Kristallphysik (Optische Eigenscliailt-n) 



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Gelb, bei Pennin im Griin und Blau, bei 

 Dioptas im Gelb und Blau. Gelbe Berylle 

 absorbieren deu ordinaren Strahl starker, 

 blaue den extraordinaren, und beim optisch 

 negativen Vesuvian ist fiir blaues Licht das 

 extraordinare Bild heller, fiir grime sind 

 beide gleichhell, fiir Gelb und Rot ist das 

 ordinare heller. 



Die im naturlichen durchfallenden Licht 

 beobachtete Farbe setzt sich dann aus den 

 verschiedenen Farben der beiden Wellen 

 zusammen. Man kann diese den Einzelwellen 

 zugehorigen Farben nacheinander beobach- 

 ten, indem man die eine oder andere der 

 beiden Wellen durch einen vor der Kristall- 

 platte eingeschalteten drehbaren Polari- 

 sator abwechselnd zum Verschwinden bringt, \ 

 oder indem man bei feststehendem Polarisa- 

 tor die Kristallplatte in ihrer Ebene dreht; 

 tritt dabei ein Helligkeits- oder Farben- 

 wechsel auf, so ist sie pleochroitisch. In 

 dieser Weise lassen sich die Mineralien in 

 Gesteinsdiiiinschliffen auf Pleochroismus 

 priifen. 



Man kann aber auch die Farben beider 

 Wellen getrennt nebeneinander beobachten mit 

 Hilfe des von Haidinger (1845) angegebenen 

 Dich.ro skops. Dasselbe besteht aus einem 

 langen Kalkspatspaltungsstiick, das in eine 

 Hiilse eingeschlossen ist, die vorn eine kleine 

 quadratische Oeffnung fiir den Eintritt des 

 Lichts und hinten eine auf die Oeffnung ein- 

 gestellte Lupe besitzt. Infolge der Doppel- 

 brechung des Kalkspats nimmt das Auge zwei 

 nebeneinander liegende Bilder der Oeffnung wahr, 

 die dem ordinaren bezw. extraordinaren Strahl 

 zugehoren. Blickt man mit diesem Instrument 

 nach einer gewohnlichen Lichtquelle, so er- 

 scheinen beide Bilder gleichhell und gleichgefarbt. 

 Durchsetzt das Licht aber vor Eintritt in das 

 Dichroskop einen pleochroitischen Kristall, so 

 erscheinen die beiden Bilder in gewissen Stellungen 

 des Kristalls verschieden gefarbt. Der groBte 

 Farbenkontrast tritt dinn ein, wenn der Haupt- 

 schnitt des Kalkspats mit der Schwingungs- 

 richtung der einen oder anderen der beiden Wellen 

 im Kristall zusammenfallt; das ordinare und 

 extraordinare Bild zeigt dann getrennt die 

 Farbe jeder einzelnen Welle. Beim Drehen des 

 Kristalls in seiner Ebene vermindert sich der 

 Farbenkontrast, und er verschwindet vollstandig, 

 wenn die Schwingungsrichtungen der beiden 

 Wellen im untersuchten Kristall mit dem Haupt- 

 schnitt des Kalkspats Winkel von 45 bilden. 

 In diesem Fall empfangt jedes der beiden Bilder 

 gleiche Komponenten beider untersuchten Wellen. 



Man kann sich von den Absorptions- 

 verhaltnissen durch geometrische Veran- 

 schaulichung in analoger Weise Rechenschaft 

 geben, wie dies mit Hilfe der Fresnel- 

 schen Gesetze fiir die Normalenbewegung 

 in nicht absorbierenden Kristallen moglich 

 war. Werden von einem Punkte im Innern 

 des Kristalls nach alien Richtungen die ent- 

 sprechenden Werte des Absorptions- 

 koeffizienten nx (Produkt von Brechungs- 



und Absorptionsindex) aufgetragen, so resul- 

 tiert eine zweischalige Absorptions!' lac he, 

 deren Orientierung im Kristall cbenfalls durch 

 die Symmetrieverhaltnisse bestimmt ist. Sie 

 ist fiir alle Kristalle des hexagonalen und 

 tetragonalen Systems eine Rotationsi'lache, 

 deren Hauptachsen mit den kristallogra- 

 phischen Achsen und dementsprechend auch 

 mit den Hauptachsen der Normalenflache 

 zusammen. Die Symmetrieverhaltnisse lassen 

 hier im wesentlichen zwei verschiedene 

 Farbungen auftreten, weshalb man die 

 absorbierenden optisch-einachsigen Kristalle 

 auch als dichroitisch bezeichnet hat. 

 Die optisch-zweiachsigen Kristalle weisen 

 demgegenuber drei aufeinander senkrechte 

 Richtungen auf, in welchen sie wesentlich 

 verschiedene Farbe zeigen, weshalb sie auch 

 als trichroitisch bezeichnet wurden. Im 

 rhombischen System fallen die Hauptachsen 

 der Absorptionsflache noch samtlich mit 

 den kristallographischen Achsen zusammen, 

 bei monoklinen Kristallen trifi't eine Koin- 

 zidenz nur noch fiir die durch die einzige 

 kristallographische Symmetrieachse gegebene 

 Richtung zu, wahrend die beiden anderen 

 Absorptionshauptachsen ebenso wie alle 

 Absorptionshauptachsen trikliner Kristalle 

 gegen die Hauptachsen der entsprechenden 

 Normalenflachen geneigt sind. 



Was die Schwingungsform bei ab- 

 sorbierenden Kristallen betrifft, so zeigt sich, 

 daB in optisch-einachsigen Kristallen die 

 Schwingungen homogener ebener Wellen 

 bei beliebig starker ebenso wie bei fehlender 

 Absorption linear und parallel bzw. normal 

 zum Hauptschnitt sind. In optisch-zweiach- 

 sigen absorbierenden Kristallen dagegen 

 schwingen die beiden sich in gleicher Richtung 

 fortpflanzenden Wellen im allgemeinen trans- 

 versal in gleichsinnig durchlaufenen ahnlichen 

 Ellipsen mit gekreuzt zueinander liegenden 

 groBen Achsen. Die Elliptizitat verschwindet 

 nur bei rhombischen Kristallen fiir alle in 

 einer der drei Symmetrieebenen liegenden 

 Wellennormalen. Die Schwingungsellipsen 

 sind im iibrigen um so gestreckter, und ihre 

 Langsachsen haben um so mehr diejenigen 

 Lagen, welche die linearen Schwiugungen 

 bei fehlender Absorption besitzen wurden, 

 je geringer die Absorption ist. 



Von optisch-einachsigen Kristallen besitzt 

 besonders stark ausgesprochenen Pleochroismus 

 der Turmalin, der schon in geringer Dicke den 

 ordinaren Strahl sehr stark (und zwar nach alien 

 Richtungen gleichstark) absorbiert, den extra- 

 ordinaren dagegen um so weniger, je mehr seine 

 Fortpflanzungsrichtung gegen die Hauptachse 

 geneigt ist. Eine zu letzterer parallele Turmahn- 

 platte laBt daher schon in geringer Dicke prak- 

 tisch nur den extraordinaren Strahl durch und 

 kann infolgedessen, wie bekannt, als Polarisator 

 benutzt werden. Sehr stark dichroitisch ist auch 

 der Pennin, ein hexagonal-rhomboedrisch kri- 



