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1024 Hertz:, Rubens und die gewidmeg hat. Kein Sport konnte auch besser seinen Anlagen und Neigungea en.tspreehen. Das ~vus sehhnem ~f.aCeriM gebante Boot nit selnen ed!en Linien, ,dazu bestimmt, unter gleiehartigen Gend.ssen s,einem Fiihrer Ge.le~en:heit zu geben, die Kr~ft,e des Win.des gagen~ den Widers¢,an~c~ yon Wasser un,d; WeHen:mhglie, hsg vo'rteil:haft in Gesehwindig'keit des Bootes umzusetzen, .gab il~m zngleieh sine physi.kMisehe and eine pershnliehe Aufgahe. Er hat ,a~eh hierbei volien Erfolg gehabt. Von, den lgegatten, ~bei denen Boot und F/ihrer ~ttf die !Probe gestel}t werden, hat er sine grog@ Zahl yon Preisen, etwa 80, heimgebraeht. Seinem BooCe wldmete er un'.gewhhnliehe Sorg~alt. Sein Bootsmann harts bet ibm einen herren Stand. Alles .anf den Bo.ote mutts ta.d.'el],os san:bet set.n, kein Fehler in .d'er Laekieru.ng, keine Set~ramme au{ De& c~nrfte ,d,as sehhne Bild sthren. War da.g jewe~li.ge Boot in ,seinen~ Eigen- sehaf~en neueren ~o~currenten nieh~ mehr eben- ~oiirtig, so s,ann er auf einen Net~ban, fiir dessen LinienriB er s.el'bst ,d.ie A,n~aben maehte. See'h~ grhl?ere Boots entstanden so im Laufe tier Zeit. In seinem Arbei,t,szimmer ga'b es eine~ T.isch, au~ den .er inner die Risse seiner Be.ore li.egsn hat.te, und sehr ger,n.e liei3 er sich in E~;hr,terunge~ iiber den ~eweiligen gepl.anten Neu~bau eln. Die Re- get ten \va,ren im,mer fiir ihn ein Ereign~s,, .d~as er sehr ernst nahm. Alles h,is, au£s Meinste muflte sorgf~lGg vorbereitet ,sein. W~hren,d: .d'er Wett- ~ahr% ginger gan'z in ,der Fiihrung .des Bootes .aa.f und tiel3 sie, h dutch ,n4ehts ablenken. Selbst ~als ieh ihn einmar ~auf ei'n.er Wettfahrt auf sine selten seh6ne Halo-Eirsehein.ung a.n tier .Sonne anf- Maxwellsche Theorie. [ Dis Natur- [wissenschaften merk.sam mashie, wollte er davo~ niches wissen. Aueh photographieren durfte man wiihrend der Regatta nieht. Die genannten Erfolge s,einer Regattat~tigkeit ze~gen, dag er each ~n der Ffih- rm~g seines Bootes eta ]Keister war. Die. ihm aus den Laboeat.orium her gelguiige Fghigkei~ tier A'bseh~tzung der I~r~fte, der Beur4eilung des l~faterials, der ii~e~siChtliehea Disposition ver- hM.fen ibm. aueh 'bier zum Siege. Werfen wir n,oeh einen Bliek anf ,des Bitd seiner Pershntiehkeit , wie ~sie sieh im Verkehr mit sei,n~en Kollegen, seine~ Assistenten und Nit- .arbeitern zelg~e. Auch 51er iinden wir Eigen- schaften, ,d:ie ganz zu .d'em Bilde p.as.s.e:n, welches wir uns yon Rubens als Physiker' maehen konnten. Der hervorste6hendste Z,u,g seiner Pershnliehkeit war seine O.bje.ktivit~t u~d ~ sein ,Gereehti,gkelts- geffihl, wdehes er jeder Persh, nliehkeiG die an ihn heran~rat, jeder Arbeit, ,die er zn ;beur~eilen katte, enNegenbraehte I ~:[and in Kand: d,amit glng eine Bescheidenheit, .Ne ,ibm oft ZnriicM~alCtmg auf- erlegte. Ans solche~ Charaktereigensehaften , lheraus kaaan man ,aueh &e Art u,nd: We,~se, w~e er sei~ Institut le~tete, vers,tehen. [E'r ver~mied es, sei,nen Assistenten z~ s,e~nem Arheitsgehiete her- ii'berznziehen; wer dagegen c~e~ Wunsch erkennen lie8 oder einen ¥orsehlag braeh~e, ,dish nahm er ,gems, .aa~f. Sonst l'i,el~ or jeden .a.r:beitea, ~a,s er wollte, ~unterstfitzte ihn~ abet dMoei in jeder .Weise. . ISo :~fi,gt sich alIes zu dem Bilde der h~ar,mo- nisehen Persh,nliehke:it zusa.mme~n~, ,die al]en un- vergessen bl'eiben wird, .d~.ie ,nit ~ubens in Be- riihrung gekommen sind and deren Einflu8 n.oeh ~a,nge ~ortwirken wird. Rubens und die l~Iaxwellsche Theorie. Vo.~ G. 7~Iertz, Eindhoven. Die N;axwellsche etektromagnefische Lieht- -theorie erk]~rt be~annttieh die. Lichtwellen ale elektr~.ma~gnetisehe W~ell,en. SSe liefer,t ferner Bezlehu~gen, ,dureh we~ehe das..'gerhalten mate: rielier Xhrper elektrisehen ~ellen gegenii,ber aus ,~t.en. ele~trisehen 'un~ magnetisch,en~ Eigen- seh.aften .der Khrper bereehnet werdea kann. Als wiehfigsCe .er,gibt sic fiir Nfehtteiter ,die l~['ax- w.elisehe Beziehun,g zwisehen. Breeh:ungsiMex ~ and Dielekt:rizit~.gsko~nst.a~te e, n~h~/Meh n ~ : e, .d~s Qua, d'rat des Breehungsindex is~ gleieh der Dietektrizitiitskon~stante. F.iir Letter ergibt sic ei~e anatoge B;ez.lehung fiir des Re21exion.sver- 2 rnggen r, ngmlieh :l -- r _)/ ~ wobei ~ d-ie elektrisehe L.eitfiihigke~t'~nd • d.ie Sehwi.ngungs- d~auer der etektrisehen We.lie bedeut.et. I~ c~er Zeit, in we]eher ~ubens n i t sein.en expsrimentellen Arbeit:en began.n, harts die ~ax- we}lsehe Theorie dureh die t{e~tz.sehen ~ersuche :nit de'ktrisehen Wellen eine starke .experimen- te~le Sthtze erhalten.. An,dererseits aber zeigte sieh .sofort, dab yon ein'em, quant}tativen, Zu- sammenhaag zwischen den optis.ehea fund elektri- sehen Ei~e,nsehaften d.er materiellen Khrper im ,Sinne .der ob,igen Beziehunge~ ~eine Reds sein .konn£e. E,s bedurfte d'aher einers.e~ts Mner Er- weiterung mder Theorie, welche a.nch des Yer- h'al~e,n materieller Khrper gegeniiber elektris'ehen Welten yon der Wellenlgnge tier Liehtwdlen mn- faBte, und ande.rerseits e~perimenteller Untemr - suehung, welehe die ko~tlnuierliche 32nderung der dafiir charakteristisehen Konstanten nit tier Wel~enl~nge in den Gelhiet zwischsn elektrfsehen und op~tfsehen Welle~ ,erfor.schte. Die ,erste ist dureh .die Dispersionstheo.rie geleistet worc~en, wahrscheingch in.desssn: noeh nJeht in endgiiI- Gger Wels,e, .d.a ,die klassisehe Dispersions~heoTie mi~ ,den ~eutigen Quan~envorstellungen nieht zu verei~nige~ scheint; die zweite :bildet,e den wesent- lichen TM1 .tier Lebensarbeit-con Rubens und ist yon ~rn in einer Exaktheit und ~o]lst~ndlgkeJt

Rubens und die Maxwellsche Theorie

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Page 1: Rubens und die Maxwellsche Theorie

1024 Hertz:, Rubens und die

gewidmeg hat. Kein Sport konnte auch besser seinen Anlagen und Neigungea en.tspreehen. Das ~vus sehhnem ~f.aCeriM gebante Boot n i t selnen ed!en Linien, ,dazu bestimmt, unter gleiehartigen Gend.ssen s,einem Fiihrer Ge.le~en:heit zu geben, die Kr~ft,e des Win.des gagen~ den Widers¢,an~c~ yon Wasser un,d; WeHen:mhglie, hsg vo'rteil:haft in Gesehwindig'keit des Bootes umzusetzen, .gab il~m zngleieh sine physi.kMisehe and eine pershnliehe Aufgahe. Er hat ,a~eh hierbei volien Erfolg gehabt. Von, den lgegatten, ~bei denen Boot und F/ihrer ~ttf die !Probe gestel}t werden, hat er sine grog@ Zahl yon Preisen, etwa 80, heimgebraeht. Seinem BooCe wldmete er un'.gewhhnliehe Sorg~alt. Sein Bootsmann harts bet ibm einen herren Stand. Alles .anf den Bo.ote mutts ta.d.'el],os san:bet set.n, kein Fehler in .d'er Laekieru.ng, keine Set~ramme au{ De& c~nrfte ,d,as sehhne Bild sthren. War da.g jewe~li.ge Boot in ,seinen~ Eigen- sehaf~en neueren ~o~currenten nieh~ mehr eben- ~oiirtig, so s,ann er auf einen Net~ban, fiir dessen LinienriB er s.el'bst ,d.ie A,n~aben maehte. See'h~ grhl?ere Boots entstanden so im Laufe tier Zeit. In seinem Arbei,t,szimmer ga'b es eine~ T.isch, au~ den .er i n n e r die Risse seiner Be.ore li.egsn hat.te, und sehr ger,n.e liei3 er sich in E~;hr,terunge~ iiber den ~eweiligen gepl.anten Neu~bau eln. Die Re- get ten \va,ren im,mer fiir ihn ein Ereign~s,, .d~as er sehr ernst nahm. Alles h,is, au£s Meinste muflte sorgf~lGg vorbereitet ,sein. W~hren,d: .d'er Wett- ~ahr% g i n g e r gan'z in ,der Fiihrung .des Bootes .aa.f und tiel3 sie, h dutch ,n4ehts ablenken. Selbst ~als ieh ihn einmar ~auf ei'n.er Wettfahrt auf sine selten seh6ne Halo-Eirsehein.ung a.n tier .Sonne anf-

Maxwellsche Theorie. [ Dis Natur- • [wissenschaften

merk.sam mashie, wollte er davo~ niches wissen. Aueh photographieren durfte man wiihrend der Regatta nieht. Die genannten Erfolge s,einer Regattat~tigkeit ze~gen, dag er each ~n der Ffih- rm~g seines Bootes eta ]Keister war. Die. ihm aus den Laboeat.orium her gelguiige Fghigkei~ tier A'bseh~tzung de r I~r~fte, der Beur4eilung des l~faterials, der ii~e~siChtliehea Disposition ver- hM.fen ibm. aueh 'bier zum Siege.

Werfen wir n,oeh einen Bliek anf ,des Bitd seiner Pershntiehkeit , wie ~sie sieh im Verkehr mit sei,n~en Kollegen, seine~ Assistenten und Nit- .arbeitern zelg~e. Auch 51er iinden wir Eigen- schaften, ,d:ie ganz zu .d'em Bilde p.as.s.e:n, welches wir uns yon Rubens als Physiker' maehen konnten. Der hervorste6hendste Z,u,g seiner Pershnliehkeit war seine O.bje.ktivit~t u~d ~ sein ,Gereehti,gkelts- geffihl, wdehes er jeder Persh, nliehkeiG die an ihn heran~rat, jeder Arbeit, ,die er zn ;beur~eilen katte, enNegenbraehte I ~:[and in Kand: d,amit glng eine Bescheidenheit, .Ne ,ibm oft ZnriicM~alCtmg auf- erlegte. Ans solche~ Charaktereigensehaften

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lheraus kaaan man ,aueh &e Art u,nd: We,~se, w~e er sei~ Insti tut le~tete, vers,tehen. [E'r ver~mied es, sei, nen Assistenten z~ s,e~nem Arheitsgehiete her- ii'berznziehen; wer dagegen c~e~ Wunsch erkennen lie8 oder einen ¥orsehlag braeh~e, ,dish nahm er ,gems, .aa~f. Sonst l'i,el~ or jeden .a.r:beitea, ~a,s er wollte, ~unterstfitzte ihn~ abet dMoei in jeder .Weise.

. ISo :~fi,gt sich alIes zu dem Bilde der h~ar,mo- nisehen Persh,nliehke:it zusa.mme~n~, ,die al]en un- vergessen bl'eiben wird, .d~.ie ,nit ~ u b e n s in Be- riihrung gekommen sind and deren Einflu8 n.oeh ~a,nge ~ortwirken wird.

R u b e n s u n d die l~Iaxwel l sche Theor ie .

Vo.~ G. 7~Iertz, E indhoven .

Die N;axwellsche etektromagnefische Lieht- -theorie erk]~rt be~annttieh die. Lichtwellen ale elektr~.ma~gnetisehe W~ell,en. SSe liefer,t ferner Bezlehu~gen, ,dureh we~ehe das..'gerhalten mate: rielier Xhrper elektrisehen ~el len gegenii,ber aus ,~t.en. ele~trisehen 'un~ magnetisch,en~ Eigen- seh.aften .der Khrper bereehnet werdea kann. Als wiehfigsCe .er,gibt sic fiir Nfehtteiter ,die l~['ax- w.elisehe Beziehun,g zwisehen. Breeh:ungsiMex ~ and Dielekt:rizit~.gsko~nst.a~te e, n~h~/Meh n ~ : e, .d~s Qua, d'rat des Breehungsindex is~ gleieh der Dietektrizitiitskon~stante. F.iir Letter ergibt sic ei~e anatoge B;ez.lehung fiir des Re21exion.sver-

2 rnggen r, ngmlieh :l - - r _ ) / ~ wobei ~ d-ie

elektrisehe L.eitfiihigke~t'~nd • d.ie Sehwi.ngungs- d~auer der etektrisehen We.lie bedeut.et.

I~ c~er Zeit, in we]eher ~ u b e n s n i t sein.en expsrimentellen Arbeit:en began.n, harts die ~ax- we}lsehe Theorie dureh die t{e~tz.sehen ~ersuche :nit de'ktrisehen Wellen eine starke .experimen-

te~le Sthtze erhalten.. An,dererseits aber zeigte sieh .sofort, dab yon ein'em, quant}tativen, Zu- sammenhaag zwischen den optis.ehea fund elektri- sehen Ei~e,nsehaften d.er materiellen Khrper im ,Sinne .der ob,igen Beziehunge~ ~eine Reds sein .konn£e. E,s bedurfte d'aher einers.e~ts Mner Er- weiterung mder Theorie, welche a.nch des Yer- h'al~e,n materieller Khrper gegeniiber elektris'ehen Welten yon der Wellenlgnge tier Liehtwdlen mn- faBte, und ande.rerseits e~perimenteller Untemr - suehung, welehe die ko~tlnuierliche 32nderung der dafiir charakteristisehen Konstanten n i t tier Wel~enl~nge in den Gelhiet zwischsn elektrfsehen und op~tfsehen Welle~ ,erfor.schte. Die ,erste ist dureh .die Dispersionstheo.rie geleistet worc~en, wahrscheingch in.desssn: noeh nJeht in endgiiI- Gger Wels,e, .d.a ,die klassisehe Dispersions~heoTie mi~ ,den ~eutigen Quan~envorstellungen nieht zu verei~nige~ scheint; die zweite :bildet,e den wesent- lichen TM1 .tier Lebensarbeit-con Rubens und ist yon ~rn in einer Exaktheit und ~o]lst~ndlgkeJt

Page 2: Rubens und die Maxwellsche Theorie

Iteft 48. ] 1. 12. 19221

~urehgeffihrt worden, daft dutch sic ,die Wesen:s- gleieh.heit yon Lieht,wel~en ,nnd elektris.ehen Wellen unab~iingig yon jeder Theorie sieherge- ,sie]lt worden ist.

Schon fCubens' erste Arbei~en zeigen ,die Rieh- ~tmg, in weleher sieh spit~e'r seln ,in selt'e~em 3~age gesehlossenes und' .his. zur ¥o]lendung d~rehgeftihrte~s Lebens,werk eng,w~ekelt.e. Seine Dissertation tiber die selektive Reflexion der MetaNe zei,gte d,ureh 3gessungen mit dem 13018- meter, daft alas !%eflexionsver.mbger~ tier 3£etalle im all gemeln,e~ n.aeh .dem Ulgraro~en zu zunimrn~ und ,dab bier gute DeiCer ~im all:gemeinen ein hbheres Reflexionsvermbgen zeigen ate s~ehleehte, d.al~ sich also mit waehsender W.ellen]~inge ,d;ie l%eflexi.on ,der 3Iet.atle im ~SLnne einer Ann~he- rung .an das yon tier ~,axwellseheni Theorie ge- for,d,erte Yerhalten ~ndert. Seine z,weite Ar~b.eit behandelt die quan¢ita~ive Untersuehun.g elektri- seher Drahtwell, en m'it ttilfe .des Bol.ometers, und diese 3~eiho.de benuizt er kurz ctarauf gemeinsam mit L. A~'ons z-nr 3~essun.g .der Fortpflanzungs- ,gesehwindigkeit, also .such des 'Breehmxgsindex yon elektzi.sehen We]ten i~ einigen- Isolatoren, ,wobei ;die 3/[axwellsehe ]3eziehung zwisehen Di- elektr~zit~tsb~nstante und Breehnngsin, dex sieh bet den rneist.en Stoffen ale riehtig erweist. Sei.n'e weiteren Un~ersuehungen ,mi~ .dem Ziel der i.1'ber- briiekung des damal, s no.eh ¢mbekann,ten Geblete:s zv~iseherx kurzwetliger W~rmestr:ahlnng n~d etek- tris.ehen We]len .bewegen. sieh fast aussehliel~lleh in tier ~iehtung der Isolierung unc~ Unter- such'un~g yon Wiir.mestrahlen trainer grbl~erer Wetlenl~nge. Diesem Z,weeke dien~e zn Anfang ei~e Reihe ~on Arbeiten tiber ,die Dispersion~ yon ~lu2spat, Steinsalz trod ,Sylvin. D'ies,e Suq~stanzen vcsarden, dann sparer als Pr~smen ~n Spiegd- spektremetern benutzt. Dure.h Yerwen.dung eines empfindliehen Linienbolemeters gelingt es, diese ]}fessungen, ~be.i d, enen die pr~,m~re S t r ahhng zungehst d'urch elm feines D~ahtgit.ter spektra] zerle.gt wird, ~bis beinahe 25 ~ auszudeh.nen, tI ier ist F{ngspat .bereits i,n diinnen S.ehiehten~ voI!- k, ommen, S~ei,nsalz bein.ahe vollkommen undureh- l~ssig, und 'such b,ei iSylvin ist d~ie Absorptio.n so stark, daft selb.s4 m,~t spitzwi~kligen 'Sylvin- prismen .d'ie Untersuchung yon Strahhn,g grbl3e- rer Wetlen,]5nge nicht mbglich ~.st. Da a~ch mit Gitterni ein Fortsehritg ir~ .der Riehtung grbl~ere~ W, el]enl[nge wegen zu geringer Intensit~t nieh¢ mbgl~ieh war, so war die Grenze den .gewbhnlieher~ spektrometrisehen 3/[eth0d:e ,da.mit erreieht. Es war d:aher ein grol~er F~rtschrit% e]s 1897 dutch die yon I~ubens gemeins,am mit E." F. Nichols :a~age,ar'beitete ~[ethod'e d.e~: iReststrah]en ein nener ~V, ag gebffnet ~-urde. Df.ese ~ethode be- ¢uht auf fol.gendem Gedanken: D~e meisten d'ureh.s~chtlgen. I~ristal]:e zeigen im u]traroten~ Ge- biete anomale Di.spersion,, deren unge f~ re Lage sieh ans ihrer Dispersion l~ereeh~nen l~gt.. Solehe Geq~iete ,afa'omaler Dispersion. sind gleiehzeitig Geb.iete aul3,erordentlieh starker setektiver Ab-

Hertz: Rubens und die Maxwellsche Theorie. 1025

sorption u~d l~eflexiom Da,s IIeilexionsvermbgen erreiehZ bier Werte wie d'ie des l%eflexionsver- ,mb~g'ens der l~[etal]e, ma~ sprieht d:aher au'eh von Gebieten metalli~seher l%eflexion. L~I]~ man null mon~oeh¢omatische Strahhng mehr~re ]Yla]e 'an F1~ahen eider solchen Su-bstanz reflektieren, so wir,d sie bei dieser mehrfa.chen Reflexi.on im :all- gemeinen au]3ero~dent~ieh stark ge~schwfich% nur wen,n ihre We]len]~nge dnnerhal~b des Ge~)i.e~es metalliseher Ref]exion .der ~betr.effenden S~bstanz ]iegt, wird sie ebenso refIektiert wie ,an :~[etalt- sp.ie,geln u.n.d 'ihr'e Inten.sit~t daher nut in ge- rimgem ]~[al~e vermin~'ert. Li~t man daher Strah- lung a]ler Wellenl~ngen, ,also nine Strahlun,g, w.elche .spektral zerle~t ein konlinuier]~iehes Spek- trum erg~eb,en ~v/irde, auf d~es.e Weis,e mehrfaeh ,an ein'er 'bestimmten Substanz reflektiere~, s'o ,blei~ben als l~eststrahlen praktiseh .nut ,Strahlen derjenigen Wellenl~nge znriick, ,welehe dem Ge- bier met alliseher Ref~exion der ben~ntzten Sub= stanz entsprieht. ~£.an erh~'lt au{ .d~ese Weise an- n~hernd monoch~ematische 'Strahlen yon viel .gr5gerer In~ens,it~t, ~al.s es auf s.pektrometrisehem %Vege mbglieh w~re. Die ersten nntersuehten Reststrahlen: waren die vo~ Quarz, Gli, mm~er un, d F/ul3spat. ~ I i t ,den Igeststra.hle~ yen F]ul3,spat, deren Wellenl~n,ge etwa 25~ l)etrggt, konnte ~ber,eits ,nine Reihe yon Yersuchen a~gestdlt wer- den,, ,wetche zeigten, dal~ diese Strah]en sleh be- felts nahezu wie etektrisehe Wellen werhalten. Zum Bei~sp:iel konnte ihre selektive Re'flexion an e~nem IZesona~orengitter naeh~ewiesen ,werdem Knrz darauf wurd~en azon Rubens gemeinsam mig E. AscMcina/~ .die Reststrah]en vonl St e,insalz nnd van Sytvin, unt~rsu:ehg und ihre %Ve]len~]~nge mi, t

e inem Drahtgitter z u 51,2 bzw. 61,1~ gemess.en. ttierchreh ,war ,also wieder ein ,gewalti,ger Fort- sehritt in der Richtung n:ach t~ngeren Wel]'en hin erzielt. Be.~ diesern Fortse,hrei~en naeh l~ngeren Wel.'l.en bet neben tier Isolierung d er lan~g~velligen S~rahlung such ,die Frage der Lieht- qu~lle nine S.eh~vierigkeit, da in. den, meisten Licht'que~len die langweltige W~rmestra.h~un.g nnr einen s.o aul~erordentlieh kleinen Bruehte.il der Gesamtstr.ahlung aus,m~aeh~, .dab es such be~ wei~- gehen&er Isolierung des langwet~igen An~ei;s ~n- mbglieh ist, sieh yon der Stbr.ung dutch di'e !t;urz- ,wellige Sgrahlnng freizum:aehen. Nur ein im lanb?~veltigen Gebi.et ausgesp~oehen; .selektiver StraMer, win er yon Rubens im A.uerbren~er ge- fnn-dem ,w,urde, konnte .bier mit ~rfolg benu.tz~ werden.

Naeh de,m ~Ver~a:hren tier 1%eststrahten sind el,ni~e Jahre sparer yon I~ubens ge.meinsam mit Holl~agel W~rcnestrahlen yon noeb. erheblleh gr513e.rer Weltenl~nge isoliert worden. Bei An- wendung yon Jodkalium ale reflektierend'e S.nb- stanz 'erga~b .sieh ein'e mitt;ere Wellenl~g.e der )geststrahlen yon 96,7 ~. Zu.r Weltenl~ngen- messun.g wurde bier an Stelle .des nieht mehr ge- nii.gende Intensit~t gebenden. 'Gitters Mn Quarz- interferometer benutzt. Sp~iter ist yon Rubens,

Page 3: Rubens und die Maxwellsche Theorie

1026 Hertz: Rubens und die

zum Tail gemeinsam rni~ v. Wartenberg, noeh eine grol]e Anzahi yon Substanzen naeh der Rest- s t r ah len~e thode untersueht werden.

Die Ben,utzung des Quarzinterfer~r~eters zur 2¢[essun#g der Wellenl~tr~ge dieser sehr ]ange~ WeIlen war dadureh mbglieh, ~d.at~ d ie Frequenz dieser Wellen sehon so klein gegen~iber d:er k le ins te~ Dispersionsfrequenz des Quarzes ist, dug Qu'arz' hier ~bereits w.ieger durehliss.ig ist. Gleieh- zei t ig zeigt der Quarz in~ diesem Gebiet sehoa den s2eh a u s d e r 5f~axwellschen ]3eziehu.ng ergebenden se~r hohen \V'ert ,des Breehu~gsi~ndex, un,d diese ,beiden Ei gensehafte~n wurgen yon Rubens ge- meinsam m'i5 R. W. Wood zur I so l ie rung gut~erst langwell iger Wi~rmestrahlen mi t I-Iilfe yon Qu.arztinsen benutzt . Hierbei wurd, en di.e yon einer Liehtquel te ausgehenden ~angwelligen W~ir,mestrahlen auf dem ~gege fiber ein I n t e > fero,meter dur.ch zw,e] Qu'arz]!i~nsen un te r Zwi- se.henseha]mng geeigneter Di,aphragmen auf die Lbts te l le des ale Me.l~instrumen~ ,diene~den Nikro- radiometers vereinfgt. Info lge .dos gro8en: UnCer- sehiedes .des Breehu~gsind.ex des Qnarzes ftir Str.ahlen nor nnd hinter seinem lan.gwelligsten Ge~biet metal l iseher R'eflexion werden hierbei al}e S t rah len k le inerer Wellenlgnge entweder dureh den Qu'arz absorbier t odor .d'ureh die Diaphragmen aufgefangen. Aus .der S t raMung ein~es Invert- Auer-Brenne~s wurde 'auf ,diese Wei,se el,n ~an,g- welliger AntM1 yon Mum- Waellenl~iage von etwa 110 ~ isoliert . Diese ~[etho,de zur Isolierun,g war n aeh langen Wellen zu unbegrenzt qorauehbar, es fehlte nur eine geeignete Lichtquelle, we]ehe S t rahIe~ noch grbl3erer WeJdenl~nge u'nd ge- ni igender Inten'si t~t emit t ier te . ~!ine ~olehe wu~de yon Rubens und O, v, Baeyer in der Queelcsilberlampe g.efnnd.en, sue .deren Stra.htung eine ~a.us zwei Gruppen yon tier Wellenl~nge yon 218 und 343~ bestehende, also aul~erorden¢lleh lan,gwel]dge S t ra ]dung ~hgetren'nt wu.rde. Dutch Einseha] tung geMgne~er F i l t e r konnte hiervon noeh de r langwelt igere Ante i l s l l e in abgesondert werden: Diese Strahlu~ag yon ~/s mm Wellen- ]'~nge zeigt nun, wile wMter nnten darg'elegt wet- den sell, berei ts a]le E[gensehaften tier ele'ktri- sehen Wellen, so dab es Rubens auf diese Weise tatsiieh]ieh geln,ngen i.st, d ie Verb, in,dung zwisehen den ~optisehen und .den elektrisehen Wetlen he:r- zu stellen.

Gle ichzei t ig ra i t .diese.r i~mmer f, or tsehre i tenden Erwei te rung des zu,giingliehen Wellenli~n,gen,be- reichs gin,g nun d'ie Untersue~ung .des Verhalten*s mater ie l ter Xbrpe r der S t r a h h n g g~gen~ber, xind mi~ jedem Seh~itt' in t ier R ieh tung grbJ3erer Wel lenlgnge z'eigte si.eh d ie for tschre / tende An- n~beru'ng .des Verhal tens tier optisehen. S~rah'lung an .d.as der e lektr isehen Wellen. E's hande l t sieh hierb'ei um ,drei Grupp:en yon Untersuehung.en,. .die nebenNn~nder '~ergehen, deren Resul ta te w i r a;b-er ,der ~bersieh~lieHkeit wegen naeheinander bespreehen wollen.: das Reflexio'ns- mad Emis- ~i'onsvermggen .der Metalle, der Breehungsindex

Maxwellsche Theorie. [ Die Natur- [wissenschaften

der ]solatoren un, d die Polar isat ion der d u t c h Gi t ter ungebeugt hindurckgehen.den ,Straklu~g.

Die Untersuehung des Verhal tens der ~Ietalle ist voa Rubens gemeinsam mi t E. Hager~ in einer Reihe vo,n Arbei ten darehgeff ihr t worden, yon .dene~ die er.ste.n d:as Reflexionsve~mbgea tier ~[etatle betreffen. Wiihrend die ers~en Messungen • im kurzwell igen Ul t ra ro t noeh ke~ne L~berein - s~imratmg mi~ tier 3£axwellsehen Theorie ergaben, l i nden .sie, daft sehoa bei 8 ~ die ~fetalle sieh ihrem Reflexionsvermbgen ,naeh in dersal,ben Reihenfol~e or.~nen, wie naeh ihrer Lei tf i ihigkei t , und sehon bef 12 ~ l i n d e ~ sie bere i ts ~ahlenm~l~ige ~.bereins.~immung z~i.schen den gemessenen s a d den n.ael~ Maxwell bereehne~en Wer ten des Re- flexionsver~nbgens. Das Reflexionsverrnbgen der ~{etalle is t nun aber ffi~r al]'e ,N[etalle, besonder.s b.el grbBeren We]len, eine yon 1 w.eni~ versehie- dene Grbl3e, d ie daher sehwer mi t gro~3er Ge- nauigke i t mel3bar ist. Deshalb wurde in weiteren Ar 'beiten yon Hagen und Rubens das mi t dem Reflexionsvermbgen e.rLg zusammenh~ngende Emissionsvermbge~ untersucht . Nach dem Kireh- hoffseh'en Sa tz is t d ie St~mme d,es Reflexionsver- mbgens lm, d ,ges auf den seh~varzen Xbrper bezogenen E;missio~svermbgens gleich eins. ~[essungen des Emissionsvermbgens versc~ie- .dener 3£etalle f a r Reststrahlen ,des Fluff.spats (25 ~) ,ergaben in der Ta t en t spreeheM der Max- we}tsehen T,h'eorie das Emis:sionsvermbgen. umge- kehr t proport ional der Wurzel aus dem .LMtver- mbgen. Au.Ber re inen Metall!en wurden 'aueh Le- ,gierungen untersueht , und endl ieh .wurde gezeigt, dab aue.h bei Xnderung der Temperat, ur und der d:amit verbundenen, bei manehen ,M.etallen s tarken X.nder.ung des Leitvermbgens diese Beziehung zwi,seh,en Emi,s,sion,svermggen und~ L.ei~f~h~gkeit er]aalten ~b]eibt.

Wbhrend sore:it ~oei den 3£etal]en sehon bei 25,~ der Punk~ er re ieh t i'st, aa welchem ihr Ve> hal ten den Wgrmestrahlen: gege,nfi~ber quant i ta t iv mi t den Fo lgerungen . der lV[axwells.c.hen Theorie f ibereinstimmt, t r i t t diese Uber,einstimmung b.ei den meis ten Isolatoren erst vie] sp~ter ein. Der Grun;& l iegt darin, dab .c~ie meis ten Iselatoren hock im BerMeh sehr groJ?er Wellenl~nge op~ise.h wirksame Eigenseh'wingungen besitzen, also Ge- biete anom.aler Dispers ion ~n.d metatliseh.~T Re- ileMon. Naet/ tier Disp,ers,ionstheorie i s t der 5faxwelI~sche Wef t . d e s B r e e h u n g s i n d e x ers t jensei ts .des IangweItl.g:seen ~gsorptionsge~bietes zu er~v,arten, und ,die ErgebMsse der Ru~oenssehen Mes'sungen h.abe~ diese ,Erw.artung ,durehaus be- st~tigt . Auf Einz.elheiaten einzu,gehen , i s t hier u.n~mb,glieh, es mug ~dah,er rm,r a]s Gesamtresu l ta t der Rn.bensselaen Arbe i te~ a u f diesem Gebiete die Ta t saehe angegeber~ werden, dab siek in tier Ta t sgmtliehe unt,ersuehte feste XSrper g~ge~xfiber .den lgngsten Wgr.mestrablen g'enau so vei 'ha]ten wle gegen etektr isehe We]len, ~nd: dab i ~ ~,bereinstlm- mung m i t ,der Dispersionstheorie die,sea Ver- hahen ml t waehsender Wel lenlgnge na:eh Dureh-

Page 4: Rubens und die Maxwellsche Theorie

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sehreiten des langwd~igsten A,bsorpti, onsgebietes erreieht wird. Von besonderem Interesse sind in dieser Rich.tung .an& noeh die Rubensse:hen, Ar- beiten seiner letzten Jahre, zt~m Tell gemeinsam mit T£. fAebisch, in welehen der Ver;anf des Breeh'ungsindex im U~traroten ,an,eh fiir kompl~- ziertere Xristal~e fiir d,ie verseh'iedenen Sehwin- gt~n@sriehtungen verfolgt wird. Hier waren zum Tell die zuem Yergleieh mit .der Theorie nbtigen elektr'isehen X.onstanten noeh nieht 'be- kannt und mnBten .daher erst bestimmt werden. Da.s Gesa,mtergebnis w a r a~ch bier, dull das optische Verhalten ~it ztmehmender Welienlinge kor~tin~ierl:ich in ,das der elek~risetren Wel]en ii!be'r.geht.

Etwas an.der,s ]iegen .die Verh~ltnisse bei den i..solierenden Flfissi~ke,iten. Hier zeigen n~m]ieh die meisten aueh fiir die ]gngsten Rn,benssehen W~rmestra.hlen noeh nieht den Weft dos Breehun.g,sindex, win er sieh naeh Maxwell aus ,der stati'sch gemess,enen Die]ektrizitgtskohstange bereehnet. Sic zeigen vidmehr auch bier noeh Di.spersion. Diese Dispersion, welehe sieh his in dss Gebie~ knrzer elektriseher Wel,len fortsetzt, ist d'urch die T~heorie yon Debye erkliirt a]s ~'olge d,es Dipoleharakters der 3[MekiDe dieser Fliissig- keiten.

Das Gebiet tier Gitterpolarisat'ion ~nter- sehe~det si.eh v on den b~s~er besproahenen Er- seheinungen dadnreh, dab 'Met die Theorie des un~ersuehten Phinomens noeh nich~ vol~kommen durchgefiihrt ist. Him" ~be,stand die Diskrepsnz d.aher nieht zwlsehen .der Folgerung aus d'er T.heorie ~dnd d:em experimentelllen Befund, son, dern 'in dem Gegensatz zwischen dem, was. das Experi- raen~ raft elelGri.schen und mit op¢ischen Wellen ergeben ~atte. l~fir elektris.ehe Wellen hatte Hertz gefunden, dan sic beim Dureh~ang .dutch Gitter vollkommen polarisiert werden, und zwar derart, dal? ein solehes Gitter m]..d'urehlgssig ist lid e}ektriseffm Wellen, deren elek~ri'seher Vekmr den Gitterstgben para]leI ]iegt. Im optisehen Spek- irum hatte du Bois .gena.u das Gegent.eil gefunden.

v. Baeyer: Die Entdeeknng der langwe]ligen Strahlung des Queeksilberdampfes. t027

Da~ dieser Widersprueh nur scheir~bar is t, ist dutch Rubens g~emeinsam emit du Bois in einer Reihe yon Arbeiten nachgewiesen worden, welehe zeigen, dal3 aueh hier ein kontinuierl[eher ~'oer- gan~g ~'on .den optisehen zu d~en elektrisehen WelDn besteht. S.olange <lie Wellenl~nge ktMn ist oder von der Grll3enord:nung der Gitterkon- stante, tritt der yon du Bois beohaehtete Effekt auf; ist sic gro13 gegen d.ie @i%el'konstante, so zeigen die Wellen alas yon H~rtz gefu~dene Yer- halt.an. Die ]angwe]Iigsten WgrmestratGen yon Rubens werden dureh feine Drahtgitter bereits voltstlndig polarlsiert.

Zusammenfassend kann man s.sgen, .daB, wenn aueh. nae~h den ~ubenssehen Ar~bedten noeh ein kleines Wellen'lgngengebiet zwisehen .den 15~gsten .bel~annten Wgrmestrahlen un,c~ de~ kiirzesten his- her erzeu,g~.en elektrisehen We]len ii.blqg bleibg gas ZieI der gubenssehen g~.n{~m{suehung do& in vollem ~al~e erreieht ist. Die Grenze dee .der ]~essu~g zugRngliehen Gebietes der Wgrme- st~ahlen .ist ,durch i~n ngmlieh his. zu so grogen Wellenllngen hi'nausgesc~oben worden, d, al3 4iese lgngsten Wellen 'bereits in j'eder Bezlehuug die E'igenseh.af~en d~er elek.tr~isehen Wetlen zeigen, so dal3 an i'hrer Identit~t 'kein Zweifel ,n~e~r mlglieh ist. Da-&ureh. dal~ gleiehzeitig ,d,er kontinuier- tiehe *Jbergang yon .den optisehen Lichtwellen bis zu den liingsten W[r,mewdlen in bezug auf alIe wesentliehen Eigensehaf~en festgestellt ist, i,s~ d'er elelir%romagnetisc.hea Lic,htthevrie .die hbchsCe Sieherheit gegebe~ worden, die ffir nine Theorie ii~berhaupz mbglich ist. Es verdient darauf hingewiesen zu werden, ,d.al3 die theoreti- schen Stiitzen tier elektrmxmgn~etisehen Lieht- theorie, wie die Theorie din" Di'spers'i,on und tier elektro- und ma:gneto.optisehen E~rseheinungen, ih, ren Weft als Stfitzen .~erade der 3/[axwellsehen Theorie infolge der neueren ,E~n~wieklung dev Quantenth,eorie zum ,groi~.en T.dI verloren haben. Ohne d:fe Rubenssehen Arbeiten wiire die elektro- magnetische Liehttheorie aueh heute noeh eine ttypothese.

Die Entdeckung der langwelligen Strahlung des Quecksilberdampfes durch Rubens.

Von O. v. Baeyer, Berlin.

Heinrich Rubens hat einen grot~en Teil selner wissensehaftlich~en, Arbeit einem Ziel g,ev¢idmet, n~imlieh der Best~tigung d'er elektrom~gnetisehen Lichttheorie. Wde er, fuBen.d 'a~uf den grund- legenden Arbeiten von, Heim'ich Hertz, Sehritt fiir Schritt neue Bewei,sstiiclce fiir diese Theorie geliefert hat, ,das s ehitdert er s&bst in meister- haft klarer Weise in einem Fes~vortrag, den er am 25. J,uni :[917 in tier preul3ischen Akademie der Wissensehaften zu Berlin ge~halten ' ha l

Die 3£axwe].lsehe elektrom:agnetische Lieht-

t~eorie geht yon tier A n n ~ m e aus, .dab elektriseh hergestell~e Wellen, wie wir s[e heutzutage ~:n der drahtlosen Tel~graphie verwenden., W~rme- und Lichtwellen ein und derselbe ¥organg sind, ,der sich nur &ur4h die ,SchnelLigkeit tier ~Sehwingun- gen oder, was .d~asse}be bed~nt,et, die Gr5ge ,der Wellenlgnge ~nDr.seheidet ~un& des~atb zusam- menfassend als M~ktromagnetisehe Welle ~e- zeichnet wird. Es miifltem : danac]a auch die optischen Eigenschaften der Xlrper, also z. B. der Breehu.ng'sexponent, das A bsorptlo~s-, Re-