ä 8. 1926 DIEU J L11,
NATURWISSENSCHAFTEN
H E R A U S G E G E B E N V O N
A R N O L D B E R L I N E R
U N T E R B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N HANS SPEMANN IN F R E I B U R G I. B R . ORGAN D ER GESELLSCHAFT DEUTSCHER NATURFORSCHER UND ÄRZTE
U N D
ORGAN D ER KAISER WILHELM-GESELLSCHAFT ZU R FÖRDERUNG D ER WISSENSCHAFTEN
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W g
Cf
HEFT 30 (SEITE 70 1-72 4 ) 2 3. JU L I 1926 VIERZEHNTER JAHRGANG
I N H A L T : Neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Stellarphysik.
Von E. A. Mi l n e, Cambridge ... 701 Die Krisis in \ der Mathematik und ihre philoso
phische Bedeutung. Von He in r ic h Lö w y, Wien 706 Pluripotenzerscheinungen. Von A.Kü h n,Göttingen 708 Be s p r e c h u n g e n :
Sch m id t, Ma r t in, Ammonitenstudien. (Ref.:
S. v. Bubnoff, Breslau) ...711 St u t z e r, O., Geologisches Kartieren und Pro
spektieren. (Ref.: S. von Bubnoff, Breslau) 712 Ec k e r t, Ma x, Die Karten Wissenschaft. For
schungen und Grundlagen zu einer Karto
graphie als Wissenschaft. (Ref.: O. Baschin, Berlin) ...7*3
Sammlung geologischer Führer. Bd. 29, 28, 24 und 26. (Ref.: S. v. Bubnoff, Breslau) . . 713 Ba r t l in g, R ., Geologisches Wanderbuch für
den niederrheinisch-westfälischen Industrie
bezirk. (Ref.: S. v. Bubnoff, Breslau) . . . 714 Po t o n i£, Ro b e r t, Einführung in die allgemeine
Kohlenpetrographie. (Ref.: S. v. Bubnoff, B r e s la u ) ...7 1 4 Nig g l i, P., Versuch einer natürlichen Klassi
fikation der im weiteren Sinne’ magmatischen Erzlagerstätten. (Ref.: J. L. Wilser, Freiburg) 715 Ro s e n b u s c h, H., Mikroskopische Physiographie
der Mineralien und Gesteine. (Ref.: W. Eitel, Berlin-D ah lem )... 715
Fortsetzung des Inhaltsverzeichnisses siehe Seite I I !
Abb. 220. Parabiose zw eier Hunde durch Hautbrücke und H alsgefäßanastom ose <nach Enderlen und H otz.)
Aus: Die o p erative Technik des Tierexperim entes
Von Dr. med. H. F. O. H a b e rla n d
a. o. Professor für Chirurgie an der U niversität Köln
346 Seiten mit 300 Abbildungen. 1926. RM 28.50/ gebunden RM 30.—
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
D er Postvertrieb der „N aturw issenschaften“ erfolgt von Leipzig a u s!
II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1926. Heft 30. 23. Juli 1926
Fortsetzung des Inhaltsverzeichnisses t
Me is n e r, M., Kohlen, Erdöl und Salze. (Ref.:
L . Singer, W i e n ) ...7x6 Kr ü g e r, Ka r l, Erdöl, Ölvorkommen, Ölförde
rung, Ölschiefer, Ölpolitik. (Ref.: L. Singer, W i e n ) ...716 Kü k e n t h a l f . W ., und Th. Kr u m b a c h, H an d
buch der Zoologie. (Ref.: P. Schulze, Rostock) 716 En g l e r- Pr a n t l, Die natürlichen Pflanzen
familien. (Ref.: Fr. Markgraf, Berlin) . . . 716 Zw e i f e l, P ., und E . Pa y r, Die K linik der bös
artigen Geschwülste. (R e f.: W . Hueck, Leipzig) 7 1 7 Bu c h h o l t z, Ar e n d, E m s t’ von Bergmann.
4. Auflage. (Ref.: v. Brunn, Rostock) . . . 7 1 7 Go d l e e, Ric k m a n n Jo h n, Lord Lister. (Ref.:
v. Brunn, R o s t o c k ) ... 717
Ro s e n t h a l, Os c a r, Wunderheilungen und ärzt
liche Schutzpatrone in der bildenden Kunst 717 Zu s c h r if t e n :
Beseitigung des Lenardfensters auf dem Wege von Kathodenstrahlen. Von Ku r t Pe t e r s
und Pe t e r Sch l u m b o h m, B e r l i n ... 718 Einige Bemerkungen zur Isotopie der Elemente.
Von l i s e Me i t n e r, Berlin-Dahlem . . . . 719 Mit t e il u n g e n a u s v e r s c h ie d e n e n Ge b i e t e n:
Psychologische Untersuchungen an nicht- domestizierten Nagetieren, namentlich der Hausmaus. Experimentelle Studien über Schall
perzeption bei Reptilien. Neues über Haar und Wolle. Große Bodenbewegungen im japanischen Meer. Neue Literatur über die Polargebiete.
Der Anschluß Korsikas an das französische Drei
ecksnetz ... 720
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
V o r k u r z e m e r s c h i e n :
Probleme der Atomdynamik
Erster Teil
D i e S t r u k t u r d e s A t o m s
Zweiter Teil
Di e G i t t e r t h e o r i e des f e s t en Z u s t a n d e s
30 Vorlesungen, gehalten im Wintersemester 1925/26 am Massachusetts Institute o f Technology Von
M ax Born
Professor der theoretischen Physik an der U niversität G öttingen
191 Seiten mit 42 Abbildungen und 1 Tafel. 1926. RM 10.50,- gebunden RM 12.—
Die Struktur der Materie
i n E i n z e l d a r s t e l l u n g e n
Herausgegeben von
M. Born und J. Franck
Professor, D irektor des Instituts für theoretische Physik Professor, D irektor des II. Physikalischen Instituts der U niversität G öttingen der U niversität G öttingen
E r s t e r B a n d : Z eem an effek t und M ultiplettstruktur der S p ektrallinien. V on Dr. E , Back, Privatdozent für Experimentalphysik in Tübingen, und Dr. A . L ande, a. o. Professor für Theore=
tische Physik in Tübingen. 225 Seiten mit 25 Textabbildungen und 2 Tafeln. 1925.
RM 14.40/ gebunden RM 15.90 Z w e i t e r B a n d : V o rlesu n g en über Atommedhanik.' V on Dr. M ax Born, Professor an der
Universität Göttingen. Herausgegeben unter Mitwirkung von Dr. F r i e d r i c h H u n d , Assistent am Physikalischen Institut in Göttingen. E r s t e r B a n d . 367 Seiten mit 43 Abbildungen. 1925.
RM 15.— / gebunden RM 16.50 D r i t t e r B a n d : A n regu n g von Q u a n ten sp rü n gen durch Stöße. V on Dr. J. F ra n ck , Professor an der Universität Göttingen, und Dr. Paul Jordan, Assistent am Physikalischen Institut Göttingen.
320 Seiten mit 51 Textabbildungen. 1926. RM 19.50,- gebunden RM 21.—
DIE NATURWISSENSCHAFTEN
V ierzehnter J a h r g a n g 2 3. J u li 1926 H e ft 30
Neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Stellarphysik1).
V o n E . A . Mi l nE, C a m b r id g e .
(Aus dem Englischen übertragen von G. Sc h n a u d e r f und E. Fr e u n d l i c h, Berlin-Potsdam .) I m J a h re 1906 e n t d e c k t e He r t z s p r u n g d ie
E x i s t e n z zw e ie r g r o ß e r K la s s e n v o n S te r n e n , d e r R ie se n u n d d e r Z w e r g e . I n d e s s e n w u r d e d ie s e E r k e n n tn is e r s t im J a h r e 1 9 1 3 m e h r a ls e in e e in d r u c k s v o lle T a t s a c h e . I n d ie s e m J a h r e b r a c h t e bei e in e r V e r s a m m lu n g d e r R o y a l A s t r o n o m ic a l S o c ie t y H . N . Ru s s e l l se in e Theorie d e r R ie s e n u n d d e r Z w e r g e h e r a u s. I m s e lb e n J a h r e s t e llt e a u c h Ni e l s Bo h r se in e T h e o r ie d e r S p e k t r e n a u f.
B e id e T h e o r ie n s t e llt e n s t a r k e A n fo r d e r u n g e n a n d a s V o r s te llu n g s v e r m ö g e n , u n d b e id e s in d in d e r H a n d ih r e r U r h e b e r u n d a n d e r e r z u m ä c h t ig e n W e r k z e u g e n d e r E r k e n n t n i s g e w o r d e n . A u f d e n e r s te n B l i c k sc h e in e n s ic h d ie b e id e n T h e o r ie n m it s e h r v e r s c h ie d e n e n D in g e n zu b e s c h ä ft ig e n . D ie T h e o r ie v o n Bo h r h a t es m it d e n A t o m e n z u t u n u n d g r ü n d e te s ic h d a m a ls a u f e in ig e w e n ig e k la r h e r a u s g e a r b e it e t e T a t s a c h e n u n d M e s su n g e n v o n W e lle n lä n g e n u n d a u f E r g e b n is s e e in e r a l l g e m e in e n e le k t r o - u n d th e r m o d y n a m is c h e n T h e o r ie . D ie T h e o r ie v o n Ru s s e l l d a g e g e n b e f a ß t e sich m it d e n S t e r n e n u n d h in g v o n e in e r g a n z e n R e ih e s t a t is t is c h e r U n te r s u c h u n g e n a b , d ie h a u p t s ä c h lic h s c h le c h t b e s tim m te G r ö ß e n b e tr a fe n w ie d ie M asse n , D ic h te n , O b e r flä c h e n h e llig k e it e n u n d P a r a lla x e n d e r S te rn e . A lle in b e id e T h e o r ie n b e s c h ä ft ig e n s ic h m it Spektren.
D e r g r o ß e F o r t s c h r it t , d e n R u s s e l l m a c h t e , b e s ta n d in d e r E r k e n n tn is v o n s y s t e m a t is c h e n Z u s a m m e n h ä n g e n , d e r M asse n , D ic h t e n , O b e r flä c h e n h e llig k e it e n u n d P a r a lla x e n m it d e n b e o b a c h t e t e n S te r n s p e k tr e n , d. h . m it e in e r r e in b e s c h r e ib e n d e n V a r ia b e in , d e m S p e k t r a l t y p . D ie Röntgenspektren d e r E le m e n te la s s e n s ic h in e in e lin e a r e F o lg e b r in g e n , n ä m lic h d ie d e r K e r n la d u n g s z a h le n . E s b e s te h t d a e in e A r t v o n „ W o h l o r d n u n g ” u n t e r ih n e n . D ie ü b e r w ie g e n d e M e h r z a h l d e r S t e r n s p e k t r e n lä ß t s ic h in e in e F o lg e e in o rd n e n , d ie e in e k o n t in u ie r lic h e A b s t u fu n g v o n e in e m z u m a n d e r e n E n d e z e ig t. (D ie s i s t a n g e s ic h ts d e r K o m p liz ie r t h e it d e r o p tis c h e n S p e k t r e n seh r b e m e r k e n s w e r t. E s m a c h t d ie fr ü h e r e A n s ic h t u n g la u b w ü r d ig , d a ß d ie U n t e r sc h ie d e in d en S t e r n s p e k t r e n v o n V e r s c h ie d e n h e it e n d e r c h e m is ch e n Z u s a m m e n s e tz u n g h e r r ü h r te n .) D e r S p e k t r a lt y p u s e r s c h e in t im w e s e n t lic h e n a ls F u n k tio n e in e r e in z ig e n V e r ä n d e r lic h e n , o f f e n b a r e in e r der G rö ß e n , d ie d e n p h y s ik a lis c h e n Z u s t a n d in der Sternatmosphäre bestim m en. Z w e i V e r ä n d e r lic h e b ie te n sich von s e lb e r d a r — d ie T e m p e r a t u r u n d d e r D r u c k . A b e r k e in e v o n x) A u s den P roceed ings der P h y sic a l S o c ie ty of London 36, p. 2. 15. F ebr. 1924.
b e id e n is t d ir e k t m e ß b a r . U n d es is t n o c h a b su rd e r, o h n e n ä h e r e P r ä z is ie r u n g v o n der T e m p e r a t u r u n d dem D r u c k in e in e r $ t e m a t m o s p h ä r e zu s p r e c h e n , a ls m a n v o n dem D r u c k o d e r der T e m p e r a t u r in d e r E r d a t m o s p h ä r e s p r e c h e n k a n n . W ir k ö n n e n n u r v o n e in e m m ittleren D r u c k u n d e in e r mittleren T e m p e r a t u r in d e r E r d a t m o s p h ä r e sp re c h e n . I m F a ll e e in e s g a s fö r m ig e n S te r n e s d a g e g e n — u n d ro h g e s p r o c h e n k ö n n e n a lle S te r n e a ls g a s fö r m ig a n g e s p ro c h e n w e r d e n — w ie s o ll m a n d a sa g e n , w o d ie A tm o s p h ä r e a u f h ö r t u n d d e r S te r n a n fä n g t ?
D ie p h y s ik a lis c h e n Z u s t ä n d e in e in e r S t e r n a tm o s p h ä r e e n tz ie h e n sich a ls o d e r d ir e k t e n E r m it t lu n g . In d e s se n g ib t es eine V e r ä n d e r lic h e , d ie u n m it te lb a r m e ß b a r i s t : d ie so g . „ e f f e k t i v e T e m p e r a t u r “ e in e s S te rn e s . I m G e g e n s ä t z e z u m D r u c k u n d z u r w a h r e n T e m p e r a t u r in einer A t mosphäre is t n ä m lic h d ie I n t e n s i t ä t p r o Ober- flächenem heit d e s S te r n e s u n d d ie s p e k t r a le Z u s a m m e n s e t z u n g d e r S t r a h lu n g , d . h . d a s, w a s d u r c h d ie h ö c h s te n S c h ic h t e n d e r S t e r n a t m o s p h ä r e nach außen d r in g t, e tw a s g a n z B e s tim m te s . S ie sin d v e r g le ic h b a r d e r I n t e n s i t ä t u n d d e r s p e k tr a le n Z u s a m m e n s e tz u n g d e r S t r a h lu n g e in e r b e i g e g e b e n e r T e m p e r a t u r im t h e r m o d y n a m is c h e n G le ic h g e w ic h te b e fin d lic h e n s c h w a r z e n S tr a h lu n g . B e id e V e r g le ic h s a r te n e r m ö g lic h e n u n s, d ie ä q u i
v a le n t e T e m p e r a t u r e in e s s c h w a r z e n S t r a h le r s z u e r m itte ln . D ie s e T e m p e r a tu r , d ie a ls K o o r d i n a t e b e q u e m zu v e r w e n d e n is t , n e n n t m a n d ie
„ e f f e k t i v e T e m p e r a t u r “ d e s S te r n e s . F ü r d ie S o n n e s t im m t d ie e f f e k t i v e T e m p e r a t u r , w ie sie s ic h au s d e m G e s a m tb e trä g e d e r S t r a h lu n g b e s t im m t , ü b e re in m it d e r e f f e k t iv e n T e m p e r a t u r , w ie m a n sie au s d e r Intensxtätsverteilung im k o n t in u ie r lic h e n S p e k t r u m e r h ä lt. E s l i e g t n a h e a n z u n e h m e n , d a ß d ie wahre T e m p e r a t u r in e in e r S t e r n a tm o s p h ä r e in e n g er B e z ie h u n g zu d e r effektiven T e m p e r a t u r s t e h t.
D ie V e r ä n d e r u n g v o n S te r n zu S t e r n in d e r s p e k tr a le n Z u s a m m e n s e tz u n g d e s e m it t ie r t e n L i c h te s ä u ß e r t s ic h fü r d a s A u g e a ls V e r ä n d e r u n g d e r F a r b e . A b e r d ie K la s s ifiz ie r u n g n a c h F a r b e n d e c k t s ic h in w e ite m U m fa n g e m it d e r E in t e ilu n g (a u f G ru n d d e r A b s o r p tio n s lin ie n ) in Spektral
klassen u n d M e s su n g e n d e r e f f e k t i v e n T e m p e r a t u r e n b e s t ä t ig e n d ie s e K o r r e la t io n . D ie e in z ig e V e r ä n d e r lic h e , v o n d e r d e r r e in b e s c h r e ib e n d e S p e k t r a lt y p im G r u n d e a b h ä n g t , i s t s o m it d ie e f f e k t iv e T e m p e r a t u r .
D ie v o n R u s s e l l a u f g e s t e llt e n B e z ie h u n g e n z w is c h e n d en L e u c h t k r ä f t e n , d en D i c h t e n u n d d e n
Nw. 1926. 56
702 Mi l n e: Neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Stellarphysik. f Die Natur- [wissenschaften S p e k t r a lt y p e n lie ß e n s ic h a ls o a u f B e z ie h u n g e n
m it d e r e ff e k t iv e n T e m p e r a t u r z u r ü c k fü h r e n . I n s o w e it d ie e f f e k t i v e T e m p e r a t u r n u r e in M a ß f ü r d ie S t r a h lu n g pro Oberflächeneinheit is t , is t sie a u c h e in M a ß f ü r d ie Oberi\ä.chenhelligkeit, u n d d a h e r e r g a b e n s ic h a u c h B e z ie h u n g e n m it d e r O b e r flä c h e nhelligkeit. U n d e b e n d u r c h d ie O b e r flä c h e n h e llig k e it e n w u r d e n d ie b e o b a c h te te n T a t s a c h e n in e in e n h a rm o n is c h e n Z u s a m m e n h a n g g e b r a c h t . E in a b s o lu t se h r h e lle r S te r n von dem
selben Spektraltyp w ie ein a b s o lu t se h r s c h w a c h e r S te rn w ir d d ie g le ic h e O b e r flä c h e n helligkeit h a b e n u n d m u ß d a h e r ein e größere O b e r flä c h e b e s itz e n . D a d ie M assen d e r S te r n e im g r o ß e n u n d g a n z e n n u r w e n ig v o n e in a n d e r a b w e ic h e n , so m u ß d ie D ichte ein es h e lle n R ie s e n k le in e r se in a ls d ie ein es s c h w a c h e n Z w e r g e s — b is z u e in e r M illio n M a le k le in e r. W ir h a b e n h ie r in e in p a a r S ä t z e n d ie I n t e r p r e t a t io n d e r b e o b a c h t e te n T e ilu n g in R ie s e n u n d Z w e r g e .
In d ie s e r F o r m u lie r u n g i s t d e r re in b e s c h r e i
b e n d e S p e k t r a lt y p g a n z h e r a u s g e fa lle n . A b e r d ie v o n R u s s e l l g e s a m m e lt e n s t a t is t is c h e n D a t e n b e z o g e n s ic h a u f d ie b e o b a c h t e t e n S p e k t r a lt y p e n d e r S te rn e . D ie E in h e it , d a ß e in e B e z ie h u n g d es S p e k t r a lt y p s z u r e ff e k t iv e n T e m p e r a t u r b e s te h t, w a r z w a r n ic h t z w e ife lh a ft, a b e r v e r h ä lt n is m ä ß ig s c h w a c h fu n d ie r t , im einzelnen b lie b d e r Z u s a m m e n h a n g z w is c h e n S p e k t r a lt y p u n d e f f e k t iv e r T e m p e r a t u r in d e r H a u p t s a c h e v ö lli g u n e r k lä r t.
E s w a r b e k a n n t, d a ß m a n im L a b o r a t o r iu m m a n c h e S p e k t r a llin ie n n u r b e i h o h e n T e m p e r a tu re n u n d s t a r k e n E n t la d u n g e n h e r v o r r u fe n k a n n u n d d a ß so lc h e L in ie n n u r in S te rn e n m it h o h e r e ff e k t iv e r T e m p e r a t u r g e fu n d e n w e rd e n . A b e r n ic h t b e k a n n t w a r , w e s h a lb d ie s so is t u n d w a r u m d ie s e lb e n L in ie n d a z u n e ig e n , b e i n o c h h ö h e re n T e m p e r a t u r e n zu v e r s c h w in d e n ; v o n e in e r q u a n t it a t iv e n E r k lä r u n g w a r s c h o n g a r k e in e R e d e . E s z e ig te s ic h d a e in e b e s t im m t e B e z ie h u n g z w is c h e n e ff e k t iv e r T e m p e r a t u r u n d S p e k t r a lt y p , a b e r d e r Z u s a m m e n h a n g w a r re in e m p iris c h .
B o h r s T h e o r ie d e r S p e k t r e n h a t d ie M ö g lic h k e it e r ö ffn e t, d ie se L ü c k e z u ü b e r b r ü c k e n . E s is t m ö g lic h g e w o rd e n , d ie S p e k t r a la n a ly s e zu b e n u tz e n , u m a u s d e n b e o b a c h t e t e n S te r n s p e k t r e n e in ig e s ü b e r d ie w a h r e n T e m p e r a t u r e n in d e n v e r s c h ie d e n e n S c h ic h te n d e r S t e r n a t m o s p h ä r e n a b z u le it e n u n d s ic h e r z u s te lle n , d a ß d ie w a h r e n T e m p e r a tu r e n im a llg e m e in e n m it d e n e f f e k t i v e n ü b e r e in s tim m e n . W ir se h e n j e t z t , d a ß d ie b e o b a c h t e t e n S p e k t r e n g e n a u s o lc h e s in d , d ie b e i d e n v e r s c h ie d e n e n e ff e k t iv e n T e m p e r a t u r e n e r
sc h e in e n m ü s s e n ; s e lb s t w e n n alle E le m e n t e in e in e r S t e r n a tm o s p h ä r e v o r h a n d e n sin d , z e ig t d ie B o h r s c h e T h e o r ie , d a ß n u r einige d a v o n ih re G e g e n w a r t d u r c h d a s A u f t r e t e n ih r e r A b s o r p t io n s s p e k tr e n b e i d e r h e r r s c h e n d e n T e m p e r a t u r v e r r a te n , u n d sie s a g t d a s a u fe in a n d e r fo lg e n d e E r sc h e in e n u n d V e r s c h w in d e n v o n L in ie n b e i w a c h se n d e r T e m p e r a t u r v o r a u s .
S ie t r ä g t a u c h je n e n w e n ig e r a u ffa lle n d e n , a b er d o c h h ö c h s t b e z e ic h n e n d e n s p e k tr a le n V e rä n d e ru n g e n R e c h n u n g , w e lc h e d ie lin e a re O rd n u n g d e r S p e k t r a lt y p e n d u r c h k r e u z e n u n d d ie in n e r
h a lb je d e s T y p s n ic h t n u r d ie R ie s e n v o n d en Z w e r g e n u n te r s c h e id e n , so n d e rn a u c h d ie helleren R ie s e n v o n d e n s c h w ä c h e r e n R ie s e n u nd die h e lle re n Z w e r g e v o n d e n s c h w ä c h e r e n Z w erg en . W ir sa h e n , d a ß d ie H a u p t v a r ia b le in d e r F o lg e d e r S p e k t r a lt y p e n d ie T e m p e r a t u r w a r, ob sch o n w ir n ic h t a u ß e r a c h t g e la s s e n h a b e n , d a ß d er D r u c k e in e a n d e r e m ö g lic h e V e r ä n d e r lic h e ist.
N u n w is se n w ir , d a ß in n e r h a lb e in e r ein zeln en K la s s e d e r S p e k t r a lf o lg e n o c h e in e z w e ite V e r ä n d e r lic h k e it s ic h b e m e r k b a r m a c h t . M a n w ird g e n e ig t sein , zu v e r m u t e n , d a ß d e r D r u c k d ie neu- a u ft r e t e n d e V e r ä n d e r lic h e is t. E n t w ic k lu n g e n a u f G r u n d d e r B o h r s c h e n T h e o r ie z e ig e n , w a r u m d a s s o is t. D ie fu n d a m e n t a le A n w e n d u n g d e r B o h r s c h e n T h e o r ie a u f S t e r n a tm o s p h ä r e n w ir d ste ts m it d e m N a m e n M e g h N a d S a h a v e r k n ü p ft b le ib e n . I c h w e rd e e in e n k u r z e n Ü b e r b lic k ü ber d ie n e u e n E r r u n g e n s c h a ft e n fü r u n s e r e u n m it t e l
b a r e E r k e n n t n is d e r S t e r n s p e k t r e n u n d d e r S te r n t e m p e r a tu r e n g e b e n u n d w e r d e d a n n z e ig e n , w ie d ie s e u n d d ie g r o ß e F ü ll e fr ü h e r e r B e o b a c h tu n g e n ü b e r S te r n s p e k tr e n in e in fa c h e r W e is e n a c h d e r m o d e rn e n A t o m th e o r ie zu d e u te n sin d .
S c h o n u m 19 x 3 fa n d e n A d a m s u n d se in e M it a r b e it e r a m M o u n t W i l s o n : u n t e r S te r n e n g le ic h e n S p e k t r a lt y p s w a r e n d ie je n ig e n m it k le in e r e r E ig e n b e w e g u n g im V i o l e t t r e l a t i v s c h w ä c h e r a ls so lc h e m it g r o ß e r E ig e n b e w e g u n g . S t a t i s t i s c h b e t r a c h t e t b e d e u t e t k le in e E ig e n b e w e g u n g a b e r g ro ß e n A b s t a n d u n d d a h e r fü r e in e g e g e b e n e sc h e in b a re H e llig k e it g r o ß e a b s o lu te H e llig k e it . D a h e r z e ig te n d ie R ie se n im V i o l e t t s c h w ä c h e r e S p e k tr e n a ls d ie Z w e rg e g le ic h e n T y p e s . D ie s w a r e in es d e r fr ü h e s te n A n z e ic h e n f ü r d ie h e u te w o h lb e k a n n t e T a t s a c h e , d a ß b e i g e g e b e n e m S p e k t r a l t y p d ie R ie s e n n ie d rig e r e e f f e k t i v e T e m p e r a tu r e n h a b e n a ls d ie Z w e rg e . A ls A d a m s s e in e B e o b a c h t u n g e n a u f L in ie n s p e k t r e n a u s d e h n te , fa n d er, d a ß in n e r h a lb e in e s g e g e b e n e n T y p s g e w is s e L in ie n a n I n t e n s i t ä t m it w a c h s e n d e r a b s o lu te r H e lli g k e i t d e s S te rn e s Z u n a h m en , w ä h r e n d a n d e r e s c h w ä c h e r w u rd e n . F u n k e n lin ie n w ie 1 4 2 1 6 S r + w a r e n in a b s o lu t h e lls te n S te r n e n a m i n t e n s iv s t e n ; , , L in ie n n ie d rig e r T e m p e r a t u r “ w ie X 4 60 7 S r w a r e n in d e n a b s o lu t s c h w ä c h s te n S t e r n e n a m in t e n s iv s t e n . A n S te r n e n b e k a n n te r a b s o lu t e r H e llig k e it k o n n t e e r fü r v e r s c h ie d e n e L in ie n e m p ir is c h e K u r v e n ü b e r den Z u s a m m e n h a n g z w is c h e n L in ie n in t e n s it ä t u n d a b s o lu te r S t e r n h e llig k e it a u fs te lle n , u n d k o n n t e d a n n d ie s e K u r v e n b e n u t z e n , u m d ie a b s o lu te n H e llig k e ite n a n d e r e r S te rn e d u r c h S c h ä t z u n g d e r L in ie n in t e n s it ä t e n in ih r e n S p e k t r e n zu b e s tim m e n . E in V e r g le ic h d e r so g e fu n d e n e n a b s o lu te n H e llig k e ite n m it d e n s c h e in b a r e n g a b d a n n d e n A b s t a n d . A u f d ie s e m W e g e lie ß e n sich d ie A b s t ä n d e v o n H u n d e r te n v o n S te r n e n a u s ih ren S p e k t r e n
M i l n e : Neuere A rb eiten au f dem G eb iete der S tellarp h y sik . 703 Heft 30. "I
23. 7. 1926 J
e r m it t e ln . D ie G ru n d la g e d er M e th o d e i s t e m p ir is c h , a b e r je d w e d e T h e o rie d e r S t e r n s p e k t r e n m u ß ü b e r d ie B e z ie h u n g , d ie in n e r h a lb e in e s S p e k t r a l t y p s z w is ch e n L in ie n in t e n s it ä t u n d a b s o lu t e r H e llig k e it b e s te h t u nd ü b e r d a s v e r s c h ie d e n e V e r h a lt e n v ersch ie d e n er L in ie n A u f k lä r u n g g e b e n .
E in e V o r s te llu n g v o n d e r L i c h t v e r t e i l u n g im k o n t in u ie r lic h e n S p e k tru m e in e s S t e r n e s k a n n m a n a u s sein em F a rb en in d ex e r h a l t e n ; e r is t d e f in ie r t a ls der Ü b e rs c h u ß d e r s c h e in b a r e n p h o to g r a p h is c h e n G rö ß e d e s S te r n e s ü b e r se in e s c h e in b a r e v isu elle G rö ß e . J e r ö te r d e r S te rn is t, d e s t o sc h w ä c h e r is t se in e p h o t o g r a p h is c h w i r k s a m e S tra h lu n g im V e r h ä lt n is zu s e in e r o p t is c h w ir k s a m e n . D ie b e id e n G r ö ß e n a n g a b e n s in d ro h g e sp ro c h e n I n t e n s itä t s m a ß e in z w e i v e r s c h ie d e n e n G e b ie te n des S p e k tr u m s (z. B . A 4250 u n d A 5700), u n d w e n n m a n a n n im m t, d a ß d ie I n t e n s i t ä t s k u r v e d e m P la n c k s c h e n G e s e t z f o lg t , so k a n n m a n die, e ff e k t iv e T e m p e r a t u r a u s d e m b e o b a c h t e t e n I n t e n s i t ä t s v e r h ä lt n is in d ie s e n b e id e n W e lle n lä n g e n a b le it e n . D ie fo lg e n d e T a b e lle e n t h ä lt e in ig e F a r b e n in d ic e s , d ie n e u e rd in g s v o m M o u n t W ils o n v e r ö f fe n t lic h t w u rd e n .
Z u sam m en han g des F a rb e n in d e x m it der e ffek tive n T e m p e la tu r eines Sternes.
Spektrum
Farben- 1 Effektive index | Temperatur
Riesen
Farben- Effektive index | Temperatur
Zwerge
B o - 0,32 10,500°
B 5 — 0,17 10,000°
A o ^ 0,00 9,230°
F o + 0,38 7,000°
G o + 0,86 5 »300° + 0,72 5 .7 7 0 °
G5 + 1,15 4,610 + 0,83 5 .5 0 0 °
K o F I >4^ 3.860 + 0,99 4,880°
K 5 + i >84 3.270° + 1.26 4,120 °
Ma + 1,88 3,080 0 + 1 ,7 6 3.3300
D ie g r ö ß e r e n F a rb e n in d ic e s u n d d a h e r d ie n ie d r ig e r e n e ffe k t iv e n T e m p e r a tu r e n d e r R ie s e n im V e r g le ic h zu d en en d e r Z w e r g e t r e t e n g u t h e r v o r .
(D ie T e m p e r a tu r e n in d ieser T a b e lle sin d n ic h t u n m it t e lb a r a u s d en F a r b e n in d ic e s a b g e le it e t w o r d e n , s o n d e rn sin d den W ils in g s c h e n T e m p e r a t u r b e s t im m u n g e n fü r R iesen e n tn o m m e n w o rd e n , d ie f ü r d ie h e iß e r e n S te rn e w a h r s c h e in lic h v i e l zu n ie d r ig sin d .)
E in e a n d e r e G rö ß e , die in d en le t z t e n J a h r e n v i e l g e m e ss e n w o r d e n ist, is t die effek tiv e W e lle n länge. S t e h t e in g ro b e s B e u g u n g s g it te r v o r d e m O b j e k t i v g in es T e le s k o p e s, so lie fe r t je d e r a u f g e n o m m e n e S te r n e in M itte lb ild u n d e in e R e ih e s c h w ä c h e r e r S e ite n b ild e r , d ie in W a h r h e it k le in e S p e k t r e n sin d . D a s S c h w ä r z u n g s z e n tr u m je d e s S e it e n b ild e s h ä n g t v o n der I n t e n s it ä t s v e r t e ilu n g im S t e r n lic h t e a b , u n d M essu n g en d es A b s ta n d e s , z. B . d e s e r s te n P a a r e s der S e ite n b ild e r, e rg e b e n d ie e ffek tiv e W ellen lä n g e fü r d ie sp e z ie ll b e n u t z t e o p t is c h e u n d p h o to g r a p h is c h e A n o rd n u n g . D ie
e ff e k t iv e n W e lle n lä n g e n n eh m e n n a c h d e n fr ü h e n S p e k t r a lt y p e n h in a b u n d sin d lä n g e r f ü r R ie s e n a ls f ü r Z w e r g e d e s se lb e n T y p e s .
W e d e r d ie U n te r s u c h u n g e n d es F a r b e n in d e x n o c h d ie je n ig e n d e r e ff e k t iv e n W e lle n lä n g e k ö n n e n a ls b e fr ie d ig e n d e r E r s a t z fü r d e ta illie r te U n t e r s u c h u n g e n d e r I n t e n s i t ä t s v e r t e ilu n g im g a n z e n S p e k t r u m g e lte n . D ie v is u e lle n , s p e k tr a lp h o t o - m e tr is c h e n B e o b a c h t u n g e n v o n W i l s i n g , S c h e i - n e r u n d M ü n c h u n d d ie p h o t o g r a p h is c h - s p e k t r a l
p h o to m e tr is c h e n B e o b a c h t u n g e n v o n R o s e n b e r g , b e id e a n e in e r R e ih e v o n ü b e r d a s g a n z e e r r e ic h b a r e S p e k t r u m v e r t e ilt e n W e lle n lä n g e n a n g e s te llt , sin d U n te r s u c h u n g e n d ie s e r A r t . S ie s in d n e u e r d in g s v o n B r i l l v o n n e u e m d is k u t ie r t w o rd e n , u n d e in e n A u s z u g s e in e r R e d u k t io n e n z e ig t d ie fo lg e n d e T a b e lle :
Stern tem p eraturen n ach Wi l s i n g u nd Ro s e n b e r g.
Spektrum Wilsing Rosenberg
B o 12,300° 30,000°
B 5 11,480° 18,000°
A o 10,250° 12,000°
A 5 9,000° 9,000°
Fo 7 .9 5 0 0 7. 8 5 0 °
F 5 6,88o° 6 ,9 3 ° °
Go 5 .9 8 o° 6,000°
g5 5,280° 5 .3 0 0 °
K o 4 -5 7 0 ° 4 .5 7 0 °
K 5 4,000° 3 .8 4 0 °
Ma 3 .5 0 0 ° 3 .5 8 o °
V e rs c h ie d e n e R e d u k t io n s w e is e n e r g e b e n v e r sc h ie d e n e S k a le n , b e s o n d e rs fü r d ie fr ü h e n T y p e n , a b e r d ie R o s e n b e r g s c h e n T e m p e r a t u r e n b le ib e n o b e r h a lb d e s A - O - T y p e s s t e t s w e s e n t lic h h ö h e r a ls d ie v o n W i l s i n g . M a n n im m t a llg e m e in a n , d a ß W ils in g s B e o b a c h t u n g e n zu n ie d r ig e T e m p e r a t u r e n fü r d ie B - S t e r n e e r g e b e n u n d d a ß d ie w a h r e n W e r t e w a h r s c h e in lic h z w is c h e n d e n b e id e n S k a le n lie g e n .
M it e in e r p h o to e le k tr is c h e n Z e lle z u r M e ssu n g d e r I n t e n s i t ä t s v e r t e ilu n g in S t e r n s p e k t r o g r a m m e n h a t S a m p s o n e in ig e se h r in te r e s s a n te E r g e b n is s e e rh a lte n . E in ig e se in e r T e m p e r a tu r e n , e r h a lte n a u s V e r g le ic h u n g e n m it C a p e lla (5500 °), se ie n h ier a n g e g e b e n :
Stern Spektrum Temperatur
y Cass. . . Bo 16,900°
a Lyrae . . Ao 11,20 0 °
a Aquilae . a5 10,000°
ß Cass. . . F5 8,800°
Polaris. . . F8 6,8oo°
£ Cygni . . Ko 5>io o°
a Cass. . . Ko 4,700°
ß Androm. . Ma 3.5 0 0°
E in ig e M e s su n g e n n a c h d e r s p e k t r a lp h o t o - m e tr is c h e n K e ilm e th o d e , d ie jü n g s t H . M . P l a s - k e t t v e r ö f fe n t lic h t h a t, lie fe r n fo lg e n d e S t e r n te m p e r a tu r e n :
56*
7°4 Mi l n e: N euere A rb e ite n au f dem G eb iete der S te lla rp h y sik . I Die Natur
wissenschaften
Stern Spektrum Temperatur
y Cass. . . B o 15,000°
s Persei . . B o 15,000°
oc C y g n i . . A2 9,000°
ö Cass. . . a5 9,000°
oc A u rig a e . Go 5,500 — 6,000 ° ß G em in. K o 5 ,0 0 0 -5 ,5 0 0 ° P l a s k e t t h a t a u c h d a s k o n t in u ie r lic h e S p e k t r u m d e r S o n n e u n t e r s u c h t, in d e m e r e in e n fe in e n S p a lt b e n u t z t e , u n d g e fu n d e n , d a ß es d e m S p e k tr u m e in e s s c h w a r z e n S tr a h le r s w e it n ä h e r k o m m t, a ls m a n b is d a h in a n g e n o m m e n h a t t e .
G a n z b e so n d e rs e r fo lg r e ic h w a r e n V e r s u c h e w ä h r e n d d e r le tz t e n J a h re , u m d ie W ä r m e s t r a h lu n g d e r S te r n e d ir e k t zu m e ss e n . C o b l e n t z h a t e in e n n ic h t s e le k t iv e n E m p fä n g e r h e r g e s te llt — a u s e in e m T h e r m o e le m e n t in e in e r V a k u u m z e lle , d ie d u r c h e in F lu o r it fe n s t e r a b g e s c h lo s s e n is t — , d e r e in ig e h u n d e r t M a le e m p fin d lic h e r i s t a ls ir g e n d e in f r ü h e r h e r g e s te llte s S te r n r a d io m e t e r . G a lv a n o m e t e r a u s s c h lä g e v o n 15 c m k a n n m a n v o n h e lle n r o te n S te r n e n w ie oc O r io n is e rh a lte n u n d e in e n A u s s c h la g v o n 1 m m s o g a r n o c h v o n B - S t e r n e n 4. G rö ß e . D ie e rs te n M e s su n g e n a n S te r n e n w u rd e n 19 1 4 a m L i c k o b s e r v a t o r iu m a n g e s te llt, u n d n e u e r d in g s s in d e in e M e n g e B e o b a c h tu n g e n a m L o w e ll O b s e r v a t o r y u n d a u f d e m M o u n t W ils o n a n g e s t e llt w o rd e n . D u r c h V e r w e n d u n g p a s s e n d e r F ilt e r k a n n m a n d ie E n e r g ie v e r t e ilu n g ü b e r d a s g a n z e S p e k t r u m e r h a lte n , u n d z w a r u n m it t e lb a r in E n e r g ie e in h e ite n o h n e K a lib r ie r u n g m it p h o to m e tr is c h e n B e o b a c h tu n g e n . D ie fo lg e n d e T a b e lle e n t h ä lt e in ig e T e m p e r a tu r e n , d ie C o b l e n t z a u s se in e n M e s su n g e n a b g e le ite t h a t :
M essungen von Stern tem p eraturen m it T h erm o elem enten.
Stern Spektrum Temperatur
e O rionis . . . B o 13,000 ° — 14,000°
ß O rionis . . . B8 10,000°— 12,000°
oc Can. m aj. A o 8 ,o o o ° — 11,000°
oc Can. min. F 5 5 ,5 0 0 °— 7,500°
oc A u rig a e . . Go 5 ,3 0 0 °— 6,500°
oc B o o tis . . . K o 3 ,5 0 0 ° - 4,500°
oc T a u ri . . . k5 2,8o o° — 4,500°
oc O rionis < . . Ma 2,800°'— 3,300°
F ü r B e o b a c h t u n g e n d e r s p e k t r a le n E n e r g ie v e r t e ilu n g w ie a u c h fü r d ie M e s s u n g v o n V e r ä n d e r lic h e n d ü r fte d a s S t e r n r a d io m e t e r e in e g r o ß e Z u k u n f t h a b e n .
D ie n e u e rlic h e M e s su n g v o n S t e r n d u r c h m e s sern a u f d e m M o u n t W ils o n m it H ilfe e in e s I n t e r fe r o m e te rs v o n Mi c h e l s o n lie fe r t e in e d ir e k t e M e ssu n g d e r O b e r flä c h e n h e llig k e it u n d s o m it d e r e ff e k t iv e n T e m p e r a t u r . D e n n n a c h w o h l- b e k a n n te n G e s e t z e n i s t d e r B e t r a g a n E n e r g ie , d ie v o n e in e r s t r a h le n d e n F lä c h e z u u n s g e la n g t, m it ih re r a b s o lu te n F lä c h e n h e llig k e it v e r k n ü p f t d u r c h d ie F o r m e l:
E in fallen d e 1 (O berflächen helligkeit) x (Raum- S trah lu n g J ~~ w in k el beim Beobachter.) F ü r e in e n S te r n w ir d d a r a u s :
O b erfläclien h elligk eit - H elligk eit (W m keldurchm esser)2 D ie G r ö ß e n k la s s e e in e s S te r n e s g ib t sein e s c h e in b a r e H e llig k e it . D e r P r o p o r t io n a lit ä t s fa k t o r k a n n e n t w e d e r a u s d e r K e n n t n is d e r ä q u iv a le n te n L i c h t s t ä r k e d e r G r ö ß e n k la s s e n s k a la o d e r d u rch V e r g le ic h m it e in e m S t e r n e b e k a n n t e n D u r c h m e sse rs u n d v o n d e r s e lb e n F lä c h e n h e llig k e it w ie d ie S o n n e g e fu n d e n w e r d e n . D e r g e m e ss e n e D u r c h m e sse r v o n oc O r io n is 0 //,0 4 7 g i b t a u f d iese W e is e e in e O b e r flä c h e n h e llig k e it v o n 4,6 G rö ß e n k la ss e n , w e n n m a n d ie je n ig e d e r S o n n e a ls N u ll
p u n k t n im m t . D a s e r g ib t e in e T e m p e r a t u r v o n 3000 °, w ie es se in e m S p e k t r a l t y p M a d u rc h a u s e n t s p r ic h t. Ä h n lic h h a t oc B o o t is e in e n W in k e l
d u rc h m e s s e r v o n o //,o22 , w a s e in e O b e r flä c h e n h e llig k e it v o n 2,2 G r ö ß e n k la s s e n u n d e in e T e m p e r a t u r v o n 4 1 9 0 0 lie fe r t .
D ie v e r s c h ie d e n e n M e th o d e n d e r F o r s c h u n g stim m e n d a rin ü b e re in , d a ß d e r S p e k t r a l t y p v o r a lle m e in e F u n k t io n d e r e ff e k t iv e n T e m p e r a t u r is t. A u c h h in s ic h t lic h d e r G r ö ß e n o r d n u n g d e r T e m p e r a t u r e n s t im m e n sie ü b e re in , fü r d ie s p ä te n T y p e n s o g a r h in s ic h t lic h d e r Z a h le n w e r te ; fü r d ie f r ü h e n T y p e n g e h e n sie d a r in e t w a s a u s e in a n d e r.
R i c h t e t m a n d a s A u g e n m e r k a u f fe in e r e E in z e l
h e it e n , so s t im m e n s ie a u c h d a r in ü b e re in , d a ß d ie e f f e k t i v e T e m p e r a t u r e in e F u n k t i o n so w o h l d e r a b s o lu te n H e llig k e it a ls a u c h d e s S p e k t r a l
t y p s is t. W a s d a s k o n tin u ie r lic h e S p e k t r u m a n la n g t, so i s t fü r e in e n g e g e b e n e n S p e k t r a lt y p d ie a b s o lu te H e llig k e it u m so g r ö ß e r , je n ie d rig e r d ie e ff e k t iv e T e m p e r a t u r l i e g t ; h in s ic h tlic h d es I / im 'm sp e k tr u m s h in g e g e n i s t d ie E n t w ic k lu n g d e r F u n k e n lin ie n u m so g r ö ß e r, je g r ö ß e r d ie a b s o lu te H e lli g k e i t is t . D ie s e r s c h e in t w id e r s p r u c h s v o ll. I n n e r h a lb e in e r u m fa s s e n d e n S p e k t r a l
k la s s e — d. h. in e in e r G r u p p e v o n S te rn e n , d ie d e n s e lb e n a llg e m e in e n T y p u s v o n S p e k t r u m a u f w e ise n — h a b e n d ie R ie s e n n ie d r ig e r e T e m p e r a tu re n , a b e r e in e s t ä r k e r e E n t w i c k l u n g d e rje n ig e n L in ie n , d ie m a n a ls , , L in ie n h o h e r T e m p e r a t u r “ zu b e z e ic h n e n s ic h g e w ö h n t h a t .
J e d e B e s t im m u n g d e r e f f e k t i v e n T e m p e r a t u r a u s d e r r e la t iv e n I n t e n s i t ä t a n z w e i S t e lle n des k o n t in u ie r lic h e n S p e k t r u m s b e r u h t a u f d e r A n w e n d u n g d es P la n c k s c h e n G e s e tz e s . V e r s c h ie d e n e P a a r e v o n M e ß s t e lle n w e r d e n n ic h t d ie s e lb e T e m p e r a t u r e rg e b e n , w e n n d a s k o n t in u ie r lic h e S p e k t r u m n ic h t d a s e in e s s c h w a r z e n S tr a h le r s is t. I n e r s te r N ä h e r u n g s t im m e n d ie k o n t in u ie r lic h e n S t e r n s p e k tr e n m it d e n S p e k t r e n s c h w a r z e r S t r a h le r ü b e re in , a b e r es i s t u n b e k a n n t , m it w e lc h e r G e n a u ig k e it. O ffe n b a r w ir d d ie F r a g e d u r c h d a s A u f t r e t e n v o n A b s o r p t io n s lin ie n v e r w ic k e lt . E s is t n o t w e n d ig , d ie I n t e n s i t ä t z w is c h e n d e n L in ie n zu m e sse n , a b e r d ie s d ü r f t e s c h w e r h a lt e n ,
M i l n e : Neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Stellarphysik. 705 H eft 30. 1
23. 7. 1926J
w e n n d ie L in ie n e n g b e isa m m en lie g e n . M a n m u ß s o g a r e r w a r te n , d a ß b is zu ein em g e w is s e n G r a d e d ie A n w e s e n h e it v o n A b s o r p tio n s lin ie n d ie V e r t e ilu n g d e r E n e r g ie im k o n t in u ie r lic h e n S p e k t r u m ä n d e r t ; d e n n ein e G assc h ic h t, d ie e in e A b s o r p t io n s lin ie v e r u r s a c h t , w ird v e r m u t lic h d ie E n e r g ie , d ie sie a b so r b ie r t, n ich t a u f s p e ic h e r n . S ie w ir d sie g le ic h m ä ß ig n a c h a u ß e n u n d n a c h in n e n e m it t ie r e n . D ie S tra h lu n g n a c h a u ß e n is t d ie R e s t i n t e n s it ä t , d ie w ir in d e r L i n ie b e o b a c h te n . D ie E m is s io n n a ch in n n en k e h r t in d e n S t e r n z u r ü c k u n d w ir d ih n ein w e n ig h e iß e r e r h a lte n , a ls es so n s t d e r F a l l w äre. D e n A b s o r p t io n s lin ie n n a c h d ü r ft e a ls o d ie E n e r g ie v e r te ilu n g im k o n t in u ie r lic h e n S te r n s p e k tr u m e in e r h ö h e r e n T e m p e r a t u r e n t sp re ch en , a ls d e r G e s a m t b e t r a g d e r S t r a h lu n g sie a n z e ig t. A n e in e m s p e z ie lle n F a ll e k a n n m a n se h en , d a ß d ie G e g e n w a r t v o n A b s o r p t io n s lin ie n w a h r sc h e in lic h E in f lu ß a u f d a s k o n t in u ie r lic h e S p e k t r u m h a t. D e n n w e n n d a s S p e k t r u m so v o n L in ie n w im m e lte , d a ß ü b e r h a u p t k e in k o n t in u ie r lic h e s S p e k t r u m m e h r ü b r ig b lie b e , so m ü ß t e d a s g e ra d e so sein , a ls w e n n ü b e r h a u p t k e in e A b s o r p t io n s lin ie n d a w ä re n . D e r G e s a m t b e t r a g a n E n e r g ie , d e r d ie O b e r flä c h e e in e s S te rn e s v e r lä ß t , h ä n g t w a h r s c h e in lic h z u m g r ö ß t e n T e il v o n d e n V o r g ä n g e n im I n n e r n d e s S te r n e s a b u n d n u r se h r w e n ig v o n d e r S t r u k t u r n a h e d e r O b e r flä c h e , u n d e r m u ß a n ir g e n d e in e r S te lle d es S p e k t r u m s h e r v o r b r e c h e n .
E in e a n d e r e m ö g lic h e Q u e lle fü r A b w e ic h u n g e n v o n d e r s c h w a r z e n S tr a h lu n g lie g t in d e n T e m p e r a tu r g r a d ie n te n in d e n ä u ß e re n S c h ic h t e n . D ie a u s d e r O b e r flä c h e a u s tr e te n d e S t r a h lu n g w ir d s i c h a u s S tra h le n z u s a m m e n s e tz e n , d ie in v e r s c h ie d e n e n T ie fe n e m it t ie r t w e r d e n u n d d e re n j e d e r d u r c h d ie S ch ich te n g e s c h w ä c h t w ir d , d ie e r p a s s ie r e n m u ß . F ü r je d e e in z e ln e W e lle n lä n g e w ir d es e in e g e w isse m ittle r e T ie f e g e b e n , b is z u d e r w ir h in a b s e h e n u n d die v o n d e r D u r c h lä s s ig k e it f ü r je n e W e lle n lä n g e a b h ä n g t. D ie a n d e r O b e r f lä c h e a u s tr e te n d e S tra h lu n g k a n n a ls in je n e r m it t le r e n T ie fe e rz e u g t a u f g e fa ß t w e rd e n . I s t d ie m it tle r e T ie fe fü r a lle T e ile d e s S p e k t r u m s w e s e n t lic h d ie selb e, so w ird d ie S t r a h lu n g in d e n v e r s c h ie d e n e n T e ile n des S p e k t r u m s d e r s e lb e n T e m p e r a t u r e n tsp re c h e n , n ä m lic h d e r T e m p e r a t u r je n e r m it t le r e n S c h ic h t, der sie e n t s p r in g t , u n d d a s r e s u ltie r e n d e k o n tin u ie rlich e S p e k t r u m w ir d s i c h d e m e in e s sc h w a r z e n K ö rp e rs n ä h e r n . I s t a b e r d ie D u r c h lä s s ig k e it fü r v e r sc h ie d e n e W e lle n lä n g e n v e r s c h ie d e n , so w ird d ie S t r a h lu n g a u s v e r s c h ie d e n e n T ie fe n sta m m e n ; w o d ie D u r c h lä s s ig k e it g r ö ß e r is t a ls im M itte l, s t a m m t d ie S t r a h lu n g a u s g r ö ß e r e r T ie fe , d. h. a u s Z o n e n v o n h ö h e r e r T e m p e r a tu r u n d is t in te n s iv e r . D a s r e s u lt ie r e n d e S p e k t r u m w ird d a h e r k e in n o r m a le s se in .
F e r n e r k a n n d ie S tr e u u n g a n d e n G a s te ilc h e n d a s S p e k t r u m v e r z e r r e n , d en n d ie S tr e u u n g a n G a s t e ilc h e n v a r i i e r t m it d er v ie r te n P o t e n z d er W e lle n lä n g e u n d w ü r d e d e m g e m ä ß d ie I n t e n s i t ä t
im b la u e n u n d u lt r a v io le t t e n G e b ie t e h e r a b s e tz e n . O b d ie S t r e u u n g in e in e r S te r n a tm o s p h ä r e m e r k lic h i s t o d e r n ic h t, h ä n g t v o n d e m V e r h ä lt n is s e d e s A b s o r p t io n s k o e ff iz ie n t e n zu d e m S t r e u u n g s k o e ff i
z ie n te n a b . I s t d ie A b s o r p t io n v e r g le ic h s w e is e b e d e u te n d e r , d a n n w e r d e n w ir , v o m I n n e r n d es S te rn e s n a c h a u ß e n g e h e n d , e in e S c h ic h t e rre ic h e n , w o d ie D ic h t e z u k le in is t , u m n o c h e in e m e rk lic h e S t r e u u n g h e r v o r z u r u fe n , u n d z w a r b e v o r w ir d ie S c h ic h te n v e r la s s e n h a b e n , in d e n e n m e rk lic h e A b s o r p t io n u n d E m is s io n s t a t t f i n d e t . E s sin d A n z e ic h e n v o r h a n d e n , d a ß d ie s in d e r S o n n e d e r F a l l is t .
W ir h a b e n e in ig e s a n g e fü h r t , w a s e in e A b w e i c h u n g d e r S t r a h lu n g v o n d e r s c h w a r z e n h e r v o r r u fe n k ö n n te . M a n k ö n n t e e in w e n d e n , d a ß d ie S c h w ie r ig k e it d e r B e w e is fü h r u n g d o c h n a c h e in e r a n d e r e n S e it e h in lä g e . M it w e lc h e r B e r e c h t ig u n g e r w a r t e t m a n d e n n ü b e r h a u p t , d a ß d a s k o n t in u ie r lic h e S p e k t r u m d e m e in e s s c h w a r z e n S tr a h le r s e n t s p r e c h e n s o llte ? D ie A n t w o r t d a r a u f l a u t e t : D ie T h e o r ie le h r t, d a ß irg e n d e in e n u r h in re ic h e n d a u s g e d e h n te A n s a m m lu n g v o n M a te r ie , s e lb s t e in G a s v o n e in h e itlic h e r T e m p e r a tu r , ein N o r m a ls p e k t r u m lie fe r n s o llte , w e n n m a n v o n d e r S t r e u u n g a b s ie h t ; w ir k ö n n e n a ls o n ic h ts a n d e re s a ls d ie F o lg e n e in e s T e m p e r a t u r g r a d ie n t e n p rü fe n . I n A b w e s e n h e it e in e s s o lc h e n G r a d ie n te n w ü r d e d a s S p e k t r u m n u r in s o w e it v o n e in e m n o r m a le n a b w e ic h e n , a ls e in v o n a u ß e n a u f d e n S te r n fa lle n d e r S t r a h l n u r t e ilw e is e u n d n ic h t v o lls t ä n d ig a b s o r b ie r t w ü r d e .
T h e r m o d y n a m is c h e Ü b e r le g u n g e n d ie s e r A r t g e b e n in d e ss e n g a r k e in e A u f k lä r u n g ü b e r d ie E n t s t e h u n g d e s k o n t in u ie r lic h e n S p e k t r u m s . N a c h d e r A t o m t h e o r ie i s t d ie E m is s io n s t r a h le n d e r E n e r g ie s t e ts m o n o c h r o m a tis c h , u n d e in k o n t i
n u ie r lic h e s S p e k t r u m k o m m t n u r z u s t a n d e d u r c h Ü b e r la g e r u n g e in e r A n z a h l v o n Q u a n t e n v e r s c h ie d e n e r F r e q u e n z . A l s e in B e is p ie l d a fü r h a b e n w ir d a s k o n t in u ie r lic h e S p e k t r u m , d a s je n s e it s d e r G re n z e e in e r o p t is c h e n S e r ie lie g t . A l s E m is s io n s s p e k tr u m w ir d e s d u r c h E in f a n g e n e in e s E le k t r o n s v o n e in e m io n is ie r te n A t o m e e r z e u g t ; d ie e m it t ie r t e F r e q u e n z h ä n g t s o w o h l v o n d e r a n fä n g lic h e n k in e t is c h e n E n e r g ie d e s E le k t r o n s a ls a u c h v o n d e m I o n is a tio n s p o t e n t ia le d e s A to m s f ü r d a s b e t r a c h t e t e E n e r g ie n iv e a u a b . A ls ^4 6 - s o rp ^ o n ss p e k tr u m w ir d e s d u r c h p h o t o e le k t r is c h e A b t r e n n u n g e in e s E l e k t r o n s m it a n s c h lie ß e n d e r Io n is a tio n d e s A t o m s h e r v o r g e r u fe n . D a s k o n tin u ie r lic h e S p e k t r u m , w e lc h e s in d ie s e r W e is e u n te r h a lb d e r G r e n z e d e r B a lm e r s e r ie e n t s t e h t, i s t in c o e le s tis c h e n S p e k t r e n b e k a n n t ; in E m is s io n k e n n t m a n e s im F la s h s p e k t r u m d e r S o n n e u n d in d e n G a s n e b e ln ; in A b s o r p t io n i s t es in e in ig e n d e r h e iß e re n S te r n e b e k a n n t . F ü r d a s I n n e re e in e s S te rn e s s p r ic h t E d d i n g t o n f a s t d e n g a n z e n B e t r a g d e r S t r a h lu n g s o lc h e n p h o t o e le k t r is c h e n I o n is a tio n e n u n d E in fä n g e n z u . E s i s t n o c h n ic h t m ö g lic h , e tw a s d a r ü b e r a u s z u s a g e n , o b d a s k o n tin u ie r lic h e S p e k t r u m im v is u e lle n G e b ie t e a u f
