Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (xesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XIX. Jahrg. 



1. Dezember 1904. 



Nr. 48. 



J. H. Poynting: Strahlung im Sonnensystem. 



(Nature 1904, Vol. LXX, p. 512—515.) 



In der Nachmittagsvorlesung, welche Herr Poynt- 

 ing vor der Versammlung der British Association 

 zu Cambridge am 23. August gehalten, behandelte 

 er, ausgehend von den neuesten Untersuchungen der 

 Herren Rubens, Lummer und Kurlbaum über die 

 langwelligen Strahlen und die Strahlung des schwarzen 

 Körpers, unter Zugrundelegung des Stefanschen 

 Strahlungsgesetzes , eine Reihe sehr interessanter 

 Folgerungen, die sich aus diesen Ermittelungen für 

 die Strahlung im Sonnensystem ergeben. Nach einer 

 kurzen Skizzierung der neuesten Strahlungsarbeiten, 

 welche zurzeit in dieser Zeitschrift referiert worden 

 sind, fährt der Redner wie folgt fort: 



Unter den über die Strahlung jüngst ausgeführten 

 Untersuchungen ist eine von Kurlbaum zu nennen, 

 in welcher er die wirkliche Energiemenge bestimmte, 

 die von einer schwarzen [oder, wie Redner richtiger 

 zu sagen vorschlägt, eiuer voll strahlenden] Ober- 

 fläche per Sekunde bei 100° C und somit bei jeder 

 Temperatur austritt. Nachstehende Tabelle gibt nach 

 den Angaben von Kurlbaum für verschiedene Tem- 

 peraturen die Energiemenge, die von 1 cm 2 voll 

 strahlender oder schwarzer Oberfläche ausströmt: 



Kalorien 

 Absolute Temperatur Gramm Wasser um 1° per Sek. erwärmt 



0° 0,0 



100° Luft siedet 0,000127 



300° Erdoberfläche 0,010 3 



1000° Rotglut 1,27 



3000° Kohlebogen 103 



6000° 1650 



6250° 1930 



Als Illustration des „Gesetzes der vierten Po- 

 tenz" [Stefansches Strahlungsgesetz] wollen wir 

 sehen, welchen Wert es uns für die Temperatur der 

 Sonne ergibt, wenn wir annehmen, daß sie ein voller 

 Strahler ist, oder daß ihre Oberfläche, abgekühlt, 

 ganz schwarz sein würde. 



Wir können annähernd den Energiestrom messen, 

 den die Sonne aussendet, wenn wir das auf eine dem 

 vollen Sonnenlicht ausgesetzte Fläche fallende Bündel 

 auffangen, die dieser Oberfläche per Sek. zugeführte 

 Wärme messen und daun berechnen, welcher Bruch- 

 teil der ganzen von der Sonne ausgehenden Strömung 

 dieses Strahlenbündel ist. Dies wurde zuerst von 

 Pouillet ausgeführt, und seine Methode kann das 

 Prinzip aller anderen Methoden illustrieren. 



In seinem Apparat fiel das Sonnenlicht voll auf 



einen Kasten, der Wasser enthielt, und die Geschwin- 

 digkeit, mit welcher die Temperatur des Wassers 

 stieg, gab die Energie in dem Strom der Sonnen- 

 strahlung, die auf den Kasten fiel. 



So einfach dieser Versuch erscheint, so sehr ist 

 diese Bestimmung mit Schwierigkeiten behaftet, von 

 denen die hauptsächlichste die Schätzung des Bruch- 

 teils der Energie ist, der von der Atmosphäre auf- 

 gehalten wird; und wir sind noch nicht imstande, 

 einen sehr zuverlässigen Wert hierfür zu geben. 

 Faktisch können wir auch noch nicht sagen, ob das 

 Ausfließen der Energie ein konstantes ist oder ob 

 es schwankt. Aller Wahrscheinlichkeit nach aber 

 schwankt es, und Prof. Langley, der jahrelange 

 Arbeiten diesem Gegenstande gewidmet, hat jüngst 

 Beweise erhalten, welche eine sehr beträchtliche 

 Schwankung anzeigen. 



Wir können jedoch annehmen, daß wir uns nicht 

 sehr weit von dem wahren Werte entfernen, wenn 

 wir sagen , daß der Strom der Strahlung von der 

 Sonne, der senkrecht auf 1 cm 2 außerhalb der Erd- 

 atmosphäre fällt, lg Wasser in jeder Sekunde um 

 V24 C erwärmen oder V24 Kalorien per Sek. geben 

 wird. 



Nun ist die Oberfläche einer Kugel rund um die 

 Sonne in dem Abstände der Erde 46 000 mal so groß 

 wie die Oberfläche der Sonne. Die Energie von 1 cm 2 

 der Sonne gelangt somit auf 46000cm 2 der Ober- 

 fläche der Erde. Sie beträgt also 46000 X V24 Ka- 

 lorien oder 1920 cal./sec. Aber nach der obigen 

 Tabelle gibt eine schwarze Oberfläche bei 6250° 

 absolut oder 6000° C 1930 Kalorien in der Sekunde, 

 oder die Temperatur der strahlenden Oberfläche der 

 Sonne ist 6000° C, wenn sie ein vollkommener Strahler 

 ist, und man hat gute Gründe, anzunehmen, daß 

 kein großer Fehler gemacht wird , wenn man sie für 

 einen solchen hält. 



Wir wollen nun eine andere Illustrierung des 

 Gesetzes der vierten Potenz vornehmen. 



Denken wir uns einen kleinen, schwarzen Körper, 

 der ein guter Wärmeleiter ist, in volles Sonnenlicht 

 im Abstände der Erde gestellt. Er möge 1 cm 2 im 

 Durchschnitt haben, so daß er per Sekunde V24 Ka- 

 lorien empfängt. Er wird sich bald auf eine solche 

 Temperatur erwärmen, daß er ebensoviel abgibt, als 

 er erhält, und da er so klein ist, wird die Wärme 

 schnell durch ihn von der einen Seite zur anderen 

 fließen, so daß er überall nahezu von derselben Tem- 



