Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXII. Jahrg. 



24. Januar 1907. 



Nr. 4. 



A. H. Pfund: Polarisation und selektive 

 Reflektion im infraroten Spektrum. 

 (Astrophysical Journal 1906, Vol. XXIV, p. 19—41.) 



Die innige Beziehung zwischen dem Brechungs- 

 index, dem Auslöschungskoeffizienten und dem Reflek- 

 tionsvermögen eines absorbierenden Mediums war 

 zuerst von Cauchy in seiner bekannten Formel für 

 die metallische Reflektion zum Ausdruck gebracht 

 und durch eine Reihe von Untersuchungen späterer 

 Forscher sowohl für Leiter wie auch für Nichtleiter 

 bestätigt worden. Cauchy war von der Voraus- 

 setzung ausgegangen , daß die Intensität des Lichtes 

 beim Eindringen in das Medium nach einem Expo- 

 nentialgesetz abnimmt, und wenn sie auch zu einer 

 durch den Versuch verifizierten Formel geführt hatte, 

 gewährte sie gleichwohl keine volle Einsicht in den 

 Mechanismus der Reflektion, so daß eine befriedigende 

 Theorie hierüber noch fehlte. Verf. stellte sich die 

 Aufgabe, einige Daten zur Lösung dieses Problems 

 beizubringen, und zwar nach zwei Richtungen: durch 

 Versuche über die Polarisation im Infrarot und über 

 die selektive Reflektion. 



Bei den bisherigen Versuchen über die polari- 

 sierten Strahlen im Infrarot wurde einfach an- 

 genommen, daß diese Strahlen polarisiert sind, ohne 

 daß ein Beweis hierfür erbracht wurde. Als erste 

 Aufgabe betrachtete daher Herr Pfund den defini- 

 tiven Nachweis, daß diese Strahlen polarisiert werden 

 können, was ihm mittels eines neuen Polarisators und 

 Analysators bis zu der Wellenlänge von 13 fi zu 

 zeigen gelungen ist; die infraroten Strahlen konnten 

 durch Reflektion polarisiert werden. Ebenso ver- 

 mochte er zu beweisen , daß ein metallisch reflek- 

 tierender Isolator (isländischer Kalkspat) die Eigen- 

 schaft der Metalle , planpolarisiertes Licht durch 

 Reflektion in elliptisch polarisiertes zu verwandeln, 

 auch im Infrarot besitzt. 



Für diese Untersuchungen, bei denen die Reflek- 

 tionskurven verschiedener Substanzen bestimmt werden 

 sollten, wurde ein Spektro- Radiometer verwendet, 

 welches im wesentlichen aus einer Nernstlampe be- 

 stand, von der ein parallel gemachtes Strahlenbündel 

 unter einem gemessenen Einfallswinkel von der Ober- 

 fläche des betreffenden Spiegels auf ein Steinsalz- 

 prisma mit einem brechenden Winkel von 60° 10' 6" 

 fiel, das so drehbar aufgestellt war, daß man das 

 ganze Spektrum über einen Spalt wandern lassen 

 und die einzelnen Abschnitte auf die geschwärzten 



Flügel eines Nicholsschen Radiometers fallen lassen 

 konnte. Zur Kontrolle der aus dem Dispersionsver- 

 mögen des Steinsalzes und den Ablenkungen berech- 

 neten Wellenlängen wurden die Lagen der Emissions- 

 streifen von C0 2 (2,7 (i und 4,4 (i), sowie die der 

 metallischen Reflektion des Quarzes (8,49fi und 9,03fi) 

 und des isländischen Kalkspats (6,69 [i und 1 1,41 jtt) 

 beobachtet und genau auf der Kurve gefunden. Die 

 Empfindlichkeit des Radiometers konnte leicht durch 

 Änderung der Länge des Quarzfadens variiert werden; 

 für die Herstellung der kleinen, leichten Spiegel gibt 

 Verf. eine besondere Methode an. 



Ein geeignetes Verfahren, polarisierte Strahlen in 

 den Gebieten großer Wellenlängen hervorzubringen 

 besteht darin , daß man sie unter dem polarisieren- 

 den Winkel von einer transparenten Substanz spiegeln 

 läßt, welche ein starkes Reflektionsvermögen und einen 

 für verschiedene Wellenlängen konstanten Polarisa- 

 tionswinkel besitzen und sehr vollständig polarisieren 

 muß. Der erste untersuchte Spiegel war einer aus 

 gewöhnlichem Glas, dessen Verwendung jedoch ganz 

 außer Frage stand; denn es enthält bekanntlich Kiesel- 

 säure, welche die Streifen der metallischen Reflektion 

 des Quarzes gibt. In der Tat steigt die Reflektions- 

 kurve des Glases von etwa 7,5 fi, bis wohin sie ziem- 

 lich niedrig ist, sehr stark an, erreicht vor 10 ft ein 

 hohes Maximum und sinkt dann gegen 13 ft etwas 

 langsamer ab. Hingegen hat der zweite Spiegel, den 

 Verf. auf Grund älterer, nicht publizierter Erfahrungen 

 versuchte, aus amorphem Selen, ein Reflektionsver- 

 mögen ergeben, das nicht allein sehr hoch, sondern 

 auch sehr konstant war, so daß diese Substanz sich 

 zum Polarisator vorzüglich geeignet erwies. 



Die Spiegel aus amorphem Selen, die in der Dicke 

 von etwa 1 mm auf Glasplatten in genauer beschrie- 

 bener Weise hergestellt waren , wurden in folgender 

 ■i 



Weise zu einem Polarisationsapparat verwendet: Ein 

 Selenspiegel (1) und ein Silberspiegel (2) wurden 

 parallel und starr mit einander verbunden (s. Fig.), 



(x), die den Ein 



so daß eine Drehung um die Achse 



