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Untersuchungen zur quantitativen Röntgen-Fluoreszenzanalyse
Authors: Seemann H. J. , Schmidt G. , Stavenow F. 
Published: March 2015

Für ein binäres System wurde die bei Anregung mit einer üblichen Röntgen-Röhre entstehende Fluoreszenzintensität berechnet und mit den experimentell ermittelten Werten verglichen. Es zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung.
Auf diesen Ergebnissen basierend, wurde unter vereinfachenden Voraussetzungen ein lineares Gleichungssystem aufgestellt, das es gestattet, mit wenigen Eichmessungen ein Mehrkomponentensystem quantitativ zu analysieren. Als vorteilhaft erweist es sich dabei, die Untersuchung in verdünnter wäßriger Lösung auszuführen.
Thermodiffusion in D2-HT und anderen Wasserstoffgemischen
Authors: Schirdewahn J. , Klemm A. , Waldmann L. 
Published: March 2015

Mit einem CLUSius–DiCKELschen Trennrohr, in dem zur Vermeidung von Austausch das Versuchsgas bei höchstens 230°C nur mit Glas, Quecksilber und Hahnfett Kontakt hatte, wurden die Thermodiffusionsfaktoren α von HT und DT in D2 und von HT in H2 gemessen. Die Zahlenwerte wurden auf den bekannten Thermodiffusionsfaktor a (D2, H2) =0,15 bezogen.
Es wurde eine starke Anreicherung von HT in D2 an der heißen Seite, a (D2, HT) =0,028, und eine gegenüber D2 kleinere Anreicherung von HT in H2 an der kalten Seite, α (HT, H2) =0,11, beobachtet. Dies ist wegen der gleichen Massen von HT und D2 bemerkenswert. Außerdem wurde α (DT, D2)= 0,042 gemessen.
Die Thermodiffusionsfaktoren in binären Gemischen von isotopen Wasserstoffmolekülen lassen sich einheitlich darstellen, wenn man α12 in zwei Anteile zerlegt, einen Translationsanteil und einen Rotationsanteil entsprechend der Formel
Struktur einatomiger Metallschmelzen nach einem neuen Auswertungsverfahren
Authors: Richter H. , Breitling G. 
Published: March 2015

Zur Auswertung der Intensitätskurven einatomiger Metallschmelzen wird ein neues Verfahren angegeben. Es erlaubt im Gegensatz zur FOURIER-Analyse der Streukurve, dicht beieinander liegende Atomabstände zu trennen. Nach diesem Verfahren konnte erstmalig gezeigt werden, daß in den Schmelzen einatomiger Metalle eine Anordnung der Atome nach Art einer aufgelockerten dichtesten Kugelpackung (Kugelmodell-Anordnung) vorliegt, wobei der kürzeste Atomabstand dominierend ist. Weiter konnte gezeigt werden, daß daneben kleinste geordnete Bereiche von Flächengitter-Gestalt vorhanden sind. Diese Schichtpakete mit Flächengitter-Charakter streuen nach v. LAUE proportional N2 mit N als Anzahl der Streuzentren, wenn die Abmessungen der Schichtpakete mindestens von der Größenordnung 10-6 cm sind (Flächengitter-Interferenzen); sie streuen wie die Kugelmodell-Anordnung nach DEBYE, also proportional N, wenn die Schichtpakete etwa von der Größe 10-7 cm sind. In diesem Falle zeichnet sich der kürzeste Atomabstand der Kugelmodell- und Schichtpaket-Struktur in der rI-Kurve ab. Die Ergebnisse des neuen Auswertungsverfahrens werden durch FOURIER-Analyse von Elektronen- und RÖNTGEN-Aufnahmen bestens bestätigt.
Ferner wird an Hand eines Kugelmodells gezeigt, daß sich bei Lagestreuung der Atome lediglich die Atome innerhalb einer Kette in der Verteilungskurve diskret abzeichnen können, d. h. die Seitenatome entziehen sich der Beobachtung. Hieraus folgt unmittelbar die Äquidistanz der Maximalagen in der Atomverteilungskurve. Eine Aussage über die räumliche Anordnung der Atome in den Metallschmelzen ist damit nur begrenzt möglich.
Interaction of the Vibrational and Electronic Motions in Some Simple Conjugated Hydrocarbons
Authors: Liehr Andrew D. 
Published: March 2015

A semiempirical theory of vibrational and electronic reciprocation, in both degenerate and nondegenerate electronic states, is developed under the assumptions that (1) a molecule may be accurately described by the adiabatic approximation; (2) solutions of the electronic and vibrational SCHRÖ-DINGER equations for some fixed molecular conformation are available; (3) the electronic wave functions may be analytically continued to vicinal geometries; (4) the power series expansion of the electronic wave functions and HAMILTONian operator, in terms of nuclear displacements, may be truncated at degree two; and (5) first order perturbation theory is applicable.
The formulae derived for nondegenerate electronic distributions are employed to compute the intensities of the HERZBERG-TELLER (“vibronic”) type absorptions of normal benzene, the cyclopentadienide ion, and the tropylium ion. For convenience in numerically evaluating the requisite phenomenological vibronic constants, the LENNARD-JONES approximation is introduced. The resultant accord of experiment and theory is good.
To test the educed mathematical expressions for either essentially or fortuitously degenerate electronic dispositions, extremal energy calculations are performed for the cyclobutadiene and benzene molecules, the cyclopentadienyl radical, and the benzene plus one ion. It is found, in agreement with the JAHN-TELLER theorem, that all these systems are configurationally unstable with respect to some asymmetric nuclear displacement. The utilization of the LENNARD-JONES approximation again permits a numerical specification of the required vibronic parameters. Application is then made to the ultraviolet spectrum of benzene: the second singlet absorption system and the RYDBERG spectrum are theoretically interpreted in the light of the reckoned predictions. An attempt is made to answer the four cogent queries of WILKINSON concerning the nature of JAHN-TELLER interactions in the RYDBERG spectrum of benzene.
A mathematical and pictorial description of the nuclear dynamics of JAHN-TELLER and HERZBERG–TELLER molecules is also given, and the portraitures of the underlying potential surfaces are verbally and diagrammatically painted. In addition, a critical discussion of the reality of both the computational techniques and of the emergent algebraic forms is presented, and paths for future progress are indicated. A censorius discourse on the flagrant abuse of the phrase “JAHN-TELLER effect” is appended; it is recommended that its use be restricted to the dynamical manifestations of the theorem of JAHN and TELLER (e. g., forbidden asymmetric vibrational progressions and abnormal paramagnetic behavior). Statical demonstrations of the theorem are better ascribed to intrinsic JAHN-TELLER instability.
Der Einbau von Krypton in Quarzkristallen
Authors: Sizmann R. , Rupp W. 
Published: March 2015

Beim Erhitzen von Quarzkristallen in einer Gasatmosphäre von radioaktivem Krypton-85 wird hauptsächlich während der Phasenumwandlung β-Quarz →β-Cristobalit Krypton in den Kristallen aufgenommen. Die damit verbundene nahezu sprunghafte Zunahme der Radioaktivität der Kristalle gestattete eine genaue Bestimmung des Transformationspunktes (930 ± 15°C).
Bei den Umwandlungen α ⇄ β-Cristobalit (270°C) und α ⇄ β-Quarz (575°C) wird dagegen von den Kristallen kein Krypton aufgenommen.
Die Ursache dieses Verhaltens wird auf den unterschiedlichen Typ der Phasenumwandlungen zurückgeführt (Gitterneubau bei Quarz → Cristobalit; Gitterumbau bei den α ⇄ β-Transformationen).
Anhydrous Zinc Borate as a Host Crystal in Luminescence*
Authors: Terol S. , Otero Maria J. 
Published: March 2015

The best results for preparing Zinc Borate luminophors are obtained by thermal treatment from melts of ZnO: B2O3 in proper molar proportions. Compositions between 50% and 61% ZnO give transparent glasses, which yield separable cubic crystals by devitrification. A compound of molar relation 4 ZnO: 3 B2OS3 not reported in the literature is deduced from a re-examination of the chemical and structural constitution of these crystals. This compound—more properly expressed OZn4(BO2)6—possesses a crystalline structure of the Sodalite (ultramarine) type. Each unit cell contains two molecules of metaborate. This crystal shows a violet emission band under 2537 A and cathode ray excitation.
When the molar ratio is 2: 1 (70% ZnO), or higher, the devitrification gives no single crystal, but a product of yellow luminescence under 2537 Å excitation consisting of a glassy phase and crystals which are not cubic. Preparations of intermediate composition show the presence of both phases (cubic and non-cubic) each one associated with its luminescent band. Upon heating a noncubic Zinc Borate in hydrogen part of the Zinc is lost by reduction and subsequent volatilization, thus incurring a change to the cubic structure as a consequence of the composition change.
The Manganese has a valence of 2 +, when incorporated to the cubic crystals, and gives rise to a strong green emission whereas the resulting luminescence in the non-cubic phase is orange and the valence is greater than 2+. No direct influence of the firing atmosphere on the valency of the activator has been found in the preparation of such products. When the orange-emitting phosphor is heated in a reducing atmosphere, however, the structural change from non-cubic to cubic is always associated wit the change of the Mn emission band (orange→green) and a simultaneous valency conversion Mn> 2+→Mn2+.
As, Sb, and Bi activated cubic Zinc Borates also create well defined emission bands. Arsenic incorporates as As5+, antimony as Sb3+ and Sb5+, whereas bismuth as Bi3+. A speculation is made for the explanation of these effects.
Die Bestimmung der spektralen Verteilung der epithermischen und schnellen Neutronen für den Kern eines Schwimmbadreaktors
Authors: Köhler W. 
Published: March 2015

Für den Kern eines leichtwassermoderierten Reaktors wurde die energetische Verteilung der epithermischen und schnellen Neutronen berechnet und für eine Position zwischen den Brennstoffplatten und in einem zentralen Bestrahlungskanal mit Aktivierungsdetektoren gemessen.
Innerhalb der Fehlergrenzen stimmen die Messungen für eine Position zwischen den Brennstoffplatten nahe der Mitte des Kerns mit dem berechneten Verlauf überein.
Die Änderung der katalytischen Aktivität von Kupfer durch α-Bestrahlung
Authors: Schwab G.-M. , Sizmann R. , Todo N. 
Published: March 2015

Die katalytische Aktivität von Kupfer für die Äthylenhydrierung wird bereits durch eine Dosis von nur 2·1012 α-Teilchen (5,3 MeV)/cm2 stark vermindert. Durch mehrstündiges Erhitzen auf 250° in Wasserstoffatmosphäre läßt sich der Katalysator wieder nahezu völlig regenerieren.
Es zeigt sich, daß hauptsächlich die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen adsorbiertem Äthylen und Wasserstoff durch die Bestrahlung beeinflußt wird, nicht dagegen das Adsorptionsvermögen für Äthylen.
Es wird angenommen, daß durch die Verlagerung von Oberflächenatomen vor allem katalytisch aktive Zentren gestört werden.
Modulated Beams in a Plasma with a Magnetic Field
Authors: Canobbio E. , Croci R. 
Published: March 2015

The radiation emitted by a linear density-modulated beam of ions parallel to a steady magnetic field and by a straight beam perpendicular to the field into a non dissipative plasma is investigated. In both cases the energy output becomes infinite at the “ion” and “electron resonance frequencies”.
From the expression for the radiation of the beam which is parallel to the external magnetic field the energy loss of a single particle by ČERENKOV effect is also derived.
Über die Gitterschwingungen in Kristallen mit Wurtzitstruktur
Authors: Merten L. 
Published: March 2015

In Erweiterung zu Teil I und Teil II werden im vorliegenden dritten Teil auch die Schwingungen mit Wellenzahlvektoren q ≠ 0 behandelt, insbesondere werden die Dispersionsbeziehungen in Abhängigkeit von den Kopplungsparametern (Kraftkonstanten) für spezielle Richtungen berechnet. Die durch Ausnutzung der Kristallsymmetrie vereinfachten Kopplungsmatrizen werden im ersten Abschnitt zusammengestellt, wobei nur Wechselwirkungen mit nächsten und zweitnächsten Nachbaratomen berücksichtigt werden. — Die einzige Richtung, für die sich die Dispersionsbeziehungen für alle zwölf Schwingungszweige in geschlossener Form angeben lassen, ist die Richtung der hexagonalen Achse.
Alle bisher in dieser Arbeit hergeleiteten Ergebnisse wurden ohne direkten Bezug auf das Zinkblendegitter gewonnen. Es ergeben sich jedoch erhebliche weitere Vereinfachungen, wenn man die enge Verwandtschaft der beiden Gitter berücksichtigt. Insbesondere erhält man sehr einfache Beziehungen zwischen den Kopplungsparametern nächster Nachbarn des Wurtzit- und des Zinkblendegitters, wenn man voraussetzt, daß die Kräfte für alle vier Valenzbindungen eines Atoms sowohl untereinander gleich, als auch gleich sind denen im Gitter der zugehörigen Zinkblende-Modifikation. Durch ähnliche Annahmen lassen sich ebenfalls noch Beziehungen zwischen den Kopplungsparametern zweitnächster Nachbaratome aufstellen, wodurch die noch relativ große Anzahl der voneinander unabhängigen Kopplungsparameter des Wurtzitgitters auf die gleiche Anzahl wie beim Zinkblendegitter reduziert wird. Im Rahmen dieser Näherung stimmt ein Teil der Schwingungszustände in beiden Gittern überein. Insbesondere folgt, daß die Frequenzen (Dispersionsfrequenzen) der ultrarot-aktiven optischen Grenzschwingungen keine Anisotropie zeigen und mit der Dispersionsfrequenz in der zugehörigen Zinblende-Modifikation zusammenfallen. Tatsächlich unterscheiden sich nach neueren Messungen des Ultrarot-Schwingungs-Spektrums einiger Kristalle mit Wurtzitstruktur die Dispresionsfrequenzen in den Kristallhauptrichtungen kaum voneinander und sind auch fast gleich der Dispersionsfrequenz in der zugehörigen Zinkblende-Modifikation.
Da sich die Kopplungsparameter einiger Kristalle mit Zinkblendestruktur näherungsweise bestimmen lassen, kann man unter den angegebenen Voraussetzungen auch die Schwingungen in den zugehörigen Kristallen mit Wurtzitstruktur angenähert berechnen. Dies wird für Wurtzit (ZnS) für einige Schwingungszweige in speziellen Richtungen durchgeführt.
Eine Erweiterung des ersten NOETHERschen Satzes
Authors: Steudel Heinz 
Published: March 2015

If an infinitesimal transformation of coordinates and field quantities is such that the Lagrangian density L is multiplied by a constant factor there is a current density jν satisfying the equation
∂ν jν = L
as a result of the field equations.
Application of this theorem to potential theory yields a well-known equation.
Application to the HEISENBERGS non linear spinor theory yields an equation identical with the conservation-theorem derived 1 by using a scale-transformation with l treated as fifth variable.
Über einen Zusammenhang zwischen Kristallanisotropie und Magnetostriktion bei Nickel
Authors: Brenner R. 
Published: March 2015

Es wird untersucht, ob sich die Magnetostriktion des Nickels durch die Abhängigkeit der Spin-Bahn- Wechselwirkung von Gitterverzerrungen deuten läßt. d. h. als Nebeneffekt der Kristallanisotropie mit gleicher physikalischer Ursache.
Zu diesem Zweck wird die VAX VLECKsche Quadrupolwechselwirkung in einfacher klassischer Behandlung auf das verzerrte Nickelgitter angewendet. Das Ergebnis: Ist die Volumenabhängigkeit der Kristallanisotropie von Null verschieden, so zeigt das Kristallgitter spontane Verzerrungen. Im Fall des Nickels stimmen diese nach Art und Größe weitgehend mit der beobachteten Magnetostriktion überein.
Die Untersuchung blieb auf Nickel beschränkt, weil nur für dieses Metall bisher vollständige Messungen aller Magnetostriktionskonstanten vorliegen.
Die UV-Absorptionsspektren einiger einfacher Chinoxalin-Derivate
Authors: Perkampus H. H. 
Published: March 2015

Die UV-Absorptionsspektren 13 einfacher Chinoxalin-Derivate, bei denen die Substituenten keinen Anlaß zu tautomeren Wechselwirkungen geben, wurden in verschiedenen Lösungsmitteln gemessen und diskutiert.
An Hand der Feinstruktur der UV-Absorptionsspektren der 2,3-Di-methoxy- und iso-propoxy-Derivate und deren Fluoreszenzspektren sowie der Lösungsmittelabhängigkeit aller Absorptionsspektren wird versucht, eine Zuordnung der langwelligen, überlagerten 1L-Banden zu treffen.
Zwischenmolekulare Energieübergabe in fluoreszierenden Lösungen
Authors: Ketskeméty I. 
Published: March 2015

Es wird gezeigt, daß die auf einer Dipol-Dipol-Wechselwirkung beruhenden Vorgänge der zwischenmolekularen Energieübergabe sich auch im Rahmen der klassischen Quantentheorie quantitativ, ja sogar sehr anschaulich diskutieren lassen. Bei einer derartigen Erklärung sind alle Akte der Energieübergabe als solche mit Strahlung anzusehen. Nach der üblichen quantenmechanischen Auffassung ist i. allg. zwischen Übergabeakten mit und solchen ohne Strahlung zu unterscheiden: es scheint aber, daß die in einer Umgebung von genügend kleinem Radius der einzelnen angeregten Moleküle erfolgenden Elementarprozesse einheitlich als Akte ohne Strahlung aufgefaßt werden können.
Es werden auch bezüglich der die Übergabeprozesse begleitenden Löschprozesse Folgerungen gezogen
Beobachtungen von Elementarprozessen an angeregten Molekülen
Authors: Schüler H. , Arnold G. 
Published: March 2015

A method is described which allows to observe only primary processes by elimination of secondary and higher processes. The products formed by dissociation of excited cyclohexane molecules are explained by innermolecular elementary processes. Two reaction schemes are discussed for the formation of the observed C2⁻, C3⁻, and C4⁻hydrocarbons, which follow from the C3 : C3⁻ and C4 : C2⁻cleavage. The experimental results establish these two reaction schemes quantitatively.
The processes for the stabilization of the formed biradicals during cleavage of the cyclohexane ring are of equal probability as it is following from the discussed reaction schemes
Über den Helium- und Neongehalt von Steinmeteoriten und deren radiogene und kosmogene Alter
Authors: Hintenberger H. , König H. , Wanke H. 
Published: March 2015

The total content as well as the isotopic composition of helium and neon of 19 chondrites and 5 achondrites have been determined. A description of the analytical method is given. Large variations of the ratios 3He/21Ne were observed and it is shown that these variations cannot be explained by differences in the chemical compositions of the meteorites only.
Radiogenic helium ages and cosmic ray exposure ages have been calculated. The calculation of the helium ages was mainly based on uranium determinations by means of the xenon-method previously developed in this laboratory. The radiogenic helium ages range from 0.42 · 109 to 4.5 · 109 years. The values obtained for the helium ages are compared with the figures for the potassium-argon ages formerly derived by a neutron activation method newly developed and of those stated in the literature. It turns out that in most cases the radiogenic helium ages are lower, sometimes considerably lower than the potassium-argon ages indicating diffusion loss of helium and certainly in smaller quantities also of argon.
Using tritium and sodium 22 decay rates from the literature for the calculations of the production rates for helium 3 and neon 22 cosmic ray exposure ages for all the meteorites analysed were obtained. These exposure ages vary between 0.3 ·106 and 29·106 years. No correlation between radiogenic ages and cosmic ray exposure ages and no grouping of the exposure ages have been found.
Eine makroskopisch reale Quantentheorie
Authors: Schmidt Helmut 
Published: March 2015

Die konventionelle Quantentheorie gibt keine reale, d. h. vom Beobachter unabhängige Naturbeschreibung. Wenn wir verlangen, daß es wenigstens im makroskopischen Bereich eine absolute Realität der Naturerscheinungen geben soll, so müssen wir die Quantentheorie abändern.
Eine derartige Möglichkeit wird besprochen: Wir diskutieren hier ein Modell einer Quantentheorie, die für kleine Systeme mit der üblichen Theorie übereinstimmt, für große Systeme jedoch derart davon abweicht, daß die absolute Realität makroskopischer Größen erhalten bleibt.
Wir erreichen das durch ein Zusatzglied in der Bewegungsgleichung für die Dichtematrix. Dieses Zusatzglied spielt bei kleinen Systemen keine Rolle. Bei makroskopischen Systemen jedoch bewirkt es eine automatische Reduktion der Dichtematrix, so „als ob“ alle makroskopischen Größen des Systems dauernd beobachtet würden.
Beschleunigung von Plasma
Authors: Bieger W. , Gresser H. , Noll P. , Tuczek H. 
Published: March 2015

The generation and properties of plasmoids emitted by a conical electrodeless ring discharge are investigated. Image converter, magnetic probes, compensated magnetic loops and a retarding field analyzer were used for diagnostics.
There are two mechanisms of emission depending on the initial plasma density.
At low densities, when the ions can be regarded as free particles, the acceleration is caused only by the electromagnetic field at the beginning of the discharge.
At high densities, when the plasma behaves hydromagnetically, the emission mechanism is governed by trapped magnetic fields in the plasma. Under certain initial conditions a plasmoid with a trapped magnetic field is generated, which exists during a time of flight of the order of 10 μs.
Furthermore it is planned to accelerate this plasmoid by a special transmission line.
Über die Symmetrie-Eigenschaften der reduzierten Dichtematrizen und der natürlichen Spin-Orbitale und Spin-Geminale (der natürlichen Ein- und Zwei-Elektronen-Funktionen)
Authors: Kutzelnigg Werner 
Published: March 2015

The density operator (density matrix) of a quantum mechanical system can be decomposed into operators which transform as irreducible representations of the symmetry group in coordinate and spin space. Each of these components has a physical meaning connected with the expectation values of certain operators. The reduced density matrices can be decomposed in a completely analogous way.
The symmetry properties of the total wave function give rise to degeneracies of the eigenvalues of the reduced density matrices. These degeneracies can be removed by requiring that the natural spin orbitals (NSO, defined as the eigenfunctions of the first order density matrix), as well as the natural spin geminais (NSG, the eigenfunctions of the second order density matrix) and their spinless counterparts transform as irreducible representations of the symmetry group and are eigenfunctions of S2 and Sz.
In many important cases this requirement is compatible with the original definition of the NSO, the NSG etc. e. g., when there is no spatial degeneracy of the total wave function and when the Z-component of the total spin vanishes. When these conditions are not fulfilled an alternative definition of the NSO and the NSG is proposed.