8
A. Die astrophysikalischen Forschungsmethoden
führt werden; bei vielen optischen Betrachtungen aber, die in ausreichend
genäherterWeise rein geometrisch durchgeführt werden können, ist die Senk
rechte zur Wellenfläche, der Strahl, ungemein bequem und anschaulich,
und wir werden daher vielfach von diesem Ausdruck Gebrauch machen.
Die konzentrische Ausbreitung der Wellen lehrt nun in einfacher Weise,
wie die Energie der Strahlung mit der Entfernung von dem strahlenden
Punkte abnimmt. Da die strahlende Energie in dem reibungslosen Äther
ohne Verlust fortschreitet, so ist es klar, daß die Energiemenge, welche in
einer gegebenen Zeit, z. B. 1 Sekunde, eine Kugelfläche passiert, immer die
selbe ist, gleichgültig, wie groß ihr Radius d. h. die Entfernung der Kugelfläche
von dem strahlenden Punkte ist. Ist z. B. die Energiemenge gleich E für die
Kugelfläche mit dem Radius r = 1, so ist sie auch gleich E für die Kugel
fläche mit dem doppelt so großen Radius r = 2. Die Kugelflächen selbst
aber wachsen bekanntlich mit dem Quadrat des Radius, in unserem Beispiele
ist die zweite Kugelfläche viermal so groß. Nennt man nun die Energie
menge, die durch ein Quadratzentimeter der ersten Kugelfläche hindurch
gegangen ist, e , so ist es klar, daß durch ein Quadratzentimeter der viermal
so großen zweiten Kugelfläche nur noch % e hindurchgeht. Wir kommen
hierdurch zu dem ganz allgemeinen Gesetze:
Die Strahlungsenergie, die auf eine bestimmte Fläche auffällt,
nimmt mit dem Quadrate der Entfernung von der Strahlungs
quelle ab.
Es gilt also für die Strahlung genau dasselbe Gesetz wie für die An
ziehung der Körper oder die Gravitation.
Wir wollen jetzt außer dem ersten noch einen zweilen strahlenden ma
teriellen Punkt im Raume annehmen, für den natürlich dieselben Gesetze
gelten wie für den ersten. Auch von ihm breitet sich die Strahlung in kon
zentrischen kugeligen Wellenflächen aus. Was geschieht nun, wenn sich
die beiden Wellenflächen treffen? Die Antwort hierauf liefert wieder das
Experiment mit der Wasseroberfläche. Werfen wir zwei Steine gleichzeitig
ins Wasser, so breiten sich von beiden Einschlagspunkten konzentrische
Kreiswellen aus, die sich gegenseitig durchdringen. Die Erregung pflanzt
sich von jedem Punkte aus genau so fort, als wenn der andere Punkt gar
nicht da wäre. Wie sich im einzelnen die Wasserteilchen bei dem Durch
dringen zweier Wellensysteme verhalten, ist sehr einfach zu verfolgen. Jedes
Teilchen führt diejenige Bewegung aus, die durch die Summe der beiden
einzelnen Bewegungen entsteht. Trifft ein Wellenberg des einen Systems
mit einem Wellenberge des anderen zusammen, so erfolgt eine größere
positive Bewegung, d. h. im Durchschnittspunkte zweier Wellenberge ent
steht eine Überhöhung der beiden einzelnen Wellen. Beim Zusammen
treffen zweier Wellentäler addieren sich zwei negative Bewegungen, das
Tal wird tiefer. Trifft ein Wellenberg mit einem Wellentale zusammen, und
waren die beiden Bewegungen an Stärke einander gleich, so heben sie sich
vollständig auf, die Bewegung des Wasserteilchens an dieser Stelle ist Null.
Es ist klar, daß dieselben Vorgänge auch stattfinden, wenn anstatt zweier
Erregungsstellen deren viele vorhanden sind, denn man kann ja nach dem
gleichen Prinzip die resultierende Bewegung zweier Systeme mit dem dritten
kombinieren, die hieraus resultierende mit dem vierten System usw.