aturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esammtgetaete der Naturwissenschaften. 



XIV. Jahrg. 



11. Februar 1899. 



Nr. 6. 



Isolirung langwelliger 

 Wärmestrahlen durch Quarzprisiuen. 



Von H. Rubens und E. Aschkinass. 



(Original - Mittheilung.) 



Nach unseren theoretischen Anschauungen enthält 

 das Emissionsspectrum eines schwarzen Körpers in 

 contimiirlicher Folge Strahlen aller Wellenlängen (A) 

 von A =z bis A = ao . Durch Anwendung geeig- 

 neter Mittel können wir aus dieser Gesammtemission 

 beschränktere Wellencomplexe isoliren und gesondert 

 von den übrigen Spectralgebieten zur Beobachtung 

 bringen. Unser Auge erfüllt diese Aufgabe ohne 

 weiteres für den Bereich von ungefähr A = 0,4 ft bis 

 X = 0,8 fi — das sogenannte sichtbare Spectrum — , 

 da es von den übrigen Strahlen überhaupt keinen 

 merklichen Eindruck erfährt. Damit die „sichtbaren" 

 Strahlen , von denen eine bestimmte Quantität auch 

 bei tiefen Temperaturen von jedem nicht vollkommen 

 transparenten Körper ausgesandt wird, zur Wahr- 

 nehmung unseres Auges gelangen, mufs allerdings ihre 

 Intensität einen gewissen Minimal werth erreicht haben : 

 es mufs die Reizschwelle unseres Sehorgans über- 

 schritten sein. Eine analoge Bedingung gilt indessen 

 auch für jedes andere Instrument, mit dem wir irgend 

 welche strahlende Energie beobachten: seine Empfind- 

 lichkeit mufs in jedem Falle genügend grofs sein. 



Wir können nun den gesammten sichtbaren 

 Strahlencomplex , das „weifse Licht", noch weiter 

 spectral zerlegen, z. B. durch Einschieben eines Glas- 

 prismas in den Strahlengang. Dieses gebräuchlichste 

 und älteste Mittel erweist sich auch noch anwendbar 

 für ultrarothe Spectralbezirke. Bei Benutzung eines 

 Glasprismas erreicht jedoch das von diesem entworfene 

 Spectrum schon bei ungefähr 3,5 fi ein Ende, da von 

 hier an alle Strahlen vom Glase absorbirt werden. 

 Ein Quarzprisma ermöglicht es uns, etwas weiter zu 

 kommen: bis etwa 4fi; für die folgenden Spectral- 

 regionen ist aber auch der Quarz ganz undurchlässig. 

 Weitere Prismensubstanzen, die für das ultrarothe 

 Spectrum vielfach benutzt werden und zu gröfseren 

 Wellenlängen vorzudringen erlauben, sind Flufsspath, 

 Steinsalz und Sylvin. Die früher oder später ein- 

 tretende Absorption giebt aber auch hier dem Spec- 

 trum nur eine beschränkte Ausdehnung. Mit einem 

 Prisma aus Flufsspath gelangt man bis zur Wellen- 

 länge 9ft, mit Steinsalz bis etwa 18ft, mit Sylvin 

 bis etwa 23 fi. 



Eine andere Methode zur Isolirung gewisser 

 Spectralregionen besteht darin, die Gesammtemission 

 an solchen Substanzen, welche metallische Absorptions- 

 streifen besitzen , wiederholt reflectiren zu lassen : ). 

 Im Gegensatz zur Methode der prismatischen Brechung 

 erhält man auf diese Weise jedoch nur Strahlen von 

 äufserst eng begrenzten Spectralbezirken , ist aber 

 andererseits von dem Nachtheil befreit, absorbirende 

 Substanzen in den Strahlengang einschalten zu müssen, 

 und es bietet sich darum die Möglichkeit, gröfsere 

 Wellenlängen zu erreichen. So erhält man durch 

 Reflexion an Quarz und Flufsspath Strahlen der 

 Wellenlängen 8,50 ft, 9,02 fi, 20,75 fi, bezw. 23,7 fi 2). 

 Nach derselben Methode gelang es uns kürzlich, durch 

 Benutzung von Spiegeln aus Steinsalz und Sylvin, 

 Wellen von 51,2 fi und 61,1 ft zu erhalten 3 ). 



Bei der Untersuchung der Eigenschaften dieser 

 „Reststrahlen" von Steinsalz und Sylvin machten wir 

 nun u. a. die Beobachtung, dafs dieselben von Quarz 

 wieder in erheblichem Mafse hindurchgelassen werden. 

 So gingen z. B. durch eine 0,5 mm dicke Platte 

 61Proc. von den Wellen von 51,2 fi und 77 Proc. von 

 denen von 61,1 fi hindurch. Es bot sich daher die 

 Möglichkeit, wieder die gewöhnliche Methode der 

 prismatischen Brechung zu benutzen zur Trennung 

 solcher langwelligen Strahlen von denen kurzer 

 Wellenlänge. 



Der Versuch erschien um so aussichtsvoller, da 

 wir gleichzeitig für die Brechungsexponenten des 

 Quarzes die enorm hohen Werthe u = 2,46 für 

 l = 51,2 ju. und u = 2,12 für k = 61,1 fi fanden, 

 wie sie in anbetracht der Dielektricitätsconstanten 

 4,6 dieser Substanz aufgrund der elektromagnetischen 

 Dispersionstheorie für jene langen Wellen ungefähr 

 zu erwarten waren. Denn wenn man bedenkt, dafs 

 für die Strahlen kürzerer Wellenlänge, welche den 

 Quarz zu durchdringen vermögen , d. h. zwischen 

 A = 0,2 und A= 4,5 fi, sein Brechungsexponent 

 innerhalb der Grenzen 11= 1,65 und n= 1,51 variirt, 

 so ersieht man , dafs jene langwelligen Strahlen eine 

 bedeutend stärkere Ablenkung durch ein Quarzprisma 

 erleiden müssen als die anderen. Sie müssen daher 

 nach dem Durchgang durch das Prisma in dem 



') H. Rubens u. E. F. Nichols, Wied. Ann. 60, 

 S. 418, 1897. Rdsch. XI, 545. 



! ) H. Rubens u. E. F. Nichols, 1. c. 



3 ) H. Rubens u. E. Aschkinass, Wied. Ann. 65, 

 S. 241, 1898. Rdsch. Xni, 185. 



