Titel: Becquerel, über die farbigen Ringe, welche durch die Ablagerung der Metalloxyde auf den Metallen hervorgebracht werden.
Autor: Becquerel, Alexandre Edmond
Fundstelle: 1845, Band 96, Nr. XXVIII. (S. 124–127)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj096/ar096028

XXVIII. Ueber die farbigen Ringe, welche durch die Ablagerung der Metalloxyde auf den Metallen hervorgebracht werden; von Edmond Becquerel.

Aus den Annales de Chimie et de Physique, März 1845, S. 342.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Man weiß durch die Versuche meines Vaters (polytechnisches Journal Bd. LXXXIX S. 363 u. 432 und Bd. XCI S. 462), daß wenn man einen elektrischen Strom durch die alkalische Auflösung eines Metalloxyds leitet, dessen Superoxyd unauflöslich ist, sich am positiven Pol dünne Schichten von Superoxyd absezen, welche dem Poliren mit Leder und Englischroth widerstehen.

Bedient man sich einer Auflösung von Bleioxyd in Aezkali, welche 23 Grade an Baumé's Aräometer zeigt und bringt an den positiven Pol einer Säule von 8 oder 10 Elementen ein polirtes Kupfer-, Messing-, Platin- oder Goldblech etc., während der negative Pol ein Platindraht ist, so zeigen sich auf dem Blech bald glänzende Farben, indem sich Bleisuperoxyd in dünnen Lamellen auf dem Blech absezt. Ist der Niederschlag gleichförmig, so ist auch die Farbe auf dem ganzen Blech dieselbe; die Farbe wechselt aber periodisch und geht durch alle Nüancen des Sonnenspectrums in dem Maaße als die Dike zunimmt. Bildet sich der Niederschlag unregelmäßig, so hat man auf demselben Blech eine Reihe verschiedener Farben, welche den Newton'schen Farbenringen analog sind.

Man kann sogar die farbigen Ringe mittelst folgenden Verfahrens hervorbringen, welches im Wesentlichen mit dem von Nobili angewandten übereinstimmt.

Man benuzt als positive Platte ein polirtes reines Argentanblech A, A, Fig. 39 (diese Legirung von Nikel und Kupfer nimmt die Färbungen sehr gut an), und taucht dieses Blech horizontal in die erwähnte alkalische Bleioxydlösung, nachdem man zuvor im Centrum desselben auf seiner unteren Seite einen Leitungsdraht befestigt hat, welcher mit dem positiven Pol der Säule communicirt. Man nähert nun der oberen Fläche des Argentanblechs bis auf 1 oder 2 Millimeter einen Platindraht, welcher durch eine Glasröhre C, D gestekt und nach Wollaston's Art eingeschmolzen ist, so daß der elektrische Strom in die Flüssigkeit nur durch die sehr feine Spize C ausströmt; es bildet sich dann eine Reihe farbiger Ringe, wovon die |125| äußeren einen sehr großen Durchmesser haben. Die Platte wird zulezt mit vielem Wasser abgewaschen und mit Sägespänen getroknet.

Wenn das kreisförmige Argentanblech 15 Centimeter im Durchmesser hat, kann man wenigstens drei oder vier Reihen ziemlich scharfer farbiger Ringe erhalten.

Ich will nun zeigen, daß diese farbigen Ringe den beim durchgehenden Licht und keineswegs den beim reflectirten Licht entstehenden Newton'schen Farbenringen analog sind. Dieß ergibt sich aus der Aufeinanderfolge der Farben (und wie durch die Untersuchungen des Verfassers ebenfalls nachgewiesen wird, aus dem Verhältniß zwischen den Diken der Schichten und ihrer Durchmesser. D. Red.). Dieses Resultat ließ sich auch wohl voraussehen; denn wenn man farbige Ringe mit einem dünnen Plättchen bildet, dessen Brechungsverhältniß zwischen den Brechungsverhältnissen der zwei sich berührenden Körper liegt, so erhält man Ringe mit weißem und nicht mit schwarzem Centrum.

Dieß ist gerade der Erfolg, wenn das dünne Plättchen aus Bleisuperoxyd besteht, da das Brechungsverhältniß dieser Substanz zwischen demjenigen der Luft und des Metalls in der Mitte liegt. Bei diesen Ringen ist die Dike viel größer im Centrum, wo sich mehr Superoxyd niederschlägt, als am Umfang. Das Umgekehrte findet statt bei den farbigen Ringen, welche sich zwischen einer Glastafel und einer convexen Linse zeigen, weil die Luftschicht im Centrum weniger dik ist als an der Peripherie.

Die Curve, welche durch die obere Fläche der Superoxydschicht in einer auf die Metallplatte senkrechten und durch das Centrum gehenden Ebene gebildet wird, ist leicht zu berechnen. Es sey BX in Fig. 40 die Metallplatte, B ihr Centrum, A das Ende der Spize des negativen Pols, durch welchen allein die Elektricität ausströmt. C sey irgend ein Punkt; wenn der Strom hergestellt ist, wird die Dike y der am Punkt C abgesezten Superoxyd-Schicht bloß von der Intensität des Stroms und der Entfernung AC abhängen. Wäre diese Intensität im umgekehrten Verhältniß mit der Länge AC, so hätte man

Textabbildung Bd. 96, S. 125

für die Gleichung der Curve in welche sich der obere Theil der Superoxyd-Schicht endigt; in derselben bezeichnet m die Entfernung AB und A einen Coefficient, welcher von der Leitungskraft der Auflösung und der Stärke der Säule abhängt. Diese Curve hat BX zur Asymptote und zwei |126| Beugungspunkte in den Entfernungen BD und – BD gleich m/2 √2, welche man mittelst des rechtwinkeligen Dreieks BOF erhält, dessen Seiten BO und OF gleich der Hälfte der Entfernung AB sind. Bringt man den Punkt A sehr nahe an B, etwa bis auf einen halben Millimeter, so kann man m² vor X² vernachlässigen und die Gleichung wird y = A/X, d.h. die Diken der Superoxyd-Schichten stehen ziemlich in umgekehrtem Verhältniß mit den Durchmessern der Ringe.

Nachdem ich auf verschiedenen Platten mehrere Reihen Ringe dargestellt hatte, konnte ich folgende Farben beobachten. Ich nenne ersten Ring denjenigen, welcher den größten Durchmesser hat und der kleinsten Dike entspricht, und beginne mit den am äußersten Rand befindlichen Farben.

Farben der Ringe (aus Bleisuperoxyd),
vom äußeren Ring anfangend.
Farben der Newton'schen Ringe, welche
man im durchgehenden Licht sieht, vom
weißen Centrum anfangend.
Erster Ring. Erster Ring.
Falbgelb, Violettroth, Blaßblau. Gelb, Schwarz, Violett, Blau.
Zweiter Ring. Zweiter Ring.
Weiß, Gelb, Roth in Blauviolett übergehend
(diese Farben sind sehr glänzend).
Weiß, Gelb, Roth, Violett, Blau.
Dritter Ring. Dritter Ring.
Grün, Gelb, Roth, Blau, Grünlichblau. Grün, Gelb, Roth, Bläulichgrün.
Der vierte Ring und die folgenden sind
Abwechselungen von Roth und Grün, welche
sich immer mehr bilden, so daß man am Ende
die schwarze Farbe des braunen Bleisuperoxyds
erhält.
Der vierte Ring und die folgenden sind
Abwechselungen von Roth und Grünlichblau.

Man ersieht aus dieser Tabelle, daß die Analogie auffallend ist; betrachtet man überdieß die Ringe von Bleisuperoxyd mit einem dunkelrothen Glas, so sieht man nur ganz helle und dunkle Ringe und der erste dunkle Ring entspricht so ziemlich dem Blau der ersten Ordnung; so daß die kleinste Dike der Superoxyd-Schicht, wie die beim durchgehenden Licht sich zeigenden Ringe, eine glänzende Farbe liefert.

|127|

Das Mangansuperoxyd liefert Farben, welche denselben Ursprung haben.

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