M a x v. L a u e zum TO. Geburtstug geun'dmet
Inhaltsiibersicht
Der Vorgang der Reflexion und Brechung wird entgegen den ublichen theoretischen Darstellungen nicht fur eine unendlich ausgedehnte sondern -wie es tatsac,hlich den experimentellen Verhaltnissen iinmer entspricht -fur eine seitlich begrenzte Welle bebrachtet. Dabei ergibt, sich der Vorgang der Strahlversetzung als ein allgeineine~, nicht auf die Totalreflexion beschranktes Phanomen, das auBer bei der Reflexion an durchsichtigen Medien immer auftritt,. Allerdings ist die Strahlverset,zung ini allgenieinen sehr vie1 kleiner als die bei Tot,& reflexion in der Nahe des Grenzwiukels.
Zwischen der in alleu Lehrbuchern der theoretischen Physik ublichen Darstellung des Vorgangs der Reflexion und Brechung einerseits und den Bedurfnissen des Experimentalphysikers anderseits besteht eine auffillige Diskrepanz, die selten genug herrorgehoben wird. Bei der ublichen theoretischen Behandlung werden Reflexion und Brechung I n e n d l i c h a u s g e d e h n t e r Wellen behaudelt, was zur Folge hat, da13 in1 ersten Mecliuni eiii e i n h e i t l i c h e s Feld esistiert, das durch ifberlagerung der einfallenden Welle Q, und der reflektieiten Welle Q, entsteht, narnlich Q, + Q,, die niiteinander interferieren und an keiner Stelle des ersten Mediums getrennt. sindini Gegensatz zum Bedurfnis des messenden Physikers, der z. B. das Reflexionsvermogen bestininlen will. Seinen Wunschen wurde es entsprechen, wenn q u e r zur F o r t p f l a n z u l i g s r i c h t u n g b e g r e n z t e Wellen zugrunde gelegt wurden, aber solche sind keine Losungen der M a xwellschen Gleichunge~i mehr. Der einzige Fall, in dem man theoretisch eiue begrenzte Welle betrachtet hat, ist der der Totalreflexion; hier ist dies eine N o t w e n d i g k e i t , da man sonst nicht versteht, wieso im zw-eiten Medium ein Energiestrom langs der Trennungsflache auftreten kann, obwohl die gesanite Energie der einfallenden Relle sich in der reflektierten Welle wiederfindet.
Man kann eine begrenzte Welle dadurch herstellen, daB man unendlich viele unbegrenzte Wellen verschiedener Richtung uberlagert, so daB sie sich ruit Ausnahme eiries bestininiten Rinkelbereiches durch Interferenz zerstoren: Auf den Fall der Totalreflexion hat J o h . P i c h t1) diese Methode nrigeweridet; sie erfordert aber ziexulich erhebliche Rechnung. Rlan kann aber auch, wie es zuerst CI. S c h a ef e r und R u t h Pich2) bei den1 gleichen Problern getan haben, direkt seitlich be-1) Joh. P i c h t , Ann. Physik ( 5 ) 3, 433 (1929).
- el. Schaefer u. R. P i c h , Ann. Physik ( 5 ) 30, 215 (1937).