Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



XYI. Nr. 31. 



rhincsischer Tusche gezeichuetes Kreuz heller erscheint, 

 \vic die blanke Umgebuug. 



Nuu Icbrt die Erfahrung, dass die Strahlung irgend 

 eines envannten Korpers: 1. in ihrer Gesammthcit von 

 der Temperatur iibliiiiii?t. (A 1 f (T) t Temperaturgesetz 

 der Gesammtstrahlung); dass sie 2. bei jeder Tempe- 

 ratur ans einem Gemisch von Strahlen verscliiedeuster 

 Wellenliinge in bestimmter Intensitatsvertheilung besteht 

 ( T =/'(>1); Geset/ der Energievertheilung im Spectrum); 

 dass 3. diesc Intensitatsvertheilung mit der Temperatur 

 sidi iimlert, sodass 3a) eiue bestimmte Strahlungaintensi- 

 liit sich mit y.unehniender Temperatur nach der Riclitung 

 dci- aliuehmeiulen Wellenlangen verschiebt (vergl. den 

 Draper' schen Satz) (A E = f ( T), == Verschiebungsgesetz 

 der Strahlungsintensitat) 3b) die Strahlungsintensitat fur 

 jede Wellenlange mit der Temperatur wachst (i/\ = f(T), 

 'Temperaturgesetz der Theilstrablung, isochromatische 

 ( 'urvc). 1st von diesen Gesetzen z. B. 2. E T = /' (I) und 

 3 a) i K = f(T) bekanut, so ergeben sicb alle ubrigen 



daraus. 



Gemiiss seiner Definition als Grenzfall dan man bei 

 dem ,sehwarzen" Kb'rper eiue relativ einfacbe und jeden- 

 f'alls 'typische Form aller dieser Gesetze erwarten, wie 

 schon Kirchhoff betont hat. 



Waren sie fur ilm genau bekannt, so bedlirfte es fur 

 die Kenntniss der Strahlungsgesetze aller ubrigen Korper 

 11 ur uoeh der Kenntniss ihrer Constante A (Absorptions- 

 vi-rmogen) fiir jede Wellenlange und bei jeder Tempe- 

 ratur, die aber 'relativ leicht zu gewinnen ist. 



Seit man das klar erkannt hatte, waren daher die 

 Bestrebuugen der Physiker auf die Erforschung dieser 

 Gesetze der n schwarzen Strahlung" gerichtet. 



Bis vor Kurzem war es aber nicht moglich, die 

 Strahlung eines n schwarzen" Korpers thatsachlicb zu rea- 

 lisireu. 



Imuicrbin forderten auch die Untersuchungen an 

 Kiirpern, die dem ^schwarzen" nahe kamen, Kohle, Platin- 

 moor, Metalloxyd etc. wenigstens das Temperaturgesetz 

 der Gesammtstrahlung (1) zu Tage (Stefan). 



Durch Wien und Lummer ist dann vor einigen 

 Jahren als Folgerung aus dem Kirchhoff'scben Gesetze 

 -./ci-t \\orden, dass die aus einer kleinen Oeffnung in 

 <lcr Wand eines Hohlraums, dessen Wande auf constanter 

 Temperatur gehalten werden, herausdringende Strahlung 

 alle Eigenschafteu der ,,schwarzen Strahlung" besitzeu 

 muss. 



(Das wird des Naheren ausgeftthrt und durch eine 

 uluhcnile Rohre mit einer Oeffnung in der Wand demon- 

 Miirt; die Oeffnung strahlt heller als die Umgebung.) - 

 Datnit waren die Gesetze der schwarzen Strahlung der 

 directen experimentellen Untersuchung zuganglich ge- 

 maelit. 



Die Instruiiicnte, die fiir diese Untersuchungen zu 

 einem hohen Grade von Vollkommenheit ausgebildel 

 worden sind, sind die Melloni 'sche Thermosaule, das 

 KiiloNictrr, das Radiometer, und die Rubens'schc liueare 

 Thermosaule. 



Dieselben wcrdi'ii discutirt und vorgefuhrt. 

 Das Gesammtresultat dieser feinen und eifriger 

 Korsclningc'ii sind nun folgende einfachen Gesetze dei 

 Stralilung i-incs schwarzen Korpers: 



1 . das Temperaturgesetz der Gesammtstrahlung wurde 

 von Stefan empiriseh, von Holty.mann theoretisch ge- 

 fuiiden zu /. /,-7' 4 .T ist die absolute Temperatur 

 Misst man /; iii cal., so hat A- den Wert 123, 8.10-' 



~2. Fiir das Gesetz der Energievertheilung wurdei 

 scbcm iViibcr verschiedene empirisdic Formeln angegeben 

 Am licstrn lii'\\. : ilirl sich bislier die von Paschen empiriscl 



nuittelte, dann von W. Wien und Planck theoretisch 

 undirtc Formel 



c 

 j =- C X- j 



welche die Beobachtuugen recht gut wiedergiebt, ob- 

 schon auch sie nach den neuesten Untersuchungen von 

 Lummer und Pringsheim im Gebiete der grossen 

 Wellenlangen uoch versagt.*) Ihrc Constanten haben den 

 Werth 



C= 629 100 r=14450 



3a) Das Verschiebungsgesetz der Strahlungsintensitat 

 ist von W. Wien theoretisch abgeleitet und durch zahlreicbe 

 Untersuchungen bestatigt worden: I T= Const. Z. B. ver- 

 schiebt sich die Wellenlange A m , der bei einer bestimmten 

 Temperatur T die maximale Strahlung zukommt , nach 

 diesem Gesetze nach den abuehmenden Wellenlangen 

 bin so, dass A m T = 2940. 



3b) Als Temperaturgesetz der Theilstrahlung er- 



Const, 

 giebt sich durch Combination von 2. nut da) (A = 



= KT', wobei A' den 



T 



Werth 



in 2. eingesetzt) 

 2188 10- 17 hat. 



(Diese Gesetze werden graphisch dargestellt und in 

 ihren Consequeuzen discutirt.) 



Was jetzt das Verbalten der gewohnlicheu Korper 

 im Lichte dieser Gesetze der schwarzen Strahlung betrifft, 

 so sind zwei Falle zu uuterscheiden: 



a) das Absorptionsvermogen ist bei jeder Temperatur 

 fiir alle Wellenlangen dasselbe; dann werden die Strah- 

 lungsgesetze des schwarzen Korpers auch bier gelten, 

 nur sind die Constanten der Gleichungen entsprechend zu 

 verandern (normale oder graue Strahlung: z. B. ange- 

 niihert Kohle, iiberhaupt alle im gewohnlichen Sinne 

 schwarzeu Korper). Oder 



b) das Absorptionsvermogen ist fiir die verschiedenen 

 Wellenltingen verschieden (anomale Strablung). 



Beispiele hierfiir bieten alle farbigen Substanzen. 

 Ein fiir die Beleuchtung wichtiges Beispiel wird weiter 

 iinten beriihrt. 



Damit wird auf die praktische Bedeutung der 

 Strahlungsgesetze fur die Gesichtspunkte einer ratio- 

 nellen Beleuchtung iibergegangen. 



Tumlirz hat 1889 das mechanische Aequivaleut der 

 Licbteinheit (Hefnerkerze) zu 0,0446 cal. sec. - J = 0,189 

 Watt bestimmt. Urn das einer Kerzenstilrke entsprechende 

 Licht zu erzeugen, waren demuach nur 0,189 Watt er- 

 forderlich, wenn es geliinge, alle Strahlung als optische 

 Strahlung zu erhalten. Danach berechnet sich der Wir- 

 kuugsgrad einer Oellampe von 9,4 Kerzenstiirke bei einem 

 Oelverbrauche von 42 g pro Stunde (Verbrennungswarme 

 9500 cal) zu 0,4 % Fur eine Gliihlampe ist derselbe 

 (Wattverbrauch 3,5) 5,6 %; fiir eine Bogenlampe (V 2 Watt 

 pro Kerze) 40 %. 



Die Gesetze der Strahlung geben fiber die Ursache 

 dieses so ungtinstigen Resultates Aufschluss und zeigen 

 auch die Gesichtspunkte, nach denen man hiihere Nutz- 

 effecte zu erzielen erwarten darf. Sie zeigen, dass die 



*) Seitdem sind wcitore Formeln aufgestcllt, von denen die 

 neuestc von Planck 



E- 



(C = G29 100, t- = 4,965 2890 ) 



XT 



-l 



endgiiltii;- d:is Vi-rthciluugsgesetz durzustellen seheint, weil sie so- 

 wohl den tr:inz-n B.-n-i.-h del- Henl.achtnngen iinsserst genau dar- 

 stellt, als auch tli.-oretiech einfaeh und einwandsfrei hergeleitet 

 werden kann. (Vergl. H. Rubens uud F. Kurlbaum, Ann. der 

 Physik 4, Cl'.i, l'.ii)l.) 



