Den Ausgangspunkt der elektromagnetischen 
Lichttheorie bildet die von Faraday entdeckte That- 
sache, dass für die Wirkung magnetischer und elektri- 
scher Kräfte das Zwischenmedium, welches die auf 
einander wirkenden Magnete und elektrischen Körper 
scheidet, nicht gleichgiltig ist. Faraday bildete sich 
geradezu die Vorstellung, dass das Zwischenmedium für 
die mechanische Wirkung notwendig sei, die stattfindende 
Fernwirkung sei nur eine scheinbare, thatsächlich gehe 
die Wirkung mittelbar von Ort zu Ort vor sich. Das 
Zwischenmedium befindet sich dabei in einem Zustand 
elektrischer und magnetischer Verschiebung, in einem 
Zustand sogenannter elektrischer und magnetischer Pola- 
risation®) Ohne die Fähigkeit des Zwischenmediums 
diesen Zustand anzunehmen sei eine Wirkung durch den 
Raum undenkbar. Wir müssen daher auch den so- 
genannten leeren Raum als von einem dielektrisch und 
magnetisch polarisierbaren Stoff erfüllt ansehen, und dies 
ist der Aether. 
Eine Theorie der elektrischen und magnetischen 
Polarisation lässt sich sowohl auf Grundlage der Vor- 
stellung unvermittelter Fernwirkungen, wie auf Grund- 
lage der Faraday’schen Vorstellung entwickeln. Die ältere 
Theorie bewegt sich vollkommen in den von Newton 
überkommenen Vorstellungen, die neuere Theorie hat 
insbesondere seit neuer Forschungen von Hertz und Cohn 
den Vorzug grösserer Insichgeschlossenheit, sie ist inhalts- 
reicher und dürfte auf weniger Voraussetzungen basieren. 
So ist, was nach den gegebenen Andeutungen verständlich 
sein wird, die Polarisierbarkeit des Aethers bei der neuen 
Theorie im System begründet, bei der alten muss sie be- 
sonders angenommen werden. Uebrigens liefern gerade 
für die elektromagnetische Lichttheorie beide Theorien 
gleiche Resultate und wir brauchen sie daher im weiteren 
nicht zu unterscheiden. 
Diese Resultate sind: Eine dauernde magnetische 
Störung kann ebenso wie eine dauernde elektrische Stö- 
rung für sich bestehen, aber Aenderungen, Schwankungen 
also auch Schwingungen des Polarisationszustandes der 
einen Art sind untrennbar mit solchen der anderen Art ver- 
bunden. Die einen inducieren die anderen. Wellen des 
elektrischen oder magnetischen Polarisationszustandes oder 
um mich anders auszudrücken elektrische und magnetische 
Wellen sind erfahrungsgemäss nicht longitudinal, nur 
transversale sind bisher beobachtet. Bei einem solchen 
Schwingungszustand stehen die elektrischen Schwingurgen 
senkrecht zu den magnetischen. Die Differentialgleichun- 
gen der Bewegung führen zu derselben Form, wie in der 
Elastieitätstheorie. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit 
für beide Wellen im Aether ergiebt sich gleich einer aus 
rein elektrischen Messungen wohl bestimmbaren Grösse 
gleich der Anzahl der elektrostatisch gemessenen Elektri- 
8) Der Begriff Polarisation ist in der Physik ein sehr 
mannigfacher, in verschiedener Bedeutung angewandter, 
immer ist eine Riehtungsgrösse dadurch angedeutet. 
40 
eitäts-Einheiten in der elektromagnetisch gemessenen Ein- 
heit, eine Grösse, welche auffallend genau mit der Licht- 
geschwindigkeit zusammenfällt. 
Dieser Thatsache verdankt die elektromagnetische 
Lichttheorie geradezu ihre Entstehung. Dieselbe geht von 
der Anschauung aus, dass das Licht in dem eben be- 
schriebenen Schwingungszustand besteht mit Perioden, 
welche von der Ordnung ein Billiontel einer Se- 
kunde sind. Es besteht ebenso aus elektrischen 
wie magnetischen transversalen Wellen. Indem beide 
Schwingungsrichtungen auf einander senkrecht stehen, 
haben wir das überraschende Resultat zu verzeichnen, 
dass die Vorstellungen von Fresnel nnd Neumann über 
die Lage der Schwingungssrichtung zur Polarisations- 
ebene gewissermassen verbunden werden. 
Die Vorstellung der Lichtschwingungen als elektrische 
und magnetische Transversalschwingungen mag ihre 
Schwierigkeit haben. Vielleicht verhilft die Faraday’sche 
Vorstellung von den Kraftlinien zu einem anschaulichen 
Bilde. Denken wir uns die elektrischen und magnetischen 
Kraftlinien als gespannte Saiten, so würde ein trans- 
versaler Schwingungszustand dieser durchaus den Licht- 
schwingungen entsprechen. Nach einem Ausdruck von 
Hertz wäre ein Erzittern dieser Kraftlinien das Licht. 
Wir behandeln die Theorie zunächst für Nichtleiter, 
Isolatoren: 
Bei isotropen Medien fällt die Richtung der elektri- 
schen Kraft mit der Richtung der elektrischen Verschie- 
bung, der elektrischen Polarisation zusammen, ebenso die 
Riehtung der magnetischen Kraft mit der Richtung der 
magnetischen Polarisation. 
Bei Krystallen bilden die Kraftricehtungen mit den 
Polarisationsrichtungen Winkel. Es giebt drei aufeinander 
senkrechte Hauptrichtungen der Polarisation, indenenKraft 
und Polarisation zusammenfallen und in denen die Pola- 
risation ein Maximum beziehungsweise Minimum auf- 
weist. Bei ebenen Wellen gradlinig polarisierten Lichtes 
steht die magnetische Kraft auf der elektrischen Polari- 
sation, die elektrische Kraft- auf der magnetischen Pola- 
risation senkrecht. Die Richtung der beiden Kräfte wird 
im allgemeinen aus der Wellenebene heraustreten, die der 
beiden Polarisationen liegt in der Wellenebene. Die Rich- 
tung senkrecht zu den Polarisationen ist die Wellennor- 
male, senkrecht zu den Kräften der Strahl. 
Berücksichtigt man, dassin Bezug auf die magnetische 
Polarisierbarkeit alle Nichtleiter sich isotrop und gleich 
verhalten, so folgen die Fresnelschen Gesetze für die 
Liehtbewegung in Krystallen sowohl für elektrische wie 
für magnetische Schwingungen. 
Die Theorie der elektrischen und magnetischen 
Polarisation liefert folgende Grenzbedingungen: ' Parallel 
der Grenzfläche müssen die elektrischen und magnetischen 
Kraftcomponenten, senkrecht dazu die elektrischen und 
magnetischen Polarisationen gleich sein. Diese Grenzbe- 
dingungen führen angewandt auf das Problem der Reflexion 
und Brechung des Lichtes zu den erfahrungsgemäss fest- 
