MKL1888:Polarisationsapparate

[166] Polarisationsapparate (hierzu Tafel) dienen dazu, durchsichtige Gegenstände im polarisierten Licht zu untersuchen. Da jede Vorrichtung zur Polarisierung des Lichts auch umgekehrt dazu dienen kann, polarisiertes Licht als solches zu erkennen, so bildet jede zweckmäßige Zusammenstellung zweier polarisierender Vorrichtungen, von denen die erste als Polarisator das polarisierte Licht liefert, die zweite als Polariskop oder Analyseur (Zerleger) dasselbe zu untersuchen gestattet, einen Polarisationsapparat. Der einfachste aller Polarisationsapparate ist wohl die Turmalinzange (Fig. 1 der Tafel); zwei Turmalinplatten sind mittels Korkscheiben drehbar in Drahtringe gefaßt; durch einen mehrfach gebogenen federnden Draht werden sie sanft gegeneinander gedrückt, so daß ein zwischen sie gelegter Gegenstand wie von einer Zange festgehalten wird. Biots Polarisationsapparat (Fig. 2 der Tafel) enthält an dem einen Ende einer innen geschwärzten Röhre einen zu ihrer Achse unter 33° geneigten schwarzen Glasspiegel als Polarisator; von einem Ring CM am andern Ende der Röhre wird ein zweiter schwarzer Spiegel HJ (der Analyseur) getragen, der, ebenfalls unter 33° zur Achse geneigt, durch Drehung des Ringes in die verschiedenen durch die Versuche erforderten Stellungen gebracht werden kann. Bei Nörrembergs Polarisationsapparat (Fig. 3 der Tafel) dient eine durchsichtige Spiegelglasplatte AB, welche mit der Achse Sc des Instruments einen Winkel von 33° bildet, als Polarisator. Das in der Richtung ab einfallende, etwa vom bewölkten Himmel kommende Licht wird zunächst nach unten (bc) gelenkt und von dort durch einen im Fußgestell eingelassenen belegten Spiegel c wieder nach aufwärts zurückgeworfen, so daß es, nachdem es die Glasplatte AB durchdrungen hat, zu dem als Polariskop dienenden schwarzen Spiegel S gelangen kann, welcher mittels zweier Säulchen auf einem Ring steht, der innerhalb eines festen in Grade geteilten Ringes drehbar ist. Die zu untersuchenden Gegenstände werden auf das Glastischchen bei A gelegt. Als Polariskop kann auch eine Glassäule (s. Polarisation) oder ein Nicolsches Prisma (s. Doppelbrechung) verwendet werden. Will man diesen Apparat, welcher sich in der beschriebenen Ausstattung vorzugsweise zur Beobachtung mit parallelen Lichtstrahlen eignet, für konvergierendes Licht geschickt machen, so muß man vor und hinter dem Gegenstand noch passende Linsen einschalten. Man hat jedoch zu diesem Zweck auch eigne Instrumente hergestellt, welche man, weil sie Gegenstände von sehr geringer Ausdehnung zu untersuchen gestatten, auch wohl mikroskopische P. oder Polarimikroskope nennt. Nörrembergs mikroskopischer Polarisationsapparat (Fig. 4 der Tafel) enthält in den Fassungen A und B geeignete Zusammensetzungen von Linsen, zwischen welche der zu beobachtende Gegenstand, z. B. eine doppeltbrechende Kristallplatte, gelegt wird; manchmal wird eine Holzscheibe T beigegeben, in deren Randöffnungen verschiedene Kristallplatten eingesetzt sind, und welche mit ihrem durchbohrten Mittelpunkt auf den Zapfen z aufgesetzt werden kann. Dem polarisierenden schwarzen Spiegel P wird das Licht des Wolkenhimmels durch einen in gewöhnlicher Weise belegten Spiegel S zugeführt, das Nicolsche Prisma C dient als Polariskop. Fig. 5 der Tafel zeigt die Einrichtung, welche Hofmann in Paris diesem Apparat gegeben hat; ein Nicolsches Prisma mit darunter befindlichem Beleuchtungsspiegel bildet den Polarisator, als Zerleger dient eine dünne Turmalinplatte. Doves Polarisationsapparat (Fig. 6 der Tafel) besteht aus einer Beleuchtungslinse a, dem polarisierenden Nicol b, dem Zerlegungsnicol c und dem Träger d für die zu untersuchende Kristallplatte; alle diese Teile sind mittels dreiseitiger Hülsen auf dem dreikantigen Metallstab ac verschiebbar. Um die Polarisationserscheinungen sowohl bei parallelem als bei konvergierendem Licht auf einem Schirm objektiv zu entwerfen, bedient man sich des in Fig. 7 (Tafel) dargestellten von Dubosq

Einrichtung des Polarisationsapparats von Dubosq.

konstruierten Apparats, dessen wesentliche Einrichtung aus obenstehender Figur zu entnehmen ist.

[Beilage]

[Ξ]

Polarisationsapparate.

Fig. 1. Turmalinzange. Fig. 2. Polarisationsapparat von Biot. Fig. 3. Polarisationsapparat von Nörremberg. Fig. 4. Mikroskopischer Polarisationsapparat von Nörremberg. Fig. 5. Mikroskopischer Polarisationsapparat von Hofmann. Fig. 6. Polarisationsapparat von Dove. Fig. 7. Objektiver Polarisationsapparat von Dubosq. Fig. 8. Polaruhr von Wheatstone. Fig. 9. Achsenwinkelapparat von Lang. Fig. 10. Saccharometer von Soleil. Fig. 11. Polaristrobometer von Wild.

[167] Die Sonnenstrahlen, in paralleler Richtung auf die Linse L treffend, werden durch dieselbe zu einem Lichtkegel zusammengefaßt, der in einem (Penarmontschen) Kalkspatprisma K Doppelbrechung erleidet. Der seitwärts gewöhnlich gebrochene Strahlenkegel geht durch eine Öffnung inmitten einer Metallplatte S weiter, während der seitwärts abgelenkte, außergewöhnlich gebrochene Kegel durch eben diese Metallplatte aufgefangen wird. Die zu beobachtende Kristallplatte bringt man nach P, wenn man sie konvergierendem, nach P′, wenn man sie nahezu parallelem Licht aussetzen will. Durch die Linse L′ werden die Strahlen auf einem Schirm wieder vereinigt, nachdem sie zuvor durch das als Zerleger dienende Nicolsche Prisma N hindurchgegangen sind. Die Systeme LS und L′N befinden sich je in besondern Messingfassungen, welche längs einer Metallschiene verschiebbar sind. – Mit Hilfe eines Nicolschen Prismas oder noch besser mit Hilfe des Savartschen Polariskops erkennt man, daß das Licht des klaren Himmelsgewölbes polarisiert ist und zwar derart, daß seine Schwingungen senkrecht sind zu der Ebene, welche man sich durch den betrachteten Punkt des Himmels, durch das Auge des Beobachters und die Sonne gelegt denkt. Ist der betrachtete Punkt ein Himmelspol, so fällt diese Ebene zusammen mit dem jeweiligen Stundenkreis der Sonne. Darauf gründet sich die zuerst von Wheatstone angegebene Polaruhr, von welcher eine Form in Fig. 8 (Tafel) dargestellt ist. In der Hülse d, welche das Zifferblatt fgh trägt, ist ein Savartsches Polariskop cab drehbar; der an demselben befestigte Zeiger ist so gestellt, daß er in die Schwingungsebene des Okularnicols c fällt. Dreht man nun das Polariskop, nachdem dasselbe mit Hilfe des Teilkreises lm nach dem Himmelspol gerichtet worden, so lange, bis der mittlere Interferenzstreifen möglichst intensiv schwarz erscheint, so kommt der Zeiger in die Ebene des Stundenkreises der Sonne zu liegen und gibt auf dem Zifferblatt die Stunde an. Die Polarisation des Himmelslichts ist ein besonderer Fall der allgemeinern Thatsache, daß feine, in der Luft oder in Flüssigkeiten schwebende Körperteilchen die Fähigkeit besitzen, das nach seitwärts zerstreute Licht teilweise zu polarisieren. – Die durch einen Polarisationsapparat bei beliebiger Einstellung wahrgenommene Helligkeit ist proportional dem Quadrat des Kosinus des Winkels, welchen die Schwingungsebenen des Polarisators und des Polariskops miteinander bilden. Auf diesen Satz gründen sich die Polarisationsphotometer (s. Photometrie, S. 27). Apparate für Zirkularpolarisation (Saccharometer und Polaristrobometer), s. d.; Achsenwinkelapparat, s. Polarisation, S. 164.