486 Polarisation.

sammensetzen, indem man dieselben parallel znr Achseeines außen geschwärzten, innen spiegelnden Kegel-mantels einfallen läßt. Die reflectirten u. nach Lenverschiedensten Richtungen polarifirten Strahle» tres-sen sich wieder und erzeugen dabei natürliches, nachallen Richtungen schwingendes Licht. Man nennt beieinem polarisirten Strahl die znr SchwingungsebeneseinerAthertheilchensenkrechteEbeneseineP-s ebene;man sagt also, ein natürlicher Strahl wird durch Re-flexion parallel u. durch Brechung senkrecht zur Ein-sallscbene polarisirt. Bon der vorstehenden Erklär-ung der geradlinigen P. weicht eine andere nur inso-sern ab, als sie sich die P-ebene des polarisirten Strah-les mit seiner Schwingungsebene zusammeusallcudLenkt; bei dieser Auffassung wären die Lünen ek undxü zu punktiren, bo und eä zu stricheln. Die letzteVorstellung, sowie überhaupt die Erklärung der P.,rührt von Fresnel her, die in der Figur zu Grundegelegte von Reumann. Beide erklären dis Erschein-ungen der P. gleich gut und eine Entscheidung zwi-schen ihnen läßt sich noch nicht treffen. Wir habenbisher vorausgesetzt, daß der Einfallswinkel von adu. daher auch alle in der Figur vorkonimeuoen Ein-fallswinkel Sä" seien; ist derselbe größer oder kleiner,so wird Las Licht nur theilwcisc polarisier und ver-schwindet bei der Drehung von mn od. pg nie voll-ständig , sondern nur bis zu einem gewissen Grad.Der Einfallswinkel, beidcm vollständige P.stattsindet,heißt der P-swinkel; für Glas ist derselbe 35°.Er ist aber verschieden für verschiedene Substanzenu. steht in einem merkwürdigen Zusammenhang mitder Brechbarkeit derselben. Ist nämlich » der P-winkel u. n der Brcchungsexponent einer homogenen(isotropen) Substanz, so ist txa — n d. h. die P. istvollkommen, wenn der gebrochene Strahl ans demrcst'cetiricn senkrecht steht, wie in der Figur de ans dssenkrecht ist. (Brewstcrsches Gesetz). Da die verschie-denfarbigen Strahlen verschiedene Brechbarkeit be-sitzen, so ändert sich auch der P-winkel mit der Farbedes Lichtes. Daher kann die P. des weißen Lichtesniemals vollständig sein. 3) P. durch Doppel-brechung. Zn den Mitteln, das Licht zu polarisiren,gehören außer der Reflexion u. der einfachen Brech-ung (s. 1) noch die Doppelbrechung (s. auch d.). Inallen nicht zum regulären System gehörigen Kry-stallen theill sich der Lichtstrahl in zwei Strahlen vonverschiedener Richtung und verschiedener Geschwin-digkeit. Die beiden gebrochenen Strahlen sind po-larisirt u. zwar rechtwinkelig zu einander. Zur nä-heren Betrachtung dieser Verhältnisse ist eine Unter-scheidung der optisch einachsigen Krystalle (quadra-tisches u. hexagonales System) u. der optisch zwei-achsigen (rhombisches, monokliuisches n. triklinischesSystem) zweckmäßig, obgleich die ersterenalseinspecieller Fall der letzteren zu betrachten sind. Wirbetrachten nur das Verhalten der optisch einachsi-gen Krystalle näher. Zu denselben gehören derisländische Kalkjpath, der Turmalin u. A. Dieoptische Achse bezeichnet diejenige Richtung im Kry-stall, in welcher der Strahl nur einsach gebrochenwird; diese Richtung fällt zusammen mit der der kry-stallographischen Hauptachse und heißt daher auchkurzweg Achse. Der durch das Einsallsloth einesStrahles parallel zu der Achse gelegte Schnitt heißtder zum Strahl gehörige, optische Hauplschnitt. Je-der Strahl nun, der parallel zur optischen Achse ge-

brochen wird, theilt sich nicht und ist nicht Polarisirt.Alle anderen Strahlen aber theilen sich in einen or-dinären und einen extraordinären Strahl. Der ersteliegt in der Einfallsebene, der letzte im Allgemeinennicht; der erste folgt dem Snellins'schen Brechnngs-gesetz, der letzte nicht; der erste hat in verschiedenenRichtungen dieselbe, verletzte verschiedene Fortpflanz-ungsgeschwindigkeit. Zur Construction der Richtungund Geschwindigkeit der beiden Strahlen dient dieWellcnfläche des Krystalles. Denkt man sichin einem Punkt im Innern desselben eine Lichter-schütterung, so bereitet sich dieselbe nicht, wie im ho-mogenen Mittel, nach allen Richtungen mit derselbenGeschwindigkeit also inKngelschalcn aus,sondern»achjeder Richtung mit zwei verschiedenen Geschwindig-keiten. Der Ort der Punkte, bis zn denen die Schwing,nnzen in ein u. demselben Augenblick (etwa nach l") lvorgedrungen sind, heißt die Wellcnfläche des Kry- !stalles. Dieselbe zerfällt bei den optisch einachsigen sKrystallen in eine Kugel K und ein RotationSelüp-joid k. Die Achse des letzteren ist die optische Achsedes Krystalles; in den Endpunkten derselben berüh-ren sich die beiden Flächen. Zn jedem einsallenden-Llrahl findet man mit Hilfe der Kugel X die Lagen. Fortpflanzungsgeschwindigkeit des ordinären, mitHilfe des Ellipsoids L die des extraordinäre» ge-brochenen Strahles durch eine einfache, von Huy-ghens angegebene Construction. Die P. endlich findetimmer so statt, daß der ordinäre Strahl in Lein zu-gehörigen Hauptschnitt, der extraordinären senkrechtzum Hauplschnitt polarisirt ist. Das optische Ver- , .haltender einachsigen Krystalle erklärte Fresnel theo-retisch durch die Annahme, daß, entsprechend der kry- ^stallinischen Struktur, die Elasticität des Äthers in sder Richtung der optischen Achse größer oder kleiner isei, als in den dazu senkrechte» Richtungen oder mitanderen Worten, daß diese Krystalle zwei Etastici-tätsachsen haben; dieselben entsprechen Lenzwei Ach-sen des Rotationsellipsoids bl. Complicirler n. nurder mathematische» Aiicithse zugänglich sinddicseLer-hältnisse bei den optisch ziveiachsigen Krystal-len, zu welchen Gips, Arragonit n. A. gehöre».Dieselben haben zwei optische Achsen d. h. zwei Richt-ungen, in denen Las Licht nur einfach gebrochen wird.

Für jede andere Richtung spaltet sich der Strahl inzwei extraordinäre Strahlen. Das Versalien der-selben, ihre Richtung, Geschwindigkeit und P. hatFresnel angegeben mit Hilse der allgemeinen Wellen-skäche, die auf der Annahme beruht, Laß die Elasti-cität des Äthers nach drei zu einander senkrechtenRichtungen, Len sog. Elasticitäksachsen, verschiedensei. Die experimentelle Bestätigung seiner Theoriehat wesentlich zur allgemeinen Annahme LerUndn-lationstheorie beigetrage». Die allgemeine Wellcn-fläche hatzweiznsammenhängcnde u. sich durchsetzendeMäntel, die symmetrisch zu Len Ebenen der Elastici- ltäisachsen sind u. znr Lonstruction der zwei gebro-chenen Strahlen dienen. Ferner hat sie da, wo diezwei Mäntc! znsaninientrelen vier trichterförmigeVertiefungen, die zu der sog. inneren und äußeren,conischen Refraction Anlaß geben. Die erstere be-steht darin, daß ein in gewissen Richtungen enisal-iender Strahl im Innern des Krystalles nicht sowoldoppelt gebrochen, als vielmehr über einen Kegel-mantel ausgeöreitel wird, die zweite darin, daß ein

in gewissen anderen Richtungen durchgehender Strahl