Lichtpolarisation 



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Fliissigkeiten, z. B. Terpentinol und vielen 

 athet isclien Oelen. 



Alle diese Substanzen werden o p t i s c li 

 a k t i v e Substanzen gen ami t und 

 fiir alle haben sich folgende GesetzmaBig- 

 keiten in voller Strenge ergeben: 



1. Die Grb'Be der Drehung der Polari- 

 sationsebene ist der Lange der durchlaufenen 

 Schicht (Plattendicke) genau proportional. 

 Sclialtet man mehrere Schichten hinter- 

 einander, so ist die Gesamtdrelmng ebenso- 

 groB wie in einer Schicht von der Lange 

 gleich der Summe der Einzelschichten. 

 Durchlauft der Strahl eine Schicht und wird 

 an ihrem Ende reflektiert, so daB er die 

 Schicht noch einmal in entgegengesetzter 

 Richtung durchlauft, so wird die Drehung 

 vollstandig wieder aufgehoben. Eine Dre- 

 hung des aktiven Korpers um den hindurch- 

 gehenden Strahl als Achse ist ganz ohne 

 EinfluB auf den Drehungswinkel. 



2. Tritt eine Substanz in rechtsdrehender 

 und linksdrehender Form auf, z. B. Rechts- 

 quarz und Linksquarz, so ist fiir beide 

 Formen die Grb'Be der Drehung bei gleicher 

 Schichtdicke genau die gleiche. 



Zu diesen beiden streng giiltigen Gesetzen 

 gesellt sich ferner als dritte Beziehung 

 hinzu : 



3. Die Grb'Be der Drehung der Polari- 

 sationsebene hangt von der Wellenlange ab. 

 Ist a der Drehungswinkel fiir eine bestimmte 

 Dicke, so laBt sich fiir viele Substanzen 

 die Abhangigkeit von der Wellenlange mit 

 guter Ann aliening durch die Formel a 



A B 



-^- + -jr darstellen, wo A und B empirisch 



zu bestimmende Konstanten sind. Danacli 

 nimmt also die Drehung mit abnehmender 

 Wellenlange sehr stark zu. 



Die Abhangigkeit der Drehung der Polari- 

 sationsebene von der Farbe nennt man 

 die Dispersion der Drehung und spricht 

 von dieser als der Rotation s d i s p e r - 

 s i o n im Gegensatz zur gewolmlichen Dis- 

 persion bei der Brechung (vgl. die Artikel 

 ,,L i c h t b r e c h u n g" und ,,L i c h t - 

 d i s p e r s i o n"). Die Rotationsdispersion 

 verlauft in der Regel so, daB mit abnehmender 

 Wellenlange die Drehung stetig wachst. 

 Es gibt aber auch Falle anomaler Rotations- 

 dispersion, z. B. Losimg von Weinsaure 

 in Wasser oder Alkohol von bestimmter 

 Konzentration. Es ist dann die Drehung 

 fiir eine bestimmte Farbe ein Maximum 

 und sowohl fiir grb'Bere als auch fiir kleinere 

 Wellen geringer. 



A B 



An Stelle der Formel a = -^- + ^, die 



f, A 



von Boltzmann stammt, sind von anderen 

 Forschern auch andere Beziehungen aufge- 

 stellt, die einzehien der Erfahrungsdaten 



sich ebensogut anpassen. L o m m e 1 gibt 



,. _ al 2 



die Formel a = 0737^, wo a und ^ Kon ' 



stan te sind und Stefan schreibt: 







Die Formel von L o m m e 1 schlieBt sich 

 in der Form der K e 1 1 e 1 e r - H e 1 m - 

 h o 1 1 z schen Formel fiir die gcwb'hnliche 

 Dispersion an, die Stefan sche Formel der 

 entsprechenden von C a u c h y , so daB 

 in diesen Formehi eventucll der Weg zu 

 einer theoretischen Begriindung der Rota- 

 tionsdispersion gefunden werden kann, wah- 

 rend die B o 1 1 z m a n n sche Formel rein 

 empirisch gefunden ist ; B i o t benutzte nur 

 das erste Glied dieser Formel und G u m 1 i c h 



C 

 hat noch ein drittes Glied hinzugefiigt. 



Das Vorhandensein der Rotationsdisper- 

 sion bewirkt, daB bei Anwendung von weiBem 

 Licht beim Zwischenschalten eines aktiven 

 Korpers das Gesichtsfeld bei keiner Stellung 

 des Analysators vollkommen dunkel sein 

 kann Der Analysator kann immer nur fiir 

 einzehie bestimmte Wellenlangen volliges 

 Ausloschen des Lichtes bewirken, die anderen 

 Wellenlangen miissen mehr oder weniger 

 geschwacht bestehen bleiben und daher 

 ein gefarbtes Gesichtsfeld bewirken. Bei- 

 spielsweise dreht eine Quarzplatte von 

 3,75 mm Dicke gelbes Licht gerade um 90. 

 Fur die einzehien Fraunhofer schen 

 Linien betragt die Drehung fiir B C D E 

 F G H Drehungswinkel 58,12 64,46 81,71 

 104,06 123,94 159,67 191,81. 



Stehen daher Polarisator und Analy- 

 sator parallel, so muB das gelbe Licht zwischen 

 D und E ganz ausgeloscht werden. Im Ge- 

 sichtsfeld entsteht daher ein Gemisch von 

 Strahlen aus dem roten und dem blauen 

 Ende des Spektrums. Dreht man jetzt 

 den Analysator oder den Polarisator ein 

 wenig aus der Parallelstellung heraus, so 

 wird in dem Farbengemisch sofort das eine 

 Ende des Spektrums iiberwiegen, die Misch- 

 farbe also mehr nach rot ober nach blau hin 

 gefarbt sein Da unser Auge fiir die Wahr- 

 nehmung dieses Ueberwiegens von rot oder 

 blau sehr empfindlich ist, nennt man die 

 Mischfarbe, die ein Quarz von 3,75 mm 

 Dicke zwischen parallelen Nicols gibt, auch 

 die empfindliche Uebergangsfarbe. 



Eine Quarzplatte von doppelter Dicke, 

 also von 7,50 mm, muB zwischen gekreuzten 

 Nicols sehr nahe die gleiche Mischfarbe 

 geben, denn dann werden die um 180 ge- 

 drehten Strahlen ausgeloscht, und dies sind 

 wieder die Strahlen zwischen D und E. 

 In diesem Falle werden aber auch noch die 

 Strahlen zwischen G und H, die jetzt um 

 360 gedreht sind, ausgeloscht. Diese sind 



