Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXII, Jahrg, 



11. April 1907. 



Nr. 15. 



Die Fizeausche Methode zur Bestimmung der 

 Ausdehnung fester Körper und ihre Anwen- 

 dung zur Ermittelung anderer physikalischer 

 Konstanten. 



Von Prof. Karl Scheel. 



(Originalmitteilung.) 

 (Schluß.) 

 4. 

 Es war schon oben darauf hingewiesen worden, 

 daß die Verschiebung des Interferenzstreii'ensystems 

 außer von der geometrischen Änderung der von den 

 spiegelnden Flächen eingeschlossenen im Ringhohl- 

 raum befindlichen Gasschicht auch von der optischen 

 Beschaffenheit des eingeschlossenen Gases abhängt, 

 welche sich mit der Temperatur und dem Drucke 

 ändert. Es war auch ausgeführt worden , daß der 

 absolute Betrag dieses Anteils an der Verschiebung 

 des Interferenzstreifensystems in halben Wellenlängen 



2 h 



k = —r- (»2 — n x ) beträgt, wo n 2 und n t die Brechungs- 



exponenten des eingeschlossenen Gases in den beiden 

 Zuständen bedeuten. Endlich war hervorgehoben, 

 daß der Betrag dieses Anteils bei Messungen bis zur 

 Temperatur der flüssigen Luft abwärts so groß wird, 

 daß er den von der geometrischen Änderung her- 

 rührenden Anteil, an dem man zunächst überhaupt 

 nur Interesse hatte, fast ganz verdeckte. Die vorher 

 skizzierten Ausdehnungsversuche bis zur tiefen Tempe- 

 ratur waren darum im Vakuum ausgeführt; hier wird 

 sowohl H ä wie n l gleich 1 und fc verschwindet dem- 

 zufolge ganz, man behält in dem Phänomen somit 

 nur den Anteil der geometrischen Änderung übrig. 

 Variiert man nun die Versuchsanordnung so , daß 

 man bei konstaut gehaltener Temperatur korrespon- 

 dierende Beobachtungen im gaserfüllten Baume uud 

 im Vakuum anstellt, so verschwindet andererseits der 

 Anteil der geometrischen Änderung und es bleibt nur 

 der von der optischen Beschaffenheit des eingeschlos- 

 senen Gases abhängige Anteil, eben die oben genannte 

 Größe fc übrig, die man also direkt beobachtet. Da 

 außerdem der eine Gaszustand das Vakuum sein soll, 

 so wird n x = 1 und somit 



2 h t i\ 



fc = X ( "'' p— '' 



wo Mf,j, andeutet, daß sich der Brechungsexponent 

 auf die Temperatur t and den Druck p bezieht. Aus 

 dieser Gleichung läßt sich , da alles übrige bekannt, 

 tlt, p für die beobachtete Temperatur und den beobach- 

 teten Druck leicht berechnen. 



Diese Methode zur Bestimmung der Brechungs- 

 exponenten ist naturgemäß nicht auf Zimmertempe- 

 ratur beschränkt, sondern ist unter Ausnutzung der 

 vorhandenen Hilfsmittel mit Erfolg auch bei der 

 Temperatur der flüssigen Luft ausgeführt worden. 

 Außerdem wurde sie auch durch den größten Teil 

 des sichtbaren Spektrums hindurch vorgenommen. Zu 

 den Versuchen wurden die drei Gase Luft, Wasser- 

 stoff und Stickstoff benutzt. 



Auf die Wiedergabe der Einzelbeobachtungen muß 

 hier natürlich verzichtet werden, doch mögen die 

 Resultate an einem Beispiel kurz erläutert werden. 



Die folgende Tabelle enthält in der ersten Kolumne 

 die zu einem Versuche benutzten halben Wellenlängen, 

 in der zweiten die bei Zimmertemperatur beobachteten, 

 auf 760 mm und 0° umgerechneten und um 1 ver- 

 minderten Brechungsexponenten der atmosphärischen 

 Luft, die sich durch die Dispersionsformel 



(»— 1). 10 7 = 2870,5 + 16,23 . 1/X 2 

 mit der aus der dritten Spalte erkennbaren Genauig- 

 keit darstellen lassen. 



Die innere Übereinstimmung der Versuche ist eine 

 gute; daß aber auch die Übereinstimmung mit den 

 Resultaten anderer Beobachter erzielt ist , möge aus 

 den folgenden beiden Tabellen entnommen werden, 

 deren erste die gefundenen absoluten Werte des 

 Brechungsexponenten für eine willkürlich herauszu- 

 greifende Spektrallinie, weil bei vielen Beobachtern 

 gleichzeitig vorkommend, die Natriumlinie, enthält, 

 und deren zweite die Abweichung des Wertes von u für 

 andere Linien von dem Werte für die Natriumlinie, 

 die sog. Dispersion, zur Darstellung bringt. 

 1. Brechungsexponeut der trockenen atmosphäri- 

 schen Luft für die D-Linie bei 0° und 760mm. 

 Ketteier 1,0002947 



Mascart 



Lorenz . 



Chappuis und Eiviere 



Benoit 



Kayser und Klinge . . 



Perreau 



Scheel 



292 7 

 2911 

 2919 

 292 3 

 292 2 

 292 6 

 291 6 



