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IV. Ueber die natiirlichen Farben cier Kiirper; uon Sir D a v i d E r e w s t e r . (Phil, Xa5 . N. S. VoI. VII I p . 468.)

I V e n i g e Anwendungen der Optik sind wobl so allge- mein interessant a h die, welche die Entdeckung der na- tijrlichen Farben der Kiirper zutn Gegenstande hat. N e w t o n war der erste, welcher wagte, alle in der Na- tur vorboininende Farbenverschiedenheit auf ein allgemei- lies Prinzip zuriickzufiihren, und er sprach seine Ansicb- ten iiber diesen Gegenstand init einern Vertrauen auf ihre Hichtigkeit aus , welches seine Gegner verwirrt zu habeo scbeint; denn wahreud seine Zerlegung des Lichts, die vollkommenste alter seiner hrbeiten, ibn in die verdriefs- lichsten Streitigkciteu verwickelte , liefs man die unvoll- kominenste seiner Speculationen obne Prufung oder Kri- tik hiligehen.

Wahrend des Jabrbunderts, das seit dem Tode von N e w t o n rerflossen ist , hat man seine Tbeorie allgemcin angenoinmen und bewnder t . In unsern Tagen fst sie sogar durch B i o t sitinreich vertbeidigt und niedlicb er- lautert, uiid mit wenigen Ausnahmen ist sie von den aus- gezeichnetstcn Physiketn der Gegenwart angenommen.

Der Urheber dieser Theorie bat sie unter den bei- den folgenden SItzeo aufgestellt, von denen der eine die allgemeine Ursache der Erscheinongen, und der andere die besondere Beschaffenbeit der KOrper, von welcher ihre Farbe abhangt, angiebt.

1) .Jeder KiJrper reflectirt die Strablen seiner ei- genen Farbe reichlicber als die iibrigen, rind von deren Ueberschufs oder Vorwalten in dem reflectirten Licbt er- belt er seine Farbe. I (

2) ))Die durchsiclitigen Korper rctlectiren, je nach

-I

477 ihrer GrOfse, Strahlen der einen Farbe, uod lassen die der andern durch, BUS demselben Grunde, aus welchen dunne Platten oder Seifenblasen Strahleu ZurUckwerfen oder durchlassen.

Indem ich die Wahrheit der in diesen beiden Satzen entlialtenen lheorie untersuche, beabsichlige ich nicbt in eine Prhfung ilircr Postulate, Facta und Argumeute ein- zugeben. Der Gegenstand des folgendcn Aufsatzes ist vielinchr, eios der hauptsachlicbsten Farbenphs *nomene zu zerlegen, and diese ZerIegung a h ein Experimenturn crucis aiif die Bestiinmung des wahren Ursprungs aller ahnlich eneugten Farben anzuwcnden.

Die Farbe, die ich zu diesem Zweck gew?Alt, ist die griine der Pfanzenweli, und zwar habe ich sie aus folgeuden Griinden geweblt.

1) Die griine Farbe der Pflanzen ist eine der b u - figsten in der Natur.

2) Es ist die Farbe, deren Beschaffenheit und Zu- sarnmensetzung N e w t o n am deutlichsten bescbrieben hat.

3) llire wabre Zusamineiiselzung ist bei allen Pflan- Zen, bei denen sie sich fiudet, fast identisch.

Sir I s a a c hat diese Farbe auf folgende Weise be- schrieben:

MES mag gute griine Farben der vierten Ordnung geben; allein die reinsten sind von der drillen. Und r o n dieser Ordnung scheint das Grun aller Pflanzen zu seyn, theils wegen seiner Intensitat, theils, weil es, wenn diesc verwelken, zuweilen in ein griinlkhes Gelb iiler- gebt, und zuweilen in ein vollkominrieres Gelb oder Orange oder vielleicht in Roth, wobei es anfangs alle vorher genanoten intermediareo Farbeti durcblauft. Diese Veriinderungen scheinen durch die Aushauchung von Feuch- tigkeit, welche die firbenden Theilclien dicbter zuruck- Iafst, erzeugt, und zuweilen durch die Anbaufung des 81i- gen oder erdigen Theils jener Feiichtigkcit vermehrt zu zu werden. Nun ist ohue Zweifel das Grun von glei-

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cher Ordnung mit den Farben, in welche es venvandeIt wird, weil diese Umwndlungen allmlilig geschehen, tilid diese Farben, obwohl gewbhnlich nicht sebr satt, doch oft zu geszttigt und lebhaft sind, um vou der vierteu Ord- nung seyn zu k6nnen.

Hachdeni so fesfgesetzt ist, d a h das Griin der Pflan- Zen, zufolge dieser l'heorie, ein Griin drilfcr Ordnung seyn miisse, haben wir seine Ziisammensetzung zu unter- sachen. Sir I s a a c selbst giebt an , dafs das Grun der dritten Ordnung 1' hauptsschlich aus ursprunglichein Grun bestehe, doch nicht ohne Beimischung von etwas Blau und Gelb.. Irn Grtiiide bestcht es also aus allen Strati- ]en des griincn Raunis, gemisclit iiiit den wenigst brech- baren Strahlen des bfauen Raums und den sterkst brech- baren dcs gelben l\auiiis, und es ent1i;ilt iiicht einen ein- zigeii Strati1 vom Indko oder Yiolett, so wenig \vie ei- Den Torn Orange oder &fh. Dick ist seine wahre Zu- sammensctzung, wir inilgcn sie nun aris der 'l'hcorie de r periodisclieii Farben herleiten oder durch directe Anrrlyse mittelst des Priinas erhalten.

Um die wnhre Zusammensetzong der griirien Fa rbe der Pflanzen aufzufinden, kiiiineii wir das Licht, welches diese zuriickwerfen oder durchlasscii, zerlegen; allein das beste Verfahren ist, dars man dcii griinen Fnrbstoff mit- telst Alkohol auszieht rind die Wirkung dcr farbenden 'l'heilclien iin Zustande der Lasting in dieser Flussigkeit (whcn suspended in fkat ~7u1'd) untersucht. Zu dem Ende habc ich die Blatter von Kirschlorbccr (Prunus luuo- cerasus) als l'ypus dieser Klasse von Farben angewnndt. Die Blalter wurden fein zersclinitten und init absolutein Alkohol tibergossen, und es wurde dann die so erhaltcne schiln griine Flilssigkeit entweder in ein hobles Prisma, init grofsem brecheiiden Winke l , gethan, urn die Zusam- mensetzuug ilirer Farbe durch ihr eigucs Spectrum zu fin- den , oder das von der Fliissigkeit durchgelnssene Licht mittelst eioes schiiuen Prismas zerlest, oder das von ei-

Weirser spanischer Flieder W h i t e L i I a c )

Weifser Convolvdus Tulpenbaum Reseda Gemeine Erbsen Daphne Cneorurn Virgiiiische Hiinrnbeere ( K r -

girriam Raspberry)

Weifser Jasmin Thuja occidenialis Arbutus Unedo IIemerocallis Java Celasfrus scandens Yiburnum Tinus Prunris Lrrsilanica Aucribo japonica Jun+erus communis

Camellia japonica Conuallariamulilj?orn (Grii-

ne Eeeren)

Asparagus officinal. (GrUne Beeren ).

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W e n n die aus diescn Pflanzen erhaltene Fliissigkeit drei oder vier Tage lang gestanden hatte, so verlor sie ihre bocbgiine Farbe und wurde olivengrun, dann im- mer mehr gelbbraun und zuletzt fast farblos. Hiemit tin- derte siclr auch die spaifische Wirkung der Flussigkeit auf das Spectrum; allein weder die Farbenvcrrnder~~ng, noch die Aenderung dieser Wirkung batte irgenrl eine He- lation zu den Effecten einer Verringerung oder Vergrdfse- rung der Dicke in den fGrbenden Theilchen, wodoidi N e w t o n die in der Farbe der Blltter eintretcnden Ver- Zinderungen erklart. Noch wenn die Flussigkeit fast farb- 10s wie Wasser geworden ist, ijbt sie eine sehr kraftige Wirkung auf die Mitte des rothen Raums aus, und eine schwache, docb noch wahrnehmbare, auf zwei Punkte der griinen Zone. Diese soiiderbare Thatsaclie Iaist ver- mutben, dafs noch dtirchsichtige Mittel entdeckt werden mogen, welche vollkommen farblos sind, und dennoch verschiedene Theile des Spectrums absorbiren. Diese Wirkung kann naliirlich aber nur stattfinden, sobald die absorbirten Strahlen zusammen weifses Licht geben.

Im Laufe dieser Versuche beobachtele ich eine sehr merkwtirdige Erscbeinung, die auf den ersten Blick der N e w t on'schen l'heorie etwas giinstig zu seyn scheint. Als ich einen Strahl starken Sunnenlichts dorch die griinc Flussigkeit leitete, gewahrte ich, dafs dessen Farbe nun 6chi)n roih, complementar zum griin, war. A h ich darauf den Strahl durch grblsere Uicken von der Flus- sigkcit gehen liefs, ward er erst orange, d a m g d b und gelbh'chgriin, und unzweifelhaft wiirde er blau geworden seyn, wenn die Dicke der Flussigkeit noch vergriifsert worden ware. Diese Art der Erzeugung eines Spectrum8 drirch Heflexion an den l'heilchen der FliissZgkeit zeigt das Phhomeo der Opalescenz in einer sehr interessanteri

Weise

481 Weise. H%tte die g r h e Flifssigkeit bei allen Dicken dieselbe Farbe gezeigt oder hatte sie nur die rothen Strah- len absorbirt, so wfirde der opalescirende StrahI in sei- nem ganzen Laufe roth gewesen seyn; da aber die ver- schiedenen Farben in vcrschiedenen Verhdtnii?sen absorbirt werden, und im gegenwlrtigeo Falle, gernafs ihrer Brechbar- keit , mit Ausnahine des Blauen und Violetten, so mufs die Farbe des eingeiiihrtcn Strahls rom Roth zum griin- lichen Gelb schwanken, da diese Fnrben successiv von ibin abgenoinmen werdeu.

Die Analpse diescs Experiments ist sehr interessant, indefs da diefs nicht der Gegenstand unsererb Untersu- chung ist, 80 will ich nur bemerken, dafs ich dasselbe Phlnomeu bei iiichren anderen Fflissigkeiten von verschie- dentlicher Farbe bernerkt habe, dals es fast immer bei pflanzlichen und fast nie bei (sogenamten) chemischen LGsiingen jder bei farbigcn Glasern stattfindet, und dafs es ein Phtlnomen der Opalescenz oder der unvollkorn- mcnen Durchsichtigkeit ist. Eins der schdnsten Beispiele, wclches ich angetroffen, zeigt sich, wenn man ein Briudel starken Sonneiilichts durch gcwisse Krystalle von blauem Flufsspath leitet. Die blaue Farbe des durchgelassenen Strnhls ist ungemein schdn.

Each der K e w t o n ’schen Farbeatheorie ist das Pflan- zengriin von gleicher Ordnung mit dein Gelb und Orarise, in welche es , beim Verwelken der Pflanzen, iibcrgeht, in Folge einer erhdhten Dichtigkeit odcr einer veruiehr- ten Grdfse der farbcnden l’heilchcn. Urn diese scine Mcinung zu priifen, zog ich aus s c h h gelben 13lallern von Kirschlorbeer den gclben Saft aus. Diese Flus- sigkeit wjrd bei grofser Dicke ein liefes Ijoth. Sic wirkt krsltig n u f das Spectrum am Ende des gruncn Hauins, eine Stelle, welche von der grlinen Fliissiglreit nicht angcgriffen wird. Es absorhirt dann das Gelb und das Violett, dabei ein hclles Griin zur~cklasscnd und tlas Ehii in Violett verwandelnd. Bei grgfserer Dickc vcr-

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schwindct das Violett llnd die Absorption riickt allmBlig gegen das Roth.

Urn den Versuch zu vermanuigfaltigen extrahirte ich verwelkte Blritter vorn Hartriegel (privet), die dunkel ~chwanviolett sind, eine Farhe, welche nicht die cnt- fernteste hehnlichkeit mit irgend einer pcriodischen Farbe bat. Die Fliissigkeit war tief roth, vie1 tiefer als tier dunkelste Portwein. Sie wirkte auf das Spectruiii im ro- then Raum, nahe bei dcr Fraunhoferischen Linie B , an derselberi Stclle, wo dcr griine Saft es niclit angriff, zfve' roihe Zonen hinterlassend, von deueii die innerste bci vermebrtcr Dicke verschwand. Sie absorbirte darauf den violetten und den blauen Haum gleichfiirmig, und nacli- dein sie die Mitte des Grtin ausgcloscht hatte, riicktc die Absorption zu dem Orange bci D vor.

Nun war in beiden Fallen die Wirkung des Farb- stoffs der verwelkten Blritttr bedeutcnd verscbierlcn von der des grlinen Safts, und es hat nicht entfernt das An- sehen, als hritten die Farben irgend eine solche Relation als zwischen den angriinzcnden Farbeu derselben Ord- nung statlfindet.

Aus Thatsachen, wie diese, welche man uninfiglich rnifskennen kann , siiid n ir berechligt zii scliliefscu, dafs die griine Farbe dcr l'flarizcn, man mag sie im natiirli- chen Zustandc oder in dem des Vcrwelkeus untersuchen, durcliaiu keine Beziehuug ziir Farbe duuner Blattchen babe.

Auf dieselbe Weise babe ich fast iiuzuiert wid fu+ zig farbige Mittel untersucht, uiiiulicli Fliissigkeiteii, e;e- zogen aus Bhnenblattero, Blattern, Saamcn und Riiidcu von Pflanzen, ferner rerschiedene ziiui Flirbeii dienende Substanzdo, farbige Giber iind Miucrnle, farbigc kiinst- liche Salze und verschiedcue farbige Gase. h i nl lcn habe ich Resultate erhalten, die zu demselbeii Schlusse fiihrcn. Ueberdiefs habe ich die 6hue Farbe des Hiin- mels uutersucht, atif welche man dic N e w ton 'sche Tbeo-

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rie fur besondcrs anwendbar bieIt; aIIein statt ein BZuu erster Ordnung zu finden, in welchem die Sulsersten ro- then und violetten Strahlen fehlen, der Rest des Spectrums aber uoverletzt sey, fand icb, dafs Strahlen aus der Nabe einiger der Fraunhoferischcn Linien feblen, und dafs die Absorption unscrer Atmosphare diese Linien breiter macht. Hieraus ist klar, dafs Elemente in unserer Atmosphare

orhanden sind, die eine specifische Wirkung auf Strah- len voo bcstimmter Brecbbarkeit ausiibeo, und dafs diese, bei einigen dieser Strahlen, identisch ist mit der, wclche die Atmosphare der Sonne auf sie ausiibt. Analoge Re- sultate babe ich bei Zerlegung des orangen, rothen und purptrrfarbenen Lichts erhalten, welchcs bei Sonnenun- tergang von den Wolken reflectirt wird; allein es ist un- mirglich eine richtige Idee von der Zusalnmensetzung die- ser Farben zu geben, ohne Verweisung auf die festen Linien des Spectrums, iibcr welche wir bis jetzt keine bestimmte Nornenklatur besitzen.

Als allgemeioe Thatsache will ich jedoch anfiihreo, dafs, bei der specifischen Wirkung, welche starre, flus- sige und gasige Ki)rpcr, so wie Dampfe verschiedentlich auf das Licht ausuben, die angegriffenen Punkte des Spectrums ioi Allgemeineri mit den (deficient) Linien F r a u n hofer’s zusamiueofallen, besonders mit denen, welche dem Soonerr- uod Sternenlicbt gemein sind. Hier- aus erhellt, dnls diese Strahlzn oder Linien scbwache Stellen des Spectrums sind oder Theile von weifsem Licht, welche die gr8fste Verwandtschaft haben zu den Elemcoten jener Stoffe, die, wahrend sie in die Zusam- inensetzung der sublunarischeo KUrper eiatreten, auch in den Atmosph:iren der Sonoen anderer Plaueteosystcme vorhanden sind.

Den obisen Versucben gemzfs ist es unm6glich dem Schlusse zu widerstehen, dafs der zweite und hauptsScblich- stc Satz der N e w t on’schen Farbentheorie unvertrsglicli ist mit der Wirklichkeit; uod die Unricbtigkeit des er-

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StCn Satzes kllnnen wir durch 6Iofse Anfiihrung der That- sache erweisen, daCs es rothe, gelbe, griine und bluue Mittel giebt, welche durchaus uufiihig sind, gewisse be- stimmte Strablen von gleicher Farbe lnit h e n zuriickzu- werfen oder durchzulasseo.

Die wabre Ursache der natSrlichen Farbe der Kiir- per lafst sich so aussprechen. Wenn Licht in einen Kar- per eiudringt, w d venni5ge Zuriickwerfung oder Durch- lassung in’s Auge gesandt wird, so geht ein Tlieil dessel- ben von verscbiedener Brechbarkeit )In Innern des Kih- pers verloren; und die Farbe dcs Kilrpers, w e l c h of- fenbar von dem Verluste eiues Theils des eingefiihrten Lichts berriihrt, ist die, welche aus allen nicht verloren gegangcnen Strahieu zusamrnengesetzt wird; oder, was dasselbe ist, die Farbe des Kiirpers ist die, welche, hin- zugefugt zu allen verlorcn gegaiigeuen Strablen, das ur- spriingliche Licht zusammeiiscfzen. Ob die vcrloren ge- henden StraLlen reflectirt , ocler durch cine specifische Verwandtschaft zu den Theilchen des Kbrpers zuriickge- halten werden, ist noch nicht streng erwieseo. In eini- gen Fiillen von Opalesceng werden sie tbeils zuriickgc- worfen, theils durchgelassen, und bei der grofsen Man- nigfaltigkeit der Substanzen, welche keiiie reflectirteii Far- ben zeigen, werden die Strablen durch Absorption zu- ruckgehalten ).

1) Dic Fferaurgcber des Phil. Mugnzinc rcrweisen bei dierer Ge- legenheit auf die Abhandlnng von H e r s c l rc l GLer Licbiabror- ption, die in dicsen Annalrn, Bd. XXXI S . 245 mitgetheilt ward.