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denen die Wärme oder Energie dahinläuft, genau 
so, wie man es in dem Teil der Optik macht, der 
von den optischen Abbildungen und ihrer Her- 
stellung (optische Instrumente) handelt. Daher ge- 
nügen hier die Methoden dieser geometrischen 
Optik, ergänzt durch energetische Betrachtungen, 
die den Sätzen der Optik zur Messung der Licht- 
stärke (photometrische Grundsätze) analog sind. 
Im zweiten Teil wird die Strahlung als elektro- 
magnetischer Wellenvorgang aufgefaßt; Schwin- 
gungszahl oder Wellenlänge (Farbe) treten als 
charakteristisches Merkmal auf. Dabei entsteht der 
Hauptfortschritt durch Beachtung der mechanischen 
Wirkung der Strahlung (Lichtdruck) auf Spiegel, 
und zur Aufklärung des Zusammenhangs dieser 
mechanischen Wirkungen mit den Wärmewirkungen 
der Strahlung werden die Methoden der mechani- 
schen Wärmetheorie (Thermodynamik) heran- 
gezogen. Der dritte Schritt besteht in der Er- 
fassung der feinsten Struktur der Strahlung auf 
Grund statistischer Methoden, die denen der kineti- 
schen Theorie der Gase entsprechen. Jede dieser 
drei Betrachtungsweisen liefert charakteristische 
Resultate, deren Entstehung wir nun kurz ent- 
wickeln wollen. 
3. Im ersten Teile handelt es sich zunächst um 
die Beschreibung des Strahlungszustandes. Dabei 
muß man sich zunächst klar machen, daß eine starke 
Strahlung durch einen kalten Körper, eine schwache 
durch einen heißen hindurchgehen kann; kann man 
doch durch eine Linse aus Eis Sonnenstrahlen ver- 
einigen und leicht brennbare Körper im Brennpunkt 
zur Entzündung bringen, ohne daß die Linse selbst 
schmilzt. Die Intensität der strahlenden Wärme in 
einem Körper hängt mithin gar nicht von dessen 
Temperatur, also auch nicht von der in dem Körper 
aufgespeicherten Körperwärme ab, sondern wesent- 
lich nur von dem Wärmezustand desjenigen 
Körpers, von dem die Strahlen erzeugt worden sind. 
Die Intensität oder Energiedichte U der Wärme- 
strahlung ist ein neuer Begriff, der neben den der 
Körperwärme tritt. Hierin liegt die wesentliche 
begriffliche Schwierigkeit der Strahlungslehre. 
Es fliegen also die Wärmestrahlen gewisser- 
maßen frei durch den Körper hindurch; dabei tritt 
aber die Strahlung gleichwohl in Wechselwirkung 
mit der Körpersubstanz durch die Prozesse der 
Emission und Absorption. Die Menge der von einem 
Körper aus Körperwärme in ausgestrahlte Wärme 
verwandelten Energie heißt sein Hmissionsver- 
mögen EH; das Verhältnis der absorbierten zu der 
ganzen auf einen Körper auffallenden Energie heißt 
sein Absorptionsvermögen At). Diese beiden Größen 
werden im allgemeinen noch von der Wellenlänge 
oder besser der Schwingungszahl y der Strahlung 
abhängen. Das Ziel des ersten Teils der Strahlungs- 
theorie ist nun die Begründung des berühmten 
Satzes über die eben definierten Größen, der von 
1) Die auffallende Energie dringt im allgemeinen 
nicht vollständig in den Körper ein, sondern ein Teil 
wird reflektiert und entzieht sich dadurch der Absorption 
im Körper; bei der Definition des Absorptionsvermögens 
aber handelt es sich um die ganze auffallende, nicht um 
die eindringende Energie. 
Born: Die Theorie der Warmestrahlung und die Quantenhypothese. 
[ Die Wate: i 
Kirchhoff entdeckt wurde und den Namen dieses 
Gelehrten trägt. Der Satz besagt, daß das Verhält- 
nis von Emissionsvermégen und Absorptionsver- — 
wissenschaften — 


2 
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NE B 
oe 
% 
mögen E:A für die Strahlung einer bestimmten — 
Schwingungszahl v bei allen gleich temperierten 
$s 
Körpern denselben Wert hat, also nur noch von der x 
Schwingungszahl v und der Temperatur T abhängt, — 
nicht aber von der chemischen Art der Substanz oder 
von physikalischen Eigenschaften des Körpers. Man — 
spricht daher von einer „universellen“ Abhängigkeit 
dieses Verhältnisses E:A von v und T, oder von 
einer „universeWen Funktion“ von v und J, was © 
man durch das Symbol E:A=F(v,T) abkürzend — 
darstellt. 
Die Wichtigkeit dieses Satzes leuchtet 
ein, wenn man bedenkt, daß nun für jeden Körper 
von bekanntem Absorptionsvermögen die Emission 
berechnet werden kann, sobald man ein für alle- — 
mal den Wert jenes Verhältnisses E:A=F(vT) © 
für alle Schwingungen und Temperaturen festge- 
stellt hat; denn dann hat man nur diesen Wert 
N) 
halten: 
mit A zu multiplizieren, um E zu er- 
BAD 
ein Körper die Strahlung einer bestimmten Schwin- 
gungszahl stark absorbiert, muß er sie auch stark 
emittieren, und umgekehrt. 
mögen hat, behält das auffallende Licht bei sich 
und erscheint daher dunkel, oder gar schwarz. 
den Metall ab. 
hoferschen) Linien im Sonnenspektrum. 
Körper total schwarz, so 
vermögen A = 1; 
wird direkt durch jenes universelle Verhältnis ge- 
geben: E:A = F (v, T). Die Bestimmung der Ab- — 
hängigkeit dieses Verhältnisses von Schwingungs- 
zahl und Temperatur läuft also heraus auf die 
Untersuchung des Gesetzes der Strahlung absolut 
schwarzer Körper, der 
Strahlung“. 
4. Was nun die Gültigkeitsgrenze und den Beweis 
des Kirchhoffschen Satzes angeht, so ist er prin- | 
zipiell beschränkt auf reine Temperaturstrahlung, — 
d. h. auf solche Strahlungsvorgänge, die dadurch un- 
verändert aufrecht erhalten werden können, daß — 
man durch Wärmezufuhr die Temperatur konstant 
Es gibt Erscheinungen, wo das nicht der Fall | 
ist; um z. B. die Phosphoreszenzstrahlung zu er- © 
halten, ist Wärmezufuhr unwirksam, Temperatur- 
änderungen belanglos, vielmehr gehört dazu vor- — 
herige Belichtung; ähnlich hängt das Fluoreszenz- — 
licht wesentlich von gleichzeitiger Belichtung mit — 
hält. 
Energie. Man faßt alle diese Strahlungsvorgänge 
Hieraus erkennt man 
ferner, daß, je nachdem A größer oder kleiner ist, | 
auch E größer oder kleiner sein muß; sobald also 
Ein Körper, der von © 
der auffallenden Strahlung wenig durchläßt und 
wenig reflektiert, also ein großes Absorptionsver- 
Daß | 
solehe schwarze Körper in der Tat stark emittieren, 
zeigt ein einfacher Versuch, der darin besteht, daß 
man ein blankes Blech mit einem Fleck von schwar- — 
zem Ruß versieht und zum Glühen bringt; dann ~ 
hebt sich der Fleck durch hellere Glut vom glühen- — 
Auf demselben Prinzipe beruht — 
auch Kirchhoffs Erklärung der dunklen (Frauen- — 
Ist ein 
ist sein Absorptions- | 
sein Emissionsvermégen ist — 
größer als das irgend eines andern Körpers und 
sogenannten „schwarzen | 
Sehne: are ee re 

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