Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.09.1935, Page 9

TÍMARIT V.F.I. 1 9 35.
35
rofin. í dimmu ástandi loftlegundanna ganga ljós-
elektrónurnar, ein eða fleiri, á innstu brautum i
atominu. En þegar lausar elektrónur og atom í
bogaljósinu eða neistanum eða ljósskammtar frá
brennandi efnum mæða á þeim, hrökklast þær á
ytri brautir. Falla þær þó jafnharðan lil baka og
gefa frá sér ljós um leið. Brátt myndast jafnvægis-
ástand þannig, að i vissum hundraðshluta atóm-
anna er yzta elektrónan á tiltekinni braut á hverju
augnabliki. Við aukinn fjölda og liraða liinna ut-
anaðkomandi eleklróna og ljósskammta komast
fleiri og fleiri elektrónur á yztu brautirnar og þar
kemur að lokum, að elektrónur fara að losna al-
gert við atomin, þau ioniserast. Fer þá næstyzta
elektrónan að framleiða ljós. Hafi í atóminu ver-
ið n elektrónur, svipar ioninu til atom með n—1
elektrónu, að öðru leyti en þvi, að kjarnahleðslan
er einni einingu hærri i ioninu en atominu. Af-
leiðingin verður sú, að litrof ionsins líkist í aðal-
dráltum litrofi næsta efnis á undan í per.-kerfinu.
Við liverja nýja ionisation flyzt litrofið á sama
liátt fram um eitt sæti, sem skýrir ágætlega reglu
Kossels og Sommerfelds.
III. Sólin.
Hér hefir nú verið drepið á nokkur helztu at-
riði litrofsfræðinnar og samband litrofanna við bið
])er. kerfi frumefnanna og byggingu atomanna.
Hefir verið sýnt, hvernig skýra má lilrof hinna ein-
faldari efna út l'rá hugmynd Bohrs um byggingu
atomanna.
Þegar um flóknari atom er að ræða, hefir regl-
an orðið sú, að revna að ráða byggingu þeirra í
einstökum atriðum af litrofinu, en leggja til grund-
vallar atommynd Bolirs. I þeim tilgangi er reynt
að finna terma í litrofinu og þeir svo seltir i sam-
band við brautir ljóselektrónanna. Hafi tekizt að
finna alla helztu terma atomsins, er ekki aðeins
fengið tákn fyrir þær litrofslínur, sem lagðar hafa
verið til grundvallar við termaleitina, lieldur og
allar aðrar línur, sem kunna að koma í ljós við
breytt skilyrði. Það má með öðrum orðum fara
nærri um það, hvaða stakkaskiptum litrofið muni
taka við ytri áhrif.
Með því er stigið stórt spor fyrir stjörnuvísind-
in. Menn eru nú ekki, hvað rannsóknir snertir,
bundnir við þá staði, ])ar sem skilyrðin eru í aðal-
atriðum þau sömu og hægl er að framkalla á til-
raunastofum, heldur geta eðlisrannsóknir efnisins
í gegnum litrofið einnig náð til fjarlægra stjarna
og vetrarbrauta, þar sem efnið verður að þola
þrýsting og hitaslig, er yfirstíga djörfustu drauma
tækninnar.
Það er augljóst, að þegar finna skal með reikn-
ingi áhrif hita og þrýstings á litrofið, er allt undir
því komið, að atommyndin, sem reikningarnir
3. mynd. Samanburðarmynd á stærð sólar og tunglbraut-
inni. Ath. jörðina, sólblettina og protuberausana á mynd-
inni.
byggjast á, sé sem fullkomnust. Vér höfum séð hér
að framan, að Bohr getur skýrt með fyllstu ná-
kvæmni litrof vetnisins og aðaldrættina í litrofi al-
kalimálmanna. Atommyndin hefir og reynst ágæt-
lega nothæf til þess að skýra flóknari litrof i stór-
um dráttum, enda þótt nákvæmum reikningi verði
sjaldnast við komið. Þess vegna hefir ekki verið
hikað við að bvggja ályktanir um ástand efnanna
á öðrum linöttum á atommynd Bohrs.
A seinni árum hafa „quantamekanik“ Heisen-
bergs og bylgju-„mekanik“ Sclirödingers komið til
sögunnar og gefið miklu fvllri skýringu á litrof-
unum en Bohr.
En það, sem Heisenberg og Schrödinger hafa
fram vfir Bohr við grundvöllun aðferðanna og ná-
kvæmni reikningsins, vinnur Bohr upp með glöggri
mynd af atominu, sem gefur réttar niðurstöður í
aðalatriðum. Verður því hér á eftir ávallt gengið
út frá hugmynd Bohrs.
Indverslci eðlisfræðingunnn M. N. Saha fann ár-
ið 1920 samband á milli hita og þrýstings i loft-
tegund annars vegar og ionisationarinnar hins veg-
ar, og felst það í eftirfarandi líkingu:
l0g (ll^ P ) = ^ 5043 T + 2’5 log T fi’5’
þar sem T er hitinn, P þrýstingur, U ionisations-
potential = vinnan, sem þarf lil að rífa yztu elek-
trónu úr atomi; x er fjöldi ioniseraðra atoma og
(1—x) fjöldi liinna óskertu, sem brot af skertum
og óskertum samanlögðum. Af líkingunni leiðir, að
ionisation evkst með vaxandi liita og þverrandi
þrýsting og er að öðru jöfnu því meiri, sem u er
lægra, þ. e. atomið lausbyggðara.
Eftir líkingu Saha’s verður að álíta, að öll efni
séu marg-ioniseruð við þau skilyrði, sem búast má
við inni í sólinni.