Titel: | Ueber die Lichtzerstreuung. Von Herrn Rudberg zu Stokholm. |
Fundstelle: | Band 27, Jahrgang 1828, Nr. CX., S. 422 |
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CX.
Ueber die Lichtzerstreuung. Von Herrn Rudberg zu
Stokholm.
Aus dem Philosophical Magazine, Decbr. 1827, S.
401.
Rudberg, ueber die Lichtzerstreuung.
Bei Untersuchung des Grundsazes, nach welchem wir zur
Erklaͤrung der Lichtzerstreuung nach dem Undulationssysteme annehmen
muͤssen, daß, wenn das Licht aus der Luft in ein mehr brechendes Mittel
tritt, die Laͤngen der Undulationen sehr zusammengezogen, d.h. kuͤrzer
werden, habe ich gefunden, daß folgendes Verhaͤltnis zwischen der
Laͤnge der Undulation einer gewissen Farbe in der Luft und der
correspondirenden Laͤnge derselben in irgend eitlem anderen Gegenstande Statt
hat:
L = a. l
m;
wo l die Laͤnge der
Undulation in der Luft; L, jene in einer anderen
Substanz; a, m, zwei Zahlen, die nach der Natur jener
Substanz verschieden sind.
Ich habe die Laͤngen der Undulationen in der Luft nach Frauenhofer's Bestimmung (Gilbert's Annalen 1823, S. 337) angenommen;
naͤmlich
fuͤr
Roth
C = 0,00002422 eines
Zolles.
Orange
D = 0,00002175
Gruͤn
E = 0,00001945
Blau
F = 0,00001794
Indigo
G = 0,00001587
Violett
H = 0,00001464.
Da sich die Laͤngen der Undulationen in anderen Substanzen immer umgekehrt wie
die Indices der Brechung verhalten, so habe ich sie in der ersten Columne jeder
folgenden Tabelle nach den Indices der Brechung eingeschaltet, die Hr. v. Frauenhofer in seiner Abhandlung
uͤber Bestimmung der Brechungs- und Zerstreuungs-Kraft
(Schumacher's
astronomische Abhandlungen 1823) bekannt machte.
Die Vergleichung der beobachtetenWenn alles, was sich im Gebiethe der Beobachtung berechnen laͤßt,
berechnet werden muß, so muß eben so alles, was im Gebiethe der Rechnung
beobachtet werden kann, beobachtet werden und Rechnung und Beobachtung
muͤssen Hand in Hand gehen, wenn sie zum Ziele, zur Wahrheit
fuͤhren sollen.„Die gewoͤhnliche Weise, Mangel an Beobachtung und
Erfahrung durch feinen algebraischen Calcul zu ersezen“ sagt
Hr. Tredgold, der doch
eben so feiner Algebraiker als erfahrner Mechaniker ist, „ist
einer der großen Fehler, den man bei Anwendung der Wissenschaften auf
die Kuͤnste begeht. um diese dadurch zu vervollkommen“
Steam Engine, S. 83. Das Repertory of Patent Invention stimmt ihm vollkommen bei, indem es
N. 32. S. 119 sagt: „ein algebraischer Kopf ist eben so sehr
verschieden von dem Kopfe eines Erfinders, als der eines guten Poeten
von dem eines guten Kritikers.“ A. d. U. Laͤngen mit den berechneten zeigen folgende Tabellen:
Schumacher's astronom.
Abhandl. 1823, S. 31.
Flintglas, N.
13.
Kronenglas, N.
9.
L= 1,044. l1,05
L = 0,87045. l1,0267.
Beobachtete
Berechnete
Beobachtete
Berechnete
Laͤngen:
Laͤngen:
C
0,00001486
C
0,00001587
D
0,00001330
0,00001328
D
0,00001422
0,00001420
E
0,00001184
0,00001181
E
0,00001268
0,00001267
F
0,00001088
0,00001084
F
0,00001168
0,00001166
G
0,00000955
0,00000953
G
0,00001029
0,00001028
H
0,00000876
H
0,00000946
Flintglas, N.
23.
Terpentinoͤhl.
L = 1,040, l1,0496.
L = 0,93479. l1,0299.
Beobachtete
Berechnete
Beobachtete
Berechnete
Laͤngen:
Laͤngen:
C
0,00001487
C
0,00001646
D
0,00001331
0,00001328
D
0,00001476
0,00001475
E
0,00001185
0,00001181
E
0,00001315
0,00001313
F
0,00001089
0,00001085
F
0,00001210
0,00001208
G
0,00000956
0,00000954
G
0,00001066
0,00001065
H
0,00000876
H
0,00000980
Flintglas, N.
3.
Kronenglas, N.
13.
L = 1,00218. l1,9446.
L = 0,85515. l1,025.
Beobachtete
Berechnete
Beobachtete
Berechnete
Laͤngen:
Laͤngen:
C
0,00001510
C
0,00001587
D
0,00001352
0,00001350
D
0,00001423
0,00001422
E
0,00001204
0,00001201
E
0,00001270
0,00001268
F
0,00001107
0,00001104
F
4,00001169
0,00001167
G
0,00000973
0,00000971
G
0,00001030
0,00001029
H
0,00000892
H
0,00000947
Flintglas, N.
30.
Wasser.
L = 1,0356. l1,049.
L = 0,91343. l1,0184.
Beobachtete
Berechnete
Beobachtete
Berechnete
Laͤngen:
Laͤngen:
C
0,0000
C
0,00001818
D
0,0000
0,00001331
D
0,00001631
0,00001630
E
0,0000
0,00001184
E
0,00001456
0,00001454
F
0,0000
0,00001088
F
0,00001341
0,00001340
G
0,0000
0,00000956
G
0,00001183
0,00001182
H
0,0000
H
0,00001089
Obschon die Differenzen zwischen den berechneten und den beobachteten Laͤngen
sehr klein sind, sind sie doch nicht ohne Einfluß, wenn wir von den
Undulationslaͤngen zu den Indices der Brechung uͤbergehen wollen. Da
aber die Undulationslaͤngen in der Luft an und fuͤr sich nicht auf Ein
Tausendtel genau sind, und die Indices der Brechung eine wenigstens zehn Mahl
groͤßere Genauigkeit besizen, nahm ich das Verhaͤltniß zwischen den
Indices so an, wie es aus dem voraus gesezten Verhaͤltnisse zu den
Laͤngen der Undulation abgeleitet wird, und verglich sie mit der Beobachtung.
Es sey der Index der Brechung = N, so haben wir
N = (1/al
m – 1)
woraus, wenn N' l' einem anderen
Strahle angehoͤrt,
N/N' = (l'/l)m – 1
In einer anderen Substanz erhalten wir, wenn n, n' die
Indices sind, die mit denselben Laͤngen, l, l',
correspondiren,
n = 1/bl
p – 1, und auch n/n = (l/l')–;
woraus folglich, wenn r = (m – 1)/(p –
1):
N/N' = (n/n')r.
In dieser Gleichung muß r eine bestaͤndige
Groͤße seyn. Wenn man nun fuͤr N die
Indices des Flintglases N. 13, und fuͤr n die
Indices des Wassers nimmt, so erhaͤlt man fuͤr die Strahlen
B und C : r =
2,0430
B und D : r =
2,2928
B und E : r =
2,3802
B und F : r =
2,4203
B und G : r =
2,5476
B und H : r =
2,6402.
Diese Werthe sind nicht genau dieselben: ihr Unterschied fuͤr diesen Fall hat
indessen keinen großen Einfluß, da eine kleine Abweichung in den Indices eine
bedeutende in r erzeugt. So wenn z.B. statt des Index
des Strahles C in Flintglas, der = 1,6297 ist, 1,6298
genommen wird, erhaͤlt man r = 2,1452 statt
2,0430. So erhaͤlt man auch, wenn man das Mittel aus allen diesen Werthen =
2,39 nimmt, und die Indices des Flintglases nach jenen des Wassers berechnet, nach
der Formel
N = N'.(n/n')2,39
die zweite Columne dieser Tabelle.
Beobachtung.
Berechnung
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,6277
F
1,6482
1,6479
C
1,6297
1,6300
G
1,6602
1,6582
D
1,6350
1,6254
H
1,6740
1,6669
E
1,6420
1,6420
Eine aͤhnliche Berechnung fuͤr dasselbe Flintglas und das Kronenglas N.
13 gibt die Werthe von r:
nach den Strahlen
B und C : r =
1,8718
B und F : r = 1,9140
B und D : r =
1,8970
B und G : r = 1,9475
B und E : r =
1,9090
B und H : r = 1,9748
Mittlerer Werth von r = 1,919.
Und wenn man nach der Formel
N = N'(n/n')1,919
rechnet, erhaͤlt man fuͤr die Indices des
Flintglases die folgenden Werthe:
C =
1,6298
F = 1,6483
D =
1,6351
G = 1,6598
E =
1,6421
H = 1,6698
Wenn man endlich das Flintglas N. 13 mit dem Kronenglase Lit.
M. vergleicht, so findet man folgende Werthe von r:
nach den Strahlen
B und C : r =
1,5118
B und F : r = 1,6277
B und D : r = 1,5833
B und G : r = 1,6498
B und E : r = 1,6233
B und H : r = 1,6590
Mittlerer Werth r = 1,609.
Und wenn man die Indices des Flintglases nach der Formel:
N = N'(n/n')1,61
berechnet, so erhalten wir:
C =
1,6297
F = 1,6480
D =
1,6351
G = 1,6595
E = 1,6419
H = 1,6697
Supplement.
Wenn wir die Indices der Brechung des Flintglases N. 13 nach der Formel
N = 1,6277 (n/n')2,6
berechnen, wo der Exponent 2,6 von der Art ist, daß er
fuͤr die Strahlen B und fuͤr die Stahlen
H im Flintglase und im Wasser gilt, welche Strahlen,
als die am meisten von einander entfernten, das sicherste Resultat geben, so
erhalten wir die zweite Columne der folgenden Tabelle:
Beobachtung.
Berechnung.
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,6277
F
1,6482
1,6497
C
1,6297
1,6302
G
1,6602
1,6609
D
1,6350
1,6357
H
1,6710
1,6704
E
1,6420
1,6433
Wenn wir vom Flintglase N. 13 zu dem Wasser zuruͤkgehen, und die Indices des
Wassers nach der Formel
n = 1,3309(N/N')0,59
berechnen, so finden wir
Beobachtung.
Berechnung.
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,3309
F
1,3378
1,3374
C
1,3317
1,3315
G
1,3412
1,3412
D
1,3335
1,3333
H
1,3441
1,3446
E
1,3358
1,3354
Wenn man Flintglas, N. 13 mit Terpenthin-Oehl vergleicht, so sind die Werthe
von r,
nach den Strahlen
B und C : r = 1,806
B und F : r = 1,649
B und D : r = 1,689
B und G : r = 1,657
B und E : r = 1,653
B und H : r = 1,670
Und durch Berechnung der Indices des Flintglases nach der Formel
N = 1,6277(n/n')1,69
erhalten wir:
Beobachtung.
Berechnung.
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,6277
F
1,6482
1,6481
C
1,6297
1,6295
G
1,6602
1,6605
D
1,6350
1,6349
H
1,6710
1,6710
E
1,6420
1,6421
Wenn wir das Flintglas N. 13 mit Flintglas N. 3 vergleichen, erhalten wir fuͤr
r folgende Werthe:
nach den Strahlen
B und C : r = 1,093
B und F : r = 1,120
B und D : r = 1,105
B und G : r = 1,116
B und E : r = 1,125
B und H : r = 1,111.
Wenn wir die Indices des Flintglases N. 13 nach der Formel
N = 1,6277(n/n')1,1
berechnen, so erhalten wir
Beobachtung.
Berechnung.
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,6277
F
1,6482
1,6478
C
1,6297
1,6297
G
1,6602
1,6599
D
1,6350
1,6349
H
1,6710
1,6706
E
1,6420
1,6417
Wenn man Flintglas N. 13 mit der Pottasche-Aufloͤsung vergleicht, so
haben wir fuͤr r,
nach den Strahlen
B und C : r = 1,910
B und F : r = 2,067
B und D : r = 1,959
B und H : r = 2,161
B und E : r = 2,045
B und H : r = 2,213
Und wenn man die Indices des Flintglases N. 13 nach der Formel
N = 1,6277(n/n')2,2
berechnet, erhaͤlt man
Beobachtung.
Berechnung.
Beobachtung.
Berechnung.
B
1,6277
F
1,6482
1,6497
C
1,6297
1,6300
G
1,6602
1,6609
D
1,6350
1,6359
H
1,6710
1,6704
E
1,6420
1,6431