235

111. Ueber die Piiasenveranderiing des parallel zur Einfullsebene polarisirten Licktes durch

Re$exion; eon P a u l G l a n .

h s sich die Phase des parallel und senkrecht zur Ein- fallsebene polarisirten Lichtes durch Reflexion in verschie- dener Weise lindert, ist vielfach Gegenstand der Unter- suchung gewesen und wir besitzen daher fiir eine grofse Reihe von Korpern sichere numerische Angaben uber den Phasenunterschied der beiden Hauptcomponenten fur ver- schiedene Einfallswinkel. Das allgemeine Ergebnifs dieser Bestimmungen ist bekanntlich , dafs jede Reflexion einen linear polarisirten, weder parallel noch senkrecht zur Ein- fallsebene schwingenden Lichtstrahl in einen elliptisch po- larisirten verwandelt, dafs aber die Form d i e m Elliptie fur durchsichtige und stark absorbirende Korper wesent- lich verschieden ist. Diese Beobachtungen haben auch in den C a u c h J 'schen Reflexionsformeln einen zusammen- faasenden Ausdruck gefunden, der den Phasenunterschied und das Amplitudenverhaltnifs der beiden Hauptcorupo- nenten niit in deli meisten Fallen hinreichender Genauig- keit zu berechnen gestattet, wenn der Polarisationswinkel und das Hauptazimuth bekannt sind.

Nach eben diesen Formeln wiirde nun aber nicht nur der Phasenunterschied, der bei der Reflexion zwischen den beiden Hauptcomponenten entsteht, anders fiir durch- sichtige als fiir stark absorbirende Korper seyn, sondern auch vor allem die Phasenveranderung, die die parallel zur Einfallsebene polarisirte Componente allein erleidet.

Die Versuche, ihren Werth zu ermitteln, haben zu einem sicheren Resultate bis jetzt nicht gefiihrt. Q u i n c ke ' ) sucht in seinen umfassenden Arbeiten fiber diesen Gegen- stand die Hauptschwierigkeit in der richtigen Deutung der Beobachtungen. Erzeugt man, wie es bei den meisten 1) Pogg. Ann. Bd. 142, S. 192.

936

Versuchen geschehen ist , durch die getrennten Halften einer Linse zwei reelle, oder durch ein Interferenzprisma oder schwach gegen einander geneigte Spiegel zwei vir- tuelle Bilder eines leuchtenden Punktes, labt das eine Lichtbundel an Glas reflectiren, des andere zum Theil an Glas, zum Theil an Metall, so beobachtet man eine Inter- ferenzerscheinung, die anders ist, als die ohne Reflexion eutstehende. Nech der einfachsten Annahme ware die Wirkung der Reflexion folgende : Der Spiegel erzeugt zwei virtuelle Bilder der beiden leuchtenden Punkte, die wir als reelle leuchtende Punkte ansehen konnen. Die von dcm einen ausgehende Kugelwelle besteht d a m aber aus zwei Theilen , welche getrennt werden durch eine Flache, die durch den leuchtenden Punkt und die Granze des Metall- und Glasspiegels geht. Zwischen ihnen be- steht ein Phasenunterschied , der durch die verschieden- artige Reflesion bedingt ist. Jeder Punkt dieser Granze wird nun auch von einem Strahle getroffen, der von dem zweiten leuchtenden Punkte ausgeht, Strahlen, die alle an Glas reflectirt worden sind. Auf der einen Seite inter- ferirt daher Licht, dessen Phasenunterschied nur von der verschiedenen Lange der durchlaufenen Wege abhangt, auf der andern Licht, das auch durch die verschieden- artige Reflexion einen Phasenunterschied erlitten hat und man sollte danach erwarten, dafs sich die dunklen Streifen an dieser Granze plotzlich um eine Grofse verschieben, die von der Verschiedenheit der Phasenveranderung bei der Reflexion abhangt. Dem entspricht nun aber die Beobachtung nicht. Jeder dunkle Streifen der einen Halfte hangt nach den Beobachtungen von Q u i n c k e meist durch zwei dunkle Bogen mit zwei Streifen der anderen zusam- men und es bedarf daher erst einer vollstiindig durchge- fuhrten Theorie, die von einem passend gewahlten An- fangszustande beider Wellen ausgehend nach dem H u y- g h e ns’schen Princip alle Strahlen heriicksichtigt, die sich in dem beobachteten Punkte schneiden.

Fiir einen Fall besitzen wir sohon eine solche voll-

237

standig durchgefiihrte Theorie '), wenn die Strahlen eines leuchtenden Punktes von einem Spiegel re5ectirt werden, der zur Halfte atis Glas, -zur Halfte aus Metall besteht. Die dunklen Streifen, die dabei auftreten, hangen sowohl von dem Intensitats- als Phasenunterschied des von Metall und Glas reflectirten Lichtes ab und ihre nach den Cau c h y 'schen Formeln berechnete Lage stimmte mit der von Qui n c k e beobachteten ziemlich gut iiberein. Indefs auch diese Theorie, die von einem leuchtenden Punkte ausgeht, wiihrend wir es in Wirklichkeit mit einer kleinen leochtenden Flache, dem von einer Linse von 25'"" Brenu- weite entworfenen Sonnenbildchen, zii thun haben, konnte die Entstehung eines Interferenzstreifens, der nach der Seite der nur am Glas renectirten Strahlen lag und den die Beobachtung ergab, nicht erkliiren und somit hleibt auch dieser Versuch unvollstandig erklart.

Einfacher als die vorhergehenden Methoden ist die Anwendung N e w ton'scher Ringe. Denkt man sich eine planconvexe Linse nach einander auf Platten aus verschie- denem Material gelegt, stets so, dafs sich Linse und Platte unmittelbar beruhren, so werden die Ringe kleiner seyn bei Substanzen, die die Phase des re5ectirt.cn Lichtes mehr verziigern und die Messung der Ringdurchmesser im po- larisirten Lichte wurde ziir Restimmung dieser Verzage- rung fiihren. Nun besitzen wir aber, wie Q u i n c k e mit Recht hervorgehoben hat, keine Mittel eine unmittelbare Berijhriing mit Sicherheit herzustellen. Dieselbe Linse und Platte mehrmals in gleicher Weise sorgfaltig gereinigt und aufeinander gelegt geben Ringe von verschiedenem Durchmesser, also ein Zeichen, dafs auch die sorgfaltigste Xeinigung nicht alle Ursachen zu beseitigen vermag, die eine vollkommene Beruhrung hindern und wir wissen so bei eiiiem Kleinerwerden der Ringe nicht, wie weit es von einer Phasenveranderung , wie weit von einer unvoll- kommenen Beriihrung herriihrt.

Auf einander folgende Beobachtungen f ~ r verschiedene 1) Jochmann, Pogg. Annd. Bd. 136, S. 565.

238

Farben ergeben dagegen die Differenz der Phasenverbde- rungen fiir die entsprechenden Wellenlangen unabhangig von dem veranderlichen, unbekannten Abstande der Linse und Platte und ich habe daher derartige Bestimmungen fur parallel zur Einfallsebene polnrisirtes Licht auszufiih- ren gesucht. Als durchsichtigen Korper habe ich Glas gewshlt und Fuchsin und Eisenglanz, weil sie ftir ver- schiedene Farben sehr verschiedene Phasenveranderungen erwarten liefsen.

Die Beobachtungen wurden mit zwei planconvexen Linsen von 171"'" und 470"'" Brennweite angestellt, deren Dicke 2,7"" und 2111m betrug und die ein Gewicht von 6,6 Gr. und 5,03 Gr. hatten. Die Grijfse des Durchmes- sers des n len dunklen Ringes senkrecht zur Einfallsebene hangt dann fiir parallel ziir Einfallsebene polarisirtes Licht mit dem Einfallswinkel, der Phasenveranderung und dem Radius der Linse zusammen durch die Gleichung:

L 2 2 cos i + y+ 2d 00s i = ( 2 n t 1 ) -,

wo i den Einfallswinkel, den Radius der Linse, 28 den Durchmesser des ntrn dunklen Ringes, d den Abstand der Linse von der Platte im Mittelpunkte der Ringe und A die Welleiilange des einfallenden Lichtes bezeichnen. Die Phasenveranderung 5 w setzt sich zusammen aus der

Summe der Phasenveranderung bei der Reflexion an der Platte in Luft und der bei der Brechung aus Glas in Liift und aus Luft in Glas stattfindenden Phasenvergnderung, weniger der Phasenveranderung bei der Reflexion in Glas an Luft im parallel zur Einfallsebene polarisirten Lichte. Vernachlassigt sind hierbei nur diejenigen Glieder mit der minus zweiten Potenz von r, welche n i c k mit der Tan- gente oder der Secante des Einfallswinkels multiplicirt sind, also diejenigen Factoren nicht enthalten, welche ihnen iiberhaupt einen merklichen Werth geben konnen und die rechte Seite der Gleichung kiinnte auch statt der obeii

2 n

239

gewhlten Form ein beliebiges Vielfaches einer Wellen- lange mehr oder weniger enthalten.

Zur Beobachtung diente ein Goniometer rnit verticalem Theilkreis von 15 Ctm. Durchmesser, der direct in 20 Mi- nuten getheilt mit Hiilfe von Nonien halbe Minuten ab- lesen liefs. Die Fernrohre, in bekannter Weise gepriift, waren senkrecht zur Drehungsaxe. Beide konnten durch eine kleine Convexlinse in Mikroskope verwandelt werden, die auf den Mittelpiinkt des Kreises eingestellt waren und in beiden sah man dann eine im Mittelpunkte des Kreises befestigte Stahlspitze in der Mitte des Gesichtsfeldes. In dem einen wurde die Ocularlinse entfernt und vor die Blendung des Oculars ein Nicol mit Theilkreis aufge- schraubt, der direct in halbe Grade getheilt mit dem No- nius A blesungen auf Minuten gestattete. Das andere Fernrohr wurde durch ein Mikroskop mit Fadenmikro- meter von etwa zwanzigfacher Vergrbfserung ersetzt ; wie sie M e y e r s t e i n seinen grolsen Spectrometern beigiebt und so eingesetzt, dafs man die Stahlspitze im Mittelpunkt des Kreises in der Mitte des Gesichtsfeldes sah. Fest verbunden mit dem Theilkreis war ein Tischchen, das nur vertical verschiebbar gegen den Kreis nicht geneigt wer- den konnte. Auf dasselbe wurden die zu untersuchende Linse und Platte zur Beobachtung der Ringe aufgelegt.

Einige Schwierigkeiten machte wegen der mikroskopi- schen Beobachtung eine genaue Bestimmung des Einfalls- winkels; ich habe mich folgenden Verfahrens bedient. Auf das dem Mikroskop gegenuber befindliche Ende des Rohres, das nur mit der Ocularblendung und der Objectiv- linse versehen war, wurde eine kleine dem Apparat bei- gegebene Convexlinse aufgesetzt, die zur Rijhrenaxe cen- trirt war. Sie entwarf etwa 2 Ctm. von der Mitte des Theilkreises ein Bild der kleinen Oeffnung, die sich in der Mitte der Ocularblendung befand und das Mikroskop wurde dann so lange gedreht, bis man das Bild dieser Oeffnung in der Mitte des Gesichtsfeldes sah. Zwei der- artige Einstellungen ergaben am Nonius des Mikroskops

240

169" 40' und 169O 48'; bei 169O 44' bilden demnach die Axen der beiden Rohren einen Winkel von 180". Vor Beginn der Messuugen wurde die Ocularblendung des der Flamme zunachst befindlichen Rohres in den Brenupunkt der Objectivlinse gebracht und das Mikroskop auf die Stahlspitze im Mittelpunkt des Kreises eingestellt. Die Hinge werden danu durch paralleles Licht erzeugt. Um den vorderen Nicol parallel zur Einfallsebene zu stellen, legte ich eine Glasplatte auf das Tischchen des Apparates, liefs das Licht unter dem Polarisatiouswinkel einfallen und stellte auf das Minimum der Helligkeit ein; eine Drehung urn 90" machte dann die Polarisationsebene des Niools parallel der Einfallsebene.

Bei den Messungen liefs ich die Linse leicht auf die Platte auffallen, so dafs sie nur mit ihrern Gewicht auf sie driickte, stellte die Ringe durch verticale Verschiebung des Tischchens und horlzontale der Linse und Platte scharf in die Mitte des Gesichtsfeldes ein, so dafs man mit ihneu zugleich die feinen Risse der unteren Linsen- flache sab, und drehte das Mikroskop nach dem Augen- mads so, dafs seine Faden senkrecbt zur Laugsaxe der elliptisch erscheinenden Ringe waren. Die Stellung des Mikroskops, wie sie der erste Versuch ergab, habe ich dann auch bei den folgenden Messungen beibehalten.

Die Formel, die ich vorher f ir die durch eine plan- convexe Linse erzeugten N e w t o n'schen Ringe gegeben habe, ist unter der Voraussetzung berechnet, dalk die obere Flache der Linse und die untere Platte parallel seyen und es blieb noch zu untersuchen, ob dies bei un- seren Versuchen der Fall war. Legte man die Linse auf eine Glasplatte, so dafs man die Ringe in der Mitte des Gesichtsfeldes sah und brachte durch einen schwaohen Druck auf den Rand andere Punkte der Linse mit der Platte in Beriihrung, so kehrten die Ringe beim Aufharen des Druckes stets wieder uuf die Mitte des Gesichtsfeldes zuriick. Man durfte demnach annehmen, dafs bei mehr- maligem Auflegen stets dieselben Punkte der Linseu die

24 1

Platten beriihren und in dieser stets gleichen Lage waren die obere Fllche der Linse und die Platte parallel; denn a]s ich Linse und Platte urn' 180" drehte, blieb die Grofse der Ringdurchmesser ungeandert. Es ergab eine Beob- achtung im Tageslicht unter einem Einfallswinkel von 53" mit rothem Glase fur den Durchmesser des ersten dunklen Ringes senkrecht zur Einfallsebene fur die Linse mit grofsem Radius in Scalentheilen der Trommel der Mikro- meterschraube

2p I 693, nach einer Drehung urn 180"

und nach einer weiteren Drehung um 180" 2e = 696,5,

also in beiden Stellungen denselben Werth und entspre- chend fur die Linse mit kleinem Radius

2g = 515,

2 Q = 694,5

nach einer Drehung um 180°

und nach einer weiteren Drehung um 180" 2g = 511

20 = 505.

Nach diesen Versuchen glaubte ich annehmen zu konnen, dafs sich die Linsen mit ihren oberen Flachen stets pa- rallel zur unteren Platte legen und ich habe daher weitere Priifungen bei den folgenden Versuchen nicht mehr an- gestellt.

Aus denselben Griinden, die ich bereits friiher erortert habe, habe ich die Grolse ~ I + O + 2.4 cosi) nur aus dem Verhaltnifs des ersten und dritten Durchmessers bestimmt und auch hier nur solche Messungen benutzt, bei denen die Ringe symmetrisch zur Mitte lagen und in denen die Differenz der Quadrate des ersten und zweiten und zwei- ten und dritten Ringdurchmessers nicht mehr verschieden waren, als die Fehler der rnikroskopischen Messung er- warten liefsen. Setzt man dann:

PoggendorfFe Annal. Bd. CLVI. 16

242

2 LL = --

6’ 1

!’3a - 1 ’ so ist:

und man erhalt aus zwei Beobachtnngen in vcrschieden- farbigem Lichte

also diese Differeuz nor obhiinqig von der Kenntnifs des ersten und dritten Ringdurchrnessers untl der Wellenlan- gen der entspreuhenden Farben.

Benutzt h&e ich rothes Glas, Natronlicht, eiiie 3 Ctm. diclre Schicht gesiittigter Kupfervitriollosung und eine Lii- sung von schwefelsaureni Kupferoxydammoniak. Lctztere wurde zu den Beobachtungen am Glas d ~ r c h Zusntss von Ammoniak zu einer Kupfervitriollosung hergestellt und durch Wasser soweit verdiinnt , dafs dns dnrchgelassene Licht gerade geniigende Helligkeit fur die Beobachtungeu hatte. Die mittleren Wellenlangen der verscliiedenen Far- ben ergeben sich aus vergleichenden Beobachtungen in1 Natronlicht nach der Formel :

7 , / ~ + 2 A c o ~ i = ( 1 , 5 - ~ t ) I

- I/’’ = (1,5 - a) I - (1,5 - n’) A’,

in der Q’ die Ringdurchmesser im Natronlicht und e ihre Werthe im andersfarbigen Lichte bezeichnen. S o erhielt ich fir rothes Glas

a =: o,oo0631~1~~~,

a = 0,000523m111 fur Kupfervitriol

und fur schwefelsaures Kupferoxydammoniak 1 = 0,000498’111u.

Diese mittleren Wellenlangen entsprechen den Strahlen, die fur sich ein Ringsystein erzeugen wiirden, zu dem die von starker und schwacher brechbarem Lichte herriihren- den Ringe symmetrisch liegen, so dafs durch ihre Ueber- einanderlagerung die Mitte der dunklen Ringe dieses Sp-

243

stems nicht verschoben erscheinen. Es schien mir wan- schenswerth direct zii untersuchen, oh die Werthe der Phasenveranderung, wie sie sioh so fiir die mittleren Wellenliingen aus Beobschtungen im zusammengesetzteri Lichte ergeben, iibereinstimrnen mit denen , die man aus Beobachtungen ini hornogenen Lichte von derselben Wel- lenlange erhlilt und ich habe daher einige vergleichende Messungen angestellt. Ich ersetzte das Ocular des Beob- ~rchtungsfernrohres eines Spectralapparates durch einen Spalt, stellte ihn in den Brennprinkt der Objectivlinse ein und erhielt so homogenes Licht, dcssen Farbe ich durch geringe Drehungen des Prisrnas gndern konnte. Dns aus dem Spalt austretende Licht wurdc durch einen auf dem Nicol aufgesetzten drehbaren Spiegel siif tlas Tischchen cles Apparates rrflectirt iind die N e wton'schen Ringe so init homogenem Lichte erzeugt. Jch habe Versuche niit dem am wenigsten homogenen Lichte der Kupfervitriol- losung und einem Fuchsinspiegel angestellt. Die Beob- achtungen wurden unter 25'' Einfallswinkel einmal im di- recten Licht mit Einschdtring dcr Kupfervitriollosung ge- macht und dann unmittelbar dsrauf im hornogenen Lichte. Die Farbe des letzteren wurde so gewahlt, dak der Durch- messer des ersten diinklen Ringes in beiden Beobachtun- gen nahezu denselben Werth hatte. Tin unzerlegten Lichte sah ich 8 bis 9 Ringe, im hornogenen war das ganze Ge- sichtsfeld von ihnen erfullt, so dafs ich mehr als 30 Ringe unterscheiden konnte.

Es ergab sich far die Linse mit kleinem Radius im directen Lichte der Durchmesser des ersten dunklen Binges in Scslentheilen der Trommel dey Mikrometer- schraube

2p = 234 und

T,O + 2 ,,I cos i = 1,0L7 A und im homogenen Lichte

2 p a 231 y + 2 d C O S ~ = 1,017 1

16'

244

und bei Wiederholung der ersten Messung im gemischten Lichte

2e = 233 ip + 2d cosi = 1,004 A.

Die Mittel aus beiden 1,015 il fur gemischtes und 1,019 il fur homogenes Licht, stimmen gut mit einander iiberein. Eine entsprechende Uebereinstimmung ergab sich fiir die Linse mit grofsem Radius und ich habe daher die folgenden Beobachtungen wegen der einfacheren Anord- nung der Versuche nur rnit unzerlegtem Lichte angestellt, das durch Einschaltung der verschiedenen Medien gefarbt wurde.

Ich habe sie bereits fruher im Einzelnen beschrieben und theile daher hier nur ihr Gesammtresultat zur Vergleichuug rnit den an anderen Kbrpern erhaltenen Werthen mit. Die folgenden Tabellen geben die Mittelwerthe von (y - ~ p ’ ) bei verschiedenen Einfdlswinkeln fur Licht mit den Wellen- langen 1 und A’; sie enthalten aufserdem die Anzahl der Beobachtungen. Es ergab sich:

Die ersten Versuche wurden rnit Glas angestellt.

i I beob. 1 ber.

G l a s .

w - w’ 1 = 0,0O063lmm. i I beob. I ber.

2.’ = 0,000589””.

24O 30’ 0,000015mm 0,000021mm 2 44 30 0,000022 0,000021 2 64 30 I 0,000012 j 0,000021 1 2

71

245

i 1 beob. ber. n

Entsprechend den C a u c h y’schen Formeln sind die Zahlen der dritten Reihe unter der Annahme berechnet, dals sich die Phase nur bei der Reflexion in Luft an Glas urn 180° andert.

Zu dieser Aenderung das Vorzeicbens der Amplitude, die bei der Reflexion an einern durchsichtigen, optisch dichteren Medium allein statttindet, tritt nun noch bei den stark absorbirenden Kbrpern nach eben diesen Formeln eine Phasenverzogerung p , die sich fur parallel zur Ein- fallsebene polarisirtes Licht atis dem Polarisationswinkel P, dem Hauptazimuth R und dem Einfallswinkel i bestimmen lust durch die Gleichung:

t g p = s i n 2 1 i t g 2 (arc , tg= e) 810. P tg P

und nach ihr musten Kbrper, bei denen P und H fur verschiedene Farben sehr verschieden sind, fur die Diffe- renz der Phasenveranderungen wesentlich andere Werthe ergeben, als wir sie beim Glas gefunden haben.

Ich babe diese Folgerung am Fuchsin und am Eisen- glanz zu priifen gesucht. Die’ Fuchsinspiegel wurden aus einer concentrirten alkoholischen Lbsung hergestellt. Ich tauchte gut gereinigte Glasplatten in die Lijsung ein und lieb sie dann in verticaler Stellung auf Flierspapier trock- nen; ihre oberen Theile gaben meist vollkornmen glatte, gut spiegelnde Flachen. Durch mehrmaliges Eintauchen wurden sie so dick gemacht, dafs das an der Griinze von Fuchsin und Glas reflectirte Licht mit dem in Luft an Fuchsin reflectirten nicht mehr interferirte. Es gab das von ihnen reflectirte Sonnenlicht im SpectraIapparat unter- sucht ein Spectrum, in dem Interferenzstreifen nicht zu bemerken waren. Die folgenden Tabellen geben die Re-

246

sultate, die ich aus Versuchen an sechs Fuchsinspiegeln erhalten habc. Die Spiegel wurden zum Theil unmittel- bar nach der Bereitung, zum Theil einige W'ochen spater untersuc tit.

F u c h sin.

VJ - Y' i l= 0,00063lm"'. I' = 0,000589"".

i 1 beob. 1 ber. 1 W. F. 1 n

10 7

I

a = o,ooo63im~ 1,' = 0,000523n1in. i 1 beob. 1 ber. I W. I?. I n

1 3

24" 30 44 30 1 0,000025 0,000034 64 30 0,000037 1 0,000041 1 Um die Zahlen der dritten Verticalreihe der vorher-

gehenden Tabellen zu berechnen, bedurfte es einer genauen Bestimninng des Polarisationswinkels und des Hanptazi- muths. Ich habe sie nach bekannter Methode mit dem R it b in e t 'schen Compensator fur zwei Spiegel bestiinmt, die vollkommen ebene, gut spiegelnde Fliichen hatten, sie wurden nach Beendigiing der iibrigen Messungen einige Monate nach der Bereitung untersucht. Das eine Rohr eines Goniometers trug hierzu einen Nicol mit Theilkreis, ein Fadenkreuz und eine Convexlinse , die so eingestellt war, dafs sie etwa in der Mitte des andern mit dem Com- pensator und einem zweiten Nicol versehenen Rohres ein Bild des Fadenkreuzes entwarf. An der Stelle dieses Bildes befand sich im zweiten Rohr ebenfalls eiii Faden- kreuz, so dals man durch eide vor das Auge gehaltene starke Convexlinse beide zugleich sehen konnte , dadurch dafs man sie im directen uad reflectirten Lichte zur Coincidenz brachte, liefsen sich die Einfallswinkel bei ein-

0,0000?5mi" 1 - 0,00002Sm~~~ 1 A0,000004mm

247

maliger Einstellung mit Sicherheit auf zwei Minuten ge- nau bestimmen. Phasendifferenz und Amplitudenverhalt- nil's wurden in der Nahe des Polsrisationswinkels von 30' ZLI 30' geruessen und d a m P und H durch Interpolation bestimmt. So ergab sich fur die beiden Spiegel:

I. P H 0,000631min 71° 59' 120 50'

71° 18' 120 45' 0,0005Y9'"m 69O 1' 1 5 O 32'

70° 1 6 O 37'

0,000523mm 65O 26' 22O 38' 65' 30' 210 35'

Die Mittel von P und H sind der Rerechnung zu Grunde gelegt.

In derselben Weise habe ich die natilrliche Fliiche eiiier Eisenglnnzplatte im rothen und blauen Lichte tinter- sncht. Die blaue Losung wurde durch Auflosen eines Kupfervitriolkrystalles in Ammoniak hergestellt und es ergab sich fur die mittlere Wellenlange des durch sie hin- dnrchgelassenen Lichtes

A' = 0,000465mm Fiir den Polarisationswinkel und das Hauptazimuth

A P H fand ich:

0,0O063lmm 71" 40' 40 33' 0,000465'"'" 72O 45' 14O 31'

Icli habe irn Ganzen vier Beobachtungsreihen nngestellt, deren einzelne Ergebnisse die folgende Tabeile enth4t:

248

0,0000591nm

0,000049 0,000077 0,000056

0,000049 0,0001 03

0,0000361nm 0,000096 mi"

0,000074 0,000091 0,000054 ' 0,000072

0,000063 i o,oooo50

Die vorhergehenden Untersuchungen haben gezeigt, dafs die Reflexion an einem optisch dichteren Medium bei parallel zur Einfallsebene polarisirtem Lichte nicht nur das Vorzeichen der Amplitude umkehrt, sondern auch bei den stark absorbirenden Korpern die Phase fur verschie- dene Farben verschieden andert, aber sie sagen nichts fiber den Werth der Phasepveranderung, den der einzelne homogene Lichtstrahl erleidet, Ich habe bereits hervorge- hoben, dafs die Newton'schen Ringe zur directen Be- stimmung dieser Grofse iiberhaupt ungeeignet sind. Eine vollkommene Bertihrung der Linse und Platte lafst sich eben mit Sicherheit nicht erreichen und aus der Gleichung:

h G o s i + 2d cosi + y = (2n - l)T, t

kann man und d durch die mefsbaren iibrigen Grofsen nicht getrennt berechnen. Wenn wir dagegen (q + 2 /I cos i ) fur eine Reihe von Einfallswinkeln bestimmt haben , so konnen wir aus einer Beobachtung d finden, wenn wir

Mittel: 0,000065'"" 1 0,000064nlm ber. 0,000072 ~ 0,000074

0,000055mm 0,000075

Beide K6rper ergeben in der That andere Werthe fiir die Differenz der Phasenveranderungen, als Glas, und bei beiden lassen sich die erhaltenen Werthe fur die vorliegen- den Beobachtungen mit geniigender Genauigkeit durch die C a 11 c h y 'sche Formel wiedergeben.

249

far q den Cauchy'schen Werth annehmen; den so er- haltenen Werth von d kiinnen wir dann in die iibrigen Beobachtungen einsetzen, ails ihnen q,b bestimmen, und die 80 fur verschiedene Einfallswinkel gefundenen Phasenver- mderungen mit den C a u c h y 'schen Formeln vergleichen.

Ich habe derartige Messungen im rothen Lichte fur Glas, Diamant - einem durchsichtigen Korper mit hohem Brechungsexponenten - Fuchsin , Eisenglanz und Stahl atisgefiihrt und gebe im Folgenden die erhaltenen Re- sultate.

~1 wurde in der angegebenen Weise aus den Beobach- tangen unter dem kleinsten Einfallswinkel berechnet und dann fur die ubrigen Einfallswinkel bestimmt. Es ergab sich fur Glas im Mittel aus vier Beobachtungen:

q-

Glas. a =: 0 , 0 0 0 6 3 i ~ m .

i 1 beob. I ber. 1 n

24O 30' 0,500 0,500 4 44 30 0,497 4 64 30 1 0,508 I 1 4

In dieser wie in den folgenden Tabellen sind die Phasenveranderungen in Brnchtheilen der Wellenlange an- gegeben.

Far Diamant fand ich:

D iaman t .

i I beob. I ber. I n

200 0,500 0,500 3 30 1 0.502 I I 1 3 40 0;524 3

0,510 1 0,485 1 1 50 60

250

Die einzelnen Beobachtungen wichen bei heiden mehr von einander ab, als die Mittelzahlen voa den berechneten Werthen.

Far Fuchsin, Eisenglanz nnd Stahl ergeb sich:

Fuch s i n . P = 71' 38'. H = 12' 47',5.

i I beob. 1 ber. ' n

44 30 I 0,522 1 0,536 1 11 24O 30' 0,547 0,547 I 1

64 30 0,516 0,52 1 7

E i s e n g 1 anz . P = 71" 40'. H = 4' 33'.

i 1 beob. 1 tier. ' n -.-

4

S t a h l . P= 75" 56'. H = 28" 21'.

i I heob. 1 ber. 1 n

24" 30' 0,563 0,563 4

64 30 0,529 0,530 4 44 30 1 0,546 I 0,549 I 4

Auch hier sind die Unterschiede zmischen den nach der Cauc hy'schen Forniel berecbueten Werthen und den arithmetischen Mitteln lrleiner als die der einzelnen Beob- :tchtnngen unter einander.

B e r l i n , den 9. Juni 1875.