Ein Rätsel …

[Heiko]

... leider für mich – stellt dieser ,,Effekt" dar:









Die Zutaten: 10er Obj., Eisenwolle-Faden, zwei Spaten , Pol., Verzögerer, 90°-Rotation.
Nur zur Sicherheit – ein und derselbe ,,Strang" ist jeweils mit einem *chen gekennzeichnet.

Ich würde es gerne verstehen ...

Viele Grüße,
Heiko

[HDD]

Hallo Heiko

Ich denke es handelt sich hierbei um eine Lichtbrechung. Eine Art chromatische Aberration. Je nach Lichteinfall. Mal ist eine Seite grün und die gegenüberliegende rot oder oben grün und unten rot und umgekehrt. Je nachdem wo Deine Beleuchtungsquelle steht.Genau genommen ist es ein Polarisationseffekt.

Schöne Grüße
Horst-Dieter

[micromax]

Hallo Heiko,

ich verstehe den Versuch nicht ganz. Könntest Du bitte genauer erklären was Du gemacht hast?
Vielleicht mit einem Foto?
Bisher habe ich folgende Idee: Du hast einen dünnen Eisendraht durch ein Doppelspat Kristall beobachtet??? Im Durchlicht??? Und dazu ein Polarisator?? Nicht gekreuzt, sonst wäre der Hintergrund ja schwarz bzw. von dem "Verzögerer" beeinflusst.

Danke und Grüße

Thomas

[olaf.med]

Ja, ja, Heiko ist der Meister des Verschleierns . Normalerweise nähert man sich einem Problem, indem man von einfachen Randbedingungen zu komplexeren geht und dabei schrittweise Erkenntnis gewinnt. Heiko aber macht's andersrum: erst mal alles in den Pol-Strahlengang was verwirrt, und dann auf die Lösung des Gordischen Knotens hoffen. Da rätselt's sich gut.

, Olaf

[Heiko]

Liebe Kriminalisten,

wenn ich den Versuch radikal vereinfache, wie von Olaf gewünscht , entferne ich also den Verzögerer aus dem Strahlengang. Dann ist die Farbe futsch.
Ansonsten ist der Effekt identisch: bei Drehung des Tischs löschen die Linien abwechselnd aus bzw. sind beide präsent.
Ja, wir betrachten den Eisenfaden im Durchlicht durch ein etwa 2mm dickes Doppelspat-Plättchen.
Mein Anfangsverdacht, dass die Farbigkeit auf fehlende Immersion zw. OT, Eisen und Kristall zurückzuführen sei, hat sich nicht bewahrheitet ...

Viele Grüße,
Heiko

[olaf.med]

Lieber Heiko,

da Du am Mikroskop mit linear polarisiertem Licht einstrahlsr, ist die Sache ziemlich klar. Sieh'mal unter dem Stichwort Huyghen's experiment  hier: http://catalog.hathitrust.org/Record/008853858

auf Seite 210ff nach.

Viel Spaß, Olaf

[Heiko]

Lieber Olaf,

ich habe nicht wirklich verstanden, was Du mir als Hausaufgabe durchzunehmen gabst. Ich versuche einfach einmal, fehlendes Wissen durch Vermutungen zu kaschieren bzw. angelesene Sachverhalte zusammenzustückeln:
Die beiden Strahlen, die den Kristall verlassen, besitzen unterschiedliche Polarisationsrichtungen (um 90° verschieden, entspr. Auslöschung). Der Verzögerer baut nun zusätzlich einen Wellenlängen-Gangunterschied ein, woraus die Farbigkeit resultiert.

?

Viele Grüße,
Heiko

[olaf.med]

Lieber Heiko,

Du strahlst mit linear polarisiertem Lich aus Deinem Pol-Kondensor auf den Calcit. Dieser erlaubt nur den Durchgang in zwei Ebenen, die senkrecht aufeinander stehen. Schwingt das Licht aus dem Kondensor genau parallel zu einer der erlaubten Richtungen, geht es durch diese unbeeinflußt hindurch, die andere Richtung bekommt nichts ab: man sieht nur ein Bild. In allen Zwischenlagen wird das ursprüngliche linear polarisierte Licht durch vektorielle Aufspaltung in zwei linear polarisierte Bündel parallel der erlaubten Richtungen im Calcit aufgespalten, man sieht zwei Bilder. Schwingt der ursprüngliche Strahl unter genau 45° sind beide Bilder gleich intensiv, in allen anderen Stellungen nicht. Solltest Du Dir das nicht vorstellen können, liefere ich morgen Zeichnungen nach - jetzt ist's zu spät.

Die Färbung geht nur auf Deine Folie zurück, die selbst doppelbrechend ist und damit die Verhältnisse undefiniert verkompliziert.

Der Huygensche Versuch ist sehr lehrreich, wenn man ihn konsequent durchdenkt. Ich habe es selbst noch nie so probiert, aber es sollte gut funktionieren, und da Du ja gerne experimentierst bin ich auf Dein Ergebnis gespannt:

Ich würde einmal eine Alufolie mit einem winzigen Loch (Stecknadelstich) auf die Unterseite eines Objektträgers kleben und diesen mit dem Kreuztisch auf dem Mikroskop zentrieren. Auf die Oberseite legst Du Dein Calcit Spaltstück. Nun siehst Du zwei Bilder, die sich in verschiedenen Schärfeebenen befinden (wegen der unterschiedlichen Brechungsindizes). Drehst Du nun den Calcit, bleibt eines der Bilder des Lochs orstfest (ordentlicher Strahl) und das andere bewegt sich auf einer Kreisbahn drum herum (außerordentlicher Strahl). Nun halbierst Du das Spaltstück (dann hast Du zwei gleichdicke Stücke, und das ist wichtig). Die legst Du übereinander und drehst das obere im Kreis (evtl. das untere Aufkitten wegen der besseren Handhabbarkeit). Nun solltest Du das bei Wright beschriebene Experiment genau nachvollziehen können.

Viel Spaß,

Olaf

[olaf.med]

.... ich hab' vergessen zu erwähnen, dass man für die oben beschriebene Durchführung des Huygens-Versuchs natürlich den Polarisator ausklappen muss, also mit natürlichem und nicht mit polarisiertem Lich arbeitet.

Olaf

[olaf.med]

Lieber Heiko,

... und schon wieder ich. Es hat mir doch keine Ruhe gelassen und ich habe den Versuch selbst am Mikroskop ausprobiert. Es geht und ist ganz eindrucksvoll, aber man bricht sich fast die Ohren wegen des geringen Objektabstands selbst beim schwächsten Objektiv. Ich habe den Objektträger mit Lochfolie und den unteren Calcit fest auf dem Pol-Drehtisch montiert, das andere Calcit-Spaltstück in den Strahlengang gehalten und dann den Tisch gedreht. So geht's.

Hier ist übrigens eine 1:1 Replik der Drehapparatur für den Huygens-Versuch, die der Physiker Ohm in seinen Vorlesungen benutzt hat. Er starb 1854, das heißt das Original stammt sicher aus der Zeit deutlich vor 1850. Die war wesentlich einfacher in ihrer Handhabung.



Herzliche Grüße,

Olaf

[Klaus Herrmann]

Hallo zusammen,

jetzt ist mir erst klar geworden wozu das Präparat Nr. 1 in meinem Leitz-Demokasten dient. (Danke lieber Olaf!) Ein gut 1 cm dicker klarer Calcit-Spaltrhomboeder auf einem schwarz lackierten Blech-OT der ein feines Loch hat. Auf den Durchlichttisch des Stemis gelegt, darunter ein Pol-Filter in Orientierung Ost-West und dann habe ich das Präparat gedreht. Es wiederholt sich natürlich, deshalb habe ich nur 3 Stellungen abgebildet.
Den Kristall habe ich noch seitlich mit einer LED angeleuchtet, sonst sieht man ihm ja nicht, weil auf schwarzem Untergrund.

[Heiko]

Wunderbar, lieber Klaus,

erstens, Deine Dokumentation,
zweitens, dass ich mich hiermit als von den Hausaufgaben befreit wähnen könnte ...

Der Klunker ist wohl deshalb so dick, um die beiden Lichtkegel tatsächlich getrennt abbilden zu können?

Viele Grüße,
Heiko

[olaf.med]

zweitens, dass ich mich hiermit als von den Hausaufgaben befreit wähnen könnte ...

Nee, nee, Heiko, das ist ja nur die erste Hälfte des Versuchs! Spannend wird's ja erst mit dem zweiten, gleichdicken Rhomboeder oben drauf - erst das ist der vollständige Huygens-Versuch.

Der Klunker ist wohl deshalb so dick, um die beiden Lichtkegel tatsächlich getrennt abbilden zu können?

Ja, weil Klaus' Loch so groß ist! Mit einem Stecknadelsstich wird auch ein 2 mm dickes Plättchen spielend fertig.

Lieber Klaus,

ich glaube ich sollte Dir doch mal die Broschüre über einführende Versuche zur Kristalloptik schicken, falls ich sie finde, oder bevorzugst Du die Erleuchtung scheibchenweise ?

Herzliche Grüße,

Olaf

[Klaus Herrmann]

ich glaube ich sollte Dir doch mal die Broschüre über einführende Versuche zur Kristalloptik schicken.

Das auf jeden Fall gerne lieber Olaf. Meine Adresse hat sich nicht geändert!

Dass dieser Versuch nur eine Demo ist war mir schon klar: Doppelbrechung und Nachweis der linearen Polarisation der beiden Teilstrahlen ordentlich und außerordentlich, die dann bei Drehung um 45 abwechselnd  gelöscht werden, weil die Polorientierung senkrecht aufeinander steht. Aber ich dachte, dass es zum Thema passt.

Der Kasten ist zwar von Leitz aber die Präparate bestimmt von Steeg und Reuter. Das dicke Loch im Objektträger also von denen gebohrt und es passt ja zur Dicke des Spaltstücks. Leider habe ich kein 2.tes in dieser Dicke. Vielleicht muss ich mal mit dem Hämmerchen durch meine Sammlung gehen?

[olaf.med]

Lieber Klaus,

natürlich paßte Dein Beitrag perfekt zum Thema .

Dass die Präparate wirklich von S & R stammen siehst Du hier:



Das größere Loch ist bewußt so gewählt. Für die Demonstration hat man den Drehtisch des Prado-Vorsatzes eine Blende mit einem kleinen zentrischen Loch eingesetzt, das dann auch gleich zentriert zur Drehachse saß.

Zu meiner Schande muss ich gestehen, dass ich die angekündigte Broschüre nicht auf Anhieb gefunden habe. Ich hatte einst zwei davon und habe eine über's Forrum angeboten. Soweit ich mich erinnere hat sie nun Thomas Pletsch (TPL). Zur Not bekommst Du sicher von ihm eine Kopie. Sonst muss ich in meinem immer noch erheblichen Papierwust im Institut suchen. Es ist übrigens eine Zeiss-Schrift verfaßt von Gahm.

Herzliche Grüße,

Olaf