Meine Damen und Herren, ich will jetzt zur Geschichte der Röntgenstrahlinterferenzen sprechen. Im Juli 1920 konnte ich in Stockholm schon einmal vor dem Nobelkomitees sprechen und seitdem sind nun 33 Jahre verstrichen.

Ich möchte Ihnen gerne darstellen, was auch in diesen 33 Jahren geschehen ist, wie sich das damals neue Gebiet ausgeweitet hat. Ich möchte Implizität, da ich ja nun ein alter Mann bin, auch Rechenschaft geben

über das, was ich dabei getan habe. Die Geschichte der Röntgenstrahlinterferenzen geht auf die Zeit zurück. Da Röntgen selbst an der Auswertung seiner epochemachenden Entdeckung arbeitete und seine drei berühmten Abhandlungen überschrieb, also bis in die Jahre 1896

und 1997. Er erwähnt ausdrücklich seine Bemühungen, Interferenz oder Beugungserscheidungen mit seinen X-Strahlen, wie er sie nannte, herzustellen. Denn er vermutete ja die Wellennatur dieser Strahlung und hätte sie gern auf diesem

Wege bestätigt, wie er fast ein Jahrhundert zuvor beim sichtbaren Licht zur Bestätigung des Wellencharakters geführt hatte. Aber Röntgen fügte hinzu, dass alle seine Bemühungen vergebens waren. Wir können heute leichten Gründe für diesen Misserfolg angeben. Obwohl Röntgen aus Absorptionsversuchen wusste, dass seine Röhren keine einheitliche

Strahlung, sondern ein Strahlengemisch lieferten, hatte er kein Mittel, einheitliche, also in heutiger Sprachweise monochromatische Strahlen daraus zu isolieren. Auch beim Licht sind aber Interferenzen mit inhomogener, uneinheitlicher Strahlung

schwerer festzustellen als mit einfarbigem Licht, nämlich dann, wenn man, wie bei der Fotografie, von Farbunterschieden absehen muss. Bei den Röntgenstrahlen können wir überhaupt nur fotografieren. Die Interferenz Maxima und Minima der verschiedenen Bestandteile solcher Strahlung

überlagern sich dann und verwischen sich gegenseitig so weitgehend, dass man überhaupt von Interferenzen und Beugungen kaum etwas wahrnehmen kann. Zwei Jahrzehnte nach Röntgen wusste man, wie man monochromatische Röntgenstrahlen so herstellt, und überhaupt hatte sich die Experimentiertechnik entwickelt.

So konnte man alle aus der Optik des sichtbaren Lichtes stammenden Interferenzversuchen nachmachen. Der Beweis würde die Projektion 1 geben, der die Beugung von Interferenzen an einem Spalt darstellt.

Bitte ließ ich Licht löschen. Sie sehen hier eine solche Beugungserscheinung an einem Spalt, die unterscheidet sich von der entsprechenden optischen Erscheinung nur durch die Dimensionen des Apparates. Dann würde eben hier eine Wellenlänge von 4,47 x 10 nm sieben aus dieser Fotografie

der Dimension des Apparates ausrechnen können, also etwas, das hundertmal kürzer ist als die Wellenlänge von sichtbarer Licht.

Dabei ist diese Röntgenstrahlung noch langweilig, 10 auf minus 7. Wir kennen Röntgenstrahlen hinunter bis zu 10 auf minus 9 cm Wellenlänge. Wenn wir sogar noch kurzweiligere elektromagnetische Strahlung kennen, bezeichnen diese aber üblicherweise wegen ihres radioaktiven Ursprungs nicht als Röntgen, sondern als

Gammastrahlung. Aber eine scharfe Grenze zwischen Röntgen und Gammastrahlen gibt es nicht. Röntgen selbst dachte nicht an diesen Unterschied der Wellenlängen, sondern an einen anderen Unterschied zwischen seinen Strahlen und dem Licht. Während das Licht bekanntlich transversal schwingt, hielt Röntgen seine X-Strahlung

für longitudinal. Richtiger beurteilten zur selben Zeit schon Emil Wichert und G. Stokes die Verhältnisse. Der Ursprung der Röntgenstrahlen liegt, wie der Röntgen selbst scharf erkannt hatte, da, wo Elektronenstrahlen auf ein Hindernis, die sogenannte Antikatode,

stoßen. Wichert und Stokes machten 1896 auf eine damals noch wenig beachtete Folgerung aus der Max-Werschen-Theorie der Elektrodynamik aufmerksam, dass nämlich plötzliche Bremsung von Trägern elektrischer Ladung zu elektromagnetischen Wellen führen

müsste. Sie identifizierten die Röntgenstrahlung zugleich mit solchen Wellen. Aber alle elektrischen Wellen sind transversal. Die Transversalität der Röntgenstrahlung wies 1896 G. Barclay in klassischen Streuversuchen nach. Dies war der erste experimentelle Hinweis, dass die Röntgenstrahlen zu den elektrischen

Wellen gehören. Aber dieser Versuch überzeugte keineswegs allgemein. Noch bis 1912 oder 1913 vertrat der damals schon berühmte englische Physiker William Brack später Sir William eine Corpusculartheorie der Röntgenstrahlung, und er hatte seine

Grunde. Alle die Quantenerscheinungen, die wir beim sichtbaren Licht kennen, vor allem der Licht-Elektronik-Effekt, treten bei der Röntgenstrahlung in Größenordnungsmäßig verstärktem Maße auf. Sie wissen, dass Ihnen gegenüber die übliche Wellentheorie versagt.

Der vielbesprochene und bisher noch nie behobene Zwiespalt zwischen Quellen- und Quantenauffassung sind bei den Röntgenstrahlen besonders krass. Man darf sich nicht wundern, dass Bar-Glas-Beuges-Versuche in Licht hinreichten, die Quantenauffassung der Röntgenstrahlung, die einer corpuscularen Auffassung ziemlich ähnelt, aus dem Sattel

zu heben. Aber auf diesen ungeklärten Zwiespalt, der sich leider durch die ganze heutige Physik hinzieht und geeignet erscheint, das Hochgefühl der Physiker erheblich zu dämpfen, will ich hier nicht eingehen, sondern in meinen geschichtlichen Berichten

fortfahren. Beim Lichterlegerseffekt setzt sich, wie zuerst Philipp Lennard festgestellt hat, die Energie eines Strahlungsquans vollständig in kinetische Energie der ausgelösten Elektronen um. Durch Messung dieser Energie bestimmen sie wie in 1907 die Schwingungszahl der Röntgenstrahlen und damit die Wellenlänge und fanden dafür den Wert 7 x 10

mindestens 9 cm. Das war eine rohe Bestimmung. Sie hat sich trotzdem späteren Versuchen gegenüber als merkwürdig gut erwiesen und hat für die weitere Entwicklung der Röntgenstrahlen-Theorie eine bedeutsame Rolle gespielt.

Einige Jahre danach unternahmen Walter und Paul wieder einmal einen Beugungsversuch mit Röntgenstrahlen. Ihr Ergebnis lässt sich in der theoretischen Reinheit keineswegs mit dem Fologramm gleichen, welches ich Ihnen eben so zeigte.

Sie hatten eben das erwähnte Strahlen-Gemisch vor sich, wie es von der Röntgenröhre kommt. Dennoch vermochte die fotometrische Messkunst Peter Paul Kochs und die genaue theoretische Diskussion Arnold Sommerfelds, aus diesen wenig deutlichen

Aufnahmen abzuleiten, dass die Röntgenstrahlen ein Gemisch mit der mittleren Wellenlänge von viermal zehn hoch minus neun Zentimeter hatte. Die wienische und die Sommerfeldsche Bestimmung stimmten merkwürdig gut überein. Aber noch bevor Sommerfeld seinen Befund beöffentlicht hatte, trat dann das für

die Theorie der Röntgenstrahlen entscheidende Ereignis ein. Sie verstehen sogleich den Zusammenhang mit den erwähnten Beugungsversuchen, wenn ich auf die bekannte Tatsache hinweise, dass dieses Ereignis im Sommerfeldsche an der Universität München eintrat. Hier muss ich nun aber ein wenig weiter ausholen.

Unter allen Beugungserscheinungen am Licht ist die kennzeichnendste und für die Wellenlängemessung geeignetste die Beugung am Gitter. Ein optisches Gitter besteht üblicherweise aus einer großen Zahl von Strichen, die in gleichen Abständen auf eine Glas- oder Metallfläche eingeritzt sind.

Einfarbiges Licht, das darauf fällt, spaltet sich eine Mehrzahl von Strahlen, deren Unterschiede vom Strichabstand der Wellenlänge der ursprünglichen Richtung nicht aber von der Art der Striche und der Unterlage abhängen. Bedingung ist nur, dass die Wellenlänge nicht zu groß gegen den Strichabstand ist.

Man kann auch zwei solche Strichsysteme kreuzen und erhält dann einen Kreuzgitter. Im Gegensatz zu der einen periodischen Wiederholung der Gitterelemente beim Einfahren gibt es zwei solcher Perioden. Dementsprechend falten sich einfallen des monochromatischen Lichts auf eine

zweidimensionale Mannigfaltigkeit abgebeuchter Strahlen, wie Sie sie hier sehen. Hier ist einfach den allerliegenden Strahlen fotografiert und ist ein Positiv, wo es also hier hell ist, da ist Licht hingekommen. Solche Gittererscheinungen hat A. H. Compton 1925 an Röntgenstrahlen nachgewiesen,

als man erfahren hatte, unter welchen Umständen Röntgenstrahlen wirklich von einem solchen künstlichen Gitter merkliche Einwirkungen erfahren. Aber 1912 wusste man das noch nicht und vermachte in Volldessen auch keine Versuche mit künstlichen Gitter. Aber eine alte kristallografische Theorie besagte, dass die Natur atomare Gitter

geschaffen habe, nämlich in den Kristallen. Bitte nicht, die Theorie war im Wesentlichen von Mathematikern ausgegangen und hatte bei den Naturwissenschaftlern wenig Achtung gefunden.

Man kannte eben keine experimentelle Prüfung für diese Theorie. Es handelt sich hierbei freilich um Gitter, nicht mit zwei, sondern mit drei Perioden, sogenannte Raumgitter, wie ich hier eines vor Ihnen habe. Sie sehen, hier wiederholt sich alles in dieser Richtung, in dieser Richtung

und auch in dieser Richtung, in drei verschiedenen Richtungen, also periodische Wiederholung. Man konnte die drei Gitterkonstanten, d. h. die Länge dieser Perioden, auch größenordnungsmäßig ausrechnen, aus der Dichtung der Kristalle und aus dem Gewicht

der in ihm vertretenen Atome, aber genau wusste man das nicht. Man fand dafür die Größenordnung von minus acht Zentimeter, und damit war jede Hoffnung, Gitterwirkungen am Licht mit solchen Raumgittern zu erhalten, von vornherein abgeschnitten.

Denn die sichtbaren Wellenlängen sind ja rund tausendmal größer. Bei Röntgenstahl aber lautete die Wellenlängenschätzung von Wien und Sommerfeld, wie wir schon sahen, auf rund zehn hoch minus acht bis zehn hoch minus neun Zentimeter. Da konnte man von vornherein auf Gitterwirkungen hoffen.

Und so ging denn im Februar 1912 Walter Friedlich und Paul Klipping, beide Schüler Röntgens, auf meinen Vorschlag hin an einen solchen Versuch. Ihre Anordnung, primitiv wie sie war, zeigt die nächste Projektion. Bitte Projektion drei.

Da sehen Sie ganz einfach hier eine Röntgenstrahlung, die durch die ganze Tudan und die Röntgenstrahlung entsteht. Hier bei KR liegt ein Kristall, der vorher mit der ganzen Strahlung in alle Richtungen geht, ein kleiner Teil abgeblendet durch die verschiedenen Blenden. Und dann haben Sie hier die Möglichkeit, wenn dabei Fotograf mit Schatten in der Nähe aufzusteigen,

dass hier die Part 4-5 steht oder auch die Teil 2 oder auch vor dem Kristall die Part 4-1. Das alles ist nicht so wichtig. Die ersten Aufnahmen waren bei der Stellung der Part 5, die wir haben gemacht. Alles Weitere sind im Wesentlichen, oder gegen Schutz gegen die Streustrahlung,

gegen die allgemeine Streustrahlung. Was ich mit dieser primitiven Anordnung herauskam, das zeige ich Ihnen in den nächsten Projektionen. Bitte. Hier sehen Sie einen kubischen Kristall, der längst an einer vierzähligen Achse durchstrahlt. Das ist der Durchstoß-Protektionierstrahl.

Und ringsherum die abgebeuchte Röntgenstrahlung. Das erinnert so ein wenig das Bild, an das an einem Kreuzgitter ein Haber gehorcht mit de facto anderen Gesetzen hat. Das nächste Bild ist wiederum ein solches, es ist negativ, also bis hier schwarz ist, ist gestrahlt worden.

Wieder ein solches kreuziges Diagramm eines Kristalls für das nächste Loch. Das ist für einen positiven Gensinn vorhergehend, also hier ist gestrahlt die L-Flecke. Und da sehen Sie auch neben dem hier abgeblendeten, direktdurchgehenden Strahl eine ganze Reihe von Verbeugnungsmaximalen.

Damit war also die Theorie im Wesentlichen bestätigt. Und man konnte die primitive Theorie, die ich so gleich gab, sogar quantitativ an solchen Aufnahmen bestätigen, sodass die Wellentheorie der Röntgenstrahlen seitdem über alle Zweifel gesichert war, ebenso aber auch die G-Sachtheorie der Kestalle. Und diese Theorie erlaubte sogleich den Vergleich von Röntgenstrahlwellenlängen mit den Gitterkonstanten der Kestalle.

Aber auch nicht mehr. Über die absolute Länge dieser Strecken erfuhr man nichts daraus. Und hier sprang nun Sir William Breck und sein Sohn Lorenz Breck, heute ist Herr Lorenz, in die Bresche.

In England war im Gegensatz zu Deutschland ein hypothetischer Aufbau von Steinsalz und ähnlichen Verbindungen bekannt, bitte Licht, den Barlow 1898 veröffentlicht hatte. Bitte Licht, das war das reine Hypothese.

Deswegen auch bei uns wenig beachtet. Aber nun machen sich beide Brecks daran, diesen hypothetischen Aufbau einmal mit den Röntgenstrahlen zu prüfen. Hier sehen Sie diesen barlowischen Modell für Steinsalz. Was hier rot ist, ist das Natrium, was hier weiß ist, das Chlor.

Und so sehen Sie hier in regelmäßiger Reihenfolge Chloratome und Natriumatome nebeneinander. Auf Einzelheiten will ich hier nicht eingehen. Aber jedenfalls, wenn man dieses Modell einmal annahm, so konnte man aus der Dichte des Steinsalzes und aus den bekannten Gewichten von Chlor- und Natriumatomen

auch die Gitterkonstanten absolut berechnen. Und wenn man diese Gitterkonstanten kannte, so konnte man mithilfe der Theorie der Röntgenstrahleninterferenzen und den Versuchen, den solchen Beugungsversuchen die Wellenlänge absolut bestimmen und mit Hilfe der Wellenlängen wiederum an allen anderen Kristeilen die Gitterkonstanten auch absolut bestimmen.

Und das ist die eine von den großen Leistungen der beiden BREX. Zum anderen großen Verdienst der beiden BREX sehe ich in der Entwicklung einer eigenen Experimentiertechnik für die Röntgenstrahleninterferenzen. Sie konstruieren einen Röntgen-Spektrometer, dessen wesentlicher Teil ein drehbarer Kristall ist,

der in seiner Vorderfläche die Röntgenstrahlen sozusagen spiegelt. Und zwar jede Wellenlänge in eine andere Richtung. So entstanden Röntgen-Spekte nach Acht der Projektion, die wir jetzt sehen werden.

Bitte, das nächste Bild. Hier sehen Sie ein solches Röntgen-Spektrum, wie es entworfen ist mit einem roxierenden Gestalt. Man sieht hier deutlich ein Kontinuum, das wird auch noch bis dahin erstattet, wo übrigens nur hier zwischen ausfällt, wegen Eigentlichkeit der Fotografen und der Platte hier, die viel schwächer ist. Und dann sehe ich vor allen Dingen hier eine Reihe von scharfen Spektrallinien,

die charakteristisch sind für die schwedische Natur der Antikathode. Und das nächste Bild. Hier sehen Sie etwas Ähnliches. Diese Aufnahme soll Ihnen zeigen, wie scharf man solche Spektrallinien aufzunehmen versteht.

Und ich darf auf den Weisen, dass das namentlich in der Schule von Manne Siegbahn diese scharfen Spektrallinien, Spektrallinien, Aufnahmen entwickelt wurden. Und ich möchte hinzufügen, dass diese Spektroskopie, der Röntgenstrahl,

heute an Genauigkeit der Spektroskopie des sichtbaren Lichtes in keiner Weise mehr nachsteht. Dabei so verschiedene Apparate aussehen, die die Brex einerseits von vorher friedlichen Klippeln nutzten. Die selbe Theorie beherrscht beide Arten von Versuchsergebnissen.

Allerdings eine kleine Einschränkung muss ich hier machen. Diese Theorie berücksichtigt nämlich nur die Wechselwirkung zwischen den Atomen und der einfallenden Welle, nicht die gegenseitige Einwirkung der Atome. Diesem Mangel suchte schon 1914 Darwin abzuhelfen und seine Korrektionsformeln

haben sich auch bei der theoretisch besseren Fundierung dieser neuen, dynamischen Theorie durch Ewald und Peter bei ihrer Zurückführung auf die Quantentheorie vollauf bewährt. Die Abweichungen zwischen den nach der älteren geometrischen Theorie berechneten Lagen der Interferenz maximal

und den wirklichen, auch von der dynamischen Theorie geforderten, Rechen nach Bogensekunden und machen sich trotz dieser Kleinheit seit 1919 bei spektroskopischen Präzisionsmessungen durchaus bemerkbar, müssen durchaus dabei berücksichtigt werden.

Ein anderer Mangel lag in der Nichtberücksichtigung der thermischen Bewegung der Atome. Die Atome stehen ja nicht still, sondern bei jeder Temperatur haben sie ihre thermische Bewegung,

ihre Schwingungen um eine hohe Lage. Und hier waren nun Arbeiten von Peter Debye aus dem Jahre 1914 bahnbrechend. Sie zeigten nämlich, dass die Lage der Interferenz maximal durch die thermische Bewegung nicht beeinflusst wird, wohl aber ihre Intensität.

Doch mit wachsender Temperatur nimmt die Intensität ab nach einem Exponentialgesetz. Und diese Änderung ist nicht die einzige, die neuere Versuche von Kathleen Lonsdale in London gezeigt haben, kommen, und die Koalition 9 Ihnen an einem Beispiel zeigen

wird, kommen bei voller thermischen Schwingungen neben dem Maximal, die auf der tiefsten Temperatur vorhanden wären, die hier eher stark sind, kommen neben dem Maximal heraus, die bei der Bödentemperatur auch schon beobachtbar allerdings viel schwächer sind als die

anderen Maximal. Und die deuten daraufhin die Folge der thermischen Bewegung der Atome. Ich will darauf derzeit nicht mehr eingehen, aber noch eine Folge nachher wählen, zu den Schlüssen aus der Quantentheorie, die schon planchig gezogen hat und die Anfangs auf großes Befremdungsstießen gehört die Aussage, dass beim absoluten Nullpunkt

immer noch thermische Bewegung da wäre. Dies hat sich durch Messungen, Intensitätsmessungen an dem Interferenzmaximal vollauf bestätigen lassen. Das haben James und seine Mitarbeiter 1929 zwingend bewiesen.

Aber nicht nur die Röntgespektroskopie geht auf die Arbeiten der beiden Brecks zurück, sondern auch die Strukturbestimmung der Kristalle. Das heißt, die Festlegung der Atome in ihren gegenseitigen Lagen zu entandern in den Gitter. Und da kann ich Ihnen hier ein paar Beispiele zeigen.

Eins habe ich Ihnen schon getroffen. Sie sehen hier eine Quarzmulifikation. Da sind also SIO2, das hier weiß gezeichnet ist. Das sollen SI-Atome sein.

Das rote bedeutet Sauerstoffatome. Und so sehen Sie hier, ob einige, die auch nicht eingehen, etwas wie man es mit diesen geschehenen Stimmen vielleicht besser nicht in der Hälfte. Und dann sehen Sie hier ein berühmtes Schraubengitter, das ist kalt schwarz. CACO3.

Schwarz sind die Kohlenstoffatome, rot die Sauerstoffatome und die weißen sind die Kaltstimatome. Das ist also auch eins von den vollendlich vielen Beispielen, die wir mithilfe solcher Röntgesprall-Untersuchungen erschlossen haben. Aber man kennt auch andere, die ich Ihnen jetzt in der Position zeigen

Die drei nächsten Projektionen, 10, 11, 12. Wir sehen hier Flussparts. Auch wiederum hier Kaltiumschwarz. Kaltiumweiß hier und Flussparts. Nur schwarz. Sie sehen auch regelmäßig andere. Noch eins muss da sein.

Ein drittes. Ist nicht, ein drittes Datum. 12. Das hier ist einheitlich alles aus Kohlenstoff. Hier nur eine einzige Sorte von Atomen. Sie sehen auch hier das Maß und den Maßstab angegeben. Das wäre fünf Angsttröme. Das Angsttröme ist ein hundertprozentiger Zentimeter.

Zehn oder mindestens acht Zentimeter. Und Sie sehen hier sehr charakteristisch, wie sich die Atome zu Schichten ordnen. Hier, dort. Innerhalb einer Schicht sind die Atome sehr fest aneinander gebunden. Die Schichten selbst sind weniger fest aneinander gebunden. Und zum Beispiel die Schmierfähigkeit des Parfitts,

die man da technisch so häufig ausnutzt, beruht darauf, dass die Bindung zwischen den Atomen, die zwischen den Schichten, wenig stark ist. Aber nicht nur so einfache Gitter hat man erforscht. Unter den Tausenden von Strukturen, die man kennt, befinden sich auch kompliziertere, wie zum Beispiel die, da sehen Sie die Karte,

unter hochmolekularen organischen Substanzen. Leider blüht diese Forschung weit mehr in den englisch sprechenden Ländern als sonst. Auch bei uns selbst in Deutschland ist sie relativ gering. Gewiss, es überall gibt es Spezialforscher an den Hochschulen und auch in der Industrie,

welche gute und zum Teil vortreffend Einzelleistungen aufzuweisen haben. Aber ihre Zahl ist doch, vielleicht verglichen mit den sonstigen Zahlen, sonstigen Physiker, Chemiker, Kristallografen, merkwürdig gering. Und in Deutschland speziell ist merkwürdig gering die Anerkennung, die sie finden.

Aber die Strukturbestimmung leistet wieder noch mehr. In all diesen Modellen und Projektionen sind nur die Mittelpunkte von Atomen angegeben, einfach aus zeichnerischen Gründen, konstruktiven Gründen. Tatsächlich ist ja der ganze Bereich, der ganze Raum eines Kristalls ausgefüllt von den elektronen Wolken,

die sonst nur einzelne Atome umgeben und hier die Verbindung zwischen den beiden, zwischen verschiedenen benachbarten Atomen vermitteln. Auch die Verteilung, die Dichte dieser Elektronen und Wolken, ganz genau verstanden im Sinne der Quantentheorie, lässt sich aus Röntgenaufnahmen

ermitteln. Das ist eine eigene Technik, eine Rechentechnik geworden. Man hat eine eigene Mathematik geschaffen, eine eigene Apparate dafür konstruiert, um aus den Hunderten von Intensitätsmessungen an Interferenzmaxima dieser Festlegung einer Einzelstruktur

notwendig sind, nun ohne allzu langen Aufwand an Zeit und Scharfsinn die Struktur zu ermitteln. Und dabei kommt noch eine Schwierigkeit in Betracht, dass die Theorie, die einfache Diometrotherapie,

die man hier benutzt, überhaupt noch so gut stimmt, beruht auf einem Zufall, den man anfangs ganz gewiss nicht vorausgesehen hatte. Nämlich darauf, dass die meisten, da weiten die meisten Kristalle, die wir so in der Natur finden oder auch

technisch herstellen, unvollkommen sind. Sie haben gar nicht durch ihre ganze Ausdehnung ein solches regelmäßiges Gitter, wie wir es hier im kleinen Austritt gezeigt haben. Für mir bestienen sie aus Mosaikblöcken, die mosaikartig, also gegen einer verschwenkt und ein wenig verschoben an einer lagern,

die der einzelne Block macht ein solches ideales Gitter haben. Aber der Kristall als Ganzes ist ein Mosaik aus solchen Blöcken und gerade deswegen stimmt die Diometrotherapie für ihn. Denn für den einzelnen Block ist die

gegenseitige Einwirkung der relativ wenigen Atome in ihm noch nicht so stark, dass man die dynamische Theorie bemühen müsste. Und die vielen Blöcke, die Vielheit an Blöcke bewirkt nur wegen ihrer unregelmäßigen Lage eine Verstärkung der Gesamtintensität, aber sonst nichts weiter. Im meisten Fall arbeitet man also mit einem solchen

Mosaikristall, der Idealkristall, das Gegenstück dazu, das einen wirklich einheitliches Raum wieder durch seine ganze Ausdehnung haben sollte, der ist außerordentlich selten und verwirklicht. Und nur wir werden ja jedenfalls weiter sprechen. Im Übrigen

hilft man sich über diese Schwierigkeit noch ein anderer Weise hinweg. Debye und Scherer haben schon in 1916 statt des einzelnen Kristalles einen Kristallpulver untersucht. Und was man dann zu sehen bekommt,

ist ganz gewiss allein für die dynamische Theorie zugänglich. Das nächste zeigt Ihnen eine solche Debye-Scherer-Aufnahme am Kristallpulver, weil die also monokomatische Gestaltung durch einen Kristallpulver hindurch geschickt wird. Jetzt haben wir in der Frenz nicht mehr die einzelnen Punkte,

sondern längs solcher Kurven. Das hier ist ein Negativ, also wo Schwarz geschwärzt ist, noch in Strahlung hingekommen. Und Sie sehen hier eine Reihe scharfer Kurven in dem Weichehrer-Diagramm, die man fast heutiger benutzt als die Einzelkristalle. Als eine seltene Aufnahme

hat nun freilich als seltene Aufnahme hat man mit mühsamem Suchen auch Idealkristalle gefunden. Und Dr. Bormann arbeitet im Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft mit einem idealen Kalkspat über von mehreren Zentimeter Abmessungen, also einem ganz, ziemlich großen Exemplar.

Und einem solchen Idealkristall gegenüber versagt die alte Theorie in mehr als einer Beziehung. Und nur die dynamische Vermarkt daran, die Erscheinungen wirklich zu deuten. Und von diesen Erscheinungen, die am Idealkristall auftreten, wollen wir nun in weiteren sprechen.

Was ist der Unterschied der Schwingung in einem solchen idealen Raumgitter von den Verhältnissen, die wir gewöhnlich kennen? Wenn also Licht, sichtbarer Licht oder Röntgenstrahlung ohne Interferenzerscheinungen durch die Kristalle geht, nun haben wir eben eine Welle, eine einzelne Welle, und die Amplitude ihrer Schwingung ist abgesehen

von einer gewissen Absorption, in allen Punkten des Gitters die gleiche. Es wird also jedes Atom in der gleichen Weise von der Schwingung angeregt. Aber wenn Interferenzen bei Röntgenstrahlung eintreten, so überlagern sich im einfachsten Falle zwei in komplizierteren Fällen noch mehr Wellen.

Wir sprechen von dem einfachsten Falle. Und wenn sich zwei Wellen überlagern, das weiß man ja aus der Optik, so bekommt man räumliche Schwiebungen. In regelmäßigen Abständen wechseln Maxima und Minima der Amplitude. Und bei den Röntgenstrahlinterferenzen sind nun, das gibt ihre Besonderheit, diese Maxima und Minima

im Raumgitter angepasst. Das heißt, liegt ein Atom etwa in einem Schwingungsmaximum, so liegen alle, nach der Gittergeometrie gleichwertigen Atome, ebenfalls auf einem Maximum. Und ebenso liegt es auf einem Minimum, so geht das für alle einander, gleichwertigen Atome.

Im ersten Fall absorbiert das Atom erheblich mehr als im Fall der einzelnen Welle. Im zweiten erheblich weniger. Und zwar gilt das Ihnen diese Aussage immer für alle im gleichwertigen Atome. Und da und so versteht man ohne Weiteres, dass der Absorbtionskoeffizient

dem unter gewöhnlichen Verhältnis, also im Fall der einzelnen Welle, misst, jede Bedeutung für den Interferenzfall verliert. Das genannte Wellenpaar kann viel stärker, aber auch viel schwächer absorbiert werden. Und die Erscheinung der anomal geringen Absorption ist es,

was Boromann 1941 am Kalkspatt und Quartz experimentiert und deckte, und was später die dynamische Theorie quantitativ zu erfassen vermochte. Boromanns Versuchsanordnung geht zurück auf eine Versuchsanordnung von Rosafort und Andrade aus dem Jahre 1919-1914.

Bitte nicht Position. Position 14. Na, wenn Sie sich befinden, kann ich respektieren. Also, hier habe ich eine gerade Stelle, dass die nach allen Seiten monokonal bestrahlt. Und das muss ich ja mal klar machen. Hier habe ich das falsch

und hier ein prognoses Stahl. Das ist alles. Allgemein, diese Schalen, ohne dass man die Schalen nicht durchdreht, und Schwerstuch, die aber auf dem Schwerstuch davor. Aber, die Richtung, wollen wir einfach nehmen. Und wenn das hier ein akkuläutisches Stahl hat, ist das falsch.

Ich dachte, das wäre etwas wunderbar, wenn das hier ein akkuläutisches Stahl ist, muss es ja auf einmaliges Stahl fallen. Also muss das einmaliges Stahl sein. Man muss also vier Punkte oder Lichter für die Diffektion zu dem Stuhl bekommen,

um zu sehen, wie es hier besser ist. Also, Sie machten den Versuch mit Flimmer und fanden Ihre Erwartung voll aufgestätigt. Nur bitte, Position Nummer 15, wie Sie eben schon hatten. Da sehen Sie solche Kurven, wenn da kein Verwechsel passiert, haben Sie wirklich Nummer 15? Das ist doch nicht 15.

Es steht eine Nummer drauf. Also, da ist das hier ein Negativ und die helleren Stellen sind diejenigen, die schlechter belichtet sind. Da haben Sie also in der Tat schlechter belichtet und konnten daraus die Wellenlänge in Ihrer Strahlung ermitteln. Und trotzdem, alles in bester Ordnung

schien. Erwartung und Beobachtung zippen überein, war die Sache nicht in Ordnung. Denn die Überlegung vereint Mangel. Sie übersah, dass ja der Kristall absorbiert und man kann nicht ohne weitere Schließen, wie das hier

geschehen war, dass die Energie abgebeugten Strahlen auf keinen Fall gestartet haben. Es könnte ja sein, dass diese abgestaltete Energie auf Kosten der Absorption abgespalten wird. Und in der Tat, wenn man mit einem Ideal-Kristall den Versuch wiederholt, finden wir ganz andere

Verhältnisse. Bitte nun mal das Bild von Nummer 16. Das finden Sie hier untereinander. Das ist halt auch hier ein bisschen negativ. Die Erscheinung an einem Mosaik-Kristall-Platz und an einem wirklich einheitlichen Kristall. Sehen Sie die selben Kurven

oben und unten, aber was hier oben hell erscheint, weniger belichtet, ist hier stärker belichtet als die Umgebung. Also genau ist das Gegenteil von dem, was Josef und Andrade erwartet und beobachtet hatten. Und man sieht hier, dass sie die Erwartung bei ihm eingetroffen war, lag nur daran, dass ihr Klimakristall eben auch ein

Mosaik-Kristall war. Wenn man einen wirklich einheitlichen, ein Ideal-Kristall nimmt, so fällt der Versuch genau umgekehrt aus. Es wird längst die Kurven, die auf den Referenzen entsprechen, weniger absorbiert. Und zwar unter Umständen um viele Zählerpotenzen weniger

absorbiert als in der Umgebung. Die Unterschiede sind krass und hätten längst auffallen müssen, die Forscher früher auf gute Ideal-Kristalle Wert gelegt hätten. Und nun zum Schluss möchte ich noch auf eine Eigenartige, etwas andere

Erscheinung hinweisen, die über die Röntgeninterferenzen aufs nächste Verwandt ist, auf den sogenannten Kossel-Effekt. Man weiß durch Arbeiten von Barclay und Sadler vom Jahre 1909, dass jeder chemisch einheitliche Körper, wenn er von genügend kurzwürdiger Röntgenstrahlung getroffen wird,

erst einmal dies streut, aber daneben noch, eine für ihn kennzeichnende Fluoreszenzstrahlung aussendet. Später, nachdem man die Spektralanalyse der Röntgenstrahlen kannte, zeigte sich dieselbe Eigenstrahlung auf Elektronenbeschuss. Und die Linienspektren, die ich Ihnen vorhin

vorhin zwei Exemplare zeichne, zeigen gerade diese eigene Strahlung. Fluoreszenzstrahlung hat im optischen Niemals Vorzugsrichtungen, auch bei Röntgenstrahlen, im Allgemeinen keine, aber geht sich von einem Kristall aus,

und zwar von einem guten Kristall, so ruft dieser Kristall, obwohl es jetzt selbst die Strahlungskette ist, Interferenzerscheidungen vor, die sich in veränderter Intensität für gewisse Richtungen äußern. Also ich wiederhole es, im Gegensatz zu allen bisher erwähnten Versuchsanordnungen,

gibt es bei dem Kosserschen Versuchen keine Strahlungskette außerhalb des Kristalls, sondern der Kristall selbst ist Strahlungskette. Und eine Aufnahme dieser Art zeigt Ihnen Projektion 17, bitte, die von Voges im Kosserschen Institut 1936 gemacht wurde.

Da sehen Sie, also hier hat man nichts anderes, das Unwesentliche weg, als ein Kupferkristall, die man zur Fluoreszenz bringt, und in dessen Linie steht irgendwo eine fotografische Platte. Und wir sehen hier Kurven, ähnlich wie sie Sie schon bei Schereaufnahme gesehen haben, oder vorhin eben die Aufnahme von Bormann,

auch deutliche Zeichen und Interferenzen. Ich will auf die, man kennt alle Einzelheiten, die Formen der Kurven, alles in der Theorie, vollkommen zugänglich. Für die Kristallografen ist hier die Imitierung angeschrieben, aber das darf ich in den nächsten Jahren auch besser machen. Aber was mir jetzt wichtig ist, ist der Unterschied, dass die Kurven

nicht einheitlich heller oder dunkler sind, sondern eigentlich Streifen sind mit einem hellen und einem dunklen Rand. Ich gehe also quer hier hindurch, und komme jetzt von Stellen größerer, zu Stellen kleinerer Intensität. Und das ist das Außerordentlich Charakteristische. Darin liegt die schönste Bestätigung

für die dynamische Theorie der Röntgenstrahlinterferenzerscheidungen. Nämlich, zunächst, wenn man die Theorie dieser Röntgenstrahlung, die vom Kristall ausgeht oder im Kristall entsteht, aufstellen will, so ist das zunächst eine fast hoffnungslose

Ausgabe, eine solche Welle mathematisch zu beschreiben. Aber man braucht sich ja auch gar nicht. Man will ja nur wissen, was außerhalb des Kristalls passiert, wenn der Kristall strahlt. Und dafür hilft uns ein Satz, ein allgemeiner optischer Satz, auf den namens Dich Helmholtz so oft hingewiesen hat. Der Reziprozitätssatz.

Er sagt einfach aus, dass eine Vertauschung von Lichtquelle und Beobachtungspunkt die beobachtete Intensität nicht ändert. Wollen wir also wissen, welche Intensität ein strahlendes Atom A im Kristall in eine Punkte B außerhalb des Kristalls vorruft.

So brauchen wir nur die Intensität zu berechnen, welche eine Strahlungsquelle bei B, also außerhalb des Kristalls, am Ort des Atoms A vorruft.