Titel: | Beschreibung eines neuen und einfachen Heliostat. Von Hrn. R. Potter, Esq. jun. |
Fundstelle: | Band 48, Jahrgang 1833, Nr. XXVI., S. 163 |
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XXVI.
Beschreibung eines neuen und
einfachen Heliostat. Von Hrn. R. Potter, Esq. jun.
Aus dem London and Edinburgh
Philosophical Magazine and Journal of Science.
Januar 1833, S. 6.
Mit Abbildungen auf Tab. III.
Potter, uͤber einen neuen
Heliostat.
Ich wollte vor einiger Zeit eine Reihe verschiedener optischer
Versuche anstellen, zu denen ich eines Heliostats bedurfte; mein
Erstes war also natuͤrlich, daß ich mich mit den
Principien des Instrumentes des Drs.
S'Gravesande bekannt machte,
welches das einzige Instrument dieser Art ist, wovon mir etwas
zu Ohren kam. Leider befand sich in dem Werke, welches ich zu
diesem Behufs nachschlug, nur die Beschreibung, waͤhrend
die Abbildung davon in einen anderen Band gebunden war, der mir
nicht zu Gebot stand. Wer das Gravesande'sche Instrument kennt, wird sich wohl nicht
wundern, daß ich durch eine Beschreibung, die eigentlich nur
durch die dazu gehoͤrige Abbildung verstaͤndlich
wird, in Verlegenheit gesezt wurde. Ich haͤtte jedoch
kaum die Haͤlfte dieser Beschreibung durchgelesen, als
mir die Idee kam, daß der einfachste Heliostat auf dem
aͤquatoriellen Principe beruhen muͤsse; etwas
Nachdenken uͤberzeugte mich auch von der Wahrheit dieser
Idee.
Ich habe nun seither einen Heliostat nach meinem Plane
verfertigen lassen, und will nun, nachdem ich mich von der
Tauglichkeit und Zwekmaͤßigkeit desselben
uͤberzeugt, auch eine Beschreibung davon geben, die aus
Fig.
6, welche eine Seitenansicht des Instrumentes, und aus
Fig.
7, welche eine horizontale Ansicht davon gibt, deutlicher
werden wird. Ich will jedoch vorher noch das Princip meines
Instrumentes etwas naͤher beleuchten.
Es sey eo
Fig. 5 eine Spindel, welche sich drehen kann, und
welche mit der Erdachse parallel laͤuft, und es sey ab ein Spiegel, der an dem
Ende der Spindel befestigt ist. Da nun die scheinbare
taͤgliche Bewegung der Sonne beinahe in einem Kreise um
die Erdachse, und beinahe auch um die Spindel eo Statt findet, so wird, wenn
der Spiegel so gestellt ist, daß er die Sonnenstrahlen in der
Richtung op
zuruͤkwirft, welche gleichfalls der Erdachse parallel
ist, und wenn die Spindel mit dem Spiegel innerhalb 24 Stunden
eine Umdrehung macht, das Sonnenlicht, so lange es auf den
Spiegel scheint, in der Richtung op zuruͤkgeworfen werden. Die Richtigkeit
dieses Schlusses wird erhellen, wenn man erwaͤgt, daß die
Stellungen der Sonne und des Spiegels in Hinsicht auf die Linie
op zu allen Zeiten des
Tages immer eine und dieselbe seyn muß. Wenn sich daher in p ein Auge befaͤnde, so
wuͤrde diesem die Sonne still zu stehen scheinen, woher
denn auch der Namen Heliostat kommt.
Zur Bewegung der Spindel habe ich ein gewoͤhnliches
Uhrwerk benuzt, welches in Fig. 7
durch fg und in Fig. 6 durch fgh
bezeichnet, und so wie der ganze Apparat an einem
rechtwinkeligen Brette befestigt ist. Wenn die Zeiger der Uhr
abgenommen sind, so wird an der Welle oder Spindel, an der sich
der Stundenzeiger befand, wie bei i
Fig. 7 ersichtlich, eine ausgerinnte Rolle
angebracht. Diese Rolle dreht sich, wenn die Uhr geht, in 12
Stunden ein Mal um, und pflanzt die Bewegung durch ein Laufband
auf die Rolle k fort, welche an der
Spindel eo aufgezogen ist, und
welche, da ihr Durchmesser zwei Mal so groß als jener der Rolle
i ist, die Spindel veranlaßt,
sich, wenn es noͤthig seyn sollte, innerhalb 24 Stunden
ein Mal umzudrehen.
Als Laufband fuͤr die Rollen fand ich am besten einen
starken Baumwollfaden, den ich einige Male um dieselben gehen
ließ und dann mit einer Schleife befestigte, mittelst der man
ihn gehoͤrig spannen kann. Das Pendel soll, nachdem das
Instrument fertig ist, durch die Umdrehung der Spindel gerichtet
werden, indem auf diese Weise jedes Abgleiten des Laufbandes
oder jeder Mangel in der Genauigkeit der Dimensionen der Rollen
compensirt werden kann.
Ganz besondere Sorgfalt hat man bei diesem, wie bei jedem anderen
aͤhnlichen Instrumente, auf die Stellung des Instrumentes
zu verwenden, denn die genaue Wirkung desselben haͤngt,
wie Jedermann von selbst einsehen wird, eben so sehr von der
genauen Stellung der Spindel eo, als von dem richtigen Gange der Uhr ab. Ich habe
mein eigenes Instrument so genau gerichtet, daß die
Sonnenstrahlen auf einen und denselben Flek der Deke eines hohen
Zimmers zuruͤkgeworfen werden, so zwar, daß man innerhalb
1 1/2 Stunden keine merkliche Bewegung in demselben bemerken
kann.
Man wird finden, daß weder an meinem Instrumente, noch an dem Dr. S'Gravesande'schen Heliostate eine Vorrichtung
angebracht ist, wodurch dem Wechsel in der Declination der Sonne
waͤhrend der Zeit, waͤhrend welcher man sich des
Instrumentes bedient, entgegengewirkt wuͤrde; beide
Instrumente werden daher zu jenen Zeiten, zu welchen sich die
Sonne in der Naͤhe des Sommer- oder
Winter-Solstitiums befindet, genauere Resultate geben,
als zu irgend einer anderen Jahreszeit.
Laͤßt man sich dieses Instrument von einem
Instrumentenmacher verfertigen, so duͤrfte derselbe die
Spindel und das Uhrwerk leicht auch zu einem einzigen Ganzen zu
verbinden wissen, so daß dann das Laufband und die Rollen selbst
uͤberfluͤssig wuͤrden. Eben so wird jeder
Instrumentenmacher leicht die zur Stellung der einzelnen Theile
noͤthigen Vorrichtungen anzubringen wissen.
Mein Instrument kommt gewiß nicht so hoch zu stehen, wie das Dr. S'Gravesande'sche, und kann, wie ich glaube, viel
leichter und mit groͤßerer Genauigkeit gestellt werden,
als dieses. Man soll dasselbe immer mit einem zweiten, in Fig. 6 bei lm
sichtbaren Spiegel versehen, durch welchen dem Lichtkegel jede
beliebige Richtung gegeben werden koͤnnte. Dieser zweite
Spiegel wird jedoch bei mehreren optischen Versuchen
unnuͤz seyn.