mit dem Schwefelsäurerest zurückzutreten, jener
Kraft
[* 2] als Polarisation
[* 3] 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
[* 4] 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
[* 5] 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),
[* 6] 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
[* 7] 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.
[* 8] (hierzu Tafel) dienen dazu, durchsichtig Gegenstände im polarisierten
Licht
[* 9] 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
[* 10] (Fig. 1 der Tafel); zwei Turmalinplatten
sind mittels Korkscheihen drehbar in Drahtringe gefaßt; durch einen mehrfach gebogenen federnden
Draht
[* 11] werden sie sanft gegeneinander
gedrückt, so
daß ein zwischen sie gelegter Gegenstand wie von einer
Zange
[* 12] 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
[* 13] 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
AchseSc des
Instruments einen
Winkel
[* 14] von 33° bildet, als
Polarisator. Das in der
Richtung ab einfallende,
etwa vom bewölkten
Himmel
[* 15] 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
[* 16] (s.
Doppelbrechung)
[* 17] 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
[* 18] zu untersuchen gestatten, auch wohl mikroskopische Polarisationsapparate 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
[* 19] 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.
[* 1]
Fig. 5 der Tafel zeigt die Einrichtung, welche
Hofmann
in
Paris
[* 20] 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
[* 21] 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
[* 1]
Fig. 7 (Tafel) dargestellten von Dubosq konstruierten
Apparats, dessen wesentliche Einrichtung
aus obenstehender
[* 1]
Figur zu entnehmen ist.
[* 1]
^[Abb.: Einrichtung des Polarisationsapparats von Dubosq.]
¶
mehr
Die Sonnenstrahlen, in paralleler Richtung auf die Linse
[* 23] L treffend, werden durch dieselbe zu einem Lichtkegel zusammengefaßt,
der in einem (Penarmontschen) Kalkspatprisma K Doppelbrechung erleidet. Der seitwärts gewöhnlich gebrochene Strahlenkegel
geht durch eine Öffnung inmitten einer Metallplatte S weiter, während der seitwärts abgelenkte, außergewöhnlich gebrochene
Kegel durch eben diese Metallplatte aufgefangen wird. Die zu beobachtende Kristallplatte bringt man
nach P, wenn man sie konvergierendem, nach P', wenn man sie nahezu parallelem Licht aussetzen will. Durch die Linse L' werden
die Strahlen auf einem Schirm wieder vereinigt, nachdem sie zuvor durch das als Zerleger dienende Nicolsche Prisma N hindurchgegangen
sind. Die SystemeLS und L'N befinden sich je in besondern Messingfassungen, welche längs einer Metallschiene
verschiebbar sind. - Mit Hilfe eines Nicolschen Prismas oder noch besser mit Hilfe des Savartschen Polariskops erkennt man, daß
das Licht des klaren Himmelsgewölbes polarisiert ist und zwar derart, daß seine Schwingungen senkrecht sind zu der
Ebene, welche man sich durch den betrachteten Punkt des Himmels, durch das Auge
[* 24] des Beobachters und die Sonne
[* 25] gelegt denkt.
Ist der betrachtet Punkt ein Himmelspol, so fällt diese Ebene zusammen mit dem jeweiligen Stundenkreis der Sonne. Darauf gründet
sich die zuerst von Wheatstone angegebene Polaruhr, von welcher eine Form in
[* 22]
Fig. 8 (Tafel) dargestellt
ist. In der Hülse
[* 26] d, welche das Zifferblatt fgh trägt, ist ein Savartsches Polariskop cab drehbar; der an demselben befestigte
Zeiger ist so gestellt, daß er in die Schwingungsebene des Okularnicols c fällt. Dreht man nun das Polariskop, nachdem dasselbe
mit Hilfe des Teilkreises lm nach dem Himmelspol gerichtet worden, so lange, bis der mittlere Interferenzstreifen
möglichst intensiv schwarz erscheint, so kommt der Zeiger in die Ebene des Stundenkreises der Sonne zu liegen und gibt auf
dem Zifferblatt die Stunde an. Die Polarisation des Himmelslichts ist ein besonderer Fall der allgemeinen Thatsache, daß feine,
in der Luft oder in Flüssigkeiten schwebende Körperteilchen die Fähigkeit besitzen, das nach seitwärts
zerstreute Licht teilweise zu polarisieren. - Die durch einen Polarisationsapparat bei beliebiger Einstellung wahrgenommene
Helligkeit ist proportional dem Quadrat des Kosinus des Winkels, welchen die Schwingungsebenen des Polarisators und des Polariskops
miteinander bilden. Auf diesen Satz gründen sich die Polarisationsphotometer (s. Photometrie,
[* 27] S. 27).
Apparate für Zirkularpolarisation
[* 28] (Saccharometer und Polaristrobometer), s. d.; Achsenwinkelapparat, s. Polarisation, S. 164.