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Berichte
der
Dentsehen Physikalisckn OeseDschaft
im Jahre 1905
enthaltend
Yerhandlungen
der Deutschen Physikalischen Gesellschaft im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
und
Halbmonatliches Literaturyerzeichnis
der ^.Fortschritte der Physik", dargestellt von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
redigiert von
Karl Scheel Richard Assmann
für reine Physik für kosmische Physik
Dritter Jahrgang
Braunschweig
Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn
19 0 6
Sei loes.i'J
T
/
Inhalt*).
Seite J. EiESSLTNO und £. Babkow. Über die Entstehnng von Bengungs- ringen in künstlich durch die Einwirkung elektrischer Kräfte
erzeugtem Nebel 1 11
K Pbinosheim. Künstliche Chromosphäre 1 14
H. Rubens. Stehende Schallwellen 1
E. Goldstein. Untersuchung der Phosphoreszenz anorganischer Prä-
parate 1 16
H. SiEDENTOFF. ültramikroskopisohe Untersuchungen über Färbungen
an Salzen 1
H. Kbeüsleb. Evakuierung durch Holzkohle nach Dbwab 2
H. £[beu8LEB. Transformator ■ . . 2
F. F. Mabtens. Sphärische Aberration 2
F. F. Mabtens. Farbe der Kupferbromidlösungen 2
H. Stabke. Demonstration von Kondensatorschwingungen mit dem
Summer 2 20
J. Pbecht. Versuche mit Radium 2 22
R. Abeog. Apparat zur Messung und Demonstration von lonen-
beweglichkeiten 2 25
W. BiEGON VON CzTTDNOCHOwsKi. Einige Demonstrationsapparate 2, 76 28
H. Boas. Verschiedene Apparate 2
H. DTT Bois. Apparate 2
R. Böbnstein. Isoplethenflächen 3
H. DisssELHOBST. Photographischc Registriermethode für den zeit- lichen Verlauf von Galvanometerausschlägen 3 32
P. Dbüde. Apparate 3
H. Ebbet. Eine neue Form des lonen-Aspirationsapparates .... 4 34
Febdinand Ebnecke. Schulprojektionsapparat 4 38
F. R. GoBTON. Neuer lichtelektrischer Versuch 4 42
L. Gbitnmach. Versuchsanordnung der Kapillarwellenmethode zur
Bestimmung von Oberflächenspannungen 4
Uabtmann & Bbaun. Halbringelektromagnet nach du Bois .... 4 H. Haubwaldt. Tafelwerke, betr. Interferenz-Erscheinungen im polari- sierten Licht 4
*) An den durch die fettgedruckten Seitenzahlen bezeichneten Stellen finden sich auBfahrlichere Mitteilungen über den betreffenden Gegenstand.
IV Inhalt.
Saite
G. Hbllmann. Mechanisch registrierender Sohneemesser Hellmank-
FuBSS 4
J. HiBSCHWALD. Mikroskop für Gesteinsontersuchnngen 6
S. HiBZEL. Verlagswerke 5
P. JoHANNEssoN. Eine „Kadwage'' als schiefe Ebene 5 43
W. Kaufmann. Rotierende Quecksilberluftpampe 5
A. EöHLEB. Mikrophotographische Einrichtung für ultraviolettes
Licht 5 i
G. Leithäusbb. Geschwindigkeitsverlast der Eathodenstrahlen beim
Durchgang durch Metallblätter 5
Adolf Mbnsing. Zwei Instrumente für die Meeresforschung ... 5
MiBTHE. Bilder in natürlichen Farben 6
Fb. Neesen. Doppeltwirkende Quecksilberpumpe 6
Fb. Neesen. Bilder von leuchtenden Geschossen 6
Abthub v. Oettinoen und Fbitz Blümbach. Räumliche Darstellung des zeitlichen Vorganges von Schwefelkohlenstoff-Explosionen im Eudiometerrohre mittels des durch rotierenden Planspiegel
mit Steinheil-Aplanat erhaltenen Bildes 6 44
Max Reinganum. Zur Dampfdichtebestimmung nach der Gat-Lüssac-
HoFMANN sehen Methode 7 75
Fbanz Schmidt & Hasnsch. Apparate 7 .
Siemens & Ualsee. Apparate 7
Fbebdb. Vibweg & Sohn. Verlagswerke 10
H. G. Vogel. Photographien des Mondes, des Orionnebels, des
Ringnebels in der Leier und der Sonne 10
R. Waohsmuth. Apparat zur akustischen Bestimmung von .Dampf- dichten 10 47
A. Spbitng. Neueste Form des Sfbüng-Fttess sehen Laufgewichts- barographen 10 49
A. Sfbüng. Versuch einer rationellen Registrierung der atmosphä- rischen Feuchtigkeit 10 60
A. Sfbüng. Photographische Aufnahmen, welche mit Hilfe des
photogrammetrischen Wolkenautomaten ausgeführt sind ... 10 50 G. LüDELiNG. Eine Vorrichtung zur Registrierung der luftelek- trischen Zerstreuung 10 51
Ad. Schmidt. Magnetische Wage 10 51
Ad. Schmidt. Registrierapparat 10 52
Ad. Schmidt. Erdinduktor 10 52
Ebnst Abbe f 57 89
A. MÜTTBICH t 57
H. Ebeüsleb. Ein einfacher Brenner für Thalliumlicht 57 59
E. Haentzschel. Über die Berechnung der Konstanten a und 6 der VAN deb Waals sehen Gleichung aus den kritischen Werten 58 61
E. Gehecke. Über anodisches Glimmlicht 58 63
J. Pbecht und C. Otsuki. Über die Strahlung des Wasserstoff- superoxyds 58 53
M. Thiesen. Über eine Methode zur Bestimmung der Schall- geschwindigkeit 71
Inhalt. V
Seite 6. E. Leithaübeb. Über eine Methode zur Analyse von Wechsel- strömen 71 72
G. Hafck t 77
L. Gbaetz. Über die Strahlung des Wasserstoffsuperoxyds ... 77 78
Eugen Msteb. Über Verbrennungsmotoren 77
S. GzAPSKi. Nachruf auf Eenst Abbe 87, 182 89
F. Neesen. Über Schaltung der Blitzableiter für Stark- und
Schwachstrom und über die Wirkung von Drosselspulen . . 87 125 £. Take. Bestimmung von Umwandlungspunkten Heüsleb scher
Mangan-Aluminiumbronzen 87 13B
R. Reioeb. Über das Verhältnis e//i bei Eathodenstrahlen ver- schiedenen Ursprungs 87 122
H. Gebdibn. Bemerkungen zu dem Vortrage des Herrn H. Ebebt:
„Eine neue Form des lonen-Aspirations-Apparates^ .... 88 128 Fbiedbich Eleint. Über innere Reibung binärer Mischungen
zwischen Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff 131 146
I. Tbaube. Über den Raum der Atome. Die Theorien von Th.
W. RiCHABDS und mir 131 199
K. GüMLiGH. Magnetisierung durch Gleichstrom und durch
Wechselstrom 131
K WxEPEMAKN. Über Dampfdrucke, besonders solche von festen
Körpern, nach Untersuchungen von K. Stelzneb und
G. NiEDEBSCHTJLTE 182 159
A. Gebhabdt. Über den Dampfdruck von Quecksilber und Na- trium 182 184
Wilhelm Matthies. Über die Glimmentladung in den Dämpfen
der Qnecksilberhaloid Verbindungen HgCl,, EgBr«, EgJ, . . 132 189
H. Ebebt. Notiz zu den Bemerkungen des Herrn H. GEBDiEy . . 132 190
J. Pbecht und G. Otsüki. Über die Strahlung des Wasserstoff- superoxyds. Zweite Mitteilung 183 163
H. Rubens und £. Ladekbübg. Über das langwellige Absorptions- Spektrum der Kohlensäure 183 170
£. Wabbübg. Über die Reflexion der Eathodenstrahlen an dünnen
Metallblättchen. Nach Versuchen von S. Williams .... 196
E. Wabbübg. Über die Wirkung der Bestrahlung, den Einfluß der Temperatur und das Verhalten der Halogene bei der Spitzen- entladung. Nach Versuchen von F. R. Gobton 215 217
E. Gbübeisen. Beziehungen zwischen innerer Reibung und elek- trischem Leitvermögen von Salzlösungen 216
W. BiEOON VON CzuDNOCHOwsKi. Über einige Versuche mit ver- schiedenen Anordnungen zur Erregung elektrischer Schwin- gungen in Drähten 225 241
P. Dbüde. Über den Einfluß der Erde bei der drahtlosen Tele-
graphie. Nach Versuchen von J. S. Sachs 225
W. Mabcbwald und E. Hebbmakn. Über die Fluoreszenz der
Luft in den Strahlen des Radiotellurs 225 227
Hebmakk Hohnhobst t 231
K AscHKiKASS. Die Wärmestrahlung der Metalle 232 251
£. Reoebeb. Über eine verkürzte selbsttätige Quecksilberloftpumpe
nach dem Sfbenoel sehen System 232 233
VI Inhalt.
Seite
E. Gehbcke. über Interferenzpunkte 232 '^236
W. Wien. Über Elektronen 255 '^59
H. Becqüebbl. Proprietes des rayons da radium 255
E. RiBCKE. Über die Elektromecbanik des Galvanismus und der
Wärme 255 263
A. Wassmttth. Über die Ermittelung der thermischen Änderungen des Elastizitätsmoduls aus den Temperaturänderungen bei
der gleichförmigen Biegung von Stäben 256
W. Seitz. Über eine neue Art sehr weicher Röntgenstrahlen . . 256 265 Salcheb. Das Zusammensetzen gleichzeitiger Bewegungen und zwei dazu dienende Apparate: Wurf- und Kreisbewegungs-
Diagraph 256 267
H. Siedentopf. Ultramikroskopische Untersuchungen von Stein-
salzfärbungen • • • 256 268
W. Gaede. Demonstration einer rotierenden Quecksilberluftpumpe 256 287
E. Waeburg. Bemerkungen über die chemische Wirkung der
stillen Entladung 256 291
L. HoLBOBN. Über die spezifische Wärme des Wasserdampfes
bis 800*» 256
Eabl Scheel. Ableitung von Formeln für die Sättigungsdrucke
des Wasserdampfes über Wasser, Eis und verdünnter
Schwefelsäure bei niedrigen Temperaturen 256 391
F. Henning. Über das Emissionsvermögen einiger Metalle für
sichtbare Wellenlängen 256
J. Stabk. Stand der Forschung über die Leitung der Elektrizität
in Gasen 256
Fbanz Stbeintz. Über Metallstrahlen 256 292
H. W. Schmidt. Über eine einfache Methode zur Messung des
Emanationsgehaltes von Flüssigkeiten 256 300
Ebigh Mabx. Die Geschwindigkeit der Röntgenstrahlen 257 302
A. Kalahne. Einige Eigenschaften der Strahlung des Chinin- sulfates 257 322
Piebbe Weiss. Über den Ferromagnetismus der Kristalle .... 257 325
E. Lecheb. Über Thermoelektrizität 257 331
R. PiCTET. Über industriellen Sauerstoff, seine Darstellung und
Bedeutung 257
Kabl T. Fischeb. Ein neues Magnetometer zur direkten Messung
von Feldstärken mittels Voltmeters (Induktionsrädchen) . . 257 434 E. KoBALD. Über den Satz vom Minimum der Stromwärme für
veränderliche Ströme 257
R. PicTET. Über die Theorie der Verflüssigung der Luft .... 257 W. Voigt. Über die Wellenfläche zweiachsiger aktiver Kristalle
und über ihre konische Refraktion 257 340
H. Rubens. Das Emissionsspektrum des Auerstrumpfes 257 346
E. Aschkinasb. Elektrooptische Eigenschaften der Kohle .... 257 350
Stephane Leduc. Die Diffusion der Flüssigkeiten 257 352
Leo Gbunmach. Versuche über die Diffusion von Kohlensäure
durch Kautschuk 257 355
Heubnbb. Das Gesetz von Poiseuille 257
Inhalt. VII
Seite H. Gebdieh. Demonstration eines Apparates zur absoluten Messung
der elektrischen Leitfähigkeit der Luft 257 368
Ose. Knoblauch und Max Jakob. Über die spezifische Wärme des überhitzten Wasserdampfes für Drucke bis 8 Atm. und
Temperaturen bis 350» C 258 372
W. Kauffmann. Fluoreszenz und chemische Konstitution .... 258 375 Kabl T. Fischer. Eine neue Rotations- ölpumpe für große Förder- menge imd hohes Vakuum der Siemens-Schuckebt- Werke,
Charlottenburg 258 383
Wilhelm Kbebs. Barometrische Ausgleichsbewegung in der Erd- atmosphäre 258 377
Wilhelm Kbebs. Vulkanismus zur See 258 379
Wilhelm Kbebs. Das meteorologische Jahr 1904/05, mit beson- derer Berücksichtigung der Niederschläge in Mitteleuropa . 258 381
Johannes Edleb f 395 398
Gbobo Kahlbaum f 395
B. Böbnstein. Überreichung der Lanbolt-Böbnstein sehen Ta- bellen 396
A. Hess. Volumänderung beim Schmelzen, in Diagrammen . . . 396 403
£. AscHKiNASS. Über Radioaktivität 396
Ad. Schmidt. Nachruf auf Johannes Edleb 396 388
£. Oblich. Über die Analyse von Spannungskurven 396
W. Biegon von Gzüdnochowski. Einiges über den Gebrauch ab- gekürzter Quecksilberluftpumpen Sfbenoel sehen Systems, besonders der Pumpe mit Spiralfallrohr von M. Stuhl . . 397 W. BiEOCN VON CzuDNOCHOwsKi. Über einige besondere Eigen- schaften des eingeschlossenen Lichtbogens 397 465
F. Neesen. Photographische Darstellung der Geschoßbahnen . . 441 K. Hebbmann. Ergänzungen zur Arbeit des Herrn Gbeinacheb: „Über die Ursache des Voltaeffekts''. Nach gemeinsam mit
üerm Gbeinacheb angestellten Versuchen 441 443
Fbitz Hasenöhbl. Zur Integration der Maxwell sehen Gleichungen 460
H. Rubens. Über die Wirkung des Cers im Auerbrenner .... 447 RoBEBT Pohl. Über das Eigenlicht des Radiumbromids .... 447 468
E. Gehecke. Über Interferenzkurven variabler Wellenlänge an
planparallelen Platten 448
A. Magnus. Ein neues Widerstandsgefäß 448
M. Planck. Über die Bestimmung des absoluten Gewichtes chemi- scher Atome durch Strahlungsmessungen / . . 448
F. Neesen. Über eine registrierende Stimmgabel 449
Festsitzung zur Feier des 60 jährigen Bestehens der Deutschen
Physikalischen Gesellschaft am 7. Januar 1905 1
77. Versammlung Deutscher Naturforscher und Ärzte zu Meran
1905 255
Geschäftliches 57, 195, 215, 231, 232, 895, 447
Wahlen des Vorstandes und des Wissenschaftlichen Ausschusses . 195, 441
VIII Inhalt.
Seite
Yermögensbilanz der DeatBclien Physikalischen Gesellschaft am
31. Dezember 1904 197
Gewinn- und Yerlnstkonto am 31. Dezember 1904 198
Aufnahme von Mitgliedern
58, 71, 77, 88, 132, 196, 216, 226, 232, 396, 397, 442, 448, 449
Mitgliederliste 468
Alphabetisches Namenregister 477
« I
Jmtrg, 3 Heü 1
/"
lämmm*
^
Berichte
der
Dentscben PhysikaUschen Oesellsehalt
enthaltend
Yerhandlnngen
der Deutschen Physikalischen Gesellschaft Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
und
Halbmonatliches Literaturyerzeicliiiis '
der ^^Fortschritte der Physilc'S dargestellt von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
redigiert von
Karl Seheel Bichard Assmann
fBr reine Physik für koszniBohe Physik
Inhalt.
L Yerhandlnngen der Deutschen Physikalisohen G^sellsohaft. (Fehlen.) — 2. Halbmonatliohes IiiteratorverzeichnlB der Fortschritte der Physik. I. Allgemeine Physik. S. 1. — 11. Akustik. 8. 3. — III. Physi- kalische Chemie. S. 4. — IV. Elektrizität und Kagnetismus. B. 6. — Y. Opük des gesamten Spektrums. S. 9. — VI. Wärme. B. 11. — VII. Kosmische Physik. B. 18.
Braunschweig
Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn
1905
^tmtiÜUh Mwei NMmmem. — AbwMMmenUpreis pro Jahrgang 8 Mark. — Zu heMt^kmi
Inhalt.
Seite
1. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen GeseUsohaft.
Festeitzung zur Feier des 60 jährigen Bestehens der Deutschen Physikalischen Gesellschaft am 7. Januar 1905 1
J. Kiessling und £. Barkow, Über die Entstehung von Beu- gungsringen in künstlich durch die Einwirkung elektrischer Kräfte erzeugtem Nebel. (Vorläufige Mitteilung, eingegangen am 10, Dezember 1904.) (Vorgelegt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 11
E. Pringsheim, Künstliche Chromosphäre. (Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) ^ . . 14
E. Goldstein, Untersuchung der Phosphoreszenz anorganischer
Präparate. (Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 16
H. Starke, Demonstration von Kondensatorschwingungen mit dem Summer. (Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 20
J. P recht, Versuche mit Radium. (Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 22
R. Ab egg, Apparat zur Messung und Demonstration von lonen- beweglichkeiten. (Ausgestellt i. d. Sitzung v. 7. Januai* 1905.) 2iy
W. BiegonvonCzudnoohowski, Einige Demonstrationsapparate. (Ausgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.^ 28
H. Diesselhorst, Photogi*aphisohe Registriermethode für den zeit- lichen Verlauf von Galvanometerausschlägen. (Mitteilung aus der Physikalisch -Technischen Reichsanstalt.) (Vorgeführt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 32
H. E b e r t , Eine neue Form des Ionen - Aspirations - Apparates. (Vor- getragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 34
Schulprojektionsapparat Type NO Kg, konstruiert und in der Sitzung vom 7. Januar 1905 ausgestellt von der Firma Ferdinand Er necke 3d
F. R. Gorton, Neuer lichtelektriscber Versuch. (Ausgestellt in der
Sitzung vom 7. Januar 190"3.) 42
P. Johannesson, Eine „Radwage" als schiefe Ebene. (Ausgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 43
Arthur v. Oettingen und Fritz Blumbach, Räumliche Dar- stellung dos zeitlichen Vorganges von Schwefelkohlenstoff- Explosionen im Eudiouieterrolirj mittels des durch rotierenden Planspiegel mit Steinheil-Aplanat erhaltenen Bildes. (Aus- gestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) 44
R. Wachsmuth, Apjtarat zur akustischen Bestimmung von Dampf- dichten. (AuHgestcllt in der JSitzung vom 7. Jannar 1905.) . . 47
Ausstellung des Meteorologiscli-^Iagnetischen Observatoriums zu Potsdam. (Vorgefülirt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) . 49
J. Precht und C. Otsuki, Über die Strahlung des Wasserstoff-
sup(u*oxyds. (Vorgelegt in der Sitzung vom 20. Januar 1905.) 53
2. Halbmonatliches Literaturverzeichnis der Fortschritte der
Physik. 1. AUgemoine Physik. S. 19. — IL Akustik. S. 20. — HL PbyHikalisclje Chemie. S. 20. — IV. Elektrizität und Magne- tismus. S. 23. — V. Optik di»s gesamten Spektrums. S. 24. — VI. Wärme. S. 25. — VII. Kosmische Physik. S. 27.
Verhandlungen '
der
Deutschen Physikalischen Gesellschaft
♦ «
Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
7. Jalir^. ao. Januar 1905. Nr. Iß.
Festsitzung
zur Feier des 60j&hrigen Bestehens der Deutschen Physi- kalischen Gesellschaft am 7. Januar 1905.
Vorsitzender: Herr E. Warbürg.
Vor Eintritt in die Tagesordnung legt der Vorsitzende eine Mitteilung von den Hrn. J. Elessling und E. Barkow
Über die Entstehung
von Beugungsringen in künstlich durch die Einwirkung
elektrischer Kräfte erzeugtem Nebel .
vor.
Sodann fanden im großen Hörsaale des Berliner Physikalischen Institutes folgende Demonstrationen statt:
Hr. E. Pringsheim: Künstliche Chromosphäre (vgl. unten S. 14). Hr. H. Ruhens: Stehende Schallwellen (vgl. diese Verhandlungen
6, 351, 1904). Hr. £• Ooldstein: Untersuchung der Phosphoreszenz anorganischer
Präparate (vgl. unten S. 16). Hr. H. Siedentopf: Ultramikroskopische Untersuchungen über
Färbungen an Salzen.
2 Yerhandlusgen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Hr. H. Kreusler: Evakuierung durch Holzkohle nach Dewar und
Transformator. Hr. F. F. Martens: Sphärische Aberration. — Farbe der Kupfer-
bromidlösungen. Hr. H« Starke: Demonstration von Kondensatorschwingungen mit
dem Summer (vgl. unten S. 20). Hr. J. Preeht: Versuche mit Radium (vgl. unten S. 22).
Nach der Festsitzung fanden in den verschiedenen Räumen des physikalischen Institutes folgende Demonstrationen statt:
Hr. B. Abegg: Apparat zur Messung und Demonstration von lonenbeweglichkeiten (vgL unten S. 25).
Hr. W. Biegon von Gzudnoehowski : Einige Demonstrations- apparate (vgl. unten S. 28).
Hr. H. Boas: Verschiedene Apparate, wie Funkeninduktoren, Quecksilberunterbrecher usw.
Hr. H. du Bois demonstrierte:
1. Zwei magnetokinetische Kreisel*) zur Nachahmung para- sowie diamagnetischer Wirkungen, und zwar a) einen größeren Hartbleikreisel mit Maxwell scher Vierfarbenscheibe ; b) einen kleineren Wolframstahlkreisel mit Maxwell scher Justie- rung (von Siemens & Halskk, A.-G., Berlin).
2. Zwei Halbring-Elektromagnete^), und zwar einen größeren (etwa 38000 Gauss) und einen kleineren mit durch- laufender Bewickelung, Vertikalstellung und diversen Zubehörteilen (32700 Gauss) (von Hartmann & Braun, A.-G., Frankfurt a. M.).
3. Stahlringmagnet; drei Lamellen aus Wolframmagnet- stahl bilden einen geschlitzten Ring, mit Stahlgußpolschuhen in der üblichen Weise ausgerüstet; Feldstärke ungefähr 13000 Gauss (von Gebr. Böhler, Wien).
4. Drei Preßkohlenrheostate, und zwar a) für Schwach- strom nach Engelmann (von Kagenaar, Utrecht); b) für Mittel- strom (von RoB. Paul, London); c) für Starkstrom (von A. Eller- mann, Berlin).
5. Dunkelkammerlampe mit absorbierender farbiger Lösung, z. B. Kaliumbichromat (von Gebr. Rühstrat, Göttingen).
^) H. DU Bois, Ann. d. Phys. (4) 14, 213, 1904. *) H. DU Bois, Ann. d. Phys. (4) 1, 199, 1900.
X
c
1905.] Verhandlungeii der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. 3
6. Messingdübel und nagelbare „Idealsteine^ für Laboratoriumsmauern.
Hr. B. Börnstein:
drei für den Unterricht bestimmte Modelle Yon Isoplethen- flächen, an denen die Abhängigkeit der Lufttemperatur oder des Barometerstandes von Jahres- und Tageszeit ersichtlich ist. Jeder Punkt der Fläche hat die Koordinaten x = Tagesstunde, y = Monat, /g = Temperatur (oder Luftdruck). Auf einer hölzer- nen Grundplatte (xy 'Ebene) sind in aufrechter Stellung zwei Scharen ebener Blätter aus Lederpappe angebracht, welche mittels passender Einschnitte ineinander geschoben sind und der xz- bzw. t/jgr-Ebene parallel stehen. Ihre Oberkanten liegen in der darzu- stellenden Fläche, welche auf diese Art sichtbar gemacht wird. Die eine Schar („Monatsblätter") enthält für jeden Monat des Jahres den mittleren täglichen Gang der Temperatur bzw. des Druckes, die andere Schar („Querstücke") den jährlichen Gang für verschiedene Tageszeiten (Mitternacht, 6», Mittag, 6p, Mitter- nacht).
Die ausgestellten Modelle sind: Temperaturflächen von Berlin und von Batavia, sowie eine Druckfläche von Berlin. Die beiden Temperaturflächen zeigen augenfällig den klimatischen Gegensatz zwischen gemäßigter und tropischer Zone, nämlich in Batavia die höhere Temperatur, geringere Tagesschwankung und zweimalige (in Berlin einmalige) Jahresschwankung. Die Druckfläche macht die zweimalige Tagesschwankung und die mehrfachen Jahres- schwankungen erkennbar.
Hr. H. Dießelhorst: Photographische Registriermethode für den zeitlichen Verlauf von Galvanometerausschlägen (vgl. unten S. 32).
Hn P. Drude:
1. Wellenmaschine nach Dr. W. Schmidt (vgl. diese Verh. 6, 249, 1904).
2. Kleiner TESLA-Transformator, zur Funkenspeisung für kurze elektrische Wellen, Konstruktion von Drude.
3. Apparat zur Messung der Dielektrizitätskonstante nach Drude (vgl. Wied. Ann. 61, 466, 1897. — ZS. f. phys. Chem. 23, 267, 1897).
4 Verhandlungen der Dentschen PhyBikalisclien Gesellsohafi. [Nr. 1/2.
4. Apparat zur Messung der Dielektrizitätskonstante nach Drude-Schmidt (vgl. Ann. d. Phys. (4) 9, 923, 1902).
5. Meßbarer variabeler Kondensator zur Erzeugung elektri- scher Schwingungen von verschiedener Periode nach Drude (vgl. diese Verh. 5, 294, 1903).
6. We.llenlängen-Meßapparat nach Drude (vgl. Ann. d. Phys. (4) 9, 611, 1902).
7. Resonanzspulen für die Eichung von 5. (vgl. diese Verh. 5, 295, 1903).
Hr. H. Ebert: Eine neue Form des Ionen -Aspirationsapparates
(vgl. unten S. 34). Firma Ferdinand Emecke: Schulprojektionsapparat Type NOR 2
(vgl. unten S. 38). Hr. F. B. Gorton: Neuer lichtelektrischer Versuch (vgL unten
S. 42). Hr. L. Granmach: Versuchsanordnung der Kapillarwellenmethode zur Bestimmung von Oberflächenspannungen (vgl. diese Ver- handlungen 1, 13, 1899; 4, 279, 1902; 6, 243, 1904, sowie ausführlicher in den Berliner Berichten, den Annalen der Physik und in den Wissenschaftl. Abhandl. d. Kais. Normal- Eichungs-Kommission, Heft m, 101—198, 1902). Firma Hartmann & Braun: Halbringelektromagnet nach du Bois. Hr. H. Hanswaldt: Tafel werke betr. Interferenz -Erscheinungen
im polarisierten Licht. Hr. G. Hellmann: Mechanisch registrierender Schnee- messer Hellmann-Fuess.
Beruht auf dem Prinzip der Wägung (Briefwage), da die bis- her zumeist befolgte Methode der künstlichen Schneeschmelzung mancherlei Nachteile hat.
Auf dem Teller steht das auswechselbare Auffanggefäß von 50 cm Höhe und 400 qcm Auffangfläche, das sich innerhalb des äußeren Mantels aus verzinntem Eisenblech nach unten bewegen kann. Gleichzeitig bewegt sich der Schreibhebel der Wage an der Registriertrommel nach oben. Ist er am höchsten Punkte, entsprechend einer Wasserhöhe von 35 mm, angelangt, so verschiebt sich das Gegengewicht durch automatische Auslösung derartig, daß die Schreibfeder auf den Nullpunkt zurückgeht, um eventuell zum zweiten Male bis zum oberen Rande der Trommel aufzu-
1905.] Verhandlimgeii der Deatschen Physikalischen Gesellschaft. 5
rücken. Es können also Schnee- (und Regen-) Mengen bis zu 70 mm Höhe ohne weiteres registriert werden. Bei noch größeren Tagesmengen, die indessen im Winter zu den größten Seltenheiten gehören, muß das Auffanggefäß rechtzeitig gewechselt werden.
Eine an der Wage angebrachte Flügel -Dämpfung soll den störenden Einfluß des Windes beseitigen.
Da der Apparat eben erst die mechanische Werksl&tte von R. FuESS in Steglitz verlassen hat, behält Hr. G. Hellmann sich seine nähere Beschreibung für später vor.
Hr. J. Hirschwald: Mikroskop für Gesteinsuntersuchungen (vgl. Zentralbl. f. Min. 1904, 626).'
Firma 8. Hirzel: Verlags werke, unter anderen die bisher er- schienenen Bände der Physikalischen Zeitschrift
Hr. P. Johannessoii: Eine „Badwage^ als schiefe Ebene (vgl. unten S. 43).
Hr. W* Kaufimaiin: Botierende Quecksilberluftpumpe.
Hr. A. Köhler: Mikrophotographische Einrichtung für ultra- violettes Licht (vgl. diese Verb. 6, 270, 1904).
Hr. G. Leithäuser: Geschwindigkeitsverlust der Kathodenstrahlen beim Durchgang durch Metallblätter.
Hr. Adolf Mensing: Zwei Instrumente für die Meeresforschung:
1. ein Stromrichtungszeiger;
2. ein Stromgeschwindigkeitsmesser.
Die für diese Zwecke bis jetzt verwendeten Instrumente haben den Nachteil, daß sie aus dem Wasser an Deck des Beobachtungs- schiffs genommen werden müssen, um das Besultat der Beobachtung festzustellen. Die hierzu erforderliche Zeit verbietet bei veränder- lichen Strömungen und größeren Tiefen die Bepetition der Be- obachtung, des einzigen Mittels, um die Genauigkeit der Beobachtung zu sichern.
Bei der Konstruktion der beiden ausgestellten Instrumente war der Wunsch maßgebend, hier Wandel zu schaffen. — Bei dem Richtungszeiger ist unter der Rose des bekannten Schiffs- kompasses eine Ebonitscheibe angebracht, auf deren Rande von- einander isolierte elektrische Widerstände in Reihe geschaltet sind, so daß ein elektrischer Strom von dem berührten Wider- stände aus alle anderen bis zur Austrittsstelle durchlaufen muß.
6 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Die Scheibe kann durch ein Solenoid gehoben werden. Ge- schieht dies, so wird die Rose zugleich fixiert, wobei je nach der Größe des Azimutwinkels des durch eine Wasserfahne in die Stromrichtung gestellten Instruments ein größerer oder geringerer induktionsfreier Widerstand in den Meßstrom geschaltet wird. Die Größe des Widerstandes kann durch die Telephonmaßbrücke bestimmt werden.
Um den angeführten Mängeln des zum Messen der Strom- geschwindigkeit benutzten Woltmann- Flügels und ähnlicher In- strumente zu begegnen, hat man bereits früher versucht, die Um- drehungen eines durch den Strom bewegten Propellers elektrisch zu übertragen. Die getroffenen Anordnungen versagten jedoch, weil kurze Zeit nach der Ingangsetzung Polarisationserscheinungeu auftraten, durch welche der Betrieb gestört wurde.
Bei dem ausgestellten Apparat ist diesem Mangel durch eine wasser- und gasdichte, starre Umhüllung der eigentlichen Kontakt- vorrichtung abgeholfen, durch welche hindurch der Schlag eines durch 50 Umdrehungen des Propellers gespannten und dann los- gelassenen Hahnes durch den elastischen Stoß auf einen kleinen Prellklotz aus Elfenbein übertragen wird, dessen Bewegung den Kontakt schließt. Eine in den Stromkreis geschaltete geeignete Vorrichtung, z. B. eine Klingel, macht Anfang und Ende der Periode bemerkbar und gestattet, deren Länge durch eine Uhr festzustellen. Man kennt dann die für 5 Umdrehungen des Propellers erforder- liche Zeit, woraus nach einigen Vorversuchen die Stromgeschwin- digkeit leicht gefunden werden kann.
Hr. Miethe: Bilder in natürlichen Farben.
Hr. Fr. Neesen:
1. Doppeltwirkende Quecksilberpumpe.
2. Die Originalplatten der Bilder von leuchtenden Geschossen, aus denen Endgeschwindigkeit und Endneigung der Flugbahn be- rechnet sind.
Hr. Arthur y. Oettingen (in Gemeinschaft mit Hrn. Fritz Blmn- baeh): Räumliche Darstellung des zeitlichen Vorganges von Schwefelkohlenstoff -Explosionen im Eudioraeterrohr mittels des durch rotierenden Planspiegel mit SiEiNHEiL-Aplanat er- haltenen Bildes (vgl. unten S. 44).
1905.] Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. ^
Hr. M. Beinganiun: Dampf dichtebestimmungsapparat. Firma Franz Schmidt & Haensch : Projektionsapparate, Spektral- apparate, Polarisationsapparate, Photometer.
Firma Siemens & Halske:
1. Meßbrücke für größere Selbstinduktionen zur Be- stimmung der Induktionskonstanten und des Energieverlustes von Wechselstromapparaten. Meßbereich bis herab zu 10~^ Henry.
2. Meßbrücke für kleinere Selbstinduktionen zur Be- stimmung der Induktionskonstanten und des Energieverlustes von Wechselstromapparaten. Meßbereich von 10"^ Henry bis herab zu 10-^ Henry.
3. Summerumformer zur Erzeugung sinusförmiger Wechselströme für Meßzwecke bis zu 1000 Perioden pro Sekunde.
4. Maschine zur Erzeugung sinusförmiger Wechselströme für Meßzwecke bis zu 10000 Perioden pro Sekunde.
5. Präzisionsnormale der Selbstinduktion, vollständig unabhängig von der Frequenz des Wechselstromes.
6. Elektrometer mit sehr geringer Kapazität nach Beggerow. Meßbereich 0,1 bis 50 Volt bei einem Hilfspotential von etwa 300 Volt.
7. Zweispuliges Kugelpanzergalvanometer nach DU Bois- RuBENS mit lOOOfachem Schutz gegen magnetische Störungen mit Julius scher Aufhängevorrichtung in Spezialausführung.
8. DsPREZ-Galvanometer für ballistische Messungen mit magnetischem Nebenschluß. Aufgestellt in horizontaler Ab- lesevorrichtung.
9. Vertikale Ablesevorrichtung für DEPREZ-Galvano- meter mit Glasschutzkasten, welcher auch während des Gebrauches übergedeckt bleibt.
10. 13-teiliger Nebenschluß für DEPREZ-Galvanometer zum Gebrauche bei Isolations- und Kapazitätsmessungen in Atrton- scher Schaltung für konstante Galvanometerdämpfung bei nahezu offenen Stromkreisen.
11. Nebenschluß zum DEPREZ-Galvanometer mit Doppel- kurbelkontaktvorrichtung. Zur getrennten Einstellung der Neben- schließungen für Isolations- bzw. Kapazitätsmessungen mit nur
8 Yerhandlangen der Deutsohen PhyBikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
einem Widerstandssatz in Atrton scher Schaltung für konstante Galyanometerdämpfung bei nahezu offenen Stromkreisen.
12. Wirbelstromfreies Spiegel-Elektrodjnamometer zur Messung schwacher Wechsel- und Gleichströme mit Luft- dämpfung und bequem zugänglichem beweglichen System (neues vereinfachtes Modell).
13. Walzenrheostat für kontinuierliche sprunglose Stromregulierung.
14. Präzisions- Amperemeter ohne Temperaturkoeffizienten Yon 2 Ohm Widerstand. Dazu ein kombinierter Nebenschluß aus Manganin mit Luftkühlung zum direkten Anschluß an das In- strument
15. Vielstufiger Nebenschluß nach Prof. Feüssner für Präzisionsinstrumente mit Verriegelung des Ausschalters und der Anschlüsse zur Verhütung falscher Nebenschlußwahl.
16. Universalgalyanometer nebst Zubehör, auch für Widerstandsmessungen nach der Kohlrausch sehen Methode mit Wechselstrom und Telephon eingerichtet.
17. Doppelkurbelmeßbrücke für Widerstandsmessun- gen Yon 10000 bis 0,000001 Ohm mit Hilfe yon Normalwider- ständen.
18. Normalwiderstände mit Quecksilberanschluß.
19. Normalwiderstände mit Laschenanschluß.
20. Verzweigungsbüchse mit Interpolationswider- stand zum Gebrauche als Brückenverzweigung bei genauer Wider- standsmesstmg.
21. Brückenzweigwiderstand mit vertauschbaren Zweigen. Zur Eliminierung der Ungleichheit der beiden Zweige und bequemer Interpolation bei Ausführung der Messung.
22. Drahtwiderstand, 1 Million Ohm mit Abzweigklemmen für je 100000 Ohm. Zulässige Spannung 10 x 100 Volt
23. Präzisions-Amperemeter, Voltmeter und Watt- meter für Gleichstrom, Wechselstrom und Drehstrom. Dieselben sind nach rein dynamometrischem Prinzip gebaut; sie zeigen sowohl bei Gleichstrom als auch bei Wechselstrom Ton beliebiger praktisch Torkommender Frequenz und Stromkurvenform, sowie auch die Wattmeter bei jeder Phasenverschiebung richtig an; die Angaben
1905.] Verhandlungen der Deatschen PhysikaliBohen GeseUschafi. ^
der Wattmeter sind ebenfalls richtig, gleichgültig, ob die Instru- mente kürzere oder längere Zeit eingeschaltet werden.
24. Universalmeßinstrument für Messungen an Tele- graphen und Telephon-Einfach- und Doppelleitungen, Isolations- messungen, Widerstandsmessungen, Erdfehlerbestimmungen, Fremd- strommessungen, Strom- und Spannungsmessungen, Bestimmung von Batteriewiderständen usw.
25. Begistrierendes Pyrometer mit automatischem Um- schalter zur Begistrierung Ton fünf verschiedenen Thermoelementen auf einem Papierstreifen.
26. Magnetokinetischer Kreisel nach H. du Bois zur Demonstration starker diamagnetischer bzw. paramagnetischer Orientierbarkeit. Näheres Annalen der Physik (4) 13, 1904; 14, 1904.
27. Oszillograph. Apparat zur Beobachtung und photo- graphischer Aufnahme periodischer und nicht periodischer elek- trischer Vorgänge.
28. Kompaßübertragung von Siemens und Halske (System Prof. Dr. Einthofen). Bei diesem System wird die Aufgabe, die relative Bewegung der Böse eines Schiffskompasses auf einen Empfangsapparat, dessen Angaben ganz unabhängig von dem Erd- und Schiffsmagnetismus sind, zu übertragen, durch Anwendung des bolometrischen Prinzips auf folgende Weise gelöst. Die mit einem 90® umfassenden Glimmerfenster versehene Geberrose (System Kaiser mit vier peripherisch angeordneten Magneten) wird zwischen einer Glühlampe und einem aus 200 radial ver- laufenden Platinstreifen bestehenden Gittersystem angeordnet; das letztere sowie die Lampe sind fest mit dem Kompaßgehäuse verbunden. Das Gittersystem besteht aus vier je 90® umfassenden Gittern, von denen je zwei einander gegenüberliegende Zweige je eines Wheatstone sehen Brückensystems bilden. Dreht sich das Schiff, dann findet eine relative Bewegung zwischen Rose, also dem Glimmerfenster einerseits und Glühlampe und Gittersystem andererseits statt, so daß die von der Lampe ausgehenden und das Glimmerfenster passierenden Strahlen für jede Rosenstellung ganz bestimmte Platinstreifen bestrahlen, deren Temperatur und somit ihren elektrischen Widerstand erhöhen. Durch diese Widerstands- erhöhung der Gitter werden in den bei Nichtbestrahlung derselben
10 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
keinen Strom erhaltenden Brücken Ströme bestimmter Richtung und Größe erzeugt, welche die zu beiden zueinander senkrecht und im Felde eines starken Elektromagneten drehbar angeordneten Empfängerspulen durchfließen und so die fest mit diesem Spulen- System verbundene Rose mit Gradeinteilung so einstellen, daß der Empfänger einerseits genau den von dem primären Kompaß an- gegebenen Kurs anzeigt, andererseits den Bewegungen der Geber- rose kontinuierlich, also nicht sprungweise, folgt.
Firma Friedr. Vieweg & Sohn: Zahlreiche Verlagswerke, ins- besondere eine weit zurückreichende Serie der von der Gesell- schaft herausgegebenen „Fortschritte der Physik".
Hr. H. C. Vogel:
1. Photographie des Mondes.
2. Photographie des Orionnebels.
3. Photographie des Ringnebels in der Leier.
4. Photographie der Sonne.
Hr. B. Wachsmuth: Apparat zur akustischen Bestimmung von Dampfdichten (vgl. unten S. 47).
Meteorologisch-Magnetisches Observatorium. (Vgl. unten S. 49.)
A. Meteorologisohe Abteilung.
1. Hr. A. Sprang: Neueste Form des Sprung -Füess sehen Laufgewichtsbarographen..
2. Derselbe: Versuch einer rationellen Registrierung der atmo- sphärischen Feuchtigkeit.
3. Derselbe: Photographische Aufnahmen, welche mit Hilfe des photogrammetrischen Wolkenautomaten ausgeführt sind.
4. Hr. G. Lüdeling: Eine Vorrichtung zur Registrierung der luftelektrischen Zerstreuung.
B. BCagnetisohe Abteilung.
5. Hr. Ad. Schmidt: Magnetische Wage.
6. Derselbe: Registrier -Apparat.
7. Derselbe: Erdinduktor.
11
tiber die Entstehung von Settgiingsrhigen in kilnsUich durch die JEinurirkung elektrischer Kräfte
erzeugtem JfTebel;
von J. Kiessling und M Barkow.
(Vorläufige Mitteilung, eingegangen am 10. Dezember 1904.) (Vorgelegt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 1.)
Unter Bezugnahme auf eine Bemerkung von Lummer (diese Verhandl. 6, 142, 1904), daß es ihm ^nicht gelungen sei, elek- trische Nebel zu erzeugen, welche sichtbare Beugungserscheinungen im Gefolge haben", kann aus Versuchsreihen, die im physi- kalischen Institut zu Marburg über die Bedingungen der Ent- stehung „homogenen" Nebels angestellt wurden, vorläufig folgen- des mitgeteilt werden.
Die kugelförmigen Glasgefäße, in welchen der Nebel erzeugt wird, müssen, wenn es sich um objektive Darstellung der Beugungs- farben handelt, einen Inhalt von mindestens 6 bis 8 Liter be- sitzen. — Große Sorgfalt muß auf die Filtration der in die Ge- fäße eintretenden gesättigten Luft verwendet werden, damit keinerlei aus der Zimmerluft herrührende Kondensationskerne in derselben mehr enthalten sind.
Bezeichnet man mit v^ das ursprüngliche Volumen, mit v^ den Wert des adiabatisch ausgedehnten Volumens, so ist die Abwesenheit solcher störender Kondensationskeme daran zu erkennen, daß keine Nebelbildung eintritt, solange der Expan- sionsquotient vjv^ <; 1,25 ist. (Vgl. Sitzungsber. d. Gesellsch. zur Beförd. der gesamten Naturw. zu Marburg i. H., Aug. 1904.) — Wird nun, wie es schon R. von Helmholtz und F. Richarz 1890 (Wied. Ann. 40) bei der Untersuchung des Dampfstrahles an- gegeben haben, das mit gesättigter, filtrierter Luft gefüllte Glas- gefäß zwischen zwei Metallplatten gestellt, die mit den Polen eines kräftigen Funkeninduktors verbunden sind, und wird, nach-
12 Verhandlangen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
dem der Funkeninduktor 10 bis 85 Sekunden lang tätig gewesen ist, eine Expansion vorgenommen, so entsteht ein starker Nebel, der im allgemeinen sehr schnell zu Boden sinkt; wird aber nun in das Gefäß wieder filtrierte, gesättigte Luft eingelassen und dann die Expansion wiederholt, so entsteht ein homogener Nebel von solcher Dichtigkeit, daß die Beugungsringe sich mit Bogenlicht objektiv darstellen lassen. — Unter gewissen Be- dingungen treten hierbei Nebeltröpfchen von zweierlei wesentlich verschiedener Größe auf, von denen die größeren, welche Beu- gungsringe mit gesättigten Farben erzeugen, mit leicht meßbarer Fallgeschwindigkeit zu Boden sinken, während die kleineren längere Zeit hindurch als ein rauchartiger, bläulicher Dunst das Nebelgefäß gleichmäßig erfüllen.
Auch durch Bestrahlung mit Röntgenstrahlen, deren Einfluß auf den Dampf strahl schon von F. Richarz 1896 (Wied. Ann. 59) nachgewiesen worden ist, läßt sich homogener Nebel von erheb- lich geringerer, aber zur objektiven Darstellung der entstehenden Beugungsringe ausreichender Dichtigkeit erzeugen. Doch gelingt dies nur bei derjenigen hohen Frequenz der Funkenentladungen, welche ein WEHNELT-Unterbrecher liefert (Spannung 15 cm Funken- länge am Funkeninduktor). Um die gleichzeitig auftretende Ein- wirkung des die Röntgenröhren umgebenden elektrischen Wechsel- feldes auszuschalten, muß zwischen die Röntgenröhre und das Nebelgefäß eine zur Erde abgeleitete Platte Aluminiumblech ein- geschaltet werden. — Überraschend stark ist bei Anwendung einer Quecksilber-Bogenlichtlampe die nebelbildende Wirkung der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, welche zuerst von Lenard und Wolf 1889 (Ann. 37) nachgewiesen, aber irrtümlicher Weise auf eine durch die Bestrahlung erzeugte Zerstäubung der Quarz- oberfläche zurückgeführt worden ist. R. v. Helmholtz und Richarz haben dann (Ann. 40) die Vermutung ausgesprochen, daß die wesentliche Quelle der Kondensation in der durch ultraviolette Bestrahlung erzeugten Ionisation zu suchen sei, und die Richtig- keit ihrer Vermutung schon durch einen Versuch wahrscheinlich gemacht. Sicher bestätigt wurde sie dann später durch E. Simon (Wien. Ber. 104 [2], Juni 1895), durch C. T. R. Wilson (Proc. Roy. Soc. 64, 125, 1898; Naturw. Rundsch. 14, 174, 1899) und Lenard selbst (Ann. d. Phys. (4) 1, 486, 1900). — Es ist be-
1905.] J. Kiessling und E. Barkow. 13
achtenswert, daß auch in diesem Falle der infolge der ersten Expansion nach der Belichtung entstehende dichte ]Nebel nicht Yollkommen homogen ist, sondern daß erst der nach einer zweiten Expansion entstehende Nebel Beugungsringe mit kräftig ent- wickelten Farben liefert Auch hierbei bleibt, nachdem der homogene Nebel sich gesetzt hat, ein bläulicher, das Gefäß gleich- mäßig erfüllender Dunst längere Zeit bestehen. YgL die Unter- suchungen von T. R Wilson (Proc Cambr. Soc. 9, 382, 1898; PhiL Trans. (A) 192, 403, 1899) und von J. H. Vincent (Proc. Cambr. Soc. 12, 305, 1903).
Marburg i. H., Physikalisches Institut, Dezember 1904.
14
Ktinstliche Chromoaphäre; von E. Pringsheim.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 1.)
In einem einfachen Vorlesungsversuche wird die Erscheinung der Chromosphäre und der Protuberanzen nachgeahmt, wie sie bei Gelegenheit einer totalen Sonnenfinsternis zu beobachten sind. Die experimentellen Bedingungen werden dabei möglichst voll- kommen den Verhältnissen nachgebildet, welche nach der von W. H. Julius aufgestellten Sonnentheorie diese Erscheinungen auf der Sonne hervorbringen.
Die von dem weißen Licht einer elektrischen Bogenlampe be- leuchtete kreisförmige Öffnung 0 (Fig. 1) eines Diaphragmas stellt
Fig. 1.
0
R
S die Photosphäre dar. Von einer Projektions- linse L wird ihr Bild zunächst auf den weißen Schirm S entworfen. Jetzt wird ein geeignet ausgeschnittener Pappschirm P in den Weg der Strahlen gebracht, so daß er das Bild der künstlichen Sonne abfängt und nur ganz wenig über dasselbe hinausragt. In P, ist dieser Schirm von vorn gesehen dargestellt, 0^ ist das auf ihn fallende Bild der Öffnung 0. Dieser Schirm spielt also in unserem Versuche die- selbe Bolle, wie bei einer totalen Sonnenfinsternis der Mond. Zur Nachahmung der anomal dispergierenden Sonnenatmosphäre
1905.] E. Pringsheim. 15
dient ein „Prisma" aus Natriumdampf, welches nach einer von Herrn WoöD herrührenden Methode hergestellt wird. Ein eva- kuiertes, an beiden Enden mit Glasplatten verschlossenes Eisen- rohr R enthält etwas metallisches Natrium, \^elches durch eine unter das Rohr gehaltene Bunsenflamme erhitzt wird. Das Natrium verdampft und bildet ein „Prisma", in welchem die Dichtigkeit des Dampfes von unten nach oben schnell abnimmt In diesem wird das gelbe, den Natriumlinien nach der violetten Seite des Spektrums hin unmittelbar benachbarte Licht durch ano- male Dispersion von seiner geraden Richtung nach oben abgelenkt, es nimmt seinen Weg an dem Pappschirm P vorbei und bildet sich auf dem Schirme S als eine gelbleuchtende Chromosphäre ab, welche der bei einer totalen Sonnenfinsternis sichtbaren voll- kommen entspricht.
Diese künstliche Chromosphäre ist allerdings nicht rötlich, wie die wirkliche, sondern gelb, weil aus experimentellen Gründen hier Natriumdampf als anomal dispergierendes Gas angewendet wird, während auf der Sonne hauptsächlich der Wasserstoff wirksam ist. An einigen Stellen gehen gelbe Strahlen noch weiter in den Raum hinaus, die als eine künstliche Nachbildung der Protu- beranzen angesehen werden können.
Daß es sich wirklich um anomal dispergierte Strahlen handelt und nicht etwa um das vom Natriumdampf emittierte gelbe Licht, zeigt sich sofort, wenn man das Licht der Lampe unmittelbar vor 0 abblendet. Dann verschwindet nicht bloß das Bild Oj, sondern auch die gelbe Chromosphäre.
16
Vntersuchu/ng der Phosphoreszenz a/norganischer
Präparate;
von M Goldstein.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Janaar 1905.)
(Vgl. oben S. 1.)
Der Vortragende demonstrierte das yon ihm bei seiner Unter- suchung über die Phosphoreszenz anorganischer chemischer Präpa- rate (Sitzungber. d. BerL Akad. 1900, S. 818) angewandte Ver- fahren in einer für Yorlesungszwecke geeigneten Form. Bei diesem Verfahren läßt man die zu untersuchenden Substanzen, z. B. ein gepulvertes oder gekörntes Salz, in einer stark eva- kuierten Entladungsröhre quer durch ein Bündel Kathodenstrahlen hindurchgleiten. Die in den Kathodenstrahlen nur fluor- eszierenden Substanzen leuchten dann lediglich in der Schnittfläche mit dem erregenden Strahlenkegel, während die phosphoreszierenden Körper auch nach dem Verlassen des Kegels leuchten und daher im Fallen einen Lichtschweif
^. . in Form eines leuchtenden
Flg. 1.
Bandes bilden, dessen Länge, Helligkeitsverlauf und Far- benabstufungen dann Auf- schluß geben über die Dauer und das Abklingen ' der Phosphoreszenz, sowie über die etwaige Anwesenheit mehrerer in verschiedener Dauer und verschiedenen Farben leuchtender Substanzen. Die vorgeführten Röhren (Fig. 1) waren 52 cm lang und 3 cm weit; die Kathodenstrahlen gingen von der 15 mm im Durchmesser haltenden, an der Rückseite isolierten Kathoden- scheibe K aus, die in einem 22 mm weiten Seitentubus Uegt Die Anode Ä ist ein kurzer Drahtstift. Gegenüber A geht das zur Evakuation dienende Rohr senkrecht zur Röhrenachse ab. Zur bequemen Demonstration der Erscheinungen werden die Röhren mittels dieses Evakuationsrohres e (Fig. 2) an einer durchlochten
1906.] E. Goldstein. 17
hölzeraen Stativstange drehbar befestigt, indem m&a über e einen dnrchbohrtea Pfropfen schiebt Dreht m&n nun die Röhren um 180* hin und her, wobei e die Drehungsachse bildet, so bildet das phosphoreszierende Salz abwecb- y^- 2
selnd in beiden Hälften der Röhre das leuchtende Band. Die Robren sind mit ihren Stativen, um eine beliebige Anzahl rasch nachein- ander demonstrieren zu können, auf der „Entladungsbank" ange- bracht, welche Herr Mechaniker Meterling (Halensee bei Berlin) nach den Angaben des Vortragen- den seit vielen Jahren herstellt Die Schaltung der Röhren an dieser Vorrichtung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt
Der Strom des Induktoriums wird mittels der beiden Klammem Kl Kj durch eine rein metallische Leitung geführt, welche aus den auf einem borizontalen Brett bzw.
einer Hartgummiunterlage in Zwischenräumen von b cm montierten Metallstreifen m,»t, . . . und den die Zwischenräume überdecken- den Metallscheiben S, S, . . . gebildet wird. Jede Scheibe S kann Fig. 3.
mittels eines in ihrer Mitte vertikal befestigten, in einer Führung gleitenden Glasstabes aufgehoben werden. Die EntladungBröhreu B liegen im Nebenschluß zu dieser Strombabu, je eine mit zwei Polklemmen pp direkt oder durch Anscblußösen qq vom Holzstativ aus verbunden. Das Induktorium wird bei der Demonstration
18 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
dauernd in Gang gehalten. Die Röhren bleiben dunkel, so lange die Scheiben S aufliegen. Wird eine der Scheiben aufgehoben, also eine 5 cm lange Luftstrecke eingeschaltet, so geht die Ent- ladung durch die zugehörige parallel geschaltete Röhre. So können sämtliche Röhren einfach durch Aufheben und Nieder- setzen der zugehörigen Scheiben sehr schnell ein- und ausgeschaltet werden. Eine Entladungsbank für zehn Röhren nimmt eine Länge von 1,6 m ein. Auf dem Brett der Bank sind zugleich die Holz- stative für die Röhren aufgesetzt. {Röhren, die einer drehbaren oder vertikalen Anbringung nicht bedürfen, werden nach Abnahme der Stativstangen mittels der Evakuationsröhren e oder daran ge- kitteter Glasröhren in die Füße der Stative eingesetzt.) Bei dem Vortrag wurde außer geglühtem Kaliumsulfat, welches nur (violett- blaues) Fluoreszenzlicht liefert, die folgenden phosphoreszierenden Substanzen vorgeführt, welche (auch in noch längeren Röhren) einen intensiven, von der Mitte der Röhre bis ans Ende derselben reichenden Lichtschweif zeigen:
Calciamfluorid (Schuchardt) Lichtschweif grün
Lithiumohlorid -|- Mn „ orange
Natriumsulfat -|- Mn „ gelb
Zinksulfat -|- Mn . . . . „ rot
Calciumsulfat -|- Mn „ hellgrün
Cadmiumsulfat -\- Mn ....... „ (grünlich-) gelb
Kaliumsulfat -|- Eu . „ violett.
Hierbei bedeutet Mn einen kleinen Zusatz von Mangansulfat, Eu einen kleinen Zusatz von Europiumsulfat. Die letztere seltene Substanz verdankt Vortragender der Gefälligkeit von Herrn Prof. F. Giebel.
Die Präparate sub 2; 3 und 7 der obigen Reihe waren ge- schmolzen und dann gepulvert, die übrigen schwach geglüht*). Die sub 3 — 6 genannten Mischungen (bzw. festen Lösungen) sind bereits von Wiedemann und Schmidts) dargestellt. Ohne die Zusätze, bzw. in ganz reinem Zustande würden die mit Mangan versetzten Salze nach den Untersuchungen des Vortragenden (1. c.) nur schwaches blaues Fluoreszenzlicht geben. Geeignete Zusätze
') Evakuierte, mit geeigneten Salzen beschickte Röhren zur Darstellung der Lichtschweife liefert Herr Mulleb-ünkel in Braunschweig.
*) E. Wiedemann und G. C. Schmidt, Wied. Ann. 54, 604 u. 56, 201, 1895.
1905.] E. Goldatein. 19
bewirken merkliche Lichtschweife yon charakteristischer Farbe schon in überraschend geringen Mengen, zum Teil bei weniger ^^8 VioooooooO- ^^^ Schweif erscheinung bildet also (wie schon L c hervorgehoben) umgekehrt ein analytisches Hilfsmittel von heryorragender Empfindlichkeit.
^) Alle bisher geprüften Handelspraparate von Zinksolfat und von Cad- miumBulfat enthalten Mangan in ausreichenden Mengen, um namentlich bei geglühten Präparaten kräftige Liobtschweife auch ohne besondere Zusätze zu liefern. Die letzteren erhöhen jedoch die Intensität.
20
Dernanstration van Kondensatorsehtvtngungen mit
dem Summer;
von H. Starke.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 2.)
Der Summer ist ein für telephonische Zwecke konstruierter Apparat der Firma Siemens und Halske, welcher etwa folgende Wirkungsweise hat: Man schließt ein galvanisches Element durch eine mikrophonische Anordnung, bestehend aus Eisenmembran mit Eohlekontakt, und die Primärwickelung eines kleinen In- duktionsapparates. Die Sekundärwickelung desselben setzt sich in eine Spule fort, welche über einen vor der Eisenmembran befind- lichen Magneten geschoben ist, und wird beim Gebrauch kurz geschlossen. Schließen des Primärstromes erzeugt einen Induktions- strom in der Sekundärspule, durch welchen der Magnet verstärkt, und die Eisenmembran angezogen wird. Dadurch wird der Kohle- kontakt besser, der Primärstrom verstärkt, die Membran also durch die Wirkung des Induktionsstromes weiter angezogen. Nach Ablauf des Induktionsstosses kehrt die Membran um, der Eohle- kontakt wird schlechter; der entstehende Induktionsstrom schwächt den Magneten, und die Membran entfernt sich noch weiter, um nach Ablauf des Induktionsstromes umzukehren, den Eohlekontakt wieder zu verbessern und das Spiel von neuem anzuregen. Die entstehenden Schwingungen der Membran werden durch lautes Tönen des Apparates kenntlich.
Anstatt nun die Sekundärspule kurz zu schließen, kann man sie auch mit den Belegungen eines Eondensators verbinden und erhält auch dann ein Ansprechen der Membran, wenn der Eon-
densator geeignete Eapazität besitzt (etwa — — 1 Mikrofarad)
Die Schwankungen in der primären Stromstärke erregen dann nämlich den aus Eondensator und Sekundärspule bestehenden
1905.] H. Starke. 21
SchunnguDgskreis zu elektriBchen Schwingungen, welche der Mem- bran mit Hilfe des Magneten ihre Periode aufzwingen. Die Membran spricht dann an, wenn eine ihrer möglichen Eigen- schwingungen mit den elektrischen Schwingungen in Resonanz ist. Durch Verändern der Kapazität des Kondensators oder Regulieren der Selbstinduktion mit Hilfe einer eingeschalteten Spule mit herausziehbarem Eisenkern kann man die Periode der elektrischen Schwingungen derartig verändem, daß man die Ton- höhe der Membran etwa im Bereich einer Quinte variieren kann.
Berlin, Physikalisches Institut der Universität.
22
Versuche nUt MaditMn; von J. JPreeht.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 2.)
In einem unsymmetrischen Entladungsfelde der Influenz- maschine (Anode Kugel, Kathode große Scheibe) führen Becquerel- strahlen die positive Büschelentladung in Glimmentladung über, wie die Herren Elster und Geitel ^) zuerst gezeigt haben. Anderer- seits wird der passive Funke in der Hertz sehen ^) Anordnung zum Nachweis der Wirkung ultravioletten Lichtes auf die elektrische Entladung auch durch radioaktive Körper erregt s).
Beide Erscheinungen haben entgegengesetzten Charakter, so- weit die Spannungsverhältnisse an den Elektroden in Betracht kommen. Beim Übergang der Büschelentladung in Glimmen steigt die Potentialdifferenz der Elektroden, in einem besonderen Falle um 2200 Volt Bei der Erregung des Funkens, oder, was sich mit der Influenzmaschine ebenfalls erreichen läßt, Über- führung von Glimmentladung in positive Büschel oder in Funken, sinkt die Spannung, in einem Spezialfälle um 2000 Volt
Der Mechanismus dieser Erscheinungen ist gewiß verwickelt, man hat sie bisher durch die Bildung von Ionen, erzeugt durch die Strahlen des Radiumpräparates, Aufhebung der Vorperiode usw., zu erklären gesucht, doch möchte ich einige Versuche zeigen, welche diese Deutung kaum zulassen.
Zunächst sei darauf hingewiesen, daß beide Erscheinungs- gruppen sich auch unter Benutzung des Induktoriums unter passenden Bedingungen bei der gleichen Anordnung der Ent- ladungsstrecke zeigen lassen. Ich verwende zwei Kugeln, eine von 1 cm, eine von 3 cm Durchmesser, letztere als Kathode. Schaltet
^) Elstbb und Gbitbl, Wied. Ann. 69, 673, 1899. •) H. Hertz, Wied. Ann. 31, 983, 1887. ^) Elstbb und Gbitel, 1. o.
.1905.] J. Precht. 23
man parallel zu dieser Funkenstrecke eine GEissLERsche Bohre und wählt die Einstellung so, daß die Entladung eben in der Röhre leichter übergeht, so genügt Annäherung des Radiums, um die Röhre zu verdunkeln und ein lebhaftes Funkenspiel im Mikro- meter einzuleiten. Mit dem Braun sehen Elektrometer fand sich, daß dabei die Spannung von 2700 Volt auf 1300 Volt herunterging.
Mehr Interesse verdient der zweite Fall, bei dem die Funken- strecke allein mit großem Abstand der Elektroden zur An- wendung kommt. Man erhält dann Funken oder eigentlich positive Büschel, die bei Annäherung des Radiums sofort unter Erhöhung der Spannung in Glimmen übergehen. Diesem Versuch kann man durch Vergrößerung der Unsymmetrie eine sehr große Empfindlich- keit verleihen. Benutzt man eine sehr große Scheibe als Kathode, 80 wirkt das Radium auf eine fast nach Metern zu messende Entfernung und man kann die Bestimmung der noch eben wirk- samen Entfernung, wie an anderer Stelle gezeigt wird, sogar zu Messungen, z. B. der Absorption der Metalle für Radiumstrahlung, verwenden.
Es erhebt sich die Frage, welche Sorte Strahlen hier wirksam ist. Zur Entscheidung bringe ich das Radiumpräparat in ein Magnetfeld, das gegenwärtig nur 625 Einheiten hat, und es ergibt sich, daß bei Erregung des Feldes das vorher erloschene Funken- spiel sofort wieder einsetzt. Hier liegt eine reine Wirkung der /5-Strahlen vor, denn die a-Strahlen sind durch ein Glimmerblatt vollständig absorbiert und die y-Strahlen sind nicht magnetisch ablenkbar. Ich glaube, daß wir hier eine sehr einfache Methode haben, die magnetische Ablenkbarkeit der /3-Strahlen zu zeigen i).
Der Versuch gestattet einige Folgerungen von allgemeinerem Interesse, doch möchte ich zunächst zeigen, daß auch die a-Strahlen auslöschende Wirkung auf die Funken haben, nur aus sehr viel kleinerem Abstände. Ich benutze dazu den von Hrn. Giesel mir freundlichst überlassenen Lanthan -Emanationskörper.
Nach den Untersuchungen von Hrn. Strütt^) ist die loni-
^) Anmerkung bei der Korrektur: Die Herren Rubens und Aschkinass haben einen ähnlichen Versuch mit zwei Funkenstrecken der Influenzmaschine beschrieben (diese Verhandlungen 2, 18, 1900), aus dem sie folgern, daß es sich um Ablenkung von Strahlen, nicht um Feldwirkung auf Ionen handelt.
«) R. J. Stbutt, Proc. Roy. Soc. 72, 208, 1903.
24 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
sierung der Luft unter dem Einflüsse der a-, ß- und y-Strahlen ziemlich genau dieselbe. Wir haben es also mit einer von der Ionisierung im wesentlichen unabhängigen Erscheinung zu tun; die den /3-Strahlen-Elektronen zugeschrieben werden muß. Für die y-Strahlen ergibt sich, daß sie entweder wie Röntgenstrahlen im vorliegenden Falle unwirksam sind, oder, wenn man sich der aus Hrn. Paschens 1) Versuchen folgenden Anschauung anschließt, daß die beobachtete Wirkung an einen ganz bestimmten Ge- schwindigkeitsbereich negativ geladener Elektronen gebunden ist.
0 F. Paschbn, Ann. d. Phys. (4) 14, 164, 1904.
Apparat «ur Messung und DemonstraHon von
lonen^ewegliehfceiten ;
von R. Abegg.
(AaigeBt«llt in der Sitzung Tom 7. Janoar 1906.) (Vgl. oben S. 2.)
Der auBgeatellte Apparat ist ausführlicli io der ZS. f. Elektro- chem. 7, 1011, 1901 beflchrieben worden. Die Theorie und Praxis seiner AnwenduDg ist dort- p^ i
selbst, sowie in den am Schlüsse aogeführten Ver- öfFeotlichungeD gegeben. Deshalb sei hier nur in aller Kürze folgendes mitgeteilt:
Der Apparat ') (s. Fig. 1) besteht aus einem Kasten Ton rechteckigem Quer- schnitt; die beiden größeren senkrechten Wände sind aus Spiegelglasscheiben.
Dieser Kasten dient als Wasserbad , welches das Elektroljsierrohr umgibt und die in ihm entstehende Joule sehe Wärme ableitet
Auf dem Rande des Kastens sind, durch Schrauben fixierbar, angebracht:
1. eine federnde Klemme zum Halten desElektrolfsierrohres;
2. zwei federnde Halter für die beiden Elektrodenkammem ;
') Erhättliob von Ebwir Ebbsbr, mecban. Werkstatt, Brealaa, Sohuli- brücke, für M. 36 einschl. Beleuchtangeeinriohtung.
26 Verhandlungen der Deutschen Physikalisohen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
3. zwei Klemmschrauben (eine isoliert) für die Stromzulei- tungen.
Der eigentliche Apparat besteht aus dem gläsernen Elektro- lysierrohr in Gestalt dreier kommunizierender Röhren. Das eine lange Rohr, das an seinem oberen Ende trichterförmig erweitert ist, dient zur EinfüUung des Elektrolyten, dessen lonenbeweglich- keiten bestimmt werden sollen, und zugleich zur Befestigung in der vorgenannten Klemme 1.
Die beiden kürzeren Schenkel endigen in Gummiverbindungen, in welche die beiden Elektrodenkammern dicht eingesetzt werden können. Die letzteren bestehen je aus kurzen Stücken eines weiteren Rohres; an dies schließt sich eine Kugel an, die ihrer- seits in einen kurzen, engeren Rohrstutzen ausläuft Dieser dient zur Einführung in die Gummienden der beiden Rohrschenkel und ist von etwas größerer lichter Weite als die Schenkel selbst An dem oberhalb der Kugel befindlichen Rohrteil ist ferner ein enges Bajonettrohr angebracht (in der Figur nicht enthalten), in dem die Kataphorese des Elektrolyten durch die Gelatine gemessen wird.
Die Elektroden bestehen aus flachen Spiralen von aufge- wickeltem starkem Kupferdraht und werden mit Gummistopfen dicht in die Elektrodenkammern eingesetzt.
Die Elektrodenkammern werden zur Ausführung der Versuche mit den geeigneten Elektrolytgelees bis zum größten Kreis der Kugel angefüllt. Darüber kommt als flüssiger Elektrolyt eine Kupfersalzlösung, welche die Elektrodenkammern und einen Teil der Bajonettrohre unter Vermeidung von Luftblasen ausfüllt Diese Elektrolyte verhindern das Auftreten von Gasentwickelung bei der Elektrolyse. Bei Einschaltung des Stromes wandern die scharfen Grenzflächen zwischen den betreffenden Ionen des im Elektro- lysierrohr enthaltenen Mittelelektrolyten und den in dem Gelee der Elektrodenkammern enthaltenen Indikatorelektrolyten in die beiden Schenkel des Elektrolysierrohres hinein und können dort durch die Unterschiede im Brechungsvermögen beobachtet und mit einem Kathetometer messend verfolgt werden, wenn man für passende Beleuchtung mit streifender Inzidenz Sorge trägt.
Für diese Beleuchtung ist ein einfacher schwarzweißer Schirm beigegeben, dessen helldunkle Grenze von dem Beobachtungsorte aus durch Schnur und Rollenübertragung verschoben werden kann.
1905.] R. Abegg. 27
Untersuchungen mit diesem Apparat und näheres über seine Theorie und Praxis findet man an folgenden Stellen:
1. Abegg, ZS. f. Elektrochem. 7, 618, 1011, 1901.
2. Steele, Trans. Chem. Soc. 79, 414, 1901.
3. Steele, Trans. Roy. Soc. 198, 105, 1902.
4. Steele, ZS. phys. Chem. 40, 689, 1902.
5. Abegg u. Gaus, ZS. f. phys. Chem. 40, 737, 1902.
6. Denison, ZS. f. phys. Chem. 44, 575, 1903.
Einige I>em07tsh'aHona€tpparatef von W, ßieffon von Cmudnochowski,
(AttBgeBtellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) (Vgl. oben S. 2.)
A. Unbolie Apparate fQr Versuohe mit elektrisohen Wellen. 1. Plattenerreger nach Hertz-Lecher in einfachster Form. Der Erreger besteht aus zwei Paaren quadratischer Metall- platten, die, in der Mitte mit einer AiischluJJklemme versehen, mittels eines rechtwinklig zu ihrer Fläche stehenden Ansatzes längs einer Kante auf dem Grundhrett befestigt sind und durch eine mittels Holzzapfen mit dem Grundbrett rerbundene uiedrige Leiste in geeignetem Ab- stand voneinander in fester Lage erhalten werden. Der ausgestellte Apparat mit 10 X 10 cm PlattengrÖBe eignet sich besonders für kleinere Induktorien (von 2 — 4 cm Schlagweite) ').
2. Während des Ge- brauches fein einstell- barer Zylindererreger nach Hertz. Die sämt- lichen Abmessungen der Kon- duktoren sind genau ^= '/j der Hertz scheu Original- maOe '). Die beiden Konduktoren sind durch Einkitten in dick- wandige Glasrohrstücke möglichst gut isoliert, und der eine auf einem Schlitten angeordnet, der durch eine Druckschraube, welcher eine Blattfeder entgegenwirkt, beliebig verschoben werden kann, ohne daß man gezwungen ist, den Versuch zu unterbrechen.
') B. V. CztJDHOCHOWBtti, ZS. f. phjB. u. ohem. Unterr. 16, 345, 1903. ') Hbbtz, Ausbreitaug der elektrisoliou Kr&ft, S. 185, Leipzig 1892.
1905.]
W. Biegon von Czudnochowski.
29
3. Einfaches Beiais von hoher, aber beliebig ver- änderlicher Empfindlichkeit (Fig. 1). Die Einrichtung entspricht im allgemeinen der einer elektrischen Klingel, nur sind, abgesehen von der Schaltung, folgende Abweichungen vorhanden: Der Anker hängt an einer sehr feinen und möglichst elastischen Neusilberfeder (Blattfeder) möglichst nahe den Polen, denen gegenüber er mit feinstem Seidenpapier bezogen ist; der Anker ist ferner mit einem messingenen Gewindestift versehen, auf dem sich eine Messingkugel durch Schrauben verschieben läßt. Die Empfindlichkeit hängt nun ab von der Differenz zwischen Anker- gewicht -|- Federkraft, die den Anker von dem Magnet zu ent- fernen und der Stellung der Messingkugel, die ihn zu nähern sucht, und ist ziemlich hoch zu treiben. Störende Wirkungen magnetischer Bemanenz sind bei dem Apparate nie aufgetreten; allerdings ist er gegen Erschütterungen empfindlich, dies kann aber durch Anbringung einer geeigneten Dämpfung ziemlich ver- mindert werden 1).
B« Vakuumapparate.
4. Doppelapparat für Phosphoreszenzversuchjd (Fig. 2). Der Apparat besteht aus zwei völlig gleichen Glaskugeln
Fig. 2.
mit je einem oberen Ansätze für eine Elektrode und einem unteren weiten Tubus mit eingeschliffenem und mit einem kleinen Tisch- chen versehenen Stopfen ; beide Kugeln sind durch ein enges Bohr
^) B. V. GzüDNOOHOwsKi, Ein einf. Relais zu Vers, mit elektr. Wellen. Phys. ZS. 2, 3—4, 1900. — Zur Technik d. Vers, mit elektr. Wellen. ZS. f. phys. u. ehem. ünterr. 13, 271—272, 1900.
30
Yerhandlungen der Deuisofaen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. l/'2.
Terbunden, in deren Mitte, rechtwinklig zueinander und zur Rohr- achse ein kurzer Ansatz mit der Drahtanode, sowie ein mit Schlifffitück versehenes Bohr zum Anschluß an die Pumpe an- geschmolzen sind. Die in den oberen Ansätzen der beiden Kugeln enthaltenen Kathoden sind gleich groß und in gleichem Abstände von den Tischcheuplatten angebracht, jedoch die eine eben, die andere gewölbt (Hohlspiegel)^).
Die ursprünglichen Tischchenplatten, die einfach eben und matt geschliffen waren, sind neuerdings durch näpfchenförmig yertiefte ersetzt, da auf den ebenen Glasscheiben der zur Be- festigung der zu untersuchenden Kristallplatten allein brauchbare
Fig. 3. (xips nicht gut haftet,
und femer, um auch pulverförmige Sub- stanzen untersuchen zu können.
5. und 6. Vakuum- Uniyersalapparate. Die Apparate sind be- sonders zur Verwen- dung im Unterricht be- stimmt, daneben aber auch zum Gebrauche im Laboratorium geeignet und bestehen aus einem mit Anode und Pumpenanschlußstück yersehenen Hauptteil, der zwei Schliffe besitzt, in die beliebige Kathoden, Antikathoden für Röntgen- strahlen, sowie Träger zur Aufnahme auf Phosphoreszenz zu unter- suchender Substanzen eingesetzt werden können. Die Apparate unterscheiden sich durch Form und den verschiedenen Umfang ihrer Verwendbarkeit (Fig. 3)«).
') B. V. GzüDNOCHOWSKi, Durch Kathodenstrahlen erzeugte Farbenringe an Kristallplatten, IL Phys. ZS. 3, 82—85, 1901, Fig. 1. -- Eine Beobach- tung einer empfindlichen Entladungsform in Gasen. Phys. ZS. 3, 129, 1901.
■) ZS. f. phys. u. ehem. ünterr. 15, 124—126, 1902. Phys. ZS. 3, 366 —368, 1902. — Fig. 8 stellt die einfachste Ausführung dar, (A), bei der auf Phosphoreszenz oder Fluoreszenz zu untersuchende Körper frei auf dem Boden liegen; bei einer zweiten (B) kommt ein Tischchen, wie bei dem vor- beschriebenen Doppelapparat, Fig. 2, zur Anwendung, ebenso bei einer dritten (C), wo das Tischchen noch durch andere Teile ersetzt werden kann.
1905.] W. Biegon von Czudnoohowski. 31
7. Neue selbsttätig sich einstellende Vakuumskala. Der Apparat ist besonders zur raschen und bequemen (auch spek- troskopischen) Untersuchung von Gasen bei meßbar yerschiedenen Drucken bestimmt, namentlich für solche Fälle, wo es sich wegen geringer zur Verfügung stehender Gasmengen um möglichst schnelle Erreichung bestimmter Ergebnisse handelt. Nähere Beschreibung bleibt für später Yorbehalten.
(Sämtliche beschriebenen Vakuumappaxate sind von der Firma Max Stuhl, Berlin, Friedrichstr. 130 zu beziehen, der allein die Ausführung übertragen ist)
82
Fhotographische JRegistriemietJiode /Vir den zett^ Hellen Verlauf von Galvanometer ausschlagen;
von H. JDiesselhorst.
(Mitteilung aus der Physikalisch -Technisclien Reiohsanstalt.) (Vorgeführt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(VgL oben 8. 3.)
Bei yielen Messungen der Wärmeleitfähigkeit Yon Metallen oder ähnlichen, z. B. der ihrer spezifischen Wärme, nach der von Herrn Jaeger und mir benutzten elektrischen Methode^) handelt es sich darum, einen von Null anwachsenden Galyanometerausschlag für die Dauer von etwa ^/^ bis 1 Minute als Funktion der Zeit zu bestimmen. Gewöhnlich besorgt dies der Beobachter am Ablesefemrohr, indem er die Durchgänge des Fadenkreuzes durch die Teilstriche der Skala an einem Chronographen markiert Aus diesem subjektiven Verfahren entspringen Fehler, welche die photographische ßegistriermethode vermeidet
Man kann die Registrierung, wie dies ähnlich mehrfach ge- schehen ist, so gestalten, daß man das vom Galvanometerspiegel entworfene Bild eines festen Lichtpunktes photographiert, wäh- rend die Platte senkrecht zur Bewegung des Bildes fällt oder gezogen wird. Die Geschwindigkeit der Platte muß dann beson- ders gemessen werden.
Für den vorliegenden Zweck kommt man mit etwas ein- facheren Mitteln, insbesondere einer feststehenden Platte, aus. Nimmt man nämlich als Lichtquelle den Faden einer elektrischen Glühlampe und läßt diesen intermittierend in bekannten Zeit- intervallen, z. B. jede Sekunde, durch kurzen Kontaktschluß auf- leuchten, so erhält man bei der Drehung des Galvanometerspiegels auf der feststehenden photographischen Platte eine Reihenfolge von Strichen, die den Galvanometerausschlag in den bekannten Zeitintervallen darstellen und deren Abstände unter dem Mikroskop
») Wissenschaftl. Abhandl. d. Phys.-Techn. Reichsanstalt 3, 269, 1900.
1905.] H. Diesselhorst. 33
bei 25 maliger Vergrößerung auf der Teilmaschine ausgemessen werden können. Den Kontaktschluß für den Lampenstrom bewirkt ein Relais, welches von einem mit elektrischer Kontaktvorrichtung yersehenen Pendel bei jeder Schwingung einmal in Tätigkeit gesetzt wird.
Ein sehr schnelles und intensives, fast blitzartiges Auf- leuchten der Lampe erhält man, wenn man zu einer Spannung von 110 Volt eine Lampe für 65 Volt nimmt. Vorzüglich brauch- bar erwies sich eine von Siemens und Halske bezogene Lampe mit äußerst dünnem, etwa 6cm langem Faden zu 100 Volt und 2^2 Kerzen bei Belastung mit 110 Volt. Günstig ist, daß die bei der höchsten Temperatur ausgesandten Strahlen nicht nur am intensivsten, sondern auch photographisch am wirksamsten sind. So erreicht man leicht, daß bei schneller Galvanometerbewegung, bei welcher ein direktes Beobachten unmöglich wäre, noch scharfe Bilder entstehen. Aus der Verbreiterung der Striche bei einem Versuch mit sehr schneller Bewegung ließ sich die Zeitdauer der photographischen Wirksamkeit auf weniger als Vso Sekunde an- geben.
Bei der Reihenfolge der Striche auf der Photographie weiß man zunächst nur, daß die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinander- folgenden Strichezl eine gegebene Größe haben. Will man die absolute Zeit vom Beginn des Versuches an kennen, so muß man etwa den fünften und zehnten Strich durch teilweises Abblenden kenntlich machen. Eine Scheibe mit Ausschnitten, die nach jedem Aufleuchten der Lampe vermittelst des Lampenrelais elektro- magnetisch um einen Zahn weiter gedreht wird, besorgt dies automatisch.
Bei der kurzen Dauer des ganzen Versuches läßt sich falsches Licht leicht so weit abblenden, daß man die Aufnahmen am Tage ohne Verdunkelung vornehmen kann. Die Anordnung nimmt so wenig Raum in Anspruch, daß die gewöhnliche Fernrohrablesung bzw. objektive Ablesung nicht beeinträchtigt wird.
34
JEine neue Form des Ionen-- Aspirations ^Appa/tates;
von H. JEbert.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 4.)
Der von der Firma Günther-Tegetmeyer (Braunschweig) ge- baute Apparat dient dazu^ die in Form von lonenladungen in der Atmosphäre enthaltenen Elektrizitätsmengen in absolutem Maße zu bestimmen.
Mit Rücksicht auf die bekannte Ladung der Gasionen {e = d,4.10~~^^ el. stat. Einh.) kann man aus diesen dann auch die
Zahl V'On Ionen in der Volumeneinheit, d. h. die lonendichte
♦ —
für jedes der beiden Vorzeichen: n und n berechnen.
Unter Benutzung eines von H. Mache i) in Vorschlag ge- brachten Prinzipes gestattet der Apparat femer die Beweglichkeit der Ionen, d. h. ihre spezifische Wanderungsgeschwindigkeit
V bzw. V in cm/sek pro Volt /cm Gefälle zu ermitteln. Hieraus
erhält man die spezifische elektrische Leitfähigkeit
+ + — — k = e{nv -|- nv)
in absolutem Maße. Hat man gleichzeitig das atmosphärische Potentialgefälle gemessen, so kann man demnach auch die Dichte des lonenstromes ermitteln, eine für luftelektrische Messungen überaus wichtige Größe. —
Durch eine kleine, durch Federspannung angetriebene Luft- turbine, welche seitlich an einem etwa 3 cm weiten, vertikal gestellten Rohre angebracht ist, wird durch dieses ein konstanter Luftstrom hindurch aspiriert mit einer genau bestimmten sekund- lichen Fördermenge.
Im Inneren dieses dauernd geerdeten Rohres steht ein Stab von etwa 14 cm Länge, der direkt auf den Blättchenhalter eines Exner-Elster-Geitel sehen Elektroskopes mit innerer Bemstein- isolierung, Natriumtrocknung und Spiegelablesung aufgesetzt ist
^) H. Mache, Phys. ZS. 4, 717, 1903.
1905.] H. Ebert. 35
Eine fast bis an den Stab heranreichende, ihn aber nicht be- rührende Yerschlußplatte hindert das Eindringen von Staub und Luftströmungen in das gut abgedichtete Elektroskopgehäuse. Wird der Stab auf etwa 200 Volt geladen, so entsteht zwischen ihm und der Rohrwandung ein so starkes elektrisches Feld , daß für alle in der freien Atmosphäre vorkommenden lonendichten Sättigungs- strom vorhanden ist, und alle in der aspirierten Luft mitgeführten Ionen ihre Ladungen abgeben, trotzdem die Länge des durch Rohr und Stab gebildeten Zylinderkondensators nur eine geringe ist Durch diese Reduktion der Zylinderlänge, sowie durch eine besondere Einrichtung des Elektroskopes wird erreicht, daß das ganze geladene System eine relativ sehr geringe Kapazität besitzt (Zylinderkondensator mit Elektroskop nur etwa 8cm), so daß schon eine kleine abgegebene Elektrizitätsmenge einen gut meß- baren Spannungsrückgang ergibt. (Hierdurch unterscheidet sich der neue Apparat vorteilhaft von der früher von dem Verf. an- gegebenen Form desselben 1); durch seine kleinere Kapazität wird namentlich die Beobachtungsdauer wesentlich verkürzt; da die Isolation auch bei längerem Betriebe vorzüglich bleibt, so sind trotz der kleinen Kapazität Störungen nicht zu fürchten.) Aus dem am Elektroskope beobachteten Spannungsrückgange ergibt sich mit Rücksicht auf die bekannte (mittels des Harms sehen Konden- sators^) bestimmte) Kapazität die von den Ionen neutralisierte Elektrizitätsmenge, welche sich bei bekannter Fördermenge direkt auf die Raumeinheit umrechnen läßt.
Jeder Apparat wird von der Firma mit großer Gewissen- haftigkeit geeicht; zur genauen Bestimmung der Fördermengen bat sich dieselbe eine besondere größere Einrichtung geschaffen. Der Gang des Uhrwerkes wird dadurch leicht kontrollierbar, daß nach jeder Umdrehung des Federhauses (2500 Touren des Turbinen- schaufelrades entsprechend) ein Glockenzeichen ertönt. Wenn alles in Ordnung ist, liegt ein bestimmtes, für den betreffenden Apparat angegebenes Zeitintervall zwischen zwei aufeinander fol- genden Zeiten; für dieses hat dann die Fördermenge den an- gegebenen Sollwert.
») Vgl. H. Ebbbt, Arch- bc. phys. et nat Geneve (4) 12, 97, 1901 ; Phya. ZS. 2, 662, 1901 und Dlustr. Aeronaut. Mitteü. 6, 178, 1902. «) F. Habms, Phys. ZS. 5, 47, 1904.
36 Verhandlungen der Dentsohen Physikalisclien Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Dem Instrumente ist nun ein kleiner Hilfszylinderkondensator mit isoliertem inneren Stabe beigegeben, der auf das oben ge- nannte Rohr aufgesteckt werden kann. Wird an den Stab eine Spannung von etwa 15 Volt angelegt, so entsteht zwischen ihm und der Rohrwand ein Feld. Dieses ist zu schwach, um alle Ionen zu entfernen, und doch stark genug, um einen genau be- stimmten Teil derselben aus dem Luftstrome herauszuziehen; dieser Teil wird augenscheinlich um so größer ausfallen, je größer die Wanderungsgeschwindigkeit ist. Man beobachtet also jetzt am Elektroskope einen geringeren Spannungsrückgang. Nach einer einfachen, von Mache angegebenen Formel kann man aus den beiden beobachteten Rückgängen, den Dimensionen des Apparates und der verwendeten Hilfsspannung die Wanderungsgeschwindig- keiten und damit A, wie oben angegeben, berechnen, wenn man je eine solche Doppelmessung für je ein Vorzeichen anstellt
Dadurch, daß bei dem neuen Apparate die Zylinderkonden- satoren vertikal gestellt sind (im Gegensatze zu der früher ver- wendeten horizontalen Lagerung), wird man von der Windrichtung unabhängiger, was bei den Beobachtungen im Freien von großer Wichtigkeit ist. Da Vergleiche zeigten, daß sich die erhaltenen Werte nicht merklich ändern, wenn über die obere Rohrmündung ein übergreifendes Metalldach gesetzt wird, so erhält die neue Form ein solches leicht abnehmbares kleines Dach. Dadurch werden nicht nur die Bestimmungen von dem Einflüsse des Erd- feldes noch unabhängiger als bisher, sondern man kann mit dem Apparate auch bei sinkendem Nebel, im Regen oder während eines Gewitters beobachten, was von besonderem Interesse ist^).
Alle Teile, auch das Dach und ein kleiner das Elektroskop schützender Sonnenschirm, lassen sich in der den Apparat ber- genden Holzkiste unterbringen, die nur 26 X 27 X 15 cm^ groß und mit allem Zubehör (auch der Ladesäule) nur 5,57 kg schwer, also leicht transportabel ist. —
^) Auch wird durch das Dach dem im Hochsommer oft recht lästigen Hineinkriechen von Insekten in den Apparat nicht unwesentlich vorgebeugt. Man kann übrigens in die obere Rohi*mündung auch einen kurzen, innen mit Fliegenleim bestrichenen Papierzylinder einschieben, ohne (nach den bisherigen Erfahrungen wenigstens) die Resultate dadurch merkbar zu be- einflussen.
1906.] H. Ebert 37
Erwähnt sei noch, daß der Verf. auch einen Doppelaspirations- apparat nach diesem'Prinzipe gebaut hat, der zwei Zylinderkonden- satoren mit zwei Elektroskopen enthält Man kann dann gleich-
zeitig mit dem einen Teile des Apparates etwa n, mit dem
anderen n bestimmen und daraus die Größen q = n/n oder
n — n, auf die es beim Studium luftelektrischer Prozesse haupt-
sächlich ankommt, berechnen. Oder man kann n und v bzw. n
und V für dieselbe Zeit bestimmen. Solche gleichzeitige Messungen der zusammengehörigen Werte sind besonders dann geboten, wenn sich der luftelektrische Zustand der Umgebung relativ rasch ändert, z. B. bei Messungen im Freiballon, im Hochgebirge, oder Yor und wahrend eines Gewitters.
München, Physikal. Institut der technischen Hochschule.
38
Schulprojektionsapparat Type NOR^;
konstruiert und in der Sitzung vom 7. Januar 1905 ausgestellt von der
Firma Ferdinand FrnecUe.
(Vgl. oben S. 4.)
Die dringende Notwendigkeit der Anschaffung eines zuver- lässigen und brauchbaren Projektionsapparates für den physika- lischen, ja überhaupt für den gesamten naturwissenschaftlichen Schulunterricht ist heute bereits allgemein anerkannt.
Dementsprechend werden seit Jahren von einer großen An- zahl Finnen eine ganze Reihe der verschiedensten Typen solcher Projektionsapparate auf den Markt gebracht. Leider decken sich jedoch in vielen Fällen die Wünsche der Konsumenten nicht mit den Leistungen der Fabrikanten, da die Apparate einerseits den Etat oft zu erheblich belasten, andererseits aber in dem Bestreben, sich auch dem kleinsten Etat anzupassen, zum Spielzeug herab- sinken.
Nachdem ich durch eine jahrelange Erfahrung beim Bau der verschiedensten Projektionsapparate das dem naturwissenschaft- lichen Unterricht Notwendige erkannt hatte, war es mein Be- streben, einen Apparat zu schaffen, der mit gleicher Handlichkeit die Photogrammprojektion, wie die objektive Darstellung physi- kalischer Vorgänge gestattet, der aber auch last not least beim Unterricht in der Zoologie, Botanik, Geographie, Astronomie, Mathematik und im Zeichenunterricht Verwendung finden soll.
Das Resultat dieser Bestrebungen war die Konstruktion meines Schulprojektionsapparates Type NORg. Besonders maßgebend bei der konstruktiven Durchbildung der Einzel- bzw. Ersatzteile dieses Apparates war der Wunsch, die Einzelanschaffung sämtlicher Teile zu ermöglichen, die zu diesem Zwecke nach vorhandenen Normalien gefertigt werden.
Der Projektionsapparat Type NORa besteht, wie. aus der Fig. 1 ersichtlich, in der Hauptsache aus zwei Teilen, der eigent-
1905.] Ferdinand Ernecke. 39
liehen, innen mit Asbest verkleideten Kamera, die den zweiteiligen, für die Projektion horizontal liegender Gegenstände leicht zerleg- baren Kondensor trägt, und dem opÜBchen Bankansatz, der mit zwei Zapfen in entsprechenden Bohrungen des Kameraunterbaues Fig. 1.
sichere Fülirung findet und ebenfalls schnell adaptiert werden kann. Hier wie überall da, wo die Stabilität des Apparates nicht gefährdet war, wurden zeitraubende Verschraubungen Termieden. Der Apparat für die Horizootalprojektion wird im Gegensatz zu
^ TerhaudluugtiD der Deutschen Physikaliachen Geaellicbaft. [Nr. 1/2,
den meiBteu andereo KoDstraktionen mittels BajonettTerschluß an die Kamera gehängt (Fig. 2), wobei die vordere Kondensorliiue in einer BoliruDg der horizontalen Kathetenääche des Ansatzes Platz findet. Wird der unter ib" geneigte Spiegel dieses Ansatzes durch eine beigegebene schwarze Metallscheibe verdeckt, so kann mit dieser Vorrichtung eine sehr schöne Projektion, z. B. der Fig. 2.
NEWTONschen Ringe, ausgeführt werden. Für gut reflektierende Körper, z. B. das Innere einer Tagchenuhr, bietet dieser Ansatz einen wohlfeilen Ersatz für ein teueres Megaskop. Die auf dem optischen Bankansatz mit zwei Rundführungen verschiehbaren Schhtten halten sich auf diesem durch ihre eigene Schwere, sie lassen sich äußerst bequem auswechseln, da bei dieser Kon-
1905.] Ferdinand Ernecke. 41
stniktion die lästige und überflüssige Klemmyorrichtung yermieden werden konnte, ohne die sichere Führung der Schlitten zu be- einträchtigen.
Der Apparat gestattet außer der Projektion yon Diapositiven bis zu der normalen Größe SV« x 10 cm die schnelle und tadel- lose Ausführung yon sämtlichen Spektralyersuchen, Versuchen über Reflexion und Refraktion, Projektion mikroskopischer Objekte, Darstellung yon Polarisationserscheinungen bei Anwendung yon parallelem und konvergentem Licht, der Erscheinungen der Doppelbrechung, der Projektion horizontal liegender Gegenstände (z. 6. Demonstration elektrischer und magnetischer KraftUnien- felder usw.), der Interferenz- und Beugungserscheinungen usw.
Es würde der hier zur Verfügung stehende Raum bedeutend überschritten werden müssen, sollte ein yollständiges Bild der Verwendungsmöglichkeiten dieses Projektionsapparates gegeben werden. Nur ein interessanter Versuch soll nicht unerwähnt bleiben, der trotz der dabei zur Verwendung kommenden rohen Meßwerkzeuge durch die Genauigkeit des Resultats auffällt. Ich meine die Messung der Wellenlänge des Lichtes mit Hilfe des Zollstockes.
Zur Verwendung kommt dabei ein Gitter mit der Konstanten G = 0,01 mm. Die mit dem Zollstock zu messenden beiden Größen sind: d Entfernung der Na -Linie im Spektrum 1. Ordnung yom Spaltbild und e Entfernung des Gitters yom Schirm. Aus diesen drei leicht zu ermittelnden Faktoren wurde berechnet An* = 0,000 590 fifi.
42
Neuer UchtelektrlHcher Versuch ; von F. jB. Gor ton»
(Ansgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 4.)
Eine Metallspitze kann durch verschiedene Behandlung licht- empfindlich gemacht werden, so, daß nach Erniedrigung des Poten- tials auf den Wert, bei welchem der elektrische Strom aufhört (Minimumpotential), die Strahlung einer Bogenlampe ihn wieder hervorruft Die Bestrahlung setzt also das Minimumpotential herab, bei dem gezeigten Versuch mit einer an freier Luft ge- glühten Platinspitze in Sauerstoff um ungefähr 1000 Volt Die Behandlung, durch welche eine Spitze lichtempfindlich wird, bewirkt stets eine Erhöhung des Minimumpotentials, die Bestrah- lung bringt dasselbe auf den alten Wert zurück.
Nähere Angaben werden demnächst in diesen Verhandlungen erscheinen.
Eine „Sadwage** als schiefe Ebene;
von P. JohannesBon.
(Ausgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.) (Vgl. oben S. 5.)
Das Gesetz der schiefen Ebene läßt eich an der üblicbeD VorrichtuDg nur umständlich und ungenau, an der „Radwage" (s. Fig. I) leicht und genau bestätigen. Dieselbe besteht aus einem Aluminiumrade von 200 mm Durch- pj j
messer, das in einem wagerechten Spitzenlager läuft und in dessen Kand eine Hohlkehle eingeschnitten ist; an den Enden eines Raddurch- messers sind in die Hohlkehle zwei Frauenhaare eingehängt, die mit Gewichtsträgem belastet sind und deren Abstände von der durch die Radachse laufenden Lotlinie auf einer wagerechten, spiegelnden Milli- meterteilung abgelesen werden kön- nen. Hat man den Apparat mit Hilfe der Stellschrauben der Fuß- platte BO gerichtet, daß bei gleichen Belastungen beide Haare auf dem 100. Millimeterstrich stehen, so stellt sich bei verschiedenen Belastungen die Wage automatisch und sehr ge- nau gemäß dem Hebelgesetz ein; daß dieses aber mit dem Gesetz der schiefen Ebene identisch ist, hat Galilei ^) nachgewiesen. Ausgeführt ist die ausgestellte „Radwage" ton Herrn Hoflieferant F. Ernecke in Berlin, Königgrätzerstraße 112.
') VgL Lea Meeaniquea de Galilee, traduites de l'Jtalien par Mer- MDDe. Paris 1634. Chap. IX. — Ferner P. Johannbsson, Phygikalieche Mechanik, Berlin 1900, S. 19 f.
44
MäumMche DarsteUu/ng des »etüichen Vorganges
van 8chwefelkohlenstoff'JE}xplosi4men im Hudiomeier'
röhre mittels des durch rotierenden Planspiegel mit
Steinheil'Aplanat erhaltenen Bildes;
von Arthur v. Oettingen und Fritz Blumbach.
(Ausgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 6.)
Die Rotationszahl des Spiegels wechselte zwischen 100 bis 300 Umdrehungen in der Sekunde. — Das Eudiometerrohr war 30 cm lang, hatte 10 mm dicke Glaswände bei einem Innendurch- messer von 9 mm. An einem Ende waren Platindrähte eingeschmolzen. Beide Enden waren durch Glashähne verschlossen. Mit Schwefel- kohlenstoff bei Zimmertemperatur gesättigte Luft oder Sauerstoff wurde in das Rohr durch Vertreibung eines Teiles des eingefüllten Quecksilbers eingeführt und ebenso verschiedene Mengen von Sauer- stoff oder Luft hinzugefügt, bis alles Quecksilber verdrängt war.
Die Lichterscheinung der Explosion dauert nur einige Tau- sendstel einer Sekunde; sie ist lautlos, außer, wenn das Eudio- meter mit Schußschallstärke zertrümmert ward. Doch finden stets im Rohre lebhafte Schallschwingungen statt.
Die Explosion muß eintreten, wenn der Spiegel eine solche Stellung bei seiner Umdrehung hat, daß ein Bild auf der photo- graphischen Platte erscheinen kann.
Alle Bilder zeigen nach unten gekehrte Zacken. Sie Ent- stehen dadurch, daß, nachdem der Zündungsfunke eine Schall- welle erzeugt hat, diese, unten an der Röhre angelangt, reflek- tiert wird, worauf sie dem explodierenden Gase begegnet und es zurückdrängt. Oben sichtbar angelangt, wird sie jetzt sichtbar gespiegelt, erreicht die Explosionsstelle und wird, wegen det vor- handenen großen Dichtigkeitsunterschiede des heißen und kalten Gases, sofort nach oben ins heiße Gas sichtbar zurückreflektiert. Während sie, von unten heraufkommend, das explodierende Gas zurückdrängte, befördert sie beim Absteigen die Explosions-
1905.] Arthur v. Oettingen und Fritz Blumbaoh. 45
geschwindigkeit, geht aber selbst schneller als die Explosion vor- wärts in den dunkeln Teil, um unten abermals reflektiert zu werden und vdeder der Explosionsstelle zu begegnen und das explodierende Gas zurückzudrängen. Die Stoßwelle erhitzt das Gas und läßt das bereits verlöschende Gas immer wieder hell aufleuchten. Es erfolgen weiter in verwickelter Weise die Wir- kungen der oben im heißen Gase und der unten im kalten Gebiete fortgepflanzten Stoßwellen, die indes nicht stark genug sind, um außen gehört werden zu können. — Nur bei der Zertrümmerung des Eudiometers findet eine so gewaltig kräftige und schnell fort- schreitende Explosion statt, daß keine Schallwelle zu stände kommt. Die Explosionsentzündung hat sich so schnell fort- gepflanzt, daß ihre Geschwindigkeit die des Schalles im kalten Gase übertrifft, daher die Einfachheit des Zertrümmerungsbildes.
Die Bilder sind scharf, denn das Eudiometer war innen und außen mit schwarzem Papier umklebt und nur dem rotieren- den Spiegel gegenüber war eine 1 mm breite Spalte ausgeschnitten, durch die das wirksame Licht drang.
Auf jedem Bilde ist folgendes vermerkt:
1. Der Zeitwert (in Dezimalen einer Sekunde) für 1 mm in der Breitenrichtung des Bildes, meist ein bis zwei Zehntausendstel einer Sekunde, genau bestimmbar aus den gemessenen Um- drehungen des Spiegels an einem Zählwerk.
2. Die aus dem Bilde entnommenen, also beobachteten Grenz- werte V der Geschwindigkeiten der Explosion, die zuweilen gleichmäßig schnell, oft aber erst schneller, dann langsamer er- folgt. Bei der Zertrümmerung sieht man deutlich die Geschwindig- keit anwachsen, worauf eine reflektierte Stoßwelle mit SOGOHektocel Geschwindigkeit im heißen Gase hinaufgeht (Ein Hektocel ist die Geschwindigkeit von 100 cm oder von 1 m in der Sekunde.) Oben angelangt, zertrümmert sie das Rohr. Das Gas strömt nun aus und die Reinheit des Bildes ist verschwunden. Dennoch sieht man noch eine Schallwelle im heißen Gase hinabgehen.
Die Explosiousgeschwindigkeit ist abhängig von der Art der Zündung. Starke elektrische Funken bewirken eine schnellere Explosion als verzögerte oszillatorische Entladungen. Noch lang- samer geht die Zündung vor sich bei Zündung durch einen er- glühenden Draht
46 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
3. Es bedeutet c die beobachtete Schallgeschwindigkeit im kalten, dunkeln Gase. Sie ist stets kleiner als 330 Hek- tocel (in freier Luft) infolge des Widerstandes im engen Eohre.
4. Es bedeutet endlich c' die beobachtete Schallgeschwindig- keit im heißen, schon explodierten Gasgemenge. Sie schwankt zwischen 400 und 3000 Hektocel, je nach der jeweiligen Temperatur des heißen Gases.
Apparat zur akustischen Bestimmung von I>ampf-
dtehten;
von Ä. Wachsmuth.
(AuBgestellt in der Sitzung vom 7. Januar 190ö.) (Vgl. oben S. 10.)
Der Grundgedanke für die Konstruktioa des Apparates ist, daß eine kleine Metallpfeife ihre für Luft bekannte Tonhöhe ändert, wenn sie mit einem anderen Gase angeblasen wird. Die Änderung der Ton- hölle wird mit einer Ver- gleichspfeife festgestellt, auf welcher die Dichten nach leicht zu berechnender Skala gleich aufgetragen sind.
Es verhalten sich nämlich bis auf kleine Korrektionen die Dichten umgekehrt wie die Quadrate der Schwin- gungszahlen. Man entwirft also eine Eichungskurre für
d = f — j , wo «D die für
Luft bekannte Tonhöhe der Pfeife ist»).
Das Anblasen der Pfeife erfolgt durch Verdampfung
der fraglichen Flüssigkeit
') Die Cugenauigkeit beträgt maximal 10%. Für genauere Werte ist die Kenntnis der VerhältniBiabl der spez. WönnBii erforderlich , vgl. hierzu BoLTZM ANN -Festachritt Ö. 924 , wo auch die Formel abgeleitet iat. Es ist hier nachzutragen, daß von E. Hiany (C. K. 117, 573, 1893) die Änderung der Tonhöhe einer Pfeife zum Nachweis schlagender Wettergase in Vorschlag gebracht wurde. Ferner beschreibt H. Jahoda (Wiener Anz, 1899, S. 216) einen dem meinigen ähnlichen Apparat für Gase,
48 Verhandlungfen der Deatechen Physikalischen G^ellsohaft. [Nr. 1/2.
in einer angesetzten Glaskugel, welche in siedendes Wasser oder ein sonstiges Bad konstanter Temperatur gesenkt wird. Die Bade- temperatur muß etwa 20 bis 30^ über der Siedetemperatur der Flüssigkeit liegen. Dadurch wird der entstehende Dampf etwas überhitzt und erhält die zum Ansprechen der Pfeife erforderliche Spannung.
Damit die Pfeife den richtigen Ton gibt, muß sie von einer Hülle des gleichen Dampfes umgeben werden. Es ist daher ein oben offener, unten aber durch die Pfeife abgeschlossener Heiz- mantel nötig. Durch diesen wird Wasser oder Dampf von Bade- temperatur geleitet Die Figur erläutert die Anordnung^). Es sind zurzeit Versuche im Gange, den Apparat zur Bestimmung der Dichten sich dissoziierender Gase bei yerschiedenen Tempera- turen zu benutzen.
^) Der Apparat nebst Vergleichspfeif e wird von den Vereinigten Fabriken für Laboratoriumsbedarf (vormals Kä^bhlsb & Mabtiki) in Berlin N., Chaussee- straße 3 in zwei Ausführungen geliefert.
49
Ausstellung des Meteorologisch - MngneHschen Ohservatoriu/ms
zu Potsdam.
(Vorgeführt in der Sitzung vom 7. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 10.)
A. Meteorologische Abteilung.
1. Neueste Form des Sprung -FuESS sehen Laufgewichts-
barographen.
Die seit etwa 1890 erfolgten Verbesserungen lassen sich kurz in folgender Weise angeben.
a) Die Form des Barographenrohres ist derartig berechnet worden, daß sein Gewicht weder durch die Temperatur der Um- gebung, noch durch vertikale Bewegungen des Rohres, sowie auch nicht durch die Quecksilbermenge im Gefäße beeinflußt wird.
b) Der Tauchkörper, welcher sich mit Hilfe eines Elektro- magneten tief in das Quecksilber des Gefäßes einsenken läßt, tritt jede Minute in Tätigkeit, anstatt — wie zu Anfang — nur alle zehn, oder höchstens alle fünf Minuten.
Hierdurch werden die von den Kapillarkräften herrührenden Störungen wirksam bekämpft, ohne daß das glatte Aussehen der Kurve Einbuße erleidet
c) Der Hauptkontakt besteht nicht mehr aus zwölf einzelnen Platindrähten, sondern aus einem einzigen dünnen Platinblech. Die Funktion des Apparates ist durch diese Abänderung gar nicht gestört worden; es ist aber geradezu segensvoll, daß der Inhaber des Instrumentes sich nun gar nicht mehr vor die Aufgabe ge- stellt sieht, jene zwölf feinen Drähte neu zu ordnen.
Wegen der einfachen Herrichtung des Platinbleches wäre zu verweisen auf A. Sprung: „Abänderung am Kontakte des Lauf- gewichtsbarographen^, Meteorolog. ZS. 1898, 113.
Zum Schlüsse sei noch bemerkt, daß die dem Apparate zu- grunde liegende Laufgewichts-Registrierwage mit Vorteil zu manchen physikalischen Versuchen benutzt werden kann, weil der Angriffs- punkt der Kraft sich bei ihrer Registrierung nicht verschiebt.
50 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Zur Aufzeichnung der elektrischen Stromstärke z. B. genügt es, zwei ganz roh aufgewickelte gleiche Drahtringe, von denen der eine fest, der andere beweglich ist, einander gegenüberzustellen; denn die gegenseitige Entfernung und Lage derselben bleibt wäh- rend des Versuches unverändert. (Genaueres: ZS. f. Instrkde. 8, 17, 1888.) A. Sprung.
2. Versuch einer rationellen Registrierung der atmo-
sphärischen Feuchtigkeit.
Mit Hilfe einer Selenzelle soll der Tauniederschlag auf der ebenen Spiegelfläche eines Kondensationshygrometers ununter- brochen auf der Grenze des Entstehens und Verschwindens ge- halten werden, derart, daß der verdampfende Äther sich auf der Temperatur des Taupunktes hält — welch letztere dann auto- matisch aufgezeichnet wird.
Genaueres über die Möglichkeit und die Vorteile der Methode habe ich im „Wetter" 1902, 241 veröffentlicht.
Das ausgestellte Modell gehört Herrn Mechaniker FuESS in Steglitz - Berlin. Die Wahrscheinlichkeit des Gelingens ist sehr gewachsen, seitdem zu den Versuchen eine evakuierte Ruhmer- sche Selenzelle verwendet wird. A. Sprung.
3. Photographische Aufnahmen, welche mit Hilfe des photogrammetrischen Wolkenautomaten ausgeführt sind.
Zwei gleiche Kameras mit vertikalen optischen Achsen, an den Enden einer Basis von etwa P/a^m, stehen stets zur Auf- nahme bereit. Letztere erfolgt — mit allen Nebenarbeiten — lediglich von der Hauptstation aus durch elektrischen Stromschluß. Zwei aufeinanderfolgende Doppelbilder liefern außer der Wolken- höhe auch noch die Richtung und Geschwindigkeitskomponenten der Wolkenbewegung,
Meine erste Veröffentlichung über diesen Apparat unter dem Titel: „Über den photogrammetrischen Wolkenautomaten und seine Justierung" findet man in ZS. f. Instrkde. 19, 111 u. 129, 1899.
Außer diesen, in erster Linie der Messung dienenden photo- graphischen Aufnahmen gab es auf der Ausstellung noch eine Anzahl „Schaubilder von Wolken und anderen Objekten", unter welchen folgende hervorgehoben zu werden verdienen:
1905.] Ausstellang des MeteoroL-Magnet. Observatoriams zu Potsdam. Ol
a) Eine Sonnenringaufnahme, welche sehr deutlich auch den groJßen King von etwa 46^ Radius erkennen läßt
b) Ein sehr schönes Beispiel des seltenen Alto-Gumulus-Regens.
c) Ein hübscher Alto-Cumulus undulatus, welcher vor der deut- lich sichtbaren verfinsterten Sonne n Entwickelung begriffen ist.
d) Ean Nebelmeer, aus welchem die Spitzen der Potsdamer Türme hervorragen.
e) Die Folgen unterkalteten Regens bei fast noch vollkommen entwickelter Vegetation: a) eine Probe des starken Baumbruches, b) Eisblätter, welche durch Abtrennung des Eisüberzuges von den natürlichen Blättern gewonnen wurden.
Anmerkung. Es ist naturgemäß, daß an der Herstellung der besprochenen Aufnahmen außer mir auch das Personal der meteorologischen Abteilung beteiligt war. A. Sprung.
4. Eine Vorrichtung zur Registrierung der luft- elektrischen Zerstreuung.
Ein nach Elster und Geitel isoliert aufgestellter Zerstreu- ungskörper ist mit einem Benndorf sehen mechanisch registrieren- den Quadranten - Elektrometer verbunden. Mit Hilfe eines auto- matisch wirkenden Umschalters wird er von halber zu halber Stunde abwechselnd positiv und negativ aufgeladen, bis zu etwa 120 Volt. Nach vollzogener Ladung (ungefähr V2 Minute) bleibt er sich selbst überlassen; sein Spannungsabfall bis zur nächsten Ladung, also während fast einer halben Stunde, wird durch das Quadranten-Elektrometer von zwei zu zwei Minuten aufgezeichnet. Aus dem Spannungsabfall ist dann die Zerstreuung während dieser Zeit zu berechnen.
Es ist beabsichtigt, statt der Aufstellung nach Elster und Geitel das Aspirationsprinzip von Ebekt in Anwendung zu bringen.
Ausführlich beschrieben findet sich der Apparat in der Phys. ZS. 5, 447, 1904. G. Lüdeling.
B. Magnetische Abteilung. 5. Magnetische Wage
(nach EacHENHAOEi? und Edleb, ausgeführt von Schulze in Potsdam).
Bei der ursprünglichen, von Lloyd angegebenen Konstruktion der magnetischen Wage, die zur Messung der Variationen der
ö2 Yerhandlungen der Deutschen PhysikaUsohen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Vertikalkomponente des Erdmagnetismus dient, wird das durch den Mittelwert dieser Komponente ausgeübte Drehungsmoment durch eine hinreichende seitliche Verlegung des Schwerpunktes des Wagemagnets nach seinem Südpol hin aufgehoben.
Bei der vorliegenden Einrichtung wird diese Kompensation nur zu einem Teile durch das Moment der Schwere, zum anderen Teil durch die Wirkung fester vertikaler Magnete (speziell hier eines festen unter der Mitte des Wagemagnets aufgestellten) be- wirkt Es läßt sich dadurch der störende Einfluß von Tempe- raturänderungen auf den Stand der Wage, der aus der damit verbundenen Verringerung des magnetischen Moments entspringt^ aufheben. Ad. Schmidt.
6. Registrierapparat
(nach EscHENHAQEN, neuere Ausführung von Toepfer in Potsdam).
Apparat zur fortlaufenden photographischen Aufzeichnung des Standes von Instrumenten mit Spiegelablesung. Als Licht- quelle dient ein Benzinlämpchen. Je nach der Schaltung des Uhrwerks vollendet die Walze mit dem lichtempfindlichen Papier nahezu einen vollen Umlauf in 24 oder in 2 Stunden. Eine Ab- szissenlänge von 2 cm entspricht in diesen beiden Fällen einer Zeit von 1 Stunde oder von 5 Minuten. Nach jedem solchen Intervall wird durch einen vorfallenden Schirm der von dem festen Spiegel entworfene Lichtpunkt eine kurze Zeit hindurch abgeblendet und dadurch eine Lücke in der Basislinie hervor- gerufen. Ad. Schmidt.
7. Erdinduktor (nach Wild und Eschekhagen, Ansfühnmg von Schulze in Potsdam).
Der Apparat dient in Verbindung mit einem empfindlichen Galvanometer zur Bestimmung der erdmagnetischen Inklination^ indem diejenige Stellung der Achse aufgesucht und ihrer Richtung nach bestimmt wird, bei der durch das magnetische Erdfeld in der rasch rotierenden Spule kein Strom induziert wird.
Ad. Schmidt.
53
Über die Strahlung des Wasserstoffsuperoxyds; von J. brecht und C* Otsuki.
(Vorgelegt in der Sitzung vom 20. Januar 1905.) (Vgl. weiter unten S. 58.)
Die merkwürdigen photographischen Wirkungen des Wasser- stoffsuperoxyds sind Yon lim. Graetz ^) neuerdings als Strahlungs- erscheinungen aufgefaßt worden. Die entscheidenden Versuche, aus denen der strahlungsartige Charakter gefolgert wird, sind erstens der Durchgang durch feste Körper, insbesondere durch Metallschichten, zweitens die Tatsache, daß die Wirkung durch einen sehr starken Luftstrom nicht fortgeblasen werden kann.
Gelegentlich einer ausführlichen Untersuchung über H^Oj haben wir auch die Frage der Strahlung eingehend behandelt. Neben der photographischen Methode wurde dabei stets eine chemische Prüfung mit TiO^-l-HaSO^ vorgenommen, um von einem etwaigen unmittelbaren Übergang von H2O2 Kenntnis zu erhalten. Die Grundlage für diese chemische Prüfung bildet die Erscheinung, daß eine Gelatineschicht, welche ein teilweise mit H^Os angefülltes Gefäß vollkommen abschließt, auf ihrer oberen Seite schon nach sehr kurzer Exposition Gelbfärbung in auf- gebrachten Tropfen des Titanreagenzes zeigt. Die Untersuchung anderer Stoffe auf Durchsichtigkeit oder Durchlässigkeit wird dann so ausgeführt, daß diese ihrerseits das Gefäß mit H3O2 ab- schließen und daß nun darauf eine Gelatineplatte liegt, am ein- fachsten eine ausfixierte, photographische Platte. Auf dieser Gelatineschicht wird dann die Titanprobe angestellt.
Für die folgenden Substanzen ließ sich so der Nachweis führen, daß Wasserstoffsuperoxyd als solches durch sie hindurch- geht: Gelatine, Celluloid, schwarzes und anderes Papier, Weich- gummi, Kanadabalsam. Undurchlässig erwiesen sich nach der photographischen wie nach der chemischen Methode: Paraffin,
') Gbabtz, diese Yerh. 6, 296, 1904.
54 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 1/2.
Ebonit, Glas, Metalle. Soweit diese Körper von Russell i) nnter- sucht sind, sind seine Ergebnisse mit den unseren übereinstimmend. Ebonit fand sich auch bei 0,18 mm Dicke und einer Exposition von 20 Stunden bei 1 cm Entfernung vom H2O2 vollständig un- durchlässig.
Betrachten wir von den Metallen zunächst die untersuchten außer Aluminium, so ergab sich für:
Zink bis zur kleinsten Dicke von 0,09 mm
Kupfer 0,05 „ .
Zinn 0,01 „
Legierung aus Au -(- ^As ^^ + Vst Ag .... 0,008 „ Messing 0,005 „
keine photographische und chemische Wirkung bei kurzer und bis zu 38 Stunden fortgesetzter Bestrahlung aus 0,5 cm Abstand über einer 30proz. Wasserstoffsuperoxydlösung. Durch einen Parallelversuch war eine Verwechselung mit der beim Zink als RussELL-Effekt bekannten Erscheinung ausgeschlossen.
Was das Aluminium betrifft, so gelangten drei Dicken, 0,08 mm, 0,005 mm und 0,003 mm, letzteres in der Literatur gewöhnlich als LENARDsches Aluminium bezeichnet, zur Verwendung. Von Versuchen mit gewöhnlicher Folie wurde abgesehen, da schon bei dem Lena KD sehen AI die Hauptschwierigkeit darin bestand, loch- freie Stücke aufzufinden. Die kleinsten Löcher lassen Wasserstoff- superoxyddampf in ganz überraschender Weise hindurchgehen. [Auch das von P. Villard 2) angegebene Hindurchgehen von Ozon durch Aluminiumfolie führen wir auf das Vorhandensein von Löchern zurück.] Den Versuchen von Hrn. Graetz über Durch- strahlung von AI konnten wir eine große Beweiskraft nicht mehr zuerkennen, nachdem der unmittelbare Durchgang von KjO^j durch Kanadabalsam, mit dem Hr. Graetz nach freundlicher Mitteilung die AI-Stückchen auf gekittet hat, aufgefunden war. Zum Aufkleben des Aluminium auf kleine in Glasplatten gebohrte Löcher benutzten wir Paraffin, dessen Undurchlässigkeit für die angewandten Expositionszeiten besonders nachgewiesen wurde. Mit Titanreagens war nach 16 stündiger Exposition kein Durchgang von H2O.2 durch eine sehr dünne, auf ganz dünnes Celluloid auf-
M RcssELL, Proc. Roy. Soo. 64, 409, 1899.
*) P. Villard, BuH. Soc. Frany. Phys. 1902, Nr. 175.
\
1905.] J. Precht und C. Otsuki. 55
getragene Paraftinschicht zu erkennen. Nach 40 Stunden zeigte sich keine Einwirkung auf die photographische Platte. Die Ver- suche mit LENARDschem Aluminium können nicht über eine Dauer von drei Stunden bei den von uns angewandten Verhältnissen fort- gesetzt werden, weil sonst ein auch von Hrn. Graetz beobachtetes Zerfressen des dünnen Aluminiums eintritt.
Über die Durchführung der Versuche ist zu bemerken, daß die AI-Stückchen vor und nach dem Aufkitten auf die Glasplatten mit dem Mikroskop sorgfältig auf Lochfreiheit untersucht wurden, dann wurde die Glasplatte auf ein mit SOproz. H-^Oj-Lösung ge- fülltes Gefäß mit Paraffin so auf gekittet, daß der Abstand des AI von der Flüssigkeitsoberfläche 5 mm betrug. Die Exposition schwankte zwischen 30 Minuten und drei Stunden, und nach dem Versuch wurde wieder auf Lochfreiheit geprüft Unter 17 Ver- suchen fand sich dreimal eine nachw^eisbare Einwirkung auf die photographische Platte, doch wurden in allen drei Fällen dann nach der Exposition Löcher konstatiert, so daß wir die strahlungs- artige Durchdringung von AI nicht haben bestätigen können. Mit AI von 0,08 mm Dicke war nach 38 stündiger Einwirkung keine Schwärzung der photographischen Platte zu erhalten.
Wir haben im Ganzen 47 Versuche mit Metallschichten an- gestellt. Auch bei den längsten angewandten Zeiten (38 Stunden) hat sich eine Durchdringung nicht nachweisen lassen.
Wir haben weiterhin im Anschluß an Hrn. Graetz Versuche gemacht, um zu sehen, ob die photographische Wirkung durch einen starken Luftstrom nicht aufgehoben wird. Für einen Strom von 23 m/sec Anfangsgeschwindigkeit fanden wir bei Abkühlung der Platte auf 0 Grad^) auch unter Beachtung der größten Vor- sichtsmaßregeln in zwei Minuten in der Tat stets eine entwickel- bare Schwärzung der photographischen Platte, doch zeigte sich schon vor der Entwickelung an der kleinen, dem Loch in einer Glasplatte entsprechenden exponierten Stelle eine geringe, von Feuchtigkeit herrührende Aufquellung der Bromsilbergelatine, die wir auf keine Weise vermeiden konnten. Es erschien aussichtslos, eine so große Luftmenge, wie für diese Versuche nötig ist, in ausreichender Weise zu trocknen. Daß übrigens nicht die aus
») Graetz, Phys. ZS. 4, 273, 1J)03.
56 Yerhandlimgen der Deutschen PhysikaliBOhen GesellBchaft. [Nr. 1/2.
dem Luftstrom kondensierte Feuchtigkeit allein die Schwärzung der Platte bedingt, wird dadurch bewiesen, daß Aufbringen eines Wassertropfens, Abtupfen desselben mit Fließpapier und nach- heriges Entwickeln die betreffende Stelle heller erscheinen ließ als die Umgebung. Wir nahmen also an, daß wirklich HjOs sich an der geschwärzten Stelle befindet und konnten dieser Annahme eine große Wahrscheinlichkeit dadurch geben, daß es gelang, alle diese unter Benutzung eines Luftstromes erhaltenen Schwärzungen zu vernichten, wenn wir die exponierte Platte vor der Entwicke- lung längere Zeit in Wasser liegen ließen. Nach einer Quellung von 11 Minuten war die Schwärzung stark geschwächt, nach einer Stunde überhaupt nicht mehr entwickelbar. Der Durchmesser des Luftstromes war groß gegen die strahlende Fläche und gegen die Öffnung des Loches. Für die Einzelheiten, insbesondere auch über den Einfluß der Temperatur auf die bei H3O3 erhaltenen Erschei- nungen, verweisen wir auf unsere ausführliche Mitteilung.
Wir haben noch eine Reihe anderer Tatsachen gefunden, die mit einem strahlungsartigen Charakter schwer vereinbar erscheinen. Dahin gehört die Beobachtung, daß 3proz. Lösung in gewissen Grenzen stärkere photographische Wirkung zeigt als 30proz. Femer die Erscheinung, daß für eine gegebene Exposition die photographische Wirkung mit der Konzentration bis zu einem Maximum wächst, um dann wieder abzunehmen. Dieses ganze Verhalten deckt sich bis in seine kleinsten Einzelheiten voll- kommen mit dem, was man über den Dampfdruck und die Ver- dampfung eines Flüssigkeitsgemisches (H2 0 -f- H^ O3) nach den Untersuchungen von Konowalowi) erwarten muß 2).
Wir glauben daher, daß die bei Wasserstoffsuperoxyd beob- achteten Erscheinungen durch die Verdampfung allein ausreichend erklärt werden können.
Hannover, Phys. Inst, der Techn. Hochschule, Januar 1905.
*) KoNOWALOW, Wied. Ann. 14, 34 u. 219, 1881. Auch Nibnst, Thoo- retisohe Chemie, 2. Aufl., 1898, S. 111.
*) Die betreffenden Kurven finden sich in unserer binnen kurzem er- scheinenden ausführlichen Mitteilung.
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zu den
Verhandlungen
der
FhysikalisoheE G-es^Ilschafb zu Berlin
Jahrgang 1 bis 17 (1882 bis 1896)
Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
Gr. 80. Y und 20 Seiten. Preis geh. M. —.60.
Die „Yerhandlungen der Physikalischen Gesellsohaft lu Berlin* bilden den Vorläufer zu den seit 1899 als selbständige Zeitschrift erscheinenden ^Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesell- sohaft*'. Sie haben in den 17 Jahren ihres Bestehens vielfache Ände- rungen ihrer Erscheinungsform durchgemacht und diesem Umstände ist es zuzuschreiben, daß die ganze Serie nur noch in wenigen Exem- plaren existiert. Das ist umsomehr zu bedauern, als in den „Verhand- lungen*' manche Mitteilung vergraben liegt, welche sp&ter der Ausgangs- punkt für große Fortschritte in der physikalischen Forschung wie in der Technik wurde. Solche Mitteilungen der Vergessenheit su ent- reißen, ist der Zweck des vorliegenden alphabetischen Namenregisters für die ganze erste Serie der „Verhandlungen**,
Laut Übereinkommen mit der Deutschen Physikalisehen Gesellschaft wird den Mitgliedern der Gesellschaft die besondere Yergiinstigung des unmittelbaren Bezuges ron der Yerlagsbach-
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Diesem Hefte liegt bei: Ein Prospekt von Siemens ik Halske^
A. G. betreffend Nachricht Nr. 13. 3. 11. Iii04.
Jahrg. 3
Heft 3
Berichte
der
Dentschen Physikalischen GeseUschaft
enthaltend
Yerhandlungen
der Deutschen Physikalischen Geseilschaft im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Seheel
und
Halbmonatliches Literaturyerzeicliiiis
der „Fortschritte der Physik", dargestellt von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
redigiert von
Karl Scheel Bichard Assmann
für reine Physik
für koürnische Physik
Inhalt.
I. "Varhftudlqngen der Beutaohen FhysUcaUBohen OeseUsohaft. Bericht über die Sitsong
Tom 20. Jaaiuur 1905. S. 57. — H Kreusler, Ein einfacher Brenner für Thalliumlioht. (Vor- getragen in der Siteung rom 30. Januar 1006.) S. 69. — £. Haentsichelf Über die Berech- ntmg der KouBtaaten a und h der Tan der Wa als sehen Gleichung aus den kritischen Werten. (Vorgetragen in der Sitsong vom 20. Januar 1906.) 8. 61. — E. Gehrcke, Über anodiaches GUmmlichi. (VoTgetragen in der Sitzung vom 20. Januar 1906.) S. 63. — 2. HalbmonatliÖhee
UtaratarverMiehniB der Fortechritte der Physik. I. Allgemeine Physik, s. 8i. —
n. Akustik. S. 84. — IH. Physikalische Chemie. S. 34. — IV. ElektrizitÄt und Magnetismus. S. •?. — V. OptUc des gesamten Spektrums. S. 40. — VI. W&rme. 8. 41. — VII. Kosmische VhjfXk. 8. 44.
Braunschweig
Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn
19 0 5
^maüieh Mwei Nummern, — Abonnementspreis pro Jahrgang 8 Mark. — Zu beziehen
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= — (begründet 1888 — ^=
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A.Krfiss |
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Inhaber: Dr. Hugo KrOss. |
HAMBURG. |
Verhandlungen
der
Deutschen Physikalischen Gesellschaft
Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
7. Jahr;. 15. Febrnar 1905. Vr. 3.
Sltsnnii; Tom SO. Januar 1905.
Vorsitzender: Herr E. Warbürg.
Vor Eintritt in die Tagesordnung macht der Vor- sitzende Mitteilung von dem erfolgten Ableben der Herren
Prof. Dr. E. Abbe in Jena
und
Prof. Dr. A. Müttrich in Eberswalde.
Sodann teilt der Vorsitzende einen Beschluß des Vorstandes der Gesellschaft mit, wonach auswärtige Mitglieder gegen Zahlung Ton 2 Mark jährlich regelmäßig die Tagesordnungen der Sitzungen zugeschickt erhalten können.
Ferner berichtet Hr. H. Kreasler über
einen einfachen Brenner für Thalliumlicht.
j
58 Verhandlungen der Deutschen PhysikaHsohen Geaellsohaft. [Nr. 3^
Weiter spricht Hr. E. Haentzsehel:
Über die Berechnung der Konstanten a und b der van der WAALSschen Gleichung aus den kritischen Werten.
Femer trägt Hr. E. Oehreke:
Über anodisches Glimmlicht vor.
Endlich legt Hr. Karl Scheel eine Mitteilung von Hm. J. Preeht und G. Otsuki vor:
Über die Strahlung des Wasserstoffsuperoxyds.
Die Mitteilung ist bereits im vorigen Hefte der ^jVerhand- lungen^, S. 53 — 56, abgedruckt.
Als Mitglieder wurden in die Gesellschaft aufgenommen:
Hr. Oberingenieur Dr. Paul Rasehorn, Friedenau, Niedstr. 28.
(Vorgeschlagen durch Hm. Lindeck.) Hr. Dr. Franz Kiebitz, Frankfurt a. M., Bäckerweg 51.
(Vorgeschlagen durch Hrn. Behn.) Hr. Privatdozent Dr. Alpred Kalähne, Heidelberg, Märzgasse 3 und Hr. Privatdozent Dr. Rudolf H. Weber, Heidelberg, Nauenheimer
Brückenstr. 30.- (Vorgeschlagen durch Hm. Quincke.) Hr. Professor Dr. Granz (Militärakademie), Gharlottenburg, Bis-
marckstr. 12. Hr. Dr. Wallot, Gharlottenburg, Uhlandstr. 193. Hr. Dr. E. Orlich, Friedenau. Hr. Dr. Willy Schmidt, Gießen.
(Vorgeschlagen durch Hrn. Warburg.) Hr. Julius Ziegler, Berlin, Weinstr. 32.
(Vorgeschlagen durch Hm. Johannesson.)
59
XHn einfdcher Brenner für Th^MitMuHcht ;
van jET« JSreusler*
(Vorgetragen in der Sitzung vom 20. Januar 1906.)
(Vgl. oben 8. 57.)
Zu Tielen optischen Untersuchungen ist außer dem mono- chromatischen Licht der Natriumflamme auch solches Yon anderer Brechbarkeit erforderlich. Zum Beispiel pflegt man in mineralo- gischen Laboratorien zur Bestimmung optischer Konstanten an Kristallen noch die roten Rubidiumlinien und die grüne Linie der Thalliumflamme zu benutzen. Das dabei gewöhnlich angewandte Verfahren, am Platindraht etwas Thalliumsalz in die Flamme eines Bunsenbrenners einzuführen, bringt verschiedene erhebliche Nachteile mit sich. Einmal ist man wegen der großen Flüchtig- keit der Thalliumyerbiudungen zu fortwährendem Ersatz des yer- dampften Salzes gezwungen, und femer erscheint das Verdampfen größerer Mengen von Thalliumsalzen in geschlossenen Bäumen wegen der erheblichen Giftigkeit nicht ohne Bedenken.
Es gibt nun eine ganze Anzahl zur Erzeugung von Thallium- licht geeigneter Apparate, die indessen, besonders wenn man von fremden Lichtarten freies Thalliumlicht haben will, in bezug auf Einfachheit und Bequemlichkeit viel zu wünschen übrig lassen.
Es erscheint daher nicht überflüssig, auf einen Apparat hin- zuweisen, der in einfachster Weise den gestellten Anforderungen genügt. Der Apparat ist im wesentlichen ein kleiner horizontaler BuNSEN scher Brenner aus Glas, in dessen Rohr etwas Chlor- thallium verdampft wird.
Ein kleines Messingstativ trägt oben einen Querarm, an dessen Enden metallene Klemmfedern a und b befestigt sind. Die Federn sind so beschaffen, daß man in ihnen Glasröhrchen in der Längs- richtung verschieben kann, ohne daß sie dabei wackeln. Die Feder a trägt das eigentliche Brennerrohr aus strengflüssigem Glase, dessen Form aus der Figur ersichtlich ist Die Länge des Brennerrohres beträgt 8 bis 10 cm, sein innerer Durchmesser etwa
60
Verhandlungen der Deutschen PhysikaHschen Gesellschaft. [Nr. 3.
6 mm. In der Feder b befindet sich die Düse, die Weite der Spitze richtet sich nach dem Gasdruck und ist durch Probieren in wenigen Minuten festzustellen. In der Regel wird 1 mm oder weniger am günstigten sein. Durch Verschieben der Düse wird die Luftzufuhr zum Leuchtgase reguliert. Die Feder b macht man zweckmäßig breiter als a, da sie außer der Düse die Be- lastung durch den Schlauch aushalten muß, ohne die Zentrierung
zu schädigen.
Fig. 1.
In die Kugel des Brennerrohres bringt man etwas Thallium- chlorid und erwärmt dies mit einer kleinen Heizflamme, nachdem der Brenner angezündet ist Die Flamme färbt sich intensiv grün, gibt ein reines Spektrum und hält sehr lange Tor. Der Verbrauch an Thalliumchlorid ist, wenn man die Heizflamme richtig ein- stellt, äußerst gering.
Es ist zuweilen vorteilhaft, statt Leuchtgas einen mit Äther- oder Benzindampf gesättigten Luftstrom eines beliebigen Gebläses zu nehmen. Man leitet die Luft durch eine mit Holzwolle voll- gestopfte kleine Waschflasche, die außerdem etwas Äther bzw. Benzin enthält Man erhält mit solchen Gasgemischen, wobei übrigens eine Explosion nicht zu befürchten ist, erheblich höhere Temperaturen als mit Leuchtgas. Die Öffnung der Düse ist dann enger zu nehmen.
Anstatt Thalliumchlorid kann man in der Kugel des Brenner- rohres eine große Zahl anderer flüchtiger Metallverbindungen ver- dampfen, wie CuaClj, PbCla usw., und erhält die charakteristischen Spektren dieser Salze mit großer Helligkeit und ohne daß kon- tinuierliche Spektren dabei auftreten.
61
tiber die Berechnung der Konstanten a tutd b de^* van der Waalssehen Gleichung aus den kritischen
Werten;
von E. HaentzscheU
(Vorgetragen in der Sitzung vom 20. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 58.)
Wird an die Stelle des Boyle-Mariotte sehen Gesetzes
p.v — BT die VAN DER WAALSsche Gleichung in der Form
(i'+S)(^-*) = (^ + «)<^-*)2Ä • • • I)
gesetzt, in welcher die Werte
p = \ Atmosphäre, v = 1 cbm, T = 273« einander zugeordnet sind, während die Temperatur T vom abso- luten Nullpunkt an gezählt wird, so führt der folgende Ideengang zur Bestimmung der Konstanten a und b.
Man ordne I) nach Potenzen von v\ man erhält
Bedeuten Vc, pc^ Tc die kritischen Werte von Volumen, Druck und absoluter Temperatur, so genügen nach den Anschauungen von VAN DER Waals auch diese der Gasgleichung ü), doch knüpft sich alsdann an dieselbe die Bedingung, daß ihre drei Wurzeln »c, vö und v"' einander gleich sein müssen. Dies führt auf die Bedingungsgleichungen:
Vc = 3 6,
a ,>.
^^ "" 27 6« ^
_ 2184 p, 6 .
■'^-(l + a)(l-6) '>
Aus 1) folgt a als Funktion von 6, nämlich
a = 21pch^ 3)
Wird dieser Wert in die Gleichung 2) eingesetzt, so erhält mau
62 Yerhandlungen der Dentschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 3.
^ 27 pc Tc 27 pc ^
Ersetzt man, statt b aus dieser Gleichung auszurechnen, in 1) und 2) für den Augenblick a durch x und b durch y, so läßt sich leicht zeigen, daß 1) die Gleichung einer Parabel, 2) die- jenige einer gleichseitigen Hyperbel ist Beide Kurven be- sitzen nur einen einzigen Schnittpunkt, dessen Ordinate die einzige reelle Wurzel von III) ist.
Die gleichseitige Hyperbel schneidet die y- Achse in einem Punkte M^ dessen Ordinate
^' = 2184 !>/+ r. ^^^
als erste Näherung für b angesehen werden kann. Setzt man
' = -lrr ^'^^ ^ = 27^ ^^
so erhält man einen Näherungswert für i, der den höchsten Anforderungen entspricht, durch die Formel
6= ^+"f V)
wo n durch die Gleichung bestimmt ist:
V" = ^ 5)
Dabei darf, da 6 eine sehr kleine Zahl ist, für n die nächst- gelegene ganze Zahl genommen werden.
Die Rechnung wird dadurch so sehr vereinfacht, daß man sie auch ohne Anwendung von Logarithmen durchführen kann. Die Herren Gute und Friderich haben im 9. Bande der Archives des Sciences phys. et nat., Genf 1900, eine Tafel der Werte von b und a gegeben, indem sie b direkt aus der Gleichung Hl) mit Hilfe der Gardan i sehen Formel berechneten. Wegen der Kleinheit der Koeffizienten von HI) mußten sie siebenstellige Logarithmen anwenden unter höchster Ausnutzung der partes proportionales derselben. Man wird deshalb der Formel V) wohl den Vorzug vor jenem Verfahren geben. Die ausführliche Herleitung der- selben, die vorgetragen und an einer Zeichnung erläutert wurde, soll demnächst in den Annalen der Physik veröffentlicht werden.
63
tJber anodisehes OH/mmUeM; von E. G ehr che.
(Vorgetragen in der Sitzung vom 20. Januar 1905.)
(Vgl. oben S. 58.)
§ 1. Man kann annehmen, daß eine auf konstantem Potential gehaltene metallische Kathode in einem verdünnten Gase die Ursache einer doppelten Kathodenstrahlung ist^): erstens sendet sie negative Elektronen von ihrer Oberfläche aus, zweitens werden durch die bedeutenden elektrischen Kräfte vor der Kathode nega- tive Elektronen von den Gasteilchen losgerissen und fortgeschleudert. Hieraus folgt, daß die ersteren Elektronen aus Kathodenstrahlen von ein und derselben Geschwindigkeit bestehen; die zweiten Elek- tronen aber müssen Kathodenstrahlen verschiedener Geschwindig- keiten enthalten und zwar von geringerem Betrage als die ersteren ; tsie geben sich kund durch das negative Glimmlicht.
Aus dieser Anschauung folgt, daß das Auftreten eines nega- tiven Glimmlichtes an das Vorhandensein eines genügend starken elektrischen Kraftfeldes in dem Baume vor der Kathode gebunden ist In diesem Baum, dem Grogees sehen dunkeln Baum, ent- steht durch die Wirkung der Kathode selbst ein beträchtliches elektrisches Kraftfeld, da sich die beweglicheren negativen Ionen aus der Nachbarschaft der Kathode entfernen >). Herr G. G. Schmidt '^) bezeichnet deshalb den Baum geringen Leitvermögens an der Ka- thode als den YerarmungsbereicL — Das negative Glimmlicht würde im Sinne der soeben geäußerten Ansicht durch Absorption von den oben an zweiter Statt genannten, aus dem Gase selbst stammenden, langsamen Elektronen zustande kommen, welche
^} ^gL die den obigen sehr ähnlichen Anschauungen von J. J. Thomson, Conduetion of Eleetricity through Gases, Cambridge 1908, S. 479 ff.
*) Vgl. hiermit die von Herrn A. Wbhnelt gefundene Tatsache, dafi die freie Elektrizität im dunkeln Kathpdenraum positiv ist; Phys. ZS. 3, 501 — 508, 1902. Ann. d. Phys. (4) 10, 542-680, 1903.
■) G. C. Schmidt, Ann. d. Phys. (4) 12, 622—652, 1903.
64 Yerhandlungen der Deutschen Physikalisohen Gesellscliaft. [Nr. 3.
eben wegen ihrer geringeren Geschwindigkeit ein hohes Absorptions- yermögen besitzen i).
Ausgehend von diesen Anschauungen über die Vorgänge an der Kathode wird man nun folgern: nicht nur an der Kathode, sondern überall, wo in einem verdünnten Gase das elektrische Kraftfeld oder der Potentialgradient einen gewissen Grenzwert überschreitet, ist Gelegenheit dafür geboten, daß ein negatives Elektron von einem Gasmolekül abgerissen und als Kathoden- strahl fortgeschleudert wird; stößt das Elektron dann wieder mit einem Gasmolekül zusammen, so wird dieses zur Emission von Wellen, unter anderem auch von Licht, erregt und es entsteht ein „Glimmlicht".
Wenn also in einem verdünnten Gase Leuchten stattfindet, so wird man zunächst^) an absorbierte Kathodenstrahlen denken, die unter dem Einfluß eines elektrischen Kraftfeldes entstanden sind; für die geschichtete positive Lichtsäule habe ich diese Auf* fassung wahrscheinlich zu machen gesucht s). Umgekehrt wird man aber auch dort, wo erfahrungsgemäß ein Kraftfeld von größerem Betrage vorhanden ist, ein kathodisches Lichtgebilde oder ein „Glimmlicht" erwarten. Diese letztere Folgerung möge hier näher behandelt werden.
An der Anode besteht, wie in neuerer Zeit besonders von Herrn Skinner*) untersucht wurde, ein Potentiälsprung, der dem sogenannten Kathodenfall an der Kathode entspricht. Hieraus hätte man also zu schließen, daß auch an der Anode Kathoden- strahlen entstehen können, und zwar werden diese auf die Anode zueilen. Das an der Anode mitunter auftretende, meist sehr un- scheinbare Lichthäutchen würde dann vermutlich dem negativen Glimmlicht entsprechen und ein positives oder, wie man zutreffen- der sagen wird, anodisches Glimmlicht repräsentieren.
») Vgl. Ph. Lbnabd, Arm. d. Phys. (4) 12, 714—744, 1908.
*) Die Annahme, daß die in einem Gase stattfindende Absorption von Eathodenstrahlen mit Liohterregung verbunden ist, erscheint vorerst als die einfachere, indessen liegt auch die Möglichkeit vor, daß die Emission von Eathodenstrahlen, d. h. die Abspaltung eines Elektrons von einem Molekül, Lichtaussendung bedingt.
») E. Gehrcke, Ann. d. Phys. (4) 15, 609—530, 1904.
*) Cl. A. Skiitner, Dissertation Berlin 1899. Wied. Ann. 68, 752 —768, 1899.
1905.] E. Gehrcke. 65
Falls nun das anodische Glimmlicht mit dem kathodischen oder negativen Glimmlicht wesensgleich ist, so müssen auch die Eigenschaften des kathodischen und des anodischen Glimmlichtes dieselben sein. Diese Konsequenz habe ich, wie folgt, geprüft.
§ 2. Wenn man ein gewöhnliches GEissLERsches Bohr aus- pumpt, so pflegen an der Anode keine sonderlich in die Augen fallenden Vorgänge aufzutreten. Die sogenannte positive Licht- säule und das negative Glimmlicht sind demgegenüber sehr auf- fallend. Wenn sich aber die Glaswände nicht in zu großer Nähe der Strombahn befinden, so verschwindet (bei nicht zu großen Drucken und Stromstärken) die positive Ldchtsäule fast völlig und es bleibt außer dem negativen Glimmlicht an der Kathode nur noch ein zartes Lichthäutchen an der Anode, das anodische Glimm- licht, zurück. Dasselbe erscheint in Luft und Stickstoff als röt- liches bis rötlichweißes, in Wasserstoff als fahles, weißliches Licht und hat folgende Eigenschaften:
1. Mit fortschreitender Verdünnung bedeckt es eine größer werdende Fläche der Anode, während seine Helligkeit abnimmt und die Farbe blasser wird. Ebenso verhält sich das negative Glimmlicht.
2. Zwischen dem anodischen Glimmlicht und der Anode ist ein zuweilen kaum wahrnehmbarer und nur nach Zehnteln eines Millimeters messender dunkler Raum. Man nimmt den anodischen Dunkelraum am leichtesten an hochpolierten Elektroden wahr; an solchen habe ich Dicken desselben von nahezu 1mm beobachtet.
3. Die vom anodischen Glimmlicht bedeckte Fläche nimmt mit wachsender Stromstärke zu. — Für das negative Glimmlicht gilt die zuerst von Herrn N. Hehl i), später unabhängig von Herrn H. A. Wilson 2) nochmals entdeckte Beziehung 3), daß seine Aus- dehnung proportional der Stromstärke ist. Dieses Gesetz gilt auch für das anodische Glimmlicht, was ich unter anderem mit folgendem Rohr festgestellt habe : Ä und B (Fig. 1) sind zwei Nickelelektroden von 0,5 mm Dicke und 6 cm Länge, die vor dem Einschmelzen in das zylindrische Glasgefäß von etwa 4 cm lichter Weite in einem
') N. HsHL, Dissertation Erlangen 1901. Pbys. ZS. 3, 547—552, 1902.
«) H. A. Wilson, Phü. Mag. (6) 4, 608-614, 1902.
■) In einer früheren Mitteilung (Verh. D. Phys. Ges. 6, 176, 1904) habe ich die Priorität dieser Entdeckung versehentlich Herrn H. A. Wilson zu- geschrieben.
66 Terhandhuigen der DeutKlieti PhysikkliMban 0«Mllschaft. [Nr. 3.
BunBenbremier möglichst gleichmäßig ausgeglüht mid dadurch oberflächlich oxydiert wurden '). Der (lasdruck (Luft) betrog Yig, 1. 1cm Hg. Das Rohr wurde mit dem Wechselstrom der Charlottenburger Zentrale (110 Volt, 60 ~ pro Sekunde) betrieben, indem die mittels eines toi^- schatteten Widerstandes auf 30 Volt herabgedriickte Wechselspannung durch die primäre Wickelung eines Transformators (Übersetzungsverbältnis 1 : 25) gesandt wni'de, an dessen sekundären Klemmen das obige Rohr angeschlossen war. Bis auf kleinere Oberwellen und eine geringe Abplattung der Maximalamplituden war der Tom Transformator gelieferte Strom nahezu sinus- förmig, wie ich mittels des von mir angegebenen Glimmlichtoszillographeu >) feststellte. — Unter diesen Umständen zeigte das in Fig. 1 dargestellte Bohr im rotierenden Spiegel das zu den verschiedenen Phasen des Stromes gehörige negative und „positive" Glimm- FiR. 2.
licht — Fig. 2 stellt die Reproduktion einer Photographie dieser Erscheinung dar 3). Die stark in die Höhe gezerrten negativen
') Derartig behaudelte Elektroden zeigten da« regelmäßigate anodiBche Glimmlicht; vgl. g &, S. 60.
•) E. Gbhkckb, Verh. D. Phys. Ges. 6, 176—178, 1904. Z8. f. Inrtrkde. 2.=), 34^37, 1905.
*) Die Photographie wurde ohne rotierenden Spiegel und zwar in der Wei*e erhalten, daß mittels eines ane Ewei sphäriBohen und einer Zylindar- 1in«e gebildeten aptischeB Systems ein Bild der Elektroden anf den Schlitz eines Ilrettas entworfen wurde, hinter dem man die photographisohe Platte fallen liefi. — Nähere Angaben über derartige Aufnahmen vgl. Z8. t. Instrkde. 25, 35, I9(e.
1905.] E. Gehrcke. 67
Glimmlichtbilder lassen die Sinusform der Stromkurre weniger gut erkennen; augenscheinlich aus dem Grunde, weil diese eine beträchtliche Länge der Elektrode bedecken und sonach kleine Unregelmäßigkeiten auf ihrer Oberfläche eine Störung in der Homogenität des Glimmlichtes veranlassen. Demgegenüber nehmen die Lichtflecke des anodischen Glimmlichtes nur einen geringen Teil der Elektrodenoberfläche ein; sie weisen eine nahezu sinus- förmige Gestalt auf. Dieses Verhalten besagt, daß die Tom anodischen Lichthäutchen bedeckte Fläche proportional der Stromstärke ist und daß also auch für das anodische Glimmlicht das Hehl sehe Gesetz Gültigkeit hat.
4. Mit steigendem Vakuum bedeckt das anodische Glimmlicht schließlich die Anode auf ihrer ganzen Ausdehnung; ich habe oxydierte Eupferanoden yon 0,23 cm Dicke und 10 cm Länge yoll- ständig bedeckt gesehen. Aber bei gewissen Gasdrucken pflegt das anodische Glimmlicht meist plötzlich zu verschwinden. Man beobachtet dann, daß intensive Eathodenstrahlen auf die Anode fallen, mögen dies nun Glimmlichtstrahlen von der Kathode oder von der positiven Lichtsäule her sein. — Ein analoges Verhalten zeigt nach G. G. Schmidt i) auch das negative Glimmlicht.
Die beschriebenen Versuche sind, wie mir scheint, wohl geeignet, die im Anfang geäußerte Ansicht über die Wesens- gleicbheit des kathodischen und anodischen Glimmlichtes zu stützen.
§ 3. Kathodisches und anodisches Glimmlicht, positive Schichten und positive Lichtsäule sind nach obigen Ausführungen in ihrem Wesen identische Erscheinungen'). Ich habe mich bemüht, in ähnlicher Weise wie für das anodische Glimmlicht, auch für die positive Lichtsäule nach Analogien mit dem negativen Glimm- licht zu suchen, bisher indes ohne rechten Erfolg. Besonders interessant erschien es mir, das Hehl sehe Gesetz auch hier nach- zuprüfen. In der Tat kann man zuweilen beobachten, daß die positive Lichtsäule sich mit zunehmender Stromstärke ausdehnt 3), aber irgend eine Proportionalität mit der Stromstärke konnte ich bisher nicht feststellen. Die Untersuchung ist hier viel schwieriger,
^) 6. G. Schmidt, 1. c.
') Diese Ansicht wird schon längst von Herrn E. Goldbtsin vertreten; vgl Wied. Ann. 11, 846 ff., 1880.
') Dies hat schon Hittobf bemerkt; vgl. Wied. Ann. 20, 786, 1888.
68 Yerhandlangcn der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 3.
da es sich bei der Ausdehnung einer durch Glaswände nicht beeinflußten Lichtsäule um eine Volum zunähme der leuchtenden Partien des Gases handelt und da jede Berührung der leuchten- den Gaswolke mit irgend welchen Körpern die Erscheinungen in schwer zu übersehender Weise kompliziert Vielleicht gehört indes ein von Herrn Lessing *) angegebener Versuch hierher, in welchem positives Licht in der Nähe einer Glaswand bei Beobachtung mit dem rotierenden Spiegel teilweise eine sinusartige Umgrenzungs- kurve aufwies, wenn sinusförmiger Wechselstrom benutzt wurde. — Ich möchte bei dieser Gelegenheit noch darauf hinweisen, daß die von Herrn Skinner^) am sogenannten Faraday sehen dunkeln Raum angestellten Beobachtungen sich mit der obigen Theorie gut vereinigen lassen. Der Faraday sehe dunkle Baum entsteht, wie Seinner gezeigt hat, dadurch, daß die positive Lichtsäule infolge der von der Kathode kommenden intensiven Strahlung zurück- gedrängt wird; in analoger Weise wird nach G. C. Schmidt das kathodische und nach dem obigen (§ 2, Nr. 4) das anodische Glimmlicht von einfallenden Kathodenstrahlen vernichtet Auch die positiven Schichten werden von einfallenden Kathodenstrahlen zer- stört^). Der gemeinschaftliche Grund für alle diese Erscheinungen dürfte darin zu suchen sein, daß' der dunkle Raum, welcher das betreffende Leuchtgebilde erzeugt, ionisiert wird und infolge davon das elektrische Kraftfeld in ihm verschwindet. Dies zieht aber nach sich (vgl. § 1), daß auch das Glimmlicht zum Verschwinden kommt*).
§ 4. Die im vorstehenden kurz angegebenen Resultate wurden aus einer großen Zahl mannigfach variierter Versuche erhalten, die ich nicht im einzelnen anführen will. Ich begnüge mich mit folgenden Angaben: Als Gase wurden Luft, Stickstoff und Wasserstoff, immer in gut getrocknetem Zustande, verwandt Als Elektroden kamen Drähte aus Nickel, Kupfer, Aluminium, Stahl,
*) W. Lessing, Dissertation Erlangen 1902 (S. 38, Fig. 13). Verh. D. Phys. Ges. 6, 340—342, 1904 (Fig. 2).
*) Cl. A. Skinner, Phil. Mag. (5) 50, 569 ff., 1900.
■) E. Gehrcke, Ann. d. Phys., 1. c.
*) Hiermit ist im Einklang, daß an einer nach Wehnelt (Ann. d. Phys. (4) 14, 425—468, 1904. Verh. D. Phys. Ges. 6, 224—227, 1904) mit Oxyd überzogenen glühenden Kathode kein Kathodenfall und deshalb auch kein Glimmlicht eintritt.
1905.] E. Gehrcke. 69
Eisen zur Verwendung, sowohl im hochpolierten als auch im oxy- dierten Zustande; die Ozydschicht war teils sehr dünn und zeigte die bekannten Oberflächenf arben , teils war sie mehrere Zehntel Millimeter dick. Die Durchmesser der Elektroden lagen zwischen 0,4 und 3 mm, die Längen derselben zwischen 4 und 15 cm. Ihre gegenseitige Stellung war meist die in Fig. 1 angegebene, doch wurden auch nebeneinander liegende, parallele und gegen- einander geneigte Drähte verwandt Die Glaswände des Ent- ladungsraumes waren stets in so großer Entfernung, daß sie keinen merklichen Einfluß ausübten; dieser Umstand ist wichtig, worauf schon vor Jahren von Herrn 0. Lehmann i) aufmerksam gemacht wurde. Als Stromquelle diente teils eine Hochspannungsbatterie, teils ein Transformator, der mit Wechselstrom der Charlotten- burger Zentrale gespeist wurde, teils auch ein tnduktorium.
§ 5. Die in § 3 beschriebenen Versuche wollen mitunter nicht recht gelingen, ohne daß es immer leicht wäre, den Grund dafür zu erkennen. Soviel ich gesehen habe, sind es vor allem zwei Erscheinungen, welche hier störend auftreten können.
Die erste Erscheinung besteht darin, daß das Glimmlicht die Neigung zeigt, hauptsächlich auf der der anderen Elektrode zu- gekehrten Seite aufzutreten. Besonders beim anodischen Glimm- licht ist dies der Fall: an 3mm dicken Elektroden ist mitunter eine Länge von 3 bis 4 cm der der Kathode zugekehrten Seite der Anode mit Glimmlicht bedeckt, während die Bückseite völlig frei bleibt. Femer nimmt die Helligkeit des anodischen Glimm- lichtes nach der Spitze der Elektrode hin im allgemeinen zu und dementsprechend erscheint die Begrenzung des Glimmlichtes un- scharf (vgl. Fig. 2). — Das homogenste anodische Glimmlicht erhielt ich mit Vainni dicken Nickelelektroden, die durch Aus- glühen in der Bunsenflamme oxydiert waren. Derartige Elek- troden waren von einem anodischen Lichtmantel rings umkleidet und sind deshalb zu dem in § 2 unter Nr. 3 angeführten Ver- such benutzt worden.
Die zweite Erscheinung, welche die Beobachtung erschwert, ist begründet in einer dem Glimmlicht eigentümlichen Neigung, sich zu kontrahieren. Dieses Verhalten ruft, besonders im Verein mit kleinen
^) 0. Lehmann, Die elektrischen Lichterscheinungen oder Entladangen. Halle, Knapp, 1898.
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Oiesel^ Elektrische Bohren nach Grookes, Geißler^
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räcisions - Reisszettge (Rundsystem) Nickelstahl - Compensationspendel
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Gletnens Rieflet
Fabrik mathemat. Instrumente Nesselwang a. MDnohen
Bayern.
Paris 1900 Grand Prix.
lUaftbirte Pr»ltlitteo fpeaü».
Photometer
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Projektions - Apparate Glas - Photogramme Physik. Apparate n. Prof. Grimsehl
Optisches Institut von A. Krfiss
Inhaber: Dr. Hugo Krüss. HAMBURG.
Verhandlungen
der
Deutschen Physikalischen Gesellschaft
« • «
Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
mi^ßF
1. Jahr;. ao. März 1905. Nr. «•
SltKung Toni 3. Hftrz 1905.
Vorsitzender: Herr W. v. Bezold.
Hr. 8. Czapski spricht einen
Nachruf auf Ernst Abbe.
Sodann trägt Hr. F. Neesen vor:
über Schaltung der Blitzableiter für Stark- und Schwachstrom und die Wirkung von Drosselspulen.
Femer legt Hr. H. Starke eine Mitteilung von Hrn. E. Take vor, betitelt:
Bestimmung von Umwandlungspunkten HEUSLERscher
Mangan- Aluminium -Bronzen.
Weiter überreicht Hr. M. Planck eine Arbeit von Hm. B. Reiger:
über das Verhältnis — bei Kathodenstrahlen
verschiedenen Ursprungs.
88 Yerhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
Endlich legt Hr. Karl Scheel eine Mitteilung von Hrn. H. Gerdien vor:
Bemerkungen zu dem Vortrage des Hm. H. Ebert: „Eine neue Form des lonen-Aspirations-Apparates.^
Als Mitglieder wurden in die Gesellschaft aufgenommen:
Hr. stud. phys. Heinrich Hörig, Leipzig, Kochstr. 62.
(Vorgeschlagen durch Hrn. 0. Wiener.) Das physikalische Institut der Technischen Hochschule zu Danzig.
(Vorgeschlagen durch Hrn. M. Wien.)
89
Nachruf auf Brnst Abbe;
gesprochen in der Sitzung vom 3. März 1905
von S. Cxapski'Jena.
(VgL oben S. 87.)
Dem von dieser Gesellschaft vertretenen Interessenkreis Eech- nung tragend, möchte ich heute versuchen, Ihnen die Wirksam- keit und eigentümliche Bedeutung Ernst Abbes lediglich auf dem engeren Gebiete seines sozusagen offiziellen Berufs in den Hauptzügen vorzuführen. Denn wie dankbaren Stoff auch die anderen, zum Teil recht heterogenen, Betätigungen Abbes dem dafür speziell Interessierten bieten, wie wichtig ihre Berücksichti- gung für das Gesamturteil über den ganzen Mann sein mag, so glaube ich doch, diese anderen Seiten im Wesen und Schaffen Abbes heute lieber außer acht lassen zu sollen, um die beschränkte mir zur Verfügung stehende Zeit nicht auf eine Wiederholung dessen vergeuden zu müssen, was für jedermann sichtbar an der Oberfläche liegt und ebensogut oder besser als von mir von vielen anderen gesagt werden kann und in den zahlreichen, in der Fach- und Tagespresse erschienenen Nachrufen zum Teil auch gesagt worden ist.
Ich möchte also Ernst Abbe hier in der Hauptsache nur be- trachten als wissenschaftlichen Forscher, indem ich mich auch bei der Darstellung seines Wirkens für die technische Optik be- schränke im wesentlichen auf die grundlegende, die Pionierarbeit, die, wie ihm selber, so auch anderen die Wege freigemacht, die Werkzeuge geliefert hat zu produktiv erfinderischem Schaffen, und will das letztere, ebenso wie das sozialpolitische Wirken Abbes nur zum Schluß mit einigen Worten berühren.
Zunächst, um es nicht ganz an diesem, nun einmal für un- erläßlich erachteten Bestandteil eines Nachrufes fehlen zu lassen, die Hauptdaten über den äußeren Lebensgang in aller Kürze:
Ernst Carl Abbe wurde am 23. Januar 1840 als Sohn Adam Abbes, Vorarbeiters in einer Spinnerei zu Eisen ach, geboren und
90 Yerfaandlanf^en der Deutsohen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
besuchtQ bis zu seinem zehnten Lebensjahre die dortige Bürgerschule. Deren Lehrer, denen die ungewöhnliche Begabung des Knaben auf- fiel, bewogen den Vater, ihn auf das Realgymnasium (damals Real- schule erster Ordnung) zu g[eben, wo er im Jahre 1857 das Abi- turientenexamen mit besonderer Auszeichnung bestand. Von Ostern 1857 bis ebendahin 1859 studierte Ernst Abbe Mathe- matik, Physik, Astronomie und Philosophie an der Universität Jena, wo er sich namentlich an E. Snell anschloß, von 1859 bis 1861 in Göttingen, wo neben W. Weber B. Riemann den stärksten Einfluß auf sein Denken gewann. Dort wurde Ernst Abbe 1861 promoviert und nahm dann die Stelle eines Dozenten am physi- kalischen Verein in Frankfurt a. M. an, die er aber bald aufgab, um nach Durchführung einiger privater Studien auf Veranlassung Snells sich 1863, also im Alter von nur 23 Jahren, in Jena als Privatdozent zu habilitieren. Während der Universitätszeit hatten neben der natürlich sehr geringen, vom Vater gewährten Beihilfe Preisaufgaben, Stipendien und Privatstunden die oft kaum aus- reichenden Mittel zum Lebensunterhalte gewährt. Als Privat- dozent erteilte Abbe Unterricht an der K. V. Stoy sehen Seminar- schule, erhielt aber nach kurzem auf V^anlassung von K. M. Seebeck, dem damaligen Kurator der Universität, der von Ernst Abbes hervorragender Bedeutung überzeugt war und ihn auf jede Weise zu fördern suchte, einen kleinen Gehalt. Seine Ernennung zum außerordentlichen Professor erfolgte 1870, die zum ordent- lichen Honorarprofessor 1877.
Ende der sechziger Jahre schon hatte Abbe begonnen, dem Jenaer Universitätsmechaniker Carl Zeiss bei dessen auf Kon* struktion und Verbesserung der Mikroskope gerichteten Be- mühungen behilflich zu sein. Dieses Zusammenarbeiten wurde ein immer engeres, auch der äußere Erfolg stellte sich bald ein, und 1875 trat Abbe als stiller Gesellschafter in das Unternehmen. Auf Grund dieser inneren und äußeren Bindung schlug er im gleichen Jahre die Berufung als Ordinarius nach Marburg und etwas später eine ihm von Helmholtz angetragene Stelle als Mit- leiter des neu zu errichtenden physikalischen Instituts in Berlin aus; auch die in Jena für Physik enichtete ordentliche Professur glaubte er nicht annehmen zu dürfen. Die ihm durch den Lehr- auftrag für Mathematik, Physik und Astronomie und (seit 1877)
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die Leitung der Sternkarte obliegenden Pflichten erfüllte Ernst Abbe bis 1889, wo auf seinen Wunsch für beide Stellen Nachfolger ernannt wurden. Von dieser Zeit an hielt Abbe nur noch ge- legentlich Vorlesungen. Vorwiegend widmete er seine Kräfte seit Anfang der siebziger Jahre den auf das Emporblühen der Optischen Werkstätte gerichteten und durch deren Wachstum bedingten wissenschaftlichen, technischen und organisatorischen Aufgaben. 1881 trat Ernst Abbe mit dein Glashüttentechniker Dr. .Otto Schott in Witten wegen Beschaffung neuen Materials für die prak- tische Optik in Beziehung; dieses Verhältnis wurde ebenfalls bald ein engeres und 1882 siedelte Schott nach Jena über, um zunächst auf seine und Abbes private Kosten die begonnenen Versuche energischer zu fördern. Nach deren Gelingen wurde 1884 Ton Abbe, Schott und Zeiss das sog. „Glastechnische Laboratorium Schott und Genossen'' gegründet, das in den ersten beiden Jahren seines Bestehens von der preußischen Regierung im allgemeinen Staats- interesse Beihilfe erhielt, von da an aber auf eigenen Füßen stand. Ende 1888 starb. Dr. Carl Zeiss, Ende 1889 trat sein 1879 als Mitteilhaber in die Firma eingetretener Sohn Dr. Koderich Zeiss you der Leitung des Unternehmens zurück und Abbe blieb bis 1891 alleiniger Leiter. In der Zwischenzeit, von 1889 bis 1891, wurden die Unterhandlungen betrieben, die dazu führten, daß am 1. Juli 1891 die von Ernst Abbe schon 1886 geplante, im Mai 1889 errichtete „Carl ZEiss-Stiftung"i) alleinige Inhaberin
') Die Zwecke der Carl Zeiss-Stiftung sind nach den grundlegenden Bestimmungen des ihr von Abbe gegebenen, im Sommer 189^ verölEentlichten Statutes die folgenden:
„A. Pflege der Zweige feintechnischer Industrie, welche durch die Optische Werkstätte und das Glaswerk unter Mitwirkung des Stifters in Jena eingebürgert worden sind, durch Fortführung dieser Gewerbsanstalten unter unpersönlichem Besitztitel; im besonderen:
„Dauernde Vorsorge für die wirtschaftliche Sicherung der genannten Unternehmungen sowie für Erhaltung und Weiterbildung der in ihnen ge- wonnenen industriellen Arbeitsorganisation — als der Nahr^ngsquelle eines zahlreichen Personenkreises und als eines nützlichen Gliedes im Dienste wissenschaftlicher und praktischer Interessen; Erfüllung größerer sozialer Pflichten, als persönliche Inhaber dauernd gewährleisten würden, gegenüber der Gesamtheit der in ihnen tätigen Mitarbeiter, behufs Verbesserung ihrer persönlichen und wirtschaftlichen Rechtslage.
„B. Förderung allgemeiner Interessen der oben genannten Zweige fein^ technischer Industrie im eigenen Wirkungskreis der Stiftungsbetriebe wie
92 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
der Optischen Werkstätte und Mitinhaberin des Glaswerkes von Schott und Genossen wurde. Der Stiftung übermittelte Ernst Abbe 1891 sein ganzes Vermögen bis zur gesetzlich zulässigen Grenze und behielt sich fürderhin nur die Stellung des ^BeyoU- mächtigten der Carl ZEiss-Stiftung^ und eines „Mitgliedes der Geschäftsleitung^ vor.
Diese Funktionen übte Abbe bis Ostern 1903 aus. Praktisch am 1. April 1903 (offiziell erst im September desselben Jahres) legte er diese Ämter nieder, um nach der erhofften Wiederher- stellung seiner durch Überanstrengung stark geschädigten Gesund- heit sich für den Rest des Lebens einem „otium cum dignitate^, d. h. von geschäftlicher Verantwortung freier wissenschaftlicher Arbeit zu widmen. Jene Hoffnung erfüllte sich jedoch nicht, zunehmende Lähmung behinderte ihn mehr und mehr in jeder Betätigung und am 14. Januar dieses Jahres trat der Tod ein.
E. Abbe hatte sich 1871 mit der jüngsten Tochter E. Snells verheiratet; der Ehe sind zwei Töchter entsprungen, von denen die ältere an einen Gymnasiallehrer in Jena, die andere an einen Arzt in Weimar verheiratet ist.
L
Abbe als wissenschaftlicher Forscher und
Universitätslehrer.
Fassen wir also, unserm Programm gemäß, zuerst die Lauf- bahn E. Abbbs als akademischen Lehrers und Forschers vor der Zeit seiner Verbindung mit Carl Zeiss ins Auge. An dieser Tätigkeit und an der Stellung, dem Charakter als Mitglied des akademischen Lehrkörpers, kurz gesagt, als Professor, hing K Abbe Zeit seines Lebens mit der ganzen Innigkeit einer Jugend- liebe. Es war mir manchmal fast, als wenn ein heimliches Ge- lübde der Treue für ihn vorgelegen hätte, das ihn abhielt, trotz den enormen, aus seiner Verbindung mit einem (später zwei) industriellen Unternehmen erwachsenden Schwierigkeiten, die
aui^M'halb deoselben ; Betätigung in gemeinnützigen Einrichtungen und Maß- nahmen zugunsten der arbeitenden Bevölkerung Jenas und seiner nächsten Umgebung; Förderung naturwissenschaftlicher und mathematischer Studien in Forschung und Lehre."
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Tätigkeit als Dozent an der Universität und überhaupt den äußeren und inneren Zusammenhang mit dieser aufzugeben. Die ganze Atmosphäre der Universität sagte Abbe im Grunde zu. Wieder- holt betonte er seine Sympathien mit der freien selbständigen Verfassung der deutschen Universitäten, für deren ungeschmälerte Erhaltung er zu seinem Teil nach Kräften eintrat, mit der un- gebundenen, mehr durch Ehrenpflichten als durch äußeren Zwang vorgezeichneten Stellung der Dozenten; wiederholt gedachte er dankbar der reichen Anregung, die ihm aus dem Verkehr mit geistig hochstrebenden Kollegen in den verschiedenen Wissens- disziplinen nicht nur für seine allgemeine Ausbildung, sondern auch für die Pflege seiner späteren Sonderinteressen erwuchs, und pries den wohltätigen Zwang des Haltens von Vorlesungen, die die Aufmerksamkeit des Dozenten in wechselnder Folge man- nigfachen Gegenständen zuwenden, so vor Vereinseitigung be- wahrend, und ihn nötigen, die betreffenden Gebiete im Zusammen- hang anderen und damit sich selbst darzustellen und zu vergegen- wärtigen. Es mag sonderbar kUngen von einem Manne, dessen offensichtliche Leistungen so überwiegend auf anderen mehr praktischen Gebieten liegen, aber allem Anschein nach fühlte sich K Abbe bis zuletzt im Grunde als Gelehrter, als deutscher Professor, sah er seine Verbindung mit industriellen Unter- nehmungen als eine mehr durch die äußeren Umstände herbei- geführte, erzwungene Entfremdung von seinem ursprünglichen und eigentlichen Berufe an, dem er sich auf kürzere Zeiten wieder zuwendete, so oft es die Gelegenheit nur erlaubte, und dem er sich wieder ganz hingeben wollte, sobald er das ii^end mit den einmal gegen jene übernommenen Pflichten vereinbar hielt — leider zu spät, wie ich vorhin schon erwähnt habe.
Auch die besondere Verknüpfung der im Grunde doch ganz aus seinen Mitteln schöpfenden Carl ZEiss-Stiftung mit der Uni- versität Jena, für die sie mit ihren reichen Zuwendungen zur Dotierung von Lehrstellen, zum Bau und zur Erhaltung von In- stituten usw. in letzter Zeit materiell die Bedeutung eines „fünften Erhalterstaates^ i) gewonnen hat — auch der besondere Nach- druck, den E. Abbe auf diese Seite der Wirksamkeit der Stiftung
') Die Jenaer Universität wird von den Staaten S.-Weimar, S.- Alten- burg, S.-Kobnrg-Gotha und S.-Meiningen erhalten.
94 Yerhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Kr. Q.
legte,- schien mir stets der Ausdruck eines Gefühls innerer Ver- pflichtung gegenüber der alma mater: als wenn K Abbe der Wissenschaft nun wenigstens in dieser Form, durch Gewährung äußerer Hilfsmittel aller Art, einen Teil der Schuld hätte ab- tragen wollen, in die er sich versetzt glaubte durch ungenügende Erfüllung der Verpflichtung zur Bereicherung ihres eigentlichen Stoffes und Inhalts. Zum mindesten gebührte nun offenbar nach seiner Auffassung der Wissenschaft ein erheblicher Teil der Früchte derjenigen Tätigkeit, um derentwillen er sie selbst ver- nachlässigte.
Und ganz so unerheblich waren auch die Leistungen E. Abbes auf rein wissenschaftlichem Gebiete doch nicht, wenn sie auch stark zurücktraten gegen seine übrigen und namentlich bald mehr und mehr auf ein relativ enges Arbeitsfeld sich beschränkten.
Ich muß mir hier jedes nähere Eingehen auf die einzelnen Arbeiten natürlich versagen. Diese werden in einigen Monaten als Folge der bereits erschienenen ^Abhandlungen über die Theorie des Mikroskops^ (Jena, G. Fischer, 1904) gesammelt erscheinen und dann bequemer als jetzt jedermann eine Würdigung ihres Inhaltes gestatten. Nach der Dissertation über die „Erfahrungs- mäßige Begründung des Satzes von der Äquivalenz zwischen Wärme und mechanischer Arbeit*', die bereits interessante An- sätze zu später von anderen fruchtbar weitergeführten Betrach- tungen zeigt, zeitigte die vorübergehende Tätigkeit als Assistent an der Göttinger Sternwarte (im Sommer 1861) den im Jahres- bericht des Frankfurter Physikal. Vereins von 1861/62 veröffent- lichten „Vorschlag zu einer veränderten Einrichtung der Meridian- instrumente^, der neben bemerkenswerter Erfindungsgabe von einer erstaunlichen Vertrautheit mit den technischen Bedingungen der Ausführbarkeit von Konstruktionen zeugt. Es mag inter- essieren, daß als letzter, allerdings mehr nebensächlicher, Vor- schlag hier gemacht und diskutiert wird der eines ruhenden hori- zontalen Fernrohres mit davor gelagertem parallaktisch (nach Art eines Heliostaten) montiertem Spiegel, also des Instrumentes, das als einer der „clous" der Pariser Weltausstellung von 1900 — „la June a un metre" — angeblich eine ganz neue Idee verwirklichte, die in Wahrheit demnach bereits fast 40 Jahre alt war.
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Der Ausbildung astronomischer Beobachtungsmethoden und Einrichtungen sind dann noch mehrere Arbeiten gewidmet, und ihnen — neben den astrophysikalischen Methoden und Resultaten — war das Interesse E. Abbes an der Astronomie fast allein zugewandt Die weitgehende und für die anderen exakten Natur- wissenschaften geradezu vorbildliche Ausbildung ihrer Beob- achtungsYerfahren, die strenge Kritik der Beobachtungsmittel, d. i. der Instrumente in bezug auf die von ihnen eingeführten verschiedenen möglichen Fehlerquellen, wie sie F. W. Bessel ein- gebürgert hatte, die Ermittelung der Beobachtungsergebnisse und die Diskussion ihres Wahrscheinlichkeitsgrades nach der von Gauss ausgebildeten Methode der kleinsten Quadrate — das vor allem war es, was E. Abbe von Anfang an und dauernd zur Astronomie hinzog. Einen Beitrag zur letztgenannten Methode gab seine Habilitationsschrift „Über die Gesetzmäßigkeit in der Verteilung der Fehler bei Beobachtungsreihen", und ähnliche Themata behandelten mehrere spätere, teils von ihm, teils von seinen Schülern ausgehende schriftliche und mündliche Mittei- lungen, wegen deren ich auf die bevorstehende Publikation ver- weisen muß. Diesem Interesse zuliebe hatte K Abbe noch 1877 auf Drängen des damaligen Üniversitätskurators Seebeck das Direk- torat der sehr in Verfall geratenen Jenaer Universitätsstemwarte übernommen, die er alsbald soweit als möglich restaurieren ließ, später aber aus eigenen Mitteln durch eine besser eingerichtete neue ersetzte. Gerade im letzten Jahrzehnt seines Lebens wandte er diesen Interessen wieder erneut seine Aufmerksamkeit zu und begann die Ausführung seines lange gehegten Planes eines festen, auf Fels gelagerten und in die Tiefe der Erde sich erstreckenden Zenitteleskopes zur Beobachtung der Schwankungen der Pol- höhe auf astronomischem Wege unter gleichzeitiger Kontrolle der Änderungen der Gravitationsrichtung nach einem von ihm ad hoc ausgebildeten Interferenzverfahren. Und ebenso war eine seiner letzten konstruktiven Bemühungen außerhalb des Gebietes der Optik auf die Schaffung eines neuen, den modernen Biesendimen- sionen besser angepaßten Typus der Montierung großer Refrak- toren gerichtet.
Von den wissenschaftlichen optischen Arbeiten wird nach- her näher zu sprechen sein. Aber ich möchte eine allgemeine
96 Verhandlangen der Deutschen PhyBikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
Bemerkung über diese Seite in E. Abbe hier schon einflechten: E. Abbe war modemer Physiker, oder allgemeiner gesagt exakter Naturforscher durch und durch, im innersten Grunde seines geistigen Wesens. Er zeigte den Stempel dieser Denkweise unver- kennbar auch auf den anderen Gebieten seines Schaffens, mochte sie dort Vorzüge oder daneben auch Schattenseiten aufweisen. Ich rechne dahin den starken, bei jeder Gelegenheit bemerkbaren Drang, die Beurteilung eines Einzelfalles aus anerkannten allgemeinen Prinzipien streng abzuleiten, dieses Bedürfnis zur Deduktion und Subsumtion; dem exakten Naturforscher in Abbe zuzuschreiben ist meines Erachtens auch eine seiner hervorstechendsten Eigen- schaften: die Unerbittlichkeit, mit der er die praktischen Eonse- quenzen aus einer einmal gewonnenen, ihm genügend begründet scheinenden Einsicht zog. Wie ein Naturforscher verächtlich zu- gleich und lächerlich sich machen würde, der einen Versuch aus- zuführen unterließe, dessen theoretisch voraussehbares Ergebnis Widersprüche gegen gewohnte Vorstellungen oder dergl. erwarten läßt, so schien es Abbe auch im praktischen Leben unmöglich, nicht überall die volle Konsequenz der Überzeugungen zu ziehen, zu denen ihn sorgfältiges Nachdenken einmal geführt hatte — was auch immer die Folgen für andere und ihn selbst sein mochten. Aus dieser Gedankenrichtung heraus ist verständlich, warum die Selbstentäußerung von dem Eigentum an den von ihm mit soviel Arbeit und Mühe zu hoher Blüte gebrachten industriellen Unter- nehmungen und — was für ihn sehr viel mehr bedeutete — der freiwillige Verzicht auf Selbständigkeit der Stellung in diesen Unternehmungen, die teilweise Unterordnung unter Organe einer Regierung, die er in mehreren Punkten offen bekämpfte — warum bei alledem Abbe ebenso sehr innerster Notwendigkeit folgte, wie ein Naturforscher, dem die allseitige Diskussion einer Theorie die Möglichkeit eines ^experimentum crucis*^ gezeigt hat, sich zur Anstellung dieses Experimentes stets unwiderstehlich gedrängt fühlen wird.
Über die wissenschaftlichen Leistungen E. Abbes auf diesem wie auf anderen Gebieten geben aber seine Publikationen nur ein sehr unzulängliches Bild. Ich habe in der Vorrede zum ersten Bande seiner Gesammelten Abhandlungen (s. o.) angedeutet, welche
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Umstände seit der Verknüpfung E. Abbes mit dem ZEissschen Betriebe publikationshindernd gewirkt haben: daß er zwar grund- sätzlich Yon jeher den Standpunkt einnahm — und selbst geschäft- liche Rücksichten oft gegen ihn zurücktreten ließ — daß es eine Pflicht jedes geistig Produzierenden sei, seine Arbeiten der Mit- welt bekannt zu geben, weil ohne solche Publikationen jeder Fort- schritt in der Wissenschaft aufs äußerste erschwert wäre. In der Wirklichkeit aber überwog über die Pflicht zum Publizieren der Drang, etwas zu schaffen, sei dies nun selbst rein wissenschaft- licher Natur, seien es die zahlreichen, auf andere Ziele gerichteten Bemühungen und die hieraus erwachsenden Pflichten, deren Erfül- lung naturgemäß stets einen sehr viel dringlicheren Charakter hatte, als jene Publikationspflicht. Das Motiv, das bei so vielen anderen zur Publikation mitdrängen hilft, und das an sich durch- aus nicht tadelnswert ist: der Wunsch, anderen zu zeigen, was man geleistet hat, also ein gewisses Maß von Eitelkeit, fehlte bei ihm gänzlich. So ist es gekommen, daß er gerade von seinen wichtigsten Arbeiten entweder auf Drängen wissenschaftlicher Freunde allenfalls noch selbst eine „kurze Zusammenstellung der hauptsächlichsten Besultate^ veröffentlicht, oder nur anderen in Gestalt von Notizen, Briefen oder Vorträgen das Material zu natür- lich stets viel unzulänglicheren Darstellungen geliefert hat (Dippel, GzAPSKi, Lummer), oder endlich sich auf summarischen münd- lichen Bericht vor der Jenaer Ges. f. Med. u. Natw. oder gegen- über den nächsten Freunden beschränkt hat.
So blieb die schon 1871 unter Angabe der Verlagsflrma als „deminächst erscheinend^ angekündigte „Schrift über die Theorie der optischen Instrumente^ leider ungeschrieben (nur ein Blatt mit den Kapitelüberschnften fand ich gelegentlich in Abbes Papieren). Die so äußerst wichtige, scharfsinnige Abhandlung „über die Bestimmung der Lichtstärke optischer Instrumente** vom Jahre 1871 blieb Torso, die 1873 ebenfalls als „demnächst erscheinend^ bezeichnete „detaillierte Mitteilung*^ seiner grund- legenden Studien über die Theorie des Mikroskopes und der mikroskopischen Wahrnehmung blieb nicht nur damals unge- schrieben, sondern auch später (1880), als sehr scharfe Angriffe eines Mikroskopikers (Altmann) ihm zur Abwehr die Feder in die Hand gedrückt hatten und er es „bei der bloßen Abwehr
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nicht bewenden lassen, sondern den Anlaß zu einer geschlossenen Darstellung seiner diesbezüglichen theoretischen und experimen- tellen Arbeiten wahrnehmen" wollte — auch da kommt er nicht über einen ernstlichen Anlauf hinaus: nachdem sechs Bogen ge- druckt sind, nimmt das inzwischen mit 0. Schott gemeinsam begonnene Unternehmen der Herstellung neuer optischer Gläser Gedanken und Kräfte allzusehr gefangen, die begonnene Dar- stellung erscheint auch als zu breit angelegt — kurz, sie wird nach einigem Zaudern eingestampft und taucht nicht wieder auf. Ähnliche Schicksale erfuhr der letzte Versuch einer streng mathe- matischen Darstellung der „allgemeinen Diffraktionstheorie", von dem noch die Rede sein wird.
Was die Form der zustande gekommenen Darstellungen be- trifft, so stimmen wohl alle Leser darin überein, daß die meisten davon geradezu mustergültig sind. Namentlich, wenn die Möglich- keit gegeben war, ein Thema erschöpfend zu behandeln, wie z. B. in „Neue Apparate zur Bestimmung des Brechungs- und Zerstreuungsvermögens fester und flüssiger Körper", gewährt die Klarheit und Folgerichtigkeit der Entwickelungen und die über- sichtliche Anordnung des Stoffes geradezu einen ästhetischen Genuß. In anderen Fällen führte freilich der Versuch und das Bestreben, relativ komplizierte Verhältnisse und Vorgänge einem für das Verständnis solcher wenig vorgebildeten Publikum darzulegen (Abbe hatte meist als Leser mehr die praktischen Mikroskopiker als die Physiker und Mathematiker vor Augen) — zu allzu großer Breite der Darstellung und, wie wir gesehen haben, war diese Breite für Abbe selbst dann manchmal ein Hindernis für die Fortsetzung und Beendigung der Pubhkation.
Welche Umstände publikationshindernd waren in der Zeit, in der die später entstandenen äußeren Hemmungen noch nicht wirksam waren, also in den Jahren nach der Habilitation — bei so vielen anderen den fruchtbarsten — habe ich nicht ganz ergründen können. Die Lehrverpflichtungen, wenn auch etwas umfangreicher Natur, können keinen genügenden Gegengrund ab- geben, und daß diese Zeit wissenschaftlicher Produktion nicht ermangelte, weiß ich aus Abbes eigenem Munde: Untersuchungen auf dem Gebiete der synthetischen Geometrie und der Mechanik, „die in ähnlicher Art später von anderen angestellt und ver-
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öffentlicht worden sind^, nannte Abbe auf direktes Befragen. Aber noch yiel mehr zeugte dafür bei einem so glaubwürdigen Manne wie Abbe der später bei irgend welchen neu auftauchenden Fragen, seien diese nun theoretischer oder experimenteller Natur gewesen, so häufige Hinweis Abbes darauf, daß er die Antworten darauf „schon damals^ gefunden habe.
Von erstaunlicher Vielseitigkeit war die von E. Abbe nament- lich während der ersten beiden Jahrzehnte seiner Dozentur ent- wickelte Lehrtätigkeit. Für das gesamte Gebiet der Mathe- matik, der theoretischen und experimentellen Physik, Geodäsie und Astronomie waren zur Zeit von Abbes Habilitation im Ganzen nur zwei Lehrkräfte vorhanden: sein Lehrer, Freund und späterer Schvriegervater* K. Snell als Ordinarius und H. Schäffer als Extraordinarius, der erstere mit vorwiegend philosophischen, der letztere mit anerkennenswerten didaktischen Interessen begabt (vgL den Nachruf auf H. Schäffer von E. Abbe in Bd. II der Ges. Abb.). Unter dem starken und nachhaltigen Eindruck der Vorlesungen Bernh. Biemanns und Wilh. Webers begann Abbe die von diesen vorgenommenen Neuerungen im mathematischen und physikalischen Unterricht auch in Jena heimisch zu machen: den letzteren durch praktische Übungen zu ergänzen, ersteren durch Vortrag der modernen Funktionentheorie zu vertiefen, femer dem Mangel an Vorlesungen über die Hauptfächer der theoretischen Physik abzuhelfen und auch der von Snell vor- getragenen Mechanik ein neues Gewand zu geben. So sehen wir in den Jahren 1863 bis 1889 von E. Abbe angekündigt: von mathe- matischen Fächern: Theorie der Funktionen einer komplexen Variablen, Elliptische Funktionen, Bestimmte Integrale, Analytische Geometrie, ja selbst wiederholt Algebraische Analysis und Zahlen- theorie; von mathematisch-physikalischen: Mechanik, Theorie der Gravitation, der Elektrizität und des Magnetismus (Potential- theorie), Elektrodynamik, Absolute Maße, ferner Methode der kleinsten Quadrate, Theorie der Instrumente (allgemein). Geo- graphische Ortsbestimmungen, Physikalische und astronomische Übungen, auch wiederholt Experimentalphysik (wahrscheinlich in Vertretung Snell s, der damals Landtagsabgeordneter war).
In den siebziger Jahren treten die Vorlesungen über optische
100 Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
Fächer (Dioptrik, Theorie der optischen Instrumente, Analytische Optik usw.) hinzu, während die rein mathematischen nach Beru- fung eines anderen yollwertigen Mathematikers (J. Thomae) weg- fallen. Auch die Zahl der Vorlesungsstunden geht von dem an- fänglichen Normalbetrag von acht bis zwölf pro Woche allmählich auf sechs und vier herunter.
Welchen Wert Abbe den Vorlesungen für sein eigenes wissen- schaftliches Leben beilegte, ist schon oben angedeutet, und es wird später noch ein Beispiel dafür zu geben sein. Welche Be- deutung sie für die Zuhörer, die Studierenden, hatten, darüber geben die Zeugnisse dieser aus verschiedenen Perioden der Lehr- tätigkeit Abbes Auskunft. Nach der launigen Darstellung, die einer der frühesten Zuhörer (der jetzige Redakteur an der Vossi- schen Zeitung) Dr. Ludwig Oldenburg aus Anlaß des Ablebens Abbes veröffentlicht hat, hatte Abbe anfangs in hohem Maße mit der Form der Darstellung zu kämpfen, setzte zu viel bei seinen Zuhörern voraus, übersprang notwendige Zwischenglieder und der- gleichen; er wurde darin angeblich von seinen eigenen Schülern auf den richtigen Weg gebracht. Später wurde anerkannt — und das. gleiche kann ich nach meiner eigenen Erfahrung aus den Jahren 1884 bis 1893 bezeugen — daß zwar der Vortrag oft nicht ganz glatt, die Sprechweise manchmal stockend, nach dem richtigen Ausdruck erst suchend war. Aber der gedankliche Auf- bau des Stoffes war von durchsichtiger Klarheit, in didaktischer Beziehung vortrefflich disponiert und selbst die Form im einzelnen erwies sich nach übereinstimmendem Urteil aller in dem Nieder- schlag einer Nachschrift, von den Schlacken des unmittelbaren Sprechens befreit, als tadellos, man könnte beinahe sagen: druck- fertig. Entsprechend den Bedürfnissen der Studierenden an einer so kleinen Universität wie Jena war die Behau dlungsweise im all- gemeinen verhältnismäßig elementar und das Voranschreiten in der Entwickelung ziemlich langsam. Hatte man sich erst einmal an die oft etwas hastige, bald sich überstürzende, bald stockende Sprechweise gewöhnt, so fesselte die Begeisterung, mit der auch der sonst scheinbar trockenste Gegenstand von Abbe in inter- essante Beleuchtung gerückt wurde, die dafür Empfänglichen in den akademischen Vorträgen wie bei anderen Gelegenheiten in höchstem Maße und riß unwiderstehlich mit fort
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n.
Ernst Abbe als Reformator der technischen Optik.
Wir kommen nun zu dem, was unzweifelhaft den Hauptinhalt von Abbes fachlichen Leistungen bildet und insgesamt veranlaßt wurde durch sein Zusammenwirken mit der Jenaer Optischen Werkstätte. Es liegt mir fem, dieses Zusammenwirken selbst in seinen einzelnen Phasen und direkten wie indirekten Ergebnissen hier schildern zu wollen. Wer sich dafür interessiert, findet die nötige Auskunft in der Schrift seines Nachfolgers auf dem Lehr- stuhl für theoretische Physik an der Jenaer Universität, Felix Auerbach (Das ZEiss-Werk und die Carl Zeiss- Stiftung in Jena. 2. Aufl. Jena, 6. Fischer, 1904). Ich möchte vielmehr versuchen, den organischen Zusammenhang, in dem die verschiedenen Lei- stungen Abbes auf diesem Gebiete miteinander und zu der Auf- gabe selbst stehen, etwas deutlicher hervorzuheben, als bisher wohl von anderer Seite geschehen ist
R Abbes Neigung zur Technik offenbarte sich schon in früher Jugend und fand während der Schulzeit Nahrung durch den Verkehr im Hause eines „Erfinders^, des Stadtrichters Trunk in Eisenach, der im glücklichen Besitz einer kleinen mechanischen Privatwerkstätte war und hier den geweckten Knaben, an dem er offenbar Gefallen gefunden hatte, in den elementaren mecha- nischen Fertigkeiten unterwies und sich üben ließ. Fortsetzung fanden diese Studien zunächst in Göttingen bei dem bekannten Mechaniker Dr. Meyerstein, dem damaligen ^Inspektor^ der Sternwarte, an der Abbe ja eine Zeitlang Assistent war. Für den Dozenten der Physik in Jena war dann die Beziehung zum „Universitätsmechaniker^ — und das war damals eben Carl Zeiss — eine natürlich gegebene: die Experimentalvorlesung, die praktischen Übungen, die eigene Forschung mußten immer wieder auf diese Stelle hinweisen, auch wenn die eigene Neigung weniger stark gewesen wäre. Dieser folgend arbeitete Abbe in der Zeiss sehen Werkstätte außerdem noch wiederum praktisch an der Drehbank und „verkehrte^ in dieser Werkstatt, zwang- los beobachtend und teilnehmend an dem, was in ihr sich er- eignete.
102 Yerhandlungen der Deatsohen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 6.
Carl Zeiss hatte sich damals bereits seit längerem das Mi- kroskop als Spezialinstrument erwählt, und hatte es auch zu achtungswerten Erfolgen in dessen Bau gebracht. Die Werkstätte war äußerlich gewachsen und innerlich, in ihren technischen Ein- richtungen, namentlich auf optischem Gebiete, mehr und mehr yervoUkommnet worden. Ein Stab geschulter Arbeiter stand zur Verfügung.
Aber Carl Zeiss war yon dem Erreichten innerlich nicht befriedigt. Er muß ein wirklich weitblickender und geradezu wissenschaftlich denkender Mann gewesen sein. (Ich habe ihn erst in den letzten Jahren vor seinem Tode persönlich kennen gelernt, als bereits die Zeichen der senilen Degeneration bemerkbar waren.) Ihm verursachte die ganze Art und Weise, die Methode, nach der man optische Systeme, insbesondere Mikroskopobjektive, dazumal baute, Mißbehagen.
Der Grundzug dieser Methode war allerdings das gerade Gegenteil von wissenschaftlich: ein Optiker, der ein gewisses System zu bauen vorhatte, suchte sich vor allem ein diesem mög- lichst nahestehendes, anerkannt gutes, aus einer anderen Werk- stätte zu verschaffen und kopierte dieses so genau als möglich, Linse für Linse und Fläche für Fläche. Sollte die Brennweite etwas anders ausfallen, als die des Musterstückes, so half aller- dings die „Theorie" — aber mehr eine geometrische als optische — nämlich dazu, alle Maße proportional zu verändern. Da aber die verfügbaren Gläser mit denen des Originals niemals ganz übereinstimmten, und da auch die Krümmungen und Abstände infolge ungenauer Messung des Originals oder der eigenen Arbeits- mittel stets von den beabsichtigten etwas abwichen, so differierte schließlich auch das Produkt und damit die BildquaUtät mehr oder minder von der erwarteten: zuweilen war sie infolge aller dieser Abweichungen unwillkürlich verbessert — und dann ver- zeichnete man freudig einen Fortschritt in der mikroskopischen Optik. Meist war sie natürlich verschlechtert, und dann begann man durch praktische Änderungen der verschiedenen Elemente des Systems: Glasarten, Krümmungen, Abstände, ein mehr oder minder planmäßiges „Korrigieren'^, für das es eine Anzahl (meist als Fabrikgeheimnis ängstlich gehüteter) Erfahrungsregeln gab, und für dessen Erfolg, in den einzelnen Stadien wie im Endergebnis,
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die unmittelbare Beobachtung des vom System gelieferten Bildes empfindlicher, sogenannter „Test''- Objekte den einzigen Maßstab bildete.
Es ist ohne weiteres klar, wie sehr bei dieser „Methode'' der ganze Erfolg abhängt yon der Disposition des Arbeitsleiters, und diese war für jedes einzelne Exemplar zu geben; denn nach den allgemein herrschenden Arbeitsmethoden war auch die Her- stellung zweier praktisch identischer Exemplare eines Systems, mit den gleichen Arbeitsmitteln und von denselben Arbeitern hergestellt, nicht zu gewährleisten.
Erstaunlich bleibt in Wahrheit die Kunst (und die Aus- dauer muß man hinzufügen), mit der — abgesehen von den ziem* lieh unerheblichen theoretischen Leistungen einzelner — allein nach dieser Methode der ganze so außerordentlich bedeutende Fort- schritt in der mikroskopischen Optik, yon ihren ersten Anfängen bis auf Plössl und Hartnack, erzielt worden war, mit der der ganjse so komplizierte Konstruktionstypus immer wieder um- gewandelt worden ist, bis er schließlich Formen erhielt, die für die allein yerfügbaren Materialien (Gläser) je nach der yerlangten Leistung wirklich die zweckmäßigsten waren — eine Art „An- passungsyorgang" auf dem Gebiet der Technik.
Es fehlte also bei den praktischen Optikern dieses Gebietes, wie bei den Benutzem und den berufenen Interpreten, den Physikern^ durchweg an der strengen erschöpfenden Einsicht in die Ab- hängigkeit der einzelnen Funktionen des Instrumentes yon den Elementen, aus denen es zusammengesetzt ist — geschweige, daß jemand imstande gewesen wäre, diese Elemente einem klar hin- gestellten Zweck entsprechend theoretisch zu bestimmen. Ja noch mehr, man hielt eine solche Vorausbestimmung, „Berech- nung'^, yon Mikroskopobjektiyen wegen des komplizierten Aufbaues dieser nicht nur für ungemein schwierig, ja fast unmöglich — die angesehensten und einsichtsyoUsten wissenschaftlichen Ver- treter des Faches hielten solche Arbeit, selbst wenn sie gelänge» für praktisch gänzUch wertlos, weil (und das wurde noch be- hauptet und geglaubt zu einer Zeit, wo es durch die Tatsachen längst die Widerlegung gefunden hatte) es doch nicht möglich seiy bei der Kleinheit der Mikroskoplinsen und eben der großen Zahl der zu einem einzigen System gehörigen Teile dieses System
104 Yerhandlungen der Deutschen PhysikaÜBchen Gesellschaft. [Nr. 6.
dann auch wirklich genau genug in allen Stücken der Rechnung gemäß zu gestalten.
Man kann ohne Übertreibung sagen: die damaligen Optiker, Mikroskopiker und Physiker wußten selbst gar nicht, wie wenig sie vom Mikroskop wußten.
Carl Zeiss nun, der bei der Fabrikation von Mikroskopen ganz ebenso verfahren war wie die anderen, war von diesem Zu- stande der Dinge, wie gesagt, wenig befriedigt. Er glaubte nun einmal an die Möglichkeit, daß auch dieses Feld der Optik, wie es zu Anfang des Jahrhunderts für das Femrohr, namentlich durch Jos. Fraunhofer, geschehen war, eben damals für das photo- graphische Objektiv durch J. Petzval und A. Steinheil geleistet wurde — sich wissenschaftlich vollständig begreifen und be- herrschen lassen müsse, und dann mit weniger Kraftverschwen- dung als bis dahin, mit weniger blindem Herumtappen die gleichen, ja bessere Resultate sich würden erzielen lassen.
Die eigenen theoretischen Fähigkeiten, soweit er sich auch bemüht hatte, sie auszubilden, mußte er für diese Aufgabe bald als unzureichend erkennen. Ein mit einem Mathematiker (F. W. Barfüss) früher unternommener Versuch des Zusammenarbeitens war fehlgeschlagen, hatte keinen Fortschritt gezeitigt. Ohne sich dadurch entmutigen zu lassen, im Vertrauen auf die Sache und wohl nicht minder auf die Person, wagte Zeiss einen zweiten Versuch in der gleichen Richtung mit E. Abbe zu machen. Den besonderen Anlaß dazu bot der Umstand, daß damals ein neuer bedeutender Fortschritt in der Mikroskopoptik gemacht war: die Einführung der Wasser-Immersionssysteme durch Ed. Hartnack, und diesem Fortschritt vermochte Zeiss, der nicht in demselben Grade praktischer „Künstler** war, wie mancher andere, nach der alten Methode nicht mehr zu folgen.
E. Abbe war für die Lösung der Aufgabe durchaus nicht spezifisch vorgebildet: abgesehen davon, daß er eine Vorlesung bei einem der besten damals lebenden Kenner der geometrischen Optik, J. Listing in Göttingen, gehört und natürlich sorgfältig ausgearbeitet hatte, verfügte er nur über das gewöhnliche Rüst- zeug des Mathematikers und Physikers, und dieses war, wie be- merkt, was die Kenntnis des wahren Sachverhaltes betrifft, äußerst unvollständig, ja geradezu unzutreffend. Vielleicht war es
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gut, daß auch er zu Beginn seiner Arbeit gar nicht ahnte, wie viel noch zu tun sei; vielleicht war auch, wie F. Auerbach sehr treffend bemerkt, die mangelnde spezielle Vorbildung ein besonders günstiger Umstand, weil sie ihn das Problem unbefangen be- urteilen und angreifen ließ.
In der Tat, eine Fülle von Aufgaben war angesichts solcher Sachlage zu lösen — Aufgaben, die £. Abbe in unermüdlicher stiller Arbeit anfangs allein und lange ohne jede Hilfe, sei es Yon Mitarbeitern, sei es auch nur einer belangreichen Literatur, teils vollständig gelöst, teils der Lösung nahegeführt hat Und oft genug ist es doch schon ein großes, eigenartiges Verdienst, das Problem richtig gestellt, ja auf das früher übersehene Vor- handensein eines solchen hingewiesen zu haben. Daß diese Arbeiten sich nicht auf das Mikroskop beschränkten, sondern auf das ganze Bereich der optischen Instrumente gingen, war bei einem so weitblickenden Mann, wie £. Abbe, selbstverständlich. Das Mikroskop bot nur den ersten Anlaß zu seinen Unter- suchungen und oft auch den schwierigsten Prüfstein auf die Rich- tigkeit der Ergebnisse.
Ich kann hier nur die wichtigsten nennen und auch sie nur kurz skizzieren:
Nach allgemeiner, bis jetzt im weaentlichen bewährt ge- fundener Anschauung gewährt ein optisches Instrument desto schärfere Bilder, je vollkommener die von den einzelnen Punkten des Objektes ausgehenden Strahlen in den entsprechenden des Budes wieder vereinigt werden.
Das Bemühen jedes Optikers ist daher in erster Linie hierauf, auf die möglichste Beseitigung der Aberrationen, gerichtet Das geschieht bekanntlich dadurch, daß man dem betreffenden Linsensystem einen erheblich komplizierteren Aufbau gibt als nötig wäre, um bloß die vorgeschriebene Grundwirkung (Brenn- weite, Vergrößerung) zu erzielen, und die Elemente des Systems (Glasarten, Radien, Abstände usw.) den in bezug auf die Strahlen- vereinigung zu erfüllenden Bedingungen gemäß wählt
Eine der ersten Aufgaben desjenigen, der Systeme nach Rechnungen konstruieren will, ist also, den Einfluß, den die Wahl jener Elemente in dieser Hinsicht hat, einer möglichst vollständigen Diskussion zu unterwerfen.
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Sind die Anforderungen an die Leistung eines Instrumentes, als seine (relative) Öffnung und die Ausdehnung seines Bild- feldes, beide nur verhältnismäßig gering, so können Reihen- entwickelungen der verschiedenen Bildfehler bei niedrigen Potenzen jener Größen abgebrochen werden und geben in ge- schlossenen Ausdrücken den gesuchten Einfluß der Elemente des Systems auf die Qualität der Bilder. Diese Arbeit war schon vor Abbe von vielen Mathematikern, Astronomen und Physikern mit mehr oder minder Geschick in Angriff genommen; eine um- fangreiche Literatur von allerdings sehr verschiedenem Wert lag darüber schon damals vor^), eine in gewissem Sinne vollständige Lösung des Problems in dieser Form hatte L. Seidel gegeben (Astr. Nachr. 1853 und 1856).
E. Abbe nahm dieselbe Aufgabe — ob mit oder ohne Kennt- nis der Seidel sehen Arbeiten weiß ich nicht — in anderer Weise in Angriff: während Seidel alle möglichen Bildfehler unter gleich- mäßiger Beschränkung auf die Glieder von höchstens der dritten Ordnung auf einmal in einem einzigen Ausdruck entwickelt hatte, suchte Abbe mittels eines eigenartigen Verfahrens „optische In- variante^ jeden Bildfehler einzeln darzustellen und zu diskutieren, wobei er, frei von der Beschränkung, die sich L. Seidel von vorn- herein auferlegt hatte, für gewisse Bildfehler in der Reihen- entwickelung sehr viel weiter gehen konnte als Seidel, ja vielfach beliebige endliche Werte der Parameter der Betrachtung zugrunde legen. L. Seidel hatte gewissermaßen einen Stollen von gleich- mäßiger Breite und Höhe durch den ganzen Berg hindurch- getrieben; E. Abbe ging unter aufmerksamer Beachtung und Benutzung der während der Minierarbeiten sich darbietenden Möglichkeiten an jeder Stelle so weit, als es die Mittel gestatteten, und legte so zahlreiche zum Teil weit reichende Abzweigungen zum Hauptstollen bloß, die neuen und oft äußerst wertvollen Zu- gang zu den seitabliegenden Teilen der Gesteinsmasse gewährten.
So fand Abbe schon vor 1873 die merkwürdige Beziehung, die in der Struktur der Strahlen eines beliebig weiten Büschels auf der Objekt- und Bildseite bestehen muß, wenn die Aufhebung
i) Vgl. S. CzAPSKi in „Grundzüge der Theorie der Optischen Instru- mente«, Leipzig, J. A. Barth, 1904, Abdruck aus Wihkblmanhs Handbuch der Physik, 2. Aufl., Bd. VI, Kap. IV u. V.
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der sphärischen Aberration auf der Achse auch die einigermaßen scharfe Abbildung eines lateral benachbarten Punktes, also eines zur Achse senkrechten, unendlich kleinen Flächenelementes, mit sich führen soll — die sogenannte Sinusbedingung. So auch manche andere, weniger populär gewordene Beziehungen. Auf dieses Oebiet gerichtete Studien haben Abbe bis in die letzten Jahre beschäftigt und seine Schüler und Mitarbeiter A. König und M. V. Rohr waren noch in ihren Beiträgen zu dem von dem letzteren herausgegebenen Sammelwerk „Die Theorie der optischen Instrumente^ Bd. I, Berlin, J. Springer, 1904 in der Lage, die Besultate solcher letzter Bemühungen mitzuteilen.
In dieser Richtung liegt auch der zum mindesten theoretisch bedeutsame Anlauf, den Abbe nahm, die gleichzeitige Kompen- sation einer größeren Reihe von Bildfehlem, statt wie bisher durch immer weitere Häufung yon abbildenden Elementen, durch zweckmäßigere Gestaltung dieser zu bewirken: nämlich den Linsen und Spiegeln statt der seit Jahrhunderten so gut wie aus- schließlich angewandten sphärischen Flächen passend gestaltete Rotationsflächen von anderer „sphäroidischer^ Form zu geben (vgl D. R P. Nr. 119915, 1898, und Sammelwerk, S. 323 bis 826).
Für die zunächst ins Auge gefaßte rechnerische Beherrschung und Verbesserung des Mikroskops waren aber alle diese Be«- mühungen mit Ausnahme des erwähnten Sinussatzes ohne jede Bedeutung. Hier war der eine Parameter der Wirkung — beim Objektiv der Offnungswinkel, beim Okular der Gesichtsfeldwinkel — normalerweise so groß (das Offnimgsverhältnis z. B. oft größer als 2:1 bis 3:1, während es beim Fernrohr kaum über 1 : 5 steigt, gewöhnlich 1 : 10 bis 1 : 18 beträgt), daß jede Reihenentwickelung ihren Sinn verlieren mußte. Die Aberrationen so weit geöffneter Büschel zeigen Eigenschaften d. h. Bildfehler, die man fiiiher bei anderen Instrumenten, weil nur im Keim vorhanden, kaum beob- achtet hatte, aufs stärkste entwickelt. Die Feststellung ihres Be^ träges und der Versuch ihrer möglichsten Beseitigung kann hier allein auf dem mühsamen Wege der trigonometrischen Verfolgung einer größeren Zahl von Strahlen verschiedener Neigung und Farbe durch das ganze in seinem Aufbau immer wieder variierte System hindurch geschehen. Die Arbeit des „Konigierens^ ge- winnt bei solcher Verfahrungsweise einige Ähnlichkeit mit der
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gleichen des praktischen Optikers, des „Künstlers^ — nur daß bei dem Korrigieren eines Systems auf dem Papier, von anderen Vorteilen abgesehen, der Einfluß jeder einzelnen Änderung auf jeden einzelnen Bildfehler unvergleichlich klarer und sicherer erkennbar, also auch die Erreichung eines befriedigenden Resul- tates durch planmäßiges Ändern des Systems überhaupt viel wahr- scheinlicher wird, als bei der rein praktischen Korrektur.
Bildfehler von der im Mikroskop sich manifestierenden Art und Größe waren, wie gesagt, an keinem anderen Instrumente und an dem Mikroskop selbst von keinem anderen Theoretiker jemals festgestellt und studiert worden. Sollte die Theorie festen Boden bekommen, sollten die Rechnungen nicht ganz ins Blaue gehen und maßloser Arbeitsverschwendung vorgebeugt werden, so war ein besonderes Studium der Frage nötig: welchen Betrag, welche Form dürfen Fehler auf dem Papier haben, damit sie prak- tisch unschädlich sind; welche sind gefährlich, welche harm- los? Denn eine vollständige Hebung ist ja weder theoretisch noch praktisch jemals für irgend einen Fehler möglich. Wer selbst sich mit Berechnungen dieser Art an irgend einem opti- schen Instrument befaßt hat weiß, von welcher Bedeutung diese Orientierung über die praktisch zulässigen Beträge der Fehler ist, und die Literatur zeigt abschreckende Beispiele der Folgen ihrer Nichtbeachtung.
Nachdem diese äußerst mühselige Arbeit vollzogen war, mußte der nächste Schritt zur Verwirklichung des in Angriff genommenen Plans der sein, die praktische Herstellung der Linsensysteme in bezug auf jedes Element ihrer Wirkung — also Material, Form, Größe, Stellung und Orientierung — so genau zu gestalten und die fertigen Produkte in bezug auf ihre Übereinstimmung mit den geforderten geometrischen und physikalischen Eigenschaften so genau zu kontrollieren, daß die verbleibenden Abweichungen von den theoretisch vorgeschriebenen Werten ihrerseits keinen bemerk- baren Einfluß auf die Bildqualität ausüben.
Zu diesem Zweck waren also einerseits bei jedem System die zulässigen Beträge der Wertänderungen aller Maße theoretisch festzustellen, wozu die Berechnung des Systems selbst schon die
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Gelegenheit bot -— andererseits war nicht mehr und nicht weniger zu leisten als eine vollständige Neuf undierung der Mikroskop- Optik nach der rein technischen Seite. Linsen von so kleiner Größe, wie das Mikroskop sie erfordert, hatte man ja vorher, wie schon bemerkt, nicht gelernt — und nicht nötig gehabt zu lernen — , nach vorgeschriebenen Maßen herzustellen, mit einer Genauigkeit, für deren Eontrolle meist nur das feinste uns zur Yei*fügung stehende Maß, die Lichtwelle selbst, genügt. Es würde viel zu weit führen, wollte ich auch nur andeuten, welche Arbeit hier im einzelnen zu leisten war, ehe befriedigende Zustände her- beigeführt waren. Zahlreiche von E. Abbe konstruierte Instrumente und Werkzeuge, wie das Spektrometer, die Refraktometer, Dicken- messer usw., verdanken diesen Bemühungen ihre Entstehung.
Mit diesem schon in die Technik selbst führenden Schritt könnte das Problem als gelöst, das Werk der Erzeugung optischer Instrumente, insbesondere von Mikroskopen, gemäß der Theorie, abgeschlossen scheinen; und es wäre auch so, wenn Abbe sich einer- seits auf das Mikroskop hätte beschränken wollen und anderer- seits bei diesem selbst auf den Bau von Instrumenten, die, den typischen Vorbildern ohne weiteres folgend, nur innerhalb des Typus eine gewisse Vervollkommnung der Wirkung — eben die bessere Strahlenvereinigung — hätten aufweisen sollen.
Aber solche Beschränkung lag E. Abbe natürlich fem. Vom Mikroskop führte der Weg weiter zu den anderen optischen In- strumenten, und auch beim Mikroskop selbst konnte er nicht Ruhe finden, bis er sich volle Klarheit über dessen Wirkung nach allen Seiten verschafft, alle Möglichkeiten des Aufbaues und deren Charakteristika sich klar gemacht und die naturnotwendig ge- gebenen Grenzen der Leistung dieses und anderer Instrumente fest- gestellt hatte. Solches Bemühen führte wieder zurück zur Theorie.
Die eine Frage, die nach den möglichen Leistungen optischer Instrumente in bezug auf die Abhängigkeit der Fundamental- wirkungen von Gestalt und Lage der Elemente, war allerdings erschöpfend beantwortet durch Gauss und das, was Listing, HfiLMHOLTZ, C. Neümann u. a. dem von diesem errichteten System hinzugefügt hatten. Alle denkbaren Erfolge und Grundleistungen
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optischer Instrumente, die aus koachsial angeordneten, sphäri- schen Spiegeln oder Linsen bestehen, welche letztere den Weg des Lichtes nach den bekannten Gesetzen der Reflexion und Re- fraktion verändern, ließen sich vollständig und nach bequemen Verfahren übersehen und vorausbestimmen. Aber was zwang denn unabänderlich zu der erwähnten Beschränkung in Form, Anord- nung und Wirkung der Elemente? Waren nicht auch in der Natur (Augen der Tiere) optische Systeme gegeben, die jenen Bedingungen nicht entsprachen, die zum mindesten in der Form abwichen von den kanonischen? Wenn ein Abgehen von dieser stets als selbstverständlich vorausgesetzten Normalbeschaffenheit optischer Systeme erhebliche Vorteile in Aussicht stellte, Grundwirkungen, die sich unter Festhalten an ihrer Form nicht erreichen ließen, 80 würde doch zum mindesten der Versuch einer Umgestaltung, der Anwendung anderer Elemente, lohnend gewesen sein.
Abbe hatte sich also die Frage vorzulegen: was würde auch der Wirkung aller jener anderen Elemente, insofern sie in einer Abbildung besteht, gemeinsam sein, mit anderen Worten, was ist das wesentliche Merkmal jeder optischen Ab- bildung, ganz gleich durch welche Mittel sie hervorgebracht ist? Dieses Merkmal — im geometrisch optischen Sinne — fand er allein in dem eindeutigen Entsprechen von Punkten und Geraden (Strahlen) im einen Raum, dem Bildraum, zu Punkten und Geraden im anderen, dem Objektraum, d. h. in der kolli- nearen Verwandtschaft beider Räume.
Welche Eigenschaften hat nun eine optische Abbildung, in- soweit sie nur diese allen gemeinsamen Merkmale aufweist? Die Antwort hierauf fiel verblüffend aus: die genannten Voraus- setzungen bestimmen die Abbildung schon ganz vollständig, nach allen Richtungen. Die Merkmale der bis dahin allein be- handelten katoptrisch-dioptrischen Abbildung zentrierter Kugel- flächen unter Voraussetzung der Brechungs- und Spiegelungs- gesetze sind bis auf die sich erst aus Sondervoraussetzungen ergebenden Vorzeichen und Wert^ der Konstanten Merkmale jeder optischen d. h. durch geradlinige Strahlen vermittelten Abbildung. Bei den Ableitungen von Gauss, Helmholtz usw. waren in bezug auf den Hauptteil der Ergebnisse unnötig viel Voraussetzungen gemacht worden. In der Darstellung von
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Abbe erst trat deutlich hervor, welche Eigenschaften einer optischen Abbildung in ihrem allgemeinsten Begriff schon ihre Wurzel haben, welche anderen in den besonderen Eigentümlichkeiten des Einzel- falles.
So wurde von höherer Warte, als sie irgend jemand bis dahin •eingenommen — nur bei F. MöBius und Gl. Maxwell ist ein Anlauf zu solcher Betrachtungsweise zu finden — Umschau ge- halten über die möglichen Leistungen optischer Instrumente, und das eine praktisch wichtige Resultat dieser Umschau war, <laß Modifikationen der Elemente der abbildenden Systeme — worin diese auch immer bestehen mögen — an deren Grund- wirkungen nie imd nimmer etwas zu ändern yermögen. (Wegen ■der Darstellung der geometrischen Optik nach solchen Gesichts- punkten darf ich wohl wiederum auf meine „Grundzüge^" und das mehrfach erwähnte von M. t. Bohr herausgegebene Sammel- werk verweisen.) Damit war aber in bezug auf mehrere damals und später noch diskutierte Probleme die Unmöglichkeit einer Lfösung, gerade wie für die Kraftmaschinen einst die des per- petuum mobile, a priori erwiesen und der feste Rahmen für alle lösbaren Probleme gegeben.
Die gewöhnlich zur Herstellung optischer Bilder benutzten Mittel: Linsen, Spiegel usw., verwirklichen nun aber jene all- gemeine optische Abbildung nur in einem sehr beschränkten, fadenförmig die Hauptachse umgebenden Raum oder in gewissen unendlich schmalen Flächenstreifen. Nur innerhalb dieser engen Gebiete ist ohne weiteres Abbildung, nämlich punktmäßige Ver- einigung der Strahlen, überhaupt vorhanden; nur hier werden die Eigenschaften der Bilder durch die Betrachtung des allgemeinen Falles festgestellt Kunst und Überlegung gestatten die Verwirk- lichung einer ausgedehnteren Abbildung, sei es in bezug auf die Öffnung der abbildenden Büschel, sei es in bezug auf die Aus- dehnung des abgebildeten Raumstückes. Diese Ausdehnung der Abbildung auf endliche Räum/B und Büschel ist eben das Ziel der vorhin betrachteten Theorie der Aberrationen. Die Fehler- theorie optischer Instrumente ist trotz der Bemühungen hervor- ragender Mathematiker in früherer und neuester Zeit — ich nenne neben Hamilton und Maxwell nur M. Thiesen, H. Bruks,
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S. FiNSTERWALDER und Felix Klein — in ihren allgemeinsten Ergebnissen noch nicht abgeschlossen, insofern sich auch heute noch nicht mit Bestimmtheit und allgemein angeben läßt, welcher Grad der Annäherung an den Idealfall einer vollkommenen Ab- bildung eines endlichen Raumgebietes in ein anderes mittels be- liebig weiter Büschel theoretisch möglich ist. Aber sicher ist schon seit lange, daß in dieser Beziehung Grenzen bestehen und daß diese Grenzen ziemlich eng gesteckt sind. Will man voll- kommene Abbildung in gewissem Umfange erreichen, so muß man auf die gleichzeitige scharfe Abbildung anderer Stellen durchaus verzichten. Damit sind dann aber die Voraussetzungen der all- gemeinen Abbildung in dem Raum außerhalb des „fadenförmigen^ aufgehoben, und die Eigenschaften der nicht parachsialen Büschel und Bilder, außerhalb jenes fadenförmigen Raumes, können mehr und mehr von denen der parachsialen abweichen, in die sie ja nur stetig überzugehen haben. Nur mit äußerster Vorsicht — die aber leider nur allzu oft außer acht gelassen wurde und noch heute wird — äind die für die parachsiale, elementare, Abbildung geltenden Betrachtungen auf die außerachsiale, endliche, zu übertragen. Die wirkliche Gestalt eines Instrumentes, das einem praktischen Zweck dienen, also einen gewissen Fall der ausgedehnteren Abbildung realisieren soll, muß nun im einzelnen sehr viel mehr von diesem besonderen Zweck abhängen, als von der fundamentalen Wirkung (Lage und Größe der Bilder), die sich an sich auf unendlich viele Weisen erreichen ließe. Daß z. B. Objektiv und Okular eines Mikroskopes oder Femrohres auch bei gleicher Brennweite so außerordentlich voneinander und von einem gleich starken Projek- tionskopf abweichen und daß ein System im allgemeinen, wenn man es umkehrt, nicht mehr dieselben Dienste leistet, ja oft ganz untauglich ist für seinen Zweck, hat allein darin seinen Grund^ daß diese Systemteile sehr verschiedenartige besondere Wir- kung im oben angegebenen Sinne zu leisten haben und diese besondere Wirkung wird nach den Feststellungen Abbes in letzter Linie reguliert durch Lage und Größe (bzw. Gestalt) der in dem System vorhandenen Blenden. Diese heben aus der Fülle der dem System zuströmenden Strahlen die für die Wirkung erwünschten heraus, hemmen den anderen den Zugang zum System oder doch zum Bilde bzw. Auge des Beobachters.
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Der Einfluß der Blenden auf die gesamte feinere Wirkung der optischen Systeme war auch einzelnen früheren Theoretikern und namentlich wohl Praktikern dieses Gebietes vor Abbe nicht ganz Terborgen geblieben. Er war ja auch gar zu unverkennbar. So hatten J. Petzval und Th. Grübb ihre Wirkung beim pho- tographischen Objektiv nach mehreren Richtungen erkannt, des- gleichen N. Lübimoff und F. Mossotti bei der Lupe und dem holländischen Femrohr. H. Helmholtz hatte ihren Einfluß auf gewisse Seiten in der Abbildung durch das tierische Auge eben- falls scharf hervorgehoben. Aber das waren nur ganz spärliche Andeutungen im Verhältnis zu dem geschlossenen System der Theorie der Strahlenbegrenzung, mit dem Abbe schon in seiner ersten theoretisch -optischen Publikation vom Jahre 1871 vor die Öffentlichkeit trat
Er zeigte hier, wie nur durch genaue Berücksichtigung des Strahlenganges sich Einsicht gewinnen läßt in und — durch seine Regulierung — Einfluß auf alle maßgebenden Faktoren der Wirkung eines optischen Instrumentes: wie die vorhin allein betrachtete Vollkommenheit der Strahlenvereinigung in und außer der Achse, so bestimmt sich durch Lage und Größe der im System vorhandenen Blenden die Lichtstärke und der Umfang der Sichtbarkeit der Bilder nach der Breite und Tiefe, der Grad der Ähnlich- keit dieser Bilder mit den Objekten (Verzeichnung) und die Art der Wiedergabe räumlicher Objekte auf einer Fläche (Photogra- phie, Projektion), ja selbst die subjektive, scheinbare Größe, wie die Größenbeziehungen bei mikrometrischen Messungen mittels opti- scher Bilder werden ganz wesentlich durch den Strahlengang be- dingt, und können durch ihn dem ins Auge gefaßten Zweck an- gepaßt werden. Eine Theorie der optischen Instrumente ohne Berücksichtigung des Strahlenganges gleicht einer Geographie, bei der nur die Lage der Orte, Gebirge und Wasserläufe beachtet, deren sonstige Eigenschaften aber gar nicht berücksichtigt werden, und ein optisches Instrument, das unter Vernachlässigung des Strahlenganges, nur mit Hilfe der üblichen „Abbildungsgleichungen'' aufgebaut ist, verhält sich zu einem rationell konstruierten wie eine Fabrik, in der täglich andere „ungelernte" Handarbeiter zur Arbeit herangezogen werden zu einer, in der die Produkte von geschulten Kräften, von geübten Spezialisten unter weitgehender Arbeits-
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teilung nach genau vorbedachtem Plan erzeugt werden. Je höher die Anforderungen an das Produkt werden, desto überlegener wird die Leistung der emen Fabrik stets über die der anderen sein-
Und nun das Letzte (Der Zeit nach gingen diese Arbeiten und Einsichten natürlich je nach Anlaß und Stimmung ganz durch- einander).
Wie wir oben sahen, war Abbe zunächst die Aufgabe gestellt^ Mikroskopsysteme zu berechnen, in denen die Strahlenvereini- gung und damit Bildschärfe eine möglichst yollkommene sein sollte-
Abbe hatte also auf dem Wege der trigonometrischen Ver- folgung genügend vieler Strahlenwege durch das System — in Anlehnung an dessen bekannte Konstruktionstypen — im Grunde- etwa dasselbe zu tun begonnen, was die mehrfach erwähnten Künstler der praktischen Optik, halb dem Instinkt, halb bewußten empirischen Regeln folgend, durch „Tatonnement^ ebenfaUs getan hatten. Überlegung und Versuch wiesen ihn darauf hin, daß die Strahlenvereinigung caet par. desto besser gelingen müsse, je kleiner der Offnungswinkel der abbildenden Büschel sei, und da für möglichste Steigerung dieses Winkels theoretisch nur die damit Hand in Hand gehende größere Lichtstärke angeführt wurde, diese aber gerade beim Mikroskop durch Wahl intensiver Lichtquellen für die Beleuchtung des Präparates in erheblichem Grade ergänzt werden konnte, so konstruierte Abbe zunächst Systeme von relativ geringem Offnungswinkel, die der Rech- nung gemäß nun viel vollkommener „korrigiert^ waren, als die gleichartigen älteren. Der Erfolg dieses mehrmals mit allen Kautelen wiederholten Versuches war jedoch durchaus negativ.. Trotz der so viel besseren „Strahlenvereinigung^ waren die von diesen Objektiven gelieferten Bilder feiner mikroskopischer Objekte stumpfer, zeigten weniger Details, hatten weniger Auflösungs- vermögen, als die der alten schlecht korrigierten Systeme von großem Offnungswinkel. Also — das war nun für Abbe erwiesen — hatte doch der Offnungswinkel eine besondere Funktion für die Abbildung, wie die praktischen Mikroskopoptiker schon seit Jahren behaupteten. Aber welche und wieso?
Der Gedanke daran, daß wie beim Femrohr so auch beim Mikro- skop die Beugung eine Rolle spiele, lag nicht allzufem. Aber
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Abbe mußte ihn in dieser ersten sich darbietenden Gestalt, in der er später wie bekannt von Helmholtz ausgebaut und zur Erklärung für die Grenzen der Leistungsfähigkeit der Mikroskope heran- gezogen worden ist, bald wieder verwerfen. Denn Abbe stand zu sehr im Bewußtsein, daß die Bedingungen des Gebrauches des Mikroskopes und damit auch des Einflusses der Beugung grundverschieden seien von denen beim Femrohr. Erstens kam der Fall, daß die ganze Öffnung des Objektivs von den ab- bildenden Strahlenbüscheln gleichzeitig in Anspruch genommen wurde, damals praktisch nie vor: man erzielte gute Wirkungen stets durch Anwendung enger, nur einen relativ kleinen Teil (Vi bis Vs) der Öffnung ausfüllender Beleuchtungsbüschel. Die solchen entsprechende Beugung aber ergab theoretisch sehr viel geringere Auflösungsvermögen, als die Objektive praktisch zeigten. Und dann ergab dasselbe Beleuchtungsbüschel als schiefes, eine Randzone des Objektivs durchsetzend, unbezweifelbar praktisch höhere Auflösungen als das zentrale, auf die Mitte gerichtete — eine Tatsache, von der diese Beugungstheorie überhaupt keine Er- klärung zu geben vermochte.
Also mußte es etwas anderes sein. Und dieses „andere'^ fand Abbe um 1870 herum durch zahllose Versuche, in denen er die Bedingungen der Wirkung der Objektive hundertfach immer und immer wieder variierte, um ganz sicher zu sein, daß er auf diesem neuen offenbar noch unbetretenen Gebiete nicht auf eine falsche Fährte geraten sei. Alle diese Versuche ergaben übereinstimmend, daß dieses andere Etwas zwar auch Beugung sei, aber Beugung unter ganz anderen Verhältnissen, an anderer Stelle in ganz anderer Weise erfolgend.
Ich darf wohl annehmen, daß. die Lehre von der Abbildung nicht selbstleuchtender, durchstrahlter Objekte, eben der im Falle des Mikroskops fast allein in Betracht kommenden, durch die Darstellungen von L. Dippel in dessen Handbuch der Mikroskopie und namentlich von 0. Lummer in seiner Neubearbeitung von Band II des Pfaundler sehen Lehrbuches in ihren Grundzügen den Physikern allmählich etwas bekannter geworden ist, als sie es in den ersten zwanzig Jahren nach ihrer Aufstellung war, und muß mir der Kürze der Zeit wegen jedes nähere Eingehen darauf an dieser Stelle versagen. Nur eine Bemerkung sei verstattet: Man
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hat Abbes Theorie öfters als die „Gittertheorie" oder „Theorie der Auflösungsgrenze'' beim Mikroskop bezeichnet — anscheinend mit dem stillen Hintergedanken, daß sie sich nur auf diese beiden Gegenstände erstrecke. Das ist nun etwa ebenso richtig, als wenn man die PoissoN-FouRiERsche Theorie der Wärmeleitung die „Zylinder"- und „Prismentheorie" der Wärmeleitung nennen wollte oder dgL Selbstverständlich sind rechnungsmäßige wie experimentelle genaue Prüfungen einer jeden Theorie nur in einfachen, eben unseren mathematischen und experimentellen Hilfsmitteln zugänglichen Sonderfällen möglich. Die Abbe sehe Theorie der mikroskopischen Abbildung behandelt aber im Prinzip ebenso erschöpfend den Fall des beliebigen histologischen Prä- parates — d. h. der dünnen Schicht, in der der Absorptions- und Verzögerungskoeffizient von Punkt zu Punkt nach beliebigen Ge- setzen, stetig oder unstetig, variiert — wie den des Gitters, Stäb- chens oder Doppelpunktes. Und es läßt sich eine Fülle hoch- interessanter und für die praktische Mikroskopie hochwichtiger allgemeiner Eigenschaften der Abbildung solcher beliebiger Prä- parate unter den verschiedenen in Betracht kommenden Bedin- gungen theoretisch ganz streng feststellen.
Auch bei der Ausarbeitung dieser Studien wurde Abbe bald weiter und weiter geführt. Sie entwickelten sich ihm zu einer „allgemeinen DiSraktionstheorie" , d. h. allgemeinen Theorie der Erscheinungen, die auf räumlich periodische Zustandsänderungen zurückzuführen sind, und in der die optische Abbildung eben nur noch ein Sonderbeispiel ist. Aber auch hierbei konnte Abbe nicht stehen bleiben und, statt die Theorie in jener Form end- gültig abzuschließen und zu veröffentlichen, suchte er sie abermals zu erweitern und in Zusammenhang zu bringen mit der anderen Gruppe von physikalischen Erscheinungen, den auf sogenannten Fem- wirkungen beruhenden. Das HuYGENS-FRESNELsche Prinzip und der Green sehe Satz, leiten beide die Wirkung von Kraftzentren innerhalb einer Fläche auf solche außerhalb aus Zuständen dieser Fläche ab. Das gleichzeitige Halten von Vorlesungen über Potential- und Diffraktionstheorie hatte Abbe schon im Winter 1887/88 auf diese auffallende Analogie hingewiesen und zehn Jahre später wandte er die ihm so spärUch zur Verfügung stehende Mußezeit ihrem Studium erneut wieder zu, ohne aber
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schließlich mehr als einen allgemeinen Bericht darüber in ge- ordneter Form niederzuschreiben. So sind diese erweiterten Studien mit seinem Körper in Nichts zerfallen. Die ^allgemeine DifiErak- tionstheorie^ aber hoffen wir, nach einer Ostern 1893 gemachten Niederschrift, die sich im Nachlaß gefunden hat, bald veröffent- lichen zu können.
Die Analogie der Leistungen Abbes auf den verschiedenen hier erwähnten und noch mehreren anderen Gebieten mit denen von Jos. Fraunhofer ist zu augenfällig, als daß ich sie nicht wenigstens erwähnen möchte. Neben jenem dürfen wir E. Abbe als einen der Vorkämpfer der auf Wissenschaft ge- gründeten Technik schlechthin ansprechen.
Alles bisher angeführte könnte man zusammenfassen unter der Bezeichnung: Vorbereitungen und Bemühungen zur Ver- besserung der optischen Instrumente mit Hilfe der Theorie, der Wissenschaft. Man wird nun mit Recht fragen, welches ist das Ergebnis, der Erfolg dieser Bemühungen gewesen? Es wäre an sich durchaus nicht notwendig, daß beides von ein und dem- selben Manne geleistet würde: die Verbesserung, Neuschaffung der Werkzeuge zu einer Vervollkommnung irgend welcher Art ist oft genug von anderen geschehen, als die Verwendung der Werk- zeuge zu diesem Zweck — Verfertiger des Meißels und Bildhauer, um ein Bild v. Helmholtzs zu gebrauchen, sind meist verschie- dene Personen. In unserem Fall wurde aber beides von derselben Person geleistet. E. Abbe hatte nicht nur anderen den Meißel geschärft oder geschaffen, mit dessen Hilfe sich formen ließ, er war auch selbst der ^Phidias'^ der optischen Instrumente. Der Sinn, die Begabung für wissenschaftliche Forschung war bei ihm verknüpft mit einer kaum geringeren Konstruktions-, Erfindungs- gabe und dem praktischen Blick für das, was not tut einerseits und was sich verwirkUchen läßt andererseits.
Eine Würdigung der eminenten Bedeutung Abbes auch nach dieser Richtung würde sich noch mehr als manches vorher an- geführte von dem Interessengebiet entfernen, das diese Gesell- schaft vertritt, und ich muß mich teils aus diesem Grunde, teils wegen der vorgeschrittenen Zeit mit einem kurzen Hinweis auf
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die Hauptleistungen Abbüs nach dieser Richtung begnügen. Sie werden beim Mikroskop — und dem Hauptbestandteil dieses, dem Objektiv — angegeben unter den drei Titeln : Verbesserung der Objektive der alten Art (Trocken- und Wasserimmersionssysteme) unter gleichzeitiger Steigerung der durch Experiment und Theorie als so fundamental wichtig erkannten „numerischen Apertur^ (1872) — Schaffung der „homogenen Inmiersions"- Systeme, die neben sonstigen Vorzügen abermals einen erheblichen Fortschritt nach beiden Richtungen repräsentieren (1879) — Steigerung der Bildfeinheit der Objektive um ein mehrfaches unter Benutzung der auf seine Initiative und unter seiner Mitwirkung von 0. Schott hergestellten neuen Arten optischen Glases in den sogenannten „Apochromaten^ (1886). Die in neuester Zeit von A. Köhler und M. VON Rohr ausgearbeiteten Mikroskopobjektive für ultraviolettes Licht von der Hälfte der visuell wirksamen Wellenlänge (sogenannte ^Monochromate^) muß man als direkte Folge der Studien und Arbeiten Abbes zu einem erheblichen Teil diesem mit an- rechnen.
Auf die Fülle der Apparate, die Abbe sonst noch ersonnen, und die teils als Hilfsapparate zur Mikroskopie direkt das miki*o- skopische Arbeiten erleichterten und vervoUkomnmeten (wie der Beleuchtungsapparat), teils das Anwendungsgebiet des Mikroskops auf mannigfache physikalische oder praktische Studien (Spektral- analyse, Polarisation, Stereoskopie, Zeichnen usw.) ausdehnten, teils endlich der exakten methodischen Bestimmung der Kon- stanten dieses oder anderer optischer Apparate schlechthin dienten (Fokometer, Dilatometer, Apparat zur Untersuchung von Plan- platten usw. usw.) — auf alle diese kann ich hier noch weniger eingehen und brauche es auch weniger, weil diese Apparate in den Händen von Tausenden von Benutzem, sei es unter Abbes eigenen Namen, sei es unter dem von ihm oft fast wie ein Pseu« donym benutzten von Carl Zeiss, auch sonst schon hinreichend bekannt und gewürdigt sind. Nur die von Abbe selbständig schon im Jahre 1873 erfundenen und probeweise ausgeführten Pris- menfernrohre, die er 20 Jahre später als ein vortreffliches Mittel zur Realisierung des HELMHOLTZschen Telestereoskops er- kannte und benutzte, seien als eine besonders markante und po- pulär gewordene Leistung hier noch genannt.
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Das ist es etwa, was ich über das „berufliche'^ Wirken Ernst Abbes in dem früher bezeichneten Sinne dieses Wortes Ihnen zu erzählen habe. Die Leistungen, die Betätigung Abbes auf anderen Gebieten will ich zum Schluß nur mit ein paar Worten, die aber ausgesprochen werden müssen, zu charakterisieren suchen, damit das Bild seiner Persönlichkeit nicht ganz unvollständig bleibt
Was er auf dem Gebiet der sogenannten sozialen Politik in ihrer Anwendung auf das oder vielmehr die von ihm zur Blüte gebrachten, gewissermaßen neu oder direkt mit begründeten indu- striellen Unternehmungen tatsächlich geschaffen hat, das lesen Sie bequemer in den früher erwähnten Darstellungen von Auer- bach oder anderen nach. Ich möchte mich hier darauf be- schränken, nur das Motiv anzugeben, dem all solches Vorgehen entsprang. Allgemein habe ich es schon früher ausgedrückt: wenn er etwas für richtig erkannt hatte, so suchte er es zu verwirklichen, mochten die Schwierigkeiten auch noch so groß, die nächsten Folgen für andere und für ihn selbst auch noch so unbequem oder selbst unangenehm sein, die größten persönlichen Opfer erheischen. Aber was hielt er für richtig? Hier gilt, wie nur irgendwo und von irgend wem, das geistreiche französische Wort: „Les grandes pensees viennent du coeur^ — die wahrhaft großen Gedanken werden aus dem Herzen geboren. Dieser Mann, der sich poUtisch als ein Radikaler, ein Oppositionsmann der Regierung zeigte, war einer der wärmsten Patrioten, deren Deutschland sich rühmen konnte — freilich nicht ein Patriot der großen Worte, sondern ein Patriot der Tat, der dem Wohle des Vaterlandes, dem, was er als in dessen wahrem Besten liegend erkannt hatte, alles zum Opfer brachte: seine immense Arbeitskraft und sein reiches Wissen, sein nach Millionen be- wertetes Vermögen und seine berufliche Selbständigkeit, ja noch mehr: seine Gesundheit und mit ihr sein Leben. Und das alles tat er nicht etwa aus einem unbestimmten Drange heraus, seiner Zwecke und Ziele wie der Folgen xmbewußt, sondern mit der denkbar klarsten Einsicht in Ursprung und Folgen seines Handelns — für andere wie in bezug auf sich selbst Einer der Haupt- antriebe für Ernst Abbe lag in folgender Überlegung:
Die fortschreitende Ausbreitung der Industrie und damit des in ihr beschäftigten Personenkreises ist unaufhaltsam — also
120 Yerhandlungen der Deutschen PhysikaÜBchen Gesellschaft. [Nr. 6.
muß bei Zeiten dafür gesorgt werden, daß diese Personen yoU- wertige Mitglieder des Bürgertums bleiben oder werden, und „nicht etwa auf eine Stufe zum Heloten tum, zur Halbsklaverei versinken". Aus dieser für ihn feststehenden Prämisse ergab sich für Abbe alles weitere mit der Konsequenz einer mathematischen Deduktion.
Den Menschen Abbe schildern zu wollen vor einem Kreise von Leuten, die größtenteils nicht unmittelbar die Wirkung seiner Persönlichkeit erfahren haben — das ist eine Aufgabe, der nur ein Künstler der Darstellung ganz gerecht werden könnte. Da hilft guter Wille allein nichts. Wenn aber an der Bahre eines Mannes, der, aus den bescheidensten Verhältnissen stammend, stets wie der schlichteste Beamte gelebt hat, der außer dem rite erworbenen akademischen Rang und Titel nie einen Titel angenommen und geführt hat, der Orden und ähnliche Aus- zeichnungen ablehnte oder zum mindesten versiegelt wegstellte, wie unrechtmäßigen Besitz, auf Ernennungen zum Mitglied wissen- schaftlicher Akademien geradezu unhöflich nicht einmal ant- wortete usw. usw. — wenn an der Bahre eines Mannes, dem jedes Hervortreten mit seiner Person dergestalt zuwider war, in auf- richtiger Trauer sich vereinen neben der Familie und den Freunden die Abgesandten von Fürsten und von Arbeitervereinen, wenn ihre Verehrung ausdrücken die Vertreter seiner Arbeitsgenossen und Mitbürger, wie seiner Gegner auf politischem und religiösem Ge- biet — ich sage, wenn solches stattfindet, so muß wohl auch der Außenstehende schließen, daß ein ungewöhnlicher, ein seltener, „ein großer und guter Mann", wie ihn ein Nachruf kurz und treffend charakterisierte, dahingeschieden ist.
„Keine Spur von Alterserscheinungen an den Arterien, ein Herz wie ein Jüngling" — so lautete der kurze Bericht des den Leichnam obduzierenden Anatomen. Wir wußten es alle, ohne einen Blick in das mechanische Getriebe des leiblichen Trägers seines Wesens tun zu müssen: das Herz eines Jünglings, stürmisch, sich leicht begeisternd für alles Gute und Schöne, für Wahrheit vor allem imd Gerechtigkeit, aber zugleich der eiserne Wille des Mannes, der mit zäher Ausdauer und vor keiner Schwierigkeit zurückbebender Energie durch das ganze Leben hindurch die
1905.] S. Czapski. 121
idealen Ziele verfolgt , die er einmal als erstrebenswert erkannt, und doch wieder mit der Milde des allen kleinen Lebenskämpfen nnd Wirrsalen entrückten Weisen, mit der Güte eines ganz einzig- artigen, von wahrhafter Humanität durchdrungenen Menschen- freundes die Vorkommnisse des Lebens, die Fehler und Mißgriffe anderer beurteilt — so steht Ernst Abbe vor unserer Seele, so werden wir, die wir ihm näher treten durften, ihn in der Er- innerung behalten.
122
t^er das Verhäitnis e/fi bei Kathodenstrahlen verschiedenen Ursprungs;
von M. Reiger.
(Vorgelegt in der Sitzung vom 3. März 1905.)
(Vgl. oben S. 87.)
Das bekannte Verhältnis ejyi. wurde entsprechend seiner großen Bedeutung von einer Reihe von Physikern bestimmt für Kathoden- strahlen, die unter den yerschiedensten Bedingungen entstehen. Sehen wir zunächst von den radioaktiven Substanzen ab, die ihrem ganzen Verhalten nach bisher eine Sonderstellung ein- nehmen, so beziehen sich alle Beobachtungen auf Kathodenstrahlen, die von einem Leiter der Elektrizität ausgehen.
Kathodenstrahlen, die Yon Isolatoren ausgehen oder im Gase selbst entstehen, wurden bisher nicht in den Bereich der Untersuchung gezogen. Bei dem großen Unterschied im elek- trischen Verhalten zwischen Leitern einerseits und Isolatoren und Gasen andererseits erschien es wünschenswert, auch für diese Fälle €/fi zu bestimmen. Haben die bisherigen Versuche die Unab- hängigkeit von £/fi von der Art der Entstehung der Kathoden- strahlen ergeben, so sollen die im folgenden mitgeteilten die Unabhängigkeit von dem elektrischen Verhalten des emittie- renden Körpers gebend).
^) Die im folgenden mitgeteilten Bestimmungen von e/u wurden anläß- lich einer Untersuchung über Kathodenstrahlen, die unter den obengenannten Verhältnissen auftreten, durchgeführt. Über diese Versuche erscheint dem- nächst eine ausführlichere Mitteilung, in der auch die Literaturangaben enthalten sind. Eine Zusammenstellung der Werte für e/u findet sich bei J. Stabk, Die Elektrizität in Gasen, Leipzig 1902, S. 324 ; J. J. Thomson, Gon- duotion of Electricity through Gases, Cambridge 1903, S. 117; G. C. Schmidt, Die Eathodenstrahlen, Braunschweig 1904, S. 88.
1905.] B. Reiger. 123
Kathodenstrahlen, die von der Grenzfläche eines Isolators ausgehen, wurden durch den Einfluß von ultraviolettem Licht auf eine negativ geladene Isolatorplatte (speziell Glas) gewonnen. Die Bestimmung von £/ft wurde nach der Methode von P. Lenard i) aus dem Potentialabfall und der magnetischen Ablenkung durch- geführt. Die Werte stimmen mit den von Lenard erhaltenen überein.
Die Gase stehen insofern zwischen Isolatoren und Leitern, als sie an und für sich Nichtleiter sind, unter dem Einfluß von Kathodenstrahlen aber zu Leitern der Elektrizität werden. Zur üntei:suchung von Kathodenstrahlen, die im Gase selbst entstehen, boten sich zunächst die Kathodenstrahlen, die bei der Verenge- rung des Querschnittes in der positiven Säule auftreten, und die zuerst von R Goldstein 2) beschrieben wurden. Für diese, Strik- tionskathodenstrahlen nach der Bezeichnung von E.Wiedemann und G. C. Schmidts), wurde das Verhältnis tl^i aus elektrosta- tischer und magnetischer Ablenkung bestimmt.
Den in einem Gase vorhandenen negativen Ionen kann noch auf eine besondere Weise eine so große Geschwindigkeit erteilt werden, daß sie zu Kathodenstrahlen sich ausbilden. Diese bisher noch nicht beobachtete Art von Kathodenstrahlen, die wir kurz Kathodenstrahlen an der Anode nennen wollen, entstehen, wenn an einer durchlöcherten Anode ein außergewöhnlich hoher Anoden- fall auftritt, wie dies der Fall ist, wenn ein Metall längere Zeit im Entladungsrohr als Anode gedient hat. Diese neuen Kathoden- strahlen treten an der Rückseite der Anode in derselben Weise auf, wie die Kanalstrahlen an der Kathode^). Man kann sie daher auch Anodenkanalstrahlen nennen. Das Verhältnis £//Li wurde für diese Strahlen aus dem Anodenfall und der magnetischen Ab- lenkung bestimmt.
Die folgende Tabelle enthält die Werte von £//Lt, die in den drei Fällen erhalten wurden.
>) P. Lbnabd, Ann. d. Phys. (4) 2, 359, 1900.
«) E. G0LD8TEIN, Wied. Ann. 11, 832, 1880.
') E. WiEDEMANN u. G. C. ScHMiDT, Wied. Ann. 66, 814, 1898.
0 Im letzten Hefte der Verh. d. D. Phys. Ges. 7, 64, 1905 weist C Gehbckb darauf hin, daß an der Anode Kathodenstrahlen entstehen können und erklärt daraus das „anodische Glimmlicht''.
124 Verbandlungen der Deatschen Physikalischen Gesellschaft [Nr. 6.
Emittierender Körper
Erzeugung der Strahlen
e/u
Isolator (Glas)
Gas
Gas
Potentialabfall und ultra- violettes Licht Verengerung des Quer- schnittes in der positiven Säule Anomaler Anodenfall
1 0,96. 1(F— 1,20. 1(F
1,32 . lO' 1,68 . lO'
Die gefundenen Werte stimmen der Größenordnung nach unter sich und mit den bisher gefundenen Werten überein, und mehr ließ sich unter den obwaltenden Yersuchsbedingungen nicht erzielen.
Es dürfte somit ganz allgemein der Satz gelten:
Überall, wo in der Natur Kathodenstrahlen auftreten, ist die Größenordnung 1) von BJ^ dieselbe. Die Bedeutung dieses Satzes liegt darin, daß er den Schluß auf die Ein- heit des elektrischen Atoms gestattet gegenüber der Vielheit der Atome der Materie.
Erlangen, Physik. Institut der Uniyersität, März 1905.
^) Ich spreche hier nur von der Größenordnung, da nach den Yersachen von W. Kaufmann das Verhältnis e/u für Strahlen großer Geschwindigkeit (Größenordnung der Lichtgeschwindigkeit) von der Geschwindigkeit ab- hängig gefunden wurde. Die Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beein- trächtigt jedoch keineswegs die Allgemeinheit des obigen Satzes.
125
Vber Schaltung
der BUtxableiier für Stark- tmd Sehwachstrofn
und über die Wirkung van Drosselspulen;
von F. JSeesen^).
(Vorgetragen in der Sitzung yom 8. März 1905.)
(Vgl. oben S. 87.)
Zur Eennzeichnuiig yerschiedener Schaltungsarten von Blitz- ableitern dienen am einfachsten das Beispiel des gewöhnlichen Telegraphenableiters und etwa eines Hörnerableiters für Stark- strom. Der erstere, Fig. 1, muß ganz von der elektrischen Strö- mung in der Linie durchflössen werden; seine Schaltung sei
Fig. 1.
Fig. 3.
Fig. 2.
Reihenschaltung genannt, der zweite, Fig. 2, wird an die zu schützende Leitung angehängt, in Nebenschaltung. Auch dieser läßt sich in Reihenschaltung yerwenden, wenn die Anschlüsse wie in Fig. 3 geführt werden.
Aus hydrodynamischen Analogieschlüssen folgt, daß die Reihen- schaltung wirksamer sein muß als die Nebenschaltung.
^) Die ausführlichere Arbeit wird in der Elektrotedmischen Zeitschrift erscheinen.
126 Verhandlongen der Dentsohen PhysikaliBchen Gesellschaft. [Nr. 6.
Zur Feststellung dieses Verhältnisses wurde in die Yom Ab- ieiter zu schützende Leitung hinter jenen ein RiESSsches Luft- thermometer eingeschaltet. Die Leitung bildete den Weg für die Entladung einer großeti Batterie von Leidener Flaschen. Je ge- ringer der Ausschlag des Luftthermometers, desto besser die Schutzwirkung des Blitzableiters.
Zum Laden der Leidener Flaschen diente in einer ersten Versuchsreihe eine einfache Töpler sehe Influenzmaschine; in einer anderen Reihe konnte dank der Erlaubnis des Herrn Präsidenten Kohlrausch eine yielplattige Maschine in der Reichsanstalt be- nutzt werden. Bei der ersten Reihe ergaben sich die Ausschläge bei Neben- und Reihenschaltung in folgendem Verhältnis.
Telegraphenplattenableiter
2 : 1.
Hörnerableiter von Siemens u. Halske
5 : 1. Hörnerableiter der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft
9 : 1.
Bei der zweiten Reihe mit der ergiebigeren, also rascher liefernden Maschine blieb die Reihenfolge der Abieiter die gleiche, doch zeigten sich quantitativ gegen die erste Reihe große Unter- schiede, nämlich die Zahlen
10:8; 10:5; 10:4.
Der Grund zu diesem verschiedenen Verhalten der einzelnen Abieiter dürfte in dem Unterschiede der Kapazität und der Selbst- induktion liegen.
Wird in die Erdleitung der Abieiter- Widerstand eingeschaltet, so verwischen sich die Unterschiede mehr und mehr, auch die Unterschiede zwischen Nebenschaltung und Reihenschaltung.
Durch Einschalten solcher Widerstände wird die Wirksam- keit des Abieiters ganz außerordentlich vermindert, während Ein- schalten von vielen kleinen Funkenstrecken — auch ein zum Unschädlichmachen des Kurzschluß viel verwandtes Mittel — kaum einen Einfluß auf die Wirksamkeit des Abieiters hat, ent- sprechend dem geringen Wert, welchen der Widerstand solcher Funkenstrecken bei Funkenentladungen zeigt.
1905.] F. Neesen. 127
Um den Einfloß von Drosselspulen numerisch zu ermitteln, konnten die yerschiedenen Windungen mehrerer Spulen aus blankem Draht nacheinander hinter den Abieiter geschaltet werden. Die ersten Windungen haben die größte Wirkung auch prozentmäßig, so daß von der fünften Windung an einer Spule mit 10 cm Durch- messer, die weiteren Windungen verhältnismäßig geringe Ver- mehrungen des Schutzes der Abieiter bewirkten. Einschieben Yon Eisen erhöht die Wirksamkeit, aber lange nicht in dem Maße, wie es der Permeabilität des Eisens entsprechen würde. Da nun in den zu schützenden Apparaten stets, wenigstens in den meisten Fällen, größere induktive Widerstände liegen, so kann eine merk- liche Schutzyermehrung nur durch Hinzufügung von großen In- duktionsspulen erhalten werden.
128
BemerJcungen zu dem Vartrage^) des Herrn JEE. JEhert: „Eine neue Farm des Ionen--
Asptratians - Apparates^* ;
von H. Gerdien.
(Vorgelegft in der Sitzung vom 3. März 1905.)
(VgL oben S. 88.)
In seinem Vortrage vom 7. Januar 1905 erwähnt Herr H. Ebert eine von Herrn H. Mache angegebene Methode zur Messung der spezifischen lonengeschwindigkeit (Beweglichkeit) in der Atmosphäre und weist darauf hin, daß man aus den mittels seines Ionen -Aspirationsapparates gemessenen spez. lonenzahlen (lonendichten) und den nach der MACHEschen Methode gemessenen spez. loneugeschwindigkeiten die spez. Leitfähigkeit der Luft be- rechnen könne. Femer weist Herr H. Ebert auf die Möglichkeit hin, aus simultanen Messungen der spez. Leitfähigkeit und des Potentialgefälles die Dichte des yertikalen Leitungsstromes (lonen- stromes) in der Atmosphäre zu ermitteln.
Zu den Ausführungen des Herrn H. Ebert habe ich folgendes zu bemerken:
1. Bereits im August 1903^) habe ich eine Modifikation des Ebert sehen Aspirationsapparates beschrieben, die neben der Be- stimmung der lonengehalte s . np und € . n« die Messung der Aggregate B.np.Vp und e.nnVn (£ Ladung des Ions, tip bzw. ft« Zahl der positiven bzw. negativen Ionen im Gubikcentimeter, Vp bzw. Vn spez. Geschwindigkeiten der positiven bzw. negativen Ionen) ermöglichte; die Methode lieferte unabhängig von der Ge- schwindigkeit des aspirierten Luftstromes direkt die beiden An- teile der positiven und negativen Ionen an der spez. Leitfähigkeit e.np.Vp -\- e.nnVn = A, aus denen sich unter Benutzung der ebenfalls gemessenen lonengehalte £ . n^ und s . n« die spez. lonen- geschwindigkeiten Vp und Vn berechnen ließen. Die Methode er- forderte (wie auch die Mache sehe Methode) je zwei Einzel-
*) H. Ebebt, Diese Verhandl. 7, 34—37, Heft 2, 1905. ■) H. Gerdien, Phys. ZS. 4, 632—635, 1903.
1905.] H. Gerdien. 129
messiingen für jede der beiden lonenarten und hatte die zeitliche Konstanz der s.tip und f.n» zur Voraussetzung. Schon in der ersten Mitteilung waren Resultate veröffentlicht, die nach dieser Methode erhalten worden waren; noch im Dezember 1903 ^) konnte ich weiteres Material beibringen. Inzwischen hatte Herr H. Machen) unabhängig eine andere Methode zur Messung der spez. lonen- geschwindigkeit gefunden und bei Verwendung von künstlich ioni- sierter Luft Messungen ausgeführt.
2. Im Frühjahr 1904 yervollkommnete ich meine Methode zur Messung der spez. Leitfähigkeit und spez. lonengeschwindig- keit soweit, daß nunmehr die Messung der spez. Leitfähigkeit und der spez. lonenzahl gleichzeitig vorgenommen, und somit die spez. lonengeschwindigkeit unabhängig von zeitlichen Änderungen der spez. lonenzahl gemessen werden kann. Resultate, die nach dieser Methode erhalten wurden, konnte ich im Juli 1904 5) ver- öffentlichen. Messungen der spez. lonengeschwindigkeit in natür- lich ionisierter Luft sind dann von den Herren H. Mache und E. V. ScHWEiDLER im Dezember 1904 veröffentlicht worden*).
3. Bereits in meiner oben zitierten Arbeit aus dem Jahre 1903 ^) habe ich auf die Bedeutung gleichzeitiger Messungen des Potentialgefälles und der spez. Leitfähigkeit in der Atmosphäre hingewiesen und auch schon Näherungswerte für die so ermittelte Dichte des vertikalen Leitungsstromes in der Atmosphäre an- gegeben. Die ersten exakten Resultate erhielt ich nach dieser Methode bei einer Ballonfahrt vom 5. Mai 1904 3).
4. Ein Teil der Mängel, welche jetzt Herr H. Ebert an seinem Apparat zur Messung der spez. lonenzahlen zu heben versucht hat, ist von mir bereits in der oben zitierten Arbeit -) (vgl. S. 128, Note *) bezeichnet und später auch beseitigt worden i) s). Insbesondere wird bei den nach meinen Angaben gefertigten Apparaten der Aspirator mit einem Zählwerk versehen; eine Methode zur Eichung des Aspirators ist von Herrn H. Schering und mir angegeben worden *).
Göttingen, Februar 1905.
*) H. Gerdibn, Gott. Nachr. 1903, S. 382—399.
•) H. Machb, Phys. ZS. 4, 717—721, 1903.
») H. Gbbdibn, Gott. Nachr. 1904, S. 277—299.
*) H. Mache und E. v. Schweidlee, Phys. ZS. 6, 71—73, 1905.
») H. Gbbdibn und H. Schbbiko, ebenda 5, 297—298, 1904.
j
130
Notiz zu den Bemerkungen des Her^*n JET. Gerdien;
von H. Ehert.
(Vorgelegt in der Sitzung vom 17. März 1905.) (Vgl. weiter unten S. 132.)
Die Bemerkungen des Herrn H. Gekdien zu meiner Mit- teilung über eine neue Form des von mir konstruierten und zuerst 1901 beschriebenen lonenaspirationsapparates (diese Ber. 3, 34 bis 37, Heft 2, 1905) konnten in Femerstehenden den Eindruck erwecken, als ob den Arbeiten des Genannten in dieser Mitteilung nicht gebührend Rechnung getragen sei. Dies veranlaßt mich zu folgenden Gegenbemerkungen: ad 1 und 2. Um mit meinem Apparate neben den lonendichten auch die spez. Wanderungs- geschwindigkeiten der Ionen zu messen, habe ich mich der von Herrn Mache angegebenen Methode und nicht der davon wesent- lich abweichenden Methode des Herrn H. Gerdien bedient; es lag daher für mich kein Grund vor, den Letzteren zu zitieren; ich hatte nur auf die Arbeit des Herrn H. Mache hinzuweisen, was a. a. 0. S. 34 auch geschehen ist.
ad 3. Bereits im Herbste 1901, also über zwei Jahre vor Herrn H. Gerdien, habe ich die Dichte des vertikalen Leitungs- stromes in der freien Atmosphäre gemessen (Phys. ZS. 3, 338 bis 339, Nr. 15, 1902).
ad 4. UnvoUkommenheiten, welche der ersten Konstruktion meines lonenaspirationsapparates noch anhafteten, habe ich nicht nur zu heben „versuchf*, wie Herr Gerdien meint, sondern sie sind tatsächlich behoben worden und zwar völlig unabhängig von den Publikationen des Genannten; die diesbezüglichen Korrespon- denzen mit der zur Anfertigung meiner Aspirationsapparate einzig autorisierten Firma der Herren Günther und Tegetmeyer in Braunschweig reichen bis zum Jahre 1901 zurück.
Für mich lag nur seither keine Veranlassung vor, darüber zu berichten.
München, März 1905.
Verlag^ von Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig.
Die Telepnhie ohne Draht
von
Aagnsto Righi und Bernhard Dessau
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Prof. Righi in Bologna ist der Lelirer Marconis, er hat die ersten Schritte des Erfinders geleitet B. Dessau ist durch die Wahl RIghis beglaubigt und repräsentiert sich als seibststftndiger Bearbeiter einiger Kapitel des Werkes durch meisterhafte Beherrschung des Stoffes und seiner Behandlung. Bologna, die Geburtsstätte Galvanis, von dessen Experiment an die neue Ära der wissenschaftlichen Erforschung elektrischer Erschei- nungen zu zählen ist, Bologna ist die Lehrstätte der beiden Autoren und die Schule der drahtlosen Telegraphie.
Das hier angezeigte Werk verdient daher von jeder- mann, der für Elektrizit&tslehren und deren Anwendungen — namentlich für Telegraphie und Telephonie mit und ohne Draht — ein Interesse hat, besonders beachtet und studiert zu werden.
Das Buch ist nicht ausschliefslich für den Fachmann bestimmt, sondern soll auch den allgemein gebildeten Leser mit den Grundlagen bekannt machen, auf denen die von Guglielmo Marconi geschaffene Anwendung der elektrischen Wellen beruht, und ihm ein Bild von der fortschreitenden Entwickelung geben, welche die Methoden und Hilfs- mittel der drahtlosen Telegraphie in den Händen Marconis und anderer Erfinder während der kurzen Zeit ihres Bestehens erlangt haben.
Um dem Bedürfnisse eines solchen Leserkreises entgegenzukommen, ist ein erster Teil des Buche« einem gedrängten Überblick über die wichtigsten Sätze der Elektrizitatslehre gewidmet. Der mit diesen Sätzen bereits vertraute Leser mag die Lektüre des Buches mit dem zweiten Teile beginnen, welcher eingehend die Entstehung und die Eigenschaften der elektrischen Wellen behandelt. Der Verwendung dieaer letzteren für die Zwecke der drahtlosen Telegraphie ist, nach einigen kurzen Abschnitten über ältere Versuche zur drahtlosen Nach- richtenübermittlung ohne elektrische Wellen, der umfangreichste dritte Teil des Buches gewidmet. Ein vierter Teil endlich schildei*t die inter- essanten neueren Versuche zm* Übertragung von Tönen vermittelst des Lichtes und der ultravioletten Schwingungen.
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Im Auftrage der Gesellschaft herausgegeben
von
Karl Scheel
1. Jahrg. 15. April 1905. Nr. 7.
SitBann; Toqi 17. HAjrs 1905.
Vorsitzender: Herr E. Hagen.
Hr. F. Kohlransch macht im Anschluß an den Nachruf des Hm. GzAPSKi in voriger Sitzung einige Mitteilungen aus dem früheren Leben Abbes und legt sodann eine Arbeit von Hrn. Friedrieh Eleint:
Über innere Reibung binärer Mischungen zwischen Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff vor.
Sodann spricht Hr. I. Traube:
Über den Raum der Atome.
Weiter berichtet Hr. E. Oumlich über:
Magnetisierung durch Gleichstrom und durch Wechselstrom.
132 Yerhandlun^en der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. [Nr. 7.
Endlich legt Hr. Karl Scheel folgende Mitteilungen vor:
1. Über Dampf drucke, besonders solche von festen Körpern, nach
Untersuchungen von K. Stelzner und G. Niederschülte, mitgeteilt von E. Wiedemann.
2. Über den Dampfdruck von Quecksilber und Natrium von
A. Gebhardt.
3. Über die Glimmentladung in den Dämpfen der Quecksilber-
haloidverbindungen HgCla, HgBr,, HgJ,.
4. Notiz zu den Bemerkungen des Hm. H. Gerdien von H. Ebekt
(vgl. Heft 6, S. 130).
Als Mitglied wurde in die Gesellschaft aufgenommen:
Hr. Professor B. Dessau, Perugia, Universita.
(Vorgeschlagen durch Hrn. Scheel.)
133
BesHmmung van Umwandlungspunkten He ualer scher Mangan - Aluminiumbronzen ;
von M* Take*
(Vorgetragen in der Sitzung vom 3. März 1905.)
(Vgl. oben S. 87.)
Zunächst werde ich mit kurzen Worten auf die Natur der Bronzen eingehen, welche Herr Heusleb durch Legieren des SOproz. Mangankupfers des Handels mit verschiedenen Mengen Aluminium herstellte. Magnetometrische Untersuchungen i) dieser Legierungen ergaben, daß dieselben trotz der äußerst geringen Magnetisierbarkeit 3) der Bestandteile zum Teil eine sehr große Susceptibilität besitzen« Der höchste Wert der Magnetisierbar- keit ist etwa ein Drittel so groß wie derjenige des magnetisch
^) Über die ferromagnetischen Eigenschaften von Legierungen anmagne- tischer Metalle. Von Fb. Heüsleb und — unter Mitwirkung von F. Riohabz — von W. Stabck und E. Haupt, Schriften d. Ges. z. Bef. d. ges. Naturw. zu Marburg 13 [5], 237—300, 1904. Marburg, N. G. Elwert. Verb. d. D. Phys. Ges. 5, 219—232, 12. Juni 1903.
') Über die Susceptibilität von Cu, AI, Mn, Sb, Bi und Sn finden sich in der Literatur folgende Angaben: Kupfer hat (Dbessel, Lehrbuch der Physik, 2. Aufl., 1900, S. 680) die Susceptibilität x = — 1,27. 10-«; für Aluminium ist x .10« = +1,88 (A. P. Wills, Phü. Mag. (5) 45, 443, 1898). Über die Susceptibilität des Mangans zeigen die Angaben der verschiedenen Autoren einige Differenzen: nach E. Seckblson (Wied. Ann. 67, 37, 1899) ist elektrolytisches Mangan (Bumsen) sehr wenig magnetisierbar. Momentan werden im Physikalischen Institut zu Marburg von Herrn W. Gebhabdt verschiedene Manganproben auf ihre Magnetisierbarkeit hin untersucht, es scheint x . 10' etwa von der Größenordnung + 50 zu sein. Antimon und Wismut sind diamagnetisierbar; es sind x . 10* = — etwa 5,58 bzw. := — 14,1 (A. WiKKBLMAKN, Handbuch d. Phys. 3 [2], 205 und 207, 1900). Für die Susceptibilität des Zinns fand E. Seckelson (Wied. Ann. 66» 722, 1898) im Mittel den Wert x = + 0,32 . 10-«.
Das von Herrn Hetjsleb verwendete Mangankupfer enthält übrigens noch geringe Spuren Fe. um die eventuell hierdurch bedingte Magnetisier- barkeit zu ermitteln, wurde Mangankupfer mit absichtlich hoch ge- wähltem Eisengehalt untersucht. Indessen erwies sich selbst ein 1,2 Proz. Eisen enthaltendes Mangankupfer als magnetometrisch unmeßbar (E. Haupt, l.'c. , S. 25 u. 31). Der Eisengehalt der Heüsleb sehen Bronzen schwankt um etwa 0,4 Proz. herum.
134 Verhandlungen der Deutschen PhysikaliBchen Gesellschaft. [Nr. 7.
besten Eisens. Weiter ergab sich, daß zunächst mit wachsendem Aluminiumgehalt die Magnetisierbarkeit zunimmt; für den Fall, daß das Atomverhältnis von Mangan zu Aluminium gleich 1 mrd, scheint die Susceptibilität ihr Maximum zu erreichen und von da ab wieder langsam abzunehmen.
Herr Heüsler stellte auch noch Legierungen her, welche sich von den obigen nur durch einen geringen Bleizusatz unterschieden. Durch letzteren wird die Magnetisierbarkeit nicht unerheblich verstärkt; so ergibt z. B. die bleihaltige Bronze PlO für ein Feld yon 150 absoluten Einheiten eine Induktion 93 = etwa 6500cm-*/«gV2sec-^
Versuche, durch Legieren des SOproz. Mangankupfers mit Zinn, Antimon und Wismut i) stark magnetisierbare Körper zu erhalten, hatten wenig oder keinen Erfolg. Die Antimon- und Wismutlegierungen waren zu schwach magnetisierbar, um einen Vergleich zu ermöglichen; etwas stärker ergab sich die Susceptibilität der Mangan-Kupf er-Zinnverl)indungen , der größte Wert der Induktion 93 wurde gleich 1500 absoluten Einheiten für ein Feld Ton 150G.G.S. ermittelt. Es scheint hier ein Maximum der Magnetisierbarkeit zu existieren für den Fall, daß das Atom* Verhältnis von Mangan zu Zinn gleich 3 wird.
Ferner hat Herr Heüsler in Gemeinschaft mit den Herren W. Starck und E. Haüpt sehr interessante Resultate über die starke Abhängigkeit der magnetischen Eigenschaften dieser Bronzen von ihrer thermischen Vorgeschichte ermittelt, welche Abhängig- keit insbesondere auch schon für die Hysterese konstatiert wurde (S. 273, [37]). Wegen weiterer Einzelheiten sei auf die ausführ- liche Publikation ä) verwiesen.
Es bietet nun offenbar ein großes Interesse, die Umwand- lungserscheinungen dieser hoch interessanten Legierungen zu stu- dieren, und zwar sowohl die Temperaturen, bei denen eine plötzliche Abnahme bzw. der Verlust der ferromagnetischen Natur <