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Erkennung des gesetzmäßigen Zusammenhanges zwischen Form und optischen Eigenschaften der Krystalle

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Book cover Entwicklungsgeschichte der Mineralogischen Wissenschaften
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Zusammenfassung

Die Erscheinung der Doppelbrechung im isländischen Kalkspat war lange Zeit eine ganz isolierte, und auch als Huyghens die gleiche Eigenschaft am Quarz beobachtet hatte, war sie noch lange nicht als eine der großen Mehrzahl aller krystallisierten Körper gemeinsame erkannt. In dem 1801 erschienenen Traité de minéralogie gibt Haüy allerdings bei einer etwas größeren Zahl von Mineralien an, daß sie doppeltbrechend seien, auf Grund der Beobachtung, daß eine durch ein Prisma des Minerals betrachtete feine Nadel doppelt erscheine, während, wenn eine Trennung der beiden Bilder nicht wahrzunehmen war, das Mineral als einfach brechend bezeichnet wurde. Daß es auf diesem Wege nicht möglich war, eine gesetzmäßige Beziehung zwischen den geometrischen und optischen Verhältnissen der Krystalle (abgesehen von dem Fehlen jeder Systematik der ersteren) aufzufinden, geht aus der tabellarischen Zusammenstellung der betreffenden Mineralien hervor, welche Haüy im 1. Bande seines Werkes (S. 271 und 272) in dem Abschnitte über die „mineralogischen Charaktere“ gibt. Hier werden als „doppeltbrechend“ aufgezählt 20 krystallisierte Substanzen, als „einfach brechend“ 10, darunter allerdings die im normalen Zustande wirklich einfach brechenden Mineralien Flußspat, Spinell, Granat und Zinkblende, aber auch Apatit, Turmalin, Axinit und Disthen, während die im Text richtig als einfach brechend aufgeführten Mineralien Diamant und Steinsalz in der zweiten Tabelle fehlen.

The erratum of this chapter is available at http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-41394-4_14

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Literatur

  1. Malus (1775–1812) hat in seiner „Théorie de la double Réfraction de la Lumière dans les Substances Cristallisées“, Paris 181o, eine Reihe von wichtigen Beobachtungen über den Kalkspat gemacht, besonders über das gegenseitige Verhältnis der Rhomboeder, deren eines die Polkanten des anderen abstumpft, welche daher eine Reihe bilden zwischen zwei Grenzgliedern senkrecht bzw. parallel zur optischen Achse, bei deren Ableitung man von jedem ihr angehörigen Gliede ausgehen könne.’ Durch Messung mit einem Repetitionskreis fand er den Spaltungswinkel des Kalkspats abweichend von HAÜY, ebenso den Rhomboederwinkel des Quarzes, und korrigierte dessen optische Angaben über Aragonit und Schwerspat.

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  2. Das System farbiger Ringe, welches durch eine Achse der Doppelbrechung hervorgebracht wird, und das noch wundervollere und kompliziertere, durch zwei Achsen entstehende sind von mir im Jahre 1813 entdeckt worden. Das erstere beobachtete ich im Beryll, Smaragd, Rubin usw., das letztere im Topas, Glimmer und vielen anderen Mineralien. Dr. Wollaston war der Erste, welcher die kreisförmigen Farbenringe im isländischen Doppelspat entdeckte, und dieser eminente Physiker zeigte sie mir im Juli 1814. In einem Briefe vom 3. Dezember 1815 teilte mir Herr B1oT mit, daß er die kreisförmigen Ringe im isländischen Kalkspat entdeckt hätte, und es scheint, daß dieselbe Beobachtung im Dezember 1815 von Herrn Seebeck gemacht worden ist. Diese Daten sind jedoch fast I’V, Jahre später als die Zeit von Dr. WoLlastons Versuch.“ (Anmerk. in Brewsters Abh. S. 213.)

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  3. Nach einem Vortrage über die Veränderung der doppelten Strahlenbrechung durch die Wärme, den Mitscherlich im November 1825 vor der Berliner Akad. d. Wiss. gehalten hatte und der nach dem Manuskript des Nachlasses 1896 in seinen „Gesammelten Schriften“ S. 207–217 veröffentlicht ist, faßte er das Resultat seiner früheren Untersuchungen dahin zusammen, daß wegen ihrer nach allen Richtungen gleichen thermischen Ausdehnung die einfach brechenden Krystalle auch bei Änderung der Temperatur einfach brechend bleiben, die optisch einachsigen optisch einachsig, aber mit thermischer Änderung der Stärke ihrer Doppelbrechung, während bei den zweiachsigen die drei Hauptbrechungsindices eine verschiedene Änderung durch die Wärme erfahren. Beim Gyps ist diese Verschiedenheit so groß, daß nach genauen Messungen der Doppelbrechung bei verschiedenen Temperaturen sich für ihn bei 73° ein Übergang zur Einachsigkeit ergibt. In einer kürzeren Notiz (Poggendorffs Ann. d. Phys. 1826, 8, S. 519) führt er an, daß die beiden Achsenbilder bei 73’2° zusammenfallen und jenseits dieser Temperatur in einer zur vorigen senkrechten Ebene wieder auseinandergehen, während beim Erkalten dieselben Erscheinungen in umgekehrter Ordnung stattfinden (bekannter Vorlesungsversuch). Brewster (Phil. Mag. 1, S. 417; Poggendorffs Ann. d. Phys. 1833, 27, S. 480) bestätigte an der von ihm 1818 untersuchten Gypsplatte, welche nur ein Ringsystem zeigte, beim Wiederabkühlen nach dem Erhitzen die fortwährende, durch allmähliches Erwärmen wird der Achsenwinkel für rotes Licht kleiner, dann Null, und schon unter roo° gehen die beiden Achsen in der zur vorigen senkrechten Ebene auseinander. Durch künstliche Abkühlung wird der Achsenwinkel für Rot größer und für Violett entsteht ein zweiachsiges Achsenbild in derselben Ebene; Steigerung der Kälte vergrößert den Achsenwinkel für alle Farben, der am kleinsten für die stärkst brechbaren, am größten für die schwächst brechbaren ist. Bei der (noch innerhalb der Grenzen der gewöhnlichen liegenden) Temperatur, bei welcher der Glauberit für eine mittlere Farbe einachsig ist, sind seine optischen Achsen für die übrigen Farben in zwei zueinander senkrechten Ebenen dispergiert.

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  4. Ein viertes Beispiel, welches aber gegenüber dem Gyps nichts neues darbietet, wurde um dieselbe Zeit in dem ameisensauren Kupfer nachgewiesen von J. MÜLler in Darmstadt (s. Poggendorffs Ann. d. Phys. 1835, 85, S. 472–474). Dieser, später Professor der Physik in Freiburg, veröffentlichte verschiedene Arbeiten über die Interferenzerscheinungen der Krystalle.

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Dieses Kapitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieses Kapitel ist aus einem Buch, das in der Zeit vor 1945 erschienen ist und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

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Groth, P. (1926). Erkennung des gesetzmäßigen Zusammenhanges zwischen Form und optischen Eigenschaften der Krystalle. In: Entwicklungsgeschichte der Mineralogischen Wissenschaften. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-41394-4_4

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