Ph 13
Geschichte

Originalarbeit von Taylor

Interferenzerscheinungen bei schwachem Licht

von G.I. Taylor, B.A., Trinity College

(in Verbindung mit Professor Sir J.J. Thomson, F.R.S.')

(gelesen am 25. Januar 1909)

 

Die Phänomene der Ionisierung durch Licht und durch Röntgenstrahlung haben zu einer Theorie geführt, nach der die Energie ungleichmäßig über die Wellenfront verteilt ist (J.J. Thomson, Proc. Camb. Phil. Soc. YIV, p. 417, 1907). Es gibt Regionen mit maximaler Energie, die weit getrennt sind durch ungestörte Flächen. Wenn die Intensität des Lichts verringert wird, werden diese Regionen noch weiter getrennt, aber der Betrag der Energie in irgend einer dieser Regionen ändert sich nicht; weil sie in unteilbaren Einheiten auftritt.

Insofern waren alle Beweise, die vorgebracht wurden um diese Theorie zu stützen, indirekte Beweise; da alle üblichen optischen Phänomene durchschnittliche Effekte sind und somit unbrauchbar sind für die Differenzierung zwischen der gebräuchlichen elektromagnetischen Theorie und der Verbesserung dieser Theorie, die wir betrachten. Sir J.J. Thomson jedoch glaubte, wenn die Intensität des Lichts in einem Beugungsfilter so weit reduziert würde, dass nur wenige dieser unteilbaren Energieeinheiten die Huygens-Zone sofort erreichen könnten, würden die üblichen Phänomene der Beugung eingeschränkt. Es wurden Fotographien vom Schatten einer Nadel gemacht, wobei die Lichtquelle ein schmaler Spalt war, der vor einer Gasflamme angebracht war. Die Intensität des Lichts wurde durch Rauchglasscheiben verringert.

Bevor man irgendwelche Belichtungen machte, war es notwendig, herauszufinden, welcher Anteil des Lichts durch diese Scheiben ausgefiltert wurde. Eine fotographische Platte wurde dem direkten Gaslicht eine bestimmte Zeit ausgesetzt. Die Gasflamme wurde dann durch verschiedene Scheiben verdunkelt, die verwandt werden wurden, und andere fotographische Platten wurden dem Licht solange ausgesetzt, bis sie so schwarz waren, wie die erste Platte, die vollkommen entwickelt war. Die Belichtungszeiten, die nötig waren um dieses Resultat zu erzeugen, wurden indirekt proportional zu den Intensitäten gesetzt. Experimente, die gemacht wurden um die Wahrheit dieser Annahme zu testen, zeigten, dass dieses wahr war, wenn das Licht nicht zu schwach war.

Es wurden fünf Fotographien gemacht, die erste mit direktem Licht und die anderen mit verschiedenen Scheiben, die zwischen die Gasflamme und den Spalt gebracht wurden. Die Belichtungszeit für die erste Fotographie erhielt man durch Versuche, ein bestimmter Standard der Dunkelheit der fotographischen Platte wurde erreicht, wenn sie total entwickelt war. Die verbleibenden Belichtungszeiten wurden von der Ersten im inversen Verhältnis zu den entsprechenden Intensitäten gewonnen. Die längste Zeit waren 2000 Stunden oder etwa 3 Monate. In keinem Fall gab es eine Abnahme in der Schärfe der Filter obwohl--nicht alle Platten das Niveau an Dunkelheit der ersten Fotographie erreichten.

Um eine ungefähre Vorstellung von der Energie des Lichts zu bekommen, das auf die fotographischen Platten, in diesem Experimenten, fällt, wurde eine fotographische Platte in einer Entfernung von zwei Metern in dem Licht einer normalen Kerze solange ausgesetzt, bis die komplette Entwicklung dem üblichen Niveau der Dunkelheit entsprach. Zehn Sekunden waren dafür genug. Eine einfache Rechnung zeigt, dass der Betrag an Energie, der während der längsten Belichtungszeit auf die fotographische Platte fällt, derselbe ist, der von einer normalen Kerze abgegeben wird, die in einer Entfernung von etwas mehr als einer Meile steht. Nimmt man den Wert der von Drude für die Energie im sichtbaren Teil des Spektrums einer normalen Kerze angegeben wird, der Betrag der Energie der auf einen Quadratzentimeter der fotographischen Platte ist 5·10-6 Erg pro Sekunde und. der Betrag pro Kubikzentimeter seiner Strahlung ist 1,6·10-16 Erg.

Nach Sir J.J. Thomson stellt dieser Wert eine obere Grenze für den Betrag an Energie dar der in einem der unteilbaren Einheiten, die oben erwähnt wurden, enthalten ist.