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Zirkularpolarisation.
werte kennt, so kann man sie für jede andre Dicke sofort angeben. Für die den hauptsächlichsten Fraunhoferschen Linien (s. d.) entsprechenden einfachen Farben bringt eine 1 mm dicke Quarzplatte die folgenden Drehungen hervor:
B C D F F G
15° 17° 22° 27° 32° 42°
Bei manchen Bergkristallen muß man, damit der dunkle Streifen im Spektrum vom roten zum violetten Ende wandere, das Polariskop in der Richtung des Uhrzeigers, also rechts herum, drehen; bei andern Exemplaren aber muß man, um denselben Erfolg zu erzielen, links herum drehen (Fig. 1, untere Hälfte). Erstere heißen rechts-, letztere linksdrehende Kristalle; man kann dieselben schon äußerlich unterscheiden an dem Auftreten gewisser hemiedrischer (s. Kristall, S. 232) Flächen n (Fig. 2), welche an dem Kristall oben rechts oder oben links sich zeigen, je nachdem das Exemplar rechts- oder linksdrehend ist. Beide Arten von Bergkristall drehen übrigens bei gleicher Dicke die Schwingungsebene derselben homogenen Lichtart um gleichviel.
Um den Vorgang bei der Drehung der Schwingungsebene im Quarz zu verstehen, untersuchen wir zunächst diejenige Bewegung, welche durch das Zusammenwirken zweier zu einander senkrechter Schwingungen entsteht, und bedienen uns hierzu eines Pendels, welches im Ruhezustand von Q nach O (Fig. 3) herabhängt. Bringt man den Pendelkörper nach A und läßt ihn dann los, oder erteilt man ihm, während er sich in O befindet, einen Stoß in der Richtung O A, so schwingt er längs der Geraden A B hin und her; ebenso würde er längs der zu A B senkrechten Geraden C D schwingen, wenn man ihn in dieser Richtung anstieße oder ihn nach C oder D brächte und dann losließe. Versetzt man nun das Pendel in Schwingungen längs A B und erteilt ihm, sobald es seine äußerste Lage A erreicht, einen Stoß in der zu A B senkrechten Richtung A a, der das Pendel, falls es sich nur in dieser Richtung bewegen könnte, ebenso weit von A nach seitwärts treiben würde, als es im Augenblick des Stoßes von der Gleichgewichtslage O entfernt war, so beschreibt der Pendelkörper mit gleichförmiger Geschwindigkeit einen Kreis A C B D A in der Richtung der gebogenen Pfeile. Rechnen wir einen Hin- und Hergang als eine ganze Schwingung, so hatte das Pendel bereits eine Viertelschwingung zurückgelegt, als es den Antrieb in der Richtung A a empfing. Es ergibt sich also, daß zwei zu einander senkrechte geradlinige schwingende Bewegungen, von welchen die eine der andern um eine Viertelschwingung voraus ist, sich zu einer kreisförmigen Bewegung zusammensetzen. In dem durch die Zeichnung versinnlichten Fall geht die kreisförmige Bewegung in der Richtung des Uhrzeigers (oder rechts herum) vor sich. Wird dagegen der Stoß in entgegengesetzter Richtung erteilt, oder wird das Pendel zuerst nach O C in Schwingung versetzt und ihm sodann, sobald es in C angekommen ist, ein Stoß in der zu O A parallelen Richtung C c gegeben, so entsteht eine Kreisbewegung links herum. Wird der Stoß mehr oder weniger kräftig geführt, als vorhin angenommen wurde, oder erfolgt derselbe, während das Pendel zwischen O und A unterwegs ist, so durchläuft der Pendelkörper eine elliptische Bahn. Dagegen kommt eine geradlinige Bewegung zu stande, wenn der seitliche Stoß in dem Augenblick erfolgt, in welchem das Pendel gerade durch seine Gleichgewichtslage O hindurchgeht, wenn also die eine Bewegung entweder gar nicht oder um eine Anzahl halber Schwingungen vor der andern voraus ist.
Diese Bewegungszustände eines Pendelkörpers lassen sich bei den Lichtschwingungen verwirklichen mit Hilfe dünner Kristallblättchen; besonders eignet sich hierzu der Glimmer, der sich leicht in sehr dünne Blättchen spalten läßt. Bringt man ein dünnes Glimmerblättchen derart in den Polarisationsapparat, daß die Schwingungsrichtungen a b und c d (Fig. 4) der beiden Strahlen, welche sich in ihm vermöge seiner Doppelbrechung (s. d.) mit ungleicher Geschwindigkeit fortpflanzen, Winkel von 45° bilden mit der Schwingungsrichtung R S des Polarisators, so treten aus dem Blättchen zwei gleich helle Strahlen, von denen der eine nach a b, der andre nach c d schwingt. Das in O an der Austrittsfläche des Blättchens liegende Ätherteilchen wird sonach, wie der Pendelkörper, gleichzeitig von zwei zu einander senkrechten Antrieben erfaßt und vollführt eine kreisförmige, elliptische oder geradlinige Bewegung, je nach dem Betrag des Vorsprungs, welchen die eine Schwingung gegenüber der andern besitzt. Beträgt dieser Vorsprung eine Viertelschwingung, was der Fall ist, wenn der eine Strahl vermöge seiner größern Fortpflanzungsgeschwindigkeit dem andern um eine Viertelwellenlänge voraus ist, so nimmt das Teilchen eine kreisförmige Bewegung an, rechts oder links herum, je nachdem der nach a b oder der nach c d schwingende Strahl voraneilt; diese Bewegung teilt sich den längs der Strahlrichtung folgenden Ätherteilchen mit; jedes bewegt sich, indem es seinen Umlauf etwas später beginnt als das vorhergehende, in einem Kreis, dessen Ebene
^[Abb.: Fig. 2. Bergkristall. Fig. 3. Kreisförmig schwingendes Pendel. Fig. 4. Zerlegung der Schwingungen. Fig. 5.]
