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Ein Polarisationsapparat aus Magnesiumplatincyanr.

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E. Lommel.
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Tn einer friiheren a r b e i t : .,Ueber die Erscheinungen,
welche eine senkrecht zur optischen Axe geschnittene Plntte
von ~~agnesiumplatincyaniir
im polarisirten Lichte zeigtc").
hnbe ich clnranf hingewiesen, dnss ein parnlleles Bundel
blnuen Lichfes, welches durch eine sehr diinne Platte dieser
A r t unter eineni Einfallswinkel von mehr als 2" gegnngen
ist, in der Einfallsebene v o l l s t k n d i g p o l a r i s i r t erscheint,
und dnss demnach die P h t t e fur h l a n e s Licht als P o l a r i s n t o r dienen knnn.
Es lag daher nahe, nus zmei solchen PIRttchen, (welche
ich von Hrn. Dr. S t e e g und R e u t e r in Homburg v. d. H.
bezog) einen Polarisationsappnrat herzustellen. Das kleine
Instrument a u r d e in der Form einer Turmalinzange nusgefuhrt und wirtl gnnz wie eine solclie gebraucht. Die
geringe Neigung zur Gesichtslinie , welche die Plattchen
haben mussen, ergibt sich von selbst, wenn man sie ohne
besondere Sorgfdt in ihre Fassangen bringt, Denken wir
uns das erste Plkttchen , welches als Polnrisator client,
zuerst senkrecht zur horizontal angenommenen Gesichtsh i e gestellt und nun (lurch Drehung urn seinen vertid e n Durchmesser ein wenig gegen diese geneigt, so liisst
es yon allen (blauen) Lichtstrahlen, welche in horizontnler
Einfallsebene auf dasselbe treffen, nur die vertical gerichteten Schwingungen durch; diese gehen nuch durch das zweite
als dnalyseur mirkende Pliittchen, wenn die durch dessen
Normale und durch die Gesichtslinie gelegte Ebene wagrecht
steht. Dreht man nber die Fassung des zweiten Pliittchens
urn 900 urn die Gesichtslinie, so sind die Schwingungsebenen
gekreuzt, und die durch dss erstere PIattchen gegangenen
Schwingungen merden yon dem zmeiten nicht durchgelassea.
r m nur blaue Strahlen wvirken zu Iassen, wird ein blaues
Glas oder nocli besser eine Platte von Kupfervitriol in geeigneter Fassung vor das erste Plattchen gesteckt. Bei ge1)
L o m m e l , Wied. Ann. 9. p. 103. 1860.
348
Ed Lornmel.
kreuzter Stellung erscheint nun freilicli clas Gesichtsfeld nur
in der Mitte vijllig dunkel, weil nur fiir Strahlen, welche mit
der Gesichtslinie parallel sind , die Schmingungsrichtungen.
welche in der in oben citirter Arbeit angegebenen Weise durcli
die Hauptschnitte der Rrystallplattchen bedingt sind, gennu
die vorhin bezeichnete Lage haben. Bringt man eine senkrecht zur optischen Axe geschnittene Kalkspathplatte in die
Zange, so sieht man bei gekreuzten Schwingungsebenen uncl
unter Zuhiilfenahme der Kupfervitriolplntte die beknnnten
clunlreln Ringe nebst dem schmarzen Kreuz ; mit dem blauen
Glase dagegen erscheinen Ringe und Kreuz dunkelroth nuf
dem blauen Grunde des Qesichtsfeldes , weil dns Kobaltglns
noch die iiussersten rothen Str,ililen durchliisst, die von Clem
~~aFntsiumplntincynnur
nicht polarisirt werden. I m weissen
Tageslicht sieht man Kreuz nnd Ringe orangefarben m f
1ieIlpurpurnern Grunde.
Die Polarisntionszange :Lus JIngnesiumplatincyanur bilde t
sonacli ein Seitenstiiclr zur TurmaIin- und zur Herapathitzange ; sie unterscheidet sich von diesen jecloch wesentlich
daclurch, dnss die polarisirenden Krgstallplntten nicht parallel.
sondern s e n k r e c h t zur optischen Axe geschnitten sincl.
Dieser Umstmd bringt es mit sich, dass bei convergirendem
Liclit die Schwingungsrichtung nicht in allen Theilen des
Gesichtsfeldes gennu die nHmIiche ist. Das neue Instrument
knnn nus diesem Gruncle keinen Anspruch d u n u f erheben.
die in dieser Hinsicht vollkommenere Turmnlinzmge als Polarisationsapparat zu ersetzen. Es ist nur dam bestimmt, gewisse Eigenschaften des Magnesiumplntincyanurs in augenfiilliger Weise zu erliiutern.
I n der oben erwahnten Arbeit habe ich gezeigt, dass
eine diinne, zur optischen Axe senkrecht geschnittene Platte
FOR Magnesiumplatincyanur blaue Strahlen, deren Schwingungen im Eauptschnitt erfolgen , nicht durchksst, sobald
ihr Einfallswinkel, d. i. der Winkel, den sie ausserhalb des
Krystalls mit der Richtung der optischen Axe bilden, den
Werth von etwa 20 uberschreitet.
Blickt man daher, uater Zuhiilfenahme eines blauen
Glases, durch ein solches Pkttchen in der Richtung der
E. LornmeI.
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opt,ischen Axe gegen eine weisse Wolke oder eine Pnpierflache, welche unpolarisirtes Licht aussenden, so sieht man
eine kleine, helle Kreisflache, welche sich ziemlich scharf von
dem umgebenden dunkleren Grunde abhebt. Dieser dunkle
Grund enthalt nur Schwingungen senkrecht zu den Hauptschnitten des Krystalls , wahrend in der hellen, rnittleren
Kreisflache Schwingungen parallel und senkrecht zu den
Hauptschaitten vorhanden sind. Neigt man das P1attchen
ein wenig urn seinen horizontalen oder verticalen Durchmesser, so erscheinen innerhalb des dunklen Grundes die
Haidinger’schen Biischel jeweils in der Lage, welche der
Schwingungsrichtung an der von der Gesichtslinie getroflenen Stelle entspricht.
I m unpolarisirten weissen Lichte erscheint der mittlere
kreisfijrmige Fleck rothlich violett auf rothem Grunde, \veil
jetzt zu cler im blauen Lichte wahrgenommenen Erscheinung
sich iiberall unpolarisirtes rothes Licht hinzumischt. Auch
hier zeigen sich auf dem rothen Grunde, weil daselbst die
blnuen Strahlen polarisirt sind, die Eaidinger’schen Buschel.
Hr. B e r t r a n d l ) hat diese Erscheinung durch Absorption der extraordinaren Strahlen zu erklaren gesucht, welche
nach aussen hin sowohl wegen der zunehmenden Neigung
der Strahlen zur Axe als auch wegen der wachsenden Lange
des durchlaufenen Weges starker wird.
Ware aber die Absorption die Ursache der Erscheinung,
so musste die Lichtstarke von der Mitte nach aussen hin
nllmahlich abnehmen, und es konnte nicht ein heller Mittelfleck,
umgeben von einem gleichmassig dunkleren Grunde, sich zeigen.
Blickt man z. B. durch eine senkrecht zur Axe geschliffene Platte yon Pennin, so kann man die durch Absorption bewirkte allmahliche Abnahme der Lichtstarke nach
nussen hin beobachten, wenn man die Platte nach verschiedenen Richtungen gegen die Gesichtslinie neigt; aber nirgends
vermsg das Auge eine Grenze zwischen einem helleren
Nittelfleck und einer dunkleren Umgebung zu erfassen, wie
beim ~~agnesiumplatincy~nur.
I J U e r t r a n d , Journ. de phys. 8.
p . 227. 1879.
350
E. Lo m me E.
Unter den gefarbt erscheinenden Kijrpern iiiuss m m
solche untersclieiden, deren unter sich gleichartige Xoleciile
belbst die Tryiger der A4bsorption sind, durcli welche ilire
Fiirbung bedingt ist, und andere, welche ihre Farbe einer in
relativ geringer JIenge beigemischten farbenden Substanz
v e r h n k e n , und dsdurch sozusagen ,!accidentell;' gefarbt sind.
Ueide Arten von Korpern sind, wenn doppelbrechend, dichroitisch (pleochroitisch).
Xu den letzteren gehijrt z+ B. der Turmnlin, bei welchem
sich in der Xannickifaltigkeit der Earben verschiedener
Esemplare die accidentelle S n t u r dieser Fiiirbungen hinl%nglich verriith, ferner Topas, Epidot, Pennin und viele andere.
L)icse Krystalle zeigen niumnls Oberiliichenfarben.
3lagnesiumplatinc3-anur, Cyanin, Fuchsin u. s. w. dagegen
g e b r e n zu der ersteren Classe von Korpern, welche in ihrer
eigenen Substnnz oder ,,substantiell'' geixrbt sind. Sie zeigen,
~ e r i nsie innerhulb des sichtbnren Spectrums einen starken
hlsorptionsstreifen hwben, lebhsfte Oberflachenfarben.
Das i\lagnesiumpllLtincvaHiir 2. 13. zeigt auf seiner Basistliiclie eine prachti-oil 1:isurblnue Oberfiiichenfarbe; dieselbe
Iiesteht &us geqiiegeltem: vollstkndig polarisirtem: blauem
Lieht. dessen Schwingungen i n der Einfnllsebene: also in
clem Hauptschnitt des Krystalles, liegen,
Die Oberfliichenfarbe zeigt sich an dicken und an diinnen
Plattcn niit gleicher Intensitiit; ihre Lichtstiirke ist von der
Dicke der Platte unabhangig und Lehiilt denselben Grad,
wie diinn man die Platte Luch maclien mag.
Die Zuiruckwrfung , durch welche die Oberfiachenfarbe
entsteht? muss dither an einer Fliiche 1-or sich gehen, welclle
auvserordentlich nahe unter der ausseren Oberflache des Krystalles liegt l); sie erfolgt in der ober5iichlichen Moleculschicht.
Da, die als Oberfliichenfarloe zuriickgeworfenen Strsblen
im durcllgegangenen Lichte nothwendig fehlen, jene aber
senkrecht zur Einfallsebene polarisirt sind , so miissen diese
s c h o n allein infolge d e s D a s e i n s d e r Oberfliichenf s r b e in der Einfnllsebene wenigstens theilweise polarisirt
-
1) Diesen Schhisa hat schoii H a i d i i i g e r au3 seineu Heobachtungeu
iiber Ol~ertiiiclienfiirbeu gwugen; 8. I'ogg, Xiin. 71. p Y ~ U .151;.
E. Lommel.
35 1
sein, gleichviel, ob Absorptionsrorgiinge zu ihrer Polarisirung
beitragen oder nicht.
Die Absorption nimmt mit der Dicke des Pllittchens
stetig ab. Wirkte die Absorption zur Polarisirung des
durchgehenden blauen Lichtes wesentlich mit, so miisste
dessen Polarisation um so weniger vollstiindig werden, je
dunner man das Pllittchen macht. Nun findet man aber bei
den diinnsten Pliittchen schon bei sehr geringer Neigung
gegen die einfallenden Strahlen diese Polarisation ebenso
vollkommen wie bei dickeren. Die Vollkommenheit der Polarisation ist ebenso wie die Intensitiit der Oberfliichenfarbe
von der Dicke des Phttchens unabhangig.
Hieraus folgt, dass die in das Phttchen eingedrungenen
blauen Strahlen schon in dessen oberfbchlicher Schicht von den
in der Einfallsebene liegenden Schmingungen befreit werden,
indem diese a l s O b e r f l i i c h e n f a r b e hier eine A r t v o l l s t l i n d i g e r Z u r ii c k w e r f u n g erleiden.
Die polarisirende Wirkung, welche ein zur optischen
Axe senkrecht geschnittenes Pliittchen von Magnesiumplatincyaniir auf blaue Lichtstrahlen ausiibt, und auf welche der
oben beschriebene kleine Polarisationsapparat sich griindet.
stellt sich sonach sls eine F o l g e d e r O b e r f l a c h e n f a r b e
des Krystalls dar.
Aus dieser polarisirenden Wirkung erklaren sich, wie
ich in der oben erwilhnten Arbeit gezeigt habe, die Erscheinungen, welche ein solches Pliittchen im Polarisationsapparat
bei blauer Beleuchtung zeigt, und welche den Schliissel
bilden zur Erklarung der bei weisser Beleuchtung sich darbietenden Erscheinungen.
Indem ich hiermit fiir das substnntiell gefarbte und mit
Oberfliichenfarbe begabte Magnesiumplatincyaniir an der angeftihrten Orts gegebenen Erkbrung festhalte, w i l l ich keineswegs in A b p d e stellen, dass accidentell gefilrbte Krystalle infolge dichroitischer Absorption im Polarisationsapparat ghnliche Erscheinungen zeigen kbnnen. Fiir den
Pennin z. B. und andere accidentell gefkbte Krystalle halte
ich die von Hrn. B e r t r a n d gegebene Erkhung fir richtig.
I n einer Abhandlung, welche iiberschrieben ist : ,,Theorie
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3.Lommel.
der Int e r f e r e nz erscheinung, welche senkrecht zur Axe geschliffene dichroitische Krystdplatten im polarisirten Lichte
zeigen" l), hat Hr. K e t t e 1e r eine auf seine Lichttheorie gegrtindete Entwickelung veraffentlicht, welche angeblich auch
die Erklsrung der von mir am Magneaiumplatincyaniir
beobachteten Erscheinungen enthalten SOU. Die Erscheinungen aber, welche eine Platte dieses Salzes im blauen
Lichte (hinter dem Absorptionsstreifen) darbietet, sind gar
keine Interferenzerscheinungen, weil hier die extraordiniiren
Strahlen, welche mit den ordiniiren interferiren konnten, im
dnrchgehenden Lichte giinzlich fehlen. Die Interferenzringe
hingegen, welche die Platte im rothen und gelben Lichte
(vor dem Absorptionsstreifen) zeigt , unterscheiden sich in
nichts von den Ringen des Kalkspnths und anderer normal
doppelbrechender einaxiger Kryetalle und bediirfen daher
keiner neuen Erkliirung. Die Erscheinungen bei weisser
Beleuchtung endlich sind nichts anderes a l e die Mischung
der im rothen und blauen Lichte eintretenden, und lassen
sich, wenn man diese beiden kennt, ohne alle Rechnung voraussagen. I n den verwickelten und wenig iibersichtlichen
Formeln des Hrn.K e t t e l e r , welche sich auf I n t e r f e r e n z erscheinungen beziehen , habe ich nichts zu entdecken vermocht, was zur Erklarung der von mir beobachteten Erscheinungen dienen kannte.
Da es sich gerade um das Magnesiumplatincyanih handelt,
sei es mir gestattet, noch einige Worte anzufilgen iiber die
Bemerkungen, welche Hr. K e t t e l e r in einer neueren Abhandlungs) fiber den von mir auf die dichroitische Fluorescenz dieses Salzes gegriindeten experimentellen Beweis
fur die Perpendicularitgt der Lichtschwingungen zur Polarisationsebene') macht. Ich bin weit davon entfernt, die
hohe Bedeutung des aus der dichroitischcn Absorption hergeleiteten Haidinger'schen Beweises zu verkepnen ; wenn der1) K e t t e l e r , Wied. Ann. 11. p.496. 1880.
2) K e t t e l e r , Wied. Ann. 12. p. 378. 1881.
3) Dass HI.Ketteler daa Fluoreacenzlicht als ,,reflectiftea'' Licht
bezeichnet, dtirfte ale ein lapsus d a m i annurehen aein.
4) Lommel, Wied. Ann. 8. p. 634. 1879.
E. Lommel.
353
selbe bisher von der Mehrzahl der Physiker als durchschlagend nicht anerkannt wurde, so hat dies ohne Zweifel seine
Ursache in den nicht ungegriindeten Einwttrfen, welche
S t o k e s l) und B e e r 3 gegen dessen absolute Beweiakraft
erhoben haben. Ein experimenteller Beweis, welcher diesen
Einwendungen nicht unterworfen ist, kann aus diesem Gmnde
allerdings auf einen hoheren Grad von Evidenz Anspruch
machen und diirfte daher keineswegs Qberflfissig sein. Ein
theoretischer Beweis, wie ihn Hr. K e t t e l e r s ) gegeben hat,
wiirde doch nur dann von unbedingtem Werthe sein, wenn
die Pramissen, auf welchen er beruht, fiber allen Zweifel
erhnben waren.
E r l a n g e n , im April 1881.
XIV. Tieber clas Disrpersirngeaetx;
urn E. L o m m e l .
Bus der Theorie des Lichts, deren Umrisse ich in
einigen friiheren Abhandlungen 4, entworfen habe, ergibt sich
das folgende, sowohl die normale ale die rrnomale Farbenzerstreuung umfassende Dispersionsgesetz :
+ Q' + P),
___.~
n2 = .f(VP*
(1)
wo n den Brechungsindex bezeichnet, und die Grossen P und
Q durch die Gleichungen:
. .
als Functionen der Wellenlilnge A bestimmt sind.
Haidinger, Wien. Ber. 1% p. 685. 1W.
Haidinger, Wien. Ber. 16. p. 6. 1855.
3) Ketteler, W i d . Ann. 1. p. 206. 1877; 8. p83. 1878.
4) Lommel, Wied. Ann. 8. p. 251 u. 339. 1878; 4. p. 56. 1878.
1)
3)
A n n d. PhJr e Chsm. N. P. U I L
23
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