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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Zirkularpolarisation

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Zirkularpolarisation.

man ermittelt hat, daß bei einer Röhrenlänge von 20 cm die Drehung für jedes Gramm Zucker pro 100 ccm Lösung 1⅓ Grad beträgt, so läßt sich aus dem beobachteten Drehungswinkel der Zuckergehalt einer gegebenen Lösung sofort bestimmen. Als Hilfsmittel zur genauen Bestimmung selbst geringer Drehungen dient Soleils doppelte Quarzplatte (Doppelplatte, Fig. 9). Sie besteht aus zwei senkrecht zur optischen Achse geschnittenen, nebeneinander gekitteten Quarzplatten, von denen die eine rechts, die andre links drehend und jede 3,75 mm dick ist. Bei dieser Dicke nämlich erfahren die gelben Strahlen eine Drehung von 90° (Fig. 1) und werden daher, wenn sich die Platte zwischen parallel gestellten Nicolschen Prismen befindet, ausgelöscht, so daß beide Plattenhälften den nämlichen violetten Farbenton zeigen. Da in dieser Farbenmischung gerade das Gelb, also diejenige Farbe, für welche das menschliche Auge am empfindlichsten ist, fehlt, so wird bei der geringsten Drehung des einen Nicols der Farbenton der einen Plattenhälfte mehr ins Rote, derjenige der andern mehr ins Blaue übergehen, weshalb man jenen Farbenton die Übergangsfarbe nennt. Bringt man nebst der Doppelplatte eine mit Zuckerlösung gefüllte Röhre zwischen die parallel gestellten Nicols, so wird, da die Zuckerlösung die Schwingungsebene nach rechts dreht, für die rechts drehende Plattenhälfte die Drehung vermehrt, für die links drehende vermindert; dort kommen jetzt die orangefarbigen, hier die grünen Strahlen zur Vernichtung; jene Hälfte erscheint daher mehr blau, diese mehr rot gefärbt. Um die stattgehabte Drehung zu bestimmen, braucht man nur das eine Nicolsche Prisma so weit zu drehen, bis in beiden Plattenhälften die gleiche violette Färbung wiederhergestellt ist. Vorrichtungen, welche den Zweck haben, auf diesem Weg den Gehalt von Zuckerlösungen zu bestimmen, heißen Saccharometer (Zuckermesser). Dasjenige von Mitscherlich entspricht der soeben beschriebenen Einrichtung. Soleils Saccharometer (s. Tafel »Polarisationsapparate«, Fig. 10) enthält auf dem Gestell K zwischen den beiden Nicolschen Prismen S und T, deren Schwingungsebenen ein für allemal parallel gestellt sind, die Doppelplatte bei r. Die Farbenänderung, welche die bei m eingeschaltete, mit zuckerhaltiger Flüssigkeit gefüllte Röhre hervorbringt, wird nicht durch Drehung des Polariskops T ausgeglichen, sondern durch den bei ce angebrachten Kompensator (Ausgleicher). Die aus m austretenden Strahlen gehen nämlich zuerst durch eine rechts drehende Quarzplatte Q (Fig. 10) und dann durch zwei aus links drehendem Quarz geschnittene Keile N und N', welche mittels eines Triebes b gegeneinander verschoben werden können. Ganz zusammengeschoben stellen sie eine Quarzplatte vor, welche ebenso dick ist wie die Quarzplatte Q und daher deren Rechtsdrehung aufhebt. Verschiebt man sie aus dieser Stellung nach der einen oder der andern Seite, so wird die Strecke, welche ein Strahl in beiden Keilen zusammen zu durchlaufen hat, vermehrt oder vermindert; die beiden Keile im Verein bilden sonach eine links drehende Quarzplatte, deren Dicke innerhalb gewisser Grenzen nach Belieben verändert und zwar derjenigen der rechts drehenden Platte Q gleich oder größer oder kleiner gemacht werden kann. Die Veränderung der Dicke kann mittels des Zeigers v an dem kleinen Maßstab e bis auf 0,01 mm abgelesen werden. Nachdem man den Farbenunterschied zwischen den beiden Hälften der Doppelplatte, den die Zuckerlösung vermöge ihrer Rechtsdrehung hervorbringt, durch den Kompensator ausgeglichen hat, erfährt man durch Ablesung des Maßstabes die Dicke einer Quarzplatte, welche dasselbe Drehungsvermögen besitzt wie die Zuckerlösung, u. da man weiß, daß eine Zuckerlösung, welche auf 100 ccm 16,35 g Zucker enthält, in der 20 cm langen Röhre eine ebenso starke Drehung bewirkt wie eine 1 mm dicke Quarzplatte, so braucht man nur die abgelesene Zahl mit 16,35 zu multiplizieren, um das in 100 ccm enthaltene Zuckergewicht zu kennen. Wenn die zu untersuchende Flüssigkeit gefärbt ist, so erscheinen die beiden Plattenhälften in einem andern weniger empfindlichen Farbenton; es wird daher an dem Apparat noch eine aus einer Quarzplatte und einem Kalkspatprisma bestehende Vorrichtung zum Erzeugen des jeweils empfindlichsten Farbentons beigegeben, welche bei dem Soleilschen Instrument auf das Okular T aufgesteckt, bei dem von Ventzke vor dem Polarisator S angebracht wird.

Als Saccharometer sind in neuerer Zeit die Halbschattenapparate in Aufnahme gekommen, welche so genannt werden, weil sie nicht, wie das Soleilsche Saccharometer, die Herstellung gleicher Färbungen, sondern gleicher Beschattungen der beiden Hälften des Gesichtsfeldes erfordern und hiermit die Schwierigkeiten vermeiden, mit welchen die Beurteilung von Farbentönen behaftet ist. Das Halbschattensaccharometer von Laurent (Fig. 11) enthält als Polarisator ein Kalkspatprisma A, welches mittels des Hebels B um die Achse des Instruments gedreht werden kann, als Analyseur ein ebenfalls drehbares Nicolsches Prisma C, dessen Stellung mittels Nonius und Lupe D auf dem Teilkreis E E abgelesen werden kann; die Linsen F und G bilden ein kleines Fernrohr, welches auf die runde Öffnung bei H einzustellen ist. Die linke Hälfte dieser Öffnung ist von einer dünnen, zur optischen Achse parallel geschliffenen Quarzplatte Q (Fig. 12, I) bedeckt, deren Dicke so bemessen ist, daß der Gangunterschied der beiden durch Doppelbrechung in ihr entstehenden Strahlen eine halbe Wellenlänge des gelben Lichts beträgt. Der Apparat wird nämlich durch das gelbe Licht einer Natriumflamme beleuchtet, welches, ehe es auf den Polarisator trifft, durch eine Platte J von doppeltchromsaurem Kali gehen muß, wodurch es der noch beigemischten schwachen grünen, blauen und violetten Strahlen beraubt wird und sonach als möglichst einfaches gelbes Licht nach A gelangt. Steht nun die Schwingungsebene des Polarisators in der Richtung O B (Fig. 12, I), so daß sie mit der Achsenrichtung O A der Quarzplatte einen Winkel alpha bildet, so kann man für die freie (rechte) Hälfte des Gesichtsfeldes die Schwingung O B in die beiden Teilschwingungen O A und O b zerlegt denken, für die von der Quarzplatte bedeckte (linke) Hälfte aber in die Teilschwingungen O A und O b', deren letztere wegen des durch die Quarzplatte ihr erteilten Gangunterschieds von einer halben Wellenlänge der Schwingung O b gerade entgegengesetzt ist. Die Teilschwingungen O A und O b' geben durch ihr Zusammenwirken in der linken Hälfte des Gesichtsfeldes die Schwingungsrichtung O B', während in der rechten Hälfte die ursprüngliche Schwingungsrichtung O B unver-^[folgende Seite]

^[Abb.: Fig. 9. Doppelte Quarzplatte. Fig. 10. Kompensator.]