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Doppelbrechung 



eines Lichtstrahls beim Uebertritt aus einem 

 Medium in ein anderes bestimmt ist (vgl. 

 den Artikel ,,Lichtbrechung"), ist nur 

 giiltig, wenn beide Medien isotrop sind, d. h. 

 wenn ihre physikalischen Eigenschaften in 

 alien Richtungen genau die gleichen sind. 

 Bei anisotropen Medien dagegen, bei denen 

 je nach der gewahlten Kichtung im Medium 

 die physikalischen Konstanten verschiedene 

 Werte haben, ist zum mindesten zu erwarten, 

 daB auch die Lichtgeschwindigkeit nach ver- 

 schiedenen Richtungen verschieden sein wird. 

 Damit wiirde der Brechungsindex des 

 SnelliuschenGesetzesmitderFortpflanzungs- 

 richtung, wenn das eine der beiden Medien 

 anisotrop ist, variieren miissen, das heiBt 

 aber, das Snelliussche Gesetz, das geradedie 

 Konstanz des Brechungsindex ausspricht, 

 wiirde nicht zutreffen konnen. 



Die Erscheinungen, die beim Durchgang 

 des Lichtes durch Kristalle, denn diese sind 

 anisotrope Medien im oben angegebenen 

 Sinne, zu beobachten sind, zeigen nun noch 

 eine weitere Besonderheit. Fallt ein Licht- 

 strahl auf die ebene Grenzflache eines 

 Kristalls, so wird er meist im Kristall in 

 zwei Strahlen gespalten, die noch die Be- 

 sonderheit zeigen, daB sie in zwei zueinander 

 senkrechten Ebenen polarisiert sind. Man 

 nennt daher auch die Gesamtheit der Er- 

 scheinungen, die beim Durchtritt des Lichtes 

 durch kristallinische Medien zu beobachten 

 sind, die Erscheinungen der Doppelbrechung. 

 Die Erscheinungen der Doppelbrechung 

 lassen sich nach der Art der Kristalle in 

 folgender Welse gruppieren. Nach den 

 geometrischen Formen kann man 6 ver- 

 schiedene Kristallsysteme unterscheiden: das 

 regulare, quadratische, rhombische, mono- 

 kline, trikline, hexagonale System. Von 

 diesen besitzt das regulare System drei zu- 

 einander senkrechte, gleichwertige Achsen. 

 Die Kristalle dieses Systems verhalten sich 

 dem Licht gegenuber ganz wie isotrope 

 Korper (Glas, Flussigkeiten); fur sie gilt 

 also das Snelliussche Brechungsgesetz stets. 



Die Kristalle des quadratischen und des 

 hexagonalen Systems haben das Gemeinsame, 

 das sie eine bevorzugte Achse l)esitzen, zu 

 der die anderen Achsen senkrecht stehen und 

 um die herum letztere symmetrisch und 

 gleichwertig verteilt sind. Beim quadra- 

 tischen System sind es zwei zueinander senk- 

 rechte, gleichwertige Achsen, beim hexa- 

 irnnalen sind es drei gleichwertige unter 60 

 grgeneinander gestellte Achsen. Es zeigt 

 sich nun, daB die bevorzugte Hauptachse 

 auch optisch eine bevorzugte Stellung ein- 

 nimmt und als optische Achse des Kristalls 

 bezeichnet werden kann. Die Kristalle 

 dieser beiden Systeme werden daher als 

 optische einachsige Kristalle bezeichnet. 



Bei den Kristallen der iibrigen drei 



Systeme zeigt sich, daB in ihnen stets zwei 

 Richtungen dem Lichte gegenuber besonders 

 bevorzugt sind, deren Lage den Kristall- 

 achsen gegenuber stets im einzelnen Falle 

 zu bestimmen ist. Diese beiden bevorzugten 

 Richtungen heiBen die optischen Achsen 

 des Kristalls und alle diesen letzten drei 

 Systemen angehb'rigen Kristalle sind daher als 

 optisch zweiachsig zu bezeichnen. 



Die gesamten Erscheinungen der Doppel- 

 brechung lassen sich daher, da ja die regularen 

 Kristalle keine Doppelbrechung aufweisen, 

 in die beiden Hauptgruppen einteilen, die der 

 optisch einachsigen und der zweiachsigen 

 Kristalle. 



2. Die Erscheinungen am Kalkspat. 

 Das Musterbeispiel fiir einen optisch einach- 

 sigen Kristall bildet der islandische Kalk- 

 spat. ErkommtingroBenvollkommenklaren 

 Stucken vor, so daB an ihm am leichtesten 

 alle an einachsigen Kristallen auftretenden 

 Erscheinungen sich beobachten lassen. Die 

 Kristalle des Kalkspats, auch Doppelspat 

 genannt, sind nach drei Richtungen sehr 

 vollkommen spaltbar; dadurch kann man 

 leicht aus ihnen Stticke von der Form eines 

 Rhomboeders, wie es Figur 1 zeigt, heraus- 



schneiden. Ein solches Rhomboeder hat zwei 

 gegenuberstehende Ecken, A und B, in denen 

 drei Kanten in stumpfen Winkeln zusammen- 

 stoBen; in den anderen Ecken bilden die drei 

 zusammenstoBenden Kanten einen stumpfen 

 und zwei spitze Winkel. Diese Kristallt'orm 

 gehort zum hexagonalen System, die Rich- 

 tung AB ist die Hauptachse; fiihren wir 

 einen Schnitt senkrecht durch die Mitte 

 von A B, so wird die Durchschnittsfigur 

 ein regulares Sechseck. Die drei Diagonalen 

 dieses Sechsecks entsprechen den anderen 

 Achsen des Kristalls. Die Hauptachse A B 

 ist zugleich die optische Achse. 



Teilt man ein solches Rhomboeder noch 

 einmal nach einer seiner Spaltungsrichtungen, 

 so erhalt man zwei planparallele Flatten. 



