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Auszug aus einer Abhandlung ber die eigenthmliche Doppelbrechung welche der Bergkrystall in Richtung seiner Axe darbietet.

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276
IV.
Auszug aus eincr Abh.andlung iibdr die
eigenthiirnliche Doppelbrechun,g, welche der
Bergkrystall in Richtung seiner Axe darbietet;
con A. Fr es n e 1.
( W i e w o h l eine kurze Nachricht von jener rnerkwiirdigen BIodification des Lichts, welche d e r verewigte F r e s n e l m i t dem Nnmen
d e r Circularpolarisation belegt bat, bereits irn Bd. XII. (88) S. 390.
dieser Annalen gegeben worden i s t , s 3 diirrte es doch jetzt, da
d e r Gegenstand durcli d i e vorhergehende Abhandlung ein erneutes Interesse bekommen hat, nicht iiberlliissig seyn, diese ausfiitirlicliere, nocli von dem Eutdecker selbst in d e n Annul. (2c clwm.
et de phys. T. XXFWL p . 147. bekannt gemachte Darstellung
mitzutheilen.)
-__-
-
N o c h ehe Hrn. F r e s n e l die Zweitheilang des Lichts
mittelst dieser Doppelbrechung gelungen war, hatte e r
die unterecheidenden Kennzeichen derselben in einer Notiz iiber die Doppelbrechung des zusaminengedruckten
Glases *) vorausgesehen und angegeben. Die Erfahrung
hat das Angekiirrdigte bestatigt.
Bevor wir die neuen Erscheinungen beschreibeu,
mussen wir eine rnerkwiirdige Modification des Lichts
kennen lehren, mit welcher sie in inniger Beziehung
stelien, und von der Hr. F r e s n e l die Gesetze in einer
am Elide des J. 1817 dem Institute iiberreichten Abhandlung aufgestellt hat.
W e n n man einen Lichtstrahl, nachdeln e r polarisirt
worden ist, hinter einander zwei totale Reflexionen im
Innern eines Glas - Parallelepipeds erleiden liifst , unter
einer Incidenz von etwa 51" **) und in einer gegen die
*) Dies. Ann. nd. XIX. (95.) S. 544.
'*) Das Glas-Parallelepiped m d s so geschnitten seyn, d & d i e
Ein- u n d Austrittflschen senkreclit gegcn den Strahl zu stelien
kommcn, darnit sic auf ilin keine polarisirende Wirkung ausiiben.
277
urspriingliche Polarisationsebene um 450 geneigten Ebene;
SO scheint er, wenn man ihn mit einem Kalkspatb-Rhomboeder untersucht, vollkommen depolarisirt zu seyn, d. b.
e r giebt imlncr zwei gleich starke Rilder, in welches Azimuth man aucb den Hauptschnitt des Rliomboeders drehen mag. Er unterscbeidet sich iudefs von dem gemeinen Licbte dadurch, dafs e r erstlich, sobald er vor seinem Eintritt in das Rhomboeder d u d ein diinnea Krystallblattchen gegangen ist, zwei farbige Bilder giebt, ond
zweitens, dafs er alle Kennzeichen des polarisirten Lichtes wieder annimmt, wenn man ihn in einem zweiten
Glas -Parallelepiped abermals zwei solche totale Reflexionen wie die ersten erleiden lacst, in welchem Azimuthe
auch iibrigens die neue Reflexionsebene gegen die friihere
liegen mag. Das gemeine Licht wird dagegen durch keine
Auzahl lotaler Reflexionen in seincn Eigenschaften urn
irgend etwas gegndert.
Die Farben, welche das so durch zwei totale Reflexioncn modificirte Licht in diinnen Krystallblkittchen entwickelt, sind sehr verscbieden von dencn, welche das gewahnliche polarisirte Licht giebt ; sie entsprechen auf dem
Farbenkreis von E e w t o n Punkten, die von den durch
letzteres Licht erzeugten zwei Ergsnzuugsfarben gleich
weit, d. b. von jeder derselben uin einen Quadranten,
abstehen. Diefs Kennzeichen, uud besouders das bereits
erwshnte, d a b das so modificirte Licht nacli zwei neueo
totalen Reflexionen wieder die Eigenschaft des polarisirten Lichts annimmt, beweisen, dafs jenes betrachtet werden kann, als bestehend aus zwei gegen einander rechtwinklich polarisirten Strahlen, die in ihrem Gange urn
eine Viertel Undulation verschieden sind.
Mittelst dieser theoretiscben Definition und der fur
die Iuterferenz polarisirter Strahlen geltenden Regeln, welche zur Auffinduug der allgemeincn Formeln fiir die gewiihnliclien Farbeuerscbeiuungen diiuner Krystallbl~ltcl~eu
gedieiit haben, ist es Hrn. F r e s n e l auch leicht gelun-
270
gen , die besonderen Farben zu berechnen, welche durch
diese neue Lichtart in eben den Blattchen hervorgerufen
werden. Er ist dadurch zu mehreren sonderbaren Theoremen gefiihrt worden, von denen folgendes am merkwiirdigsten ist.
Bringt man ein Krystallblattchen zwischen zwei sich
rechtwinklich kreuzende Glas - Parallelepipede , in denen
das zovor polarisirte Licht, unter der Zncidenz von 5 1 O
vier totale Reflexionen erleidet, zwei vor seinem Eintritt in das Blattchen (welches wir als rechtwinklich gegen die Strahlen annehmen), und zwei nach seinem Austritt aus demselben, uiid dreht inan ferner das Blattchen
so, dafs seine Axe einen W i n k e l von 45" macht init den
beiden Reflexionsebenen; so zeigt diok System die optiechen Eigenschaften der senkrecht gegen die Axe gescbnittenen Bergkrystall- Platten, so wie die der Fliissigkeiten,
welche das polarisirte Licht firben. Dreht inan den IIauptschnitt des Rhomboedors, mit denen mau das ausfahrende
Licht untcrsucht, so verandern die beideii Bilder allnialig
die Natur ihrer Farbe, statt dafs sie in dem gewohnlichen
Fall bei den diinnen Krystallblattchen nur in der Lebhaftigkeit ihrer Farben eine Veranderung erleiden; die Natur
dieser Farben hangt ferner nur a b von- der Neigung der
urspriinglichen Polarisationsebene gegcn den Hauptschuitt
des Rhomboeders, d. h. voin Winkel zwischen der ersten und letzten Polarisationsebene. W e n n dieser W h k e l constant bleibt, kann man das aus dem Krystallblattchen und den Glas - Parallelepipeden zusammengesetzte
System UUI den hindurcbgehondeii Strahl beliebig drehen,
ohne daduroh die F a r b e der Bilder zu verandern *).
+
*) D i e Errahrung zeigt, dafs, wenn die sonderbaren Farbenerscheinuagen der senkrecht gegen die Ase geschnittenen BergkrystallPlatten rollkommen nachgeahmt werdan sollcn , die verscllicdepen Farbenstrahlen in den besagten Krystallblittchen Doppelbrechungen erleiden iniisscn , die i m umgekehrten VerhBltniL
h e r Undulationstiingen stehea.
279
Diese Aehnlichkeit in den optiscben Eigenscbaften zwischen diesem kleinen Appnrat und den senkrecht gegen
die Axe geschnittenen Bergkrystall-Platten war es, welche Hrn. P r e s n e l die Eigeiithiimlichkeiten derjenigen
Doppelbrechung, die der Bergkrystall parallel seiner Axe
auf die Strahlen ausiibt, vorhersehen liefs.
Um diese Doppelbrechung augenfallig zu machen,
schnitt Hr. F r e s n e 1 aus einer Bergkrystall -Saule eiu
sehr stumpfes Prisma, dessen brecliender Winkel 152O
betrug, iind das mit seinen beiden Seiten gleich geneigt
war gegen die ,4xe der Saule. Er achromatisirte es d a m
bestmaglich durch zwei auf die Ein- und Austrittsfllche
geklebte Halbprislneu vou Glas. Die beiden Bilder, welche er dadurch erhielt, besafsen wirklich die vorausgesehenen Eigenschaften. Da indefs der Achromatismus, den
dieses Verfahren giebt , immer nur sehr unvollkommen
ist, so ersetzte Hr. F r e s n e l die beiden Halbprismen von
Glas durch zwei Halbprismen von Bergkrystall, geschnitten aus einer andern Ssule, deren optische Eigeiischaften
die umgekehrten von den der ersteu waren. Nun folgt
aus den Formeln, durch welclie Hr. F r e s n e l die Farbenerscheiaungen des Terpeutinols und der gegen die
Axe senkrechten Bergkrystall- Platten dargestellt hat, dafs
der erwahnte Gegensatz davoti herruhrt , dafs derjenige
der beiden Lichtbiindel, welcher gemisse Platten schneller durchl%uft, in auderen Platten der langsamer gehende
ist. W e i l demnach der Lichtbundel, welcher in dem
mittleren Prisma weniger gebrochen wird, der stlrker
gebrochene in den beiden Zufsern Halbprismen ist, uberdiefs die brechenden Winkel dieser uingekehrt gegen den
Winkel des mittleren Prisma’s liegen, so beqeift man,
dafs die erzeiigten kleinen Divergenzeu diejenige, welche
aus dem dazwischen liegenden Prisma entspringt, verstarken, statt sie zu vermindern, wie es der Fall seyn wiirde,
wenn die drei Prisineu aus eiiier Siiule oder BUS Slulen
gleicher Natur geschnitten worden wsren.
280
Dieser Apparat hat den grofsen Vonug, dafs e r eines vollkommenen Achromatismus f6hig ist, oder dafs er
jede nicht zur Doppelbrechung gehiirige Dispersion von
Farbenstrahlen verhindert , und direct zu bestatigen erlaubt, was Hr. F r e s n e l in einer zu Anfange des Jahres
1818 dem Institute iiberreichten Abhandlung ausgesprochen hat, nhmlich, dafs diese Dqq’elbrechung auf die
verschiedenen Farbenstrahlen mit sehr verschiedener Starke
wirkt, weit starker auf die violetten Strahlen als auf die
rothen. Es ist fast unntithig zu beinerkeu, wie es nothwendig s e g , dafs die beiden Halbprismen ihre Krystallaxen in der Verlhgerung der Axe des intermediaren Prisma’s liegen haben, und dafs die Lichtstrahlen den Apparat in der gemeinschaftlichen Richtung dieser Axen durchlaufen oder wenigs~ens niir sehr kleiue Winkel mit ihr
machen; denn, wenn sie sich urn ein Betrhchtliches von
derselben entfernten , wiirden sie die gewYiihnliche und
weit stgrkere Doppelbrechung erleiden , welche der Krystall senkrecht gegen seine Axe ausiibt. Das Auseinanderweichen der beiden Bilder macht man merklicher, ti cnn
man die Anzahl der Prisinen rermehrt.
Die beiden divergirenden Lichtbiindel, welche man
aiif diese W e i s e erhalt, man mag nun polarisirtes oder
gewiilinliches Licht angewandt haben, zeigen wie es Hr.
F r e s n e 1 rorausgesagt hatte, genau dieselben charakteristischen Eigenschaften, welche das durch zwei totale Reflexiouen modificirte Licht besitzt. W e u n man
sie mit einein Zialkspalh-Rhouiboeder untersucht, giebt
jeder von ihnen zwei Bilder von gleicher Starke; und,
wenn man sie unter der Incidenz 5.i:O
zwei totale Reflexionen im Innern cines Glas-Parallelepipeds erleiden
lafst, sind sie vollstsndig polnrisirt nach Ebenen, die
um 4 5 O gegen die Reflemionsebene neigen. Die Polarisationsebene des einen Eiindels liegt rechts, die des andern links von der Reflexionsebene. Der erste Biindel
ist also durchaiis deln durch zwei totale Beflexionen mo-
281
dificirten Licht Shnlich, dessen Reflexionsebene links von
der Ebene der urspriingliclien Polarisation befindlich gewesen ware, und der andere Biindel verhalt sich so, wie
wenn die Ebene dieser beiden totaleii Reflexionen rechts
von der ursprunglichen Polarisationsebene gelcgen hatte.
Mit anderen W o r t e n : Jeder der bciden zum Prisma hinaustretenden Lichtbundel kann betrachtet vierden, als bestehend aus zwei Wellens>-stemen, die gegen einandcr
rechtwinklicli polarisirt, und in ihrem Gange urn eine
Viertel-Undulation von einander verschieden sind. In
dem ersteren Biindel hat das Wellensystem, welches um
eine Viertel- Undulation voraus ist, seine Polarisationsebene links liegen von der des nachfolgenden Wellens y s t e m ; in dem andern Biindel liegt dagegen die erstere
Polarisationsebene rechts von der zweiten. Mit einem
W o r t , die optischen Eigcnechaften beider Bundel sind
gleich, nur liegen sie gegen einander umgelrehrt, und
diefs bewirlrt, dafs der eine sich so von der Rechten zur
Linken vcrh8It, wie der andere von der Linhen zur Rechten. Erwiigt man iiberdiefs, dafs ein so modificirter Strahl,
von welcher Seite man ihu auch nehme, keine Verschiedenheit in seinen Reflexionen oder Kefractionen zeigt,
vishrend der Strahl, welcher die gc~viihnliche Polarisation erlitten hat, senkrecht gcgen seine Polarisatioiisebcne
ganz andere Eigenschaften wie in Richtung dieser Ebene
darbietet, so wird man natiirlich dararif gcfuhrt, dieser
neiien Modification des Lichts den Namen Cz'rculnr-Polurisution zu geben, sie in Circularpolarisation von rechts
nach links und Circularpolarisation von links nach rechts
eiizutheilen, und diejenige Polarisation, welche H u y
g e n s zuerst bei der Doppelbrechung des Kalkspaths
wahrgenouimen, und M a 1u s d u r c j b l o k e Reflexion von
der Oberflache drirchsicbtiger K6rper hervorgebracht hat,
mit dew Namen der geradhz'gcn Polarisation zu bcIegen.
Noch natiirlicher entspringen diese Bcncnnungen aus
-
282
der Hypothese, welche Hr. F r e s n e l iiber die Natur der
Lichtvibrationen aufgestellt und in den Annal. de chz'mie et de physique, T. XVII. p. 179. etc., bekannt
gemacht hat *). Er nimint a n , daCs die Lichtvibrationen
in der Ebene der Wellen selbst, senkrecht auf die Hichtung der Strahlen geschehen, und daCs ein Liclitbundel
polarisirt ist, wenn seiue Vibrationen iinmer in gleicher
Richtung geschehen, seine Polarisationsebeue diejenige
Ebene ist, gegen welche die kleinen Schwingungsbewegungen der Aclhertheilchen immer senkrecht bleiben. Uarails folgt, d a h , wcun iwei WTellensysteme von gleiclier
Stiirke, die gegen einander rechtwinklich polarisirt sind,
d. ti. deren Schwingungsbewegungen senkrecht auf einander geschehen, in ihrcin Gange um eine Viertel-Undnlation von einander verschieden sind, die ziisammengesetzte
Bewegung, welche jedes Molecul dadurcli erhiilt , nicht
mehr g e r a d h i g ist, wie in den beidcn Lichtbiindcln einzeln genommen, sondern lireisfiirmig und niit gleichfiiriniger Geschwindigkeit begabt. Die Molecule drehea sich
von der Rechten zur I h k e n , wenn das vordere Wellensystem seine Polarisationsebene rechts liegen hat von der
des urn eine Viertel- Undulation zuriickbleibendeu Wellensystems; dagegen drehen sie sich von der Linken zur
Rechten, sobald die erstere Ehene links von der zweiten liegt, oder, falls die heiden Polarisationsebenen deli
ersten Fall darbieten, sobald der Untcrschied im Gange
dnei Viertel- Undulationen betragt **). Bei dieser allge') Dieser schon friilier mehrmals e r w i h n t e hufsatz sol1 gelegentliclr niitgetlieilt werden.
P.
") W e n n d e r Untwscliied im Gange d e r Wellensystemie, statt
einer geradcn o d w ungeraden Anzalil van Viertel-Undulationen,
eine Bruchzahl w i r e , so wiirden die Schwingungsbewcguogen
w e d e r geradlinig n o r h kreisfiirmig, sondern effiptiscli seyn. M a n
bringt diese Schwingungsart Irervor, w e n n man die Anzahl oder
den Einlallswinkel der totalen Reflexionen, welche d e r polarisirte
Stralil ei leidet, v c r h d e r t . Man kann auch diese interriieililre M o dification durch zwei totale Heflexionen bei d e m inneren Einlalls-
283
meinen Drebung der Molecule urn ihre Gleichgewichtslage ist einzusehen, dafs sie, wegen der fortschreitenden
Bewegung der Wellen, nicht immer in demselben h u genblick dieselben Punkte in den von ihnen beschriebenen Kreisen einnehmen. Um sich ihre relativen Lagen
vorzustellen, mufs man bedenken, dafs die Molecule,
welche irn Gleichgewiclitszustande auf einer und derselben dein Strahle parallelen Geraden lagen, sich nun auf
einer urn diese Linie als Axe sehr gerad gcwundenen
Schraobenlinie befinden , dcren Gange die Lange einer
Undulation haben. Drelit man nun diese Schraubenlinie
urn ihre Axe mit einer gleichfiirmigen Bewegung, und
zwar so, d a t sie in der Zeit, wzhrend welcher eine
Lichtundulation vollbracht wird, einen Umlauf beschreibt,
und erwggt man uberdiefs, dais, in jedem unendlicb dunnen Querschnilt senkrecht auf dem Strahl, alle Molecule
dieselben Rewegungen maclren und ihre Lagen zu einander behalten; so hat man eiue genaue Vorstellang von
der Vibrationsart, welche, nach der obigen Hypothese,
die Circularpolarisation ausinacbt.
Allein abgesehen von jeder Hypothese iiber die Xatur der Lichtvibrationen folgt aus den Thatsaclieu und
den allgemeineii Gesetzen der Interferenz polarisirtcr Strahlen: 1) Jeder der beiden Lichtbundel, welche durch die
laogs der Axe des Bergkrystalls wirkende Doppelbrechung
von eiunnder getrennt werden , lal'st sich betrachten a h
bestehend aus zwei gegen einander rechtwinklich polarisirten und im Gange um eine Viertel-Undulation verschiedenen Wellensystemen, +obei die Polarisationsebene
des vorderen Wellensystems in dem einen Bundel recbts,
und in deln andern links liegt von der Polarisationsebene
'
winkel 54;' erhalten, wenn man das Azimuth der Reflerionsebene, welclies w i r qu 45' gegen die urspriingliche Polarisationscbenc angenommen haben vrrindert. Die Reclinuug zeigt, dars
die beschriebcnen Curven in diesem Palle auch noch Ellipsen
,
sind.
des hinteren Wellensystems. 2) Diese beiden Licbtbiindel durchlaufen den Bergkrystall nicht mit gleicher Gescbwindigkeit in Ricbtung seiner Axe, vielmehr ist dic
Geschwindigkeit, nach der Natur des Bergkrystalls, bald
bei dem von rechts uach links circular polarisirten, bald
bei dein von links nacli rechts polarisirten etwas griifser
als bei dem andern, docb ist der Unterschied in der Geschwindigkeit in beiden Falleu gleicb. Damit eiii solcber
Unterschied in dem Gange dieser beiden Lichtbundel
stattfinden kiinne, mufs begrciflichermeise der Krystall,
obgleich sonst rings urn seine Axe alles gleich ist, vermiige der Anordnuiig seiner Theilcben oder deren individuellen Constitution, von der Rechten zur Linken nicht
so wie von der Linken zur Rechten beschaffen seyn.
DieCs vorausgesetzt, wolleu mir I I U ~betrachten, was
geschieht, wenn man einen polarisirten Strahl parallel der
Axe in den Krystall eindringeu Mst. Es folgt aus deu
Interferenzgesetzen (pder aus dein allgeineinen I’rincipe
der Zusammensetziing kleiner Bewegungen , iin Fall iiian
die besprochene Hypothese annimmt), daCs ein geradlinig
polarisirtes Wellensystem ersetzt werden kanu durch zwei
andere unter sich rechtminkliche und in ihrein Gange zusainmenfallende Systeme, und dafs man fur jedes von diesen
wicderum zwei audere Wellensjsteme substituireu kann,
welche eine und dieselbe Polarisationsebene haben, in
ihrein Gange aber um cine Viertel- Undulation verschieden sind, indem das eine urn eine Achtel-Undulation voraus: das andere uin eben so vie1 zuruck ist. D i e t giebt
vier gleich starke Welleusysteine, vou denen zwei, unter
sich rechtwinklicb polarisirte, urn eine Viertel-Undulation
zuriicksteheii gegen die beiden andern, nach denselbeu
Ebenen polarisirten Systemen. W e n n inan sich nun jedes der beiden hinteren Wellensysteme mit dern der beiden vorderen Welleiisysteme, welches nacli seukrechter
Richtung polarisirt ist, coiiibiuirt denkt, so sieht man, dal‘s
mau zwei gleiche Lichtbundel bat, die circular polarisirt
285 '
sind, der eine von der Rechten zur Linken, der andere
von der Linken zur Rechten, welche noch nicht in ihrem
Gange verschieden sind. Zwei Lichtbiindel dieser Art
durchlaufen abcr den Bergkrystall parallel seiner ,4xe mit
verschiedener Geschwindigkeit) ist nun der Krystall zu
einem Prisma geschnitten, uod begegnen die Biindel die
Ein- und Austrittsfllche unter schiefer Incidenz, so werden sie nach verschiedenen Richtungen gebrochen , weil
eine Verschiedenheit in der Geschwindigkeit notliwendig
eine Verschiedenheit in der Brechung nach sicli zieht,
und so geben sie zwei getrennte Bilder von gleicher Intensitit.
W e n n es eine senkrecht gegen die Axe geschnittene
Platte ist, welche der polarisirte Strahl durchlauft, so werden die beiden Lichtbiindel, was ihre Nchtungen betrifft,
nicht von einander getrennt, nur wird der eine den andern urn eine kleine, proportional mit der Lsnge der
Bahn wacbsende G r b t c vorauslaufen. Aus denselben Interferenzgesetzen ist nun leicht zu ersehen, dafs diese beiden Lichtbiindel, von denen einer von der Rechten zur Linken, der andere von der Linken zur Rechten circular polarisirt ist, zusammen iininer ein geradlinig, nach einer
einzigen Richtung polarisirtes Welleusysteln wieder erzeugen, welclien Unterschied im Gange sie aucli besitzen
inbgen, und daCs diesor Gang-Unterschied nur eine ihm
proportionale Winkelablenkung in der Polarisationsebene
des zur Platte hinaustretenden complexen Lichtes bewirkt;
eine Ablenkung, die von der Recbten zur Linken oder
von der Linken zur Rechten geschieht, je nachdem der
vorangehende Lichtbundel vou der Linken zur Rechten
oder vou der Reclilen zur Linken circular polarisirt ist.
Erlitten alle Farbenstrahlen, aus denen das weiCse
Licht besleht, diese Doppelbrecbung in gleichem Grade,
d. h. wsre der Unterscbied in dem Gange der beiden
Lichtbundel nach Durchlaufung einer gleichen Strecke im
Krystall gleich fiir die verschiedenen Farbenstrahlen , so
286
wiirde die Ablenkung der Polarisationsebene sich umgekehrt wie die Undulationsl~ngeverhalten, wie man durch
die Interferenzformeln findet. Allein diese Doppelbrechung ist im Gegentheil sehr ungleich fur die verschiedenen Farbenstrahlen, wie man direct beobachten kann, und
es scheint, dafs sie sich umgekehrt wie die UndulationsIiinge verhllt, oder, mit andern Worten, d a b der kleine
Unterschied in dem Gange der beiden in entgegengesetztem Sinn circular polarisirten Strahlen gleich ist fur eine
gleicbe Zahl von Wellcn, wie grofs auch die Undulationslange seyn mag; denn es folgt aus dieser Annahme,
d a k die Ablenkung der Polarisationsebene des ausfahrenden Lichts sich umgekehrt wie das Quadrat der Undiilationsliuge eines jeden Farbenstrahls verhalten mufs, iibereinstimmend mit den Beobachtungeu des Hrn. B i o t .
Der Unterschied in der Ablenkung der Polarisationsebeuen der verschiedenen Farbenstrahlen ist die Ursache
der Farbenerscheinungen, welche man bemerkt, wenn
man einen polarisirten Strahl weifsen Lichts nach seinem
Durchgange durch eine senkrecbt gegen die Axe geschnittene Bergkrystall- Platte mit eincm Kalkspath-Rhomboeder untersucht. Die verschiedeeen Farbehstrahlen, aus
denen das ausfahrende Licht besteht, konnen sicli offenbar, da sie nach verschiedenen Azimuthen polarisirt sind,
nicltt in gleichem Verhaltnifs unter dem gemdhnlichen und
ungewiihnlichen Bilde vertbeilen , und diese mussen folglich complementare Farben zeigen. Da das directe Licht
aus einer IJnendlichkeit rasch auf einander folgender, nach
allen Richtungen geradlinig polarisirter Wellensysteme besteht, so gilt von jedem dieser Systeme dasselbe, was von
eineln einzigen polarisirten Strahl gesagt worden ist, und
es m u t sich wie dieser verhalten.
Dafs die beiden
Bilder nicht gefirbt sind, ruhrt alleinig davon her, dafs
die Wirkungen, welche die nach verschiedenen Richtungen bin unter sich rechtwinklich polarisirten Strahlen hervorbringen , sich ‘aufheben und gegenseitig verdecken.
Die so eben gegebene Erkllrung von den optischen
Eigenschaften der senkrecht gegen die Axe geschnittenen
Bergkrystall- Platten, welche auch auf die im polarisirten
Lichte Farhen eutwickelnden Fliissigkeiten angewaudt werden kann, weicht, wie man sieht, von der des Hrn. B i o t
nur darin ab, d a b wir nicht bei blolser Beobachtung der
Polarisationsebene des zur Krystallplatte hinaustretenden
complexen Lichtes stehen bleiben , sondern zuruckgeheo
zu den beiden, im entgegengesetzten Sione circular yolarisirten Wellensystemen, aus denen diefs totale Licht zusammengesetzt ist. Die Erklariing des Hrn. F r e s n e l
hat den Vorzug, dafs sie diese Phanoniene, gleicbwie die
Farbung der parallel mit der Axe geschnittenen dunnen
Krystallblkittchen, zuriickfiihrt auf bloke Unterschiede in
dem Gange der beiden Lichtbiindel, welche in gleicher
Richtung gehen. Sie zeigt unmittelbar, weshalb ein Lichtbundel, dem man durch irgend eine der vorhergenannten
Methoden Circular-Polarisation eingeprggt hat, nicht mehr
Farben entwickeln kann, wenn e r durch Bergkrystall parallel mit der Axe oder durch 'I'erpentinal geht, namlich
deshalb, weil er daselbst nur einzige Geschwindigkeit annimmt. Aus demselben Grunde bringt er beini Uurchgange durcli das vorhin beschriebene achroinatisirte Prisma
nur ein einziges Bild hervor; wshrend e r mit einem Kalkspath -Khomboeder iminer zwei Bilder von gleicber Stat k e
giebt. Aus deinselben Principe folgt, dafs wenn man
einen directen oder geradlinig polarisirten Lichtstrahl diirch
irgend eine Anzahl solcher Prismen gehen Isrst, man immer zwei Bilder von gleicher Stsrke bekommt, in welches Azimuth man auch diese Prismen drehen mag. Bei
der gew6hnlichen Doppelbrechung kann jedes Prisma die
Zahl der von den \vorhergehenden Prismen erzeugten Bilder verdoppeln. Uie beiden aus dieser eigenthiimlichen
Doppelbrechung edtspriugenden Biindel, welche in den
senkrecht gegen die Axe geschnittenen Bergkrystall-Platten
oder in Terpentinbl keine Farben zu entwickeln vermti-
288
gen, erzeugen dagegen sehr lebhaftc in den parallel der
Axe gescbnittenen diinnen Blattchen, und diese Farben
sind genau denen gleich, welche man mit dem durch zwei
totale Reflexionen modificirten Lichte erhalt, wie auch
nacb den bereits erwahnten experimentellen Beweisen iiber
die Identitat der Eigenschaften des in beiden Fallen erhaltenen Lichts nicht anders als zu erwarten stand. Man
erhalt demnach die Circular-Polarisation durch zwei anaJoge Verfahrungsarten, wie die, welche man zur Erlangung der geradliuigen Polarisation anwendet; *die erste
besteht in einer Combination von Refleriouen, die andere in der Theilung des Lichts in zwei geschiedene Bundel durch eine eigenthumliche Doppelbrechung.
N
a c h t r a g.
In djm vorhergebenden Aufsatz wurde gesagt, d a b
es Varietaten des Bergkrystalls giebt, die in Kichtung
ihrer Axe eutgegengesetzte optische Eigenschaften zeigen.
In der Idee, dals diese Verschiedenheit iu einer Beziehung stehe zu der Striictur del-- Krystalle, untersuchte
Hr. H e r s c h e l vor einigen Jahren diejenige Varietzt, welche von H a u y Plagibdre genannt wurde, und welche unx’,X’(Taf. 111. Fig. 8.)
symmetrische Flachen X, x, x,x’,
besitzt, die um den Scheitel A immer nach einer Kichtung Iiinliegen, an gewissen Individuen sammtlich nach
der Rechten, an andern siimmtlich nach der Linken. Hr
H e r s c h e 1 untersuchte dreiundfunfzig solcher Krystalle,
und fand, d a b die Richtung, in welche sie die Polarisationsebeuen drehen, ohne husnahme immer diejenige ist,
in welcher die plagiedrischen Fliichen urn den Krystall
liegen. Aus dieser wichligen Thatsnche schliefst Hr. Hers c h e 1, dafs diese Fliichen durch dieselbe Ursache erzeugt
worden sind, welche an einem parallel mit der Axe durch
den
289
den KrystaI1 gehenden Lichtstrahl die Drehung der Polarisationsebene bewirkt.
Hr. H e r s c h e l machte auch bei dieser Gelegenheit
die Bemerkung, d a h die Zahl derjenigen Krystalle, an
welchen die plagiedrischen Krystalle nach der Linken
geneigt sind, sich zur Zahl derjenigen, wo sie rechfer
Hand liegen, nahe wie zwei zu eiu verhalt. (Mernoirs
of the Carnbridge Sociefy, Vol. 1; No. 1. Edinb. Phil.
Journ. Vol. IY; p. 371. 433. und Yo[. VI;p. 379.)
Hr. B i o t , welcher zuerst den Gegensatz in den optischen Eigenschaften gewisser Quarzkrystalle auffand, indem er bemerkte, d a t in den senkrecht gegen die Axe
gescbnittenen Platten bei einigen Individuen die Farben
in der Skale hinabsanken, wenn er das analysirende
Prisma von der Rechten zur Linken, in andern, wean er
es von der Linken zur Rechten drehte, stellte die € 1 ~ pothese auf, die Fiihigkeit das Licht circular zu polarisiren, sey eine den letzten Theilchen der Kieselerde innewohnende Eigenscbaft. Diefs ist aber nicht der Fall,
denn als Hr. H e r s c h e l cine Portion von einem plagiedrischen Krystall , welcher die unsyminetrischen Flachen
nach der Linken gewandt hatte, in Kalilauge auflbste,
zeigte diese Lbsung keine Circular-Polarisation. Dasselbe
Resultat erhielt Hr. B r e w s t e r mit einem vom Dr. H o p e
vor dem Knallgasgeblase geschmolzenen Stuck Kieselerde
von 0,2 Zoll Lange und 0,13 Zoll Breite. Er brachte
dasselbe in eiiie Flussigkeit von gleicher Brechkraft , so
dafs er polarisirtes Licht in jeder Richtung durch dasselbe leiten konnte, und auf diese Weise fand er, d a b
es weder die gewiihnliche noch die circulare Polarisation
zeigte, und nicht mehr Wirkung auf das Licht hatte als
ein wohl abgekuhltes Stuck Glas. Hr. B r e w s t e r iiberzeugte sich auch bei einer auderen Gelegenbeit, d a t weder der Opal noch der Tabasheer (dies. Ann. Bd. XJII.
S. 522.) deln Lichte Circular- Polarisation zu ertheilen
vermag. Am Amethyst entdeckte endIich Hr. B r e w s t e r
19
Annal. d.Physik. Bd. 97.51.2. J. 1'831.St.2.
290
die sonderbare Thatsache, dafs gewisse Adern das Licht
von rechts nach links, andere dagegen von links nach
rechts circular polarisiren, wahrend die dazwischen liegenden Theile durchaus keine polarisirende Wirkung ausuben. (Edinburgh. PGZ. Transact. Vol. IX. p. 139.)
V. Ueber die Polarisationswinkel a m Kalkspath.
von A u g u s t S e e b e c k .
In
einem Aufsatze in Bd. 96. St. 1. dieser Annalen habe
ich die Resultate meiner Messungen uber den Zusammenhang zwischen Brechungsvermbgen und Polarisationswinkel an KOrpern von einfacher Stralenbrecbuug mitgea
tlieilt, und gezeigt, dafs an diesen KOrpern sich das von
B r e w s t e r gefundene-Gesetz, dafs die Tangente des Polarisationswinkels dem Brechungsindex gleich sey, so vollkolnmen bestatigt, als dieCs bei den Mangeln der Beobi
achtung nur immer erwartet werden kann, wofern man
nur Sorge tragt , die syiegelnde Oberflache vollkommen
rein und mit der ganzen Substanz gleichartig zu erhalten,
dafs abe:., K e begreiflich, jede, auch die leiseste Verunreinigung oder chemische Veranderung dieser Oberfltiche eiiie Aenderung des Polarisatious~vinkelszur Folge
haben, folglich jenen Zusamrnenhang mit dem Brechungsvermbgen verdecken ond scheinbare Ausnahmen von dem
Gesetze veranlassen miisse. Ich habe jedoch bereits in
dem genannteu Aufsatze angefuhrt, daCs jenes Gesetz der
Tangenten nur auf Kiirper von ez'tfucher Stralenbrechung
zu beschranken sey, indem an Substanzeo von doppelter Stralenbrechung ein so einfa'ches Gesetz weder erwartet merden darf, nocli bei genauerer Untersuchung sich
zeigt, sondern der Polarisationswinkel, je iiach der Lage
der spiegelnden Flache und der Spiegelunpebene, gegen
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