TOM. XLVI. N:o 2.

ÜBER DIE

SCHWINGUNGSZAHLEN DER METALLMOLEKÜLE

UND DIE

ABSORPTION DES LICHTES IN METALLEN

VON

K. F. SLOTTE

HELSINGFORS 1914,

Über die Schwingungszahlen der Metallmoleküle und die

Absorption des Lichtes in Metallen.

VON

K. F. SLOTTE 1).

Unter Voraussetzung, dass die Molekularschwingungen eines einfachen festen Körpers geradlinig und einfach-harmonisch sind, ergibt sich für die Anzahl ganzer Schwingungen, die jedes Molekül eines solchen Körpers in der Zeiteinheit ausführt, die Formel:

wo U die Maximalgeschwindigkeit des Moleküles und r die Schwingungsamplitude bezeichnet Wenn die in früheren Arbeiten hergeleiteten Ausdrücke für U und r hier eingesetzt werden, so ergibt sich mit 1 mm als Längeneinheit und 1 sec. als Zeiteinheit folgender Wert von N für die Gefriertemperatur des Wassers 2):

wo (cp) die specifische Wärme des Körpers und 2 die Kante des Molekularwürfels bei der genannten Temperatur bezeichnet. Die Grössen b, und b, sind zwei auf die thermische Ausdehnung sich beziehende Koeffizienten. In der oben zitierten Arbeit habe ich u. A. die Werte von No nach der Gleichung (2) für eine Reihe verschiedener Metalle berechnet 3). Die Werte von 2 in mm wurden aus folgender von mir hergeleiteten Gleichung erhalten:

Hierin bezeichnet das chemische Atomgewicht und so das specifische Gewicht für 0° C.

1) Das Manuscript zu dieser Abhandlung, die der Verfasser nicht die Gelegenheit hatte bei Lebzeiten zu vollenden, ist nach dessen Tode laut seinem darauf notierten Wunsche von seiner Wittwe Frau Professor EMMY SLOTTE dem Secretär der Gesellschaft überliefert worden um in den Acta der Societät veröffentlicht zu werden. Die Zahlen in der Tafel S. 10 wurden vom letztgenannten nach den Formeln des Verfassers berechnet und dort eingetragen. Professor SUNDELL hat das Korrectur durchgesehen. A. D.

2) Molekularphysikalische Konstanten etc. Acta Soc. Scient. Fenn. XL, N:o 3, p. 6.

Man dürfte annehmen können, dass ein einfacher fester Körper vorzugsweise solche Etherschwingungen absorbiert, deren Schwingungszahl mit den Grundschwingungen seiner Moleküle übereinstimmt. Leider sind nur für wenige Metalle zuverlässige Beobachtungen über die Absorption des Lichtes vorhanden. Wir wollen hier nur diejenigen von HAGEN und RUBENS) in Betracht nehmen. Unter den von ihnen untersuchten Metallen zeigen nur drei, nämlich Silber, Kupfer und Gold, deutliche Maxima der Absorption. Die aus der Gleichung (2) sich ergebenden Werte von No für diese drei Körper sind die folgenden:

Nach HAGEN und RUBENS 2) ist die Absorptionskonstante des Silbers ein Maximum für die Wellenlänge 0,0012 mm und die entsprechende Schwingungszahl ist 250. 1012, welche Zahl fast genau mit dem von mir berechneten Werte von N, zusammenfällt. Dieses nahe Zusammenfallen könnte wohl ein Zufall sein, ist aber jedenfalls sehr bemerkenswert, besonders weil auch für andere Körper ähnliche wenn auch nicht so genaue Übereinstimmungen vorkommen. Ein kleineres Maximum der Absorptionskonstante für das genannte Metall existiert bei einer Wellenlänge von etwa 0,00025 mm, und aus den Versuchen derselben Forscher über das Reflexionsvermögen der Metalle 3) ergibt sich für das Silber ein scharfes Minimum des Reflexionsvermögens bei der Wellenlänge 0,000316 mm. Dem zweiten Absorptionsmaximum des Silbers entspricht somit eine Wellenlänge, die nahe der Wellenlänge des Hauptmaximums ist Dieses zweite Absorptionsmaximum des Silbers scheint somit einer Oberschwingung zu

entsprechen.

Die Absorptionskonstante des Kupfers haben die genannten Forscher nicht bestimmt. Aus ihren Versuchen über die Reflexion scheint aber hervorzugehen, dass für dieses Metall ein schwaches Minimum des Reflexionsvermögen existieren würde bei einer Wellenlänge, die zwischen 0,000288 mm und 0,000326 mm fällt. Dem von mir berechneten Werte von N, für Kupfer entspricht die Wellenlänge 0,000632 mm. Diese Wellenlänge ist somit ungefähr das zweifache der Wellenlänge, bei welcher nach HAGEN und RUBENS ein Minimum des Reflexionsvermögens vorhanden ist.

Was endlich dem Golde anbetrifft, so entspricht der von mir berechneten Schwingungszahl 257. 1012 eine Wellenlänge von etwa 0,00117 mm. Nach HAGEN und RUBENS hat das letztgenannte Metall ein Maximum der Absorption für die Wellenlänge 0,002 mm und ein schwächeres Maximum für die Wellenlänge 0,000357 mm. Ein Minimum der Reflexion fanden sie bei der Wellenlänge 0,000385 mm. Dieser Wellenlänge entspricht die Schwingungszahl 779. 1012, welche sehr nahe das 3-fache des von mir erhaltenen Wertes von No ist und somit als eine Oberschwingungszahl aufgefasst werden kann.

1) Ann. d. Physik, 1900, 1902 (zwei Abhandlungen) und 1903.

2) Ann. d. Physik, 8, p. 446.

3) 1. c. p. 16.