri dort fehleii. Fiir dcii (20,-Strom voii 3 mm Diebe und 500° C. lag das Milaximuin ebenfalls bei m. 20° 25' vgl. p. 25.

Vgl. p. 29.

Die Absorp t ion des Sauerstoffes und Stickstoffes.

Fur Luft und Sauerstoff habe ich mich vergebens bemuht, Sbsorptioiisliiiieii zu erhalten. Dies befindet sicli im Einklang mit dem Scheitern der Versuclie, bei ihrer Erhitzuiig eine Emission zu erhalten.

Es ist aber nach den1 Vorhergehenden auch gar nicht zu erwarten, dass solche Versuche Erfolg haben, wenn diese Gttse Eniissioncn besitzen, die sich denjeriigeri aon CO, und H,O ahrilicli verhalten: I ) bei der Emission nicht, weil im Spectralapparate diclie Scliicliten dieser Gase vorlisnden siiid; haberi sie alinliche Baiideii, mie CO, und H,O, so rnussen diese in dieseri Schiclitcn wieder absorbirt averden, soclass man voii ihiien riichts inehr wahriiehmen kann.

2. Bei der Absorptioii erhiilt man riichts, weil in den dicken Gasscliichten cles Spectralapparates niiiglicherweise schon s o d nbsorbirt w i d , dass das Hinzufugrn von einer oder mehreren sulcheri Schichteri nichts Nerkliches mehr ausmacht.

Allein wir inussen cliese Muthinnassungen sofort ein- schranken; denn im Spectrum eines festen Korpers habe ich ausser den C0,- uiid H,O-Absorptionen beine weiteren Ab- sorptionsstreifeii mit Sicherheit entdeclien konnen. Urid doch rnussteri sie sich wie der CO,-Qehalt und der H,O-Gehalt der Zimmerluft in diesem Spectrum docuinentiren. ,) _______

1) Bei 8 = 2'i0 4' siiid diese Irrteiisitatcn fur H,O 66, fur Russ

2) Die Absorptiorisl1iiit.n des A- und 0 sind also, wenii sir existiren, F u r

ca. 80; bei b = 30" 28' dagegen fur H,O 139 fur Russ 320 mm.

jederifillls cet. par. vie1 schwacher, als die der CO, uud drs H,O. die Banden A urid U des SauerstoRspectrurns ist dies bekannt.

.Emission der Gase. 37

Ich muss daher meine Ansicht, die ich in meiner friiheren Arheit aussprach, dass aiich diese Gase durch geniigeiid hohe Temperatur . tliclie Schicliten etc. ziir Emission zu bringen sein miissten, dahin modificiren , dass man ohne erheblirhe Steigerung der Temperatur resp. der Schichtdicke schwerlich etwas erreichen wird.

Erklarung der Figuren. Fig. 1: Die Form der Ahsorptionsriihren p. 3. Fig. 2 Curve 1: Spectrum cines hernssten Platinqtrcifes \-on cn. 45O0CC.,

iressen Strahlnng insgesammt 8.1 cm Zimmerluft tlurchsctzt hat p. 4. Cnrve2: Spectrum derselben Energiequrlle von etmns gcringerer‘remperntur, wenn cine ca. 7 cm Innge Kohlensiiureschicht eingeschnltet wird p. 8. Curve 3 : Spectrum eines Eisenblechrs von ca. 400° C., welches diirch eine ca. 7 cm dickc Schicht Wasserdampf von 100°C. strahlt p. 11.

Fig. 3 : mie Fig. 2 Curvr 3 , n u r ist die \~:~Pscrd:~mpfschicht hicr 33 cm dick p. 11.

m Xaclrweiss, dass bei 30” 30’ anch cin CO,-JIauimum

Herusstes Platinhlech. Ifi t G l n s Curre 1 : cvacuirtc Riibrc. und Flnorit gcschlossene Rohre von

133.5 mm LLnge. I Rtihre. Sicht berusstes Piatinblech yon I ., 3 : W:tsscrdampf

., 2: mit trockner CO, grfiilite

i n d t r 1 Riihrr.

Fig. > Curvc 1 : Emission der CO, im Bunsenbrenner bei 29’ 10‘-40’.

500-600° c. Offenes 7 em langrs von 1000 Absorptionsrohr. I ,, 4 : unqetrockneteCO,

Curve 2: cliesrlhc Strahlnng durch einr 7 em diclre Schicht COO ge sichtet p. 25.

Fig. 6 : Emission der Knallgns- (Wnsserstoff-Sauerstoff )-Flrtmmc p. 16. Fig. 7 Cnrve 1 : berusstes Platiribicch strahlt durch 2 Glnsplattcn

von j c 0,05 mm Dicke. Curve 2: cl:is.;elbr, abcr zmischcn den Glasplatten einr Schicht flussigen Wnssers von ca.

Fig. 8: CO, im 7 cm langen, offrnen Absorptionsrohr, mclches crhitzt wird. Die Curvcii mit nngeraden Nummern sind die der Emission tlicscr C02. Diejenigrn senkrecht daruber mit geraden Nnmniern sind die cnt- sprechrnden Absorptionscurven, welche entstchen, menn die Strahlung eines beriisstrn cn. 400-500’ C. heissen Platinstreifcs durch die heisse C0,-Schicht auf tlen Spalt fallt. An den Curven sind die ‘remperaturen der C 0 2 angeschricbcn. Dir Tcmpcratur tles Plntinstrrifes variirte ctmas Die Curvcn sind so dargestellt, wic sie beobachtet sind 11. 23.

Fig. 9 : Die Ablihgigkeit der Intensitat von der Temperatur. Curve 1 : des C0,-Maximums, mclchcs von rincr 7 cm dicken GO,-Schicht emittirt wird. Curve 2 : der dem CO,-Matximum entsprechenden Wellen- IZinge cles Spectrums cine? berusstcii Platinstrcifes p. 28.

Fig. 10 Curve 1 : Emission rinrr Wasscrdampfschicht von 7 cm L&~ige

jo mm Dicke p. 20.

38 I? Yaschen.

aber eiiier Temperatur von 500° C. Curve 2 : Spectrum der Riihre, in der der Wa.sserdampf tler Curvc 1 sich befarid, wenn krin Dampf oder Gas eingelcitet wurde p. 34.

Zusammenfassung der Resultate. Die Absorptionsstreifen von Kohlensaure von Zimmer-

temperatur und 100° heissem Wasserdampf liegen in den- selben SPectI.albereicheii , mie die entsprechenden Emissions- streifen bei hoherer Tetiiperntur dieser Gase.

Das IritensitB,tsmaximum der ineisteri dieser Streifen ver- whiebt sich, und zwar i. A. niit waclisender Temperatur nacli langeren Wellen ; doch findet sich fur ein Wasserdampfmaxi- mum eine starke Verschiebung in1 eiitgegengeset>zten Sirine.

Die CO, ha t ausser dem starlien Maximum noch eiri schm%cliercs , welches in griisster Nahe eines Wasserdampf- maximum liegt.

Die Intensitat der Absorpt’ionsstreifeii dieser Gase ist sehr gross. Fur den Haupt- GO,-Streifen liisclit bereits eine ’i om dicke Schicht CO, fast alles Lic l~ t der betreffenden Wellen- lange aus.

Schori die CO, - uiid H,O - Mengen, die iir einer 83 em dicken Schicht Zinimerluft ent,halten sind , geniigeii, um die Absorbtiorisstreifen scharf zum Vorscliein zu bringen.

Diese, bisher niclit beachtete Thatsache ist eine Quelle von Pehlerii fiir fruhere Arbeiten gewesen: so z. B. fur i n g s t r i i m ’ s J3estimniung der Absorption cler CO, ; mahrsclieinlich aucli fur die Best,iininuiig der Dispersiotiscurve des E’lussspathes von R u b e n s und S n o w ; ferner fur die Versuche, die Abhangig- keit der Gesarnmtemission eines feste,n KGrpers von der Tem- peratur zii hesliinnien.

Die dargestellten Absorpt,ionen der CO, iind H,O finden sich alle in Lan gley’ s Sonnenspectruin als terrestrische Banclen. Aus dem T’ergleich der von mir clargestellten Absorptionen der CO, niit derijeiiigen vori i n g s t r o r i i folgt, dass die von mir beriutate Aiiordriutig (Hohlspiegel) ein ca. funfmal reineres Spectruni M e r t , nls die von A n g s t r o m (Linsen) benut,zte. Seine entspreclrendeti Absorptionscoefficienten miissen mindestens verdoppelt werden.

Die Hnupternissionsmaxima der Gase erscheinen wegen der Verschieburig mit der Temperatur urtd wegeii des Vor-

#mission der Gase. 39

handenseins yon liiihleren Gasschichten zwischen deni heissen Gas uiid dem Bolometerstreif etwas zu niedrig und etwas z u weit nach liingeren Welleii geruckt.

Ein Haupt-Absorptionsstreifdes fliissigen Wassers entspricht einem Haupt-Absorptions- und Emissionsstreif cles gasformigen. Aber die Absorption deq flussigen Wassers reicht weiter nacli liingereii Wellen.

Eine CO,- Schicht voii 7 cm Dicke unrl Atinospharendruck verhalt sich in der Emission und Absorption ihres H:rupt- maximums fLir Teniperaturen zwischen 1 7 O und 500 O C fast wie eiiie unendlich dicke Gasschicht. Die Emissionsbancle erreicht fast die Hiil-ie der Russcurve gleicher Temperatur. Die Abhangigkeit der lntensitat von der Ternperatur ist die gleiche, wie bei der betreffenden Wellenlange eilies >chwarzeii Kiirpers.

Die CO, absorbirt in eiiier Schicht von 33 cin an Spec- tralstelleri , mi welcheii ihre Streifen nicht liegen, innerhalb meiner Fehlergrenzen (1,5 / 4000 der clurchfallenden Energie) nichts.

Der H~ruptabsorptionsstreif cler CO, verbreitert sich riicht mit wach,ender Schichtdicke.

Daher ist die Z i j l l n e r - W u l l n e r ‘ d e hnschauung, da>s die Xmission der Gase mit .Irrachsender Schichtdicke ein coil- tiiiuirliches Spectrum ergiebt, unrichtig.

Vielmehr werderi nach Ki r c h h o f f ’ s Gesetz die Eniissiuns- linien des Gases mit wachsender Schichtdicke nur heller , bis sie die lntensitiit der betreffenden Stelle des Spectrums eines ,,absolut schwarzen-L Kiirpers gleicher Temperatur erreicheii. Dies gilt nur unter der Voraussetzung der Giiltigkeit cles K i r chhoff’schen Gesetzes, also fur jede ,,Temperaturemission:’. Die vordtehenden Ueloerlegungen geben zur Darstellung eines iritensiven Spectrums von nur 500 O heissem Wasserdampfe Veranlassung.

Fur SLLuerstoff und Stickstoff in Schichten von einigeri Decimetern Dicke und unter Atmospharendruck sind keirie Absorptionsstreifen erhalten.

H a n n o v e r , November 1893.

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Ueber die Emission der Gase