Brechuxgskoeffizienten. Refraktometer. 



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Die ebene Grenzfläche PQ (Fig. 28 und 29) der Halbkugel H ist nach oben gekehrt. 

 Auf sie legt man den schwächer lichtbrechenden Edelstein S und läßt von der Seite oder von 

 unten her Lichtstrahlen von einer passend aufgestellten Flamme in verschiedenen Richtungen 

 durch die Halbkugel eintreten, die dann an der Unterfläche des Steins zum Teil Total- 

 reflexion erleiden müssen. Es ist dabei notwendig, daß der letztere die Halbkugel mit 

 einer ebenen Fläche, wie sie ja bei Facettenschliff stets vorhanden ist, vollkommen be- 

 rührt, was aber nicht ohne Weiteres leicht zu erreichen ist. Man kann aber dieselbe 

 Wirkung erzielen, wenn man zwischen beide einen Tropfen einer Flüssigkeit bringt, die 

 sich beim Andrücken des Steines an die Halbkugel zu einer dünnen, plan parallelen Schicht 

 ausbreitet. Diese Flüssigkeit muß aber die Bedingungen erfüllen, daß ihr Brechungs- 

 koeffizient X größer ist als der des zu untersuchenden Steins, auf den genauen Wert von 

 ^V kommt es aber nicht an: am besten ist er auch größer als der des Glases der Halb- 

 kugel. Eine Flüssigkeit mit einem möglichst hohen Brechnungskoeffizienten ist also be- 

 sonders vorteilhaft, etwa Methylenjodid {N = 1,75), oder Methylenjodid in der Wärme mit 

 Schwefel gesättigt {N = 1,t8 — 1,70), oder auch Arsenbromür AsBr iN = l,7s), oder eine 

 Lösung von Phosphor in Schwefelkohlenstoff {N = 1,95) usw. Immer sind von dieser 

 Flüssigkeit nur ganz minimale Mengen erforderlich. 



r 



Fig. 28. Fig. 29. 



Gang der Lichtstrahlen im Refraktometer. 



Wir verfolgen nun den Gang der Lichtstrahlen, zunächst in Fig. 28, in der, wie 

 übrigens auch in Fig. 29, der Mittelpunkt der Halbkugel H, und RT eine Senkrechte 

 in auf der Grenzfläche PQ zwischen dem Stein und der Halbkugel bedeutet, indem 

 wir von der zwischen beiden befindlichen Flüssigkeitsschicht absehen, die ja nur die voll- 

 ständige Berührung beider vermittelt, wegen ihrer planparallelen Form aber den Gang der 

 Strahlen nicht weiter beeinflußt. Der aus einer rechter Hand liegenden Lichtquelle an- 

 kommende Strahl AO soll der Grenzstrahl sein, bei dem eben Totalreflexion eintritt und 

 der daher vollständig nach OA' zurückgeworfen wird. AO tritt als Radius der Halbkugel 

 ohne Brechung in diese ein und ebenso verläßt OA' die Halbkugel ohne Brechung, 

 ^ a = AOT = TOA' ist der Grenzwinkel. Jeder unter einem größeren Winkel, also 

 flacher einfallende Strahl wird an an der Grenzfläche PQ. ebenfalls total reflektiert, z. B. 

 BO nach 0B\ und so jeder andere, der rechts von AO gegen P hin liegt. Dagegen wird 

 jeder steilere Strahl CO mit einem Einfallswinkel kleiner als a nicht mehr total reflektiert, 

 sondern tritt gebrochen in der Richtung OC aus der Halbkugel in den Edelstein über, 

 und ebenso jeder andere links von AO. Ein vor A' befmdliches Auge, das nach blickt, 

 wird also die linke Hälfte des Sehfeldes wegen der dort ankommenden, total reflektierten 

 Lichtstrahlen OB' usw. hell sehen, während die rechte Hälfte dunkel erscheint, weil von 

 dort kein Licht in das Auge gelangt. Der Grenze zwischen beiden Hälften entspricht der 

 Grenzstrahl OA. Betrachtet man nun diese Grenze durch ein ständig auf gerichtetes, 

 um eine durch gehende horizontale Achse drehbares Fernrohr, das vorher die Position 



