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2020-03-04

J.W.v.Goethe:Über die Farbenerscheinungen, die wir bei Gelegenheit .....4. Zweites Kapitel




Zweites Kapitel

Unter welchen Bedingungen der Grad der Farbenerscheinung vermehrt wird

50. Nachdem wir nun die einfachsten Erscheinungen und ihre Bedingungen beobachtet haben, so dürfen wir wagen, zu komplizierteren Phänomenen überzugehen, und zwar nehmen wir zuerst die Vermehrung des Grades der Erscheinung vor. 

Fünfundzwanzigster Versuch (Fig. 26) 

51 . Wir haben oben bemerkt, daß bei parallelen Mitteln eine gewisse schiefe Richtung gegen das Mittel und das Bild erfordert werde, wenn die Farbenerscheinung sich zeigen soll. Vermehrt man nun die schiefe Richtung des Auges gegen die Oberfläche des brechenden Mittels, so wird auch die Farbenerscheinung vermehrt. Es sehe z. B. ein Auge in A durch das Mittel ab nach den Rändern cd, so wird es daran Farben erblicken, wenn die Ränder noch farblos erscheinen. Dagegen wird ein Auge in B die Ränder farbig, die Ränder cd aber breiter gefärbt erblicken. Die erste Bedingung der verstärkten Farbenerscheinung ist also: schiefere Richtung des Auges gegen die Oberfläche paralleler Mittel, in welchen wir bei einfacher oder durch welche wir bei doppelter Brechung die Objekte erblicken. 

Sechsundzwanzigster Versuch (Fig. 27) 

52 . Ferner bemerken wir bei einer doppelten Brechung, sobald das Mittel aufhört parallel zu sein, daß die Farbenerscheinung sich gleichfalls verstärkt, z. B. wenn das Auge in A durch das Mittel ab den Gegenstand cd betrachtet und die farbigen Ränder desselben wahrgenommen hat, so hebe man das Gefäß dergestalt in die Höhe, daß der Boden mit der Wasserfläche einen spitzen Winkel macht, und halte übrigens die Entfernung des Bildes so viel als möglich gleich, so wird man alsbald die Ränder zwar nach demselben Gesetze wie vorher, jedoch viel stärker gefärbt sehen. Es wird sich künftig, wenn Maß und Berechnung uns zu Hülfe kommen, zeigen, was eigentlich hier vorgeht, ob auch hier eine größere Schiefe bewirkt wird? oder ob sich etwas anderes darein mischt? Die zweite Bedingung der Farbenvermehrung ist also die Winkelgestalt des Mittels. 

Siebenundzwanzigster Versuch 

53. Die dritte Art den Grad der Erscheinung zu vermehren ist: wenn das Mittel verdickt wird, es sei nun parallel oder im Winkel. Man sehe auf die unter dem Wasser liegenden Ränder unter einer gewissen Richtung. Man behalte seinen Platz und gieße mehr Wasser ins Gefäß, so wird die Erscheinung, wenn sie vorher nicht da war, entstehen oder, wenn sie schon bemerklich war, sich verstärken. Ingleichen wird ein Prisma, dessen brechender Winkel mehrere Grade hat, in eben der Entfernung von dem Gegenstand breitere Farben zeigen als ein spitzwinkliges. Ob man nun sagen könne, daß bei dieser dritten Bedingung auch die Brechung vermehrt werde, indem das Phänomen an Stärke zunimmt, oder ob ein an der Verhältnis des Gegenstands oder des Mittels daran Ursache sind, wird künftiger Untersuchung überlassen. 

54. Der vierte Fall, in welchem die Farbenerscheinung sich in einem hohen Grade vermehrt, ist, wenn man das winklige Mittel, durch welches wir schauen, von dem Gegenstande, den man beobachtet, nach und nach entfernt, und hier treten eigentlich erst diejenigen Versuche ein, welche man sonst per excellentiam prismatische Versuche zu nennen pflegt. 

55. Man nehme ein spitzwinkliges Prisma vor die Augen und beschaue dadurch einen kleinen weißen Kreis auf schwarzem Grunde, so wird man die Ränder nach obigen Gesetzen gefärbt sehen. Achtundzwanzigster Versuch. (Fig. 28.) 

Man entferne sich von dem Gegenstande, so werden die Ränder breiter werden und mehr in das Schwarze und Weiße hineinstrahlen. Neunundzwanzigster Versuch. (Fig. 29) 

Weil man aber, um die Erscheinung zu vermehren, sich allzuweit von dem Gegenstande entfernen müßte, wodurch derselbe, so wie die Ränder, besonders bei nicht ganz reinen Gläsern, einigermaßen trübe wird, so nehme man gleich ein gewöhnliches gleichseitiges Prisma, trete ganz nahe zu dem Gegenstand, und man wird nur die Ränder wie durch das spitzwinklige gefärbt erblicken. (Dreißigster Versuch.) Entfernt man sich, so vermehren sich die Strahlen der Ränder, und diese Strahlen reichen endlich zusammen und fangen an, einander dergestalt zu decken, daß auf der weißen Fläche durch die Mischung von Gelb und Blau Grün entsteht, auf einer schwarzen durch die Mischung von Gelbrot und Blaurot ein Purpur erscheint. (Einunddreißigster Versuch. Fig. 30.) Bei noch weiterer Entfernung und sehr schmalen Gegenständen decken sich die innern entgegengesetzten Farben vollkommen, und die Erscheinung[en] dieser drei Fälle sind folgende, vorausgesetzt, daß der brechende Winkel des Prismas unter sich gekehrt ist. (Zweiunddreißigster Versuch. Fig.31.)

Erster Fall

Die Ränder stehen gegeneinander über:

Phänomen a und c
Fig. 28 und 29

Phänomen b und d
Fig. 28 und 29

Gelbrot
Gelb
Weiß
Blau
Blaurot
Blau
Blaurot
Schwarz
Gelbrot
Gelb


Zweiter Fall

Die Strahlungen der Ränder fangen an sich zu decken:

Phänomen e
Fig. 30

Phänomen f
Fig. 30

Gelbrot
Gelb
Grün
Blau
Blaurot
Blau
Blaurot
Purpur
Gelbrot
Gelb

Dritter Fall

Die Strahlungen der Ränder haben sich vollkommen gedeckt:

Phänomen g
Fig. 31

Phänomen h
Fig. 31

Gelbrot
Grün
Blaurot
Blau
Purpur
Gelb

Was die beiden ersten Fälle betrifft, so habe ich solche in ihrem ganzen Umfange und mit allen ihren Abwechselungen in meinen optischen Beiträgen ausgeführt und darf also wohl dorthin verweisen. Der dritte Fall aber ist delikat zu beobachten. Es sollen die Umstände und Vorrichtungen bei und zu diesem zarten Versuche und die zu beobachtenden Kautelen von mir besonders vorgetragen werden.

56. Entfernung vom Gegenstande bei nicht parallelen Mitteln ist also die vierte Bedingung, unter der sich das Phänomen mächtiger sehen läßt. Hier scheint nun die Verstärkung nicht aus einer vermehrten Refraktion herzukommen: denn man stelle zwei Gegenstände dergestalt hintereinander, daß sie sich beinahe im Auge decken, und betrachte sie durchs Prisma, so wird die Brechung beide in gleichem Grade von der Stelle rücken, der entfernte hingegen wird proportionierlich farbiger erscheinen als der erste.

57. Die nähern Umstände und die nächste Ursache dieser Erscheinung werden uns bei den objektiven Versuchen durch den Augenschein deutlicher werden, anstatt daß wir bei subjektiven nur die Wirkung bemerken. Ich beziehe mich also, was diesen Punkt betrifft, auf eine dort vorzutragende Ausführung. Haben wir nun bei diesen vier Bedingungen, welche ich samt und sonders der Aufmerksamkeit der Beobachter empfehle, mehr oder weniger zu zweifeln Ursache gehabt, ob die Refraktion in demselben Grade vermehrt werde, als die Farbenerscheinung zunimmt, so finden wir dagegen eine fünfte Bedingung, welche ganz unabhängig von stärkerer oder schwächerer Refraktion uns eine vermehrte oder verminderte Farbenerscheinung zeigt.

58. Es ist diese merkwürdige Bedingung erst in unsern Zeiten entdeckt und nach mancherlei Widerspruch endlich durch Versuche unumstößlich dargetan worden. Ich sehe mich genötigt, die Geschichte zu Hülfe zu nehmen, um für weniger unterrichtete Liebhaber der Naturlehre deutlich werden zu können.

59. Es hatte Newton festgestellt, daß das weiße farblose Licht zusammengesetzt und teilbar sei, und zwar daß solches besonders durch Refraktion geteilt, gespalten, zerstreut werde. Aus dieser Lehre, welche er durch mehrere Versuche darzutun glaubte, folgte natürlich, daß Stärke und Schwäche der Farbenerscheinung mit der Stärke und Schwäche der Refraktionskraft gleichen Schrittes gehe: denn warum sollte die Wirkung der Ursache nicht proportioniert sein? Auch waren mehrere Versuche dieser Meinung günstig, wie denn z. B. Wasser eine geringere Refraktionskraft und geringere Farbenerscheinung als das Glas bemerken läßt.

60. Newton bestärkte sich in dieser Idee, welche aus seiner Theorie unmittelbar folgte, durch einen Versuch, welcher beweisen sollte: daß die Farbenerscheinung niemals anders aufgehoben werden könne, als wenn durch eine entgegengesetzte Refraktion zugleich die Wirkung der ersten Brechung aufgehoben würde. 

61. Es dauerte achtzig Jahre, bis man den Irrtum und die Unzulänglichkeit des Versuches entdeckte, obgleich so viele Gelehrte und gelehrte Gesellschaften in diesem Zeiträume behaupteten: die Newtonischen Versuche wiederholt, richtig befunden und so sich von der Wahrheit seiner Sätze überzeugt zu haben. Endlich kam man auf einem sehr sonderbaren Wege zur Entdeckung: daß die Refraktionskraft mit der Kraft, die Farbenerscheinung darzustellen, in keinem Verhältnis stehe, so daß ein paar Mittel einander an Refraktionskraft gleich, an Kraft die Farbenerscheinung zu bewirken ungleich sein könnten, daß der umgekehrte Fall ebenso gut stattfinden könne, daß man die Farbenerscheinung in einem Mittel vermehren und vermindern könne, ohne daß die Refraktionskraft in gleichem Grade verändert werde, daß man also nicht, wie man bisher geglaubt, sobald man die Refraktionskraft eines Mittels wisse, auch nun die Stärke der Farbenerscheinung nach der bekannten Formel ausrechnen könne, sondern daß man erst, wenn man durch Versuche sich mit der Refraktionskraft eines Mittels bekannt gemacht, neue Versuche anzustellen habe, um zu erforschen, welche Kraft die Farbenerscheinung mehr oder weniger darzustellen das Mittel besitze, genug, daß die farbendarstellende Kraft als von der Refraktionskraft unabhängig angesehen werden könne.

62. Hier wird uns nun unsere gewohnte Art, Ränder durch Prismen zu betrachten, sehr zustatten kommen: denn man beschaue z. B. durch ein Prisma von Flintglas, als welches die Farbenerscheinung am heftigsten hervorbringt, einen weißen Kreis auf schwarzem Grunde, und denselben gleich! darauf, ohne den Ort zu verändern, durch ein Prisma von gemeinem Glase von gleichen Graden: so wird er im ersten Falle schon ganz mit Farben überdeckt sein, da in dem zweiten die weiße Mitte noch deutlich zu erkennen ist. Die fünfte Bedingung der Farbenverbreiterung ist also oberwähnte Eigenschaft der brechenden Mittel welche von der Refraktion wo nicht unabhängig, doch außer allem Verhältnisse mit ihr wirkt, eine Eigenschaft, die wir übrigens noch nicht näher kennen.

63. Diese fünf Bedingungen, wodurch die Farbenerscheinung bei Gelegenheit der Refraktion vermehrt wird, sind mir bisher bekannt geworden. Wie wichtig es sei, sie genau zu kennen und zu beobachten, wird uns erst bei der Anwendung recht deutlich werden. Ich gehe nunmehr zu den Bedingungen über, unter welchen die Farbenerscheinung vermindert wird.





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