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Stralilmii: (Tli'Tiimilyiiainik <\<T Strahlung;) 



kiiiineii diese Knlle iiberli:uipt nicht spielen. 

 1 miner sind riiumliche Bereiclie zur Entsendung 

 cndlicher Knergiemengen notwendig. Freilich be- ' 

 sc lira nken sie sich bei stark absorbierenden 

 Kiirpern auf iliinne Schichten an der Ober- 

 tlache; ih re Dicke, welche ungefahr der Dicke 

 einer noch gerade durchsichtigen Schicht des 

 gleicheii Materiales entspricht, 1st aber niemals 

 Null. 



1m allgenieiiu'ii enthiilt ein Strahlenbiimlel 

 nun noch Schwingungen der verschiedensten 

 Schwingungszahlen. Um zu einem elemeiitaren 

 Vnrgang zu gelangen, muB man noch die lie- 

 schriinkung auf alle Schwingungen eines kleinen 

 Intervalles dr hinzufugen. So gelangt man zu 

 einem monochromatischen ocler spektral hunio- 

 genen Strahlenbiindel von der SchwingungszabJ r. 

 Auch der Bereich &v darf indessen nicht zu 

 klein gewahlt werden, da sonst die ihm ent- 

 sprechende Energie unbeobachtbar klein \viirde. 



Wir kiinnen es leicht so einriehten, dab ein 

 Kiirper nur ein Strahlenbiindel emittiert. Denken 

 wir ihn von einer vollkommen spiegelnden, 

 also fiir Strahlung undurchdringlichen Iliille 

 umgeben bis auf ein Stiick do seiner Oberll-n-he. 

 legen wir dann um dies Stuck als Mittelpuukt 

 eine Kugel aus vollkommen spiegelndem Mateiial. 

 deren Radius R gegen alle Abmessungen von do 

 sehr groB ist, so wird alle von do ausgeheiide 

 Strahlung wieder nach do zuriickgeworfen. 

 Schneiden wir aber aus der Kugel ein gegen do 

 groBes Stiick do' aus, so gelangt d:is Strahlen- 

 biindel ins Freie. welches von do i" den Winkel 



jF, . dtfcosO-dildr 



1) 



Auf ganz ahnliche Art liifit sich am-h die 

 Entropie eines Strahlenbundels berechnen. Ent- 

 sendet namlich die Flache do in der in Nr. :! 

 beschriebenen Art zwei Strahlenbiindel von den 

 Oeffnungswinkeln dj und d.Q ? , oder gehen von 

 zwei verschiedenen Flachenstiicken do., und do 2 

 zwei in der Richtnng und im Oeft'nungswinke] d.'! 

 iibereinstimmende Strahlenbiindel aus, so wird 

 man dcien Kiitropien addiercn, um die gesamte 

 Entropie der beiden zu finden wie man auch 

 in einem materiellen System die Entropie als 

 Sum me aus den Entropien der Teile berecb.net. 

 Desgleichen wird man die Entropien zweier raum- 

 lich zusammenfallenden, aber in der Schwingungs- 

 zahl v verschiedenen Strahlenbiindel addieren. 

 I lies fiihrt dann d;tzu, die Entropie eines Strahlen- 



ent-,:mdt wird. Man kann auch hier die lleschra'n- 

 kung auf den Spektralbereich dr und eine Polari- 

 sationsrichtung vomehmen, wenn man das 

 Stiick do' der Kugelfliiche aus einei Suli-t-iu/ 

 herstellt, welche nur Strahlung dieses rJereichr^ 

 und einer bestimmten Schwingungsrichtung hiu- 

 durch liiBt, alle anderen vollstiindig spiegelt. Da 

 die Aussendung dieses Biindels die l-jiiropie 

 des Kiirpers vermindert, muB auch ein ein/.elnes 

 polarisiertes, monochromatisches Strahlenliuudi-l 

 Entropie besitzen. 



4. Energie und Entropie des Strahlen- 

 bundels. Die Energie ,T, welche das Strahlen- 

 biindel in der Zeiteuiheit Idrtt'iihrt. ist einmal 

 proportional /.u seinem senkrei'hten Querschnitt 

 docos-fr, sodann /,u dm Kereiclien dii und di 1 . 

 Man bezeichnet sie als Inlen-iitiit und den Pro- 

 portionalitatst'aktor M. in der (lleicliung 



J = M, dCCOS iM-'M' 



als die spezifische Intensitat des monochro- 

 matischen, polarisierten Strahlenbiindels. M, ist 

 nicht mehr abhiingig von do. (Ui, dc. Durch die 

 (Jriilie der Hereiche do, d.'i. dr. ilen Itielitungs- 

 winkel &, die Polarisationsrichtung unil duivh 

 die spezifische Intensitat Str sowie durch die 

 Schwingungszahl r ist uns ein Strahlenbiindel 

 im leeren Raume vollstiindig bestimmt. l.iegt 

 es in einem anderen duclirsichtigen luiiper, so 

 muB die Angabe seines Brechungsindex n hin/.u 

 kominen. Die genannte Energie befindet sich in 

 einem Abschnitt von der Liinge c im Strahlen- 

 biindel. Auf die Liinge 1 entfiillt s.nnii die 

 Energie 



biindels proportional zu setzen zu seinem 

 schnitt do cos 9-, zu seinem Oeffnungswinkel d- f i 

 und seinem Spektralbereich dr. Man findet also 

 in Analogic zu 1 ) 



S = Sr do cos M/.di p ... 2) 

 c 



den ProportionalitatsfaktorSr bezeichnet man als 



die s|ie/,ifische Entropiestrahlung. Diese lijingt 

 nicht mehr ab von den Bereichen do cos #, dfi, dr, 

 sondern (fur den leeren Rauni) nur noch von 

 den beiden anderen Bestimmungsstiicken eines 

 Strahlenbundels, der spezifischen Intensitat und 

 der Schwingnngszahl r. Das wichtigste Problem 

 der Strahlungstheorie besteht darin, , als Funk- 

 tioii von .St. und r zu bestimmen. 



Ein Strahlenbiindel von der betrachteten Art 

 schreite im Raume fort. Wir \vollen es durch 

 vollkommen reflektierende Spiegel (Konvex- 

 odi'r Konkavspiegel) in ein anderes verwandeln, 

 welches die Fliiche do, als Brennfla'che hat, mit 

 ihrer Nonnalen den Winkel ^J, bildet und in dem 

 raiimlichen Winkel d-Q, liegt. In der Liinge, der 

 Schwingungszahl, deren Spektralbereich und 

 der Kuergie stimmt dies mit dem friiheren fiber- 

 ein: desgleichen ist nach dem Sinussatz der 

 gen metrisc lien Optik, da do., das optische Bild von 

 do ist: 



do, cos O'jd/., do cos 9Ai 



Deswegen ist nach 1 auch die spezifische Energie 

 Ki und. d i diese zusammen mit derSchwingungs- 

 /ahl i die spe/ifische Entropiestrahlung L, be- 

 stimmt, auch diese die alte geblieben. Nach '2 

 sti mineii somit beide Strahlenliiindel mit der 

 Entrnpie iilierein. Wir erkennen daran einmal, 

 <l -i 1:1 die treie Fortpflanzung imd die vollkommene 

 Spiegelung die spezifisclie Intensitat nicht ver- 

 anderii. siidann, daB sie umkehrbare Vorgiinge 

 silid. Das letztere ist ja auch deswegen eill- 

 leiichtend. wi'il man das zuletzt betrachtete 

 Strahlenbiindel durch geeignete vollkommene 

 Spiegelung in das erstere vollstiindig wieder 

 /unickvrrwaiideln kann. 



Siidann lasscn wir das Strahlenbiindel aus 

 dem leeren Ranme in ein anderes durchsichtiges 

 Mittel eintreten. Reflexionsverluste vermeiden 

 wir, indem wir als Eintallswinkel den I'olari- 

 sationswinkel wiihlen und die Polarisationsebene 

 des Strahlenbundels senkrecht zur Einfallsebene 

 stellen. Auf diese \Veise bekomnien wir in dem 

 zweiten Mittel. das den lirechungsindex n habeu 

 ein Strahlenbiindel, fiir welches wir 



