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Winkelmessung an Kristallen

Bedeutung der Winkel

An einem Spaltungsstück von Kalkspat wurde der Winkel, den zwei Flächen miteinander bilden, von 105°5’ gemessen. An einem zweiten und jedem weiteren Spaltungsstück desselben Minerals, einerlei an welchen Ort der Erde es gefunden wurde, findet man den gleichen Winkel, er ist für Kalkspat charakteristisch, immer schneiden sich zwei Spaltflächen unter 105°5’.

An einem anderen Mineral treffen wir diesen Winkel nicht. Kalkspat ist Dolomit zum verwechseln ähnlich, er lässt sich ebenso wie dieser nach drei Richtungen spalten, aber zwei Spaltflächen schneiden sich unter 106,25°, die Winkel beider Mineralien sind verschieden.

So können die Winkel dazu dienen, Mineralien voneinander zu unterschieden oder ein Mineral, das oft in verschiedener Gestalt uns entgegen tritt, zu bestimmen.

Aus gemessenen Winkeln kann das Achsenverhältnis eines Kristalls und die Indizes seiner Flächen berechnet werden. Die Winkelmessung bildet die Grundlage der rechnenden Kristallographie.

Wie die Flächen, so sind auch Winkel eines Kristalls gleich oder verschieden und die Gesetzte nach denen die Flächen zum Kristall angeordnet sind, finden in der Zahl und Verteilung der gleichen Winkel einen Ausdruck.

An einem Spaltungsstück von Steinsalz sind alle Winkel einander gleich (90°). An einem Spaltungsstück von Kalkspat tritt der Winkel im Ganzen sechsmal auf. An einem Kristall von Kupfervitriol kehrt je ein Winkel nur einmal an der gegenüberliegenden Kante wieder, alle anderen sind von diesem und untereinander verschieden.


Messgeräte

Goniometer

Goniomter
Goniomter

Goniometer

Stefan

Das einfache Goniometer ist das Anlegegoniometer, so genannt, weil es an die Kristalle angelegt wird. Es besteht aus einem in geteilten Halbkreis, dessen Enden durch eine feste Schiene verbunden sind. In der Mitte dieser Schiene befindet sich Zapfen, um den sich ein Schenkel drehen lässt. Dieser Schenkel ist auf seiner oberen rechten Seite abgeschrägt und nur halb so breit als der untere Teil. Seine rechte Kante würde verlängert genau durch den Mittelpunkt gehen.

Soll nun ein Winkel gemessen werden, so legt man die feste Schiene links von dem Zapfen mit ihrer Unterseite auf die eine Fläche und ihr genau parallel, dreht man mit dem Zeigefinger den beweglichen Schenkel, bis er der anderen Fläche genau parallel anliegt, und sieht zu, auf welcher Zahl die abgeschrägte obere (rechte) Kante dieses Schenkels steht. Dies ist der Winkel den beide Flächen bilden.

So misst man an einem Spaltungsstück von Steinsalz 90°, an einem Oktaeder von Magnetiten 109,5°, an zwei Säulenflächen von Bergkristall 120°, an dem selben Mineral von einer Pyramidenfläche zur benachbarten 133,75° an einem Spaltungsstück von Kalkspat 105°.


Anlegegoniometer


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Zweikreisiges Anlege-Goniometer
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Zweikreisiges Anlege-Goniometer

Ein Anlege-Goniometer, bei dem der Kristall für die Messung auch um die vertikale Achse gedreht werden konnte. Sammlung Olaf Medenbach. Ausgestellt auf der Mineralien Hamburg 2014.

Sammlung: Olaf Medenbach
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Beitrag: aca 2018-01-06
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Anlege-Goniometer
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Anlege-Goniometer

Anlege-Goniometer. Die beiden Schenkel des Goniometers wurden bei der Messung am Kristall über ein Schräubchen fixiert und dann auf die Skala (rechts unten) aufgesteckt und der Wert abgelesen. Samm...

Sammlung: Olaf Medenbach
Copyright: aca
Beitrag: aca 2018-01-06
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Zur genaueren Messung dienen die Reflexionsgoniometer, Instrumente, welche die Winkel bis auf Sekunden genau zu ermitteln gestatten.


Reflektionsgoniometer


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Reflektions-Goniometer nach Mitscherlich, ca. 1870
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Reflektions-Goniometer nach Mitscherlich, ca. 1870

Reflektions-Goniometer nach Mitscherlich, gebaut ca. 1870 von der Firma Meyerstein, Göttingen. Mitscherlich konnte die Ablesegenauigkeit der Wollaston-Goniometer durch Anbringen von kleinen Fernroh...

Sammlung: Olaf Medenbach
Copyright: aca
Beitrag: aca 2018-01-09
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Reflektions-Goniometer nach Malus-Babinet, ca. 1890
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Reflektions-Goniometer nach Malus-Babinet, ca. 1890

Ein Reflektions-Goniometer nach Malus-Babinet, gebaut ca. 1890 von der Firma Fuess in Berlin. Sammlung Olaf Medenbach. Ausgestellt auf der Mineralien Hamburg 2014.

Sammlung: Olaf Medenbach
Copyright: aca
Beitrag: aca 2018-01-09
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Reflektionsgoniometer - Detailaufnahme
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Reflektionsgoniometer - Detailaufnahme

Ausstellung "Wissen ist Gold" "The Munich Show" 2013

Copyright: Stefan
Beitrag: Stefan 2013-10-28
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Reflektionsgoniometer
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Reflektionsgoniometer

Ausstellung "Wissen ist Gold" "The Munich Show" 2013

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Beitrag: Stefan 2013-10-28
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Reflektionsgoniometer
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Reflektionsgoniometer

mit Totalrefraktiometer nach Korbach; Ausstellung "Wissen ist Gold" "The Munich Show" 2013

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Beitrag: Stefan 2013-10-28
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Reflektionsgoniometer - Detailaufnahme
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Reflektionsgoniometer - Detailaufnahme

"Wissen ist Gold" "The Munich Show" 2013

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Beitrag: Stefan 2013-10-28
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Achswinkelaparat


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Horizontaler Achswinkelapparat
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Horizontaler Achswinkelapparat

Ausstellung "Wissen ist Gold" "The Munich Show" 2013

Copyright: Stefan
Beitrag: Stefan 2013-10-28
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