Ablenkung des Lichtstrahls.
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Ablenkung des Lichtstrahls
des ihm zugehörigen Sinus auf, so er
hält man
1 z 3 1*3 * 5
Are («»=*) = ■s + y y + - 2 v 4 — 5 ~ + • • •
Da z ein achter Bruch ist, so ist jedes
folgende Glied der Reihe kleiner als das
ihm zunächst voranstehende, und es kön
nen für den vorliegenden Nachweis die
ersten beiden Glieder genügen. Man hat
demnach äufserst nahe
Are (sin =r Z-) =S+ gz 3
A re (sin = 2i) = 2z-j--g(2z) 3
= 2 (*+ i z 3 ) + z 3
A rc (si n = 3 z-) = 3 z -f s (3 z) 3
= 3 (z +- b z 3 ) 4 4z 3
A rc (si n = nz)—tlZ + J (nz-) 3
= «(*+ ¿z- 3 ) + 3
Während also die Sinus in dem Ver-
hältnifs 1:2:3:...» wachsen, wachsen
die zugehörigen Bogen in einem höheren
Maafse und zwar in dem Yerhältnifs
1 :2 + tT:3 + 4J: . . . . n +
6
wo d den Cubus des einfachen Sinus be
deutet.
Bezeichnet man (z + £ z 3 ) mit A, so ist
Are sin 2z> 2A + J } d
Are sin z A .
Are 4 s , . d Are Gz
- h 5 -y- = ——- u. s. w.
Are 2 z A Are 3 z
2 z
So wie hier die Sinus-Quotienten— =
— = so findet dies in Gl. I. statt, und
2 z oz'
da ß<u<ß', so ist
ß « ß
> —< "
A — fi
und zwar so, dafs wenn
+ Ad
Arcsin2 n z
Are sin nz
2 nA +-
8 » 3 — 2 n
»A +
= 2 + „» x -
6
n (n 3
-d
n) <V‘
+.
6 A*
wo jedes folgende Glied im absoluten
Werth wieder kleiner ist als das ihm vor
anstehende.
Demnach ist sehr nahe
Are sin 2 nz „ z 3
—. =2 + »t 2 V-y
Are sm nz z +- ( ‘ z 3
und — + k' d =
A A +- «
A< A' und zwar im Yerhältnifs auf einan
der folgender ungerader Zahlen 3:5:7 .. .
Nun hat man
mithin ß -\-ß' ^ 2 « + d/z (A' +- A) -f JA (A' — A)
Da nun die letzten beiden Glieder positiv
sind, so ist
ß -+ ß' > 2 «
Für den Beweis, dafs /S+-/S'>2«, war der
Einfalls Z. ß<«, denkt, man sich gf als
eintretenden Strahl, so tritt derselbe in
a s aus. Der Einfalls ß' ist dann > «
und es ist somit auch für solche das Ge
setz bewiesen.
Bezeichnet man die kleinste Total -A.
(Gl. 1) 2 («— >) durch Z>, den Bre
ch ungsZl des Prisma (Fig. 10)
mit c, so ist
c|Z#e4r 2 R
21+ /«ci = 2 R
2 X = c
2 « — 2 A = I)
woraus D = 2« —c
Die Yerhältnisse der Bogen nehmen
also bei einerlei Yerhältnifs deren Sinus
mit den Quadraten der Vielfachen dieser
Sinus zu:
Are 2z Are 4z Are Gz
— < < t . .
Are z Are 2 z Are 3 z '
Are 2nz
Are n z
und zwar ist der Unterschied zwischen
den ersten beiden = 3 —, der zwischen
A
den folgenden 5 — u. s. w.
A
Demnach ist
Are 2 z ^ g J _ Are 4 s
Are z A Are 2 z
Wird 2«—c>90°, so wird 1) - 180 — (2rt- c)
Die hier gewonnenen Resultate sind also
folgende:
1. Die geringste totale A. (D) des Licht
strahls durch ein Prisma in 2 hinter ein
ander erfolgenden Brechungen geschieht,
w r enn der innerhalb des Prisma gebrochene
Strahl mit beiden Brechungsflächen einer
lei Winkel bildet; der EinfallsZ. « wird
= dem Austritts/_•> einer kann für den
anderen gelten, beide Brechungs^/ A inner
halb des Prisma sind gleich grofs und
jeder gleich dem halben, von den brechen
den Flächen gebildeten brechenden Win
kel c des Prisma, und die totale Ablen
kung des Strahls D ist = dem doppelten
Einfallswinkel weniger dem brechenden
Winkel des Prisma.