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	Friedrich Hasenöhrl: Über die Umwandlung kinetischer Energie in Strahlung

F. Hasenöhrl (Wien), Über die Umwandlung kinetischer Energie in Strahlung.

Es wurde bereits von Thiesen^[1] gezeigt, daß eine beiderseitig spiegelnde Platte einen Widerstand erfährt, wenn sie sich durch einen mit (nach allen Richtungen gleichmäßig verteilter) Strahlung erfüllten Raum bewegt. Die Größe dieses Widerstandes ergibt sich zu

$R=2fu\beta \,$,

wenn $f$ die Fläche der Platte, $u$ die Energiedichte der Strahlung, $\beta$ der Quotient aus der Translationsgeschwindigkeit der Platte in die Lichtgeschwindigkeit ist. In obigem Ausdruck sind Größen von der Ordnung $\beta ^{3}$ an vernachlässigt. Thiesen bemerkt, daß der gefundene Widerstand so klein ist, daß sein Einfluß auf die Bewegung eines Körpers von irgendwie erheblicher Masse ganz vernachlässigt werden kann; daß jedoch die Bewegung eines Moleküles durch denselben wesentlich modifiziert werden müßte.

Ich habe mir nun im folgenden die Aufgabe gestellt, diese Frage eingehender zu studieren. An Stelle einer beiderseitig spiegelnden Platte habe ich andere Körper betrachtet, die noch eher ein, wenn auch ganz rohes, Bild der Moleküle abgeben können. Die Berechnung des Widerstandes, den die Bewegung eines solchen Körpers erfährt, geschieht am einfachsten mit Hilfe des Relativitätsprinzipes. Man hat dabei von dem Ausdruck für die Kraft auszugehen, den parallele Strahlung auf den ruhend gedachten Körper ausübt.

Ich habe drei hierhergehörige Beispiele durchgerechnet:

1. Eine reflektierende Kugel, deren Radius $a$ groß gegen die Wellenlänge der Strahlung ist. Die Kraft, welche parallele Strahlung von der Energiedichte $w$ auf eine solche Kugel ausübt ist $\pi a^{2}w$. Der Widerstand, den sie erfährt, ergibt sich in erster Annäherung zu

$R={\frac {4\pi a^{2}}{3}}\cdot u\cdot \beta$.

(Die Berechnung der höheren Glieder hat hier und bei den folgenden Beispielen keinerlei Schwierigkeit.) Da der Radius eines Moleküles im allgemeinen als klein gegen die Wellenlänge der Strahlung zu betrachten ist, kann dieses Beispiel auch nicht ein angenähertes Bild tatsächlicher Vorgänge liefern. Wir betrachten demnach:

2. Eine reflektierende Kugel, deren Radius $a$ klein gegen die Wellenlänge der Strahlung ist. Der Druck paralleler Strahlung auf eine solche, ruhend gedachte Kugel ist nach Schwarzschild^[2] gleich:

${\frac {14}{3}}\pi a^{2}\cdot \left({\frac {2\pi a\nu }{c}}\right)^{4}\cdot w$,

wo wieder $w$ die Energiedichte, $\nu$ die Schwingungszahl der einfallenden Strahlung ist. Der Widerstand, den die Kugel durch die im unendlich kleinen Spektralgebiet $d\nu$ enthaltene Strahlung von der Energiedichte $u_{\nu }d\nu$ erfährt, ergibt sich zu:

$R={\frac {112}{9}}\pi a^{2}\cdot \left({\frac {2\pi a\nu }{c}}\right)^{4}u_{\nu }d\nu \cdot \beta$

3. Ein freies Elektron. Fällt parallele Strahlung auf ein solches, so gerät es in Schwingung, und man überzeugt sich, daß, abgesehen von den periodischen Kräften, die eben die Schwingung erregen, eine Translationskraft in der Fortpflanzungsrichtung der Strahlen wirkt, deren Betrag sich (falls die einfallende Strahlung

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1. M. Thiesen, Verh. d. D. Phys. Ges. 3, 177–180, 1901.
2. K. Schwarzschild, Münch. Ber. S. 293, 1902.

Empfohlene Zitierweise:
Friedrich Hasenöhrl: Über die Umwandlung kinetischer Energie in Strahlung. S. Hirzel, Physikalische Zeitschrift, 10, S. 829-830, Leipzig 1909, Seite 829. Digitale Volltext-Ausgabe bei Wikisource, URL: https://de.wikisource.org/w/index.php?title=Seite:HasenoehrlUmwandlung.djvu/1&oldid=- (Version vom 1.8.2018)