Strahlungsumfonnungen 



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E = E e 

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lOa) 

 lOb) 



ist und n den Brechungsquotienten des durch 

 die Teilchen veranderten Mediums bedeutet. 

 Dor tehlende Bruchteil wird von den betreffenden 

 Teilchen seitlich diffus zerstreut. Aus der 

 Abnahme, die hiernach die Helligkeit von 

 Sternen erleiden muB, wenn sie in verschiedener 

 Hohe fiber dem Horizont gesehen werden, 

 so daB ihr Licht verschieden dicke, zer- 

 streuende Luftschichten durchdrungen hat, kann 

 man die Zahl N der zerstreuenden Teilchen be- 

 rechnen; so fintlet man nach Lord Kelvin(1902) 

 eine Zahl. die nahe mit der ,,Loschmid tschen 

 Zahl" der Liiftmolekule pro ccni (2,8. 10 19 ) iiber- 

 einstinimt, die man heute z. B. aus radioaktiven 

 oder Strahlungsmessungen (s. d.) sehr genau 

 berechnen kann. Ebenso ist die Rayleigsche 

 Theoiie imstande, von der Polarisation des 

 Hirnnielslichtes Rechenschaftzu geben, allerdings 

 ist die Uebereinstimmung zwischen Theorie und 

 Erfahrung quantitativ nicht vollkommen. Ueber- 

 haupt ist bei einem quantitativen Vergleich - 

 auch beziiglich der Abhangigkeit der Intensitat 

 des gebeugten Lichtes von der Wellenlange - 

 zu beriicksichtigen, daB das gebeugte Licht 

 durch ebensolche Veranderung wie das urspriing- 

 lich auifallende Licht wieder roter wird, ebenso 

 wirken gro'Bere suspendierte Teilchen, ferner 

 wird der urspriingliche Effekt durch wiederholte 

 Reflexion und Zerstreuung an der Erdoberflache 

 gestort. SchlieBlich hat Schuster berechnet, 

 daJ3 die Intensitatsanderung des von einer diffus 

 strahlenden Flache ausgehenden Lichtes inner- 

 halb einer dicken, zerstreuend wirkenden Schicht 

 nicht nach dem obigen Gesetz lOa) vor sich geht, 

 vielmehr, falls keine andere Absorption erfolgt 

 nach dem Gesetz 



J = Jo ^ZjTk ' 

 wo k die obige Bedeutung (Gl. lOb) hat. 



Jedenfalls ist die rote und gelbe Farbe 

 der auf- und untergehenden Sonne und des 

 Mo n des als komplementar zum abgebeugten 

 Violett durch Rayleighsche Zerstreuung 

 auVerunreinigungen der Atmosphiire (oder an 

 ihr selbst) zu erklaren, wie ja das durch 

 Rauchwolken, durch eine ungefarbte Milch- 

 glasglocke, durch Emulsionen z. B. von 

 Mastix in Wasser, hindurchgegangene Licht 

 rotlich-gelb ist, wahrend das von den Rauch- 

 teilchen oder der Emulsion abgebeugte Licht 

 blaulich erscheint. (Dagegen ist ein durch 

 eine optisch leere Fliissigkeit hindurch- 

 gehender Lichtstrahl unsichtbar.) Be- 

 sonders wirksam sind Tyndalls aktinische 

 Wolken organischer, durch das Licht selbst 

 zersetzter Substanzen oder nach Wood der 

 Xebel von Katriumdampf (s. unten unter 

 3d). Auch die Polarisationsverhaltnisse von 

 Licht, das von kiinstlich erzeugten ,,triiben 

 Losungen" stammt. zeigen bemerkenswerte 

 Debereinstimmung mit der Theorie. Auf 

 gleiche Weise erklart sich nach S mo In- 

 ch owski (1908) die Opaleszenz von Fliissig- 



keiten resp. Gasen in der Niihe des ,,kri- 

 tischen" Zustandes (vgl. den Artikel 

 ,,En erg ielehr e") sowie von Fliissig- 

 keitsgemischen in der Nahe des kriti^ hen 

 Mischungsverhaltnisses und der kritischen 

 Temperatur; denn nach unseren molekularen 

 Vorstellungen miissen die Fliissigkeiten in 

 der Nahe der betreffenden Zustande starke 

 lokale Verdichtungen und Verdiuinungen, 

 also ,,kornige" Struktur besitzen. 



Die diffusse seitliche Beugung an klein- 

 sten Teilchen bildet ferner die Grundlage 

 zur ,,Sichtbannachung ultramikroskopischer 

 Teilchen" (Siedentopf und Zsigmondy), 

 die fiir die moderne Mikroskopie eine groBe 

 Bedeutung besitzt (vgl. die Artikel ,,Licht- 

 beuguns;" und besonders ..Mikrosko- 

 pische Technik" S. 89-lff.). SchlieBlich 

 hat schon Soret (1869) die blaue Farbe so- 

 wie die Polarisation des z. B. von dem 

 Genfer See zerstreuten Lichtes durch Diffu- 

 sion an feinsten suspendierten Teilchen zu 

 erklaren versucht, eine Ansicht, die in neuerer 

 Zeit besonders von Abegg vertreten worden 

 ist. 0. von und zu AufseB zeigte allerdings 

 im Jahre 1904, daB die Farben verschiedener 

 bayrischer Seen, die von der blauen Eigen- 

 farbe des Wassers abwichen. durch chemische 

 Ursache bedingt, also wahre selektive Ab- 

 sorption (s. Abschnitt 2a) ist. da die Absorp- 

 tionskurve eines kiinstlichen ,,triiben Mediums 

 einen anderen Verlauf zeigte als die der unter- 

 suchtcn Seen. 



3!)) Plancksche Dispersionstheorie 



Die besprochene Rayleighsche Beziehung 

 (Gleichung 10) kann man, worauf Mie zuerst 

 hinwies, auf einemganz andern und strengeren 

 Wege ableiten, namlich aus der Plancksclicn 

 Dispersionstheorie. Die Grundlage dieser 

 Theorie ist wie die aller Dispersionstheorien, 

 das Resonanzprinzip. Planck nimint die 

 als elektrische Resonatoren wirkenden Mole- 

 kiUe als ruhend an, um eine i'lbersichtliche 

 Theorie mit moglichst wenigen Konstanten 

 zu erhalten. Dadurch bleiben naturlich die 

 ZusainmenstoBe unberiicksichtigt. zujrlfirh 

 entfallt die Moglichkeit einer plausiblcn ..kun- 

 sumptiven" Dainpfung. Dagegen beriick- 

 sichtigt Planck die Eigenstrahlung der 

 Resonatoren, die, wie oben besprochen, eine 

 Schwachung der durchgehenden Lichtwelle 

 bewirkt (und sich in einer Art Fluoreszenz 

 des bestrahlten Korpers auBern miiBte, 

 vgl. Abschnitt 30). (Schon Sellmeier 

 (1872) hatte sich ilbrigens den Vorgang 

 der Absorption als auf der Ausstrahlung 

 der resonierenden Molekiile beruhend vnr- 

 eestellt.) Im iibrigen steht die Plancksche 

 Theorie am nachsten der oben skizzierten 

 Lorentxschen Dispersionstheorie; speziell 

 wird die das schwir.gende Teilchen errenende 

 Kraft nicht gleich'der elektrischcn Kraft 



