Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 16. Band; 

 der ganzen Reihe 32. Band. 



Sonntag, den 5. August 1917. 



Mummer 31. 



[Nachdruck verboteii.] 



Uber den Druck der Lichtstrahlen. 



Von Dr. K. Schiitt, Hamburg. 



Wir sind gewohnt, uns unter Lichtstrahlen 

 etwas aufierordentlich F"eines und Zartes vorzu- 

 stellen, so dafi es uns Schwierigkehen macht zu 

 glauben, dafi das Licht auf die Oberfiache, auf 

 die es fallt, einen Druck ausiibt. Sehen wir zu- 

 nachst zu, welche Vorstellung sich die Wissen- 

 schaft im Laufe der Zeit vom Wesen des Lichtes 

 gemacht hat, urn hieraus liber die Moglichkeit 

 eines Lichtdrucks Aufschlufi zu erhalten. Das 

 Altertum war sich iiber den Vorgang des Sehens 

 durchaus nicht klar; man war sich nicht einig 

 dariiber, ob die Strahlen vom leuchtenden Korper 

 zum Auge oder umgekehrt von diesem zum Ob- 

 jekt gingen, wenn auch schon Aristoteles gegen 

 die letztere Ansicht den schwerwiegenden Ein- 

 wand erhob, dafl dann die Korper auch im Dunkeln 

 sichtbar sein miifiten. Eine durchgearbeitete Theorie 

 tiber das Wesen des Lichtes wurde zuerst von 

 Gassendi in der ersten Halfte des 17. Jahr- 

 hunderts und um 1700 von Newton in seiner 

 Optik aufgestellt, die sog. Emissionstheorie. 

 Nach ihr gehen vom leuchtenden Objekt kleine 

 Kiigelchen aus, die sich mit Lichtgeschwindigkeit 

 fortbewegen, ins beobachtende Augen dringen und 

 ihm Kunde von dem Gegenstand geben. Licht 

 ist danach, um einen heute gebrauchlichen Aus- 

 druck zu gebrauchen, eine korpuskulare 

 Strahlung, wie wir sie in den Kathoden- und den 

 a- und /?-Strahlen der radioaktiven Korper kennen. 

 Dafi diese mit hoher Geschwindigkeit sich be- 

 wegenden Teile eine mechanische Wirkung, also 

 einen Druck, ausiiben konnen, kann man sich 

 sehr wohl vorstellen. Doch schon vor Newton's 

 Optik war eine Abhandlung von Huyghens 

 (1678) erschienen, in der eine wesentlich andere 

 Lichthypothese aufgestellt wurde, die Well en - 

 t h e o r i e. Nach ihr ist Licht ein Bewegungs- 

 vorgang und zwar eine sehr feine Wellenbewegung 

 des Athers, wie wir sie in viel groberer Weise 

 auf einer. Wasseroberflache beobachten konnen. 

 Die Arbeiten zahlreicher Forscher, unter ihnen 

 namentlich Fresnel, fiihrten dann den Nachweis, 

 dafi die Wellentheorie der Newton'schen vorzu- 

 ziehen ware, und so fand die erstere zu Anfang 

 des 19. Jahrhunderls allgemeine Anerkennung. Nun 

 ist es ja alltagliche Erfahrung, dafi Wasserwellen, 

 die gegen eine Ufermauer anlaufen, auf diese einen 

 Druck ausiaben ; es macht demnach auch die 

 Wellentheorie der Vorstellung eines Lichtdruckes 

 anscheinend keine Schwierigkeit. Doch ist zu 

 bedenken, dafi der Trager der Lichtwellen, der 

 Alher, masselos und ohne Tragheit ist, dafi er 

 ferner alle Korper durchdringt und erfullt, so dafi 



die Moglichkeit eines Strahlungsdruckes doch 

 zweifelhaft erscheint. 



Doch auch die Huyghens'sche Theorie, dafi 

 langs einem Lichtstrahl eine mechanische, wellen- 

 formige Bewegung der Atherteilchen stattfindet, 

 hatte keinen langen Bestand. Schon in den 50 er 

 und 60 er Jahren des 19. Jahrhunderts entwickelte 

 Maxwell, fufiend auf den experimentellen Unter- 

 suchungen Faraday's, seine elektromagne- 

 tische Lichttheorie, die in den 70 er und 

 80 er Jahren allmahlich Anerkennung fand. Nach 

 ihr bestehen die Lichtwellen in den Schwingungen 

 elektrischer und magneiischer Krafte im Ather. 

 Die glanzende experimentelle Bestatigung der 

 Maxwell'schen Gedanken brachten in den Soer 

 Jahren die Versuche von Hertz. 



Maxwell 1 ) kam auf Grund der von ihm auf- 

 gestellten Gleichungen zu dem Resultat, dafi die 

 Oberfiache eines Korpers, auf den Licht fallt, 

 einen Druck erfahrt, und zwar ist er bei senk- 

 rechtem Einfall auf die Flacheneinheit (l qcm) be- 

 rechnet numerisch gleich der in der Volumeinheit 

 ( I ccm) enthaltenen strahlenden Energie, falls der 

 Korper absolut schwarz ist , also samtliche auf 

 ihn fallende elektromagnetische Strahlung ver- 

 schluckt. Wird dagegen die Strahlung voll- 

 kommen reflektiert, ist also die Oberfiache ein 

 idealer Spiegel, dann ist er doppelt so grofi. 

 Dieses Resultat ist aus mathematischen Gleichun- 

 gen errechnet. Durch einen abstrakten Rechen- 

 beweis ist der richtige Physiker jedoch nicht recht 

 befriedigt, er mufi sich vielmehr die Tatsachen 

 auch anschaulich machen konnen; das nennt er 

 erst ,,Verstehen". Wie steht es nun damit in 

 diesem Fall ? Wie schon gesagt, finden langs 

 einem Lichtstrahl Schwingungen elektrischer und 

 magnetischer Krafte senkrecht zur Fortpflanzungs- 

 riclnung des Strahles statt und zwar schwingt 

 die magnetische Kraft senkrecht zur elektrischen. 

 Unter magnetischen und elektrischen Kraften 

 stellen wir uns Spannungszustande im Raume 

 vor, von deren Richtung und Grofie wir uns an- 

 schaulich ein Bild machen durch Kraftlinien, wie 

 wir sie im Felde eines Hufeisenmagneten leicht 

 durch Eisenfeile sichtbar machen konnen. Jede 

 magnetische Kraftlinie, die sich vom Nordpol zum 

 Siidpol herumschwingt, hat das Bestreben sich zu 

 "verkiirzen; sie verhalt sich demnach genau wie 

 ein gespannter Gummischlauch. Auch dieter iibt 

 in seiner Richtung einen Zug und senkrecht 



1873. 



*) Maxwell, Treatise on electr. and magnet. Art. 792, 



