Die Wärmestrahlung der Sonne.
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bemerkt, empirisch gefunden; sie stellen also nur Interpolationsformeln dar,
deren Benutzung zu starken Extrapolationen, wie dies bei Ermittelung der
Sonnnentemperatur notkwendig ist, stets sehr misslich bleibt. Es ist daher
von ganz besonderer Wichtigkeit für die Bestimmung der Sonnentemperatur,
dass für eines dieser Gesetze, und zwar für das einfachste und wohl
am besten mit den Beobachtungen stimmende, eine nachträgliche theore
tische Ableitung stattgefunden hat. Boltzmann 1 ) hat gezeigt, dass sich
das Stefan’sehe Gesetz aus einer Verbindung der elektro-magnetischen
Lichttheorie mit dem zweiten Hauptsatze der mechanischen Wärmetheorie
beweisen lässt. Der Boltzmannkche Ideengang ist der folgende:
Aus der MaxwelEschen elektromagnetischen Lichttheorie ergiebt
sich, dass ein Licht- oder Wärmestrahl auf die Flächeneinheit bei senk
rechter Wirkung einen Druck ausüben muss, welcher entsprechen muss
der in der Volumeneinheit Aether infolge der Lichtbewegung ent
haltenen Energie, und zwar nur dann, wenn er von der Fläche absorbirt
wird. Würde er nahe senkrecht auffallen und unter demselben Winkel
refleetirt werden, so wäre der Druck der doppelte. Bildet der Strahl
mit der Normalen zur Fläche den Winkel so ist bei vollständiger
Reflexion nur die lebendige Kraft der normal zur Fläche stehenden
Componente der Bewegung massgebend, und da sowohl das Bewegungs
moment, als auch die auffallende Menge mit cos d- multiplicirt ist, so
wird die lebendige Kraft gleich der gesammten lebendigen Kraft mul
tiplicirt mit cos 2 iL Bezeichnet man daher die gesammte lebendige Kraft
in der Volumeinheit mit ip ( t ) (t gleich der absoluten Temperatur einer
einen luftleeren Raum umschliessenden Hülle genommen), so ist die
lebendige Kraft derjenigen Strahlen, deren Winkel mit der Normalen zur
gedrückten Fläche zwischen & und # + cid- liegt, und welche sich in
der Richtung gegen die gedrückte Fläche fortpflanzen, und derjenigen,
welche sich umgekehrt bewegen, gleich - ip [t] sin &cU>. Der gesammte
Druck beider Strahlen ist daher auf die Flächeneinheit ip ( t) cos 2 -0-
sin &clr9. Die Integration dieses Ausdrucks von 0 bis ^ liefert für den ge
sammten Druck den Betrag
f(t) = $ip[t).
Für die Functionen f und ip lässt sich nun nach dem zweiten Haupt
satze der mechanischen Wärmetheorie eine weitere Beziehung auf fol
gendem Wege ableiten:
1) Wied. Ann. 22, 291.