Mitführungskoeffizient

Mitführungsko|effizi|ent,

 

der von J. A. Fresnel 1818 vorausgesagte und 1851 von A. H. L. Fizeau experimentell gefundene Koeffizient F = 1—1 / n² (fresnelscher Mitführungskoeffizient) im Ausdruck

 

für die Phasengeschwindigkeit c' des Lichts in einem bewegten Medium mit der Brechzahl n; dabei ist v die Komponente der Geschwindigkeit des bewegten Mediums in (positives Vorzeichen) beziehungsweise entgegen (negatives Vorzeichen) der Ausbreitungsrichtung des Lichts (c Lichtgeschwindigkeit im Vakuum).

 

Während Fresnel den Mitführungskoeffizienten aufgrund der (irrigen) Annahme herleitete, dass in bewegten Medien eine teilweise Mitführung des Lichtäthers stattfindet, beruht das Auftreten des Mitführungskoeffizienten tatsächlich auf einer Änderung

 

der Brechzahl des Mediums und damit der Phasengeschwindigkeit des Lichts (es werden mehr oder weniger Moleküle in der Zeiteinheit von der Lichterregung erfasst als im ruhenden Medium). Den genauen Wert des Mitführungskoeffizienten liefert die spezielle Relativitätstheorie bei Anwendung des Additionstheorems für Geschwindigkeiten; der fresnelsche Mitführungskoeffizient stellt eine erste Näherung dar. Bei Berücksichtigung der Änderung der Wellenlänge λ des Lichts im bewegten Körper infolge des Doppler-Effektes ergibt sich der zuerst von H. A. Lorentz angegebene lorentzsche Mitführungskoeffizient: