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II. Die Spektralanalyse
Linie, 4v die Änderung der Schwingungszahl, so ist
v 4v
c V '
oder wenn wir auf Grund der Beziehung (S. 10)
c = vl
von den Schwingungen zu Wellenlängen übergehen:
v
~c = T"*
Die Berechnung der Geschwindigkeit aus der gemessenen Verschiebung
ist danach sehr einfach. Hat man z. B. an der Linie F, deren Wellenlänge
4861 AE beträgt, eine Verschiebung von 1.0 AE gemessen, so ergibt sich
die dieser Verschiebung entsprechende Geschwindigkeit der Distanzänderung
aus dem Bruche
300000 x 1.0
4861
= 62 km,
wobei die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum zu 300000km in der Sekunde
angenommen ist. Es ist hieraus zu ersehen, daß selbst bei ganz enormen Ge
schwindigkeiten die eintretenden Verschiebungen noch immer sehr gering
sind, denn der oben angenommene recht große Betrag von 1.0 AE ent
spricht nur etwa einem Sechstel des Abstandes der beiden bekannten Na
triumlinien Di und D 2 . Die in Abb. 61 wiedergegebene sehr auffällige Ver
schiebung würde auf Radialbewegungen von ± 1000 km in der Sekunde
hindeuten, wie sie bei Sternen niemals, dagegen bei Spiralnebeln hin und
wieder Vorkommen, ja z. T. sogar noch merklich überschritten werden.
Was die Beobachtung der Linienverschiebungen im Spektrum anbetrifft,
so erfolgen die betr. Messungen heute fast ausschließlich auf photographi
schem Wege, und zwar durch Anschluß an ein Vergleichsspektrum mit zahl
reichen gut bestimmten Linien. Am besten eignet sich hierzu das Eisen
spektrum, das leicht zu erzeugen ist, und dessen scharfe Linien ihrer Wellen
länge nach bereits sehr genau vorliegen.
Der experimentelle Nachweis des Doppler prinzips konnte bei Schall
wellen bereits um 1875 erbracht werden, während bei Lichtwellen lange
Zeit hindurch alle Laboratoriumsversuche versagten. Erst um 1901 ist es
Belopolski in Pulkowo geglückt, den Beweis dadurch zu erbringen, daß er
einen Lichtstrahl an rasch rotierenden Spiegeln mehrfach reflektieren ließ
und ihn zuletzt spektral zerlegte. Im Jahre 1914 wiederholten Fabry und
Buisson den Versuch mit rotierenden Pappscheiben, wobei die gegen
überliegenden Ränder mit dem Lichte der grünen und violetten Quecksilber
linie beleuchtet und am Interferometer visuell bzw. photographisch genauer
untersucht wurden. Die beobachteten Linienverschiebungen entsprachen bei
beiden Versuchsreihen durchaus den theoretischen Werten, so daß damit
auch die rein formale experimentelle Lücke, die dem DoppLEReffekt so lange
anhaftete, jetzt ausgefüllt ist.