Zr,
Metall, findet sich als
Kieselsäuresalz im
Zirkon und einigen andern seltenen
Mineralien
[* 10]
(Auerbachit, Malakon,
Eudialit, Wöhlerit, Katapleiit) und wird aus Kaliumzirkoniumfluorid bei Eisenschmelzhitze durch
Aluminium abgeschieden. Man
erhält es im kristallinischen Zustand, und dann ist es stark glänzend, spröde, dem
Antimon ähnlich,
sehr hart, vom spez. Gew. 4,15. Das
Atomgewicht ist 90. Es verbrennt nur in
Knallgas, wird von
Säuren auch in der
Wärme
[* 11] wenig
angegriffen, löst sich aber leicht in
Königswasser und
Fluorwasserstoffsäure.
Zirkoniumoxyd (Zirkonerde, Zirkonsäure) ZrO2 entsteht beim Erhitzen von amorphem Zirkonium an der
Luft, ist farblos, amorph oder kristallinisch, wird nur von konzentrierter
Schwefelsäure
[* 12] und von
Flußsäure gelöst, treibt
beim
Schmelzen mit kohlensaurem
NatronKohlensäure aus und leuchtet beim Erhitzen in
Knallgas mit intensivem
Licht,
[* 13] so daß
man es
zu den
Stiften beim Drummondschen
Licht verwendet. Zirkoniumoxydhydrat ZrO2H4O2 wird
aus
Lösungen von Zirkoniumsalzen durch
Ammoniak gefällt und ist farblos, nach dem
Trocknen gelblich, gibt beim Erhitzen
Oxyd
und bildet mit
Säuren die Zirkoniumsalze, verbindet sich aber auch mit
Basen.
Die
Salze sind farblos, schmecken stark zusammenziehend sauer und werden beim Erhitzen zersetzt, wenn die
Säure flüchtig
ist. Zirkoniumchlorid ZrCl4 entsteht beim Erhitzen von
Zirkon oder Zirkoniumoxyd mit
Kohle
im Chlorstrom und bildet eine weiße
Masse, die von
Wasser unter starker Erhitzung gelöst wird. Das
Fluorid entsteht beim Weißglühen
von
Zirkon mit
Flußspat
[* 14] in Chlorwasserstoffgas, ist farblos, kristallinisch, flüchtig, unlöslich in
Wasser und
Säuren.
Beim
schwachenGlühen von Zirkoniumoxyd mit
Fluorammonium entsteht lösliches
Fluorid. Dies gibt mit nicht überschüssigem
Fluorkalium Kaliumzirkoniumfluorid 2KFl,ZrFl4 ^[2KFl,ZrFl4], welches kristallisiert erhalten werden kann.
(lat., Zirkularschreiben,Zirkulär, nach d. franz.
circulaire), Rundschreiben,
Umlauf schreiben, Zuschrift an mehrere über einen und denselben Gegenstand, welche entweder nur
in Einem
Exemplar nach der
Reihe allen Beteiligten, meist aber, durch
Druck etc.
vervielfältigt, jedem
besonders zugeschickt wird;
Zirkularkreditbrief, ein in einem einzigen Anschreiben auf verschiedene
Firmen und
Plätze ausgestellter
Kreditbrief (s. d.).
Der
Analyseur kann aber nur solche
Schwingungen auslöschen, welche senkrecht zu seiner Schwingungsebene erfolgen.
In dem vom
Polarisator kommenden weißenLicht haben alle
Farben eine und dieselbe (in
[* 1]
Fig. 1 durch einen
Pfeil angedeutete)
Schwingungsrichtung und würden daher, wenn die Quarzplatte nicht vorhanden wäre, durch den gekreuzt gestellten
Analyseur
sämtlich ausgelöscht werden. Bei Gegenwart der Quarzplatte aber verschwindet nur je eine
Farbe, und zwar muß man, wenn
die
Platte 3,75mm dick ist, den
Analyseur um 60° aus der gekreuzten
Stellung herausdrehen, damit die roten
Strahlen ausgelöscht werden und die
Platte die entsprechende grüne
Ergänzungsfarbe zeigt.
In dem aus der Quarzplatte kommenden
Licht muß demnach die Schwingungsrichtung der roten
Strahlen senkrecht stehen zur gegenwärtigen
Stellung der Schwingungsebene des
Analyseurs; sie ist also durch die Einwirkung des
Quarzes um einen
Winkel
[* 20] von 60° gedreht worden und nimmt jetzt die
Lage rr'
[* 1]
(Fig. 1, obere Hälfte) ein. Ebenso finden wir, daß die Schwingungsebene
der gelben
Strahlen eine Drehung von 90° (gg') u. diejenige der violetten eine solche von 165° (vv')
erlitten hat.
Die
Wirkung der Quarzplatte besteht also darin, daß
sie der Schwingungsebene der polarisierten
Strahlen
eine Drehung
(Rotation) erteilt, welche für die verschiedenen einfachen
Farben verschieden ist und zwar zunimmt vom
Rot zum
Violett. Durch diese Auseinanderlegung der
Farben nach verschiedenen Schwingungsrichtungen wird eine Zerlegung des weißen
Lichts in seine farbigenBestandteile, eine Art
Farbenzerstreuung,
[* 21] bewirkt, welche
Rotationsdispersion genannt
worden ist. Für eine und dieselbe einfache
Farbe ist die Drehung der
Dicke der
Platte proportional. Wenn man daher für eine
bestimmte
Dicke die Drehungs-
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1. Drehung der Schwingungsebene der polarisierten
Strahlen.]
¶
mehr
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:
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
[* 22]
(Fig. 1, untere Hälfte). Erstere heißen rechts-, letztere
linksdrehende Kristalle;
[* 23] man kann dieselben schon äußerlich unterscheiden an dem Auftreten gewisser
hemiedrischer (s. Kristall, S. 232) Flächen n
[* 22]
(Fig. 2), welche an dem Kristalloben 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
[* 22]
(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.
Rechnen wir einen Hin- und Hergang als eine ganze Schwingung,
[* 26] so hatte das Pendel bereits eine Viertelschwingung
zurückgelegt, als es den Antrieb in der RichtungA 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 Schwingungenvor 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
[* 22]
(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