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Drehung der Polarisationsebene und der Absorptionsrichtung bei flssigen Kristallen.

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8: Drehmng der Polarisat$onselrene urtd
der Absorptdonsrichtung lrei fliissigert E r i s t a l l m ;
von 0. Lehmarm.
Die in der vorigen Mitteilung beschriebenen Farbenringe,
welche zur Bestimmung der Doppelbrechung dienen konnen,
treten in normaler Weise in flussigen Kristallen nur dann auf,
wenn die Struktur einheitlich ist, sei es, daS sich die fliissigen
Kristalle aus reinen am Glas haftenden festen Kristallen gebildet haben und infolgedessen ihre Struktur nachahmen l) oder
indem sie durch Deformation infolge der Homootropie 9 in
Massen von annahernd einheitlicher Struktur verwandelt wurden.
Hindert man dies durch Zusatz einer sehr geringen Menge
eines Losungsmittels z. B. Xylol, 01 oder Kolophonium, welches
das Anhaften am Glas unmoglich macht (indem es das Glas
benetzt , wahrend sich die flussig - kristallinische Masse durch
ihre Oberflachenspannung in Tropfen zusammenzuziehen sucht),
so bilden sich zwar auch Farbenringe, indes andere als im
vorigen Falle ; auch wird im allgemeinen die flussig-kristallinische Masse aus dem Zentrum des Gesichtsfeldes ganz verdriingt, eben weil die benetzende Losung in den engen Kapillarraum hineingezogen, die nicht benetzende fliissig-kristallinische
Masse dagegen durch die Kapillardepression herausgestoflen
wird. Schon in geringer Entfernung vom Zentrum verschwinden
die Farbenringe ganz, dagegen sieht man nun in regelmaJ3iger
Folge helle und dunkle Ringe abwechseln, deren Auftreten
durch die Drehung der Polarisationsebene bedingt ist. Diese
Drehung entspricht vollkommen derjenigen , welche man bei
Da
den Glimmerwendeltreppen von '8eus c h 9 beobachtet.
die Dicke der flussig-kristallinischenSchicht vom Zentrum
gegen den Rand des Gesichtsfeldes hin anwiichst, so andert
sich auch der Betrag der Drehung der Polarisationsebene
1) Vgl. 0. Lehmann, Flussige Kristalle p. 51, Q 13; p. 58, § 3 und
p. 168-170.
2) 1. c. p. 35, Q 4 und p. 58, Absatz 2 von unten.
3) F. E. B e u s c h , Pogg. Ann. 138. p. 628. 1869.
4) Vgl. E. Mallard, Traith de crist. 2. p. 262, 305. 1884.
Biehuny der hhrisationscbene etc.
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stetig mit dem Radius und demgemiil3 werden alle diejenigen
ring&rmigen Zonen dunkel erscheinen, in welchen die Drehung
in den Kreuzen und Btlscheln derKristallkop6en oder Aggregate
von solchen derart iet, daS die Schwingungsebene des Lichtea
mit der des Polarisakws iibereinstimmt , dlts Lioht eomit von
dem gekreuzten Analysator ausgelbscht wird, d. h. die Kreuze
und Busohel intensiv schwarz auf hellem Grunde hervortreten.
In den awischenliegenden Zonen ist dies nicht der Fall. die
Kreuze und Baschel sind wenig oder gar nicht siahtbar, und
urn sie hervortreten zu lassen, ist es natig, Polarisator oder
Aaalysator zu drehen. Dann aber werdea sie natiirlich in
den erst betrachteten Zonen unsichtbar, d. h. beim Drehen
eines der beiden Niwls erweitern oder vemngen sich die
Ringe. Bei allen drei zuletzt genannten Subrstanzeo (Azoxyphenetol, Azoxyanisol und Azoxyphenetol-anisol) tritt Erweiterung der Ringe ein beim Drehm des Polarisators im Sinne
des Uhazeigers Verengung im entgegengedetzten Falle. In
diesem scheinen sie nacheinander im Zentmm zu verschwinden.
Der Durchrnessep der Ringe ergab sich (wie oben in Teilen
des OkulaFmikrometers, 1 Ted = 0,0236mm)bei 5Sfacher Vergrbl3eruw bei Paraazoqpltenetol zu ;
v
I 48, I 1 60, In 75, I V 86,
95, V I 109, V I I 118, V I I I 126,
IX 132,
189, X I 143, XI1 151, ?U$I 156.
x
Bei Paraazoqanisol wurde gefunden :
I 55, 11 70.
Bei Paraazoxyanisol-phenetol:
I 42,
11 60,
nI 80,
I V 90, V 104, V I 118.
Die Unterrrchiede der drei Stoffe sind also auch in dieser
Hineicht gerhgfugig. Gleiches gilt far Mischungen derselben.
An anderer Stellel) habe ich darauf hingewiesen, da6 man
die schansten Polariwtiomerscheinungen erhiilt bei Mischungen
von p-Azoxyanisol osd p-Azoxyphenetol in solchem Verhiiltnis,
daB die dunklen Kreuze und Buschel voLLz) schwarze F a d e
annehmen, d. h. bei welchem keine Drehung der Polarisationsebene auftritt. Dies ist also nicht etwa in dem Sinne zu verstehen, da6 die Dwhung der einen Substanz die der anderen
1)
0.Lehmann, Meyera Konversationeledon 6. Aufl. 11. 708, 1905.
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0. Zehmann. Drehung der Polarisationseberie etc.
aufhebt, was nicht moglich ware, da beide im gleichen Sinne
drehen, sondern so, da8 das Praparat bei derjenigen Dicke,
bei der die intensiven Farben erster Ordnung auftreten, die
Pdarisationsebene gerade um 180° drehen mu6. Da der
Darchmesser des ersten schwarzen Ringes bei Azoxyphenetol
nur wenig von dem des ersten farbigen abweicht, la6t sich
das Zusammenfallen beider, also die Herstellung prachtvoller
Demonstrationspriiparate, welche neben gesattigten Interferenzfarben intensiv scliwarze Kreuze und Biischel aufweisen, erzielen durch passende Beimischungen, welche die molekularen
Richtkrafte und damit die Doppelbrechung etwas schwiichen.
Anscheinend ist hierzu bereits eine Beimischung von Azoxyanisol ausreichend , obschon dessen Doppelbrechung nur unerheblich von der des Azoxyphenetols abweicht. Ein anderes
Mittel bieten isotrope Beimischungen.l)
Da6 die Drehung der Polarisationsebene auf Verdrehung
der Molekularstruktur beruht, la6t sich deutlich erkennen durch
nahere Untersuchung des Dichroismus. In der Nahe des
Zentrums erscheinen die wei8en und gelben Felder in ganz
derselben Gestalt und Anordnung, mag man Polarisator oder
Analysator benutzen, falls nur die Hauptschnitte in beiden
Fallen gleiche Lage haben. J e weiter indes die betrachteten
Stellen vom Zentrum abliegen, urn so deutlicher tritt ein Unterschied hervor zwischen Benutzung des Polarisators und des
Analysators und schlie6lich zeigt sich gar keine Ahnlichkeit
mehr zwischen dem Bilde, welches man erblickt, wenn man
den Nicol vor dem Praparat, und dem, wenn man ihn dahinter
anbringt. Diese Verhaltnisse entsprechen ganz denjenigen,
welche ich friiher bei flie8enden Kristallen von Paraazoxybenzoesaureiithylester beobachtet habe an solchen Stellen, wo
nachweislich infolge qvon Zwillingsbildung die innere Struktur
und damit die Richtung der starksten Absorption verdreht
Natiirlich wiichst auch diese Drehung mit der Dicke des Priiparates.
Karlsruhe, 3. Oktober 1905.
1) 0. Lehmann, Ann. d. Phye. 8. p. 908. 1902.
2) 0. Lehmann, Fliissige Kristalle p. 39. Figg. 44-51.
(Eingegangen 4. Oktober 1905,)
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