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Nat ur wissen schaff liehe Rundschau. 



No. 31. 



und welche für den Meridianquadranten die ver- 

 schiedensten Werthe ergaben. Thatsäehlich ist denn 

 auch unsere heutige Längeneinheit nicht sowohl der 

 zehnmillionte Theil eines Erdquadranten , als viel- 

 mehr der Platinstab, der im Pariser Archiv auf- 

 bewahrt wird, und mit dem alle übrigen Maassstäbe 

 verglichen werden sollten. Daraus geht alier unmittel- 

 bar hervor , dass das Metersystem auch der dritten 

 Bedingung, derjenigen der Uuveräuderlichkeit, nicht 

 genügt. Wenn wir auch absehen von den kleinen Ver- 

 änderungen, welchen der als Einheit geltende Meter- 

 stab in Folge des Gebrauches unterworfen ist im 

 Laufe der Zeiten, so ist in erster Linie der Eintluss 

 der Temperatur zu berücksichtigen. Das Platin 

 dehnt sich natürlich, wie alle Metalle , bei steigender 

 Temperatur aus ; der Stab wird bald grösser , bald 

 kleiner sein als 1 m, und so hat denn auch der Pariser 

 Originalmeter nur bei der ganz bestimmten Tempe- 

 ratur von 0" die Länge 1. 



Sehen wir nun zu , in welchem Grade die Licht- 

 wellenlängen die aufgestellten Forderungen erfüllen. 

 Die Lichtwellenlängen sind einfache von der Natur 

 gegebene Grössen. Willkürlich wäre freilich die 

 Festsetzung einer bestimmten Farbe, deren Wellen- 

 länge als Einheit gelten sollte, was heute, dank den 

 . Fraunhofer'schen Linien, keine Schwierigkeiten 

 verursacht. So Hessen sich z. B. eine der D-Linien 

 oder eine der Linien C, F, G, respective, wenn das 

 Sonnenlicht im gegebenen Falle nicht verwendbar 

 wäre, die entsprechenden Linien der Natriumflamme 

 oder des glühenden Wasserstoffes als Einheit an- 

 nehmen. Eine solche Einheit stände Jedermann zu 

 Gebote, sie liesse sich an jedem beliebigen Orte, in 

 jedem physikalischen Cabinete copiren. Wir hätten 

 nicht mehr nöthig , immer auf ein und dasselbe Ur- 

 niodell zurückzugreifen. In dieser Hinsicht ist also 

 die Wellenlänge dem Meter entschieden überlegen. 

 Es bleibt uns aber noch die Frage der Coustanz zu 

 erörtern. 



Für jeden Lichtstrahl gilt zwischen der Wellen- 

 länge A , der Fortpflanzungsgeschwindigkeit v . und 

 der Schwingungsdauer T die einfache Relation A = vT. 

 Wir wollen zunächst die Schwingnngsdauer T als 

 eine jedem Lichtstrahle eigenthümliche Constante be- 

 trachten. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit wechselt 

 bekanntlich von Medium zu Medium , also gleicher- 

 weise auch die Wellenlänge. Wir werden in Folge 

 dessen in erster Linie festzusetzen haben, in welchem 

 Medium wir die Wellenlänge , sagen wir, der rothen 

 Wasserstoff linie , resp. der Linie C, als Einheit be- 

 trachten wollen. Es dürfte sich da empfehlen . als 

 Normal -Medium den luftleeren Raum zu wählen, da 

 nach unseren heutigen Anschauungen die Fort- 

 pflanzungsgeschwindigkeit im freien Aether für alle 

 Strahlen dieselbe ist, oder, anders ausgedrückt, der 

 Aether keine Dispersion besitzt. Nun beziehen sich 

 freilich die Wellenlängen, die wir z. B. mit Hülfe 

 der Fraunhofer'schen Gitter messen, auf atmo- 

 sphärische Luft, allein sie können leicht durch Multi- 

 plication mit dem absoluten Brechuugsexponenten 



der Luft auf den freien Aether reducirt werden. 

 Allgemein ist ja A = A' n\ wenn A die Wellen- 

 länge eines Lichtstrahles im Vacuum , A' die ent- 

 sprechende in einem beliebigen Medium bezeichnet, 

 und n' den zugehörigen absoluten Brechungsexpo- 

 nenten des letzteren. 



Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes in 

 einer Substanz ist gleich dem reeiprokeu Werthe des 

 Brechungsexponenten n. Es wird sich also eine Ab- 

 hängigkeit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit und 

 damit der Wellenlänge in einem bestimmten Medium 

 von dessen Temperatur und Dichte wiederspiegeln in 

 einer Abhängigkeit des Brechungsexponenten von 

 diesen Factoren. Das Beobachtungsmaterial beziehlich 

 dieser Frage ist erst in ziemlich spärlichem Maasse 

 vorhanden. Während früher einige Physiker, worunter 

 namentlich Ja min, annahmen, es sei die Grösse 



n-—\ 

 — — constaut, wobei /' den Brechuugsexponenten, 



d die Dichte bezeichnet , ergeben andere Messungen, 

 wie diejenigen von Quincke und Landolt, und die 



neuesten von Zehnder, dass die Grösse 



wenigstens angenähert, constaut sei, und 



cl ' 



wieder 



andere Forscher betrachten den Ausdruck 



n°- — 1 

 m* + 2' 



als constant. Um ein endgültiges Urtheil fällen zu 

 können, über den Zusammenhang zwischen der Dichte 

 eines Mediums und dem entsprechenden Brechuugs- 

 exponenten resp. der Wellenlänge, werden wir also 

 noch weitere zuverlässige Messungen abzuwarten 

 haben. Was den Einfluss der Temperatur anbelangt, 

 so gilt im Allgemeinen die Regel, dass der Brechungs- 

 exponent mit wachsender Temperatur abnimmt, die 

 Fortpflanzungsgeschwindigkeit, also auch die Wellen- 

 länge, demnach zunimmt, und zwar bei festen und 

 flüssigen Körpern in höherem Grade als bei gas- 

 förmigen. Doch sollte auch beziehlich dieser Frage 

 das Beobachtungsmaterial noch ergänzt werden. 

 Immerhin lässt sich jetzt schon erkennen , dass die 

 Aenderungen, welchen die Wellenlänge in Folge von 

 Temperatur und Dichtigkeitsänderungeu unterworfen 

 ist, sehr klein sind. Nach Messungen von V. v. Lang 

 z. B. ändert sich die Wellenlänge in atmosphärischer 

 Luft nur um l /ioooooi wenn die Temperatur von 0" 

 auf 10° steigt. Arbeiten wir also bei gewöhnlicher 

 Zimmertemperatur und mittlerem Luftdrucke, resp. 

 mittlerer Dichte des Mediums, auf welches sich die 

 Wellenlänge bezieht, uud nicht unter abnormen Ver- 

 hältnissen, so werden diese kleinen Aenderungen 

 ganz zu vernachlässigen sein. 



Eine andere Frage, die wir berücksichtigen müssen, 

 ist die , ob die Wellenlänge von der Intensität des 

 angewandten Lichtes abhängig sei. J. .1. Müller 

 hat zuerst im Jahre 1871 diese Frage untersucht, 

 und aus seinen Messungen den Schluss gezogen, dass 

 sich die Wellenlänge der Natriumlinie um 8 Milliontel 

 ändere , wenn die Intensität von 1 auf l ; :! hinunter- 

 sinkt, um 15 Milliontel bei einem Intensitätsverhält- 

 nisse von 1:10, so zwar, dass sie mit wachsender 



