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Elektrooptik 



bei jeder einzelnen besitzt. In bezug auf den 

 Sinn der Doppelbrechung sei erwhnt, da 

 man bei einachsigen Kristallen eine positive 

 und eine negative Doppelbrechung unter- 

 scheidet, je nachdem die ordentliche oder 

 die auerordentliche Welle in denselben 

 die grere Geschwindigkeit besitzt. Die 

 Beobachtungen Kerrs ergaben, da beide 

 Arten der elektrischen Doppelbrechung in 

 sehr verschiedenen Strken bei Flssigkeiten 

 auftreten, und da bezglich des Sinnes und 

 der Gre eine unverkennbare Beziehung 

 zur chemischen Konstitution stattfindet. 



Die oben geschilderte, von Kerr zuerst 

 benutzte Anordnung hat den Uebelstand, 

 da sie mit einem inhomogenen Feld 

 operiert und demnach zu eigentlichen quan- 

 titativen Bestimmungen nicht brauchbar ist. 

 Kerr selbst hat sich spter der Einrichtung 

 bedient, den Zwischenraum zwischen zwei 

 Kondensatorplatten mit der zu untersuchen- 

 den Flssigkeit zu erfllen und Licht parallel 

 den Platten hindurchzuschicken. Hierbei 

 kann man die Einrichtung so treffen, da 

 der Lichtstrahl die Flssigkeit in einem 

 merklich homogenen elektrischen Felde 

 durchsetzt. 



Durch Beobachtungen, welche in dieser 

 Weise angestellt wurden, gelangte Kerr zu 

 dem Grundgesetz der elektrischen Doppel- 

 brechung, dahin gehend, da die Verzgerung 

 A zwischen den beiden in dem Krper 

 fortschreitenden Wellen proportional ist mit 

 dem Quadrat der Spannungsdifferenz v 

 zwischen den Kondensatorplatten, indirekt mit 

 dem Quadrat von deren Abstand a, direkt 

 der Lnge 1 des im Felde in dem Krper 

 zurckgelegten Weges. Man kann also 

 schreiben 



A = Bl v 2 /a 2 = Bl E 2 



wobei v/a=E die zwischen den Kondensator- 

 platten herrschende Feldstrke bezeichnet, 

 und B die Kerrsche Konstante genannt 

 wird. 



Da, wie hier nicht zu beweisen, die Ver- 

 zgerung A sich durch die Brechungsindizes 

 nj und n 2 der beiden in dem Krper fort- 

 gepflanzten Wellen, den Lichtweg 1 und 

 die Wellenlnge X des benutzten Lichtes aus- 

 drckt gem 



A =(n 1 -n 2 )l/2, 

 so kann man die letzte Formel auch schreiben 



n x n 2 =Bffi 2 , 

 dadurch tritt die Rolle der Brechungsindizes 

 an der Erscheinung klar hervor. 



Bestimmungen der Kerr konstante B 

 liegen in groer Menge vor, namentlich fr 

 diejenige Flssigkeit, mit der Kerr zuerst 

 operierte, und die sich durch eine im reinen, 

 staubfreien Zustande gute Isolation gegen 

 Elektrizitt empfiehlt, Schwefelkohlen- 



stoff. Die nicht sehr gute bereinstimmung 

 der von verschiedenen Beobachtern erhal- 



1 tenen Resultate beweist die Schwierigkeit, 

 welche die Messung so geringer Doppel- 

 brechungen bietet. Drckt man E in soge^ 

 nannten absoluten Einheiten aus, so findet 

 sich fr Na-Licht B etwa = 3.10 -7 . 



2b) Relative Bestimmungen. Bei 

 Flssigkeiten mit merklicher elektrischer 

 Leitfhigkeit werden derartige Bestim- 

 mungen dadurch noch weiter erschwert, da 

 spurenweise elektrische Strme Temperatur- 

 nderungen und damit Schlierenbildung in 



i der Flssigkeit bewirken. Man wendet in 

 diesen Fllen statt statischer elektrischer 



| Felder Wechselfelder an, die bei hinreichend 

 schnellem Wechsel diese Strme nicht zur 



j Ausbildung gelangen lassen. Fr die ent- 

 sprechende Doppelbrechung ist dann der 

 Mittelwert von E 2 magebend. Da dieser 

 aber aus den Daten des elektrischen Appa- 

 rates schwer zu berechnen ist, so benutzt 

 man vorteilhaft zu seiner Bestimmung eben 

 die elektrische Doppelbrechung, die durch 



i das bezgliche Feld in einer gut isolierenden 

 Flssigkeit entsteht, deren Kerr konstante 

 auf statischem Wege also bestimmbar ist, oder, 

 anders ausgedrckt, man beobachtet das 

 Verhltnis der Kerr konstante der unter- 

 suchten Flssigkeit zu derjenigen der Normal- 

 substanz. Auf diese Weise sind die bei 

 weitem meisten Messungen ber elektrische 

 Doppelbrechung ausgefhrt worden. Fr 

 diese Normalflssigkeit wird gern Schwefel- 

 kohlenstoff benutzt. 



Des Co u dr es (1893) hat eine Methode 

 angegeben, wobei die elektrische Doppel- 

 brechung in der untersuchten Substanz direkt 

 dadurch gemessen wird, da man sie mit einer 

 mebar vernderlichen elektrischen Doppel- 

 brechung in einer Normalsubstanz kompen- 

 siert (s. S. 472). Nach dieser Methode sind 

 von W. Schmidt (1901) und neuerdings 

 I von Leiser und Lippmann (1911) sehr 

 I viele Flssigkeiten untersucht worden, zum 

 ' Teil zur weiteren Aufklrung der Beziehungen 

 ; der elektrischen Doppelbrechung zu der 

 chemischen Konstitution, ber die sich inter- 

 essante Erkenntnisse haben gewinnen lassen. 

 Im Laufe der Zeit sind die optischen 

 Hilfsmittel derart an Empfindlichkeit ge- 

 steigert worden, da Leiser (1911) sogar 

 an einer Reihe von Dmpfen die elektrische 

 Doppelbrechung hat nachweisen knnen; 

 sie fand sich bei ihnen proportional mit dem 

 Druck. Die Gase Sauerstoff, Stickstoff, 

 Stickoxyd, Kohlenoxyd lieen auch bei 

 zwei Atmosphren Druck eine Doppel- 

 brechung im elektrischen Felde nicht er- 

 kennen. 



Ob merkwrdige Beobachtungen von 

 Zeeman (1912) ber elektrische Doppel- 



