Titel: | Ueber die Anwendung ebener Spiegel zum Telegraphiren. |
Autor: | G. Decher |
Fundstelle: | Band 141, Jahrgang 1856, Nr. LXV., S. 269 |
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LXV.
Ueber die Anwendung ebener Spiegel zum
Telegraphiren.
Ueber die Anwendung ebener Spiegel zum Telegraphiren.
Bekanntlich werden die bei trigonometrischen Vermessungen zum Signalisiren
angewendeten Heliotrope von Gauß und Steinheil von den Geometern zugleich als Telegraphen
benützt, indem sie sich aus wiederholten, kürzere und längere Zeit andauernden
Unterbrechungen des von den ebenen Spiegeln dieser Instrumente reflectirten
Sonnenlichtes oder auch umgekehrt aus wiederholten, kürzere und längere Zeit
dauernden Lichtblitzen ein System von bestimmten Zeichen bilden oder ein ganzes
Alphabet zusammensetzen, mit dessen Hülfe eine schnelle Verständigung zwischen je
zwei weit von einander entfernten Beobachtern erzielt wird. Dieselbe Anwendung haben
diese Instrumente auch im Kriegswesen gefunden, wo sie bei günstigen Local-
und Witterungs-Verhältnissen zur schnellen Korrespondenz zwischen getrennten
Truppen-Abtheilungen, Festungen u.s.w. höchst dienlich seyn können, und dazu
auch bei dem königl. bayer. General-Quartiermeister-Stabe schon seit
langer Zeit eingeführt seyn sollen; der ausgedehnteren Anwendung der genannten
Instrumente zu dem besonderen Zwecke des Telegraphirens scheint indessen deren
Construction bisher hindernd in den Weg getreten zu seyn, wenigstens ist bis jetzt
darüber nichts bekannt geworden, daß man versucht habe, jene Instrumente dem
genannten Zwecke entsprechend abzuändern.
Einen solchen Versuch hat nun vor Kurzem ein Beamter des Algier'schen
Telegraphen-Dienstes, Hr. Leseurre, gemacht und
den französischen Ministerien des Krieges und des Innern ein dem Gauß'schen Heliotrop ähnlich construirtes Instrument als
einen neuen Telegraphen-Apparat vorgelegt, und nachdem derselbe auf Anordnung
dieser Ministerien bei der kaiserlichen Sternwarte unter der Leitung des Directors
derselben, Hrn. Leverrier, untersucht und geprüft worden
war, hielt der Kriegsminister, Marschall Vaillant, die
Sache für wichtig genug, um der Akademie der Wissenschaften über die Resultate
dieser Prüfung und der angestellten Versuche eine Mittheilung zu machenComptes rendus, Juni 1856, Nr. 24., welche das dem Instrumente zu Grunde liegende Princip als ein höchst
wichtiges und ersprießliches der Akademie zur Beachtung empfiehlt.
Der Kriegsminister spricht sich in dieser Zuschrift über die Bedeutung des Apparates
dahin aus, daß derselbe zufolge der angestellten Versuche insbesondere für Algier ein
wohlfeiles, schnelles und zur directen Verbindung der entferntesten Punkte überall
geeignetes Telegraphen-System abgebe, da der für die Herstellung anderer
Telegraphen ungünstig beschaffene südliche Theil dieses Landes gerade für das
vorliegende System vorzüglich geeignet sey; die Telegraphen-Posten könnten in
Entfernungen von zwanzig Meilen (lieues) auf den die
Sandwüsten beherrschenden Oasen errichtet werden, und die Schnelligkeit der
Herstellung, sowie das geringe Gewicht der Apparate seyen besondere Vorzüge dieser
tragbaren Telegraphen.
Nach der im Auszuge mitgetheilten Beschreibung des Hrn. Leseurre besteht dessen Instrument aus einem ebenen Spiegel, der die
Sonnenstrahlen reflectirt, und vor welchem inmitten des reflectirten Strahlenkegels
ein kleines astronomisches Fernrohr so befestigt ist, daß sein von dem Spiegel
abgewendetes Ocular auf einen vor ihm aufgestellten Schirm das Bild der
Sonnenscheibe und des Fadenkreuzes wirft, und aus der gegenseitigen Lage dieser
Bilder die Richtung der Achse des Lichtkegels in Bezug auf die optische Achse des
Fernrohres erkannt werden kann, indem diese Richtungen zusammenfallen, wenn der
Mittelpunkt des Sonnenbildes von dem Kreuzungspunkt der Fäden gedeckt wird.
Unterhalb dieses Fernrohres ist ein zweites stärkeres in der Art angebracht, daß die
optischen Achsen beider parallel sind, aber in entgegengesetzter Richtung liegen;
wenn daher das letztere auf einen bestimmten fernliegenden Punkt gerichtet und der
Spiegel richtig gestellt wird, so muß dieser Punkt offenbar von dem reflectirten
Lichtkegel beleuchtet werden. Dieser Kegel hat eine dem scheinbaren Durchmesser der
Sonne entsprechende Weite von 32 Minuten, so daß der Durchmesser der erleuchteten
Fläche nahezu 1 Procent der Entfernung beträgt und kleine Fehler in der Richtung des
Instrumentes keinen Nachtheil veranlassen. Um indessen den Apparat bei jedem Stande
der Sonne gebrauchen zu können, ist demselben wie bei einem Heliostat ein zweiter
Spiegel beigefügt, welcher das unmittelbar empfangene Sonnenlicht in der Richtung
der Erdachse auf den ersten Spiegel reflectirt.
Die Zeichen oder Buchstaben sollen aus kurzen und langen Blitzen zusammengesetzt und
dadurch gegeben werden, daß man einen nach Art der Jalousie-Läden
construirten Schirm, der den Spiegel bedeckt und durch eine Feder geschlossen
bleibt, durch einen Druck auf die Feder während kürzerer und längerer Zeiträume
öffnet; diese Zeichen werden sodann in der Schrift, wie bei dem elektrischen
Telegraphen von Morse, durch Punkte und Striche
dargestellt und zu Buchstaben und Wörtern verbunden.
Ueber die Größe der von Hrn. Leseurre angewendeten Spiegel
ist nichts bemerkt; er sagt nur: „die Intensität des reflectirten Lichtes
ist demjenigen Lichte gleich, welches ein der Spiegelfläche an Größe gleiches
Stück der
Sonnenscheibe gäbe, wenn es an die Stelle des Spiegels gesetzt
würde.“ Diese Bemerkung bedarf übrigens außer dem Zusatze:
„unter der Voraussetzung, daß alles Licht vollkommen reflectirt
würde“, noch eine weitere Erläuterung, da einerseits die Bezeichnung:
„ein Stück der Sonnenscheibe von derselben Größe wie der
Spiegel“ sehr unklar und das „an die Stelle des Spiegels
Setzen“ unrichtig ist. Da die Entfernung des die Zeichen empfangenden
Beobachters. vom Spiegel gegen die von der Sonne verschwindet, so erscheint diesem
die durch den Spiegel reflectirte Sonne immer unter einem Winkel von 32 Minuten; es
müßte ihm also der Spiegel selbst unter diesem Winkel erscheinen, wenn er darin die
ganze Sonnenscheibe erblicken wollte, wenn ihm also der Spiegel, von der
unvollkommenen Reflexion abgesehen, das Licht der ganzen Sonnenscheibe als Object
darbieten sollte. Dazu würde aber für die Größe des Spiegels fast 1 Procent der
Entfernung vom Beobachter erfordert, also z.B. für eine Entfernung von einer Stunde
= 12700 Fuß ein Durchmesser von 118 Fuß. Ein kleiner Spiegel läßt den Beobachter nur
einen entsprechenden Theil der Sonnenscheibe wahrnehmen, nämlich nur soviel, als er
durch eine der Spiegelfläche gleiche Oeffnung in einem dunkeln Schirme wahrnehmen
kann, wenn dieser in derselben Entfernung und in derselben Lage gegen den Beobachter
vor die Sonne gehalten würde, und die diesem Spiegel zukommende Lichtstärke verhält
sich zum Glanze der Sonnenscheibe, wie die dem Beobachter sich zeigende scheinbare
Größe der Spiegelfläche zu der scheinbaren Größe der Sonnenscheibe. Nehmen wir z.B.
an, der Spiegel sey ein Quadrat von 0,3 Meter Seite und seine Normale unter einem
Winkel von 60° gegen die Visionslinie des 10000 Meter = 2 1/2 Poststunden
entfernten Beobachters geneigt, so erscheint er diesem als ein Rechteck von 6
Secunden Breite und 3 Secunden Höhe; die Sonnenscheibe besitzt aber einen
Durchmesser von 1900 Secunden, und es verhält sich demnach die scheinbare Fläche des
Spiegels zur Sonnenscheibe wie 18 zu 2835000. Der Beobachter erblickt also in dem
Spiegel 1/157500 der Sonnenscheibe oder so viel, als wenn eine rechteckige Oeffnung
von 0,3 Centimeter Breite und 0,15 Centimeter Höhe in einem Schirm angebracht und
dieser in einer Entfernung von 100 Meter vor die Sonne gehalten würde; diese
Lichtstärke ist übrigens noch über 100mal größer als die der hellsten Fixsterne.
Die von den beiden obengenannten Ministerien zur Prüfung und Untersuchung des
Instrumentes ernannte Kommission hat am 30. März d. J. um 3 Uhr Nachmittags in
Gegenwart des Kriegsministers und des General-Directors der
Telegraphen-Linien zwischen den Thürmen von St. Sulpice und Mont Gery
Versuche angestellt und damit die glücklichsten Resultate erzielt. Der Apparat
gab trotz der nebligen Witterung Zeichen, die beinahe das Auge blendeten und selbst
wenn die Sonne durch weißes Gewölke verhüllt war, einen für das bloße Auge
empfindlichen, in dem Fernrohre aber einen sehr starken Glanz besaßen; außerdem ging
die Correspondenz rasch und ungehindert von statten. Die Kommission scheint jedoch
mit der complicirten und kostspieligen Construction des Hrn. Leseurre nicht einverstanden gewesen zu seyn und hat nicht dessen,
wahrscheinlich mit großer Genauigkeit von einem Mechaniker angefertigtes Instrument
bei ihren Versuchen benützt, sondern dazu von einem Schlosser und einem Zimmermanne
andere, dem besonderen Zwecke entsprechendere und einfachere Apparate ausführen
lassen, von denen indessen nur angegeben ist, daß sie auf einem starken hölzernen
Dreifuße angebracht waren und mittelst einer Boussole und einer Libelle orientirt
wurden. Zu diesen tragbaren Apparaten, von denen einer im Ganzen 8 Kilogramme wog,
wurden gewöhnliche Spiegelgläser von 0,12 Quadratmeter (über 1 Quadratfuß) Größe
verwendet, und der Schirm, mit welchem die Zeichen gegeben werden sollten, durch
eine Drehung des zeichengebenden Spiegels ersetzt, indem dieser durch eine Feder aus
der Beleuchtungs-Lage entfernt gehalten und in dieselbe erst durch einen
Druck mit dem Finger, welcher ihn an eine feste Leiste anschlagen ließ, versetzt
wurde, so daß er dann je nach der Dauer dieses Druckes längere oder kürzere
Lichtblitze in der betreffenden Richtung aussandte. Die Commission bemerkt ferner,
daß es nicht einmal nothwendig sey, den Standpunkt der Person, mit welcher eine
Correspondenz angeknüpft werden soll, genau zu kennen, wenn dieser Standpunkt nur im
Gesichtskreise liege, da, wenn dieser durch eine langsame Bewegung des Spiegels in
der angegebenen Ausdehnung von einem halben Grade beleuchtet werde, die
Aufmerksamkeit der gesuchten Person durch diese Beleuchtung angeregt und dieselbe
veranlaßt werden müsse, gegen den Punkt, von dem aus die Lichtstrahlen ihr
zugesendet wurden, ebenfalls einen festen Lichtstrahl zu richten, mit dessen Hülfe
alsdann die Spiegel festgestellt werden könnten.
Einen ähnlichen, aber noch viel einfacheren Spiegel-Telegraphen hat übrigens
der vor Kurzem verstorbene königl. bayer. pens. Major W. v. Rogister schon vor 12 Jahren construirt, seine Leistungen durch Versuche,
welche er mit österreichischen Officieren zwischen Lindau
und Bregenz anstellte, erprobt und in einer Eingabe an
die Commandantschaft Lindau d. d. 22. November 1844, den
oberen Militär-Behörden zur Kenntnißnahme und Würdigung mitgetheilt, ohne daß
demselben eine weitere Beachtung scheint zu Theil geworden zu seyn. Der
unterzeichnete Berichterstatter, welchem Hr. v. Rogister
seine Erfindung schon vor mehreren Jahren mittheilte, welcher aber bei der damals aufblühenden
elektrischen Telegraphie solche Spiegel-Telegraphen nur für militärische
Zwecke dienlich erachtete und auch durch anderweitige Beschäftigung verhindert
wurde, die betreffende Erfindung einer Prüfung durch Versuche zu unterziehen, hält
es nun, nachdem die Sache durch die Comptes rendus zur
Sprache gebracht wurde, für seine Pflicht, hiemit dem Hrn. v. Rogister die Priorität dieser Erfindung zu wahren, und zur weiteren
Erläuterung derselben folgende Punkte aus einer vorliegenden Abschrift der Beilage
zu der obengenannten Eingabe an die Commandantschaft Lindau mitzutheilen.
Nachdem Hr. v. Rogister die Nachtheile des bei dem königl.
General-Quartiermeister-Stabe im Gebrauche befindlichen Gauß'schen Heliotropen zu dem Zweck des Telegraphirens
hervorgehoben hat, nämlich die Kostspieligkeit dieser Instrumente, die nothwendige
Uebung und Geschicklichkeit zu ihrer Handhabung, den Nachtheil des durch das
Fernrohr reflectirten Lichtes, die geringe Größe des Spiegels u.s.f., spricht sich
derselbe über sein Instrument in folgender Weise aus:
1) „Jeder Büchsenmacher, Schreiner oder Dreher, ja selbst jeder geschickte
Compagnie-Zimmermann kann aus zwei gemeinen Soldatenspiegeln – je
größer, desto besser – einem Bretstück und einigen Schrauben das ganze
Instrument in wenigen Stunden vollkommen zum Gebrauche dienlich
verfertigen.“
2) „Das Sonnenlicht kommt nicht in das Auge der Person, welche den Spiegel
zu orientiren hat, und diese Orientirung ist so leicht und sicher, daß das
9jährige Kind des Unterzeichneten solche sogleich bei der ersten Anweisung
richtig begriffen und ausgeführt hat.“
3) „Eine einzige Person kann ohne alle weitere Beihülfe den Spiegel leiten,
die Signale geben und die Gegen-Signale ohne Fernrohr
beobachten.“
4) „Der reflectirte Lichtkegel ist so groß, daß er auch bei einer kleinen
Abweichung des Spiegels von der genau richtigen Stellung doch unfehlbar das
anvisirte Object treffen muß, und die Lichtstärke ist so bedeutend (und kann
durch größere Spiegel nach Belieben verstärkt werden), daß der Beobachter bei
Versuchen auf 2 Stunden Entfernung von dem Lichte eines Spiegels von 3 3/4
bayer. Zoll Durchmesser noch stark geblendet wurde, obgleich durch die mit
Dünsten geschwängerte Luft der Beobachtungs-Thurm mit freiem Auge gar
nicht, und durch ein sehr gutes Fernrohr nur mit Mühe wahrzunehmen
war.“
5) „Durch die sehr bequeme Anwendung des zweiten Spiegels kann der
Einfalls-Winkel der Lichtstrahlen (der Winkel, welchen der einfallende
Lichtstrahl mit dem Einfallslothe macht) auch bei der unvortheilhaftesten Stellung der Sonne
höchstens 30° (?) betragen, wogegen dieser Winkel bei dem bisherigen
Instrumente des General-Quartiermeister-Stabes bis gegen
90° steigen und dasselbe schon bei einer minder schrägen Stellung der
Sonne gar nicht mehr angewendet werden kann.“
6) „Die Zeichen bestehen aus Zahlen [von aufeinanderfolgenden Lichtblitzen
durch rasche Drehung des zeichengebenden Spiegels hervorgebracht], welche nach
Willkür vermehrt und doch sehr schnell ausgeführt werden können.“
7) „Bei der versuchten und vollkommen entsprechenden Anwendung von farbigen
Gläsern (welche vor dem Spiegel aufgestellt werden) ergibt sich der weitere sehr
wesentliche Vortheil des bedeutenden Zeitgewinns im Signalisiren, indem dadurch
die verschiedenen Ziffern, durch verschiedene, leicht zu unterscheidende Farben
bezeichnet, alle eine gleichkurze Zeitdauer erfordern.“
8) „Sehr wahrscheinlich ist das Instrument auch bei trübem Himmel am Tage
mittelst starken künstlichen Lichtes vollkommen anwendbar, wenn dasselbe hinter
einer mit entsprechender Oeffnung versehenen dunkelfarbigen Wand aufgestellt
wird. Daß der Gebrauch mit künstlich verstärktem Lichte zur Nachtzeit, Nebel und
starken Regen ausgenommen, unbeschränkt sey, scheint nur darum außer Zweifel zu
stehen, weil ich aus meinem Quartiere zu Lindau das Kerzenlicht im
gegenüberliegenden Schlosse Rieden auf 25400 bayer. Fuß (2 Poststunden)
Entfernung mit freiem Auge deutlich sah. Die Farben roth, gelb, grün, blau und
weiß sind beim künstlichen, wie beim Sonnenlichte deutlich (?) zu erkennen.
– Auch mit dem klaren Mondlichte kann signalisirt werden.“
Ueber die Construction, welche Hr. v. Rogister seinem
Instrumente gegeben hat, kann nur soviel aus der Erinnerung bemerkt werden, daß
dasselbe aus einem einfachen Kreuze von Holz mit drei Fußschrauben bestand, auf
welchem zwei Spiegel in der Lage wie bei einem Spiegelsextanten, aber so angebracht
waren, daß jeder um zwei unter sich senkrechte Achsen gedreht werden konnte; ein
Diopter diente zum Einvisiren oder Orientiren des ganzen Instrumentes, und die
Orientirung des zeichengebenden Spiegels wurde dadurch erkannt, daß der von ihm
ausgehende Lichtkegel den Schatten eines starken Fadenkreuzes auf die bezeichnete
Mitte eines kleinen Schirmes warf. Das ganze Instrument hatte eine Länge von 15 bis
18 Zoll und ein Gewicht von höchstens 1 1/2 Pfund.
Diese Andeutungen dürsten wohl genügen, um ein ähnliches entsprechendes Instrument
herzustellen.
G. Decher.