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A. Die astrophysikalischen Forschungsmethoden 
Der Weg zum dritten Satze der Spektralanalyse ist nun ein etwas schwie 
rigerer. 
Körper, die nur in einer bestimmten Weise schwingen können, wie z. B. 
Stimmgabeln, können zum Schwingen bzw. Tönen gebracht werden auch 
ohne eine direkte mechanische Einwirkung durch Schlag oder Streichen mit 
einem Bogen, nämlich durch Tonschwingungen selbst. Diese Erregung des 
Tönens beruht auf dem Prinzip der Resonanz und tritt dann ein, wenn ein 
Ton die Stimmgabel erreicht, der ihrer eigenen Schwingung genau entspricht. 
Da nun zur Erregung von Schwingungen eine gewisse Kraft erforderlich 
ist, die in diesem Falle aus den ankommenden Tonschwingungen genommen 
wird, so büßen diese letzteren natürlich an Kraft ein, d. h. der die Schwin 
gungen erzeugende Ton wird schwächer. Auch dieser für unsere Betrach 
tungen so überaus wichtige Punkt läßt sich experimentell nachweisen. 
Man denke sich zwei Räume durch eine unelastische Wand, z. B. eine 
dicke Filzwand, getrennt, so daß Töne, die in dem einen Raume erzeugt 
werden, in dem andern nicht gehört werden können. In dieser Wand be 
finde sich eine Öffnung, die zum größten Teile durch eine dünne elastische 
Metallzunge geschlossen ist, etwa nach Art der Zungen bei einer Harmonika. 
Befindet man sich in der Nähe dieser Öffnung, so wird man die Töne im 
Nebenraume ganz gut hören. Sobald aber der Ton angeschlagen wird, der 
der Metallzunge entspricht, wird letztere sichtbar in Schwingungen geraten; 
gleichzeitig wird der betreffende Ton merklich geschwächt, eventuell so 
gar unhörbar, und in der Reihe der Töne wird daher gerade dieser Ton 
fehlen, er ist gleichsam absorbiert. Würde man in der Öffnung mehrere 
Zungen von verschiedener Tonhöhe anbringen, so würden gerade die ent 
sprechenden Töne in der Tonreihe fehlen. 
Dieses akustische Experiment läßt sich ohne weiteres auf die Lichtwellen 
übertragen. Der Reihe der Töne entspricht das kontinuierliche Spektrum, 
herrührend von irgendeinem glühenden festen oder flüssigen Körper. Der 
Stimmgabel oder den Metallzungen entspricht ein glühendes Gas, das nur 
einzelne bestimmte Lichtschwingungen aussendet, die im Spektroskop die 
hellen Linien erzeugen. Das obige Experiment entspricht also der folgenden 
Anordnung: Das von einem glühenden festen Körper ausgesandte weiße 
Licht wird durch ein glühendes Gas geschickt und alsdann im Spektroskop 
untersucht. Die meisten Lichtstrahlen der verschiedenen Schwingungsdauer 
werden das Gas ungehindert passieren und ein kontinuierliches Spektrum 
erzeugen; aber gerade die Lichtstrahlen, deren Schwingungen den Eigen 
schwingungen der Gasmoleküle entsprechen, werden letztere anregen, dabei 
selbst aber an ihrer Stärke Einbuße erleiden oder sogar gänzlich ausgelöscht 
werden, mithin im Spektrum fehlen. Wo aber Licht fehlt, ist Dunkelheit; die 
fehlenden Stellen im Spektrum erscheinen daher als dunkle Linien, die nun 
genau an der Stelle sich befinden, an denen helle Linien aufgetreten wären, 
wenn das Licht des glühenden Gases allein ins Spektroskop gelangt wäre. 
Das Experiment mit den dunklen Linien gelingt aber nur so lange, als die 
Temperatur des Gases niedriger ist als diejenige des glühenden festen Kör 
pers. Wird die Temperatur des Gases höher, so geht seine Lichtaussendung 
durchaus normal vor sich, im Spektroskop erblickt man daher ein kontinuier 
liches Spektrum mit isolierten hellen Linien. Es ist klar, daß bei genau