Maßeinheiten für Atomgewichte und Nuklidenmassen
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Maßeinheiten für Atomgewichte und Nuklidenmassen
Die E r z e u g u n g von „Kikuchi-Linien und - B ä n d e r n " mit relativ weichen Röntgen-Strahlen und der Einfluß von Kristallstörungen auf diese Röntgen-Interferenzen V o n 0 . BRÜMMER Institut für experimentelle Physik der Universität Halle (Z. Naturforschg. 13 a, 5 7 1 — 5 7 2 [1958] ; eingegangen am 21. Juni 1958) Es lassen sich RöNTGEN-Interferenzen ähnlich denen der KiKUCHi-Linien- und -Bänder weit unter 100 kV mit der kurzwelligen Kante der Bremsstrahlung erzeugen. Auftreten sowie Aussehen der Interferenzen ist vom Störungsgrad der Kristalle abhängig. Die Interferenzen verschwinden in der Nähe der anomalen Absorption. Wie bereits D E T E R M A N N 1 und W O L F 2 zeigen konnten, lassen sich RöNTGEN-Interferenzen ähnlich denen der KiKUCHi-Linien und -Bänder an Einkristallen erzeugen. Sie benutzten Spannungen von 100 bis 400 kV, um mit der kurzwelligen Kante der RÖNTGEN-Bremsstrahlung in dem Wellenlängenbereich der Elektronen zu liegen, mit denen üblicherweise KiKucm-Diagramme erhalten werden. M. v. L A U E 3 weist auch aus diesen Gründen darauf hin, daß hinreichend kurzwellige RöNTGEN-Strahlung notwendig ist. Eine praktische Anwendung der Methode in der Kristallphysik hatte unter den bisher gegebenen Bedingungen wenig Erfolgsaussichten. Auch wurden keine weiteren diesbezüglichen Forschungsarbeiten bekannt. Mit einer speziellen Kleinstbrennfleck-Hohlanodenröhre (Brennflecke von 0,5 bis 0,05 mm 0 , Anodenfoliendicke ~ 30 ju) wurden diese Untersuchungen in Weitwinkelanordnung wieder aufgenommen. Wie die Abbildungen zeigen, konnten bei wesentlicher Senkung der Röhrenspannung und entsprechender Abstimmung der Kristalldicke sogar bedeutend kontrastreichere Diagramme erhalten werden als es bisher möglich war. Der Spannungsbereich, in dem die Untersuchungen durchgeführt wurden, erstreckte sich von 50 bis 8 kV (siehe dazu auch Aufnahmedaten in den Legenden zu den Abbildungen) . Sogar bei 8 kV konnten noch auswertbare Interferenzen erzielt werden. Weiterhin konnte direkt bewiesen werden, daß die bandbegrenzenden Interferenzlinien jeweils der kurzwelligen Kante der Bremsstrahlung zuzuordnen sind. H. D E T E R M A N N , Schriften d. naturf. Ges. Danzig N.F. 20 ( H . 2 ) , 4 [1937], 2 H. C. W O L F , Ann. Phys., Lpz. (6) 1 3 , 381 [1953]. 3 M. v. L A U E , Materiewellen und ihre Interferenzen, Akadem. Verlagsges., Leipzig 1944, S. 349. * Abb. 1 bis 3 auf Tafel S. 570 b. 1 Die Anordnung wurde dazu so getroffen (zylinder- oder kugelförmige Präparate im divergenten RöNTGEN-Strahl bei zylinderförmiger Filmeinlage, ähnlich dem D E B Y E ScHERRER-Verfahren), daß Extinktionsdiagramme, erzeugt durch die charakteristische RöNTGEN-Strahlung, neben den „KiKUCHi-Bändern" auf dem Film auftraten. Die Extinktionslinien konnten somit als Eichnormal benutzt werden (s. A b b . 1 * ) . Für eine Entscheidung, welche Wellenlängen in die Interferenzbänder gesteuert werden, sind spektroskopische Untersuchungen mit einer Drehanodenröhre mit Punktfokus 4 angelaufen. Um Aussagen über den Charakter der Diagramme und im speziellen über die HellDunkelstruktur der Interferenzlinien zu gewinnen, wurden Untersuchungen an Einkristallen durchgeführt, die sowohl dem Idealtyp ( C a C 0 3 , NaCl) als auch dem Realtvp (AI, Fe, Cu) nahestanden. Es zeigte sich, daß keine Bandinterferenzen mit einem AX der kurzwelligen Kante der RöNTGEN-Bremsstrahlung an idealen Kristallen erzeugt werden können. Die Bandintensitäten nehmen mit steigendem Grad der Kristallidealität immer mehr ab, um in der Nähe der anomalen A b s o r p t i o n 5 völlig zu verschwinden. Es war z. B. am Kalkspat nur durch entsprechende künstliche Störung des Kristallbaues möglich, Bandinterferenzen zu erhalten. Die zur Verfügung stehenden Steinsalzkristalle zeigten bereits mehr oder weniger große Wachstumsstörung, so daß immer schwache Bandinterferenzen auftraten. Dagegen lieferten die aus der Rekristallisation und Schmelze gewonnenen Metalleinkristalle scharfe und kontrastreiche Diagramme, die verschiedentlich durch zusätzliche schwache Deformationen nur noch wenig verbessert werden konnten. Hieraus kann geschlossen werden, daß Versetzungen und Störungen im Kristallbau wesentlich für die Erzeugung solcher Diagramme sind. L O N S D A L E 6 konnte ganz ähnliche Erfahrungen bei der Erzeugung von Extinktionsdiagrammen mit der charakteristischen RöNTGEN-Strahlung machen. Die Hell-Dunkelstrukturen der bandbegrenzenden Interferenzlinien, die mit einem AX der kurzwelligen Kante der Bremsstrahlung erzeugt werden, sind sicherlich deshalb ausschließlich — entgegen der Auffassung von W O L F 2 — auf die Sekundärextinktion zurückzuführen. Vorerst ist eine Erklärung auf Grund der Untersuchungsbefunde mit der dynamischen Theorie zumindest erschwert, da ein gestörter oder Mosaikkristall eine direkte Voraussetzung ist. 4 3 0 G. B E C H E R E R , O . B R Ü M M E R U. D . R I E N Ä C K E R , Z. angew. Phys. 133, 3, 9 [1957]. G. B O R R M A N N , Z. Phys. 1 2 7 , 297 [1950]. - Z. Kristallogr. 106, 109 [1954]. K. L O N S D A L E , Phil. Trans. Roy. Soc., Lond. A 2 4 0 , 219 [1947]. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung-Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland Lizenz. This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Germany License. Zum 01.01.2015 ist eine Anpassung der Lizenzbedingungen (Entfall der Creative Commons Lizenzbedingung „Keine Bearbeitung“) beabsichtigt, um eine Nachnutzung auch im Rahmen zukünftiger wissenschaftlicher Nutzungsformen zu ermöglichen. On 01.01.2015 it is planned to change the License Conditions (the removal of the Creative Commons License condition “no derivative works”). This is to allow reuse in the area of future scientific usage. Experimentell wird es also möglich, den Störungsoder Versetzungsgrad bei kleiner werdender Versetzungsdichte (z. B. am Germanium) * bis zur anomalen Absorption hin zu verfolgen. Dazu ist es aber notwendig, daß bei der jeweils gewählten Spannung bzw. Kristalldicke die charakteristische Strahlung der Anodenfolien mit angeregt wird. Außerdem bietet sich bei * Nach Fertigstellung dieser Arbeit wurde eine Veröffentlichung von G. B O R R M A N N , W . H A R T W I G U . H . I R M L E R , Z. Naturforschg. 13 a, 423 [1958]. bekannt. Sie konnten den Einfluß einzelner Versetzungslinien auf die Interferenzlinien der anomalen Absorption zeigen. kristallphysikalischen Untersuchungen mit der hier beschriebenen Methode der Vorteil — gegenüber den bekannten Extinktionsmethoden 6 - 7- 8 —, Kristalle in einem verhältnismäßig großen, variablen Dickenbereich zu untersuchen. Eine ausführliche Veröffentlichung ist für einen späteren Zeitpunkt vorgesehen. H. S E E M A N N , Ann. Phys., Lpz. 7, 633 [1930]. E. R U T H E R F O R D u. C . A N D R A D E , Phil. Mag. 2 8 . 263 [1914]. 7 s BERICHT Maßeinheiten für A t o m g e w i c h t e und Nuklidenmassen V o n J. MATTAUCH Aus dem Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz (Z. Naturforschg. 13 a. 5 7 2 — 5 9 6 [1958] ; eingegangen am 18. April 1958) I. 1,000275 T E I L scale. 1. Einleitung in dealing Die unmittelbare Veranlassung für die vorliegende Arbeit bildet ein Dokument (Bulletin No. 2 ) , das im Herbst 1956 von der Internationalen Union für Chemie an die Union für Physik gesandt wurde. Es hat den folgenden Wortlaut: "The Commission national been Union concerned situation arising expressing Pure for 16 time ivith the existence masses atomic spectroscopists same number and s scale 160. of nuclear by the Interhas undesirable scales for particles. The on the exact is based natural The scale physicists mass of the In consequence are larger the of atomic weight for the relative of oxygen, of Chemistry of two of three isotopes. mass physicist Weights Applied used by chemists as the which is a mixture isotope and some from the relative scale commonly number on Atomic of than the corresponding oxygen, used uses by the predominant all values on the the approximate factor and the ivith such constants concerns and the President that the Union matter to the attention of 1UPAP as AVOGADRO'S of the Commission that the problem as chemists asked chemical especially number FARADAY. The members consider this ones on the This situation tends to cause confusion, of Physics on Atomic physicists of the Commission be invited to bring either of an existing or to a Commission Weights as especially well has the Commission appointed for purpose." Die Basis Sauerstoff gleich 16 ( 0 = 16) für die Angabe der Atomgewichte wurde von den Chemikern um die Jahrhundertwende allgemein angenommen als man die erste internationale Atomgewichtskommission einsetzte 2 . Für die Angabe der genauen Massen einzelner Atomarten (Nuklide) folgten die Physiker seit 1927 1 2 Ber. Deutsch. Chem. Ges. 31. 2761 [1898] ; 33. 1847 [1900]; 34. 4353 [1901], Ber. Deutsch. Chem. Ges. 35. 4028 [1902],