Titel: | Neue Capillar-Elektrometer. |
Autor: | E–e. |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 247 |
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Neue Capillar-Elektrometer.Die hier beschriebenen Apparate befanden sich auf der Ausstellung
wissenschaftlicher Apparate im South Kensington
Museum zu London 1876.
Neue Capillar-Elektrometer.
1) Lippmann's Elektrometer besteht aus einer etwa 1m langen und 7mm
dicken Glasröhre, die an ihrem untern Ende in eine feine (nur wenige Tausendstel
Millimeter im Durchmesser haltende) capillare Spitze ausgezogen ist. Die Spitze
taucht in verdünnte Schwefelsäure (1 Th. Säure auf 6 Th. Wasser), welche sich über
einer Schicht Quecksilber in einem cylindrischen, unter der Glasröhre befestigten
Glase befindet. In der Röhre steht das Quecksilber so hoch (etwa 750mm), dass der Verticaldruck es zwar in die
Capillarröhre treibt, nicht aber aus dieser ausfliessen lässt. Das Capillarröhrchen
ist gebogen und presst gegen die verticale Wand des Glases; sie steht im Brennpunkte
eines horizontalen Mikroskopes mit etwa 250maliger linearer Vergrösserung. Das
Mikroskop ist auf einem dreifüssigen Träger befindlich und ruht auf 3 Stellschrauben
mit abgerundeten Spitzen und zwar – nach William
Thomson's Vorschrift – die eine Schraube in einem conischen Loche, die
zweite in einer längern V-förmigen Furche, die dritte auf einer Ebene, so dass seine
Lage genau bestimmt ist und keine Neigung zu Erzitterungen vorhanden ist. Das Ocular
ist mit einem Mikrometer versehen, mittels dessen die Lage des Meniscus in der
Capillarröhre äusserst genau bestimmt werden kann. Das Quecksilber in der vertikalen
Röhre und in dem Glase steht mit den beiden Klemmschrauben des Instrumentes in
Verbindung. Von dem obern Ende der Glasröhre führt ein biegsames Rohr nach einem
kleinen Luftbehälter, welcher durch einen Hebel oder ein Handrad zusammengedrückt
werden kann; der so erzeugte Druck auf der Oberfläche des Quecksilbers, welches
durch ihn aus der Capillarspitze herausgetrieben werden kann, wird an einem
Heberbarometer gemessen. Wird der negative Pol einer Batterie an die obere, der
positive an die untere Klemmschraube geführt, so zieht sich das Quecksilber in der
Capillarspitze zurück, und die Grösse seiner Bewegung hängt von der Grösse des
Quecksilberdruckes an dieser Stelle und der elektromotorischen Kraft der Batterie
ab.
2) Prof. Marey's Elektrometer, welches von Dr. Burdon-Sanderson bei seinen Untersuchungen über die
elektrischen Störungen, die musculare und gewisse sensitive Bewegungen in Pflanzen
und Thieren begleiten, benutzt wurde, ist eine Abänderung des Lippmann'schen. Es besteht aus einer horizontalen
Glasröhre mit Capillarspitze (von etwa 0mm,01
Durchmesser), welche in verdünnte Schwefelsäure in einer weitern Röhre taucht; das
vordere Ende dieser weitern Röhre enthält Quecksilber, das durch einen
Baumwollpfropfen am Ausfliessen gehindert ist; in dieses Ende ist ein nach der einen
Klemme führender Platindraht eingeschmolzen. Auch in der erstern Röhre befindet sich
Quecksilber, das durch eine geränderte Schraube, die mittels eines Stempels auf
einen Kautschuksack wirkt, einem gewissen Drucke ausgesetzt werden kann; dieses
Quecksilber steht mit der zweiten Klemmschraube in Verbindung. Beide Röhren liegen
fest auf einem Rahmen, welcher in einer Schwalbenschwanzführung mittels einer auf
die eine Rahmenseite wirkenden Mikrometerschraube in horizontaler Richtung
verschoben werden kann, während auf die andere Seite des Rahmens eine Feder wirkt.
Das ganze Instrument misst 200mm und 32mm und befindet sich auf dem Fussbrete eines
Mikroskopes mit Mikrometer am Ocular. Beim Arbeiten mit dem Elektrometer werden die
beiden Klemmschrauben mit einander verbunden, der Druck auf das Quecksilber erst so
weit vergrössert, dass dieses aus der Capillaröffnung ausfliesst, und darauf
vermindert, wodurch der Meniscus in eine Lage zurückgeht, auf welche nun der
Nullpunkt des Mikrometers eingestellt wird. Beim Lösen der Verbindung der Klemmen
und deren Verbindung mit einer Elektricitätsquelle ändert der Meniscus seine Lage;
er entfernt sich von der Spitze oder nähert sich derselben, je nachdem er mit einem
Körper von negativem oder positivem Potential verbunden wird. Man kann wie bei Lippmann's Elektrometer die Spannungsdifferenz nach der
Druckdifferenz schätzen, welche die Quecksilberfläche wieder auf den Nullpunkt
bringt. Doch findet es Dr. Burdon-Sanderson bequemer,
die Oberflächenspannungsdifferenz nach dem Fortrücken des Meniscus zu bestimmen, das
mittels des Mikrometers bis auf 0mm,01 genau
gemessen werden kann.
3) Prof. Dewar's Elektrometer besteht aus zwei
cylindrischen Glasgefässen mit Quecksilber, worauf verdünnte Schwefelsäure schwimmt.
Beide Gefässe sind durch eine horizontale Glasröhre verbunden, welche an beiden
Enden rechtwinklig umgebogen ist, so dass sie in die Gefässe taucht; sie ist mit
Quecksilber gefüllt. Hat das Quecksilber in den beiden Gefässen dasselbe elektrische
Potential, so bleibt ein als Zeiger dienender Schwefelsäuretropfen im horizontalen
Theile der Röhre in der Mitte; sonst bildet sich eine Oberflächenspannungsdifferenz
zwischen den beiden entgegengesetzten Enden des Tropfens und treibt diesen in der
Röhre nach dem Gefässe mit dem niedrigem Potential hin, und seine Fortbewegung wird
an einer Scale hinter der Röhre abgelesen. Noch bequemer liess Dewar später die horizontale Röhre gleich in die
cylindrischen Gefässe an der Seite derselben eintreten, etwas unterhalb der
Quecksilberoberfläche.
Mit diesem von Tisley und Spiller in London gebauten
Elektrometer gelang es Prof. Dewar eine
elektromotorische Kraft von 0,0001 eines Daniell'schen Elementes zu messen. (Nach
Engineering, 1877 Bd. 23 S. 453.)
E–e.