541

111. Optische Experimental- Untersuchungen; won G. Quincke. (Fortsetzung yon S . 399. )

IV. Ueber die elliptiache Polariaation dea Wchtee bsi metalliscfUer Reflexiuo.

38.

D e r erste, welcher das von andern Kbrpern abweichende Verhalten der Metalle gegen polarisirtes Licht bemerkt hat, ist wohl Arago l) gewesen, welcher die zwischen einer Glaslinse und einem Metallspiegel gebildeten N e w t o n ' - schen Farbenringe mit einem Kalkspath - Rhomboeder un- tersuchte, und diese Versuche am 18. Februar 1811 dem Franzbsischen Institiit inittheilte. Die Abhandlung wurde . jedoch erst 1817 gedrtickt iind der darnalige Zustand der Wissenschaft war noch weit von einer Erkllrung der Er- scheinungeu und einer Erkeniitnifs des Einflusses der Me- tallreflexion entfernt.

Im Jahre 1815 entdeckte B r e w s t e r l ) , dab die Re- flexion von Metallflachen linear polarisirtern Lichte die- selben Eigenschaften ertheilt , wie der Durchgang durch eine dlinne Gypsplatte, wenn deren Mittellinie dieselhe Richtung bat wie die Einfallsebene der vom Metal1 reflec- tirten Strahlen. Eine je grblsere Anzahl von Reflexionen die Strablen erfuhren, um so gr6fser mufste die Dicke der Gypsplatte seyn, um unter sonst gleichen Umsttindeu dieselbe Wirkung hervorzubringen. Mit diesen Thatsachen, welche in zwei Abhandlungen gegen Ende des Jahres 1815 von B i o t in B r e w s t e r ' s Namen dem Franzbsischen In-

1) Mim. de aoc. dArc. T. ZZI, 1817, p . 323. - Arago ' s Werke, deutsch von H a n k e l Bd. 10 S. 12.

2 ) B i o t , trait4 dc phyr. T. ZV, 1816, p . 580-699 und frcttre of Dt. Brewrter to Dr. Th. Young, Worka of Dr. Young by Peacock , T. Z, p . 359.

542

stitute mitgetheilt wurden, war die sogennnute elliptixhe Polarisation des Lichtes durch Reflexion von Metallflacheii erwicsen. Die Abhnndlungen von B r e w s t e r wurden in weiteren Kreisen erst 1816 im Auszuge durch den vierten Band von B i o t ' s trait6 de physique bekannt, der zugleich eigene Rcobachtringvn VOII A rago und besunders von B i o t ubcr Metallreflexion enthielt.

Im Jahw 1830 veriiffentlichte B r e w s t e r ') selhst eine grofsere Ahhandlung , in dcr die Erscheinungen der el- liptischen Polai isation des Lichtes durch Metallreflexion nahcr und ausfijhrlicher auseinnnder gesrtzt wurden. Kurze Zeit darauf zeigte F. E. N e om a nil z), dak die vielrn von B r e wst e r beobachteten complicirten Erscheinungen sich nus zwei Grundsntzen erklaren liefsen, 1) dais die Inten- sitat (odrr also die Amplitude) cines von ciner Metallflache rcflectirten Lichtstrahles bei deinselben Eiiifallswinbel ver- schieden ist, je nachdcm seine Polarisationsebene oder A zur Keflexionsebene lag 1st der Eiufallswinkel Oo oder 90", SO ist das Verli~ltnifs der Intensitaten gleich 2 ; ist der Einfallswiiiiiel gleich dein Polarisationsn.inkel, so ist das Verh;i!tiiiCs ein Minimuin und stets von 0 verschieden. 2 ) Zwei von einer Metallflache reflectirte Lichtktrahlen * iind & zur Einfallsebene polarisirt verhnlteii sich nach dcr Reflesion so, dafs der erstrre dem andeten urn cinen Ertichtheil einer Wellenllnge voi aus ist Der Gnngunter schied der beiden Strahlen * und J. zur Einfallsebene polarisirt nimint zu l o t i 0 his zu f Weilenlsnge, wenn dcr Einfallrwinkel \ o n 0" bis 90" wlchst 8 , und betragt

Gleichzeitig stellte N e um a n n, gcleitet V O D der Ana- logic zwisrhen totaler uiid Metallreflexion, Forincln auf, welche fur den roii Metall rcflectirten Strahl die Vcrzii- gerung und das Amplitiidenverhtiltnifs der Strahlen A

Wellenlnnge bei dem Polarisationswinkel.

1) Phil. trans. 1830, T. ZI, p . 287. - Pops. Ann. Bd. 21, 1831,

2 ) Pogg. Ann. Bd. 26, 1832, S. 89. 3) Pogg. Ann. Bd. 40, 1837, S . 513.

s. 219.

543

und * ziir Einfallsebene polaripirt zu berechuen d a u b - ten. Es sey H der Polarisationswiiikel des Metalls oder der Haupt -Einfallswinkel , bei welchem die Verzagerung

der Strahlencomponenten = - ist; n der Srechungsexpo-

neiit des Metalls, J der Eiufallswinkel, J, der zugehiirige Brecbungswinltel iin Metall, t g p das Verh%ltoifs der Am- plituden .L und * zur Einfallsebene polarisirt, narh der Reflexion unter dein Einfallswinkel J , wtihrend dasselbe VOI’ der Reflexion = 1 war und B der zu dem Winkel H geharige Werth von p. Dann ist

n = t g H

rl 4

I

sin J = n sin J, 6 tg2B t g 7 2 m c t g J . tgJl tg’LP= ~ 6

s h - 2% I ,

N e u m a n n zeigte, mie mit diesen Formeln Brews te r ’ s Versuche im Bllgemeinen iibereinstimmen; er inachte be- soiiders darauf aufiiierksain, dafs nach B r c w s t e 1’s Ver- suchen H (d. h. auch der Brechungsexponent n , wenn n = tgH) fur blaues Licht kleiner als fur rothes wHre, und daCs wahrscheinlich auch der Werth von B von der Farbe abhinge. Schliefslich wurde angegeben , wie daraas die Farbe des an Metallflachen reflectirten Lichtes berechnet werden k8nnte.

B r e w s t e r bestimmte den Phasenunterschied der bei- deu S~rahlencoinpoiiciiten durch die Farbung eiiies Kry- stallblsttchens oder dadurch, d a k er liiiear in einem belie- bigen Azimuth polarisirtc Lichtstrahlen inehrere Male unter demselben Einfallswinkel reflectireu liefs, bis sie wieder linear polarisirt waren. Das Verhaltnifs der Amplituden, .L und * zur Einfallsebene polarisirt, liefs sich aus den bekannten Azimuthen des einfallendeii und des dorch mehr- inalige Reflexionen linear polarisirleii Lichtstrahles bestim- men D e SCnnrmont l ) wandte zur Restiinmung dieser Grijfsen ein Glimmerblattchen von solcher Dicke an, da€s

I ) Ann. de cttira. It. 73, 1840, y. 337. - Pogg. Ann. Ergbd. 1, 1842, S. 461.

544

die * und A zum Hauptschnitt polarisirten Lichtstrahlen beiin Durchgang drirch dasselbe einen Gangunterschied von a Wellenlange erhalten. Die in einem beliebigen Azimuth linear polarisirten Lichtstrahlen fallen unter einem belie- bigen Einfallswiiikel auf das Metall auf, und gelangen nach der Reflexion durch das Glimmerblatt und ein Nicol’sches Pristna ins Auge. Durcli passende Stellung des Hauyt- schnitts des Glimmerblattes kann man die voin Metall re- flectirten und dadurch elliptisch polarisirten Lichtstrahlen in polarisirtes Licht verwandeln, und durch eine passende wieder in linear Stellung des analysirenden N i c 0 1 ’schen Prismas ausltischen. Aus der Neignng der Hauptschnitte des Glimmerblattes, des polarisirenden und analysirenden N i co I’schen Prima’s gegen die Reflexionsebene lassen sich dann Pbasenunterschied und Ainplitiidenverhaltiiib bestim- men. Diese Methode gestattet jedoch wegen praktischer Schwierigkeiten, besonders wegen der Dispersion des vom Metall reflectirten Lichtes keine genauen Messungen.

Aufserdem suchte d e S B n a r m o n t auch den Phasen- unterschied der beiden Strahlencomponenten * und zur Einfallsebene polarisirt nach einer zuerst von B abin e t * ) Torgeschlagenen Methode zu bestimmen, indem er die bei- den Strahlenbiindel eines Interferenzprismas 2, von Metall und Glas reflectiren und dann interferireu liefs. Ich werde auf diese und 3hnIiche von d e SCnarmont s, und Bi l Ie t *) angegebene und beriutzte Methoden bei einer anderen Ge- legenheit zuruckkommen.

J a m i n s, bestimmte den Phasenunterschied diirch die schon von B r e w s t e r angewandte Methode der uiehrfachen Reflexionen. Er berechnete denselben mit einer Formel,

1) Compt. rend. T. VZZI, 1839, p . 709. 2 ) H e r s c h e l , on light. 8. 736, 1827. 3) Pogg. Ann. Ergbd. I, 1842, S. 473. 4 ) B i l l e t , Truite doptique physique T. 11, p. 181, 1859. 6 ) Compt. rend. T. X X i l , 1846, p . 477. - Ann. de chim. T. X I X ,

1847, p . 320.

545

welche wit der von N e u m a n n gegebenen vollkommen iibereinstimmt und auf befriedigende Weise die Beobach- tungen wiedergiebt. Die Intensitaten des Lichtes, welches unter verschiedenen Einfallswinkeln von Metall reflectirt worden, bestimmte J a min ‘) durch Vergleichuug mit der Intensitat des unter denselben Verhlltnissen von einer Glasflache reflectirten Lichtes. Die letztere wurde, nachdem der Brechungserpqnent des Glases durch Reflexionsver- suche bestimmt war, mit Htilfe der von F r e s n e l gegebenen Formeh berechnet. Das Licht eioer C a r cel’schen Lampe fie1 im Azimuth Oo oder 90° polarisirt auf die halb aus Glas, halb aus Metall bestehende reflectirende Fllche, wurde nnch der Reflexion mit einem doppelthrechenden Prisina aufge- fangen, und diefs so lange gedreht, bis das ordinare oder extraordinare Bild der nietallischen Reflexion gleiche In- tensitat mit dem extraordinaren oder ordinaren Bild der gewilhnlichen ( Glas-) Reflexion hatte. Gleichzeitig wurde gezeigt, wie die von C a u c h y a ) ftir Metallreflexion gege- benen Formeln mit den Beobachtungen iibereinstimmten, obwohl diese von den Neum a nn’ schen Formein wesent- lich versrhieden sind.

mit der Methode der vielfachen Reflexionen den Hauptein fallswinkel und das Azimuth der wiederhergestellten Polarisation oder das Amplitudenver- haltniCs der Strahlencomponenten * und A zur Einfalls- ebene polarisirt bestinimt fiir verschiedene Farben des Son- nenspectrums bei Silber, Kupfer, Zink, Stahl, Messing, Spie- gelmetall und Glockenmetall. Aus den beobachteten Con- stanten wurde dann mit Hhlfe der Ca uchy’schen For- meln die Intensitat des von den Metallen reflectirten Lich- tes fiir die verschiedenen Farben berechnet, und gezeigt, wie die Farben der verschiedenen Metalle damit iiberein- stimmen.

Spater hat J a m i n

1) Compt. rend. T. X X I I I , 1846, p . 1103. - Ann. de chim. et de

2) Compt. rend. T. V l l I , 1839, p . 660. 3 ) Ann. de rliin. et de phyr. T. X X I I , 1848, p . 311.

phys. T. XIX, 1847, p . 298.

PoggendorfPs Annal. Bd. CXXVIII. 35

546

Endlich bat noch in nruster Zeit Haughton’) mit Hulfe des von J a mi n als Mefsinstrumeut einserichteten B a b i n e t’schen Compeiisators i n ahnlicher Weise wie es 5. 14 und 15 beschrieben worden, Haupt - Einfallswinkel und Haupt - Azimuth ader das Amplitndenverhahnifs der Strahlencomponenten , + uad A aur Einfallsebene polari- sirt bestimmt, far eine grofse Reihe von Metallen und rothes Sonnenlicht.

Fast gleicbzeitig veriiffentlichte ich a ) die Resultate einer mit ahnlichen Methoden angestdlten Untersucbung iiber die elliptisqhe Polaritlation des Lichtes bei Reflexion von durchsichtigen Metallschicbten, oder beim Durchgang durch dieselben. h r Phaseizunterschied war stets kleiner far durchgegangenes als fur regectirtes Licht bei demselben Einfallswinkel , hatte aber daseelbe Vorteichen, d. h. die * der Einfallsebene polarisirten Strahken waren den A zur Einfallsebene polarisirten voraus.

Die Genauigkeit der Messurig des Einfallswinkels bei allen angefuhrten Beobachtungsmethoden ist nur eine be- schrankte, da aie in ahnlicher objectiver W e b e , wie & 4 beschrieben worden, geschah. Wenn H a u g h t o n aus- drucklicb sage, dafs er die angewandten Nicol’schen Pris- men sorgf5ltig gepriift und keine Ablenkung der einfallen- den Strahlen gefuuden hatte, so weirs ich damit die Be- merkung schwer zu vereinigen, dafs das Azimuth der wie-

‘derhergestellten Polarisation periodischen 4chwankungen unterworfen gewesen sey, die von der Drehung des ana- lysirendeq Nic ol’scben Prismas abgehangen hatten. (Vergl. Anm 5. 14 Ende). Mirglich ist es freilich, daB diese Schwankungen nur yon Ungleicbartigkeitea der Metallober- flacbe herruhrten. Die von H a u g h t o n gefundenen Werthe weichen zum Theil von den Bestimmungen B r e w s t e r ’s, J a mi n ’ s und meinen eigenen zahlreichbn Messungen er-

1) Phil. t ~ a n s . 1863, T. I , p . 81. 2) Monatsber. der Bed. Acad. 16. MiI8re 1863. - Pogg. ADD. Bd. 119,

1863, S. 368.

547

heblich ab. Ha ug h t o n selbst giebt fur zwei verachiedew Silberspiegel den Haupteinfallswiilkel 72O 7’ und 78O 7’, obne auf diese merkwiirdigen Verschiedeuheiten niiher einzu- gehen.

Diese Verschiedenheiten hatten mi& sdbst abgehaheu, eiuen grofseu Theil meiner Versuche iiber MetallrefleRioo, die schon vor ctem Erscheinen der Haughton’schen Ab- handlung angestellt worden waren, bokanat zu maclren, da es nattirlich nur ein nntergeordnetes Irlterssse b b e n kmn, fur verschiedene Metalle die optisohen ConsBan?ten zu bestilamen, sobald diese nur fiir einea bestinlsnten Spiegel gelten. Ich habe deshalb auch geglanbt meiae Untersu- ‘chungen auf wenige Metalle beschrltiken wt. miiwen und diese uiiter verscliiedenen Verhaltnissen das Licht reflee- tiren zu lassen. Die Abweichungen um die es sidu bei den einzelnen Metallen handelt, sind so grofs, dafs ich der Bequemlichkeit wegen bei der von J a u1 in empfohlenen Methode des B a b i n e t’ schen Compensators stehen ge- blieben bin. Ich hoffe spater fur verschiedene Metalle die optischen Constanten iiach einer anderen Methode bestim- men zu k h n e n , die in Bezug auf Genauigkeit wenig zu wiinschen iibrig lafst.

Auf die theoretischen Betrachtungen, init welchen B e e r l )

und E i s e n l o h r 2 ) die Cauchy’schen Formeln fur Me- tallreflexion abgeleitet haben, werde ich ebenfalls splter zuruckkommeii, und will hier nur bemerkeo, dafs die vor- liegende Uebereinstimmung der Beobachtungen mit den- selben noch kein Beweis der Cauchy’schen Theorie und der derselben zu Grunde liegenden ‘Hypothesen ist, fiir welche diese Uebercinstinimung wohl gehalten zu werden pflegt.

39. Da ich nicht im Stande war, das in das Metal1 zu-

riickgeworfene Licht zu untersuchen, so habe ich die Hy- 1) P o g g . Ann. Bd. 91, 1854, S . 561. - Pogg . Ann. Bd. 92, 1855,

2) P o g g . Ann. Bd. 104, 1858, S . 368. s. 402.

35 *

548

potenusenfliiche des rethtwinkligen Crownglasprismas, da zu den Versucben 9. 20 bis 21, Q. 30 bis 31 gediedit battl mit Silber nach dern P e t i t j ea n’schen Verfahren’) beleg das Silber polirt, und an dersehen Silberschicht, die vol kominen undurchsichtig war, das in Luft oder das i Crowiiglas zuriickgeworfene Licht mit dem H a b in e t ’sche Compensator nach der in 5. 15 und 16 beschriebenen Mc thode untersucht.

Die Einfallswinkel und der Einflufs der Brechung dt Lichtes durch _die Kathetenfllclien des Prismas wurden i dev 5. 30 angegebenen Weise bestimmt. Zwischen an: lysirendes N i c ol’sches Prisma und Auge war ein rothc Glas eingeschaltet. Die Versucbe sind in folgeuden T; heflen zusammengesteIIt , die Bezeichnungeii dieselhen wi friiher.

1) Pogg. Ann. Bd, 101, 1857, S. 314.

a+

-

!w

- 0,

740

44O

27'

36

45

56

65

76

67'

80

44O .M

'

- 1,8

18

- 2,

170

- 3,2

28

- 4,

826

- 7

,m

- 9,8

00

44

1

43

23

B

44

1

44

4

440

27'

4633

44

22

44

2a

43

-45

44

1

43

23

XX

Xa

. A

uf S

ilber

in

Luf

t.

a =

450

( Rcf

lcct

irte

r Li

cht.

)

a =

7:6

k

0,98

1

1,01

9

0,97

8

0,97

8

0,95

7

0,-

0,94

5

8'

beob

. I

ba.

I I

0,

b

1 0,665

0,17

3 1

0,13

1

i o'230

0,37

3

0,28

6

0,42

5

0,63

7 i 0

,592

I 1

1 ,=

Diff

,

I 0,%

32

0,04

2

0,05

6

0,05

2

0,04

5

0,03

8

arc

(cg =

k)

Diff

.

- 00 29'

04

5

w

0 17

-0

6

-0

27

-0

41

550

w 17

I II - U

a'

L

k m w 1 - m e 4

o o o = o 3 0

* 9 - 2 0

I I I

I I I I I I I I

551

Nach Anm. tj, 15 S. 208 ist a positiv, wena das pola- rikirende Nicol’sche Prisma auf - a steht. Die angege- benen Werthe von a und ,8 sind das Mittel der Ablesun- gen von positiven und negativen Azimutheu.

Die mit ber. iiberschriebenen Werthe von d und arc (tg=k) wurdeh mit Hlilfe der Gleichungen

sinJtgJ 1 0) d

tg 2 m = s i n 2 ~ . tang (2arc tg e sin H tg H sinJtgJ

sin H tg H cos 2p= cos2B. sin (2arc tg =-) berecbnet, wo J der betreffende Einfallswinkel, H der Raupteinfallswinkel und B das zu diesem letzteren gehii- rige Azimuth des analysirenden N i c o 1’ schen Prismas be- zeichnet, wenn das auf die reflectirende Flache auffallende Strahlenbundel im Azimuth a = 45O polarisirt ist. Ich werde im Folgenden diesen Werth von B Init Haupt-Aai- muth bezeichnen.

Diese Gleicbungen stimmeri im Wesentlichen mit den von E i s e n l o hr 1) in gesnderter Form gegebenen Cauchf - schen Gleichungen a ) fiir Metallreflexion iiberein, wenn man darin Grofsen vernachlassigt, die sich bei der Ge- nauigkeit der angewandten Untersuchungsmethode nicht mehr feststellen lassen. Beilaufig bemerkt, geben die Glei- chungen (1) und (2) auch bei Licht, das in Luft .auf Flint- glas oder Crownglas (§. 28 und 30) reflectirt worden ist, fur 8 und arc (tg = k), Werthe, die innerhalb der Genauig- keits- Granzen der angewandten Beobachtungsmethoden mit deli berechneten iihereinstimmen.

Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt unmittelbar fur senkrecht auffallende Strahlen 6= 0, fib streifend (J=90°) auffallende Strablen aber Fur beide Fdle ist

19- 45v, k = tgp= 1, oder die Componenten + und i. eut Einfallsebene polarisirt sind aclch nach der Reflexion

1) Pogg. Ann. Ed, 104, 1858, S. 374. 2) Compt. rend. T. VItI, 1839, p . 560. - Compt. rend T. XXVI,

I

1848, p . 86, auclr Pogg. Ann. Bd. 74, 1848 S. 543.

552

gleich, wenn sie im einfallenden Strahlenbiindel gleich grofs waren. Diese Schliisse sind, wie schon 5. 37 angedeutet murde, in Uebereinstimmung mit allen Versuchen, die ich in dieser Beziehung angestellt habe. Ich will noch hinzu- fiigen, d a t fdr alle yon mir untersuchten Metalle die Re- flexion oder 6 positiv waren, d, h. die * der Einfallsebene polarisirte Strahlencomponente war itniner der A zur Ein- fallsebene polarisirten Strablencomponente voraus.

Fig. 16 und 17 Taf. XI zeigen die Werthe von S und k fur die Reflexion auf Silber in Luft und Crownglas als Ordinaten einer Curve, deren Abscissen die betreffenden Einfallswinkel sind.

40. Aus derselben Versilberungsflussigkeit, aus welcher sich

die im vorigen 5. untersuchte Silberscbicht auf Crownglas abgesetzt hatte, hatte ich gleichzeitig Silber auf der Hy- potenusenflache des Flintglasprisinas No. 174 (vergl. §. 36) sich niederschlagen lassen. Die Glasflachen beider Prismen waren genau auf dieselbe Weise gereinigt und geputzt, und uach deln Trocknen die Silberschichten abwechselnd mit deinselben Lederballen gleichzeitig polirt worden.

Ich hatte erwartet auf diese Weise vollkoinmen iden- tische Silberschichten zu erhalten, und doch zeigen in der folgenden Tabelle XXXIa. Haupt-Einfallswinkel und Haupt- Azimuth fur das Silber auf Flintglas Werthe, die urn einen Grad von denen fur das Silber auf Crownglas verscbieden sind. Diese Differenzen sind weit grdfser, als die Beobach- tungsfehler der angewandten Methode, uiid haben ihren Grutid in der verschiedenen Molecularbeschaffenheit der beiden Sil- berschichten, die bei oberfltichlicher Betrachtung vollkommen gleicb erschienen und beide uiidurchsichtig waren. Das Silber auf Crownglas hatte ich wahrscheinlich mit st8rke- rem Druck polirt, da ich gefunden babe, dafs dasselbe Me- tall um so grbfsere Werthe fur den Haupteinfallswinkel und das Haupt- Azimuth ergiebt, je stsrker es gedruckt wird.

XX

Xla

. A

uf S

ilber

io

Lu

ft.

( R

efle

ctir

tu L

icht

.)

0,99

i

0,957

0,939

0,937

0,943

0,967

1,008

25.

35

45

65

65

74 50'

80

85

0,165

0,248

0,389

0,619

1 1,26

2

1,621

r

- ;,

300

- 1,256

- 1,886

- 2,956

- 4,704

- 7,

6

- 9,586

- 12,320

B

45' 39'

44 45

43 44

43 12

a3 45

43 20

44 2

45 i4

4 bcob.

1,023

0,039

a =

45O

d

ber.

I 0$70

0,143

0,249

0,404

0,63

6

1 1,267

1,613

Diff

,

A T

- 0,0

31

0,022

- 0,

oo I

-0,015

- 0,017

- 0,005

+ 0,0

08

beob

.

430 39'

44 45

43

44

43 12

43 45

43 20

44 a

45 14

arc

(tg =

k)

ber.

440 49'

44 37

44 22

44 11

43 36

43

20

43 29

44 3

DiK

.

00 60'

08

U

I

-0 38

-0 59

0.

9

033

1

I1

XX

XIB

. A

uf S

ilber

io

Flio

tgla

a (No. 1

74).

( Rel

lcct

irtc

s L

ick.

)

440

20'

43

49

35

68

45

7

54

16

63

1

69

48

75

14

-0°

7'

0

55

- 1,7

16

- 2,8

34

- 4,

066

- 5.1

55

- 7,6

- 8,6

06.

0,20

9 0,

017

0,.7

44

- 0,0

11

0328

0,

007

0,36

4 - 0,

038

45

2

43

16

43

7

46

5

44

15

45

56

44

44

43

16

. 4%

49

43

48

beob

. "

k I

43

7

4%

19

41 3

7

f

0,'lS

S

0,99

1 0,

226

09

0

30

2 11

0,94

1

0,92

6

0,95

9

0,88

1

0,88

9

arc

(tg =

E)

6

0,33

3

I 0,

536

0,72

6

1

1,13

2 1,

238

1

ber.

I D

iff.

-0,0

96

555

Obwohl man die Silberschichten von Tab. XXX und XXXI nicht direct vergleichen kann, so scheinen sich doch die Reflexionen auf Silber in Luft und Flintglas weniger von einander za unterscheiden, als die Reflexionen aaf demselben Metal1 in Luft und Crownglas. Die GIeichun- gen (1) und (2) 5. 39 geben die beobachteten Werthe von 6 und k in geniigender Weise wieder.

41. Um die Reflexion auf Gold in Luft und Crownglas

untersuchen zu kiinnen, wurde die undurchsichtige Gold- schicht benutzt, welcbe sich auf einer Spiegelglasplatte ab- gesetzt hatte durch Reduction einer Natron- haltigen Chlor- Gold - Chlor - Natrium - Losung mit atherhaltigem Alkobol in der Warme nach dern von Liebig’scheri Vsrfahren ’).

Das Gold war durch Versuche, es zu poliren, stark ge- driickt worden. Ein mit Gold belegtes Stuckchen Spie- gelglas von passender Griibe wurde in ein Uhrglas mit verdtinnter Chlorwasserstoffsaure gebracht, und mit einem Zinkstiickchen beriihrf. Sofort entwickelte sich Wasser- stoff an dem Gold, die Goldschicht loste sich von dem Spiegelglase 10s und schwamm auf der Fliissigkeit. Diese wurde ZII versrhiedenen Malen durch destillirtes Wasser ersetzt, das Gold schliefslich llngere Zeit mi t destillirtem Wasser i n Beriihrung gelassen und mit der Hypotenusen- flache des rechtwinkligen Crownglasprismas, das zu den friiheren Versuchen gedient hatte, abgehoben. Beiin Ver- dunsten des Wassers legte sich die hellgl%nzende Gold- flache, die fruher an dein Spiegelglas angelegen hatte, voll- kommen glatt an die Crowngladkche an.

Ein ebenso behandeltes Goldblattchen wurde mit einem Stiickchen Spiegelglas aufgeboben, so jedoch, dafs die ur- spriipglich dem Glase zugewandte Seite frei dalag. Nach dem Verdrinsten des Wassers erhielt ich danu eine ebene schon spiegelnde undurchsichtige Goldschicht, an der die Reflexion auf Gold in Luft untersiicht wurde. 1) Ann. d. Chem. U. Pharm. Bd. 98, 1856, S. 132.

35

45

55

66

70

40'.

80

85

440 40'

44

21

43 5

5

43

23

42

54

42

47

43

I6

44

1

- 1,

513

- 2,

573

- 3

,938

- 6

,076

- 1

,6

- 11

,016

- 12

,990

00

en

0 38'

g 045

-036

-a 33

-0

2'7

0 66

B

44O

40'

44

57

44

40

42

47

42

21

42

47

42

49

44

68

XX

Xll

u.

Auf

Gol

d in

Luf

t. (R

etle

ctir

tes

Lic

ht. )

b

0,98

8

0,98

8

0,98

8

0,92

5

0,91

1

0,92

5

0,92

6

0,93

0

beob

.

I O

j02

0,19

9

0,33

9

0,6

18

0,79

9

1

1,45

0

1,70

9

a =

450

d

ber.

I O

,b3

0,18

8

0,*3

27

0,52

2

0,79

6

1

1,43

0

1,70

6

Diff

.

1

oh

9

0,01

1

0,01

2

- 0,0

04

0,00

3

0,02

0

0,00

3

beob

.

44O

40'

44

57

44

40

42

47

42

21

42

47

42

49

44

56

557

h

I I I t

1 1 1 1 1 1 1 1

558

Beobachtete uiid berechnete Werthe von B uiid k stim- nien iiinerhalb der Genauigkeitsgranzeii der Beobacll tuiig init einander uberein. Die Werthe von Haupt- Einfalls- winkel und Hanpt-Azimuth sind bei Reflexion auf Gold i n Crownglas wieder kleiner, als bei Reflexion in Luft, analog den beim Silber beobachteten Erscheinuugen. In Fig. 15 und 16 Taf. XI sind fur Keflexion auf Gold in Luft die Werthe von S und k als Ordinaten einer Curve zum betreffenden Einfallswinkel als A bscisse gegebeu.

42., Ein gleichseitiges Prima voii Flintglas murde mit Queck-

silber und Zinnfolie beiegt, und die ReHexion auf der dun- neii (ziiinhaltigen?) Quecksilberschicht in dem Flintglas untersucht.

559

h

p_ o - r o o o o c

I 1. I

1 1 1 1 1 1 1 1

560

Fiir Reflexion in Luft auf derselben Spiegelfolie fand icb

also Werthe, die wieder grbfser sind als f ir Reflexion in Flintglas.

43. Um die Reflexion auf dernselben Metall in verwhiede-

nen Fliissigkeiten untersuchen zu kiinnen, wurde der in Fig. 18 Taf. XI abgebildete Apparat aagewandt.

Aus Spiegelglss voin Breciiungsexpoiienten 1,51 wurde mit Schellack ein Hohlprisma geklebt, dessen Basis B C unter SOo gegen die Seitenfltiche A B, uiiter i Y O 30' gegen die SeiteiiBache CD geneigt war. Auf die Basis B C wurde der Metallspiegel gelegt, und danu als Deckel der in der Mitte durchbohrte Kork K uiit eineiii passenden Glasrohr eingesetzt. Das federnde Fischbeinstijck F driickte den Metallspiegel gegen die Basis B C des Prismas, so dalb der Spiegel auch beim Drehen des an der&Goniometeraxe be- festigten Hohlprismas seine Stellung behielt. Das Glasrohr verhinderte das AusRiefsen der das Hohlprisma fiillenden Fliissigkeit. Die durch das Glasrohr einfallenden Licht- strahlen wurden senkrecht gegen den Metallspiegel gestellt, in der friiher (5. 4 ) beschriebenen Weise. Die Drehung des Hohlprismas wurde am Goniometer abgelesen, und daraus mit Hulfe des bekannten Brechungsexponenten des Glases und der Flussigkeit iin Prisma der Eiufallswinkel berechnet. Gleichzeitig wurde der Eiiiflufs der Brecbung durch die Seitenflachen A B uiid C D des Hohlprismas auf die Stelliing des analysirenden N i col'schen Prismas bei der Bestimmung von k beriicksichtigt.

Ein Silberspiegel wurde in das Hohlprisma gebracht, dieses mit Wasser oder Terpenthiniil gefullt, und Haupt- Einfallswinkel H und zugehiiriges Haupt -Azimuth B ftir rothes Licht (etwa von der Brechbarkeit der F r a u n h o f e d - schen Linie D) bestimmt.

I n der folgenden Tabelle sind die beobachteten Werthe, wenn die Reflexion auf Silber in verschiedeneo Substanzen stattfand , zusammengestellt. Die durch eiiie Klammer

H= 79'31' B = 36' 24',

561

verbundenen Horizontalreihen bezieheii sich auf dieselbe Silberplatte. Die letzte Verticalspalte giebt den durch pris- matische Brechung bestiminten Brechuogsexponenten p der Substanz, in welcber die Reflexion stattfand.

XXXIV. Reflexion aiif Silber. a = 450

in ( ~ / ~ j p ~

Luft Wasser I Tcrpeni tiin 1 :,i,i;;tglas

f Lufi

Ciownglao

~

740 19' 71 28 69 16 54 50 69 48 56 55 69 6

~

430 48' 44 3 43 21 43 20 41 22 44 1 44 28

~ ~ ~~

1 1,336 1,4i4 1 1,626 I 1,515

Aus diesen Beobacbtuiigen ist eine einfache Beziehung zwischen den Constanten H, B und p nicht ~rsichtlich. Man Lann nur sageii, was schon aus den Versuchen 8. 39 bis 40 folgte, dafs im Allgerneinen die Haupteinfallswinkel bei dernselben Metal1 urn so kleiner sind, j e grorser der Bre chungsexponent der Substanr, ist , in welcher die Relexion stattfindet. Ein gleiches scheint bei den Haupt - Azimu- then, den zum Haupt - Einfallswinkel gehiirigen Werthen B = arc (tg = k), der Fall z u seyn.

Ich bemerke Ubrigens, dafs die nach verschiedenen Ver- fahren ( P e t i t j e a n , v o n L i e b i g , M a r t i n ) dargestellten und polirten Silberspiegel Leine griifseren IJnterscliiede bei Reflexion in Luft zeigen, wie die eiiizelneii nach dem- selben Verfahreii init derselben Versilberuegsflussigkeit hcr- gestellteu Silb erspiegel.

44. Die oben 5. 39 gegebenen Formeln, welcbe fur das von

Metallei] reflectirie Lirht d' und k als Fuactionen des Haupt- Einfallswinkels und Haupt - Azimuths geben, stellen iiiclit nur bei uudurchsichtigen, sondern auch bei durchsichti-

Poggendorff's Ann. Bd. CXXVIII. 36

562

gen Metallschichteii auf befriedigende Weise die beobach- teten Werthe dieser Grofsen dar.

In den folgenden Tabellen 4 n d die bei einer anderen Gelcgenbeit *) von mir bei durchsichtigen Metallen Beob- achteten Werthe von 6 und k mit den nach obigen Glei- chungen (1) und (2) berechneten zusaminengestellt.

Das durchsichtige Gold war . gewiihnliches 'BlattgoId auf Spiegelglas vom Brechungsexponenten 1,52.

0,035 . 0,071

0,009

-0,020

0,054 0,035

0

0,038 - 0,035

J

450 50' 46 45 43 15 42 37 40 23 41 11 41 11 43 2 42 21 43 27

200 30 40

' 50 60 i f ) 70 32'* 75 80 85

XXXV. Durchsicbtiges Gold '). (In Luft reflectirtes Liclic. ) , .

Golddicke = O""00016 (?) a? = 45O

beob.

1 0,094 0,205 0,306 0,452 0,659 0,9i9 1 1,170 1,473 1,674

- z

d

ber.

1.

0,136 0,252 0,417

- a

0,059

0,650 0,979

1,190 1

1,435 1 ,iO9

arc (16 =: k) I I

Diff. I beob. bee.

440 3&' 44 11 43 31 42 40 41 44 41 11 41 11 41 21 42 2 43 18

DilL

1 0 12' a 34

- 0 16 - 0 3 - 1 21

0

+ I 41 0 20 0 9

Der mit * bezeichnete Haupteinfallswiiikel war nicht direct beobachtet, sondern durch Interpolation gefunden. Das- selbe ist bei Reflexion in Luft auf einer durchsichtigen Silberschicht der Fall. y giebt den Brechungsexponenten der Glasplatte, auf welcher die Metallschicht lag. Die Dicke des Silbers ist in jenem Aufsatz durch ein Versehen doppelt so grofs angegeben, als sie in Wirklichkeit war.

I ) Monatsber. d. Bed. Akad. 1863, 16. Miirz. - P o gg, Ann. Bd. 119,

2 ) Nlonatsber. der Bed. Akad. 1863, S. 119. 1863 S. 373 usw.

XXXVI. Durcbsiclitiges Silber ) auP Crownglns. In Luft reflrctirtes Licht.

200 30 40 50 60 69 39'* i0 80 85

Silberdicke =' 0"",000038

I 0,; I2 0,099 0,232 0,378 0,622 1 1,028 1,167 1,732

41 54 40 29 36 9 33 I 31 17 31 17 33 23 36 34

S

ber.

I 0,056 0,129

0,404 0,649 1 1,015

1,750

- a

0,211

1,497

42 1 39 34 36 26 33 4 31 I 7 31 17 34 52 39 23

Diff.

- 0,044 - 0,030 - 0,009 - 0,026 - 0,027 0,013

- 0,018 - 0,030

40 50 60 70 75 ii 34' 80

= 1,538 a=45' arc (tg z= k)

Oil44 0,233 0,380 0,637 0,848 1 1,155

Diff.

+ Oo 36' -0 7 0 65

-0 17 -0 3

0 - 1 29 -2 49

Ferner folgen hier noch die Beobachtuogen an zwei durch- siclitigeii Platinplatten, voii denen die eine (Tab. XXXVII) schon zu aiideren Versuchen gedient -1iatte. Die zweite Platte (Tab. XXXVIII) war nach demselben Verfahren wie die erste dargestellt, durch Erhitzen eines orgaiiischeii Pla- tinsalzes, das ich der Gate des Hrn. Prof. t% 6 t t g e r in Frankfurt a. M. verdankte. Diese zweite Platte war aber, obwohl dieselbe Menge Platin au f der Flacheneinheit war, vie1 durchsichtiger als die erste, und der beobarhtete Wer th B = 16O 32' ist mit der kleinste, der inir bei Metallreflexio- nen vorgekoinmen ist.

XXXVll Uiirchsicli(iges Platin 2 , aiif Crownglrs. ( In Luft renectiitcs Licht.)

Plntindieke = O"",OOOI ( 2 ) u = 1,52 cc = 45' J I heob.

0,649 0.100

200 30

S

ber.

d T

0,030 0,069

0,218

0,622

0,128

0,360

0.85 1

Diff.

0,019 0,03 1

0,020 0,015

- 0,003

0,016 0,015

I I' 1,186 1 - 0,031

arc (tg = A ) I beob. 1 ber. -

440 41' 43 46 42 19 39 51 35 20 32 5 28 Ii 2i 44 25 29

1 ) Monatsber. d. Berl. Akad. 1863, S. 121. 2) Monatsber. d. Berl. Akad. 1863, S . 123.

- 440 4' 42 61 41 38 22 3-1 42 29 50 2'7 51 27 29 28 3

36 *

Diff.

00 37' 0 55 1 19 1 29 0 38 'L 15 0 26 0 15

-0 34

564

XXXVIII. Dtireiisictitigee PIrlin rrif Crownglas.

Platindicke = Omm,OOO1 (7 ) ,u = 1,52 a = 15O (In t i i f t reflectirtes Lidi t . )

1. I 0,648 0,823 0,025 0,090 0,054 0,036

0,213 0,177 0,03(i 0,331 0,309 0,022 0,619 0,620 -0,001 0,929 0,966 -0,037 I 1

0,128 0,lOt 0,026

200 30 4 0 50 60 50 75 75 23'

49" 10' 4J0 23' 43 20 4 1 17 39 4 3 38 6 34 I1 3J 33 27 25 27 11 20 1'7 19 6 I 7 16 33 16 32 16 32

arc (tg = B ) 8 I Diff.

-0' 13' 1 3 1 3 7 0 38 0 14 I 11 0 27

Mali sieht, wie im Aligemeinen die beobachteten uiid berechneten MTerthe Ubereinstiniinen.

Auf den Einflufs, welchen Ilicke der Metallschicht auf Phasenunterschied und Aziuiuth hat, werde icli splter noch zuriickkommen.

Berlin, im Mai 1866.

IS. Ueber die Ausdehnung starrer Korper dtcrch die Warme; von Hrn. Fiz e a u .

( C o m p . rend. T. L X I I , p . 1101 ef 1133.)

Erster Tlieil.

Bere i t s hatte ich die Ehre der Akademie meine ersten Versuche uber die Ausdehnung starrer, besonders krystal- lisirter Kiirper durch die Warine, vorzulegen I ) . Die Na- tur der am Berglrrystall, Diamant, Kupferoxydul und an mehren anderen Substanzen beobachteten Erscheinungen, die Sauberkeit der durch die Methode der Wellenlangen

1) Vergl, Ann. Bd. CXXlI1, S, 515; Bd. CXXVI, S. 611.