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IX. Betnerkungeu xu der ,W%tiz des I l m . P o t i e r ; von 6. Quinclze .

I n seiner Erwiederung (d. Ann. 148, S. 650) auf meine in diesen Annalen (ib. S. 311) veroffentlichte Notiz gieht Hr. P o t i e r stillschweigend zu, dafs ich den mir vorge- worfenen Fehler in der Dickenbestimmung diinner Metall- lamellen nicht gemacht habe und bemerkt, dais er die von mir 1863 an durchsichtigen Metalllamellen beobachteten Erscheinungen durch eine Phasenanderung bei der Brechung des Lichtes an den beiden Griinzflachen des Metalls er- klart habe. Ich scheine ,,mf diese Ansichtsweise auriick- gekommen zu s e p u in meinen neueren Arbeiten (Pogg. Ann. 142, S. 187). Ich glaube, dafs von einem Zuriick- kommen meinerseits auf eine 2 Jahre spiiter von Hrn. Pot ie r verbffentlichte Ansicht wohl nicht gut gesprochen werden kann.

Zum Studium der Phasenlnderungen, welche die Metall- reflexion begleiten, hat Hr. P o ti e r die N e w t on 'schen Ringe zwischen einer Linse und einem Metallspiegel benutzt, in- dem er den Durchmesser der Ringe verschiedener Ord- nung bestimmte, ein Verfahren, das auch Hr. G l a u an- gewandt und vor mehreren Jahren der physikalischen Gesellschaft zu Berlin mitgetheilt hat.

Bei einer zweiten Methode wurden die Interferenzstreifen ( F r a u n h o f e r 'sche Beugungserscheinungen) beobachtet, welche eine zwischen Collimator und Fernrohr eines B a bi - n e t 'schen Goniometers angebrachte Doppelspalte zeigte. Die aus dem Objectiv des Collimators austretenden parallelen Lichtstrahlen wurden an der zum Theil mit Metall belegten Basis eines gleichschenkligen Glasprismas reflectirt und fielen d a m durch die Doppelspalte auf das Fernrohr. Durch die eine Seite der Doppelspalte Ring Licht, das an der G r b z e von Glas und Metall, durch die andere Licht, das an der Grilnze oon Glas und Luft reflectirt

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war , oder umgekehrt. Die mit einem Ocular-Mikrometer gemessene Verschiebung der Interferenzstreifen gab den doppelten Phasenunterschied der verschiedenartig reflec- tirten Strahlen bis auf genau.

Ich habe diese Methode vor einer Reihe von Jahren auch benutzt, aber nicht beschrieben, weil einmsl aulser der Beugung an den Randern der Doppelspalte auch die neugung an dcm Rande der Metallbelegung zu beriick- sichtigen ist ; und zum zweitcn ganz hcsonders delshalb, weil die verschiedenartig reflectirteii Strahlen verscliiedene Stellen des Glasprismas uiid der Objectivgliiser durchlaufen und es stets unsicher bleibt, oh die beobachtete Ycrschie- bung der Interferenzstrcifen nicht von einer Unrollkommen- heit der Flachen oder Ungleichartigkeit des Rrechungsex- ponenten der durchstrahlten durchsichtigen Substariz her- riihrt.

Hr. P o t i e r giebt nioht an, wie er diese Fehlerquelle vermieden hat, die auch in gleicher Weiac aiiftreten mufs, wenn man das Mctall durch cine diirchsichtige Substanz, wie Jodsilher, ersetzt uiid das Verfahren ein weiiig modi- ficirt (vgl. P o g g . Ann. 148, S. 656).

Rei den von mir beschriehenen Methoden habe ich die erwahnte Fehlerquelle dadurch moglichst unschadlich z u machen gesucht, dafs ich die verschiedenartig reflec- tirten und mit einander zur Interferenz gebrachten Strahlen- bundel nioglichst nahe neben einander hergehen, also fast dieselben Stellen der durchsichtigen Substanzen durch- strahlen liels.

O b man Haupteinfallswinkel H und Hauptazimuth B eines Metalls tinter einer durchsichtigen Substanz VON

Brechungsexponenten n als optische Constanten ansieht, oder andere Grofsen, welche sich daraiis n i t Hilfe theo- retisch gefiindener transcendenter Gleichungen berechnen lassen, ist willkurlich. Ich habe vorgezogen, die der I3eob- achtung zuganglichen Groken H , B und n als optische Constanten anzufiihren , und babe meines Wissens zuerst

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dieselben fur dasselbe Metall und verschiedene durchsich- tige Substanzen bestimmt. (Pogg. Ann. 128, S. 561, 1866.)

Dabei ist jedoch zu beruerken, dafs schon S t o k e s (Phil. Mag. (4) 1853, V I , p. 397 und 398) auf die ver- schiedene Farbung des Carthamins, Herapathits und Ma- gnesium-Platincyanurs aufmerksam gemacht hat, j e nach- dem diese Substanzen in Beruhrung mit Luft, Glas, oder einer durchsichtigen Flussigkeit waren, und dafs es be- kannt ist, dafs angelaufene Metalle oder N o bili'sche Farben- ringe auf Metall in freier Luft eine andere Farbung zeigen als unter Wasser.

DaQ eine keilfdrmige Jodsilberlamelle auf einer Glas- platte mit Schwefelkohlenstoff ubergossen Hrn. P o t i e r bei normaler Beleuchtung andere Farben zeigte, als wenn sich Luft iiber dem Jodsilber befand, ist ohne weiteres noch kein Beweis fur die Phasenanderung bei der Reflexion an der oberen Grsnze der Jodsilberlamelle. Man konnte auch annehnien, dafs der Sohwefelkohlenstoff die mehr oder we- niger porose Jodsilberlamelle durchtrankt, und dadurch den mittleren Brechungsexponenten derselben geandert hat.

Ein endgiiltiges Urthcil iiber diese Erscheinung und einige andere Bemerkungen des Hm. P o t i e r iiber die Reflexion an der Griinze durchsichtiger Substanzen wird erst nach den1 Erscheinen der in Aussicht gestellten aus- fuhrlichen Abhandlung moglich s e p .

In Betreff der von Hrn. P o t i e r geubten Kritik meiner optischen Arbeiten bemerke ich zunachst, dalb dieselben nicht den Zweck haben, die Richtigkeit bestimmter For- meln nachzuweisen, welche aus einer auf Hypothesen be- griindeten und daher moglicher Weise unrichtigen Theorie abgeleitet sind, sondern um eine nahere Kenntnifs der bei der Reflexion und Brechung des Lichtes auftretenden Er- scheinungen zu erhalten und damit zu einer naheren Ein- sicht des dabei stattfindenden physikalischen Vorganges zu gelangen.

Es ist dabei zu beriicksichtigen, dafs ein grofser Theil der bisher bekannten optischen Erscheinungen gleich gut

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mit ganz verschiedenartigen Theorien, z. B. der C a u c h f - schen und N e u m ann’schen in Einklang zu bringen ist und &her auch nicht als ein Kriterium fiir die eioe oder die :rndere Theorie betrachtet werden kann. (Pogg. Ann. 136, S. 585 1869, 142, S. 397 1871.)

Bei einer nitheren Betrachtung nieiner optischen Unter- sirehungen wird man finden, dare ich zur Entscheidung cirrer Frage niemals eine Methode, sondern stet8 mehrere Iwnutzt habe, die der Natur der Sache nach mehr oder wtbniger verschieden sind und bald eine grbfsere, bald eine gvringere Genauigkeit zulassen.

Ich babe daher auch Untersuchiingsmethoden von ge- riiigerer Genauigkeit angewandt , wenn sie die Uebcrsicht drr Erscheinungen erleichtern oder von Anderen in der- scblben oder ahnlicher Weiee schon frtiher benutzt worden w:iren.

Das letztere war die Veranlassung, dafs ich die New - t ( I 11 ’schen Farbenringe swischen Glaa- und MetalMachen in den Kreis meiner Beobachtungen gezogen habe, die dann z11 clemselben Schlusse, wie die tibrigen Beobachtungsme- tlioden flihrten , d d s namlich zuflillige Verunreinigungea dcr reflectirenden Fllichen die Beobacttuugen st&ten. I)icsbe Stiirungen waren weit gr8fser, als die Fehlerquellen, wi-it-lie meiner Meinung nach eine unvollkommene Beriib- ruilg von Lines und Planepiegel oder eine Unvollkommen- h&t cler Gestalt der sich bedrenden Fllichen herbeifilh- re11 kijnnen. Auherdem iet es bei der mehrfach von mir betonten Unbestimmtheit von * IC reap. =k in der Mea- sung der Phaseniinderung nicht aufFallend, wenn der Ver- suc b then anderen Verlauf des Phasenunterechiedes bei verst4iiedenen Einfallswinkeln zeigt, als die Theorie erwar- ten MSt.

\Venn den Versuchen mit den durch dicke Platten oder durcali Hill e t’sche Halblinsen erzeugten Franseu der Vor- wurf Kilmacht wird, d d s die Eramen keinen reellen Bmnn- punkt gehabt und dab Beugungsphiinomene die Emchei-

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nung gestort hatten, so verstehe ich diesen Vorwurf nicht, da ich diese Fehlerquelle geniigend erwahnt und vermie- den zu haben glaube (vergl. P o g g . Ann. Bd. 142, S. 179, 181, 199. 1871).

Jedenfalls fehlen die durch Beugung oder unvollkom- inene Accomodation des Auges bedingten Fehlerquellen bei den sogenaniiten lamellaren Beugungserscheiiiullgen am Rande eines partiell versilberten Glases oder dcn durch ein Gitter hervorgerufenen Beugiingserscheiniilige~~ , die IIr. P o t i e r fur zu verwickelt halt, unid delshalb mit Stillschwei- gen iibergeht. Eine genaue Theorie dieser Erscheinungen ist abcr von inir (Pogg. Ann. Bd. 132, S. 364 bis 371. 1867) und J o c h m a n n (Pogg . Ann. Bd. 136, S. 565. 1869) gegeben worden und es bliebe Nrn. P o t i e r der Nachweis zu fiihren, welche Mange1 diesen Versuchen vor- zuwerfen sind.

Dabei bemerke ich ausdriicklich, d& die Metallbele- gung bei diesen Versuchen nicht init einw harten Spitze, sondern mit einem Hobel abgenommen, die Glasfliiclie also nioht verletzt war.

Ich wiederhole hier meine schon Pogg. Ann. Bd. 142 S. 231 gemachte Bemerkung, dafs bei allen meinen Ver- suchen die Interferenzfransen deutlich waren, sobald die beiden interferirenden Strahlenbundel gleichartige Reflexion erlitten und immer erst undeutlich wiirden bei sonst glei- cher Anordniing des Apparates, wenn die eine Reflexion geandert wurde. Es spricht dies ebenfalls fiir eine an ungleichartigen Flachen iu verschiedener Weise aiiftretende Verzogerung durch absorbirte Gas - oder Dampfschichten.

Die Absorption von Gas- und Dampfschichteii an der Oberflache fester und flussiger Korper lalst sich librigens, wie ich an einer anderen Stelle zeigen werde, mit weni- ger unempfindlichen Methoden, als den hier besprochenen optischen, leicht nachweisen. Es ist inir unmoglich gewe- sen, Glas- oder Metallflachen auch nur fur den Zeitraum einer Secunde in der freien Liift einer grolsen Stadt rein zu halten uncl mochte ich glauben, dafs man nienials voll-

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kommen reine Metall - oder Glasflachen untersucht hat. Die Dicke der absorbirten Schicht entspricht etwa den Abweichungen, die die theoretisch berechneten Verschie- bungen der Interferenzstreifen und die von mir beobach- teten zeigten.

In der Mechanik hat man aus den Erscheinungen schwerer Korper von endlichen Dimensionen die Gesetze gefunden, denen Massenpunkte oder sehr kleine mit homo- gener Materie gefullte Raumtheile unterworfen sind. Jetzt bei weiterer Entwickelung der Theorie baut man aus klei- nen Massenelementen die schweren Kiirper endlieher Grafse auf. Aehnlich m d s auch die Optik die Erscheinungen fur diinne Schichten oder sehr kleine Theilchen untersu- chen, und aus diesen dann die Erscheinungen an Schich- ten und Korpern endlicher Dicke ableiten.

Wie man einen Wald aus einzelnen Baumen und Baum- reiben zusammensetzen kaun und der Schall arn Rande eines Waldes als Echo verschieden reflectirt wird, je nach Groke und Abstand der in der atmosphgrischen Luft ver- theilten Stamme, so wird auch in der Optik eine spie- gelnde Flache als einzelne dichtere Theilchen, in einem dunnen elastischen Medium vertheilt , aiifiufassen seyn. Wie das Verhaltnifs von Amplitude und Lange der Schall- wellen zu GriiCse und Abstand der Baumstamme das Echo modificirt, muCs auch je nach dem Verhaltnifs der Ampli- tude und Lange der Lichtwellen zu GroQe und Abstaud der dichteren (rdectirenden) Theilchen sich die Natur des reflectirten resp. eindringenden Lichtes andern.

Nach Hrn. P o t i e r sol1 ich die absolute Dicke dtinner Metallschichten ungenau bestimmt haben und meine Un- tersuchungen sollen delshalb werthlos seyn. Bei einer we- niger oberfliichlichen Durchsicht meiner Arbeiten wird man jedoch finden, dafs nur in einzelnen Fallen die Kenntnifs der absoluten Dicke, fur gewohnlich aber die der relati- ven Dicke, benutzt wird, indem ich untersucht habe, wie die Erscheinungen mit continuirlich zunehmender Dicke sich iindern.

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Die Dicke der Metallschicht habe icb entweder dadurch geandert , dafs ich dieselbe aus Fliissigkeitsschichten ver- schiedener Dicke sich absetzen liefs , oder dadurch , dafs ich aus derselben Fliissigkeitsschicht das Metal1 sich ver- schieden lange absetzen liels. Beide Methoden fiihrten zu denselben Resultaten.

Es sey mir schliefslich die Bemerkung gestattet, dafs auch die Untersuchungen des Hrn. M a s c a r t (Compt. rend. t . 76, p . 866 - 69., 7. 4. 1873) fiber das Verhalten des an diinnen durchsichtigen Silberschichten reflectirten Lichtes nicht neu sind, da ich dasselbe bei diinnen durchsichtigen Schichten von Platin, Gold und Silber ausftihrlicher mit verschiedenen Methoden untersucht und beschrieben habe (Pogg. Ann. Bd. 128, S. 561 bis 564, Bd. 129, S. 207 bis 218. 1866).

Wtirzburg den 15. August, 1873.

X. Xot ia uber die Warme - dlusdehnung des Hart- gprmmi (Kammmasse); won F. Ik-o h l rausch .

D i e zufdlige wiederholte Wahrnehmung, dafs Hartgummi - Deckel in Glasern sich klemmten, ja dafs Glaser sich zer- sprengt vorfanden , liefs mich vermuthen , dars diese Sub- stanz eine bedeutende W h n e - Ausdehnung besitzt. Die Erwartung wurde durch die Wirklichkeit noch iibertroffen, denn die Ausdehnung ist etwa die dreifache des Zinks.

Der Coefficient fur lo fand sich nKmlich 0,0000770 gemessen zwischen 16",7 und 25",3 0,0000842 ,, ,, 25",3 ,, 35u,4.

Also auch das Wachsthiim mit der Temperatur ist sehr hedeutend. Man kann den linearen AusdehnungscoEMicient bei der Temperatur t hiernach setzen

= 0,000061 + 0,00000076. t . Poggendorffs Annnl. Bd. CXLIX. 37