III. Die Photometrie
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die roten, worauf bei Untersuchungen, die sich auf die Energieverteilung in
den Spektren der Himmelskörper beziehen, sehr wohl Rücksicht genommen
werden muß.
Wir wissen außerdem, daß an jeder Grenzfläche zwischen zwei Medien
von verschiedenen Brechungskoeffizienten Lichtreflexion eintritt. Derartige
Grenzflächen bilden sich nun bei Sonnenschein in der Luft in Unzahl durch die
von dem erhitzten Boden aufsteigenden wärmeren Luftströmungen, deren
Brechungskoeffizient um ein Geringes kleiner ist als derjenige der darüber-
liegenden kälteren Luft, in die sie hineindringen. Wenn auch an jeder ein
zelnen Fläche der Betrag der Reflexion nur sehr klein ist, so addieren sich
doch schließlich die Wirkungen von vielen Tausenden solcher Flächen zu
einer schädlichen Gesamtwirkung.
Aus dem Gesagten ist bereits deutlich zu erkennen, daß die Ermittelung
des Lichtverlustes in unserer Atmosphäre für das sichtbare Spektrum und
erst recht für die Gesamtstrahlung ein äußerst verwickeltes und schwieriges
Problem darstellt. Wir wollen z. B. annehmen, wir beobachteten zwei nahe
zusammenstehende Sterne, einen weißen und einen roten, die in großer
Höhe über dem Horizonte gleich hell erscheinen. Der rote Stern besitzt schon
an sich fast gar keine blauen und violetten Strahlen; die stärkere Abschwä
chung derselben in der Nähe des Horizontes macht also nicht viel aus,
während beim weißen Stern mit seinem kräftigen blauen Spektrum viel
Licht verloren geht; der Erfolg ist der, daß in der Nähe des Horizonts der rote
Stern heller erscheinen wird als der weiße.
Die genaue Berechnung der Weglängen in der Atmosphäre bei verschie
denen Höhen über dem Horizont bietet beträchtliche Schwierigkeiten, da die
Dichtigkeit der Luft mit der Höhe über dem Boden nach einem bisher un
bekannten Gesetze abnimmt. Man kann aber leicht genäherte Werte ermitteln,
wenn man sich die Atmosphäre durch eine homogene Atmosphäre ersetzt
denkt, d. h. durch eine solche, die überall, von unten bis zu ihrer oberen
Grenze die gleiche Dichtigkeit vom Barometerdruck 760 mm besitzt, also
von demselben normalen Barometerstände, wie er bei unserer wirklichen
Atmosphäre in der Höhe der Meeresoberfläche herrscht. Diese homogene
Atmosphäre würde eine Höhe von rund 8 km haben.
Das nebenstehende Täfelchen zeigt, wie der Weg durch diese homogene
Atmosphäre mit der abnehmenden Höhe eines Ge
stirns über dem Horizont zunimmt. Es geschieht dies
zuerst sehr langsam, in der Nähe des Horizonts aber
sehr schnell; bei 10° Höhe ist der Weg schon unge
fähr 6 mal so lang als im Zenit, und man kann sich
daher leicht eine Vorstellung von dem Einflüsse die
ses Weges auf die Absorption machen.
Die Ableitung der Extinktion für verschiedene
Höhen geschieht nun in der Weise, daß man die
Helligkeit eines Gestirns in den verschiedenen Höhen,
möglichst vom Zenit bis zum Horizont, zu wieder
holten Malen mißt. Da aber die Extinktion von den atmosphärischen Be
dingungen abhängt und sich mit letzteren ändert, so werden die Beobach
tungen der verschiedenen Abende nicht genau untereinander stimmen.
Höhe
Weglänge
90°
8.0 km
80
8.2 „
70
8.5 „
60
9.3 „
50
10.5 „
40
12.5 „
30
16.0 „
20
23.4 „
10
46.6 „