Lichtreflexion 



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hiii- und her reflektieren liiBt. Es wird dann 

 Nickel deutlich gelb glim/end, Zink dagegen 

 blau ; Stahl ist bei senkrechtem Einfall 

 rotlich. bei scliragem blau. 



Unter alien Umstanden ist die Intensitat | 

 des reflektierten Lichtes bei Metallen bei ; 

 alien Einfallswinkeln sehr groB. Wenn sie 

 auch von der GroBe des Einfallswinkels 

 abhangt, so wiirde eine graphische Dar- 

 stellung der Abhangigkeit der Intensitat ; 

 des reflektierten Lichtes vom Einfallswinkel, 

 wie sie im Artikel ,,L i c h t p o 1 a r i s a t i o n " 

 in Figur 1 fiir gewohnliches reflektiertes Licht 

 gegeben ist, doch nur eine ganz schwach 

 gekrtimmte Kurve geben, die ganz oben in 

 der Figur liegen miiBte. Der Grand hierfiir 

 geht auch aus den weiter unten mitgeteilten 

 Formeln dadurch hervor, daB diese im Zahler 

 und Nenner in gleicher Weise Glieder mit 

 k enthalten, und k bedeutet die Stiirke der 

 Absorption, die ja gerade hier sehr groB ist. 



Weiter ist charakteristisch, daB bei polari- 

 siertem einfallenden Licht das reflektierte 

 Licht elliptisch polarisiert ist (vgl. den Artikei 

 ,,L i c h t p o 1 a r i s a t i o n"). Nur wenn 

 das einfallende Licht in der Einfallsebene 

 oder senkrecht dazu polarisiert ist, ist auch, 

 das reflektierte Licht in der gleichen Ebene 

 linear polarisiert. Ist das einfallende Licht 

 natiirliches Licht, so ist das reflektierte Licht 

 natiirliches mit elliptisch polarisiertem ge- 

 mischt. 



Bei der Eeflexion an einer Metallflache 

 gibt es stets einen Einfallswinkel fiir natiir- 

 liches Licht, bei dem der Anteil des elliptisch 

 polarisierten Lichtes im reflektierten am 

 grb'Bten ist; dieser ist der Haupteinfalls- 

 winkel. Dieser Einfallswinkel entspricht 

 bei den Metallen also in gewissem Grade 

 dem Einfallswinkel, unter den bei den 

 iibrigen Korpern das reflektierte Licht nach 

 clem Brewster schen Gesetz vollstandig 

 linear polarisiert ist. Wiihrend bei letzteren 

 die senkrecht zur Einfallsebene polarisierte 

 Komppnente bei diesem Winkel ganz f ortf allt, 

 hat sie bei den Metallen auch bei dem 

 Haupteinfallswinkel noch immer einen sehr 

 groBen Wert. Betrachtet man das reflektierte 

 Licht durch einen Nicol in soldier Stellung, 

 daB das in der Einfallsebene polarisierte 

 Licht ausgeloscht wird, so zeigt das senk- 

 recht dazu schwingende Licht noch immer 

 eine solche Intensitat, daB selbst bei sehr stark 

 farbigem Metallglanz noch keine auffallende 

 Aenderung des Farbentons wahrzunehmen 

 ist (vgl. "hierzu den Artikel .,F a r b e "). 

 Charakteristisch fiir die Keflexion beim 

 Haupteinfallswinkel ist ferner, daB dann die 

 Phasenverschiebung zwischen den beiden 

 Komponenten im reflektierten Licht gerade 



^ ist, wie durch einen B a b i n e t schen 



fej 



Handworterbuck der Naturwissenschaften. Band V 



Kompensator (vgl. den Artikel ,,Lichtpo- 

 1 a r i s a t i o n'") nachgewiesen werden kann. 

 Bei streifendem Eintritt wird diese Phasen- 

 differenz gleich und bei senkrechtem gleich 

 TT; also in dicscn beiden extreinen Fallen tritt 

 bei der Keflexion' ebenl'alls linearpolarisiertes 

 Licht auf, wenn das einfallende linear po- 

 larisiert war. 



Um die Erscheinungen der Metallreflexion 

 vollstandig zu verstehen, muB auf die vollstiin- 

 digen Reflexionsformeln eingegangen werden. 

 In dem Artikel ,, Licht polarisation" 

 findet sich die Besprechung der Fresnel- 

 schen Reflexionsgesetze vom Standpunkt der 

 elektromagnetischen Lichtheorie. Die dort auf- 

 gefiihrten L T eberlegungen bediirfen fiir die Metalle 

 einer Erganzung, denn bei den dortigen Ab- 

 leitungen ist nur von den einfachen Maxwell- 

 schen Gleichungen ausgegangen, in denen ein 

 Glied mit dem elektrischen Leitvermogen der 

 Substanz nicht vorkommt, da dieses gleich Null 

 gesetzt ist. Die Metalle besitzen aber gerade 

 ein gutes elektrisches Leitvermogen, so daB die 

 Maxwell schen Gleichungen in der voll- 

 standigen Form: 



ftX , d;< d,,? 



-f- o A. = 



c ot dy dz ' 



1 d dY dZ 

 c dt dz dy 



(und entsprechende vier Gleichungen mit zyk- 

 lischer Vertauschung der Koordinaten), gebraucht 

 werden miissen. Hier bedeutet X, Y, Z die elek- 

 trische Kraft, , ft, y die magnetische Kraft, 

 s die Dielektrizitiitskonstante, c die Lichtge- 

 schwindigkeit im Vakuum, n das Leitvermogen, 

 die Magnetisierungskonstante ist gleich 1 ge-, 

 setzt. Das Ghed mit o ist also das neue Glied, 

 das hier hinzukommt und bei der Behandlung 

 der gewohnlichen Reflexion fehlt. 



D r u d e hat gezeigt, daB man von diesen 

 Gleichungen genau in gleicher Weise, wie bei 

 der Ableitung der F r e s n e 1 schen Gleichungen 

 geschah, zu den Reflexionsformeln gelangen 

 kann, wenn man komplexe Variable einfiihrt, 

 auf die man ja auch schon bei der Total- 

 reflexion stofit (vgl. den Artikel ,,L i c h t - 

 polarisation"). Auch die jetzigen Gleich- 

 ungen konnen ganz auf die Form der einfachen 

 gebracht werden, indem man als Dielektrizi- 

 tatskonstante den komplexen Wert s' - i2aT, 

 wo T die Schwingungsdauer des Lichtes ist, 

 einfiihrt. Es laBt sich dann fiir t' noch eine be- 

 sondere Deutung angeben. Haben wir senkrecht 

 auf die Metalloberfliiche einfallendes Licht, so 

 wird f' == n 2 (l - > 2 2 ix). Hier bedeutet n 

 den Brechungsindex des Metalls gegen Luft 

 und y. den Absorptionskoeffizienten. Dieser ist 

 in diesem Zusammenhange so zu verstehen, daB 

 die Amplitude des Lichtes, wenn es in das Metall 

 eindringt und den Weg einer Lichtwelle im 

 Metall zuriickgelegt hat, im Verhaltnis e ^ nx 

 kleiner geworden ist. Die Lichtintensitat, die 

 dem Quadrat der Amplitude entspricht, ist also 

 um e 17? * verkleinert. Setzen wir von den 

 beiden Werten fiir *' die reellen und irnaginaren 

 Teile einander entsprechend, so wird t = n 2 (l x 2 ) ; 

 n 2 x == T. Vielfach \vird vorgezogen, mit einem 

 anderen Absorptionskreffizienten zu rechnen 



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