Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esammtgebiete der Naturwissenschaften. 



XV. Jahrg. 



6. Januar 1900. 



Nr. 1. 



Die Strahlungsgesetze und ihre An- 

 wendungen. 



Von Prof. E. Pringsheim (Berlin). 



Im festen und flüssigen Aggregatzustande senden 

 bei hohen Temperaturen alle Körper Licht aus, sie 

 „glühen". Das Spectrum dieses Lichtes hat für alle 

 verschiedenen Substanzen den gleichen Charakter, es 

 ist ein continuirliches Spectrum, dessen Intensität an 

 iner Stelle ein Maximum besitzt und nach beiden 

 Seiten hin stetig abnimmt. Ziehen wir nicht nur die 

 sichtbaren, sondern auch die dem Auge unsichtbaren, 

 ultrarothen Strahlen in das Bereich unserer Betrach- 

 tungen, so finden wir, dafs die Emission von Strah- 

 lung nicht auf die Glühtemperaturen beschränkt ist, 

 sondern dafs alle festen und flüssigen Körper bei 

 jeder Temperatur Strahlen aussenden. 



Wegen der grolsen Aehnlichkeit der Spectra ver- 

 schiedener strahlender Substanzen ist es nicht mög- 

 lich, mit Hülfe der gewöhnlichen, wesentlich qualita- 

 tiven Methoden der Spectralanalyse charakteristische 

 Unterschiede im Spectrum verschiedener Substanzen 

 nachzuweisen , und auf demselben Wege zu Kesul- 

 taten zu gelangen, welcher bei der spectralen Unter- 

 suchung strahlender Gase zu so glänzenden Ent- 

 deckungen geführt hat. Während bei den Gas- 

 spectren die charakteristischen Unterschiede der 

 Spectra verschiedener Substanzen im Vordergrunde 

 des Interesses stehen , besteht für die festen und 

 flüssigen Körper die wichtigste Aufgabe darin, die 

 für alle Substanzen gemeinsamen Strahlungsgesetze 

 zu finden. Dafs es solche allgemeine Strahlungs- 

 gesetze giebt, das hat Kirchhoff unmittelbar nach 

 Entdeckung der Spectralanalyse ausgesprochen, in- 

 dem er gezeigt hat, wie die Strahlung eines jeden 

 beliebigen Körpers zurückgeführt werden kann auf 

 die Strahlung eines bestimmten Körpers von beson- 

 deren Strahlungseigenschaften, des theoretisch defi- 

 nirten „absolut schwarzen Körpers". Dieser ist da- 

 durch charakterisirt, dafs er „alle Strahlen, die auf 

 ihn fallen, vollkommen absorbirt, also Strahlen weder 

 reflectrirt noch hindurchläfst". 



Ist e das Emissionsvermögen dieses schwarzen 

 Körpers bei einer bestimmten Temperatur für Strah- 

 lung einer bestimmten Wellenlänge A, E und A das 

 Emissions- und Absorptionsvermögen eines beliebigen 

 Körpers für die gleiche Temperatur und dieselbe 

 Wellenlänge, so ist nach Kirchhoff': 



E 

 A 





1) 



d. h. die Emission E eines beliebigen Körpers ist be- 

 kannt, wenn man sein Absorptionsvermögen A und 

 die Emission des schwarzen Körpers e kennt. Unter 

 Emissionsvermögen versteht Kirch hoff die von dem 

 Körper ausgehende Strahlungsenergie, unter Absorp- 

 tionsvermögen — abweichend von dem sonst üblichen 

 Sprachgebrauch, nicht das Verhältnis der absorbirten 

 Energie zu der in den Körper eindringenden (ein- 

 fallende minus reflectirte Lichtmenge), sondern — das 

 Verhältnils der absorbirten Energie zu der gesammten 

 auf den Körper einfallenden. Für den schwarzen 

 Körper ist das Absorptionsvermögen gleich 1 , und 

 alle für Strahlung undurchdringlichen Körper unter- 

 scheiden sich von dem schwarzen nur durch die von 

 ihnen reflectirte, nicht durch die im gewöhnlichen 

 Sinne absorbirte, von den Körpern verschluckte Ener- 

 gie. Da alle undurchsichtigen Substanzen einen von 

 1 verschiedenen Brechungsindex haben, so reflectiren 

 sie alle einen Theil der auf sie fallenden Strahlung 

 und es kann daher keine Substanz geben, welche ab- 

 solut schwarz ist. 



Die allgemeinen Strahlungsgesetze sind diejenigen, 

 welche dem schwarzen Körper zukommen. Seine 

 Strahlung wäre vollkommen bekannt, wenn man den 

 Werth des Emissionsvermögens e für alle Wellenlängen 

 und für jede Temperatur kennen würde, oder an- 

 ders ausgedrückt, wenn die Emission e als Function 

 der Wellenlänge und der Temperatur gegeben wäre. 

 Diese Function ist nach Kirch hoff „unzweifelhaft 

 von einfacher Form , wie alle Functionen es sind, 

 die nicht von den Eigenschaften einzelner Körper 

 abhängen". Er spricht es auch aus, dafs erst, wenn 

 auf experimentellem Wege diese Function gefunden 

 ist, die ganze Fruchtbarkeit seines Satzes (1) sich 

 zeigen würde. Denken wir uns für eine bestimmte 

 Temperatur T die Wellenlängen als Abscissen , den 

 jeder Wellenlänge zukommenden Werth von e als 

 Ordinate aufgetragen, so haben wir den Verlauf der 

 Function e für eine bestimmte Temperatur in Gestalt 

 einer Curve dargestellt. Diese Cnrve giebt die Ver- 

 keilung der Energie im Normalspectrum wieder, 

 d. h. in derjenigen spectralen Darstellung, bei welcher 

 je zwei Strahlen , deren Wellenlängen sich um die 

 gleiche Gröfse unterscheiden, im Spectrum gleich weit 

 von einander entfernt liegen. 



Der Kirchhoffsche Satz zeigt einen theoretisch 



