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Polarisationsapparate.

mit dem Schwefelsäurerest zurückzutreten, jener Kraft als Polarisation entgegenwirkt und einen Strom in entgegengesetzter Richtung hervorzurufen bestrebt ist. Das Plattenpaar wird daher, bald nachdem es in Thätigkeit gesetzt ist, nur einen schwachen Strom liefern, welcher dem Unterschied dieser beiden Kräfte entspricht. Nur unmittelbar nach dem Eintauchen der Platten beobachtet man eine bedeutend größere Stromstärke, weil der in der Flüssigkeit absorbierte atmosphärische Sauerstoff sich mit dem frei werdenden Wasserstoff sofort zu Wasser verbindet und dessen Ausscheidung und somit auch die Polarisation verhindert. Sobald dieser absorbierte Sauerstoff aufgezehrt ist, sinkt der Strom auf die jenem Unterschied entsprechende viel geringere Stärke herab und hört endlich ganz auf, wenn sich aus dem gebildeten Zinkvitriol metallisches Zink auf der Platinplatte abzusetzen beginnt. Die Zusammenstellung Zink-Schwefelsäure-Platin oder das Smeesche Element bezeichnet man daher als ein unbeständiges (inkonstantes) Element, weil sein Strom die anfängliche Stärke nicht behält, sondern sehr rasch abnimmt. Um diese durch die Polarisation bewirkte Abnahme möglichst zu vermeiden, braucht man nur dafür zu sorgen, daß um die Platinplatte herum Sauerstoff verfügbar sei, welcher, indem er sich mit dem Wasserstoff verbindet, dessen Ausscheidung verhindert. Dies geschieht, indem man die Platinplatte nicht unmittelbar in die verdünnte Schwefelsäure stellt, sondern sie mit einer porösen Thonzelle umgibt, welche konzentrierte Salpetersäure enthält. Diese an Sauerstoff reiche Säure besitzt nämlich die Eigenschaft, einen Teil ihres Sauerstoffs an solche Stoffe, welche mit ihm in Verbindung zu treten fähig sind (z. B. Wasserstoff), sehr leicht abzugeben. Die Zusammenstellung Zink in verdünnter Schwefelsäure, Platin in konzentrierter Salpetersäure bildet daher ein konstantes (beständiges) Element (das Grovesche, s. Galvanische Batterie), welches einen konstanten Strom liefert, der seine ursprüngliche Stärke längere Zeit unverändert beibehält. In derselben Weise wirkt die Salpetersäure in dem Bunsenschen Element, welches sich von dem Groveschen dadurch unterscheidet, daß Kohle die Stelle des Platins vertritt. In dem sehr konstanten Daniellschen Element (Zink in verdünnter Schwefelsäure, Kupfer in Kupfervitriollösung) ist die Polarisation dadurch vermieden, daß der Wasserstoff unter Schwefelsäurebildung aus dem schwefelsauren Kupfer metallisches Kupfer abscheidet, welches sich statt des Wasserstoffs auf der Kupferplatte absetzt.

Polarisationsapparate (hierzu Tafel) dienen dazu, durchsichtig Gegenstände im polarisierten Licht zu untersuchen. Da jede Vorrichtung zur Polarisierung des Lichts auch umgekehrt dazu dienen kann, polarisiertes Licht als solches zu erkennen, so bildet jede zweckmäßige Zusammenstellung zweier polarisierender Vorrichtungen, von denen die erste als Polarisator das polarisierte Licht liefert, die zweite als Polariskop oder Analyseur (Zerleger) dasselbe zu untersuchen gestattet, einen Polarisationsapparat. Der einfachste aller Polarisationsapparate ist wohl die Turmalinzange (Fig. 1 der Tafel); zwei Turmalinplatten sind mittels Korkscheihen drehbar in Drahtringe gefaßt; durch einen mehrfach gebogenen federnden Draht werden sie sanft gegeneinander gedrückt, so daß ein zwischen sie gelegter Gegenstand wie von einer Zange festgehalten wird. Biots Polarisationsapparat (Fig. 2 der Tafel) enthält an dem einen Ende einer innen geschwärzte Röhre einen zu ihrer Achse unter 33° geneigten schwarzen Glasspiegel als Polarisator; von einem Ring CM am andern Ende der Röhre wird ein zweiter schwarzer Spiegel HJ (der Analyseur) getragen, der, ebenfalls unter 33° zur Achse geneigt, durch Drehung des Ringes in die verschiedenen durch die Versuche erforderten Stellungen gebracht werden kann. Bei Nörrembergs Polarisationsapparat (Fig. 3 der Tafel) dient eine durchsichtige Spiegelglasplatte AB, welche mit der Achse Sc des Instruments einen Winkel von 33° bildet, als Polarisator. Das in der Richtung ab einfallende, etwa vom bewölkten Himmel kommende Licht wird zunächst nach unten (bc) gelenkt und von dort durch einen im Fußgestell eingelassenen belegten Spiegel c wieder nach aufwärts zurückgeworfen, so daß es, nachdem es die Glasplatte AB durchdrungen hat, zu dem als Polariskop dienenden schwarzen Spiegel S gelangen kann, welcher mittels zweier Säulchen auf einem Ring steht, der innerhalb eines festen in Grade geteilten Ringes drehbar ist. Die zu untersuchenden Gegenstände werden auf das Glastischchen bei A gelegt. Als Polariskop kann auch eine Glassäule (s. Polarisation) oder ein Nicolsches Prisma (s. Doppelbrechung) verwendet werden. Will man diesen Apparat, welcher sich in der beschriebenen Ausstattung vorzugsweise zur Beobachtung mit parallelen Lichtstrahlen eignet, für konvergierendes Licht geschickt machen, so muß man vor und hinter dem Gegenstand noch passende Linsen einschalten. Man hat jedoch zu diesem Zweck auch eigne Instrumente hergestellt, welche man, weil sie Gegenstände von sehr geringer Ausdehnung zu untersuchen gestatten, auch wohl mikroskopische P. oder Polarimikroskope nennt. Nörrembergs mikroskopischer Polarisationsapparat (Fig. 4 der Tafel) enthält in den Fassungen A und B geeignete Zusammensetzungen von Linsen, zwischen welche der zu beobachtende Gegenstand, z. B. eine doppeltbrechende Kristallplatte, gelegt wird; manchmal wird eine Holzscheibe T beigegeben, in deren Randöffnungen verschiedene Kristallplatten eingesetzt sind, und welche mit ihrem durchbohrten Mittelpunkt auf den Zapfen z aufgesetzt werden kann. Dem polarisierenden schwarzen Spiegel P wird das Licht des Wolkenhimmels durch einen in gewöhnlicher Weise belegten Spiegel S zugeführt, das Nicolsche Prisma C dient als Polariskop. Fig. 5 der Tafel zeigt die Einrichtung, welche Hofmann in Paris diesem Apparat gegeben hat; ein Nicolsches Prisma mit darunter befindlichem Beleuchtungsspiegel bildet den Polarisator, als Zerleger dient eine dünne Turmalinplatte. Doves Polarisationsapparat (Fig. 6 der Tafel) besteht aus einer Beleuchtungslinse a, dem polarisierenden Nicol b, dem Zerlegungsnicol c und dem Träger d für die zu untersuchende Kristallplatte; alle diese Teile sind mittels dreiseitiger Hülsen auf dem dreikantigen Metallstab ac verschiebbar. Um die Polarisationserscheinungen sowohl bei parallelem als bei konvergierendem Licht auf einem Schirm objektiv zu entwerfen, bedient man sich des in Fig. 7 (Tafel) dargestellten von Dubosq konstruierten Apparats, dessen wesentliche Einrichtung aus obenstehender Figur zu entnehmen ist.

^[Abb.: Einrichtung des Polarisationsapparats von Dubosq.]