Titel: | Das photo-elektrische Mikroskop der HHrn. Donné und Léon Foucault. |
Fundstelle: | Band 100, Jahrgang 1846, Nr. XXII., S. 101 |
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XXII.
Das photo-elektrische Mikroskop der HHrn.
Donné und
Léon
Foucault.
Aus dem Bulletin de la Société
d'Encouragement, Sept. und Dec. 1845.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Donné's und Foucault's photo-elektrische
Mikroskop.
Jedermann weiß heutzutage, daß es ein Instrument gibt, um auf einem Schirm (einer
großen Weißen Fläche) sehr kleine Gegenstände mittelst des Sonnenlichts groß
abzubilden; es ist dieß das von Lieberkühn im J. 1738
erfundene Sonnenmikroskop, welches damals großes Aufsehen erregte. Durch dieses
Instrument können viele Personen mit einander die kleinsten Details betrachten, die
am gewöhnlichen Mikroskop nur immer ein einziges Individuum beobachten kann.
Bei seinem ersten Entstehen war das Sonnenmikroskop noch sehr unvollkommen, seitdem
erhielt es große Verbesserungen; allein je mehr es sich vervollkommnete, desto mehr
schien es sich auf eine bloße Curiosität zu reduciren. Nichtsdestoweniger begriff
man in den letzten Jahren, wo die Mikroskopie große Fortschritte machte, welches
Interesse es gewähren müsse, das Sonnenmikroskop aus seiner Vergessenheit zu ziehen,
nicht sowohl um ein Instrument für Untersuchungen daraus zu machen, sondern um die
Resultate der Wissenschaft dem Publicum vor Augen zu legen.
Leider aber ist in unserm Klima der Sonnenschein etwas seltenes; einen großen Theil
des Jahres hindurch findet er kaum statt und selbst in der schönen Jahreszeit ist es
nicht möglich, den Tag im voraus zu bestimmen, an welchem man sich versammeln kann,
um die Wirkungen des Sonnenmikroskops zu beobachten.
Dieß mußte zu Versuchen veranlassen, das Sonnenlicht durch ein künstliches Licht zu
ersetzen, über welches man nach Belieben disponiren könne. In England wurde das
erste Gas-Mikroskop construirt, wozu man sich des
Drummond'schen Lichtes bediente; allein die Wirkung
desselben blieb zu sehr unter der Erwartung.
Schon lange vor Drummond wußte Davy mittelst einer starken Volta'schen Säule ein Licht hervorzubringen,
wovon man sagte, daß es mit dem der Sonne vergleichbar sey; allein es waren hiezu so
mächtige Apparate erforderlich, daß man das Experiment in seinem ganzen Glanze nur
in der Royal Institution zu London wiederholen konnte.
Was in unsern Hörsälen zu sehen war, war nur ein schwaches Bild davon, als Hr. Bunsen die KohlenbatteriePolytechn. Journal Bd. LXXXIV S.
379. erfand und damit eine kräftige Quelle dynamischer Elektricität in die Hände
der Physiker lieferte. Von nun an wurde das Davy'sche
Experiment allerwärts wiederholt und man wurde in unsern Amphitheatern durch die von
den Kohlenkegeln ausgehenden Lichtströme geblendet.
Es gab nun keinen Anstand mehr, und was man mit dem Drummond'schen Lichte gethan hatte, mußte auch mit dem Davy'schen, viel glänzendem, aber schwerer zu
beherrschenden versucht werden. Das Problem, welches wir uns setzten, war demnach
folgendes:
1) diese Lichtquelle regulirbar zu machen;
2) dem optischen Apparat eine der Beschaffenheit dieses Lichts angemessene
Einrichtung zu geben.
Wir wollen nun die Mittel auseinandersetzen, wie wir diesen beiden Aufgaben zu
genügen suchten.
Nach den gewöhnlichen Versuchen mit der galvanischen Säule und den Kohlenspitzen ist
das Licht zu optischen Zwecken völlig unbrauchbar: 1) weil es beständig in Farbe und
Intensität wechselt; 2) weil die Wände des gläsernen Ballons, in welchem es erzeugt
wird, sich in wenigen Augenblicken trüben, und 3) weil die unregelmäßigen
Oberflächen dieses Ballons den Laus der Strahlen bedeutend stören.
Diese Hindernisse wurden beseitigt durch Anwendung der in den
Steinkohlen-Destillations-Apparaten sich absetzenden dichten Kohle.
Diese höchst compacte und von Zerklüftungen freie Kohle läßt man durch einen
Steinschneider in prismatische Stäbe mit vierseitiger Grundfläche schneiden, welche 3 Millimeter
breit und 10–12 Centimeter lang sind.
Läßt man das elektrische Licht zwischen den Enden dieser Kohlenstäbe ausströmen, so
findet man 1) daß das Licht beständiger, weißer und intensiver geworden ist, 2) daß
diese Kohle ein sehr guter Leiter ist, und 3) daß die Verbrennung derselben an
freier Luft sehr langsam und schwierig vor sich geht.
Man braucht daher, damit die Erscheinung fortdauere, nur die Kohlenstäbchen in dem
Maaße als sie sich verzehren, einander naher zu rücken.
Durch ein Uhrwerk, dessen gleichförmige Geschwindigkeit der unregelmäßigen Abnutzung
der Kohle sich nicht anpassen läßt, kann dieser Zweck nicht erreicht werden. Bei dem
in Rede stehenden Apparate können diese Kohlen mittelst eines Mechanismus beständig
einander genähert und gegenüber gehalten werden, ohne daß ihre Verbindung mit der
galvanischen Säule nur einen Augenblick unterbrochen würde.
Man sollte nun glauben daß, nachdem das Licht so regulirt worden ist, weiter nichts
zu thun wäre, als das optische System des Gasmikroskops davor anzubringen. Dieß gibt
jedoch keine guten Resultate, und zwar aus folgendem Grunde: um sehr divergirende
Strahlen in sehr convergirende zu verwandeln, pflegt man zwei starke Linsen von
Kronglas anzuwenden; allein da das leuchtende Ende der Kohle ein sehr kleiner Punkt
ist, so unterliegt das im Focus der Linsen erzeugte Bild dieses Punkts so vielen
Aberrationen der Sphäricität und der Brechbarkeit, daß man hätte neue Krümmungen
versuchen und die Collectiv-Objectivgläser achromatisiren müssen. Es schien
aber einfacher, sich eines belegten Hohlspiegels so zu bedienen, daß der vor diesem
Spiegel und etwas über seiner Achse angebrachte Leuchtpunkt in etwas größerer
Entfernung und unterhalb dieser Achse ein deutlicheres und achromatisches
vergrößertes Bild hervorbringen kann.
Es wurde demnach ein Hohlspiegel von 8 Centimeter Brennweite und 10 Centimeter
Durchmesser construirt. 15 Centimeter von den Kohlen angebracht, erzeugte er in
einem Abstand von beiläufig 20 Centimetern ein etwas vergrößertes, achromatisches
und hinlänglich deutliches Bild derselben, obgleich die entgegengesetzten Strahlen
des convergirenden Kegels unter sich einen Winkel von 25 bis 30 Graden bilden; auf
diese Art kann man die Gegenstände gehörig erhellen, was mit Linsen schwer zu
erreichen wäre.
Das von der positiven KohlePositive Kohle wird die genannt, an welcher sich
die positive oder Glaselektricität der Säule anhäuft, und aus gleichem Grund
negative Kohle die, an welche sich die
negative oder Harzelektricität begibt. ausströmende Licht, so auf einem weißen Papier in einen Focus gesammelt, ist
so glänzend, daß das Auge den Glanz desselben kaum ertragen kann; aber auch die
denselben Weg gehenden Wärmestrahlen erhöhen hier die Temperatur so, daß die
organischen Substanzen darin beinahe sogleich verkohlt werden. Bei näherer
Betrachtung jedoch fand man, daß diese strahlende Wärme nicht identisch ist mit der
von der Sonne ausgehenden, und daß ihr der Weg viel leichter zu versperren ist.
Zu diesem Behufe brachten wir vor dem Hohlspiegel ein Gefäß mit parallelen Seiten aus
weißem polirtem Glase an, welches mit einer gesättigten klaren Alaunauflösung
gefüllt war. Bei dieser Einrichtung verliert das die flüssige Masse durchdringende
Licht größtentheils seine Wärme, daher die Beobachtungen so lange fortgesetzt werden
können als man will.
Bei der Ausführung des Apparats wurde auf Beibehaltung der Beweglichkeit des
Hohlspiegels vor- und rückwärts gesehen, um den Abstand, in welchem sich der
Focus bildet, in derselben Richtung verändern zu können, wodurch das Focus glas der Sonnenmikroskope ersetzt wird; ferner
gestattet die Leichtigkeit, mit welcher der Hohlspiegel um seinen horizontalen
Durchmesser gedreht werden kann, den Verrückungen zu begegnen, welche der
Leuchtpunkt nach der Senkrechten erfahren könnte; hinsichtlich jener aber, die er in
horizontaler Richtung erfahren würde, bewegt sich das ganze Linsensystem sammt dem
Objectträger des Mikroskops als eine Masse und stellt sich vor den Lichtfocus.
Alles was zur Erzeugung des Lichts gehört, wurde in einen Behälter eingeschlossen,
woran man Oeffnungen anbrachte, die mit sehr dunkel gefärbten Gläsern versehen sind,
durch welche dem Experimentator die Ueberwachung dieses Lichts möglich gemacht ist,
das er übrigens nach Belieben auslöschen und wieder anzünden kann.
Um der Anhäufung der durch das Weißglühen der Kohlen entwickelten ungeheuren Hitze
vorzubeugen, wurde ebenfalls eine unten zu beschreibende Vorkehrung getroffen.
Der den Apparat speisende Strom wird, wie schon gesagt, durch eine Bunsen'sche Kohlenbatterie hervorgebracht. Es sind
wenigstens 60 Paare erforderlich. Da diese Batterie nicht von constanter Wirkung ist
und in den ersten
Augenblicken eine zu große Menge Elektricität geben würde, später aber nur mehr die
nöthige, so mußte auf dem Wege des Stroms ein unter der Hand des Experimentators
befindlicher Regulator angebracht werden (siehe unten).
Nachdem wir diesen Apparat speciell zu mikroskopischen Demonstrationen bestimmt
hatten, widmeten wir uns einigen optischen Versuchen, nach deren Resultaten wir
glauben, daß er keiner bedeutenden Veränderungen mehr bedarf, um damit die Versuche
wiederholen zu können, wozu bisher das Sonnenlicht nöthig war.
Der ganze Apparat, mit Ausnahme der Batterie, wurde von Hrn. Ch. Chevalier hergestellt und die Mitwirkung dieses
geschickten Technikers war uns bei unsern Bestrebungen sehr behülflich.
Im Wesentlichen beruht unsere Anwendung des galvanischen Lichtes zu mikroskopischen
Demonstrationen auf folgenden Principien:
1) Anwendung von Kohlenprismen statt der bisherigen Kohlenkegel, damit sie in der
ganzen Länge, in welcher sie weißglühen müssen, einen gleichen Querschnitt
darbieten.
2) Vornahme des Processes an freier Luft und nicht im luftleeren Raume, nicht einmal
in geschlossenem Gefäß mit parallelen Glasseiten.
3) Anwendung der sogenannten Gaskohle, welche am besten
leitet und zugleich am wenigsten schnell verbrennt, zur Lichtentwickelung.
4) Unausgesetztes Ausgleichen des Kohlenverbrauchs, wobei sie durch einen dem
Experimentator zur Hand befindlichen Mechanismus fast in Berührung mit einander
erhalten werden.
5) Sammeln des so erzeugten Lichts in einem auf den zu beobachtenden Gegenstand
convergirenden Kegel mittelst eines belegten Hohlspiegels.
6) Mäßigung der Intensität der an denselben Punkten, wie das Licht, concentrirten
Wärme durch Dazwischenbringen eines mit gesättigter Alaunlösung angefüllten
Gefäßes.
7) Einschließen der weißglühenden Kohlen in ein der Luft sehr zugängliches Gefäß,
damit kein anderer Strahl, als die zur optischen Wirkung beitragenden, sich nach
außen verbreite.
8) Erzeugung des Stroms mittelst einer Bunsen'schen
Batterie von wenigstens 60 Paaren.
9) Regulirung des Stroms durch einen aus zwei dreieckigen, in schwach angesäuertes
Wasser getauchten Platinblechen, bestehenden Regulator.
Wir schreiten jetzt zur genauen Beschreibung des photo-elektrischen
Mikroskops.
Fig. 1 zeigt
das Mikroskop in der Vorderansicht. Fig. 2 ist ein senkrechter
und Querdurchschnitt auf der Linie AB des
Längendurchschnitts Fig. 3.
Fig. 4 ist ein
senkrechter Durchschnitt des Hohlspiegels und Fig. 5 zeigt das
Objectivglas und die Zusammenstellung derachromatischen Linsen, welche das Mikroskop
vervollständigen; beide letztere Figuren sind in einem größern Maaßstab
gezeichnet.
Ein Theil des Apparats ist dazu bestimmt, den zu beobachtenden Gegenstand lebhaft zu
beleuchten; der übrige bewirkt die Vergrößerung nach schon längst bekannten
Principien und wurde dem gewöhnlichen Sonnenmikroskop entlehnt.Eine gute Beschreibung des Sonnenmikroskops findet man im Manuel du micrographe von Ch. Chevalier.
Die verschiedenen Theile, aus welchen der neue Apparat zusammengesetzt ist, befinden
sich theils innerhalb, theils außerhalb des Kastens A;
die zur Beleuchtung des Objects beitragenden sind vorzüglich in das Innere
verwiesen; dieselben sind in den Figuren 2 und 3 zu sehen. Sie
sollen hier zunächst aufgezählt und ihr Zweck erklärt werden.
Das von der galvanischen Säule erzeugte Licht kömmt am Punkte a, am Ende des Kohlenstäbchens, welches mit dem positiven Pole einer
starken Batterie in Verbindung steht, zum Vorschein. Dieser Kohle gegenüber sieht
man eine andere ähnliche a', die mit dem negativen Pole
in Verbindung steht; diese sehr dünnen Kohlenstäbchen stecken jedes in einer Art
Bleistiftrohr durch Vermittelung zweier Halbcylinder von zusammengeklebten Kohks b, b', welche in metallene Zwingen c, c eingepaßt sind; diese Zwingen werden jede von
Stäben c, d gehalten, welche sich bis c', d' verlängern.
Die Kohlenträger sind vom Apparate nicht unzertrennlich und können, so oft die Kohlen
gewechselt werden sollen, von Hand heraus genommen werden: doch sind sie während des
Versuchs mit einem der Pole der Säule in Verbindung; außerdem müssen sie, um die in
Folge des Abbrennens der Kohle eintretende Entfernung von einander wieder
aufzuheben, und um den Durchgang des Stroms nach Belieben herzustellen oder zu
unterbrechen, zweierlei Bewegungen zu machen im Stande seyn. Diesen Bedingungen
wurde durch folgende Vorrichtung entsprochen.
k, l, Fig. 3, sind die Stützen
der Kohlenhälter, deren jede mit zwei Rändern e, e'
versehen ist; an den Punkten, wo diese Buchstaben stehen, wurden Kerben
angebracht, in welchen die Stäbe der Kohlenhälter stecken; bei der senkrechten
Stellung des Apparats würden diese in das Innere des Kastens fallen, wenn sie nicht
an ihrer Stelle gehalten würden durch die Federn f, f,
die in directer metallischer Verbindung stehen mit den Ringen o, o', welche selbst mit den Polen der Säule communiciren. Sobald demnach
zwischen den beiden Kohlenenden der Contact hergestellt wird, tritt die Elektricität
in Circulation.
Obwohl durch die Federn gedrückt, können die Kohlenhälter sich doch auf verschiedene
Weise bewegen. Der Träger l ist auf einer senkrechten
Achse i' befestigt, um welche er sich drehen kann, wenn
der Experimentator einen kleinen daran befestigten Hebel in Bewegung setzt; dieser
Hebel, welcher an der Vorderseite des Kastens hervortritt, endigt mit einem Knopfe
v, Fig. 1; die Folge davon
ist, daß das Kohlenende a' den Bogen eines Kreises,
dessen Mittelpunkt in der Achse i' liegt, horizontal
beschreibt.
Der Träger k hingegen dreht sich um eine sehr kurze
horizontale Achse j', wenn der Experimentator den Knopf
v'' ergreift, der außerhalb des Kastens am Ende
eines an demselben Träger befindlichen kleinen Hebels angebracht ist. In Folge
dieser Bewegung beschreibt das Ende der Kohle a in einer
senkrechten Ebene einen Kreisbogen, dessen Mittelpunkt mit x bezeichnet ist.
Sind nun die Spitzen a, a' hinlänglich lang, so können
sie vermöge der zwei so eben beschriebenen Bewegungen natürlich aneinanderstoßen;
allein sie verzehren sich in Folge der lebhaften Verbrennung, deren Sitz sie sind,
und obwohl sie am Anfang des Versuchs in Contact gebracht werden, sind doch schon
ein paar Augenblicke hinreichlich, um einen solchen Abstand zwischen ihnen
hervorzubringen, daß derselbe dem Strom ein unübersteigliches Hinderniß wird. Diesen
Abstand mußte man daher wieder auszufüllen suchen, was auf folgende Weise gelang. Da
die Stäbe der Kohlenhälter cylindrisch sind, so können sie, obwohl durch ihre resp.
Federn gedrückt und ohne daß sie aufhören mit ihnen in Berührung zu seyn, in den
Kerben der Träger gleiten. Wenn sich demnach in Folge der Verbrennung die
Kohlenspitzen a, a' von einander entfernen, so braucht
man nur auf die freien Enden c', d' der Stäbe zu
drücken, um diese Wirkung sogleich wieder aufzuheben. Dieß bewirkt man von außen
mittelst eines Mechanismus, welcher aus zwei an ihrem obern Rande gezahnten
Metallstangen h, h besteht, in welche Getriebe
eingreifen, deren Köpfe i', i' vorne an dem Kasten
hervortreten. Diese gezahnten Stangen bewegen sich horizontal, indem sie sich von
einander entfernen oder einander nähern.
Auf der gegen das Innere des Kastens A gekehrten
Oberfläche der Stangen sieht man zwei Metallflächen g, g
sich senkrecht erheben, welche genug hervorstehen, damit sie durch die Bewegung der
Stange fortgezogen, die Kohlenhälter nach Bedarf vor sich her treiben. Der Lauf der
Verzahnung muß natürlich der Länge der Kohlen gleich seyn.
Dieß also sind die Anordnungen, welche zur Erzeugung und Unterhaltung des
elektrischen Lichts am Punkt a getroffen wurden.
Wir wollen nun zur möglich nützlichsten Anwendung dieses Lichtes schreiten.
Das Mikroskop, welches man in Fig. 2 im Profil vor dem
Kasten stehen sieht, erfordert, daß ein conischer Büschel intensiven Lichts in die
Oeffnung m trete, dessen Achse mit der des Instrumentes
zusammenfällt. Doch sieht man, daß der Punkt a ziemlich
über dieser Achse liegt; auch soll derselbe kein directes Licht liefern, und erst
nachdem sie sich auf dem Hohlspiegel C reflectirt haben,
vereinigen sich die Strahlen in einem Focus m und fallen
auf den zu beobachtenden Gegenstand.
Die Lage des Focus m ist sehr wichtig; auch hängt sie von
derjenigen des Punktes a ab, welchen aber der
Experimentator nicht ganz fixfir erhalten kann; es muß sonach den möglichen Verrückungen begegnet
werden.
Mag der Focus m vor- oder rückwärts zu gelangen
streben, so kann auch der Hohlspiegel C, von der
horizontalen Säule D getragen, mittelst des Getriebes
E, welches in eine Verzahnung eingreift, zurück oder
vorwärts geschoben werden; geht der Focus m nach oben
oder unten, so wird der Hohlspiegel, welcher sich um seinen horizontalen Durchmesser
n', n' drehen kann, mittelst einer in der
viereckigen Röhre G, die durch die Säule D hindurch geht, verborgenen endlosen Schraube mehr oder
weniger geneigt; diese Schraube greift in einen an der Fassung des Spiegels
befestigten Sector ein. Die Drehung wird der Schraube durch den geränderten Kopf j gegeben.
Es bleibt nun noch eine mögliche Verrückung des Focus m
übrig, nämlich zur Rechten oder Linken der Achse des Mikroskops. Deßhalb ist das
Mikroskop auf einem Brett P angebracht, welches durch
einen Bolzen N gehalten wird, der der Mittelpunkt der
kleinen Bewegungen ist, die nöthig sind, um dem Focus bei dieser letzten Art von
Verrückung zu folgen. Hiemit ist nun das Object lebhaft beleuchtet; man hat nun, um
ein vergrößertes Bild zu erhalten, nur mehr das System achromatischer Linsen (mit
kurzer Brennweite) des Sonnenmikroskops vorn anzubringen; das Object muß genau in
die Mitte des Gesichtsfelds gebracht und in eine Zange gesteckt werden, die es hält;
man stellt das
Instrument genau ein, das Licht dabei wohl überwachend durch Zurücktreiben der
Kohle, Wiederherstellen des Focus etc. Allerdings hat ein einziger Experimentator
damit genug zu thun; doch ist die Sache möglich und wir haben es mehreremale
bewiesen. Auch kann man sich durch Vertheilung der Verrichtungen die Operation
erleichtern. Zu diesem Behufe wurden noch einige Theile hinzugesetzt, von welchen
bisher noch nicht die Sprache war.
So sieht man bei i'', i''', Fig. 3, zwei Getriebköpfe,
ähnlich jenen an der Vorderseite des Kastens; mittelst ihrer kann eine hinter dem
Kasten stehende Person, wenn sie die Arme mäßig ausstreckt, sich ausschließlich der
Unterhaltung und Direction des Lichts widmen.
Unterhalb dieser Getriebköpfe sieht man in Fig. 3 zwei kleinere
Knöpfe l', l'', die durch die Stängelchen p', p'' mit den Knöpfen v',
v'' verbunden sind, welche sich ebenfalls auf der Vorderseite des Kastens
befinden und wie sie dazu dienen den Kohlenträgern die Bewegungen, deren sie fähig
sind, zu ertheilen. Die hinter dem Kasten stehende Person hat demnach diese vier
wichtigen Theile unter Händen und dirigirt mittelst derselben die Kohlenstäbchen,
vorausgesetzt jedoch daß sie sehen kann was sie thut.
Zu diesem Behufe wurde bei O ein kleines Thürchen
angebracht, in welches schwarzes Glas eingesetzt ist, das den Lichtglanz beinahe
ganz ertödtet und nur so viel Licht hindurchläßt, als man braucht um die Lage und
den Zustand der Kohlen zu beurtheilen. Wenn die Person, welche das Licht regiert,
ihr Geschäft gut verrichtet, so hat die vor dem Kasten befindliche und das Mikroskop
handhabende Person nicht mehr zu thun, als wenn sie mit einem Sonnenmikroskop
operirte.
Bei unserm Apparat besteht das eigentliche auf dem Brette P angebrachte Mikroskop L aus einer
viereckigen verzahnten Säule t, Fig. 2, auf welcher sich
vermöge eines Getriebes u ein Gehäuse v bewegt, welches eine Reihe achromatischer Linsen y, y enthält, deren Zusammensetzung Fig. 5 im Detail
ersichtlich ist.
Da die von der Verzahnung mitgetheilte Bewegung etwas rasch ist, wurde noch eine
langsame Bewegung hinzugesetzt, mittelst welcher genau auf den Punkt eingestellt
werden kann, was man durch Drehen der Kopfschraube x'
bewerkstelligt.
Auf dem Ende der Säule t gleitet mit Reibung ein zweites
viereckiges Gehäuse, welches eine kreisrunde Blendung p
trägt, die das Beobachtungsfeld begränzt und die schiefsten Strahlen aufhält; auf
der Vorderseite dieser Blendung ist ein Schirm q
befestigt.
Bei n sieht man eine Art Guckloch, mit einem beinahe
schwarzen Glas versehen; es entspricht einer im Brett P
angebrachten Oeffnung und gestattet die Kohlen zu beaufsichtigen, ohne daß man sich
blendet; will man direct in den Apparat hineinsehen, so braucht man nur auf die
Stange zu stoßen, damit sie sich um die Schraube n''
drehe, und dann ist die darunter liegende Oeffnung vollkommen frei gestellt.
Um alle Arten Gegenstände, die man beobachten will, zu halten, bedient man sich der
verschiedenen Federzangen r, r', aller oder einzelner,
welche alle ihren Stützpunkt auf dem Brette P haben.
Die ungeheure Menge strahlender Wärme, welche das Licht begleitet, würde sich wie
dieses im Punkte m concentriren, wenn nicht ein Gefäß
F mit parallelen Seiten, von weißem polirtem
Spiegelglas, dazwischen gesetzt würde, in welches man eine wasserhelle, gesättigte
Alaunauflösung gießt. Indem auf diese Weise das Licht zweimal durch die flüssige
Masse geht, hält diese die strahlende Wärme zum großen Theil auf, welche ohne diese
Vorsichtsmaaßregel die Substanzen desorganisirt und die in den Focus gebrachten
Gläser springen macht.
Eben diese Wärmeentwickelung bestimmte uns auch, den Kasten nicht ganz zu schließen
und ihn oben und unten mit zwei doppelten Reihen schräg stehender Eisenbleche K, Fig. 2, zu versehen. Das
Licht kann demnach nicht nach außen gelangen und dennoch erneuert sich die Luft und
circulirt frei im Innern des Kastens.
So vorgerichtet wäre der Apparat vollständig, wenn wir eine Batterie mit kräftigem
und constantem Strom besäßen. Die Bunsen'sche Batterie,
welche bis jetzt allein zu dieser Art von Versuchen ausreicht, erzeugt in den ersten
Augenblicken ein Feuer, welches gemäßigt und sogar sparsam angewendet werden
muß.
Zu diesem Behufe befindet sich unter dem Kasten ein Regulator, der aus zwei
Platinblechen b'', b''', Fig. 2, besteht, die in
eine Spitze auslaufen und durch einen verzahnten Träger S in veränderlicher Höhe gehalten werden; das eine dieser Bleche b''' steht durch einen Metallstreifen H und den Ring o'' mit dem
positiven Pol der Säule, und das andere, b'', durch
einen Metallstreifen H' mit dem Ring o in Verbindung; diese beiden Bleche können folglich
mehr oder weniger tief in das im Gefäß I enthaltene
schwach angesäuerte Wasser tauchen. Es ist von Wichtigkeit, daß diese Platinbleche
an einem nicht metallischen und nicht leitenden Stücke u' befestigt seyen, weil der Strom, welcher von einem Blech zum andern
durch den zwischen ihnen eingeschlossenen flüssigen Leiter zu gehen gezwungen ist,
mit dem Querschnitt dieses Leiters im Verhältniß steht.
Wir wollen den ziemlich complicirten Weg, den der galvanische Strom zu machen hat,
noch einmal durchnehmen; fangen wir bei seinem Austritt aus der Säule am positiven
Pol an, welcher sich am Ring o'' einhängt. Von da
gelangt er in den Regulator, begibt sich auf einem durchaus metallischen Wege bis
zum Bleche b''', verläßt dieses, geht durch die
Flüssigkeit, um sich auf das Blech b'' zu werfen, und
dann seinen Weg durch den Kupferstreifen bis zum Ring o
fortsetzend, findet er abermals einen ununterbrochenen Weg bis zum Punkt x, wo er die Feder verläßt, um in den Kohlenhalter und
in die Kohle selbst zu treten; an deren Ende gelangt, springt er auf die
entgegengesetzte Kohle über und bringt da die beabsichtigte Wirkung hervor. In die
zweite Kohle gelangt, geht er auf analogem Wege zurück, durch Kohlenhalter, Feder,
metallischen Conductor bis zu o', wo der negative Pol
der Säule eingehangen ist.
Der Apparat befindet sich auf einem Gestelle B, durch
welches er auf die geeignete Höhe gebracht wird. R ist
ein Fach, welches den Regulator trägt, und auf das alle zu den Versuchen
erforderlichen kleinen Gegenstände gelegt werden.
3 Meter weit vor dem Apparat spannt man einen weißen Schirm von wenigstens 1,50 Meter
Durchmesser aus; am besten bedient man sich hiezu eines etwas starken, gut
gespannten, weißen Papiers.
Um einen hinlänglich starken Strom zu erhalten, benützten wir bis jetzt eine Bunsen'sche Batterie von wenigstens 60 Paaren, wie Hr.
Deleuil sie construirt. Wollte man diese Zahl noch
überschreiten, um eine noch etwas größere Intensität zu erzeugen, namentlich aber
länger fort operiren zu können, so müßte man sie wenigstens auf 120 vermehren. In
diesem Falle würde man zwei Batterien machen, deren jede ihren negativen und
positiven Pol hätte; die gleichnamigen Pole würde man dann unter sich vereinigen und
die vier Leiter würden sich auf zwei reduciren, welche man, wie die einer
gewöhnlichen einfachen Säule anwenden würde. Bei der Bunsen'schen Batterie ist der positive Pol das mit einem Kohlenelement
schließende Ende, der negative Pol aber das Ende, welches mit einem Zinkelement
schließt.
Dieses Verfahren, zwei gleich starke Batterien mit einander zu verbinden, bringt
dasselbe Resultat hervor, als wenn man die Oberfläche der Elemente verdoppelte, ohne
ihre Anzahl zu vergrößern.
Die kleinen Kohlenstäbchen a, a' müssen von einer Kohle
ganz eigenthümlicher Art verfertigt werden; man muß sie aus jenen dichten und
compacten Massen nehmen, welche sich an den innern Wänden der Cylinder (Retorten) absetzen, worin die
Steinkohlen behufs der Gewinnung des Leuchtgases destillirt werden.
Diese Kohlenblöcke sind sehr hart und werden schwer angegriffen; um sie
zuzuschneiden, muß man daher das Verfahren anwenden, dessen man sich bedient um die
Edelsteine anzuschneiden. Man macht viereckige Stäbchen von 10 Centimeter Länge und
nur 3 Millimeter Breite auf jeder Seite daraus.
Will man operiren, so ist es wesentlich, daß man den Apparat vorher centrirt. Ich
nehme an, daß der Zeitpunkt da sey, wo die Säule in Thätigkeit ist und die Pole an
ihren respect. Ringen o' und o'' eingehangen sind. Man hält die mit frischen Stäbchen versehenen
Kohlenhälter in der Hand; um sie an ihre Stelle zu bringen, entfernt man zuerst die
Metallstangen h, h mittelst der Knöpfe i, i möglichst weit aus einander; hiedurch kommen die
kleinen Flächen g, g in großer Entfernung von einander
zu stehen, so daß sie sich an die Wände des Kastens anlegen. Oeffnet man nun eine
der Thüren T oder T', welche
an den Seiten des Kastens angebracht wurden, so sieht man frei in das Innere. Es ist
daher leicht die Kohlenhälter zu ergreifen, die Enden c',
d' ihrer Stäbe unter die Federn f, f zu
bringen, sie etwas zu erhöhen und den Gegenstand, wenn er sich den Kerben e' gegenüber befindet, zu verlassen; zu gleicher Zeit
stößt man diese Kohlenhälter zurück, bis die Enden c',
d' an den Flächen g, g anstehen.
Wenn die Kohlenstäbchen von rechter Länge genommen wurden, so muß ein gewisser
Abstand zwischen ihren Enden a, a' stattfinden; dieß ist
der Augenblick, sich vor den Kasten Fig. 1 zu stellen, das
Brett P um den Bolzen N zu
drehen oder ganz wegzunehmen, um die Oeffnung V, Fig. 2, und
folglich auch die Kohlen von ihrer Verdeckung zu befreien. Man erfaßt die Köpfe der
Getriebe und setzt sie in Bewegung, um den Zwischenraum, welcher die Enden a und a' der Kohlen trennt,
auszufüllen läßt aber die Wirkung des einen oder andern dieser Getriebe in der Art
vorwalten, daß der Contact der Kohlen ziemlich genau in der mittlern Ebene des
Apparats stattfindet.
Ist alles so vorgerichtet und findet der Contact statt, so muß das Licht erscheinen;
um es wieder verschwinden zu machen, braucht man nur, indem man an den Knopf v' stößt, die negative Kohle auf eine dem Strome
unüberspringbare Entfernung zu rücken. Um es wieder zu erzeugen, braucht man auf
diesen Knopf nur in entgegengesetzter Richtung zu wirken, um die negative Kohle
wieder mit der andern in Berührung zu bringen, und wenn dieß nicht hinreichen
sollte, auf einen der Knöpfe i'', i''' zu wirken.
Hierauf bringt man das Brett P wieder an seinen Platz in
eine beinahe senkrechte Lage, läßt sodann das Licht erscheinen und sieht durch die
Thüre T zu, ob der reflectirte Büschel in die Oeffnung
m fällt; sollte er nicht hineinfallen, so würde man
ihn dazu bringen, indem man entweder mittelst des Knopfes j die Neigung des Hohlspiegels verändert, oder das um den Bolzen N bewegliche Brett P etwas
schief stellt.
Geht der reflectirte Lichtbüschel durch die Oeffnung m,
so sieht man das Feld des Instrumentes sich leuchtend auf die Schirmwand
projectiren, und um das Maximum von Intensität zu erhalten, braucht man nur den
Hohlspiegel C mittelst des Knopfes E vorwärts oder rückwärts zu stellen.
Während aller dieser Vorbereitungen dürfen die Bleche des Regulators kaum ins
angesäuerte Wasser des Gefäßes I tauchen, und erst wenn
der wirkliche Versuch beginnt, läßt man sie etwas tiefer hinein.
Bei der ersten Anwendung des Apparats ist einiges Probiren nöthig, um die Intensität
kennen zu lernen, welche man dem Strom geben muß, die zum Theil von der Kraft der
Batterie, zum Theil aber von der Stellung des Regulators abhängt.
Ist die Intensität zu stark, so consumiren sich die Kohlen sehr schnell und
entwickeln eine solche Hitze, daß sie dem zunächstbefindlichen Theile des Apparats
schädlich wird; ist die Intensität zu schwach, so ist auch das Licht schwach,
vorzüglich aber unstät, indem die geringste Spur von Unreinigkeit oder Asche dem
Durchgang des Stroms ein Hinderniß wird.
Wegen der Leichtigkeit, mit welcher das elektrische Licht nach Belieben ausgelöscht
und wieder entzündet werden kann, läßt man dasselbe niemals unnöthig fortdauern;
während dieser Unterbrechungen aber wären der Apparat und die Versammlung in
vollkommene Finsterniß versetzt. Diesem Uebelstand begegnet man dadurch, daß man ins
Innere des Kastens ein brennendes Wachslicht bringt; die Vorkehrung mit den schrägen
Blechen K gestattet demselben recht gut fortzubrennen
und bewirkt selbst, daß es nicht durch die Hitze schmelzen kann. Man kann dadurch
auch jederzeit im Innern des Kastens sehen, wo sich die einzelnen Dinge befinden,
selbst wenn ihn die Elektricität nicht erhellt; man braucht zu diesem Behufe nur das
Guckloch n aufzudrehen oder das kleine Thürchen O zu öffnen.
Ist alles vorbereitet, und soll der Versuch wirklich angestellt werden, so stellt
sich der eigentliche Experimentator vor den Apparat rechts hin; in dieser Stellung
hat er alle wichtigen Theile zur Hand; er sieht, was innen vorgeht durch das
Guckloch n und kann auch auf die Schirmwand Hinsehen; er
läßt sonach mittelst des Knopfes v' das Licht
erscheinen, indem er dafür sorgt, daß die positive Kohle a etwas vor der negativen Kohle a' bleibt und
bringt sie durch die verschiedenen oben angegebenen Handgriffe auf die höchste
Intensität. Man bringt das Object in die Zange r,
nöthigenfalls unter Beihülfe anderer kleinerer Zangen r',
r' und setzt in den Punkt ein, wie bei jedem optischen Instrument.
So lange die Beobachtung dauert, müssen die Kohlen oft und in kleinen Rucken einander
genähert werden, was der Experimentator, wenn er allein ist, mittelst der
Getriebknöpfe i', i' bewerkstelligt.
Bedient er sich eines Gehülfen, so stellt sich dieser hinter den Kasten und erreicht,
die Arme ausbreitend, die Getriebknöpfe i'' und i''' und die Knöpfe l', l'';
zu gleicher Zeit sieht er durch das schwarze Glas der Thüre O die Verbrennung der Kohlen und kann das Resultat derselben, über den
Apparat hin die Schirmwand betrachtend, beurtheilen; er kann sogar über den Strom
nach Belieben disponiren, weil er den Regulator zu Handen hat.
Ein in dieser Weise construirter Apparat wurde vor der Société d'Encouragement in ihrer Sitzung am 12. März 1845
producirt und diente der zahlreichen Versammlung nicht nur vergrößerte Bilder vorher
präparirter und aufbewahrter Gegenstände vorzuführen, sondern auch die der
Krystallisation der Salze, lebende Thierchen und die Circulation des Bluts bei einem
lebenden Thiere zu zeigen.
Auch zeigten wir mit diesem Apparate auf dem Schirme das vergrößerte Bild der
glühenden Kohlenenden; bei diesem neuen Versuche wurde der Focus des Lichts selbst
der zu beobachtende Gegenstand.
Das elektrische Licht besitzt eine trügerische Eigenschaft, die man wohl kennen muß;
in den ersten Augenblicken wo man es erblickt, blendet es sehr und man kann es nicht
unverwandt betrachten; nach und nach aber gewöhnt man sich daran und hierin liegt
die Gefahr; wer die blendenden Strahlen des elektrischen Lichts lange fort
betrachtet, wird in der Nacht, welche darauf folgt, von einer heftigen und sehr
schmerzhaften Augenentzündung ergriffen. Durch mehr oder weniger dunkel gefärbte
Gläser kann man sich vor solchen Anfällen schützen.