Untersucht man das durch ein Prisma (aus Steinsalz) erhaltene Spektrum mit dem Thermometer, so zeigt sich die Wärme nicht gleichmäßig über das Spektrum verteilt. Sie ist am violetten Ende gering, wächst gegen das rote Ende hin, ja noch darüber hinaus, nimmt dann ab und verschwindet erst in einer Entfernung von Rot, die etwa so groß ist als die sichtbare Länge des Spektrums. (W. Herschel 1800.)
Im Sonnenlichte sind also Wärmestrahlen vorhanden, welche so stark brechbar sind wie die Lichtstrahlen, helle Wärmestrahlen, und zudem noch eine beträchtliche Menge Wärmestrahlen, die weniger brechbar sind als die roten Lichtstrahlen, dunkle oder ultrarote Wärmestrahlen, weil sie jenseits des Rot im dunklen Teil des Spektrums liegen. Die „dunklen“ Wärmestrahlen der Sonne sind etwa doppelt so viel, als die „hellen“.
Die Wärmestrahlen irdischer Wärmequellen sind um so weniger brechbar, je niedriger deren Temperatur ist, und bei wachsender Temperatur kommen immer mehr Strahlen höherer Brechbarkeit dazu. Dunkle Wärmequellen, wie etwa die Wand eines Blechgefäßes, in dem sich heißes Wasser befindet, oder eine Ofenplatte, die noch nicht glüht, senden nur dunkle Wärmestrahlen aus; erst nach Beginn der Rotglut, ca. 500°, treten auch noch helle Wärmestrahlen dazu, zunächst im Rot, und je mehr der Körper glühend wird, desto mehr verbreiten sich die hellen Wärmestrahlen vom Rot aus über das ganze Spektrum. Erst bei 2000° treten auch die violetten Strahlen auf, so daß erst nach 2000° reines Weiß eintritt. Doch sind stets die hellen Wärmestrahlen viel weniger als die dunklen; sie betragen bei einer Öl- oder Gasflamme nur 1 resp. 2% der Gesamtstrahlung, und bei elektrischem Licht nur 10%. Da im Sonnenlichte ca. 33% helle Strahlen vorhanden sind, so möchte man schließen, daß die Temperatur der Sonne viel höher sei als die des elektrischen Lichtbogens, denn je heißer die Quelle, um so größer ist der Prozentsatz der hellen Strahlen. Allein die Sonnenstrahlen kommen nicht unverändert zu uns, sondern beim Durchgange durch die Atmosphäre werden vorzugsweise die dunklen Wärmestrahlen absorbiert. Das Licht leuchtender Insekten besteht fast nur aus hellen Strahlen im Gelb.
238. Durchgang der Wärmestrahlen.
Sehr eigentümlich verhalten sich die Stoffe beim Durchgange der Wärmestrahlen. Farblose Stoffe lassen die hellen Wärmestrahlen ebensogut durch wie die Lichtstrahlen. Wesentlich anders verhalten sie sich aber gegenüber den dunklen Wärmestrahlen. Nur Steinsalz läßt auch nahezu alle dunklen Wärmestrahlen durch: alle anderen absorbieren beträchtliche Mengen der Wärmestrahlen und zwar anfangend von den am wenigsten brechbaren Strahlen; sie verkürzen demnach das Wärmespektrum. Glas läßt z. B. von den dunklen Wärmestrahlen einer Flamme oder eines weißglühenden Platindrahtes nur etwa ein Viertel durch, von den dunklen Wärmestrahlen eines dunklen Körpers von 100° aber gar keine. Noch weniger dunkle Wärmestrahlen läßt Alaun, Wasser, Eis u. s. w. durch.
Von den farblosen, einfachen Gasen lassen Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff nicht bloß alle hellen, sondern auch fast alle dunklen Wärmestrahlen durch. Zusammengesetzte Gase absorbieren jedoch viel mehr von den dunklen Wärmestrahlen; z. B. Kohlensäure absorbiert 90 mal so viel wie die atmosphärische (trockene) Luft, Sumpfgas 403 mal, ölbildendes Gas 970 mal so viel. Die Absorption in einem Gase ist im allgemeinen um so bedeutender, je komplizierter seine Zusammensetzung ist; Wasserdampf absorbiert 60 mal so viel Wärmestrahlen wie eine gleiche Masse von Sauerstoff- und Wasserstoffgas; Ammoniak 150 mal so viel wie seine Elemente.
Sehr viel dunkle Wärme absorbiert auch der in der Luft enthaltene Wasserdampf; sie wird direkt zur Erwärmung der Luft verwendet. Wenn andrerseits die Gegenstände auf der Erde Wärme ausstrahlen, die ja nur dunkle Wärme ist, so wird diese zum größten Teil von der Luftfeuchtigkeit absorbiert, und zwar um so stärker, je feuchter die Luft ist.
239. Die chemischen Strahlen.
Die Sonnenstrahlen können auch eine chemische Wirkung hervorbringen; beim Photographieren wird dadurch Jodsilber zersetzt. Läßt man das Spektrum des Sonnenlichtes auf eine photographische Platte fallen, so zeigt sich die Stärke der chemischen Wirkung nicht gerade der Helligkeit der Farben proportional, sondern sie ist im Rot verschwindend klein, nur wenig merklich, doch wachsend von Gelb bis Blau, wächst sehr stark im Dunkelblau und ist im Violett am stärksten. Aber auch noch jenseits des sichtbaren Violett ist chemische Wirkung vorhanden in abnehmender Stärke und verschwindet erst in einer Entfernung vom Violett, die ungefähr der Breite des sichtbaren Spektrums gleich ist.
