III. §. 33. Bemerkungen über den Einflufs der JVärmeabnahme etc. 121
§. 33. Bemerkungen über den Einflufs der Wärmeabnahme
auf die Strahlenbrechung, und über die Erscheinungen
des Heliotropenlichtes.
Das Licht wird in der Atmosphäre nach denselben Gesetzen wie bei
allen durchsichtigen Körpern gebrochen. Wenn daher ein Lichtstraid aus
einer dünneren Luftschicht in eine dichtere übergeht, so wird er von der
ersten Richtung so abgelenkt, dafs er sich in der dichteren Schicht der Lotli-
linie nähert. Unter der Voraussetzung also, dafs die unteren Luftschichten
dichter sind als die oberen, mufs der Weg des Lichtstrahls in demselben
Sinne gekrümmt sein, wie die Oberfläche der Erde; sind dagegen die oberen
Schichten dichter als die unteren, dann wird auch die Krümmung des Strahls
im entgegengesetzten Sinne Statt finden: im ersten Fall wird der Gegenstand
höher, im zweiten niedriger erscheinen, als er wirklich ist.
Wenn die Atmosphäre einerlei Temperatur hätte, so würden die Luft
schichten sich nach dem Gesetz der Schwere über einander lagern; ihre
Dichtigkeiten würden in einer geometrischen Progression abnehmen, und k
der Coefficient der Refraktion würde sich bestimmen lassen und etwa -§- be
tragen. Dieser einfache Zustand wird nun aber durch die ungleiche Erwär
mung und Ausdehnung, welche im Allgemeinen an der Oberfläche der Erde
am stärksten ist und nach der Höhe immer mehr und mehr abnimmt, also
in Bezug auf die Dichtigkeit im entgegengesetzten Sinne der Schwere wirkt,
mannigfach modificirt. Je gröfser die Wärmeabnahme nach oben ist, desto
mehr wird die Dichtigkeit ausgeglichen und die Refraktion vermindert. Wird
die Wärmeabnahme so grofs, dafs sie die verschiedenen Dichtigkeiten völlig
ausgleicht, dann wird die Refraktion Null, und geht die Wärmeabnahme auch
noch über diesen Punkt hinaus, dann werden die unteren Schichten dünner
als die oberen, und die Refraktion wird negativ. Je kleiner auf der andern
Seite die Wärmeabnahme wird, desto gröfser ist die Refraktion: wird die
Wärmeabnahme Null, dann erhält die Refraktion den obigen Werth, der
0,25 nahe kömmt, und geht die Wärmeabnahme in eine Wärmezunahme
über, so werden die oberen Luftschichten noch weit dünner, als sie unter
dem blofsen Einflufs der Schwere sein würden, und die Refraktion wird im
mer gröfser. Alle diese Refraktions-Erscheinungen kommen wirklich vor,
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