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Naturwissenschaftliche Rundschau. 1897. 



Nr. 49. 



bezüglichen Arbeiten hat man den ganz erheblichen 

 Einfluss des Brechungsquotienten auf die Farbe des von 

 Farbstoffen gespiegelten Lichtes kennen gelernt. 



Dieser Einfluss ist um so beträchtlicher, je kleiner 

 der Absorptionscoefficient ist, und macht sich haupt- 

 sächlich bei den Farben geltend, die zu beiden Seiten des 

 Äbsorptionsstreifens gelegen sind. Für diese hat das Ab- 

 sorptionsvermögen einen relativ niedrigen Werth, wäh- 

 rend der Brechungsindex infolge der anomalen Dispersion 

 sehr verschiedene Grösse annehmen kann. Demnach 

 können infolge dieser grossen Verschiedenheit des 

 Brechungsquotienten zu beiden Seiten des Absorptions- 

 maximums zwei fast gleich stark absorbirte Strahlen 

 doch in ganz verschiedener Stärke reflectirt werden. In 

 Anbetracht dieses Zusammenwirkens von Absorptions- 

 und Brechungsvermögen stellt der Verf. folgenden Satz 

 auf, den er als Grundlage für die späteren Darlegungen 

 benutzt: Die Intensität des von irgend einem 

 Körper reflectirten Lichtes berechnet sich für 

 diejenigen Strahlen, welche von demselben 

 wenig oder gar nicht absorbirt werden, ein- 

 fach nach den gewöhnlichen, für jeden farb- 

 losen Körper geltenden Fresnelschen Re- 

 flexionsformeln, während bei den von einem 

 Stoffe stark absorbirten Strahlen die für die 

 Metall reflexion gültigen, zuerst von Cauohy 

 abgeleiteten Intensitätsformeln anzuwenden 

 sind. 



Um die Theorie der Oberfläohenfarben systematisch 

 darzulegen, behandelt der Verf. zunächst ausführlich die 

 Reflexion des Lichtes an den farblosen Stoffen, dann die 

 Spiegelung an den Metallen, schliesslich die Reflexion 

 an den Farbstoffen — immer natürlich mit Rücksicht 

 auf die dabei zu erwartenden Farbenerscheinungen. 



Ist die Stärke des auffallenden Lichtes gleich Eins, 

 Bo ist nach Fresnel diejenige des senkrecht reflectirten 



— ; — ; ) ■ Da 



n -\- 1/ 



sich diese Grösse von Roth zu Blau ändert, so sind, 

 streng genommen, auch alle farblosen Körper solche 

 mit Oberflächenfarben. Beim Wasser übertreffen nach 

 fler Reflexion die violetten Strahlen die rothen nur um 

 5 Proc. , beim Kronglase etwas über 4 Proc. , beim 

 Diamant, trotz der hohen Dispersion, nur um 3 Proc, 

 beim schwersten Jenaer Flintglase etwa um 10 Proc. 

 und beim Schwefelkohlenstoff um 16 Proc. Der Diamant 

 ist also von allen farblosen Stoffen derjenige, welcher 

 das Licht nicht nur am intensivsten, sondern auch am 

 weissesten reflectirt. Selbst beim Schwefelkohlenstoff ist 

 aber eine Färbung erst nach mehrmaliger Reflexion 

 wahrzunehmen; dieselbe gleicht dem Himmelsblau. Nach 

 dreimaliger Reflexion beträgt die Stärke des rothen 

 Lichtes 0,00015, diejenige des blauen 0,00025, also über- 

 wiegt letzteres das erstere um 66 Proc. ')■ 



Ausser durch mehrfache Reflexionen kann man schon 

 bei einmaliger Spiegelung eine deutliche Oberflächen- 

 farbe dadurch erzielen, dass man die Reflexion nicht 

 zwischen Luft und Substanz, sondern zwischen farblosen 

 Substanzen vor sich gehen lässt, die für eine Farbe nahe 



') Neuerdings haben Rubens undKichols die mehr- 

 fache Spiegeluug angewandt, um aus einem Strahlengemisch 

 die Wärmestrahlen von langer Wellenlänge auszusondern 

 (Rdsch. XI, 545). Angenommen, es reflectire eine Sub- 

 stanz die Strahlen der Wellenlänge A, metallisch, die 

 sämmtlichen anderen Wellen aber gemäss der Fresnel- 

 schen Formel, dann sind nach mehrmaliger Refle.xiou des 

 Strahlengemisches an der Substanz nur noch die Strahlen 

 ^1 vorhanden , während die Energie aller anderen bis auf 

 einen unendlich kleinen Betrag herabgedrückt ist. Nun 

 hat Flussspath Absorptionsstreifen im ultrarothen Theile 

 des Spectrums, und es gelang, durch viermahge Reflexion 

 des Zirkoulichtes an Flussspath noch Wärmewellen von 

 ^0 fi ^ 0,05 mm Länge nachzuweisen. 



gleichen Brechungsindex besitzen, während sie für die 

 complementäre Farbe eine möglichst grosse Differenz 

 im Brechungsvermögen aufweisen. Nachdem ein dies- 

 bezüglicher lehrreicher Versuch skizzirt ist, geht der 

 Verf. zum schrägen Auffall des Lichtes über. Dabei 

 wird die Färbung der Grenzfläche behandelt, welche auf- 

 tritt, wenn ein Theil der Farben total reflectirt wird, 

 der übrige Theil aber noch der gewöhnlichen Spiege- 

 lung unterliegt. 



Der dritte Abschnitt beschäftigt sich ausführlich 

 mit der Metallreflexion. Ausser dem Brechungsexpo- 

 nenten enthalten die entsprechenden Formeln für die 

 Reflexion des Lichtes noch den Absorptiouscoefficienten. 

 Eine genaue physikalische Definition dieser Grösse lässt 

 sich nur für senkrecht auS'allende Strahlen geben; die 

 in diesem Falle mit A"„ bezeichnete Grösse wird dadurch 

 bestimmt, dass ein Lichtstrahl in senkrechter Richtung 

 bei Zurücklegung des Weges um die Strecke seiner 

 eigenen absoluten Wellenlänge (^Vellenlänge im freien 

 Aether) durch die Absorption in der Substanz auf das 

 e- i'i'.ufache seiner ursprünglichen Intensität abge- 

 schwächt wird, wo e = 2,71828 ... und n = 3,14159 ... 

 ist. Die Grösse e— i^^o nennt man am besten den 

 „Durchlassungscoefficienten" der betreffenden Substanz 

 und bezeichnet ihn mit d>.. Zu der Lichtschwächung 

 infolge der Absorption kommt stets noch die infolge 

 der Reflexion an den Grenzschichten , welche bei den 

 dünnen Metallblättchen gewöhnlich die erstere über- 

 wiegt. Ein Silberblättchen von '/k, mm Dicke schwächt 

 das Licht durch Reflexion etwa viermal so stark wie 

 durch Absorption. 



Damit ein Lichtstrahl als ein metallisch absorbirter 

 und demgemäss metallisch reflectirter anzusehen sei, 

 muss die Absorption eine ganz ausserordentlich starke 

 sein , von der man für gewöhnlich keine rechte Vor- 

 stellung hat. In einer Tabelle sind die zu den haupt- 

 sächlichsten Werthen von k^ zugehörigen Durchlassungs- 

 coefficienten für die Schicht (rf/.) einer Wellenlänge und 

 diejenige (d,) von 1 mm Wellenlängen angegeben. Die 

 für d>. gültigen Absorptionscoefficienten sind allein 

 maassgebend für die Theorie der Metallreflexion, welche 

 es fast ausschliesslich mit Schichten von der Dicke 

 einer Wellenlänge zu thun hat. Für eine Lichtsorte, von 

 welcher eine Substanz bei 1 mm Dicke nur 11 Proc. hin- 

 durchlässt, also 89 Proc. absorbirt, ist sie gleichwohl im 

 Sinne der Metallreflexion als durchsichtig zu betrachten, 

 da sie den kleinen theoretischen Absorptionscoefficienten 

 Ä'd = 0,0001 besitzt. Für solche und noch viel stärker 

 absorbirte Strahlen gelten einfach die Fresnelschen 

 Formeln. Sie sind theoretisch als nicht -absorbirte zu 

 behandeln. 



So sicher dies richtig ist, kann man im Zweifel sein, 

 ob bei einem Metall mit dem Werthe k„ von 1 bis 4 

 überhaupt noch von einem Brechungsindex die Rede 

 sein kann , da ein so stark absorbirter Lichtstrahl doch 

 schon im Verlaufe einer Wellenlänge fast ganz ver- 

 nichtet ist. Bei den Kundtschen Metallprismen, an 

 denen er und seine Schüler die Brechungsquotienten 

 der Metalle beobachteten, war die Dicke erheblich kleiner 

 als die Länge einer Lichtwelle. 



Mit Hülfe der Cauchyschen Formel 



_ K-i)'+V 



°~(«o+l)^+C 



welche für t„ = in die Fresnel sehe übergeht, 

 wird nun die Intensität i?Q des senkrecht reflectirten 

 Lichtes für einige der wichtigsten Metalle bestimmt. 

 Dazu braucht man die Werthe von fr(, und »„, welche 

 wohl für die meisten Metalle, nicht aber für die Schiller- 

 stofi'e gemessen sind. Darum zieht der Verf. vor, auch 

 für die Metalle jene Werthe aus den sogen. Constanten 

 der elliptischen Polarisation zu berechnen, indem er die 

 Beobachtungen von Jamin und Quincke benutzt. 



Uebrigens hat Rubens den Werth von Ä^ für einige 

 Metalle auf bolometrischem Wege direct gemessen. Der 



