XI. Nr. 33. 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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vergleicht, die iu den ersten 20 Jahren dieses Jahr- 

 hunderts erschienen sind und von denen allein die Bände 

 3, 11, 47 und 48 von Gilbert's Annalen der Physik eine 

 ganze Reihe enthalten, so erschrickt man über den 

 Rückschritt in der wissenschaftlichen Behandlung dieser 

 Sache. 



Zunächst die Thatsachen! Während Biot, Woltmann 

 u. A. sie genau, sogar messend, niouatelang verfolgen, 

 setzt Herr N. sich über sie mit den Andeutungen hinweg, 

 die „Wüsteuspiegelung", nämlich das Erscheinen eines 

 umgekehrten Bildes unter dem aufrechten, finde sich 

 „nur in Sandwüsten und an sonnenhellen Tagen") S. 273 

 oben), die „Seespiegelung" aber bestehe darin, dass hoch 

 in der Luft umgekehrte Bilder von entfernten Schiffen 

 sich zeigten. In Wirklichkeit ist die von ihm als 

 „Wüstenspiegelung" bezeichnete Erscheinung ein auch an 

 allen Küsten sehr'häufiges Phänomen, das ich selbst z. B. 

 an der Elbmünduug und im Kurischen Half ebenso schön 

 gesehen habe, wie in der südrussischen Steppe, während 

 das, was er „Seespiegelung" nennt, viel seltener, aber 

 bisweilen mit jener häufigeren Erscheinung zugleich ge- 

 sehen wird. Ich will die letztere mit den Worten des 

 alten Cuxhavener Baudirectors Woltmann, eines ihrer 

 sorgfältigsten Beobachter, aus den 90er Jahren des 

 vorigen Jahrhunderts kurz angeben, die ich dem im Jahre 

 1800 erschienenen 3. Bande von Gilbert's Annalen 

 S. 398 ff. entnehme (die Hervorhebungen sind von Woltmann 

 selbst) : 



„Entlegene Gegenstände, Häuser, Bäume etc. nahe 

 am Horizonte, scheinen bei diesem Phänomene durch 

 einen hellen Luftstreif oder einen glänzenden leeren 

 Raum von der Erdfläche getrennt zu sein; man glaubt sie 

 in der Luft schwebend zu sehen, oder wenn das Auge 

 ansehnlich erhaben ist, ein stilles glänzendes Meer 

 über der ganzen Landschaft, worin die Gegenstände 

 stehen und sich spiegeln, wahrzunehmen. Durch ein 

 Fernrohr sieht man dann die entfernten Gegenstände sehr 

 deutlich . . . Das verkehrte Bild und das Object sind 

 an Farbe und Helligkeit gleich und hängen unmittelbar 

 zusammen, so dass man sie mit blossen Augen für einen 

 Gegenstand zu halten geneigt ist. Diese Erscheinung 

 zeigt sich auch an Schiffen, auf ziemlich unruhigem 

 Wasser, welches denn blau und dunkel erscheint, und 

 sich sehr auffallend von dem hellen Streifen unterscheidet, 

 in welchem sich das Schiff spiegelt. Man sieht sie ebenso 

 gut nach einem Regen, als gleich vor demselben, und 

 selbst im Regen verschwindet sie nicht eher, als bis die 

 Undurchsichtigkeit der Luft die Aussicht in die Ferne 

 verhindert. Ueberhaupt ist die Erscheinung (wenigstens 

 um Cuxhaven) weit häufiger, als man sie mit blossen 

 Augen gewahr wird, indem an dunkeln Tagen der Luft- 

 streifen, welcher die Gegenstände von der Erde zu 

 trennen scheint, nicht so als an hellen Tagen ins Auge 

 fällt." 



Woltmann hat über seine Beobachtungen vom Sep- 

 tember 1794 bis October 1795 Tagebuch geführt. Am 

 häufigsten wurde die Spiegelung abwärts im Juli, August 

 und September wahrgenommen, nämlich in den drei Mo- 

 naten (92 Tagen) an 80 Morgen, 50 Mittagen und 43 

 Abenden; am seltensten in den drei Monaten Februar bis 

 April, nämhch (unter 89 Tagen) au 19 Morgen, 15 Mit- 

 tagen und 9 Abenden. Wenn diese Spiegelung sich zeigt, 

 erweisen sich auch die aufrechten (oberen) Bilder der be- 

 treffenden Gegenstände fast stets unter ihre wahre Lage 

 herabgedrückt. Umgekehrt treten bei besonders starken 

 Erhebungen der Gegenstände auch Spiegelungen nach 

 aufwärts ein; jedoch konnte Woltmann solche in 9 Mo- 

 naten nur 3 mal mit deutlichen Bildern wahrnehmen, 

 wohl aber (bei heisser Luft) nicht selten mit unkenntlichen 



und verworrenen Bildern. „Das Bild des Wasserhorizonts 

 erscheint dabei zuoberst in vollkommen grader Linie, an 

 welcher die Bilder der Häuser, Ufer, Hügel, Mühlen, 

 Bäume unterwärts umgekehrt wie bei der vorigen Art 

 von Spieglung hängen. Zuweilen trennt ein Luftstreifen 

 das verkehrte Bild von dem darunter stehenden Gegen- 

 stande; doch stossen häufiger Bild und Gegenstand zu- 

 sammen und vermischen sich so, dass keins von beiden 

 kennthch ist und das Ganze wie eine hohe Seeküste, mit 

 vielen senkrechten Streifen, erscheint." 



Als Anhaltspunkt für die horizontalen und vertikalen 

 Grössen, um die es sich bei diesen Erscheinungen handelt, 

 will ich die Maasse für den hauptsächlich von Woltmann 

 beobachteten Gegenstand, ein Haus auf Hochsand, mit- 

 theilen. Dessen Abstand vom Beobachtungspunkt ist 

 18 km, die Höhe des Firstes über der Elbe (an deren 

 Ufer beide Punkte liegen) I4V2 m, davon fallen 6V2 m 

 unterhalb der Tangente des Horizonts. Scheinbar ge- 

 spiegelt wurden iu der Regel das Haus ^ 8 m und ein 

 fast doppelt so hoher Luftstreif darüber = ca. 14 m, also 

 ein Object von ca. 22 m absoluter resp. 4' 2" Winkel 

 höhe; die Winkelhöhe des umgekehrten Bildes war nur 

 etwa halb so gross, wie die des aufrechten. 



Dass es sich bei diesen Spiegelungen „nur scheinbar 

 um ein katoptrisches Phänomen" handelt, in Wirklichkeit 

 aber um Strahlenbrechung, dafür führt Woltmann ins- 

 besondere die eben erwähnte ungleiche Höhe von Bild 

 und Gegenstand, resp. umgekehrtem und aufrechtem Bild, 

 an. Ersteres ist meist nur V2 bis -/s so hoch wie letzteres 

 — eine Wahrnehmung, die ich nach eigenen Beob- 

 achtungen bestätigen kann, die ich niedergeschrieben 

 habe, ehe ich über diesen Punkt etwas gelesen hatte. 

 Herr Nölke macht sich den Beweis, dass „die ganze Er- 

 scheinung mit Strahlenbrechung nichts zu thun hat und 

 auf einer einfachen Spiegelung beruht" äusserst leicht; er 

 erklärt kurzweg die Wollaston'schen Experimente als 

 schönsten Beweis für seine Erklärung, jedoch ohne jede 

 nähere Erläuterung. Der berühmte Experimentator selbst 

 und alle Nachfolger waren bekanntlich so verblendet, sie 

 für Wirkungen der Refraction zu halten und eingehend 

 zu analysiren. Dass es sich nicht um „einfache Spiegelung", 

 d. h. solche an der Grenze eines dichteren Mittels handle, 

 scheint klar genug. Es könnte sich nur um sogenannte 

 Totalreflexion handeln; als solche bezeichnet auch z. B. 

 Mousson in seinem bekannten Lehrbuch der Physik den 

 Vorgang der „Luftsjjiegelung" an der Stelle, wo der ge- 

 krümmte Strahl die Fläche gleicher Dichte berührt resp. 

 seinen Scheitelpunkt erreicht. Da jedoch iu Medien mit 

 stetig sich (dem Räume nach) ändernder Dichte der 

 Strahl auch an dieser Stelle keine Knickung, sondern 

 dieselbe Krümmung wie vor und nachdem erleidet, die 

 sich aus der Anwendung des Huyghens'schen Princips 

 auf solche Medien direkt ergiebt, so ist die Heranziehung 

 des Begriffs der Totalreflexion hier zum Mindesten un- 

 nöthig, wenn auch das Resultat darunter nicht leidet. 



Herrn Nölke's theoretische Erörterungen sind so 

 völlig haltlos, dass ich darauf nicht näher eingehen kann. 

 Man vergleiche nur seinen Abschnitt V! Zwei Punkte 

 aber möchte ich etwas näher beleuchten, die neuerdings 

 öfters nicht richtig aufgefasst werden, und die von fun- 

 damentaler Bedeutung für die Sache sind. 



1. Für die Vertheilung der optischen Dichtigkeit der 

 Luft in den untersten Luftschichten ist wesentlich die 

 Vertheilung der Temperatur entscheidend. Leider aber 

 ist unsere Kenntniss von der verticalen Temperatur- Ver- 

 theilung in unmittelbarer Nähe des Erdbodens noch sehr 

 mangelhaft. Die wenigen Beobachtungsreihen über die 

 Temperatur - Aenderung mit der Höhe innerhalb der 

 untersten 10 Meter über dem Boden, die wir be- 



