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Der Nachweis stehender Lichtwellen als Vorlesungsversuch.

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2. Der NachweJs atehendm Uchtwellera
als Vorlesungsversuch;
von, K. LeJstner urn& W. ilfdb4us.
Die ursprilnglichen W i e n e rschen l) Qersuche zum Nachweis
stehender Lichtwellen sind fiir einen Vorlesungsversuch wenig
geeignet, weil sie keine unmittelbare Beobachtung der auftretenden Interferenzstreifen gestatten. Auch ist die Eerstellung der photographisch wirksamen Schicht nicht ganz
einfach. Es war daher von Interesse, eine mijglichst einfache
Anordnung zur unmittelbaren Beobachtung dor stehenden
Wellen zu beschaffen. Die von D r u d e und N e r n s t a ) vorgeschlagene Anordnung, melche die Fluoreszenzwirkung des
ultravioletten Lichtes verwendet, bedarf einer Quarzoptik und
hat sich wohl aus diesem Grunde nicht allgemein eingebiirgert.
Se16nyiS) ersetzt die photographische Schicht durch eine
Schicht kleiner Schwefelteilchen, die durch Lord Rayleighsche
Beugung die Maxima der stehenden Wellen sichtbar machen.
Er bemerkt aber dazu, da0 die Erscheinung, die dann beobachtet wird, nicht vijllig eindeutig sei, weil noch die von
ihm gefundenen ,,den W i e n e r schen reziproken" Interferenzstreifen auftreten kijnnen, bei denen ein Strahl vom Teilchen
unmittelbar, der andere auch vom Teilchen, jedoch nach Reflexion
am Spiegel zum Auge gelangt. Er fordert zur Eindeutigkeit
des Versuchs, daS man die Wienerschen Streifen miisse von
hinten beobachten kiinnen, und ilndert ihn zu diesem Zwecke
so ab, da0 einfallender und reflektierter Strahl aufeinander
senkrecht stehen. Endlich hat der eine von uns4) eine Anordnung ausgearbeitet, bei der beide Strahlen gegeneinander
__--
1) 0. Wiener, Wied. Ann. d. Phys. 40. S. 203. 1890.
P.Drude u. W . N e r n s t , Wied. Ann. d.Phys.46. S.460. 1892.
P. SelBnyi, Ann. d. Phye. 56. S. 444. 1911. Aueflihrlicher in
Math. u. naturw. Berichte taus Ungarn 27. S. 76. 1912.
4) K. Leistner, Ann. d. Phys. 74. S. 325. 1924.
2)
3)
Bet Nachweis stehender Lichtwellen als Yorlesungsversuch. 701
laufen und die stehenden Wellen in betriichtlicher Entfernung
von den zwei Spiegeln zustandekommen. E r hat die Interferenzstreifen zuerst durch abgebeugtes Licht, dann auch photographisch nachgewiesen. Hier konnen weder N e w t o n sche
noch Seldnyische Streifen storen, aber der Aufbau des Versuchs
erfordert vie1 Zeit und das macht ihn fur Vorlesungszwecke
ungeeignet.
W ir glauben nun auf Grund sngestellter Beobachtungen,
dab die von Hrn. S e l 6 n y i befiirchtete Unklarheit in der
Ijeutung der auftretenden Streifen doch nicht so bedenklich
ist, daB man deshalb von der Verwendung dieser Anordnung
als Vorlesungsversuch absehen miiBte. Es schien uns um so
mehr erwiinscht, dieses Bedenken zu zerstreuen, als es sich
urn eine, wenn auch nicht aus groSer Ferne sichtbare, so doch
rasch und einfach zusammenstellbare Demonstration einer
wichtigen physikalischen Erscheinung handelt. M a n hat nur
einen Spiegel rind eine nach S el6nyi mit Schwefelteilchen
iiberzogene Glasplatte in derselben W eise zusammenfugen, wie
es 0. W i e n e r bei seiner photographischen Anordnung angegeben hat, und das Plattenpaar dann an den Ort eines
Spektrums, etwa dort, wo es scharf eingestellt ist,, zu bringen,
urn die Streifen auftreten zu sehen.
Dab diese Streifen nicht Newtonscher Art sin'd, sieht
man, auch ohne Benzol zwischen die Platten zu bringen, daraus,
da6 aie bei jeder Blickrichtung zu sehen Bind bis nahe zur
streifenden Beobachtung der Plattenoberflache, sowie auch
daraus, da6 eine Platte ohne Schwefel nur schwache, nach
sorgfaltiger Reinigung gar keine Streifen erkennen la&. Man
kann sich auch davon liberzeugen, daB die Streifen, wie man
das bei den stehenden Wellen verlangen muB, ortsfest Bind,
also bei Veriinderung der Blickrichtung nicht auf der Platte
wandern. Man kann dss besonders dann gut feststellen, wenn
man Benzol zwischen die Platten bringt, von der schmalen
Kante her beobachtet und auf dem Silberspiegel eine kleine
Marke anbringt. Kine schwache Lupe erleichtert noch diese
Beobachtnng.
Es la6t sich aber auch zeigen, daB die Streifen, wenigstens
iin wesentlichen, nicht S el6n y ischer Art sind. Denn wenn
man den Silberspiegel durch eine Glasplatte ersetzt, erscheinen
702 K. Leistner u. W . Mobius. Nachweis stehender Lichlwellen usw.
sie ebenfalls und kiinnen nun auch, wie Selenyi es fordert,
von hinten beobachtet werden, und zwar ebenfalls fast bis zur
streifenden Beobachtung der Plattenoberflache. DaB der Unterschied in der Lichtstiirke der hellen und dunkeln Streifen bei
Beobachtung von hinten kleiner ist als bei Beobachtung von
vorn, M3t sich dadurch erkliiren, daB die Teilchen vermutlich
(sonst wiirde das abgebeugte Licht wohl nicht zur Beobachtung
ausreichen) von solcher GroSe sind, daB sie in der Richtung
des erregenden Lichtes mehr Licht abbeugen als in der entgegengesetzten Richtung.') Denn wenn man von dem einfallenden Lichte zunachst den Anteil berlicksichtigt, der dem
am Glase reflektierten gleich ist, so bilden diese beiden zusammen die stehenden Wellen, und man darf wohl annehmen,
daB unter ihrem Einflusse die kleinen Teilchen nach beiden
Richtnngen gleichviel Licht abbeugen und die Interferenzstreifen von vorn wie von hinten betrachtet den gleichen Eindruck machen wlirden. Nun bleibt aber noch der sehr erhebliche Anteil des einfallenden Lichtes iibrig, der an der
Bildung der stehenden Wellen nicht teilnimmt. Er liefert
nach der Mieschen Theoriel) in der Richtung des erregenden
Lichtes, also bei Reobachtung von der Rlickseite der Platten
her, mehr abgebengtes Licht ale bei Beobachtung von vorn.
Da nun' diese Wirkung den hellen wie den dunklen Streifen
der stehenden Wellen ubergelagert ist, wird der relative Helligkeitsunterschied der hellen und dunklen Streifen bei Beobachtung von vorn gr6Ber sein als bei Beobachtung von hinten.
Mit einem durchsichtigen Silberspiegel sind die Streifen auch
von hinten besser zu sehen. Wenn man iibrigens das Plattenpaar herumdreht, so d d die leere Platte der Lichtquelle zugekehrt ist, sieht man von hinten die Selenyischen Streifen.
L e i p z i g , Physik. Inst. d. Univ., April 1924.
1) G. Mie, Ann. d. Phys. 26. S. S77. 1908. DaS dieses nrsprunglich
f i r Goldteilchen abgeleitete Ergebnis wenigstena qualitativ aueh f i r
audere Teilchen gelte, wird anch anderwarts angenommen. Vgl. z. B.
A. S z e g v a r i , Zeitschr. f. Phys. 21. S. 349. 1924.
(Eingegsngen 12. April 1924.)
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