Jökull - 01.01.2001, Blaðsíða 99

Silfurbergið frá Helgustöðum
fékk hann hjá G. S. Mackenzie sem hér var á ferð
1810. Meðal annars fann Brewster mikilvæg tengsl
milli þess, í hvaða samhverfu–flokki kristall væri
og hvaða áhrif hann hefði á skautun ljóss. Einnig
fann hann, að glær föst efni eins og gler (og jafn-
vel kálfslappa–hlaup!) gætu sýnt tvöfalt ljósbrot ef
þau væru undir þrýstingi. Mælingar Brewsters á end-
urkasti ljóss frá flötum ýmissa efna staðfestu kenni-
legar niðurstöður Fresnels um það atriði.
Franska uppsveiflan í eðlisfræði og skyldum
greinum, sem áður var nefnd, hafði áhrif á raun-
vísindamenn víðar í Evrópu á áratugunum 1820–
50, einna helst í Bretaveldi (að Írlandi meðtöldu).
Þar gerðu G.G. Stokes og margir aðrir merkar rann-
sóknir í ljósfræði og skyldum greinum, sem urðu
til þess að bylgjukenningin um ljósið vann endan-
legan sigur á agnakenningu Newtons upp úr 1830.
Þessa þróun má meðal annars tengja við upphaf svo-
nefndrar eðlisfræði–gullaldar við Cambridge–háskóla
um 1845. Þó voru menn þess meðvitaðir, að gallar
voru á bylgjukenningunni og fræðum Fresnels, því að
ljósvakinn varð að hafa mjög skrítna eiginleika til þess
að útreikningum bæri saman við niðurstöður tilrauna á
ljósi. Á meginlandinu utan Frakklands var Þjóðverjinn
F. E. Neumann einna atkvæðamestur bæði á kennilega
sviðinu og í ljósfræðitilraunum, m.a. á silfurbergi.
Jafnframt rannsóknum á ljósi var meðal annars
verið að kanna eðli varmageislunar frá heitum hlutum.
Staðfestist smátt og smátt fyrir 1850, að varmageislun
hafði alla sömu eiginleika og sýnilegt ljós. Íslensk-
ir silfurbergskristallar voru notaðir við þær athuganir,
sem og við rannsóknir á ljósi frá himninum, regnbog-
anum og norðurljósum, á speglun frá málmflötum, á
ljósskynjun augans og mörgu öðru.
Viss vandkvæði voru á að skoða stóra ljós-
gjafa gegnum silfurbergskristalla, því að þá sköruð-
ust myndirnar tvær sem sáust gegnum slíkan kristall.
W. Nicol (1829) í Edinborg fann aðferð til að losna
við aðra myndina, með því að saga strending af silfur-
bergi sundur á ská og líma hann saman með trjákvoðu.
Í þessum samlímdu silfurbergskubbum, sem almennt
nefndust Nicol–prismu síðan, speglaðist annar geisl-
inn út til hliðar og hvarf, sjá 3. mynd. Þau breiddust
út meðal vísindamanna og tækjasmiða á næstu tveim
áratugum. Tugir afbrigða af þeim voru þróaðir, og
urðu í heila öld nær ómissandi við allar rannsóknir þar
sem skautun ljóss kom við sögu.
3. mynd. Einföld mynd af því hvernig Nicol–prisma
úr silfurbergi verkar á ljós. Í geisla sem fellur á pr-
ismað (frá vinstri) getur sveiflustefnan verið í hvaða
átt sem er. Beint gegnum prismað kemst aðeins of-
anvarp ljóssveiflanna á eina tiltekna stefnu, en ljós-
sveiflur hornrétt á þá stefnu mynda annan geisla sem
speglast niður eftir (ekki sýnt). – A simplified diagram
showing how a Nicol prism selects oscillations in one
particular direction from unpolarized light.
TVEIR STÓRÁFANGAR UM 1850:
FARADAY OG PASTEUR
M. Faraday er einn af kunnustu raunvísindamönnum
Breta, og gerði hann margskonar uppgötvanir í efna-
fræði og síðar eðlisfræði. Ein þeirra (Faraday, 1846)
var sú, að segulsvið frá sterkum rafsegli sneri lítillega
sveiflustefnu ljósvakans í ljósgeisla í gleri og fleiri
efnum. Þessi Faraday–hrif, sem svo voru kölluð, fund-
ust með hjálp Nicol–prisma. Þau vöktu mikla athygli
og voru fyrsta vísbendingin um að ljós hefði eitthvað
með segul- eða rafsvið að gera.
Um svipað leyti fór efnilegur menntaskólastúd-
ent í Edinborg, J. C. Maxwell, með frænda sínum í
silfurbergs–heimsókn til fyrrnefnds W. Nicol, og gaf
Nicol honum síðar prismu. Maxwell gerði á næstu
árum tilraunir á skautun ljóss, meðal annars svipað-
ar þeim sem D. Brewster hafði gert á tvöföldu ljós-
broti í efnum undir þrýstingi. Hann varð vel kunn-
ugur tilraunum Faradays og annarra á áhrifum seg-
ulsviðs á ljósskautun, og á raf- og seguleiginleikum
silfurbergs. Eftir háskólanám og rannsóknir á öðrum
vettvangi setti Maxwell síðan fram upp úr 1860 bylt-
JÖKULL No. 50 99