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Fortpflanzung des Lichts. 951
Bezeichnen wir die Schwingungszahl, d.h. die Zahl der Schwingungen, die
i 1 i :
ein Theilchen in 1 Sek. macht, mit m, so ist m—=-—, und die Fortpflanzungs-
. A:
Geschw.: v=m/ =
a 2 ı . on 5
Die Grösse 27 nennt man die Phase der Bewegung des betrachteten
4
Punktes; sie giebt für jede Zeit die Stellung des Punktes im Vergleich zu demjenigen
an, welchen man als Anfangsp. der Welle rechnet.
2-Die Amplitude des 1. Theilchens hängt ab von der Geschw., die es durch
den Stoss erhält. Die Schwingungen der Aethertheilchen sind so ausserordentlich
klein. dass wir die Kraft, die ein Theilchen in die Ruhelage zurück zu führen
strebt, proportional der Entfernung des Theilchens setzen können. Wenn also ein
Theilchen die doppelte Amplitude erreicht, so muss der anfängliche Stoss, und
daher die Geschw. des Theilchens, doppelt so gross sein. Es ist somit die
Geschw. der schwingenden Bewegung proportional der Amplitude und daher die
Schwineungsdauer unabhängig von der Amplitude.
a. Geradlinige Fortpflanzung.
Fast alle Methoden, gerade Linien zu erhalten oder sie zu kontrolliren, beruhen
auf der Thatsache, dass die Lichtstrahlen ihren Weg geradlinig fortsetzen. Man
kann diese Thatsache experimentell beweisen, indem man in den Weg der Strahlen,
welche von einer punktförmigen Lichtquelle 8, Fig. 872, ausgehen, einen Schatten
werfenden Schirm A 2 stellt, dessen Schatten man
auf einer ihm parallelen Ebene UD auffängt.
Rückt man diese Ebene in verschiedene Ent-
| | fernungen von dem Schirme, so zeigt sich, dass
ee die Breite des Schattens stets proportional zum
IR Abstand von S wächst, also:
29: 2 D.:B,D RG B,0,0,0 =
SE:SE:SE,,
wodurch die Randstrahlen SBD und SAC als
serade Linie definirt sind. Auch theoret. lässt sich die geradlinige Fortpflanzung
beweisen; wir werden später hierauf zurück kommen.
b. Geschwindigkeit des Lichts.
Es ist oben die Fortpflanzungs-Geschw. des Lichts definirt als das Produkt
aus Schwingungszahl Wellenlänge. Diese Geschw. ist so gross, dass man sie
früher für © gross hielt. Die ersten Anzeichen dafür, dass sie von endlicher
Grösse sei, waren astronomischen Ursprungs. Olaf Römer bestimmte 1670—1676
die Umlaufszeit der Monde des Jupiter aus der Zeit der Verfinsterung, die sie er-
leiden, wenn der Jupiter zwischen sie und die Sonne zu stehen kommt. Dabei
zeigte sich, dass diese Zeit verschieden gross ist, je nachdem die Erde sich senkr.
zur Verbindungslinie von Sonne und Jupiter bewegt, oder ihr parallel, wobei sich
die Erde dem Jupiter nähert oder entfernt. Römer schloss daraus mit Recht, dass
die Geschw. des Lichts nicht © gross gegen die der Erde sein könne. Aus der
Differenz der Verfinsterungs-Dauer findet man, je nach dem Werth, den man für
die Sonnen-Parallaxe, d. h. den Winkel, unter dem der Durchschnitt der Erdbahn
von der Sonne uns erscheint, annimmt, 40000 bis 41000 Meilen oder 296 300 bis
304000km pro Sek. als Lichtgeschwindigkeit.
Im Jahre 1727 wurde durch Bradley in anderer Weise aus astronom.
Beobachtungen die Lichtgeschw. bestimmt. Er wollte die Parallaxe der Fixsterne
untersuchen und entdeckte dabei die Aberration des Lichts, d. h. die Thatsache,
dass sich die Sterne stets parallel zur Bewegung der Erde zu verschieben scheinen.
Darnach erscheint der Stern in einer andern Richtung, als in der er wirklich
steht, und die scheinbare Richtung setzt sich zusammen aus der Erdgeschw. und
der Lichtgeschw. Man findet so, je nach dem angenommenen Werth der Parallaxe,
39700 bis 41200 Meilen oder 294580 bis 305700 km,