Titel: | Bunsen's Photometer. |
Fundstelle: | Band 111, Jahrgang 1849, Nr. XXXIV., S. 186 |
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XXXIV.
Bunsen's Photometer.
Mit Abbildungen.
Bunsen's Photometer.
Dr. Fyfe beschreibt in seiner
Abhandlung „über die Leuchtkraft der Steinkohlengase“ (S. 132
im vorhergehenden Heft des polytechn. Journals) Versuche welche er in dieser
Hinsicht mittelst eines von Prof. Bunsen in Marburg erfundenen Photometers angestellt hat, dessen
Princip ihm mündlich mitgetheilt wurde; er rühmt die große Empfindlichkeit dieses
neuen Photometers, welcher überdieß Vorzüge vor der bekannten Schattenprobe hat. Die
unlängst erschienenen „Supplemente zur ersten
Auflage von Müller-Pouillet's Lehrbuch der Physik und
Meteorologie“ enthalten folgende nähere Beschreibung dieses
Photometers und seiner Anwendung:
„Das Princip dieses Photometers beruht auf dem Umstande, daß eine ungleich
transparente Fläche nur dann von homogener Helligkeit erscheint, wenn sie von
beiden Seiten Lichtmengen von gleicher Intensität empfängt, daß dagegen der
durchscheinende Theil gegen den weniger durchscheinenden sich dem Auge an der Seite dunkler
darstellt, wo die Intensität des sie beleuchtenden Lichtes überwiegt.
Textabbildung Bd. 111, S. 186
Wird z.B. ein Blatt starkes Zeichenpapier, welches von a bis b mit Stearinsäure getränkt ist,
von beiden Seiten durch zwei Lichtquellen A und
B
gleich stark erleuchtet, so erscheint der
getränkte und nicht getränkte Theil von gleicher Helligkeit und beide lassen
sich nicht durch das Auge vonvou einander unterscheiden. Die Ursache dieser Erscheinung ist leicht
verständlich; denn faßt man z.B. die von B aus
erleuchtete Fläche ins Auge, so sieht man sogleich, daß sie (der Einfachheit
wegen von parallelen Strahlen erhellet gedacht) auf allen Punkten eine
gleiche Lichtmenge empfängt, die theils zurückgeworfen, theils je nach dem
Grade der Transparenz hindurchgelassen wird. Denkt man sich nun zunächst die
Lichtquelle A hinweg, so wird die Papierfläche,
trotz der gleichen auf sie von B aus
auffallenden Lichtmenge, nicht homogen, sondern bei ab dunkel und bei bc hell erscheinen, weil bei ab mehr Licht durch das transparentere
Papier verloren geht als bei bc. Denkt man
sich dagegen das Papier von der Seite A her
gleich stark beleuchtet, so muß der Verlust an Helligkeit, welchen die B zugekehrte Seite des Papiers erleidet, durch
das von A her durchgelassene an Intensität
äquivalente Licht genau compensirt werden und die Papierfläche gleich hell
erscheinen, wie ungleich ihre Transparenz bei ab und bc auch seyn mag. Durch
eine ähnliche Betrachtung läßt sich beweisen, daß wenn von A her intensiveres Licht auffällt als von B, das transparentere Papierstück ab von B
gesehen heller, und umgekehrt, wenn von A her
weniger Licht kommt als von B, dunkler
erscheinen muß als bc.
Die Einrichtung des auf dieß Princip gegründeten Photometers ist folgende: a, a ist ein hölzernes Gestell, welches die am Rande
mit einer Maaßeintheilung versehene Rinne b, b
trägt, in welcher der Photometerkasten c sich so
verschiebt, daß er in beliebige Entfernungen von der zu untersuchenden
Lichtquelle gebracht werden kann. Der inwendig geschwärzte Photometerkasten c enthält eine möglichst constante Lichtquelle, etwa
eine Argand'sche Lampe, und ist mit einem Auszugsrohre d versehen, dessen äußere Oeffnung durch ein transparentes
Papier-Diaphragma verschlossen ist. Dieses Diaphragma besteht in einem weißen, mit
Stearinsäure getränkten Zeichenpapier, in dessen Mittelpunkt ein kleiner nicht
getränkter Ring von dem Umfang einer Erbse frei gelassen ist.
Textabbildung Bd. 111, S. 187
Um dieß zu bewerkstelligen, legt man das Papier auf eine erwärmte Platte und reibt
geschmolzene Stearinsäure (von einem Stearinlichte) in immer engeren Kreisen mit
dem Finger darauf umher, bis noch eine kleine ungetränkte Kreisfläche übrig
bleibt. Legt man in den Mittelpunkt dieser Kreisfläche ein Körnchen Stearin,
während das Papier auf der heißen Unterlage liegt, so gelangt man leicht dahin,
einen kleinen regelmäßigen ungetränkten Ring auf dem gleichmäßig vom Stearin
durchdrungenen Papiere herzustellen.
Betrachtet man das Diaphragma, während es durch eine möglichst constante
Lichtquelle im Inneren des Kastens erhellt ist, von einem dunkeln Raume aus, so
erscheint der ungetränkte Ring des Papiers schwarz auf weißem Grunde. Bringt man
ein Licht vor das Diaphragma, so wird der dunkle Ring in dem Maaße heller, als
ihm das Licht näher und näher rückt, bis er in einer gewissen Entfernung völlig
verschwindet, und bei noch größerer Näherung des Lichtes hell auf dunklerem
Grunde wieder zum Vorschein kommt. Die Durchgangsphase, wo der Ring
verschwindet, läßt sich daher sehr scharf bestimmen. Hat man den
Photometerkasten der zu untersuchenden Lichtquelle so weit genähert, daß man den
Ring auf dem Diaphragma nicht unterscheiden kann, daß er also weder heller noch
dunkler erscheint als der Grund, so erhält man das umgekehrte
Intensitätsverhältniß der zu vergleichenden Lichtquellen, d.h. der im Kasten und
derjenigen welche von außen her das Diaphragma bescheint, wenn man die
Entfernung derselben vom Diaphragma mißt und aufs Quadrat erhebt.
Um die Intensität etwas verschieden gefärbten Lichtes zu vergleichen, reicht es
hin, das Instrument weniger empfindlich zu machen, d.h. den Unterschied der
Transparenz durch Anwendung eines dickeren Papieres zu verringern. Die Wirkung,
welche dadurch erreicht wird, ist leicht ersichtlich. Denn denkt man sich z.B.
die vordere Fläche durch röthliches Licht, die hintere aber durch weißes
erhellt, so wird an den transparentesten Theilen stets eine größere Menge
durchgelassenes rothes Licht durch weißes von der anderen Seite her ersetzt,
während der weniger transparente Theil weniger rothes Licht hindurchläßt, was
durch weißes von hinten ersetzt wird. Der transparentere Theil erscheint daher
stets etwas blasser roth gefärbt als der andere. Verringert man aber den
Unterschied in der Durchscheinheit, so wird der Farbenunterschied für das Auge
nach und nach verschwindend, während man den Uebergang von Hell in Dunkel noch
deutlich wahrnehmen kann. Statt ein stärkeres Papier anzuwenden, ist es in
solchen Fällen noch besser, das Diaphragma zwischen zwei mattgeschliffene
Glasplatten zu bringen.“