Infrarot 



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einfache Cauchysche Formel: n == a , -f- ^ 



dargestellt werden kann, die auf einer ein- 

 zigen Eigenschwingung im Ultraviolet! be- 

 ruht. Dagegen ist fiir chemische Verbindun- 

 gen stets die Dispersionsformel von Kette- 

 ler-Helmholtz anzuwenden: 



- i2 



schen 

 Substanzen 



Beziehung 



fiir die verschiedenen 



a, MI und AL sind Konstanten, /i sind die 

 Wellenlangen der einzelnen ultravioletten 

 und int'raroten Eigenschwingungen. Die 

 diesbeziigliche Theorie verdanken wir wesent- 

 lich P. Drude. 



Naheres iiber die Theorie der Dispersion, 

 insbesondere iiber anomale Dispersion vgl. 

 den Artikel ,,Lichtdispersion". Ebendort 

 findet sich auch eine Tabelle der Brechungs- 

 exponenten von Quarz, Steinsalz und Flu 8- 

 spat bis 61,1 //. 



Die Konstanten der Ketteler-Helm- 

 holtzschen Dispersionsformel fiir eine Reihe 

 der wichtigsten Substanzen sind in neuerer 

 Zeit u. a. von H. Rubens und A. Trow- 

 bridge, F. Paschen und F. F. Martens 

 bestimmt worden. 



Aus der elektromagnetischen Lichttheorie 



fiir Nichtleiter die 



folgt 



wellsche Beziehung. 



sogenannte 



n 2 = . 



Max- 



(2) 



Funktion der 



allgemeinen eine 



Sie wird gleich der elektro- 



ist mi 

 Wellenlange. 



statisch gemessenen Dielektrizitatskonstan- 

 ten 00 fiir Wellenlangen, die sehr groB sind 

 gegen die der langsamsten Eigenschwingung 

 der betreffenden Substanz. Die Beziehung 

 muB also mit wachsender Wellenlange immer 

 besser erfiillt sein. 



Fiir gasformige Elemente hat L. Boltz- 

 mann die Giilfigkeit der Maxwellschen 

 Beziehung bereits im sichtbaren Spektrum 

 nachgewiesen. Sie gilt also a fortiori im 

 Infrarot. 



Fliissigkeiten dagegen konnen noch im 

 Gebiet kurzer elektrischer Wellen Eigen- 



schwingungen besitzen. 



Dies gilt vor allem 



ist. 



fiir Wasser, bei dem die GroBenordnung 

 des Brechungsexponenten im Infrarot 1,5 

 betragt, wahrend Voo = 9 ist. Eis hingegen, 

 dessen optisches Verhalten im Infrarot nach 

 G. Bode dem des Wassers ganz analog ist, 

 besitzt diese sehr langwelligen Eigen- 

 frequenzen nicht. 



In Tabelle I sind die nach Messungen 

 von H. Rubens und R. Wood aus der 

 Messung des Reflexionsverrnogens (s. unten) 

 berechneten Werte von n und ferner 

 einige 



Tabelle I. 



Die magnetische Rotationsdispersion im 

 Infrarot hat U. Meyer untersucht und ge- 

 funden, daB die GroBe der durch ein Magnet- 

 feld hervorgerufenen Drehung der Polari- 

 sationsebene mit wachsender Wellenlange 

 abnimmt. Dies beweist die Richtigkeit der 

 Anschauung, daB die infraroten Frequenzen 

 von magnetisch schwer beeinfluBbaren tragen 

 Atomionen herriihren. 



Die anomale Dispersion des Quarzes im 

 Infrarot haben schon H. Rubens und E. 

 AschkinaB dazu benutzt, um mittels 

 spitzwinkliger Quarzprismen langwellige 

 Warmestrahlung von kurzwelliger zu trennen. 

 Im kurzwelligen Infrarot ist fiir Quarz 

 n =- 1.55 -- 1,43. Fiir langsame Schwin- 

 gungen dagegen, wo die Maxwellsche Be- 

 ziehung erfiillt ist, ergibt sich aus der Di- 

 elektrizitatskonstanten der Wert n =- 2,14. 



Spater haben H. Rubens und R. Wood 

 die Isolienmg der langwelligen Strahlung von 

 der kurzwelligen durch Quarzlinsen be- 

 wirkt (Fig. 2), indem sie eine Quarzlinse L, 

 so anordneten, daB durch sie das lang- 

 wellige Infrarot konvergent, das kurzwellige 

 aber wegen des kleinen n divergent w r ar. 

 In den Brennpunkt der langwelligen Strah- 

 lung brachten sie ein Diaphragma E, welches 



Strahlung ab- 



divergente 



kurzwellige 



Substanzen zusammenestellt. Aus 



der Tabelle ist deutlich ersichtlich, wie ver- 



schieden 



gut 



die 



Erfiillung 



der Maxwell- 



die 



blendete. Zur Abblendung der kurzwelligen 

 Zentralstrahlen diente ein kreisformiges Papp- 

 scheibchen a l auf der Linse L T . Zur Beseiti- 

 gung diffuser Strahlung wurde durch eine 

 zweite Linse L 2 derselbe Vorgang wiederholt. 

 M ist ein Mikroradiometer. Die durch diese 

 Methode isolierten Strahlen haben wegen 

 der notwendigen Dicken der Quarzlinsen 

 und der starken selektiven Absorption im 

 Quarz im mittleren Infrarot ihre kurzwellige 

 Grenze etwa bei 70 //, wiilirend die obere 

 Grenze wesentlich durch die spektrale Ener- 

 gieverteilung der Strahlungsquelle gegeben 



ist. 



4. Reflexion. Das Reflexionsvermb'gen 

 bei senkrechtem Einfall ist mit dem Brechungs- 

 inclex und dem Extinktionskoeffizienten 



