Titel: | Beschreibung des Photometers von Grosse nach Mittheilung von Dr. Krüss in Hamburg. |
Autor: | P. Behrend |
Fundstelle: | Band 270, Jahrgang 1888, S. 224 |
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Beschreibung des Photometers von Groſse nach
Mittheilung von Dr. Krüſs in Hamburg.
(Nachtrag zu dem Berichte der Versammlung der Gas-
und Wasserfachmänner zu Stuttgart (1888 269 232).
Mit Abbildungen.
Krüſs, Beschreibung des Photometers von Groſse.
Das Instrument gehört zur Klasse der Polarisationsphotometer. Ein vierseitiges
Kalkspathprisma A (Fig.
1) ist in der Diagonale durchschnitten, so daſs zwischen den beiden
Hälften eine dünne Luftschicht bleibt; ein darauf fallender Lichtstrahl ab wird in dem Prisma zerlegt, so daſs der ordentliche
Strahl an der Trennungsfläche cd in dem Punkte breflectirt wird, der auſserordentliche be durch das Prisma unabgelenkt hindurch geht. Durch
ein zweites halbes Kalkspathprisma B fällt ein zweiter
Lichtstrahl fg, dessen ordentlicher Strahl auf der
Fläche hk in g und an der
Fläche cd das Prisma A in
Punkt b nochmals reflectirt wird, so daſs er mit dem
auſserordentlich polarisirten Strahle abe, der durch
Prisma A gegangen ist, zusammenfällt.
Durch Einschaltung zweier Reflexionsprismen aus Glas erhält man ein
Compensationsphotometer (Fig. 2).
Fig. 1., Bd. 270, S. 225Fig. 2., Bd. 270, S. 225Fig. 3., Bd. 270, S. 225Aus zwei verschiedenen Lichtquellen J1 und J2 fallen die Lichtstrahlen auf die Glasprismen 1 und 2; die Strahlen von
J2 gelangen als ein
einziges Lichtbündel nach dem Kalkspathprisma A, die
von J2 als 2
Lichtbündel, von denen das eine nur durch das Kalkspathprisma A gegangen ist, das andere mit zweimaliger Reflexion
durch B und A, dieses
letztere fällt mit dem von J2 kommenden zusammen. Das Gesichtsfeld wird also in zwei Hälften getheilt,
deren eine nur Licht von J1, die andere dagegen von J1 und J2 zugleich erhält. In Folge des verschiedenen
Lichtverlustes auf den beiden Wegen in der Prismencombination muſs der Antheil von
J1, welcher in der
linken Hälfte des Gesichtsfeldes erscheint, noch mit einem anderen constanten Factor
X multiplicirt werden. Diese Constante ist bestimmt
und jedem Instrumente beigegeben. Es ergibt sich dann bei Einstellung auf gleiche
Helligkeit, wenn die Entfernungen der Lichtquellen J1 und J2, l1 und l2 sind:
\frac{J_2}{{l_2}^2}+\frac{X\,J_1}{{l_1}^2}=\frac{J_1}{{l_1}^2}
oder: \frac{J_2}{J_1}=\frac{{l_2}^2}{{l_1}^2}\,(1-X).
In diesem Falle ist die Wirkung des Photometers analog der des früher beschriebenen
Krüſs'schen Compensationsphotometers (1886 260 * 73).
Schaltet man nun noch ein Kalkspathprisma N ein (Fig. 2), so werden alle Strahlen, die durch A hindurch gegangen, auch durch N hindurch
gehen, bei einer Drehung des Prismas N um 90° aber
ausgelöscht werden; für die durch das Prisma B
gegangenen Strahlen gilt das Umgekehrte.
Bei Stellung des Nicols auf einen anderen Drehungswinkel als denjenigen, in welchem
eines der Strahlensysteme ausgelöscht wird, wird von jedem dieser Systeme ein aus
dem Drehungswinkel berechenbarer Antheil hindurch gelassen. Die Drehung ist an einem
Theilkreise abzulesen, eine Tabelle über den Einfluſs des Drehungswinkels auf die
Helligkeit ist dem Instrumente beigegeben. Der praktische Nutzen des Nicols ist
folgender:
„Bei zwei verschiedenen Lichtquellen kann man die Mischung durch entsprechende
Stellung des Nicols in beliebiger Stärke herstellen, man kann einen beliebig
groſsen Theil der stärkeren Lichtquelle zu dem Lichte der schwächeren
hinzufügen; ferner durch verschiedene Stellung des Nicols eine verschiedene
Helligkeit des Gesichtsfeldes herstellen und dadurch die Helligkeit
herbeiführen, bei welcher die genauesten Messungen möglich sind. Endlich kann
man vollständig von einander unabhängige Controlversuche vornehmen durch
verschiedene Drehung des Nicol'schen Prismas; da
hierdurch verschiedene Helligkeitsverhältnisse der beiden Hälften des
Gesichtsfeldes herbeigeführt werden, so sind also auch zur Herstellung gleicher
Helligkeit verschiedene Entfernungen des ganzen Photometers von den beiden
Lichtquellen nöthig, welche zur gegenseitigen Controle dienen können.“
Durch Anbringung eines weiteren Reflexionsprismas 5
(Fig. 3) fällt auch der constante Factor X fort Denn es ist bei Herstellung gleicher
Helligkeit:
\frac{J_2}{{l_2}^2}+\frac{X\,J_1}{{l_1}^2}=\frac{J_1}{{l_1}^2}+\frac{X\,J_2}{{l_2}^2}
oder: \frac{J_2}{{l_2}^2}\,(1-X)=\frac{J_1}{{l_2}^2}\,(1-X) oder:
\frac{J_2}{J_1}=\frac{{l_2}^2}{{l_1}^2}.
Da hierbei eine vollständige Mischung der von den beiden Lichtquellen J1 und J2 kommenden Strahlen
stattfindet, die in beiden Hälften des Gesichtsfeldes gleiche Mischfarbe hervorruft,
so ist dadurch eine photometrische Vergleichung der verschiedenfarbigen Lichtquellen
leicht ausführbar, Krüſs schlägt daher den Namen
„Mischungsphotometer“ vor. Bei Einschaltung des Nicols N und Einstellung des Photometers auf gleiche
Helligkeit beider Hälften des Gesichtsfeldes bleibt auch bei Drehung des Nicols,
wodurch gleichmäſsige Vergröſserung oder Verminderung der Helligkeit für die
Strahlen der Lichtquelle J1 und J2
bewirkt wird, stets gleiche Helligkeit. „Gleichheit der Intensität ist vorhanden,
wenn sich bei Drehung des Nicols N keine
Veränderung der Intensität auf beiden Seiten zeigt,“ eine Controle der
richtigen Einstellung.
Die beiden Schieber s1
und s2 ermöglichen dann
noch die von den beiden Lichtquellen kommenden und durch das Kalkspathprisma Bgehenden Strahlen nach Belieben abzublenden, wodurch die
Benutzung des Photometers eine dreifache wird: 1) ohne Compensation, 2) mit
einseitiger Compensation, 3) mit doppelter Compensation. Es kann also: „das
wirksame Helligkeitsverhältniſs der beiden Lichtquellen und damit die
Photometerlänge beliebig verändert, es kann die Mischung verschiedenfarbiger
Lichtquellen passend eingerichtet und es können die Versuchsbedingungen durch
Verbindung der Einstellung des Nicol'schen Prismas
verändert werden zum Zwecke der Controle.“
P. Behrend.