Dielektrizitiit der Kristalle 



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gestellt durch Ausdriicke, welche noch das 

 Quadrat von enthalten. Es wird das 

 erlautert durch die folgenden Formeln, 

 welche sich auf einige beispielsweise heraus- 

 gegriffene Turmaline von Brasilien und 

 von Elba beziehen. Sie geben das bei der 

 Abkiihlung um & gerade in der Volumeinheit 

 erzeugte elektrische Moment, welches nach 

 dem friiheren identisch ist mit H. 



Turmaline von Brasilien. 

 Hj=l,39 0+0,0022 2 

 H 3 =l,33 0+0.0046 2 

 H 4 =l,18 0+0,00510 2 

 H 5 =0,700+ 0.0084 2 

 H 6 =l,04 0+0,0056 2 



Turmaline von Elba. 

 H= 1.420 00,000256 2 

 H=l,181 00,000 752 2 



Auf die komplizierteren Erscheinungen 



einzugehen, welche bei starker leitenden 

 Turmalinen auftreten, wtirde uns zu weit 

 fuhren. 



5. Piezoelektrische Erscheinungen. Aus 

 den Betrachtungen der vorhergehenclen Para- 

 graphen ergibt sich die Moglichkeit, daB 

 die pyroelektrischen Erscheinungen im we- 

 sentlichen von den Verschiebnngen ab- 

 hangen, welche die Molekiile des Kristalls 

 bei Temperaturanderungen erleiden. Solche 

 Verschiebnngen ko'nnen aber ebensogut durch 

 auBere Dm eke oder Spannungen erzeugt 

 werden. Wenn die obige Vermntung richtig 

 ist, so muB man also erwarten, daB den 

 pyroelektrischen Erregnngen andere Erregun- 

 gen entsprechen, welche durch Druck oder 

 Zug verursacht werden, pit"zoelektrische 

 Erregungen. In der Tat haben die 

 Brlider Curie solche Erregnngen an Tur- 

 malin und anderen hemimorph ansgebildeten 

 Kristallen entdeckt. Wir wollen im folgenden 

 auf die bei Turmalin beobachteten Erschei- 

 nungen etwas ausfuhrlicher eingehen. 



Um die piezoelektrische Erregung bei 

 Turmalin nachzuweisen, schneiden wir aus 

 einem Kristall ein Prisma, dessen Langs- 

 kanten der Hauptachse parallel sein mogen. 

 Dieses stellen wir auf eine nach der Erde 

 abgeleitete Metallplatte, und bedecken seine 

 .obere Flache mit einer Metallscheibe M, 

 von welcber ein Draht zu dem isolierten 

 Quadrantenpaare eines Thomsonschen 

 Elektro meters fiihrt. Die Platte M ist mit 

 einer Vornchtung verbunden, mitteis welcher 

 man die obere Flache des Pri.sm.as einem 

 beliebigen Drnck unterwerfen kann, natiir- 

 lich ohne daB die Isolation von M und dem 

 dam.it verbundenen Quadrantenpaare irgend- 

 wie gestort wird. Um den Versuch auszu- 

 fiihren, leiten wir die Platte M zuerst gleich- 

 falls nach der Erde ab, so daB die Nadel 

 des Elektrometers sicher in ihre Nullage 

 sich einstellt. Wenn wir die Isolation wieder 



herstellen, und nun den Turmalin belasten, 

 so erfolgt ein Ausschlag der Nadel, als 

 Zeichen einer elektrischen Ladung der oberen 

 Endflache. Wir leiten nun, wahrend die 

 Belastung bleibt, die Platte M von neuem 

 ab, und fuhren dadurch die Nadel des Elek- 

 trometers wieder in die Nullstellung zuriick. 

 Heben wir nach hergestellter Isolation die 

 Belastung auf, so erfolgt ein Ausschlag nach 

 der entgegengesetzten Seite. Diese Be- 

 obachtung wurde von den Curies erweitert 

 durch eine zweite wichtige Entdeckung. Wir 

 schneiden aus einem Turmalin ein recht- 

 winkliges Prisma; seine Langskanten seien 

 wieder parallel der Hauptachse desTurmalins. 

 Die Endflachen stehen zu der Hauptachse 

 senkrecht, das eine Paar der Seitenflachen 

 sei parallel mit einer Flache der dreiseitigen 

 Saule. Der Mittelpunkt des Prismas sei 0; 

 I wir ziehen von ihm aus drei zueinander 

 I senkrechte Achsen ; die erste OC parallel 

 mit der Hauptachse des Turmalins, die 

 zweite OB senkrecht zu den einer Seite 

 der dreiseitigen Saule parallelen Flachen, 

 die dritte OA steht dann senkrecht auf 

 dem zweiten Paar der Seitenflachen des 

 Prismas. Seine Kanten, welche den drei 

 zueinander senkrechten Achsen parallel lau- 

 fen, seien a, b, c; die Flachen des Prismas 

 mogen dann bezeichnet werden durch ihre 

 Inhalte be, ca, ab. Wenn wir nun auf die 

 Flache be einen Druck ausliben, so ergibt 

 sich eine elektrische Ladung auf den End- 

 flachen ab. Sie entspricht nach dem Friiheren 

 einem in der Volumeinheit erregten elek- 

 trischen Momente, dessen Achse parallel 

 ist mit OC. Es ergibt sich aber auBerdem 

 noch eine Ladung auf den Flachen AC, 

 welche der Seite der dreiseitigen Saule 

 parallel sind; sie entspricht einem elek- 

 trischen Momente in der Richtung der Achse 

 OB. Die genauere Untersuchung zeigt, daB 

 bei Kompression in der Richtung der Haupt- 

 achse die Ladung der Endflache dieselbe 

 ist wie bei der Abkuhlung, bei Dilatation die- 

 selbe wie bei Erwarmung. Diese Ueberein- 

 stimmung macht es wahrscheinlich, daB 

 die innere Polarisation des Turmalins der 

 Hauptsache nach von den molekularen Ver- 

 schiebungen abhangt, den Dilatationen und 

 Kontraktionen, welche in seinem Inneren 

 ebenso durch Temperaturanderungen, wie 

 durch Zug oder Druck bewirkt werden 

 konnen. Von diesem Standpunkte aus 

 wiirden die pyroelektrischen Erscheinungen 

 im wesentlichen nur einen speziellen Fall 

 der allgemeineren piezoelektrischen repra- 

 sentieren. Seine Richtigkeit kann nur an 

 der Hand eines theoretischen Leitfadens ge- 

 priift werden, der die vermuteten Beziehun- 

 gen der beiden Erscheinungsklassen in be- 

 stimmten Gesetzen zum Ausdruck bringt. 

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