Optische Experimental-Untersuchungen

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11. Optische Experimental- Unterswchungen; von 0. Q u i n c k e .

(Portsetzung von S. 29.)

11. Ueber die elliptische Polarisation des bei totaler Reflexion eio- gedriingenen oder zoriickgeworfenen Lichtes.

13.

w e n n man auf die Hypotenuseliflache des vorderen Prisma’s eines 8. 2 beschriebenen Apparates linear polarisirtes Licht auffallen lafst, so ist das in das hintere Prisma ein- dringende Licht elliptisch polarisirt, in derselben Wrise, wie linear polarisirtes Licht , das totale Reflexion erlitten hat, elliptisch polarisirt ist.

Am einfachsten lafst sich diese elliptische Polarisation mit einem Bravais’schen Polariskop ’) erkennen. Ein solches lafst sich leicht aus jeder Krystallplatte herstellen, welche sogenannte empfindliche Farbung (teinte sensible) zeigt, also aus einer Krystallplatte, welche dem gelben ge- wohnlichen und ungewiihnlichen Strahl eineii Gangunter- schied von einer Wellerilange oder dem Vielfachen einer Wellenlange ertheilt.

B r a v a i s empfiehlt eine Glimmerplatte von ~ ” ” ’ Dicke (einem Gangunterschicde von 1 Wellenlange entsprechend), die zwischen gekreuzten Nicol’schen Prismen eine violette, zwischen parallelen Nicol’schen Prismen eine gelbliche F5r- bung zeigt. Ich habe haufig auch eine Quarzplatte parallel der optischen Axe geschnitten von Omm,123 Dicke angewandt (entsprechend einem Gangunterschiede von 2 Wel- lenlangen ).

Eine solche Krystallplatte wird in zwei Theile geschnitten nach einer Graden, die einen Winkel von 45O mit dein Haiiptschnitt der Platte bildet, und dann die eine Halfte in der Art umgewnndt, dafs die obere Flache die untere 1) Ann. de chim. et de phye. (3) t . 43, 1855, p . 131.

200

wird. Beide Hellten schiebt inan mit der kuustlichen Schnitt- flache aneinander, befestigt sie mit Canadabalsain oder sonst i n passender Weise auf eiiier Glasplatte und erhalt S O

eine Krystallplatte, die ails zwei gleichen Theilen init auf einander senkrechten I-lauptschnitten besteht.

Beide Halften der Doppelplatte erscheinen gleich ge farbt, sobald man sie zvvischeu zwei polarisirende Vorrich- tungen britigt und dic Slrahlen senkrecht gegen die Be- granzungzflachen hindurchgehen l&. J e nach der Nei- gung (Azimuth) der klauptsrhiii~te der Platte gegen die Po- larisationsrbcneu der polarisirenden urid andlysirenden Vor- richtung ist iiur die Intensitiit der Farbe etwas verschieden. Die letztere tritt hekanntlirh am deutlirhsten hervor, wenn diese Pr'eignng =!= 15O betragt I). Tin folgenden soil imrner diese letztere Lage der Doppelplatte vorausgesetzt werden.

1st das auf die Doppelplatte auffallende Licht nicht geradlinig , sondern elliptisch polarisirt , so erscheinen heide Halften verschieden gefiirbt.

Schaltet man gleichzeitig mit der Doppelplatte eine diinne Gliminerplatte von ~Jiidulation (0'"",0?8 Dicke) zwischen gehreiizte Nicol'sche Prisinen, so dafs die Hauptschnitte beider Krystallplatten W inlrel von i= 4 j n init den Polarisa- tionsebenen der Nicol'schen IJrismeu bilden, so erscheint die eine Plattenhiilfte grun, die andere roth. Fiir die erste Halfte, deren Hnuptschnitt parallel zun: Hauptschnitt der diiuneren Gliminerplatte steht, ist namlich der Gangunter-

schied der beiden,Strahlencouiponenten A+- - = 5 -, fur

die zweite Halfte dagegen, deren Hauptschnitt senkrecht A ziim Hauptschnitt der diinnen Glimmerplatte steht h - - 4

= 3 7 . Es folgt d i e t aus dem von Bi o t 2, aufgestellten

Gesetz, wonach zwei Platten mit parallelen oder senkrechten Hauptschnitten wie eine einzige Platte wirken, deren

A i 4 4

I

1) F r e s a e l , ann. d. chirn. e t d. phys, T. 17, 1821, p. 109. 2 ) R i o t , trait6 de phys. 1816, T. W, p . 419.

20 I

Dicke gleich der Sutnlne oder T)ifferetiz der Dicken der iiber eiiiaiider gelegten PIatten ist.

Jeder clliptisch polarisirte Lichtstrahl hfst sich in zwci auf einander senlirecht polnrisirte Strahlen mit einem be- stimtnteti Phasenunterschied zerlegen, und nach B r a v a is Iiifst sich init ciiier solchen Uoppelplatte iioch ein Phasen- uitterschicd I 011 ~Jndiilatioii erkrniien, indem die Farbe der einen Hdfte, fiir wclche der Phasenunterschied durch den elliptisch polarisirten Slralil verinelirt wird, in blYrilich grun oder griinlich, die cler aiidereii Helfte, fiir welche der Phasenunterscliied vermintlert wird, in das rothliche iiber- geht. Die vcrscl~icdene Farbung beider Halften Iafst sich, da sie diclit nebeneinander liegen, iti der That sehr leicht wahrnehmen.

Britigt man nun zirisclien zwei gekreuzte NicoI'scbe Pris- men gleiclizeitig rnit der B r a v R i s'schen Doppelplatte ein rechtwinkliges Prisina, i i t i desseii Hypotenusenflarhe das Liclit total reflectirt worden ist, so ersclieint die Platteu- halfte, dereu Hariptschnitt parallel der Reflexionsebene steht, rothlich, die andere Plattenlialfte grunlich gefarbt I ) .

Bringt man statt eines Prima's ein System von zwei Prismen, wie es 5. 2 beschrieben wurde, gleichzeitig mit der Doppelplatte zwischen die Nicol'schen Prismen, so dafs man drirch den erwahiiten liellen elliptischen Fleck beide Plat- tenhllften ubersieht, so ist eben falls die erste Kilfte, deren Hauptschnitt parallel der Einf;illsebene des Prisinenpaares steht, rothlich, die zweite andere HYlfte grunlich gefarbt.

Die Fii~.bung ist besonders a m Rande des elliptischeu Fleckes deutlich. Sie ersclieint fiir reflectirtes, wie fur durchgehendes Licht verschieden lebhaft je nach dem Winkcl , unter welchem die Lichtstri~hlen die tlgpotenusenflachen der rechtwiiikligeii Prismen treffen.

Nach dem obeti gesagten ist der Phasenunterschicd der ersten Halfte der Doppelplatte verhleinert, cler der zweiten

1) Schon von B r e w s t e r ( P o g g . Annalen Bd. 42 1831, S. 123) und F r e s n c l ( d e la lrciriiere, euy;h"rient du syetesie tie ehimie, Parir, 1822 p . 133) bernerkt.

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Halfte vergrafsert worden. Da die Doppelplatte aus einem optisch positiven Krystalle besteht, in welchem der ordi- nare Stralil die griifsere Fortpflaiizun~sgeschwilldigkeit hat, so wird also durch die totale Keflexion die Strahlencom- ponente parallel der Einfallsebeiie polarisirt gegen die Strah- lencomponeiite senkrecht zur Einfallsebene polarisirt ver- zogert s e ~ ~ ] .

Ob dieser Phasenunterschied drirch eine Verzagerung der ersten oder eine Beschleunigung der zweiten Strahlen- coinponente oder durch eine Aenderung beider hervorge- rufen worden ist, bleibt vollkoininen unentschieden. J a in den meisten Flilleu ist es schon eine Hypothese vorauszu- setzeii, dafs eiii elliptisch polarisirter Lichtstrahl nur aus zwei auf einander senL recht polarisirten Strahlen mit be- stimmtem Ganguriterschiede entstnnden ist. A priori kaiiii er aus beliebig vielen Strahlen mit belirbiger Polarisations- ebene, Phase und Amplitude elitstanden seyn, in derselben Weise \vie eine Kraft in beliehig viele verschieden gerich- tete Componenten zerlegt werden kann.

Durch die Flrbung kann man feriier wohl iiber Bruch- theile einer IJndulatiou , aber iiicht iiber ganze Undulatio- neii entscheiden, so dal‘s der Phasenunterschied nicht blob 8 3’ - 2n, sondern auch -C nil + 2 n segn kann, wo 8 einen A Gangunterschied kleiner a ls eine Wellenlauge I, und n eine ganze Zalil bedeutet. Es ist zwar nicht zu l a u p e n , dafs sich die Farben der verschiedeiien Ordnungen der New- t o n ’schen Farbeiiriiige, um deren Beurtheilung es sich im vorliegeudeii Falle handelt, von einander unterscheideo, ob- wohl die Armuth der Sprache sie mit dernselbeu Namen belegt, wie diefs z. B. Br i i cke ’ ) und W e r t h e i m a ) nach- gewiesen haben. Aber diese Farbungen werden modificirt durch die Dispersion des Lichtes in den von den Licht- strahlen durchlaufeoen Medien. Sobald diese Dispersion nicht bekanot ist, oder nus anderen Griinden nicht beriick-

I ) P o g g . hnir. Bd. 74, I&?N, S. 58.1. 2 ) Ann. d. chim. T. 40, 1854, p . 180.

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sichtigt werderi kaiin , wird die Beurtheiluiig von ganzen Vielfacheii einer liudulation in dein Phaseiiuiiterschiede der beiden Coinponenten des elliptisch polarisirten Lichtes ungenau.

Aus diesen Grunden kann ich iriich auch mit der von B i l l e t ') ausgesprocheoen Ansicht fiber die totale Re- flexion nicht einverstanden er1il;irca und werde noch iifter auf diese Betrachtungcn zuriiclikomineii mussen. Ueber- haupt wird sicli zeigcn, wie auch sclron ails den Versuchen des VOI bergcheiideu A bsclinitts fofgt, dafs der Vorgang bei der totalen Reflexion durchaus nicht so einfach ist, als inan ihn sich bisher wolil vorgestellt hat.

Das Ergebnils der Versuchc diesrs Paragraphen l&t sich auch so aussprecdeii :

Fallt auf die IIypoteizi~senpuclen eines Prismenpaares (8. 2 ) geradlinig im Aaimuth + n oder - n polarisirtes Licht auft so wird an der Hypotenusenfliiche links oder rechts elliptisch polarisirtes Licht bei der toialen Reflexion in das erste Prisma z;uruckgeworfen , wahrend ebenfalls links oder rechts elliptisch polarisirtes Licht durch das dunnere Me- dium in das Bweite Prisnta eintritt.

14. Die eben beschriebene Rlethode elliptisch polarisirtes

Licht zu untersuchen, l%€st sich sehr leicht ohne Hulfe com- plicirter Apparate ausfuhren : sic hat aber den Nachtheil, dafs mit ihr keiiie genauen Messungen des Phasenrmter- schiedes erhalten werden. DieCs wird inoglich init Hiilfe eines sogenannten I3 a b i n et'schen Compensators, der zuerst von J a m i n 2 > fur derartige Messungeii eingerichtet ulid angewandt worden ist.

Der von mir beniitzte Apparat war dein von J a m i n angewandten sehr ahnlich. ,411 den fllessiogrohreii mit Fa- denkreuzen des in §. 3 bescliriehenen Goniometers wurden auf den der Gouiometeraxe abgewandteu Enden zwei Ni- col'sche Prismen befestigt. Die Drehuiig eines Prismas urn 1 ) B i l l e t , traitk d'optique physique, T. 11, 1859, p . 110, g. 390. 3) Ann. d. chim. e t d. phys. T. 29, 1850, p . 271.

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die Kohrenaxc wurde nuf eiticwi direct in halhe Grade ge- theiltrn eingelegten Silbersti.ciTen tnittelst zwcier Xonieii arif Rlinutcii gcnau abgelescri.

Auf das der Goniotiicterasc zrigcwandtc Ende der Mcs- sitigri\lire, wc.lche das aiiiilysiren,le Kicol'sclic PI ismil trug, konnte init cincr Hiilse der Sabinet'sclie Coinpensator auf- gcscliobeu werden, desseii Eitiriclitung arts der perspcctivi- schen Ansiclit Fig. .I Taf. I uud den1 Durchschnitt Fig. 5 (i iiatiii.liche Grafsc) 211 crselieii ist.

I)ie Hiilse H ist ail einetii Mcssingstiich ill befestigt, i u wclches eine prisiiratische Quarzplattc P, eingesetzt ist. Vor ihr verccliiebt cich ii!it eiiieiii Schlitten R und einrr Mi- kroineterschraohe eine zweite prisinatische Quarzplatte P,. Uer Prisineuwitil~el einer Q:iarq~l;itte hetriigt 15', und ist bei dein Prisinii P, der Schracibe zu- , bci dein l'ristiia Pz von der Sclrraubc abgematrdt. Reitle Prisiiienkaiiten stcheti aber seiikrecht gegen die Rlikroiiieti.rsc1iraube trnd so, dafs die Be~ra i i zu i ig~f l~chen tles cinen Piismas parallel dencn des aiideron liegcn. Uie Quarzplatten sind parallel der optischen Are geschnitten, wclclie bei P, parallel, hei P, senkrecht zur Prit;inenli;rnte steht. Die Hauptschnitte beider Plntteii steheii also seiihrecht g e p i cinaiider.

Die Verschiebung drs Pristrtas P, wird bis arif deli 50Oste1' Theil der Hiihe eiiies Schraubengiingrs (1' = 0'"",5) genari an einer L~ingentheilung des RIessiiigstuckcs JZ und dew in 50 Tlieile getlieilten l lande der Scliraubenmutter- Trom- inel T abgclesen. In die Hiilse H ist ein Ring geschoben, iiber dessen Basis zwei parallele E'iiden F in iN"' Abstaiid von einander ausgespaniit sind. D e r Ring wird so gectreht, dafs beide Fiideii parallel den Kaiiten der Quarzprismen stehen. Zwisclieii der Hiilse H und deui Messingstuck ,?I sind zwei Schieber S ails S C I I W ~ ~ I L gebrannteni Messing angebracht, die iiiittelst zweier kleiner Hebel A .4 parallel der Schraube R verschoberi werdeti konuen. Der Deut- lichkeit wegen sind diese Hebel in Fig. 5 Taf. I fortge- lassen. Fig. 6 zeigt die Seiteuansicht eiiies solchen He-

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bels. IJiii den Stift B, dei. i i i eiii krc4sfiiimiges Loch auf der Hinferfliiclie tles 3lc>.;ziiigstiirl,s cingcsetzt wird, dreht sich der IIcbel. I)er StiIt C greift dabei i i i einen Srhlitz des Schiebers ein, r i n d scliieht i l i i i vorwarts. 1niiei.halb der Hiilso H eiiden die Schieber in Sclioeiden parallel den Fiirleri F. Sie dienen dnzu, mi niithigeufnlls i i u r zwischeii den beiden Fiitlcn F Licht durch die Qiiarzplatten gehen zu lassen, rind so eiii rinniitlliges Bleiideii dcs Auges 211

verhindern. Iii der per.~i'ectipischen Zeichtiung Fig. 4 sieht man die dunklen Sclincideri beidcr Scliieber durch die Quarzplattcn hintlurch.

An dcr Goniomcteraxe wrircle parallel zu dcrselben eiiie planparallele Plntte nus Crowirglns voiri Brechoiigsrx~~oiieii- ten 1,453 hefcstigt, rind weifses Wolkeiilicht yon dersel- bcn unter deiii Polarisotioiiswinkel in die Riihre reflectirt, welche d n s polarisireiide Nicol'svhe Prisina ti ng. Die Platte war so gewalilt, dafs (Ins rcflcctii.te Licht fast ganz grad- liiiig po1arisir.t war. Nun wurde der Kreis, wiihreud das Nic:ol'sclie Prisiiia auf dein Theilstrirh 90° stand, S O gedreht, dafs das \ oil dcr Glasplattc reflectirte Wolkeiilicht vollstantlig ausgeloscht war. Ilrelitc inaii dil1111 das Nico1'- schc Prisina auf den Tlieilstrich O", so w a r das durch dasselbe parallel der Riihrciiaxe Iiiiidurrligcqnngelle Licht in eirier Verticalebene, senkreclit ziir Goiiioineteraxe polarisirt.

Rcide >Iessiiigriihren wrirdcn horizontal gcstellt, SO tlafs die eine Riihrenaxe in der Vcrliingerung der andereii lag . Ein Heliostat warf Soniienlicht so a u f dieselhcn, dafs die init einer inatten Glasplatte anfgc~fangeiien Schatten der Fadenkreoze sich deckten. Der Krcis mit dein analysiren- -den Prisina auf dcin Tlieilstricli Oo wurde so lange gedreht, bis ein scliwarzer Strich durcli diis Gcsichtsfeld giog. Dann staiiden die Polarisatiorisebe~ien beider Nicol'schen Prisinen senkreclit gpgeneinander ; die des polarisirentleu Prisinns iii eiiiei. Verticalebene, senkrccht zur Gonioineter- axe (im Azin1ut.h O o ) , die Polarisationsebene des analysi-

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rendeii Nicol’sclien Prisnias parallel der Gonioineteraxe (im Azimuth 90O). l )

Hierauf wiirde die Hiilse iiiit dein B a h i n e t’schen Com- pensator auf die RIessingriilire geschoben, die dicht an dem annlysirenden Bicol’schen Prisiiia eine achromatische Lime voii 951~”’ I~reniiweite trug, iini dic Parallelfiden F und die Prisrneii des Coinpcnsntors in dcutliche Seliweite zu briogeo. Uin die I-Ianptschiiitte der Quarzplatten genau seiilrreclit rind parallel ziir Goniometeraxc zu stellen, wurde die Mikroiiieterscliraubc tles Compensators nahezu senkrecht zur Go1iioiiiete~iisc gcstellt , uiid der ganze Coinpensator so laiige in i t der I-Iiilse H gedreht, bis man beim Durch- blicken durch das analysirentle Bicol’sche Prisina gar keine oder doch iniigliclist schwachc! Iiiterferenzstreifen in den Quarzprismcn walirnahrn, Es liels sich diefs ain besten beurtheileii, m i i n die Scliicber S ails der Hulse H Iierans- gesclioben wiirden.

15. Es falle nun das Sonncnlicht, nachdein es durch das

polarisireiide Il’icol’sche Prisina iin Aziiiiutli a polarisirt wordeii ist, arif eine reflectirende Flache, die an der Go- niomcteraxe parallel niit tlerselbeii befestigt ist. Das reflectirte Licht kanii iiiaii betrachten als bestehend aus zwei Componeiiten parallel und selihrecht zur Eiiifallsebene polarisirt (im L4zimutli 0” und 90°) init den Amplituden

P cos ct iiiid S sin cc w d dein Phasenunterschicd A.

Diese Stralilen gehcn nun vor deiii Eintritt in die Rirhre mit dem analgsirenden Nicol’schen Prisma durch den Ba- binetscheii Compensator Iiindurch uiid treff en die Granz- flachen der Quarzprimen naliezu stmkrecht, so dafs das Verhaltnifs der Aiiiplituden dieser Strahleucomponenten dadurch iiiclit geandert wild.

I ) Die angewandten Nicol’srlrcn Prisnicn lintlen zwar rollkommen ebene Grsnzflichen, doclr lenktcn sic die dirrclr dieselben Iiindrrrchgehenden Strah- len uni 7’ nb, rin Uebelstarid, dcn alle VOP ruir untersuchten Nirol’- SCIKII PrisfficL.u( sognr meist nocli in weit lrolrerem Grade, zeigten.

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Mit dem Compensator hebt man den Phasenunterschied d der beiden Strahlencompouc~~teii nieder auf.

Er beruht arif dem schoii im 8. 13 erwahnten von B i o t gefundenen Gesetz, dafs zwei ubereinaiider gelegte Kry- stallplatten mit senkrechten Hauptschnitten mie eine einzige Platte wirken, deren Dicke gleich der Differenz der Dicken beider Platten ist.

Die auf die Pri~mcnflache B, C , drr ersten Quarzplatte (Fig. 7 ) auffalleiideii Strahlen treten auch wieder iii derselben Richtung a m der Flache B2Ca der zweiteii Quarz- platte aus. Die Strahlen der eiiien Compoiiente, welche im Azimuth 0" ( senkrecht zur Goniometeraxe) polarisirt ist, durchlaufeii in der ersten Platte eine Strecke D , als extra- ordiiiaier Strahl init der VC'ellenliiige A, unrl in der zweiten Platte cine Streclie D, als ordiiiarer Stralil mit der Welleiiliinge A,. Die Strahlen dcr anderen Componente im Azimuth 900 polarisirt (parallel der Goniometeraxe) durchlaufen die Strecke D, im ersten Prisma init der Wel- lenlange l,, als ordinarer Strahl, und die Strecke D , itn zweiteii Prisma mit der Wellenlange A, als extraordinarer Strabl. Man tiat also zwei auf einander senkrecht polarisirte Strahlen init den] Phasenunterschied

1 1 d, = (D, - 0,) (T - -j-) 212. Gehen die Strahlen an eiiier bestimmteii Stelle (zwischen den Paralle1f;iden P ) durch das zweite Quarzprisma hio- durch, so bleibt D, constant und m a n kaiin durch Ver- schiebung des ersten Prismas P, und eine passende Aende- rung von D, die Grofsc D , - D , positiv oder negativ machen.

das bewegliche Quarzprisma steht dann auf dem Theil- strich 0.

Schraubt inan nach der positiven Seite der Theilung, so wird D , < D , , die im Azimuth Oo (senkrecht zur GO- nioineteraxe uiid parallel der Mikrometerschraube) polarisirte Strahleiicomponcnte wird gegen die im Azimuth 90'

1st D,= D,, SO ist A, = 0;

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polarisirte Strnlilencoinpoiieiite beachleunigt. Schraubt man iiach der tiegativen Seite der Theilutig, so wird die im Azimuth Oo polarisirte Strahlencompoiieiite gegeii die im Aziinutli 90° polarisirtc Strahlrncomponente verziigert.

Das zwischen den Faden dnrrli den Compensator hin- durchgegangrne nicht niehr ellipiisch , sondern geradliiiig polarisirtc Licht kann diirch passcnde Urchiing des analysirenden Nicol’scheo Prisinas in dns Azimuth ,9 arisgeliSscht werden. Dic Polarisationsebetie dcr ails dem Babinet’schen, Conipen~ator aasgetreteneii Strahlen liegt also im Azimuth P und man hat

S tang = - . tg a. (1) P 1 1

(2) d = - A , = - (D , - Dl) (x - x) 2%

Zuntichst Iafst man Sonrienlicht , ohne es reflectireii zu Iasseti, direct ails dein im Aziniutli 45O l) stehenden polarisirenden Nicol’schen Prisma nuf den Babinet’schen Com- pensator utid das irn Azimuth 45‘) stehende analysireiide Nicol’sche P r i s m fallen. Der Comprnsator wird auf den Theilstrich 0 geschrnubt, so dnfs die Dicken der Quarz- platten zwischeri den Paiallelf$deii gleich g r d s sind. Der Phasenunterschied d, ist dann 0. Das durchgegangene Licht, gradlinig im Azimuth 45O polarisirt, wird durch das analysirende Nicol’sche Prismn ausgelbsrht, und man sielit zwischen den Faden einen schwarzcn Streifen. Interferenz- streifen derselben Art niiifsten audi an den Stellen der Quarzprismen auftreten, wo A, = -C 212 oder einein ganzen Vielfachen dieser Griifse wird. Da jedoch der Pha- senunterschied ‘I, bei demselbcn Wer the D, - D, verschieden ist fiir die verschiedeiifarbigen Strahlen, und urn so

I ) Die Kreistheilung der Nicol’sclreu Pi.isruen lirgt fur h i d e auf der der Goniorneteraxe abgcwandlrn Seitc. Laden die Znhlcn bei heiden, wie gewcihnlicli, irn Sinne cines C‘hrzcigers, so hat man zii beriicksichtigen, dafs sie arif dic I\iclrtirng des Liclrtstraliles bezogrn in entgrgengesetztern Sinne laiifen. Das polarisirende Nirol’sclie Prirrna mufs also a d - 45O gestellt werdrn urn irn positiven Azirnuh + 45O und senkrcclit zurn aoalysirenden Nicol’schen Prisma ru stehen.

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b vrslser, je grbfser die Wellenlsnge derselbea, so fallen die danklen Iiiterferenzstreifen fiir verschiedene Farben an verschiedene Stellen der Quarzprismen. Dadurch entsteheii fmbige Iiiterferenzstreifen, die ihre rothe Seite dem centralen Streifen, der fiir alle Farben gleichgelegentn Mini- malstelle bei D 2 - D , =0, zuwcnden, und urn so breiter wepden, je mehr sie von demselben entfernt shd.

Durch Verschichen des heweglichen Prismas PI nach der einen oder anderen Seite mi eine an der Theilung abgelcsene Anzahl Srliraiibengiinge (a, a,. . oder a-2 a-, ,.) kann man es niin 'dnhin hringen, dafs ein solcher seit!icher Interferenz*treifcii z\vischen den Parallel faden des Coinpen- satois erscheiiit.

Dreht man das analysirende Nicol'sche Prisma anf -4S0, so dafs es parallel dein polarisirenden steht, so verschwinden die alten Interferenzstreifen und es erscheinen neue an den Stellen, n o der Phaseniinterschied der heiden Strablen- componeiiten -C n oder ein ungerades Vielfache davon betragt. Durch Sehrauben des Compensators urn U,U, . . oder a_, a_, . . . Revolutionen kanii mail auch diese Interferenz- streifen in der Mitte zwischeii den Paralle1f;idea erscheinen lassen. Die abgelcsenen Schraubengange a, a, etc. rniisseu eigentlich, wenn die Quarzprismen gnnz collkommeu gear- beitet sind, darcli dieselbe Zahl a theilbar seyn, uad man miilste h. <I b en:

a, = - a_, = 2 a (3) . . . . 1 ;~-l%2=4a

a = 6 a etc.

wo u eiiic Versdiiebung des Coinpensators ist, die deli in der Mittc zwischen den P a l allelfiidcn hindurchgcIiende1~

Strahleii eiiieii Phasenuiiterschied = ertheilen wiirde.

Wegen der TJnrolll\ornineiiIieit dcr Prisiiicw Find jedoch die Werthe von a , wie sic sich atis dcn verschiedcneii I h b - achtungen voii a, a , . . crgeben, uin ciuige Ilundertcl eines Scbrauhnganges verechieden.

IT

P o g g m d o ~ s Anoal. Bd. CXXVII 14

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Die Ltingc a hfngt von dem Winkel der Quarzpris- men ab, und ist um so grafser, je kleiner dieser ist. Bei dem von mi r benritzten Compensator war a etwa 3"",5. Es ist nicht ratbsam, diesen Werth grafser zu machen, weil damit die Breite des dunklen Streifens zwischen den ParallelRden und die TJngeoauigkeit der Einstelluog zu- niinmt. Ferner wfchst mit der Grofse a auch die Breite der seitlichen farbigen Interferenzstreifen , was besonders bei we$'sem Lichtc! die Bestiminung der Gr6fsen a, a, . . ungenau inacht, die sich selbst bei ziemlich holnogenem 1,ichte nur bis auf 0,2 oder 0;l eines Schraubenganges genari bestimmen lassen. Aus diesem Grunde ist es auch vorzuziehen, die Grofse a mit Hiilfe von a, a_, rind nicht mit Hiilfe von a2 a_, . . . zu bestimmen, zuinal fur die folgenden Untersuchiingen iminer cine Anzahl Schraubenglnge kleiner als a, oder a_, benutzt merden wird.

Die durch die Gleichung (2) gegebene Grafse A, wurde nun diirch r an der Theilung abgelesene Schraubenglnge gemessen. Sie wachst proportional mit r, und man bat also

(4) d = - A d , = - C C r = - (D , - 0 1 ) (; - ;) 2 9z-

Die Constante C bestimmt sich aus dem Werthe T = a,, fiir welchen A, der Werth 7t annimmt. Man hat dann aus Gleichung (3) und (4)

7z= Ca, = C . 2 a . Aus dieser Gleichung den Werth von C und fur den Pha- senunterschied d den entsprechenden Gangunterschied 8 der Strahlen eingefiihrt, giebt

Far negative Werthe von r wurde zur Berechnung von 6 der Werth a =a$ benutzt.

Da die Werthe von a mit der Farbe des angewandten Licbtes sich anderten, so ist iiher jeder Versuchsreihe der

21 I

betreffeude Wertli voii a , dcr zur Berecbuiing von B ge- dient hat, angegeben.

Dafs der beschriehene Compensator wirklich die im Vor- hergehenden heschriebene Einriclitung hatte, wurde durch eine dunne Glinimerplatte von a Undulation bestgtigt, die wit dem Hauptschnitte im Azimuth Oo senkrecht gegen die diirch das analysirende Nicol'sche Vrisma hindurchgegange- nen Strahlen eingeschaltet wurde. Man mukte dann den Compensator urn etwa 7 Revolutioiien nach der negativen Seite der Theilung dreben, um den dunlilen Streifeu zwischen die Parallelfaden zuriickzufuhren.

Eine andere Methode war folgende. Durch einen Spalt fie1 Sonnenlicht horizontal auf zwei B i l l e t'sche Halblin- sen'), die dann neheii einander zwei reale Bilder des Spal- tes in den conjugirten Brenupunkten entwarfen. Diese beiden realen Bilder des Spaltes L und R lief's ich nun zu beiden Seiten d t r vertical gestellten Parallelfsden auf den Babinet ' schcn Compensator fallen. In 1" oder 2" Ent- fernung hinter dem Compensator wurden die dadurch er- zeugten Intcrferenzstreifen mit einer Lupe und einem Ni- col'schen Prima beobachtet. Sie bestanden uach den Fr es- ne1'-Arago'schen Interferenzgesetzen 2, aus zwei Syste- men auf einander senkrecht polarisirter Interferenzstreifen. Bezeichnet man die ordinken und extraordinaren Strahlen beider realen Bilder durch den uriteren Index o und e, SO rilhrte also das eine System von Lo und R,, das andere von L, und R, her. Es fand sich nun, dafs das erste Sy- stein, auf der Seite der Mikrometerschraube uud dem durch einen Taster bestimmten diinneren Ende des beweglichen Prisma's P, gelegen, eine Polarisationsebene seiikrecht, das andere System eine Polarisationsebene parallel zur Rich- tung der Mikrometerschraube hatte. Daraus folgt, dab die optische Axe des Prismas P, parallel, des Prismas PI senkrecht zur Mikrometerschraube lag, wenn man erwagt, dab

1) Ann. de chitn. et de phys. (3 ) t . 64, 1862, p . 385. 2 ) Ann. de chim. et de phyr. ( 2 ) f . 10, 1819, p . 297.

14 *

212

im Quarz der ordiuare Straltl die gr8fsere Fortpflaozungs- geschwindigkeit hat.

Durch diese bcidcii Methoden ist inan im Stande einen Ca~q~ensator zii uutersuchen, dessen Constructiou unbe- kannt ist ’).

Schliel‘slich will icli iiocli bemerken, d a t die am Schlufs des 5. 13 erwahnteu Rltipgel der Rravais’schen Doppel- platte sjch der Natur der Sache nacii auch hei dein Babi- net’scben Coiopensa 1 or wiederfinden.

16. A n der Gonioineteraxe wurden dic beiden rechtwiuk-

ligen Prismen V O I ~ Flintgla.; mit cbener imd convexer Hy- pote~usen&che befestigt. Die diirch das polarisirende Ni- col’fidie Prisina iin Aziinrith a polarisirten Soianenstrahlen fielen qnter einein Winliel J auf die Hyyotenusenflaclte des w t e n Prismas auf, der in der oben (8. -1) angegebeneii Weise bestimmt wurde.

I ) Bei der Beschreibung dieses Instruments bin ich ctwas ausfiihrlicher gewesen, weil ich, ohne seine VorzGge bestreiten zu wollen, glaube, daD im Allgerneinen seine Empfindticliheit und Genauigkeit weit ilber- scLBtzt werden.

An ilcn von D u b o s q in Paris angeblicli nneh clm Muster drs Js, m i n’scben Originilapparates conrtruirten 1i1strun1eqte11 ist cbenfnlls cine Lime zwisrhen analysirendcm, Nicol’sclren Pvisma iind dem Compensator angebracht, wihrend J a m i n von einer solehen Lime in seinen Abhaqd- luogcn nichts erwzllnt. Er gebraucht freilicli f tr die die Piicul’sclrrn Brirnten tragenden W h w u ahwcc4isrlnd ( A i m de chitn. et de phya. 6. 31, 1851, p . 170) clcn Aitsdrurk ti& de cuicre und funetfe. Die- SCI‘ letrtene scheint Bee r in seiner ,)Einlcitung in die tanhere Optike p . 136 sqq. veraqlafst zu Irabrn von Fernr6hren zu sprechen, an denen die Nicol’schen Prismen und der Conlpensator angebracht seyen; eine Einrichtuag, die ich durebaus nicht verstehen L n n . Ein. p o k e r Webel- stand des rlppmatcr ist keilich die Ungea:ruigbeit, die in. d b Bartirnt lpuug des Biufallrwinkelp der i.eflectirtcq Liclrtsirahlen bleibt , und. die ich vergeblirh durcli Anwemdung von Linsen oder Linscnsystemeq, a11 ver- &den gesricht habe. Die nrechung des Lichtes in den Linsen bripgt nPrnlich eine h e h u n g d r r Polarisationsebene hervor, die so stiirend wirht, dafs der duukle Streifeu zwischen den Parallelliden drs CUIII- peusators urideutlich wird, und ich gezwungen worden bin, diese Eiurirh- tung wieder nufzugeben.

213

Nach dem Durchgange durch den hellen ellipti schen Fleck gelaiigte das Licht durch den Babinet’schen Compen- sator) das aiialysireiide Nicol’sche Prisina und ein rothes Mas, das Licht von der Brechbarkeit dur Fraunhofer’schen Linie D hindurcliliefs, ins Auge. Der Compensator wurde um r Schraubengange und das analysirende Nicol’sche Pr ima u m den Winkel p gedreht, bis der scbwaize Streifen zwischen den Parallelhden des Coiupeiisators erschien.

1st i der Wiiikel unter detn die Strahleii (Fig. 1 Taf. I) die Katheteiiflache AB des ersten Prismas treffen, der dazu geharige Brechungswinhel i,, so werden die Amplituden der beiden Strableiicoinporienten serikrecht iind parallel zur Einfallsebene polarisirt nach der Brechung durch die Ka- thetenflache AB des ersten Pribmas, dew Durchgange durch den lielleii elliptischen Fleck und der Brechung durch die Kathetenflaclie A, B, des zweiteu Prismas in dem Verhailt- nit stehen

sin ac S sin n S sin a

cos a cos (i - i,) P cos a cos (i - i , ) P cos a cos (i - i l ) cos (i, - 1)

Dabei werden die von F r es n e l ’) theoretisch ahgeleiteten und von B r e w s t e r z , durch Beobacbtitagen geprfiften Foimeln iiber die Aenderuiig der .4mplituden geradlinig polarisirter Lichtstrahlen durch Brechung als richtig ange- nommen.

Nach der Gleichung (1) 8. 11 ist d a m das Verhailtnifa der beiden Amplituden = tg p oder

S t a n g a tahg p = - P cosz (i -- il) ’

Vorausgesetzt wird dabei, dafs bei dem Durchgauge durch den Raum zwischeii den Hypotenusenflachen beider Pris- men die Amplitude 1 der Strahlencomponenten parallel

1) Ann. de china. et de phys. (2) XVII, 1821, p . 31?, XXIX, 1825, p . 180 aqq., aurh Pogg. Ann. XXII. Vergl. Neirrnann, Ucber die Arflexioo imd Brrrhung des Lirhtes an der GrBn7.c zweier vollkommen durclisiclrtiger Medien. AhIrandl der Red. Acad. 1833. S. 6 sqq.

2) I’M. ttan8. 1830, I , y. 133, auch Pugg. Ann. Bd. XlX, S. 281.

214

und senkrecht zur Einfallsebene (im Aziuiuth 0" und 90") polarisirt, die Werthe S und P annimmt. Das Verhaltnifs beider Alnplituden ist dann

(1) . . . A=--- tau%OS2 (i - i , ) . P -t.logn

Uiese Gleichung gilt auch noch fur das Licht, das von der Schicht zwischen den beideri HypotenusenllPchen iii das erste Prisma zuruckgeworfen und nach dem Durchgange durch die Kathetenfllche A C uiit dein Babinet'scheu Com- pensator und dem analysitendeu Nicol'schen Prisiua auf- gefaiigen worden ist. Man iibersieht nainlich aus Fig. 1 Taf. I sofort, dafs die FlPchen A, B, und A C linter demselben Winkel d, von den durch die Hypotetiusedii- chen hindurchgegangeiieu oder reflectirten Strahlen getroffen w erden.

Der Ganguiiterscbied beider Strahlencomponenten ergiebt sich aus Gleichung (5) 8. 15 in Bruchtheilen einer Viertel- Wellenlange

(2) . . . . . s=-'.

Dabei ist S positiv gerechnet (vergl. 5. 15) , wenn die parallel zur Einfallsebene polarisirte Componeute gegen die senkrecht zur Einfallsebene polarisirte Componente voraus ist.

Bei der Rechnung liefs ich mich durch andere Versuche uber gewohuliche Keflexion leiten, auf welche ich spater ziiriickkominen werde. Diese ergeben, dafs von dem Ein- fallswinkel Oo Bus, wo der Phnsenunterschied beider Strah- lencomponenten 0 seyn mufs, mit wachsendem Einfallswin- kel der Phasenunterschied continuirlich zuninimt und bei

dem Griinzwinkel der totalen Reflexion - -= - 2- be-

trug fur alle in den folgenden Tabellen erwahnten Falle. Man erlialt nun fur das durch die verschiedenen Stel-

len des elliptischen Fleckes hindurchgegangene Licht ver- scbiedene Werthe von r und p. r ist am Rande des elliptischen Fleckes aiu griifsten, wo auch die Aenderungen, die

I I 2 4

215

mit wachsendem Einfallswinkel erleidet , am auffallend- sten sind.

Der dunkle Streifen im Compensator hatte zwei sym- metrische Halften, die in der kleinen Axe des elliptischen Fleckes zusammenstiefsen, und zeigte etwa eine Form wie Fig. 8 Taf. I angiebt. Die punktirte Linie bedeutet dabei die grofse Axe des elliptischen Fleckes. Aus der Gestalt dieses Streifeus Iafst sich schon iibersehen, d a b der Pha- senunterschied nicht proportional der Dicke der durchstrahl- ten Scliicht zwischen den Hypotenusenfllchen zunimrnt.

Urn Doppelbrecbuug des Glases durch Compression zu vermeiden, durften die Hypotenusenflkhen der Prismen nicht zu stark aufeinander geprefst werdeu, und selbst, wenii d i e t geschah, blieb in den weisten Fallen noch eine dunue Luftschicbt an der Beriihrungsstelle der Flachen zuriick. Es ergab sicli diefs daraus, dafs das durch diese Beriih- rungsstelle hindurchgegangene Licht elliptisch polarisirt war, und dafs diese elliptische Polarisation verschwand, weiiii, obne den Einfallswinkel der auffallenden Strahlen zu andern, Wasser zwischen die Hypotenusenflachen gebracht wurde, so daL wieder das Licht mit gewohnlicher Bre. chung durch die Schicht zwischeu den Hypotenusenflachen hindurchging. Es wiirde deuizufolge nicht moglich seyil zwei Kiirper zur vollkoitimnen Beriihrung zu bringen.

Die folgenden Tabellen enthalten in der ersten Spalte unter J den Winkel, unter welchem die Strahlen auf die Hypotenusenflache des ersten Prismas auffielen, in der zweiten und dritten Spalte, die fur verschiedene Einfallswinkel beobachteten Werthe der GrBfsen r und ,4. Dieselben sind das Mittel aus mehreren Bestilnmungen bei positiven und negativen Werthen a = 45O. Die vierte und fiinfte Spalte enthalten die mit Hiilfe der Gleichungen (1) und (2) berechneten Werthe von k und 6, letztere in Bruchtheilen einer Viertel- Wellenllnge. Dabei sind die Beobachtungeu angeftihrt, sowohl fiir die d h n s t e Stelle der Scbicbt zwischen den Hypotenusenflachen, wenn das Licht durch die Mitte des hellen elliptischen Fleckes hindurchgegangen war,

216

J

38v I f 38 24 38 50 39 27 40 3 4Q 40 4 1 18 41 53 43 I) 45 66 &2 47 28 48 6 48 43 51 10 b? 13

ti8 26 RIJ I

als acli flir die dickste Stelle des dbneren Mediums, durch welche das Licht iioch hiiidurchging ain Rande dea helleu elliptiscben Fleckes. Die Beobaditungeu am Raude dessel- beh bezleben sich also auf Dickeii des dunuereri Medium, die bei verschiedeneu Einfallswinkelu verschieden grafa waren.

Die zur Berechnung von k benutzten Werthe von i und i , siiid der Raumersparnifs wegeii nicht niit angegebeo, da sie sich aus den Werthen von J, uhd dem beknnnfen Rrecbungseaponenten des Glases init Hiilfc der Gleichuag (1) 5. 4 leicht bestiminen ~aesen.

r P L

2:080 59O 9,054 (52 6' 2,Oil 58 52 2,920 61 .3.2 2,866 5 i 54 ?,i20 36 b0 2,82b .56 29 3 , t y k ' i b 19 3,373 S4 2 3,653 51 31 3,776 48 15 3,949 48 35 4,170 46 54

4,271 41 34 4,016 35 32

!&WO 29 26

8,973 44 M

3,*320 :30 26

X l a . Fliotglas- Luh.

(Bd totakr f l c h i o h dorch das diinuere Medium himdurdrgtgangeireb Liclit.)

ci = 1,6160 (38" 1.4')

1,051 68 I3 2,356 166 24 2,HUS 64 3 '1,966 8 2 30 3,368 61 13 3,742 60 9 4,002 5 i IS 4;L64 5? 55 4,320 48 33 4,125 47 34

a = 7'.177 I Mine

2,491 2,281 2,049 1,917 1,817 1,744 1,557 1,3L3 1,132 1,093

k - 1,655

1,61Y 1,t479

1,838 1,589 1,527 1,507 1,414 I ,378 1,258 1,120 1,133 0.067 0,997 O$U3 0,701 0,562 0,518

d

A

-0,290 -0,252 - 0,289 -0,3i9 -O.:SJ9 -0,3i9

- b

- n,:w -0.W - 0 , i i Q -0,509 -0,526 - 0,55u -0,581 -0,654 -0,596 -0,559 -0,463 -0,407

b

1

0:041 -0,149 -0,328 - 0,402 -0,399 -0,469 -0,521 -0,558

-0,602

-0,630 -0,579 -0,635

-0,594

-0,617

-0,562 -0,463

Wurde das in dar erste Flintglasyrisma mit ebener Hy- potenusenflache zuriickgeworfene Licht untersucht, welches an einer voin Beruhruugspunkte der heiden Hypotenwen-

21 7

flachen mtiglichst entferiiten Stelle total reffectitt worden war, so ergab aich Folgendes:

40 40 41 18 41 55 43 8 45 46 52 47 90 48 5

61 10 48 42

Xlb. I ) Fliotglrs-Lnft. Tutnl reflectirtes Licbt.

p = 1,6160 (38' 14')

3,170 3,476 3,790 3,940 4,222 4,379 4,4m .4,486 4,350 4.220

I

39 27 2;4 40 3 1 3.047

a = 7;177

B - 490 33'

44 39

45 17 45 6 45 16 45 9 46 21 45 4 45 h2 45 1 45 15 45 16 45 4 45 19 45 48

45 22

47 18

k

- 1,013

0,983

1,007

1,008

1,009

1,001

1,004 1,012 1,002 1,030 1 1,008 1,008 0,%8 0,032 0,9R4 0,995

a = 450 reflectirt

d beob.

A ;r

-2,117

-

-2,248 -2,334 -2,425 -2,442 -2,484 -2.528 -2,519 --qSW -2,610 -2,624 -2,615

-2,588 -2,519 -2,446 -2,353

-2,606

F berechn

A

-2 -2,147 -2,252

- 3

4 , 3 4 2 -2,400 -2,446 -2,479 -2,607 -2,542 -2,574 -2,588 -2,588 -23590

-2,580

-2,447

-2,589

-2,523

-2,366

durchgc- g=sen S beob.

A

-0,149 -0,328 -0,102 -0,399 -0,469 - 0,521 -0,598 - 0,581 -0,602 -0,617 --0,6aO -0,679 - 0,635

-0,463

z -0,042

- 0,562

Die Bedeutung det Zableu in den eraten fiinf Spalten der rorher6ehenden Tabelle ist dieselbe, wie friiher. Die sechste Spalte enthalt den We& von d, wle er sicb At- telst der von F r e s n e l ' ) gegebenen Fbrmel

8 rt

2p' sin4 J - (p' f I ) bibZ J + 1 (p' + 1) sin' J - 1 (3) . cos-22n=

berechnet. Daneben stehen der Vergleichung wegen dic WerBjc von 6 fur Licht, das durch den Rand dea d i p t i - schen Fleclies hindurchgegangen ist. Man iibersieht sofort, dafs diese Werthe vcm 6 in der lettten Spalte der vor-

1) Vergl. die Bemerkungtn 0. 13. 2 ) Ann. de chin&. et de yhyr. t 29, lb25, p . 183. Vcrgl. drs Ende des

g. 18.

218

stehenden Titbelle sich voii den Werthen derselben Griifse 6 fur reflectirtes Licht nur durch die Grirfse 2 vor dem Komma unterscheiden, d. 11. dab die Griifsen d urn eine halbe Wellenlauge verschieden sind.

Die Uebereinstimmung des Ausdrucks (3) mit dein Ver- such hat fiir total reflectirtes Licht schon J a m i n ') nach- gewiesen rnit einer der hier aiigewandten ahnlichen Me- thode.

Es ist aber dabei zu berucksichtigen, dafs die Ober- flache des Glases Aenderungen erleidet, auf die schon Aug. S e e b e c k ') aufmerksam geinacht bat. Diese Oberflachen- Aenderuiigen lassen sich sehr schwer iibersehen, da sie zum Theil in einer Coiidensatiou von Luft, zum Theil auch in einer Condensation von Wasser auf der Glasoberflache zii bestehen scheinen, wie ich diefs friiher bei vielen festen Kiirpern gezeigt babea) und wie es in neuerer Zeit durch Beobachtungen von M a g n u s ') nach einer ganz anderen Methode bestatigt worden ist.

In der Tabelle X V I I Q. 22 findeii sich Beobachtungen an demselben Flintglasprisma, bei denen sich eine griifsere Uebereinstimmung zwischen den beobachteten und deli nach Gleichring (3) berechneten Werthen des Phasenunterschie- des fur total reflectirtes Licht zeigt. Das Prisma war k u n vor diesen letzteren Beobachtungen nach vorhergegangener sorgfaltiger Reiniguog, wie sie gewirhnlich stattfand, llngere Zeit in reinen Alkohol gelegt und mit einem reinen leine- nen Tiiche abgerieben worden, wodurch die Verunreini- gungen der Oberflache entfernt worden waren.

In manchen Fallen reicht diese Keinigungsmethode nicht aus, und man wiirde die Oberflacheu lieu schleifen uud po- h e n miissen, um ganz reine Oberflachen zu erhalten.

Aehnliche Beobachtungen, die iiber total reflectirtes

1) Ann. de chiin. e t de phyr. f. 30, 1850, p . 237 'qq. 2 ) A. S e e b e c k , Obreraationer de corporusi lucem simpliciter refrin-

3 ) Pogg . Ann. Bd. 108, 1859, p . 3 2 6 . 4 ) P o g g . Ann. Bd. 121, 1864, p . 186.

gentium angulis polarirationir d i m Berolifti 1830, p . 42.

219

Licht an frisch polirtem Crownglas angestellt wurden und sich in Tabelle XVI 8. 22 zusammengestellt finden, ergeben ebenfalls eine gute Uebereinstimmuug der beobachteten und berechneten Werthe von a,

17. Legte man die beiden Flintglasprismeti so ubereinander,

dafs sich nur die rechte Halfte der Hypotenusenflache des ersten Prismas uber der Iinken Halfte des zweiten Prismas befand (vergl. Fig. 10 Taf. I), so lieis sich in den Wer- then von r und p kein Unterschied finden, mochte das Licht total reflectirt wordeii segn an eiiier Stelle der Hy- potenusenflache mit einer Luftschicht voii wenigen Wel- lenlangen Dicke darunter (zwischen den Hypotenusenfla- chen beider Prismen) oder an einer Stelle, unter der eine Luftschicht von unendlicher Dicke sich befand.

Liefs man das Licht auf einer Stelle der ebenen Hypo- tenusenflache in das erste Prisma zuriick reflectiren, wo der dunkle elliptische Fleck erscbien, so hatte der dunkle Streifen im Babinet’schen Compensator die Gestalt Fig. 8 Taf. I wie fur das durchgegangene Licht. Die dabei beob- acbteten Werthe von r und p waren um so kIeiner, je naher die betreffende reflectireiide Stelle der Beruhrungs- stelle der beiden Hypotenusenflachen lag.

Die Einstellung des analysirenden Nicol’schen Prismas und des Coinpeiisators wird jedoch fur das Licht, das von dem dunklen elliptischen Fleck reflectirt worden ist, dadurch erschwert, dafs die nebenliegenden Stellen der Hy- potenusenflache sehr vie1 inehr Licht reflectiren.

Es gilt diefs a les , wie hier gleich im Voraus erwahnt werden mag, auch fur den Fall, dafs Wasser zwischen die Hypotenusenflachen der Prismen gebracht wird, oder dafs statt der Prismen yon Flintglas solcbe von Crownglas angewandt werden (vergl. §. 20).

Wurden die beiden Flintglasprisirien lose aufeinander gelegt, und dann mit einein Paar Kitttropfen an einander befestigt, so ergaben die Beobachtungen uber das Licht, das von der diinnsten Stelle der Luftschicht zwischen den

220

Hypolenusenflhhen durchgelessen oder reflectirt wurde, folgeutie Resultate. Die Bezeichiiurigen eind clieselbleh wie friiher.

X I L'. Fllntglas-Laft.

( B e i totaler Reflexion diirrli cine diinnr 1,ul'twhicht hindurchgegangenes und reflectirtes Licht. )

p = 1,6160 (38' 14 ' ) a = 7 7 7 7 a = 45'.

durchgegangen reheciirt

48 5 3,840 46 34 1,056 (10,535 3,800 45 41 1,024

57 13 3,460 35 b i 0,712 -0,481 3,500 47 45 1,081 63 1 3,000 32 10 0,602 -0,418 2,720 47 60 1,067

61 10 3,586 43 15 0,937 -0,499 3,700 43 58 0,960

d 1.

-2,237

- -2,211 --2,'288 -2,362 -2,.&3 - 2,408 -2,529 -2,516 -2,488 -2,379

Man sieht, wie aucli liier wieder der Phasenunterschied B fur reflectirtes und durchgegangenes Liclit sich nur dtirch die vor dem Koinrna, d. b. uin eine halbe Wellenlange unterscheidea. Im durchgehenden Licht hat die Compo- nente senkrecht zur Einfallsebene polarisirt die grdfsere Amplitude, wenil im reflectirten Liclit die Componente parallel zur Einfallsebene polarisirt die grblsere Amplitude hat, und umgekehrt.

Es folgt am diesen Versuchen, dafs auf die Eigeihschaf- ten des total reflectirten Lichtes Stellen des diinneren Me- diums von Einflufs sind, dic eich in merklicher Eatfernung voii der GranzflHche beider Medien befinden. Der Phasen- untersckded rcinarnt rnit der Dicke der Schicht unter der Gram- /lache IU und nahert sich mit wachsender Dicke einem Maxi- mum, das durch die 2ron F r e s n e l angegebene Gleichung ( 3 ) ousgedruckt wird.

221

18. Es ist bei der Benrtheilung dicser Tabellen zu beach-

ten, dafs fiir durrhgegangcnes i ind reflectirtes Licht bei der angegebenen Compensatorstellung bei einem positiven Werthe von cc (vergl. Aniii. 8. 15. S. 208) auch ein posi- tiver W'erth von ,19 am Kreice des andysirenden Nicol'schen Prismns abgelesen und auch i n den Tabellen aufgefiihrt worden ist. Fur reflertirtes Liclit wird bei dem Einfalls- witikel Oo, wo beide Strahlencomponcnten sich gleich verhalten inussen, bei cinem positiven Werth von a (vergl. Anm. 9. 15) ein negatirer Werth von p gefuuden. Die Po- lansationsehene des reflectirten Strahlcs ist dieselbe, wie die des eiiifallentlen , aber die Kreistheilurigen der beiden Ni- col'schen Prismen lregen jctzt beide nach derselbeii Seite, nk-mlich beide deoi Heliostaten zugewandt. Mit wnchsen- dem Einfallswinkel wachst der Gangunterschied beider Strnh-

lencomponenten von OD bis - welchen letztereii Werth

er bei dem Grauzwinkel der totalen Reflexion erreicht. p aiwint dnbei zuerst ab und spater wieder zu, und man liest fir einen Eillfallswinkel = diesem Gramwinkel an der Kreistheilung einen negativen Werth B ab (wenu man von dem Einflufs der Urechung durch die Katheteoflachen absieht),, der gleich den, Werthe u ist, und am Compensator ehen Werth r = 2a. Analysirendes urid poleriairendes Nicol'srhes Prisrsa stehen dann parallel zu einander.

Lafst man das Iicht nicht durch den Compensator gehen, oder schraubt den Compensator auf 0 , 80 fallt ebenfalls geradlioig polarisirtes Licht auf das aualpsirende Ni- col'sche Prisma. Man inufs dasselbe aber in dm ducch + ,!? der Kreistheilung bestiiointe Azimuth stellen, urn dm schwarzen Streifen zwischen den Parallelfiden des Com- pensators erscheiiieii zu lassen. I )a nun bei der Aende- rung des Einfallswrnkcls auch gleichzeitig, wahrend der Compensator von O bis r = 2 a gescliraubt wird, der reflectirte Strahl entgegengesetzte Hichtung aunimmt, so wird das Voneichen YOU ,3 2hlal gesndert, einlnal durch die

a

222

Richtungsgnderutig des Strahles rind dann zweitens durch

den Gangunterschied - der beiden Strahlencomponen-

ten. Mit anderen Worten, das Vorzeichen von bleibt ungeandert, und die Polarisationsebene des einfallenden Strahls fallt mit der des reflectirten zusammen.

In der Tabelle Xlb miifsten also eigentlich unter r Werthe stehen, die urn 2a= 14',354 grbfser w%ren, als die angefiihrten Zahlen, und die Werthe von p mit negati- vem Vorzeichea, da ja das Azimuth a (vergl. Anm. 5. 15), positiv gerechnet wurde, wenn es an der Kreistheilung des polarisirenden Nicol'schen Prismas negativ abgelesen war. Der Genauigkeit der Beobachtungen wegen habe ich es aber vorgezogen eine kleinere Anzahl Schraubengange r uud positive Werthe von /3 abzulesen, und auch in den Tabellen aufzufiihren.

Aus dem eben angefiihrten ergiebt sich auch der Grund weshalb ich in der Tabelle XIb zu den Werthen von 6 (ausgedruckt in Viertel- Wellenlangen) wie sie aus der Gleichung (3) des vorigen Paragaphen folgen, noch zwei Viertel- Wellenllngen zugezsblt, also vor dem Komma die Ziffer 2 statt 0 gesetzt habe.

Wenn daher aus theoretischeii Griinden die Zahlen- werthe 6 fiir reflectirtes und durchgehendes Licht in jenen Tabellen sich durch die 2 vor dem Koinina unterscheiden, SO verhalten flir den Versuch docb beide Lichtmengen sich vollkominen gleich. Damit in Uebereinstimmung beobachtet man (vergl. 5. 9 ) bei derselben Lage des analysireuden Nicol'schen Prismas auch dieselbe Farbe der Bravais'schen Doppelplatte, sowohl fiir das bei der totalen Reflexion eingedrungene, wie fur das zuriickgeworfeiie Licht.

19. Wurde zwischeii die Hypotenusenflachen der Flintglas-

prismen Wasser gebracht, und eine Reihe von Beobach- tungen wie bei einer Luftschicht zwischen den Hypotenu- senflachen in Q. 12 angefitellt, so ergaben sich folgende in Tabelle XI1 zrisauimengestellten Resultate.

223

0,;47 0,871 1,085 1,630 1,755 1,514

Xlla. Flintglas-Waseer. (Bei totaler Reflexion dtirch das diinnere Medium hindurebgegangenes

Lieht.)

p = 1,2096 (55' 46'). a = 7',177. a = 45'.

Mitre I Rand

540 2 54 49 54 9 50 22 1 5 8 45 55

J

- 650 4:; 56 2 66 37 67 13 60 10 63 I 68 26

J

0,240

0~6n.i

0,453 0,400 0,470

0,760 1,458

450 55' 46 12 45 54 46 11

46 36 41 53

I16 19

1,027 1,015 1,023 1,017 1,013 0,915

-0,063 -0,056

, -0,065 -0,084 -0,106 -0,203

I r 65O43'* 66 2 66 37 65 13 60 10 63 1 68 26 69 28

0:050 0,290 0,500 0,904 1,406 1,590 1,396 1,312

k -

1,358 1,395 1,359 1,172 1,031 0,949

XI1 1. (Total reflectirtes Licht.)

a = 7',177 a = 45O

8

A

-0,076

-0,213

5

-0,121 -0,151

-0,245 -0,21 I

durclige- gangen 1 I I reflectirt

k ' 1 I 8 beob

45O 67' 45 23 45 3 45 45 46 2 46 33 47 31 1i 67

1,019

0,985

1,006 1,010 1,003

0,999

1,009

1,008

A -2,007

- 4

-2,040 -2,098 -2,126 -2,196 -2,222 -2,194

, -2,183 I

6 ber. I 8 beob.

I z

- 2

-2,115 -2,110

-2,148 -2,2 I9 -2,239 -2,228 -2,22 I

1 -0,056

-0,151 - 0,213

T

-0,121

-0,245 -0,2 I1

Die Bezeichnungen sind dieselben wie in 9. 12. Die Flintglasprismen wurden dann gereinigt, wieder zu-

sammengelegt, und Terpenthinnl zwischen die Hypotenusen- fhchen gebracht. Die erhaltenen Beobachtungen sind in der folgenden Tabelle zusainmengestellt.

224

l 6G0 36' 0,37M 51° 1,153 -0,053 0,420 51° 26' 1,171 66 49 0,576 51 37' 1,176 -0,080 0,400 50 7 1,115

69 28 0,378 50 15 1,093 -0,053 O,G97 48 46 1,037 68 26 0,620 49 44 1,0&5 -0,086 0,596 19 36 1,080

XI11 a. Flinlglas - Terpenthin.

a -0,058 -0,056

-0,097 -0,083

46O 51' 0,996 46 34 0,984 46 65 0,982 46 56 0,973

Xl l lb .

( Total reflectirtes Licht.)

a = 7',17i a = 45O

A -1,990 -2,@Il -2,052 -2,055

- 4

66O 36' 66 49 68 '26 69 28

I I reflectirt

-0,068 U,ORO 0,376 0,396

6 ber.

A -2,031 -2,045 -2,086

a

-2,098

durcbge- gangeo

6 beob.

A -0,068 -0,056

-0,097

z

-0,083

20.

Wurden statt der FPntglasprismen mit ebener und con- vexeP Bypotenusenfliicbe Ctownglaqriemem angerand, so ergab sich fur das durch den mit Luft erfullteu Raum zwischen den Hypotenusenfltichen kindurchgegangene Licht folgendes :

225

XIV u. Crawnglas - h f t . (Bei totaler Reflexion durcli das diinnerc Medium Ilindurchgegaogene~

41e 22' 0,908 4 1 42 0,260

Licht.) p = 1,5149 ( 4 1 O 19')

46O Y, 45 16

a = 7',177 a = 45O I Mitre

48 22 43 I

44 20 43 4 1

45 16 59 49 37 61 35 58 3 64 26 70 6 i l IS

o , m 45 14 0,550 144 39

0,430 14s 11 0,340 14 4&

1,940 150 34 0,260 45 18 0 145 66 0 144 43 0,180 44 21 1,204 47 27 0,840 45 13 0,260 16 41

k

1,040 I,008 1,008 0,Y8i 0,9Y3 1.006

d

A -0,127 -0,036

-0,077 -0,047 -0,nm

- 7

-0,045

-0:LiO 1,216

1,071 1-0 1,010 -0i036

0,987 1-0 0,963 -0,025 1.053 \-0,168 0,941 1-0,117 0,982 1-0,036

Rand

r I ? I k

2;330 63 27 1 2;WO

6

A -0,127 -0,259 -0,3225

- 7

-0,:jw

-0,472 -0,529 -o1s3n

-0,406 - 0,460

-0,531 - 0,524 -0,460 -0,37 1 -0,337

Wurde an der Goniometeraxe das Crownglasprisma mit ebeiier Hypotenusenfllche allein befestigt, und das von derselben total reflectirte Lictit untersucht, so ergaben sich folgende Werthe, die in derselben Weise wie in Q . 12 init den Beobachtungcn tiber durchgegangenes Licht zusammengestellt sind. Dabei mufs jedoch bemerkt werden, dah die Seobachtungen uber reflectirtes Licht kurze Zeit nach Anfertigiing der Glasprismen, die uber durcbgegange- nes Licht etwa 1 Jahr sp'dter angestellt wurden.

XlVb. Cromoglas-Lrift.

p = 1,5149 (41' 19,). (Total reflectirtes Licht.)

a = 7,870 01 = 45O dorchge- gang-

Poggendod's Annal. Bd. CXXVII. 15

I I

0,981

0,989 1.012

0,982

226

Fortsetzung von Tabnlle XlV b.

A

-2?2iO -2,331 -2,359 -2.406

42' 22' 43 1 43 41 44 20 45 46 59 49 37 61 35 58 3 64 26 70 6

6 1 O 4; 61 26 63 3. 64 46 67 15 78 6- 71 13

2,126 2,603

3,195 3,28N

3,922 8,832 3,695 3,128 2,460

2,828

5 -0,041 -0,050 '-0,053 -0,083 -0,059 -8;bsB -0,060

44' 28' 44 a9 44 41 45 20 45 53

45 15 44 26 45 53 46 26 46 29

0,436 0,424

0,430 0,432

Wurde zwischen dit

47 18 46 4 8 67 6 47 15

' I 6 beob.

1,008 0,9i7 1 ,OlG 1,016 0,984

-2,498

-2,397 -2,312

-2,487 -2,469

6 ber.

A

-2'!275 - 2,338

-2,412

-2,485

-2,362

-2,440

-2,511 -2,514 -2,455 -2,401 -2,321

durchge- gaogen

6 beob.

A T

-0,326 -0,.396 - 0,106

-0,472 -0,460

-0,529 -0,530 - 0,53 I - 0,524 -0,460 4 3 5 1

21.

3ypotenusenfl~cheii der Crown- glasprisiiien Wasser gebracht, so ergah sich for das vo:i dieser Schicht total reflectirte oder durch den liellen elliptischen Fleck durcbgdassene Licht folgendes:

t f r a Crowoglaa- Wasser.

(Bei tutder Reflexion durch das diinuere 3Iediunr biodurchgegmgenes Liclir.)

.p = 1,1339 (61O 62')

'& = 7,177 a = 450

I Mitre 1 Rand

k 8 r P k I I 1 I

I l l I I

1,003 1,035 1,034 1,047 3,013 1 ,QOb 1,002

6

A

.-0,127 -0,145 -0,155 -0,162 - 0,201 -0,ZOl -0,157

T

227

XVh. Crowaglns-Waaser.

p= 1,1339 (61O 52') (Total reflectirtei Licht.)

61° 49' 62 26 63 3 64 26 67 15 50 6 71 13

a = 7',177

1:026 1,255 1,360 1,509 1,660 1,560 1,620

a= 45O

a -2

1 -2,069 -2,095 -2,128 -2,156

-2,156 , -2,139

5 -0,125 -0,145 -0,155 -0,162 -0.201

-0,177 -0,201

41i0 50' 45 22 45 52 16 29 46 37 46 52 47 6

k

1,003 0,985 1 ,000 1,018 1,006 0,997 0,996

durchge- grngcn

I I reflectirt

6 beob. I 6 ber. 6 beob. I L I I I I 1

-2,143 -2,155 -2, IN9

-2,231 -2,2 I 0

--2;245 - 2,226

22. Legt man eiii Crownglasprisma mit coiivexer und ein

Flintglnsprisrna mit ebener Hypotenusenflgrbe aufeinander, wie es in 8. 6 beschrieben worden ist, befestigt diese an der Gonioineteraxe rind lifst auf die Katlietenflache des Crownglasprismas iin Azimuthe rt = 45" polarisirtes Son- rienlicht aiiffallen, so ist das nus dein Flintglasprisma aus- tretende Licht elliptisch polarisirt und Iafst sich in der oben (5. 16) beschriebenen Weise mit dem Babinet'schen CO& pensator untersuchen.

In der folgenden Tabelle XVI sind die Beobachtungen zusainmengestellt fiir Licht, das am Rande des hellen elliptischen Fleckes durch den Raum zwischen den Hypotenu- senflachen beider Prismen liindurcbgegangen oder fiir Licht, das in das Crownglasprisnia total zuriickgeworfen war am Rande der Hypotenusenflache, mit einer Luftschicht von mehreren Wellenliingeii unter derselben.

Es sey wieder wie in 3. 6 J der Einfallswinkel im Crownglas, J, der dazu geharige Rrechungswinkel fiir den Uebergang des Lichtes aus Crownglas in Fliiitglas, SO ist fiir die angewandten Prismen

1,5149 (A) . . . . sinJ, = m o s i i i J . 16*

228

Neniit man i den Einfallswinkel der Strahlelr fur die Katbetenflache AB des ersten Cro\vnglasprismas in Luft (vergl. F ig 1 Taf. I ) und i, den dam gehlirigen Brechungs- winkel; tiennt inan ferner die entsprechendeu Winkel fur die Kathetenflachen A, B, des Flintglasprismas j und j1 , RO sind diese Winkel durch die Gleichungen bestimmt.

J- 45O=i, sini = 1,5149 sin i ,

J, - 45'' = j , sinj = 1,6160 sinj, ( B ) 1

und das Verhaltaifs k der Amplituden S und P der Strah- lencoinponeiiten senkreclit und parallel zur Einfallsebene yolarisirt ist fiir das reflectirte Licht wie fruher durch die Gleichung (1) (4. 16) gegeben

fur das durchgehende Licht aber durch die Gleichung

. k=--- . cos (i - i , ) cos ( j - j,). P - tanga

Mit Htilfe dieser Gleichungen sind die betreffenden Wertbe von k in der folgenden Tabelle Xt'I aus den Beob- achtungen berechnet. Die tibrigen Rezeichungen sind dieselben, wie friiher.

XV

I.

Cro

wog

las-

Luf

t -C

rlia

tgla

s.

p =

1,51

49 (

41'

19)

a =

7',1

77

durc

hgeg

aoge

n

41°

42'

42

22

43

1 45

46

59

48

18

49

37

61

35

58

3 64

26

1,30

0 2,

230

2,58

0 3,

340

3,70

0 4,

120

4,31

0 4,

120

3,82

0 2,

950

66O

68'

65

34

64

57

50

55 30

53

6 49

43

46

16

38

17

32

69

2,34

6 2,

196

2,04

7 1,

589

1,45

4 1,

331

1,17

9 1,

043

0,77

6 0,

632

6 A x -0

,181

-0,3

59

-0,3

11

-0,4

65

-0,5

16

-0,5

74

-0,6

01

-0,6

74

-0,6

32

-0,4

1 I

r

4840

1,70

0 2,

148

3,16

0 3,

660

3,80

2 3,

906

3,70

0 3,

484

2,82

0

B

440

25'

44

15

45

41

45

23

44

45

45

3 45

40

44

42

45

38

45

13

- 01

= 45

0

retle

etirt

0,97

9 0,

974

1,02

1

0,99

1 1,

001

1,02

2

0,98

6 1,

005

0,95

4

1,01

3

b be

ob.

A T -2

,lli

-2

,s;

-2,2

99

-2,4

40

-2,5

10

-2,5

30

-2,5

44

-2,5

16

-2,3

93

-2,4

85

d be

r. ~~

A T

-2,1

80

-22,

275

-2,3

38

-2,4

18

-2,4

6 -2

,497

-2

,511

-2

,514

-2

,475

-2

,401

Im

Flia

tgla

s

J,

380

35'

39

45

41

31

43

16

44

25

45

34

45

16

52

42

57

44

39

II

E3

CD

230

Lief8 mau umgekebrt die Strablen zuerst auf das Flint- glasprisma fallen und uutersuchte sic nach dem Austritt aus dem Crownglasprisma, so war fiir das in Flintglas zu- ruckgeworfeue Licht

und fiir das durch beide Prismen hindorchgegangene Licht

Die Beobachtungen finden sich in der folgenden Ta- belle zusammengestellt. 5, ist dahei der Einfallswinkel im ersten Prisma voii Flintglas, J der entsprecbende durch Gleichung A gegebene Winkel iro zweiten Prisma von Crownglas.

XV

II.

BIi

ntgl

as-

Luf

t- C

row

ngla

s.

p =

1,61

60 (

38')

14')

a =4

5O

refl

ecti

rt

I 1,46

4 44

O 32

' 2,

192

45

33

3,18

8 44

2

3,81

0 44

32

4,

096

45

5 4,

114

45

19

4,04

0 45

2

4,12

0 44

55

4,

040

45

60

3,70

0 1 45

38

Im

Flin

tgla

s

J1

0,97

9 1,

016

0,96

5 0,

983

1,00

3 1,

011

1,00

1 0,

996

1,02

5

1,001

-

Y8O

50'

39 2

7 40

40

4

1 5

5 43

8

45

46

52

48

5

61 1

0 57

13

'

r

a ST 7

',177

durc

hgeg

ange

n

B E

1,16

0 2,

129

3,18

0 3,

420

3,77

0 4,

100

4,05

1 4,

050

3,88

0 3,

840

67'

46'

64 30

62

40

58

39

53

39

51

47

2

45 36

41

21

34

31

2,44

0 2,

092

1,93

3

1,64

1 1,

358

1,23

4 1,

072

1,01

7 0,

873

0,67

0

6 I -0

,162

-0

,297

-0

,443

-0

,476

-0

,525

-0

,571

T

-0,5

64

-0,5

69

-0,5

41

-0,5

35

8 be

ob.

I T

-2,2

04

-2,3

05

-2,4

44

-2,5

31

-2,5

7 I

-2,5

73

-2,5

63

-2,5

74

-2,5

63

-2,4

33

8 be

r.

I -2

,252

-2

,342

a

-2,4

46

-2,5

07

-2,6

42

-2,5

74

-2,5

88

-2,5

90

-2,5

80

-2,5

23

Im

Cro

wng

las

J

410

59'

42

40

CI

44

2 45

27

46

60

48

58

51

7

52

33

56

12

63 4

5

w

232

Um die Zablen beider Tabellell ~ergleicheii zu kdnuen, mufs man die Werthc von J R U S dcr ersten Spalte der Tabelle XVI mit deiien von J ails der letzten Spalte der Tabelle XVII zusaminenstellen.

Es ergiebt sich d a m , dafs die Werthe won k dieselben sind, mag das Licht den Weg Crowng1a.s - Luft -Flintglas oder Flintglas - Luft - Crownglas zwriicklegen.

Ebenso sind azcch die Werthe von J fiir beide Falle diese2ben. Es iiberwiegt zwar der Phascniinterschied 6 fur den ersten Fall Crowiiglas - L d t -Flintglas, docli sind die Unterschiede iuiicrhalb dcr Fchlerquellcn dieser Versuche.

Die Beobachtungeu koniiten iiicht alle an deinselben Tage angestellt werden, uiid leicht kiiniien sich die Ober- flachen der Hypotenuscnfl;ichen der Prismen eiii wenig geandert haben. Uie Unterschiede, die inan nach den Er- gebnissen des 9. 6 hiittc erwarten kiinneii, sind auch anfser- ordentlich gering, da mit wachsender Dicke des diinneren Mediums der Phnseuunterschied sicli einem Maximalwertb nahert. Rliiglicher Weise wiirdc sicli ein Unterschied fm- den, wenn die Brechungscxponenten der angemandten Glas- sorten mehr von cinander verschieden waren, ais es bei den mir zu Gebote stehendeii Prismen der Fall war.

In Tabelle XVI ist der Wer th voii d’ fur durchgegangenes Liclit grirfser als derselbe Werth 6 fur reflectirtes Licht, wenn man die 2 vor dem Komina bei diesem letzteren fortlafst (rergl. 9. 19). Durch Anwendung einer stur- ker brechenden Substanz als aweites Prisrna wird also der Phasenunterschied des durchgeyangenen Lichtes vergrofsert, wie das nach den Resultaten der $5. 16 bis 20 zu erwarten war.

In Tabelle XVII ist der Phasenunterschied fur durchgegangenes Licht nur wenig. kleiiier oder nahezu gleich demjenigen fur total in das Flintglasprisina zuruckgeworfe- nes Licht, weiin man wieder bei diesem letzteren von der 2 vor dew Komma absieht. Es scheint aber, als ob bier eine Oberflachenhderung stattgefrinden hatte, denn die friiher augefiihrten Beobachtungen an delnselben Flint-

233

glaspriswa ergeben grblsere Wer the dersclben Grbfse 8 fiir reflectirtes Licht, so daCs diese Beobachtimgeii da:, ehen angefuhrte Ge;etz zu bcstztigen srhciuen.

Auch diew Beobachcungcn iiber total reflcctirtes Licht zeigcn wie die friilicren (5s. 16 bis 20), (lab sich der Pha- senuntcrschied 9 (lurch die von Fr e s n e l gegebene For- me1 3 (§. 16) niisdriickm lafst.

Icli habe absichtlicli dime Beobaclituugen niclit fortge- laseeii, weil Fie ein dcutliclies Bild voii den Fchleryuelleli geben , die tr0t.z aller Sorgfalt bci diescii Bcohaclitungcn vorkomniea konnen. Mliiglich, dafs inan bei l3eobacbtun- gen ini rollhotnmen luftlecreii Rauiiie utid bei frisch polir- ten Flacheri mit gcnaueren Bcobachtiingst~~c~liodeii eine grii- Ber e Ue b ere ins t i tnni ti111 f; e r reic h t c , im tnerh in w ii rde die fs aber n e w Fclrlerquellen aiiderer A r t init sich bringen.

Es mag hier noch bemcrkt wcrdeii, dirk der Bnbiiicf’. srhe Coinpensator wieder fur die dickste Loftschicht den grblsteii Phaseiiitntei,schi!!d wigtc rind dafs dcr dunkle Strei- fen wic bei eitieiii Pelate gleichnrtiger Prismcii, die in Fig. 8 Taf. I dargestellte Form hatte.

23. Reobachtitngcn an deniwlbeu Apparat, weun mau W a s -

ser anstatt Luft zwisclieii dns Fliiitglas - und Crowuglas prisma hrachte, crgahcn ihiiliche Resultate, wic sich aus drr folgenden Zosatnmenatcllung ergiebt. Die Bezeichnun- gen sind diesclben, \vie im rorigeil Paragraphen, wie sich denii aucli die VS’ertbe von J uiid k in derselben Weise aus den bcobachteten Grirlsen r rind /3 berechnen.

Im

Cro

wag

las

J

~ Im

F

liotg

las

~ J

,

61"

49'*

64

26

50

6

durc

hgeg

ange

n

6

0:44

4 54

" 29

' 1,

373

-0$@

2 1,

066

51

29

1;L'L6

-0

,149

1,

570

1 48

12

1,06

1 -0

,219

refl

ectir

t

r I

,B 1

k 1 d

beo

b.

I d b

er.

'A

A

0:60

46

O 1

8' I 1

,020

-2

,084

-2

' 0,

900

45

13

1 0,97

1 -2

,125

-2

,128

a

1,40

0 46

29

0,

984

-2,1

95

-2,1

59

I

XIX.

Flin

tgla

s- W

asse

r-C

row

ogla

s.

Im

durc

hgeg

aoge

n Fl

iotg

las

J,

f1

4~

18

A a

66"

2'

0,26

8 63

O 41

' 1,

332

-0,0

37

67

13

1,34

0 61

41

1,

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235

21. Urn zu sehen, ob die Lichtintensitat auf den Phasen-

unterschied des Lichtes rou Einfluls ware, welrhes durcli den Raiim zwischeu den Hypotenusentlachen eines Pris- menpaares hindurchgegangeu oder von ihm reflectirt wordeu, wurde folgeudermaafscn verfahren.

Der dunkle Streifen iin Babinet'schen Coiiipeusator wurde in der 5. 16 beschriebenen Weise hervorgebrarht, zwischen polarisirendes Nicolsches Prisma riud Heliostaten aber noch ein drittes Nicol'sches Prisina eingeschaltet. Durch Drehen dieses dritten Prismas konnte ich die Intensitat kleiner uud kleiner, ja 0 werden lassen, ohne das Azimuth und die Richtung der auf die Hypoteniisenflichen des Pris- menpaares auffnllenden Strahlen zu andern. Ich sah aber bei deli verscliiedensteii Apparaten und deli verschiedensteu Einfallswinkelu, sowohl fur reflectirles wie durchgegangenes Licht keine merkliche Verschiebung oder Verblassung des dunklen Streifens im Compensator. Derselbe verschwand allmahlich an derselben Stellc des Gesichtsfeldes. Trat cine Verschiebung ein, so war sie jedenfalls hfserst gering, und koiinte von einer Ableukung der Strahlen und einer Aenderung des Einfallswinkels durch das dritte Ni- col'sche Prisma herriihreu.

Demnach mare der Phasenunterschied fiir das bei totas- ler Repexion durchgegungene oder suriickggeworfene Licht unabhangig von der Intensitat des einfallenden Lichtes.

25. Die hauptsachlichsten Versiiche , welche im Vorherge-

henden beschrieben wordeu sind, lassen sich, wenn es nicht auf Messungen ankoidmt, sehr leicht mit folgendem einfa- chen Apparate wiederholcil, den nach meiner Angabe die HH. S chin i d t und H a e 11 s ch in Berliu, Dragonerstrake 19, angefertigt haben.

Fiir diesen Apparat benutze ich die Ianglichen Prismen, welche im Haudel als Zierrath fur Krouenleuchter vielfach vorkommen. Diese aus Spiegelglas gefertigten gleichseiti-

23 G

gel1 Prismen habeii statt cines rechten V\Tinhels einen Win- kel von etwa 950, der so bereclinet ist, dafs Strahlen, welche gegen die Kathetenflacha A B oder A C (Fig. 1 Taf. I) senkrecht strhen, die roil Luft begrauztc H.ypotenusenflache B C nabezu uiiter dein Granzwintel dcr totalen Reflexion treffen. Es geschieht diefs UIU aufser durch Brechung auch noch durch den von der totalen Reflexion herriihrenden soge- uaiinten blauen Bogen Farben zii erhalten.

Von dieseu laiiglichcn l+ismen werden kurzere Stiicke 1011 13 bis 20"" Holie abgeschnitten. Kittet inaii niit Ca- nadabalsam auf die H-fpotenusenfllche eines solcheu Pris- mas eine gewtihnliche Coiivexlinse atis Spiegelglas (ein Bril- leiiglas) von l bis P" Brennweitt?, so erhalt man ein Prisma init convexer Hypoteuusen~l~icl~c, das nun auf eincm anderen Prisma mit ebeiicr Hypotenusenflache in der 9. 2 beschriebenen Weise mit Kitt oder Faden bcfestigt wird. Natiirlich wiirde man, wenn inan die grbfseren Kostcn nicht scheot, aiich direct cine convexe Flache von schwacher Kriimmung statt der ebenen Hypoteiiusenflache an eii; solches Prisma anschleifen kiinnen.

Ein so vorgerichtetes Prismenpaar wird in einer passen- deli Kohre von schwarzgebranntem Messing rnit Kork so befestigt, dafs die gegeniiberliegenden Kathetenflachen A C und A, C, (vcrgl. Fig. 1 Taf. I) normal gegen die Rtihren- axe stehen. Die Rtihre selbst hat etwa 40"" Hohe und ist durch zwei Platten mit krcisfiirniigen centralen Oeffnungen von 9"'" Durchmesser geschlossen. Der kleine Apparat ist in Fig. 9 Taf. I in halber natiirlicher Griifse dargestellt.

Halt man ihn in der Weite des deutlichen Sehens vom Auge entfernt gegen hellen Hintergrund, so zeigen sich, sobald man ihn ein wenig um einc Prismenkante dreht, Newton'sche Ringe im durchgelasseuen Lichte. Bei weite.. rer Drebung in entgegengesetzter Richtung verschwinden die Ringe, es bleibt der oben (&j, 2) beschriebene helle elliptische Fleck mit brauurothem Rande, der bei weiterer Neigung sich deutlich zusainmenzieht und mit einem Nicol'-

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schcn Prisma oder cinein gekirbtcii Glade betrachtet, die obeu bescliricbenen henderungen zeigt.

Urn an dem Apparate auch die Erscheinungen im re- flectii ten Liclite hetracliten zu hiinnen, scbliefst man die Oeffnuug an dein einen Kiihreliende durch eine Klappe K, und drebt deli Ring R so, dafs die Oeffiiung in deinselben iiber die seitliclie Oeffiiung der Riihre und also gleichzcitig iiber die Katheteiifltiche A C des ersten Yrisinas fallt. Hlilt uian den Appnrat wieder in der Entfernung des deutlicheu Sehens voin Auge entfernt, so w i d iiiau leicht bei pas- seijder Neigung die Newtou'scheu ' Riuge ini reflectirten Liclite wahriiehmeii, die bei weiterer Drehung verschwinden; nur der dunkle centrde elliptische Flech uiit blauein Rande bleibt, der dann dieselben Acnderungeli, wie der helle elliptisclie Flech fiir durrhgelieiidcs Liclit zeigt.

Rlit einer Bravais'schen Doppcblplat te uiid eiiiem ge- wiihnlichen Polarisatioiisapparate lifst sich auch die elliptisclie Polarisation des durchgegangenen und reflectirten Lichtes au dein eben beschriebenen Instrumente leicht nachweisen.

Berlin, im October 1865.

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111. Ueber die Bespinnung Cles h-upferdrahts der elektromagnetischen Spiralen;

von J u l i u s D u b .

I n den Sitzuugen vom 9., 16. und 30. Jan. 1865 hat Hr. D u M o n ce l der pariser Akademie der Wissenschaften Mittheilungcn iiber eine Beobachtung gemacbt, welche Ton ihm, wie voii dem Referenten eines deutschen Journals eine ~3 ganz unerwartetecc genannt 'uud auch von anderen Physi- kern als bemerkenswerth hervorgelioben wordeu ist.

Die Beobachtuiig besteht darin, dafs elektroinagnetische Spiralen unter Umstanden einen starkercn Magnetismus her-

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Optische Experimental-Untersuchungen