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Strahlungsumformimgen 



ergibt, fall* man verse-hied em- Arten frei be- 

 weijlioher Elektronen annimmt, in der oben be- 

 nutzten Schreibweise die Gleichungen: 



Jnx = Z\, 



9) 



+ V) ' = ' :i Hl-i' 2 mi, 2 vi,-)i 

 Es kann also jetzt ohne inneren Wiclerspruch 

 x > n sein, da 



>1 



wrrden kaiin. 1'erner wird im allgemeinen 



nx < 



sein, 



nnd zwar nach Gleichung 9b) um so mehr, je 

 groBer r, je kleiner I und je grofler c(d. h. v) ist 

 (a fur Hg = 10 16 ). So erkliirt es sich auch, 

 daB im Gebiet der Lichtwellen die Elektrolyte 

 srut durchsichtig sind. da ihre galvanische 

 Leitfahigkeit mehr als 100000 mal so klein ist 

 als die der Metalle (fiir H,S0 4 von 30% ist 

 r, = 10"). Der gro Be \Yert der tragen Masse nih 

 der elektrolytischen lonen verhindert, daB die- 

 selben den ' raschen Wechseln der elektrischen 

 Kraft der Lichtwelle folgen. wie schon E. Cohn 

 1889 beruerkt hat; je kleiner aber r, je gro'Ber I, 

 um so grofiere Werte muB x annehmen. 



Neuere genaue Messungen von n und /. 

 vg. die Artikel ,,Lichtreflexion" S. 354 

 und,,Lichtdispersion" S. 268) anMetallen 

 zeigen, daB auch die so modit'izierten Glei- 

 chungen (9) mit der Erfahrung im allge- 

 meinen nicht genau iibereinstimmen. I in 

 Falle e i n e r Elektronenart und falls 

 n 2 p 2 >l angesehen werden kann. wiirde 

 sich aus ihnen der in Figur 3 gezeichnete 

 (nach Voigt) einfache Verlauf von n und y. 

 ergeben, d. h. die Dispersion ware iilii'i.ill 

 ..anomal" (Fig. 3). So eint'ach IHTTII die 



Verhaltnisse z. B. bei Quecksilber. Im all- 

 gemeinen jedoch muB man auBer den hier 

 beriicksichtigten freii-n Klfkinuieii auch ge- 

 bundene annehmeii. d. h. die oben skizzierten 

 Hctnichtungen fiir Isolatoren mit den eben 

 besprochenen verkniipfen. So ergeben sich 

 fiir die Metalle meist im Ultraviolett liegende 

 Eigenschwingungen (Voigt, Minor, Meier). 

 Eine wesentliche Stiitze haben die Kr- 

 klarungen der ojjtischen Eigenschaften der 



Metalle durch freie Elektronen wenigstens 

 in Gebieten, die \veit entl'ernt von den eben 

 srenannti-n Eigenschwingungen liegen 

 dadurch crhalten. daB 'H. A. Lorentz aus 

 der Bewegung der i'reien Elektronen und 

 unter Zugrundelegung des Kirchhoffschen 

 Satzes von der Proportionalitat des Emis- 

 sions- und Absorptionsvermogens eines 

 Temperaturstrahlers das fiir lange Wellen 

 giiltige Rayleighsche Strahlungsgesetz ab- 

 leiten konnte (vgl. den Artikel ,,Strahlung"). 



3. Umformung in veranderteStrahlung. 



3a) Kayleighs Theorie der Zer- 



streuung. Zur Erklarung der blauen 



Himmelsfarbe und der Polarisation des 



Hiimnelslichtes hat J. W. Strutt (der 



spatereLord Ray leigh) (1871) im AnschluB 



an Tyndallsche" Ueberlegungen die Ver- 



andeningen studiert, die eine Lichtwelle 



durch Beugung an kleinen. materiellen Teil- 



chen erfahrt, Erscheinungen, die heute als 



..Tyiidalleffekt" oder als ^Opaleszenz triiber 



Medien" bezeichnet werden. Uebrigens 



haben schon vor Tyndall Lionardo da 



Vinci, Newton und besonders (tuethe 



ahnlichc Ideen ausgesprochen. Durch alleinige 



Beriicksichtigung des Dichteunterschiedes 



zwischen einem suspendierten als klein im 



Vergleich zur Lichtwellenlange vorausgesetz- 



ten Teilchen und der Umgebung (also ohne 



jede Resonanzvorstellungen) fand Rayleiifh 



die Intensitat des in beliebiger Richtung 



von dem kleinen Teilchen abgebeugten Lichtes 



iiiiiirckehrt proportional der 4. Potenz der 



Wellenlange. so daB bei auf fallen clem weiBen 



Licht vornehmlich kurzwelliges, blaues Licht 



zerstreut wird. Dies abgebeugte Licht ist auch 



bei einfallendem natiirlichen Licht polari- 



siert, Polarisationsebene ist die Ebene des 



primaren und des gebeugten Strahls. Die 



Wirkung vieler unregelmaBig angeordneter 



Teilchen addiert sich, so daB man aus quanti- 



tativen Messungen auf die Zahl der wirken- 



den Teilchen pro Volumeneinheit schlieBen 



bann. Rayleigh hat seine Berechnungen 



-piiicr auch" auf elektromagnetischer Grund- 



1,-^c formuliert, wobei statt des Unterschiedes 



der Dichte der der Dielektrizitatskonstanten 



beriicksichtigt wurde. Ferner zeigte er, daB 



die Annahnie fremder, eingelagerter Teil- 



i IH M etwa Staub gar nicht notig ist, 



Minileni da Li die Wirkung der Luftmolekule 



>rlb>l 



Narh Rayleighs Theorie erfahrt eine auf- 

 fallende Welle der Intensitat E innerhalb einer 

 Schichi del I'irke dx, in der M zerstreuende 

 Teildifii |IKI Volumeneinheit vorhanden sind, 

 int'olge der /ciNircuiing eine Abnahmr. 



ilE - k.E.dx. 



Infnlgedessen sinkt eine auf eine zerstreuende 

 Schicht aut't'allende Intensitat J nach Durch- 

 setzen der Schichtdk'ke x auf den Wert 



