Sclnvingungen (Erzwimgene Schwingungenj 



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Dampfmaschinenusw., Aufnahmemembranen 

 an physiologischen Apparaten zur Unter- 

 suchung der Herzbewegungen, der Sprach- 

 laute u. a.). Besonders hervorzuheben ist 

 in dieser Hinsicht wegen seiner einfachen 

 und zweckentsprechenden Konstruktion der 

 zur Aufzeichnung langsamer Wechselstrome 

 dienende Oszillograph von Duddell, 

 eine Art Galvanometer, bei dem eine 

 leichte, von Wechselstrom durchflossene 

 Drahtschleife zwischen den Polen eines 

 kraftigen Elektromagneten schwingt. Bei 

 alien diesen Apparaten kommt es darauf 

 an, daB die Amplituden von Schwingungen 

 ganz verschiedener Frequenz alle im gleichen 

 MaBstab wiedergegeben werden, und daB 

 die Schwingungsformen mo'glichst rein und 

 frei von Storungen durch iibergelagerte 

 Eigenschwingungen aufgezeichnet werden. 

 Das letztere wircl durch entsprechende 

 Dampfung erreicht, das erstere dadurch, 

 daB man durch geeignete Dimensionierung 

 der Apparate die Eigenfrequenz des re- 

 gistrierenden Teils von derjenigen der auf- 

 zunehmenden Schwingungen moglichst ver- 

 schieden macht. Meist wird das regis- 

 trierende mitschwingende System moglichst 

 klein und leicht, seine Eigenfrequenz also 

 recht groB gemacht; es folgt dann der 

 erzwingenden Schwingung so gut wie 

 momentan und die schnellen iiber- 

 gelagerten Eigenschwingungen storen nicht. 



VI. Erzwungene Schwingungen in der 

 Optik. 



21. Die gebundenen Elektronen als 

 Resonatoren. Absorption und Dispersion 

 des Lichtes. Inverser Zeemaneffekt. 

 Erzwungene Schwingungen elektrisch ge- 

 ladener Teilchen in den Atomen bezw. 

 Molekiilen der ponderablen Korper und 

 die mit solchen Schwingungen verkniipften 

 Erscheinungen bilden die Grundlage zur 

 Erklarung einer Reihe von optischen Er- 

 scheinungen (Zeemaneffekt, magnetische 

 Drehung der Polarisationsebene; Absorption, 

 Dispersion und Zerstreuung des Lichtes; 

 Fluoreszenz). AuBerdem sind in neuester 

 Zeit Erscheinungen beobachtet und experi- 

 mentell erforscht worden, die sogenannten 

 Resonanzspektra, welche kaum eine andere 

 Erklarung zuzulassen scheinen als die ange- 

 deutete. 



Der Gedanke, kleinste Teilchen innerhalb 

 der Korper anzunehmen, die an bestimmte 

 Ruhelagen gebunden sind und um diese 

 Schwingungen ausfuhren konnen, und 

 diese Vorstellung zur Grundlage einer Dis- 

 persionstheorie zu machen, ist schon vor 

 Helmholtz aufgetaucht. Maxwell hat, 

 wie neuerdings bekannt geworden ist, eine 

 solche Theorie aufgestellt. Ferner hat 



Sellmeier dazu die Ansiitze gemacht. 

 Bekannt und allgemeiner anerkannt worden 

 ist aber erst die Helmholtzsche Theorie, 

 die spater von Ketteler verbessert worden 

 ist. Man faBt sie meist unter dem Namen 

 der Ketteler-Helmholtzschen Disper- 

 sionstheorie zusammen. Die Grundlagen 

 dieser Theorie sind bis jetzt geblieben, die 

 Vorstellungen im einzelnen haben sich ge- 

 wandelt, insbesondere durch die Einfiihrung 

 der kleinen elektrisch geladenen Teilchen 

 (Elektronen, lonen, Korpuskeln oder 

 auch Quant en genannt) in unsere Vor- 

 stellungen von dem Aufbau der Materie. 

 Diese Teilchen, die mit den Korperatomen 

 zusammen die Materie bilden oder vielleicht 

 nach neuester Annahme iiberhaupt die 

 Elementarbausteine sind, aus denen sich 

 auch die ponderablen Atome zusammen- 

 setzen, werden in der elektro-magnetischen 

 Lichttheorie als die schwingenden Teile 

 (Resonatoren) angesehen, die die Theorie 

 erfordert. Damit diese geladenen Teilchen, 

 die der Ktirze halber alle Elektronen g.e- 

 nannt werden sollen, als Resonatoren 

 wirken konnen, miissen sieEigenschwingungen 

 mit bestimmter, flir jedes Elektron charak- 

 teristischer Frequenz ausfuhren konnen. 

 Um diese Moglichkeit zu schaffen, wird die 

 Annahme gemacht, daB die Teilchen an 

 gewisse Ruhelagen im Innern - - oder auch 

 an der Oberflache - - der Atome gebunden 

 sind, in welche sie mit einer der Entfernung 

 proportionalen, sogenannten quasielastischen 

 Kraft zuriickgezogen werden, wenn man 

 sie daraus entfernt. AuBerdem wird zur 

 notwendigenVervollstandigungangenomnien, 

 daB auf ihre Bewegung eine hemmende 

 Reibungskraft wirkt, die der jeweiligen 

 Geschwindigkeit proportional gesetzt wird. 

 Diese Annahmen sind durchaus willkurlich, 

 und man hat auBer in ganz speziellen Fallen 

 noch keine Erklarung fiir die Entstehung 

 dieser Kriifte, insbesondere der quasi- 

 elastischen Kraft, aus den ganz anders ge- 

 arteten elektrostatischen Kraften zu finden 

 vermocht. Sie sind aber als die einfachsten 

 und fiir die Rechnung brauchbarsten durch- 

 aus naturlich. Ein solches gebundenes 

 Elektron auBer diesen sind noch freie 

 Elektronen vorhanden. die sich zwischen 

 den Atomen bewegen fiihrt danach 



exponentiell gedampfte, sinusformige Eigen- 

 schwingungen aus, und man kann ohne 

 weiteres alle von den gleichen Schwingungen 

 des Massenpunktes bekannten Satze hier 

 anwenden. Hinzuzufiigen ist noch die 

 Annahme, daB diese geladenen Teilchen 

 eine gewisse ponderable Masse besitzen 

 und daB fiir alle Teilchen einer und derselben 

 Art diese Masse den gleichen Wert hat. 

 Ebenso ist die elektrische Ladling in diesem 

 Falle gleich; fiir (negative) Elektronen 



