Titel: Ueber Jobard's Gasbrenner und Babinet's Photometer.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1854, Band 131, Nr. XXXIII. (S. 132–135)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj131/ar131033

XXXIII. Ueber Jobard's Gasbrenner und Babinet's Photometer.

Aus den Comptes rendus, Novbr. 1853, und dem Cosmos, Bd. III S. 693.

Mit einer Abbildung.

Prof. Payen hat gemeinschaftlich mit den HHrn. Babinet und Seguier der französischen Akademie der Wissenschaften über den (im polytechn. Journal Bd. CXXIX S. 237 besprochenen) Gasbrenner des Hrn. Jobard zu Brüssel einen Bericht erstattet. Mittelst dieses Brenners erhält man nach Hrn. Jobard eine beträchtlichere Lichtmenge als ein gleiches Gasvolum bei Anwendung der gewöhnlichen Brenner liefert, was die Commission auch bestätigt fand. Die neue Einrichtung des fraglichen Brenners besteht in einer doppelten Hülle von Glas (in Form eines langen cylindrischen Arzneiglases); der Boden dieser Hülle ist unter dem hohlen Ring befestigt, welcher das Gas in den Oeffnungen vertheilt, durch die es zum Verbrennen austritt. Zwischen der doppelten Hülle und dem etwas höheren Zugglas bleibt ein freier Raum. Sobald der Brenner angezündet ist, wird durch die Flamme ein Zug veranlaßt, und die äußere Luft dringt in den ringförmigen cylindrischen Raum; sie zieht zwischen dem Zugglas und den Wänden der Hülle hinab, um in den hohlen Cylinder in der Mitte des Brenners zu gelangen. Aus dieser Anordnung folgt offenbar, daß die Luft sich erhitzt, indem sie zwischen den Wänden der nach und nach heiß gewordenen Hülle herabgelangt. In dem Maaße als die Luft auf diese Weise wärmer wird, dehnt sie sich aus und ihr Gewicht wird bei gleichem Volum geringer. Das Gas wird daher behufs seiner Verbrennung mit einer Luft gespeist, welche heißer ist, aber quantitativ weniger beträgt als bei Anwendung der gewöhnlichen Brenner. Wegen dieser zwei Umstände muß man den Zufluß des Gases vermindern (um den Gasverbrauch noch mehr zu verringern, kann man sogar einen metallenen Rost auf dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Zugglas und den oberen Rändern der Hülle anbringen); das Gesammtlicht nimmt dann ab, da aber der Gasverbrauch in einem viel größeren Verhältniß geringer wird, so findet eine wirkliche Ersparniß statt.

Das Princip auf welches sich der neue Photometer gründet, ist die Neutralisation der Farben des polarisirten Lichts. Der kleine und bequem anzuwendende Apparat besteht im Wesentlichen aus |133| einem Rohr O, T, welches am Ende T mit einem matten Glas verschlossen und am Ende O mit einem Zerlegungs-Prisma von isländischem Kalkspath versehen ist. Eine Säule von Glasplatten P, P, welche als Polarisationsapparat dient, ist auf dem Rohr so befestigt, daß die Platten mit ihm einen Winkel von 35° bilden, nämlich den Polarisationswinkel für das Glas woraus das Plattensystem besteht. Das durch die matte Glasscheibe zerstreute Licht kann nur durch die Säule von Glasplatten, folglich polarisirt zum Auge gelangen, und zwar durch Brechung, also senkrecht auf die Einfallsebene der Strahlen polarisirt. Mit dem ersten Rohr O, T ist ein zweites Rohr T' verbunden, dessen Achse mit der Achse des erstem einen Winkel von 70° bildet, und mit den Glasplatten wieder den Polarisationswinkel von 35°; das Rohr T' ist gleichfalls mit einer Scheibe von mattem Glas geschlossen, und das durch diese Scheibe dringende und zerstreute Licht gelangt zum Auge nur durch Reflexion an der Glasplatten-Säule und folglich polarisirt in der Einfallsebene der Strahlen. Um das Instrument leichter richten zu können, hat man über den zwei Röhren zwei Dioptern p, p und p', p' angebracht.

Textabbildung Bd. 131, S. 133

Angenommen nun, es sollen zwei Lichtquellen verglichen werden, so bringt man sie den Oeffnungen der zwei Röhren gegenüber an, oder man richtet die zwei Röhren auf sie; die Beleuchtungen der zwei vollkommen gleichen matten Gläser sind offenbar proportional den Intensitäten der beiden Lichtquellen, letztere in derselben als Einheit angenommenen Entfernung befindlich vorausgesetzt, und es handelt sich also nur noch darum, das Verhältniß dieser Beleuchtungen zu finden. Die von beiden Lichtquellen kommenden und gleichzeitig auf das Zerlegungsprisma fallenden Strahlen sind in Folge der Anordnung des Apparats unter rechtem Winkel polarisirt, und da diese sämmtlichen Strahlen einen einzigen zusammengesetzten Strahl bilden, so erzeugt der doppeltbrechende Kalkspath zwei leuchtende Scheiben, deren jede aus zwei übereinander liegenden Bildern besteht, von denen das eine immer dem bei T, das andere dem bei T' angebrachten matten Glas angehört. In dem allgemeinen Fall wo die Beleuchtungen der matten Gläser nicht gleich sind, haben diese zwei Bilder ungleiche Intensität, die leuchtenden Scheiben werden daher gefärbt seyn, und zwar in complementären Farben; vollkommen weiß oder farblos werden |134| sie nur in dem einzigen Fall seyn, wo die Beleuchtungen der matten Gläser oder die Intensitäten der Lichtquellen gleich sind, denn nur dann können die zwei Bilder, woraus jede Scheibe besteht, von gleicher Intensität seyn. Nehmen wir nun an, daß die Scheiben gefärbt erscheinen, weil die Lichtquellen nicht gleich intensiv sind, und lassen wir die weniger intensive Lichtquelle fix an ihrem Platze, entfernen dagegen langsam die intensivere in der Richtung der Achse des Rohrs, welches sich ihr gegenüber befindet: so werden sich durch diese Entfernung die leuchtenden Scheiben immer mehr entfärben und es wird endlich ein Zeitpunkt eintreten, wo sie vollkommen weiß oder farblos sind; in diesem Stande werden die Beleuchtungen der zwei matten Gläser gleich seyn, folglich sind dann auch die Intensitäten der zwei Lichtquellen für diese relativen Entfernungen der Gläser gleich. Nennt man I die Intensität der stärkeren Lichtquelle, I' die Intensität der schwächeren bei der anfänglichen Entfernung 1; so wird I : D² die Intensität der stärkeren Lichtquelle bei der Entfernung D seyn, und da diese im Verhältniß des Quadrats der Entfernungen oder von 1 zu D² verschwächte Intensität gleich ist derjenigen der weniger intensiven Lichtquelle, so hat man I' = I : D² und I : I' = D². Das Verhältniß des intensiveren Lichts zum weniger intensiven Licht wird folglich in allen Fällen gleich seyn dem Quadrat derjenigen Entfernung, bei welcher die Scheiben vollkommen weiß oder farblos sind.

Damit man den Punkt leichter treffen kann, wo die zwei Scheiben weiß sind, hatte Hr. J. Duboscq die glückliche Idee, in der Mitte des Hauptrohrs, senkrecht zur Achse, und auf dem Weg der leuchtenden Strahlen, eine Platte von Bergkrystall mit zwei entgegengesetzten Drehungen anzubringen. Durch diesen Zusatz wird nämlich jede Scheibe in zwei Halbscheiben getheilt, die immer mit complementären Farben gefärbt sind, so lange das zusammengesetzte Licht welches sie beleuchtet, nicht aus zwei unter rechten Winkeln polarisirten und aus Strahlen von vollkommen gleichen Intensitäten erzeugten Bündeln besteht; der Contrast der zwei Farben der Halbscheiben gibt dem Apparat eine viel größere Empfindlichkeit und gestattet zum vollkommenen Weiß zu gelangen. Um alle Fehlerquellen auszuschließen, muß man vergleichend verfahren, nämlich die zwei Lichter, deren Intensitäts-Verhältniß ermittelt werden soll, mit demselben Normallicht vergleichen, welches während der Dauer der Versuche ziemlich constant ist und stets demselben Rohr gegenüber in derselben Entfernung angebracht wird. Nachdem man die Gleichheit der Intensität für das Normallicht und die schwächere der zwei Lichtquellen hergestellt hat, ersetzt man letztere durch die stärkere Lichtquelle und stellt neuerdings die Gleichheit her; das Verhältniß der Intensitäten der zwei Lichtquellen wird gleich seyn dem |135| umgekehrten Verhältniß der Quadrate der Entfernungen der zwei Lichtquellen im Augenblick der Gleichheit der Farben mit dem Normallicht. Sollten die zwei zu vergleichenden Lichtquellen nicht verstellt werden können, so bringt man den Kreuzungspunkt der zwei Rohre T, T' in gleicher Entfernung vom Normallicht oder in bekannten Entfernungen an und verstellt also das Normallicht, um die Gleichheit der Intensität oder die Neutralisation der polarisirten Strahlen zu erzielen.

Die Commission hat ihre Versuche mit diesem Photometer bei Hrn. Chopin, Fabrikant von Gasapparaten (rue du Roule, No. 7 in Paris) angestellt. Der neue Brenner und der alte Brenner wurden neben einander auf zwei Gasuhren angebracht; man machte mittelst des beschriebenen Photometers ihre respectiven Lichter gleich demjenigen einer vollkommen brennenden Moderatorlampe, und nachdem die Gleichheit hergestellt war, maß man an der Gasuhr die in denselben Zeit verbrauchten Gasmengen; dabei ergab sich, daß wenn der alte Brenner 165 Liter Gas consumirte, der neue Brenner nur 122 verbrauchte; die Differenz war also 43 Liter, fast das Drittel des Gesammtverbrauchs. Hiernach würde man im Jahr zu 300 Tagen durch Anwendung der neuen Brenner fast 600 Kubikmeter Gas zu 30 Centimes oder 180 Franken ersparen. Die Commission beobachtete, daß die Flamme des neuen Brenners etwas gelber, aber verlängerter und viel ruhiger war; jene unaufhörlichen Schwankungen, welche das Licht abwechselnd dunkler und heller machen und das Gesicht sehr ermüden, fanden nicht mehr statt. Hr. Pouillet, welcher früher bei Gelegenheit eines von einem andern Erfinder vorgeschlagenen Brenners schon derartige Versuche angestellt hatte, glaubte sich zu erinnern, daß die Gläser sehr bald zerbrechen, wenn man die Brenner mit heißer Luft speist; dieß ist jedoch bei dem Jobard'schen Brenner nicht der Fall; der Ankaufspreis desselben ist allerdings höher als bei den gewöhnlichen Brennern, und die tägliche Handhabung desselben umständlicher, wofür man aber durch die Ersparniß an Gas reichlich entschädigt wird. Bei der Macht der Gewohnheit glauben wir, daß unter diesen Umständen Jobard's verbesserter Brenner sich nur langsam Bahn brechen wird; Babinet's neuer Photometer dürfte aber zur Bestimmung der Leuchtkraft des Gases, der Oele, Kerzen etc. in der Industrie leicht Eingang finden.

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