Titel: Foucault, über die Leuchtkraft des Torfgases.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1855, Band 137, Nr. XVI. (S. 53–57)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj137/ar137016

XVI. Ueber die Leuchtkraft des Torfgases, von Hrn. L. Foucault.

Aus dem Cosmos, Revue encyclopédique, Juni 1855, S. 593.

Hr. Léon Foucault, Physiker am Observatorium zu Paris, mit der Vergleichung des Torfgases und des der Stadt Paris gelieferten Steinkohlengases beauftragt, unterzog fraglichen Gegenstand einer sorgfältigen Prüfung, deren Resultate im Nachstehenden mitgetheilt werden.

1) Gasförmige Producte des Torfes. – Bringt man Torf in eine Retorte von Gußeisen, welche zum Dunkelrothglühen erhitzt worden ist, so entwickelt sich sogleich ein Gemenge von permanenten Gasen, und von Dämpfen die sich zu einer öligen Flüssigkeit condensiren lassen. Beide Producte trennen sich vermöge ihres verschiedenen Aggregatzustandes bei gewöhnlicher Temperatur bald von einander; nach dem Erkalten sammelt sich nämlich das Torföl in einer besondern Vorlage, während das Gas seinen Weg fortsetzt und in den Gasometer gelangt.

Der in den Gasometer übergehende luftförmige Kohlenwasserstoff, eines der unmittelbaren Destillationsproducte des Torfes, ist an und für sich zur Beleuchtung völlig ungeeignet, er gibt eine sehr kleine Flamme, welche wie eine Weingeistflamme über die in der Nähe befindlichen Gegenstände nur sehr wenig Licht verbreitet. Das in der Vorlage verdichtete Torföl ist eine zähe Flüssigkeit, schwärzlich, von starkem Gerüche, von gewiß sehr complicirter Zusammensetzung, welche, wenn sie einer neuen Destillation unterworfen wird, sich gänzlich in ein permanentes Gas, sehr stark gekohltes Wasserstoffgas umwandelt. Dieses letztere Gas, welches wir „Oelgas“ nennen wollen, ist bedeutend verschieden von dem bei der ersten Operation gewonnenen gasförmigen Product, denn es brennt mit einer 6–8 mal größeren Flamme von bedeutender Helligkeit. Vermengt man alsdann beide Gase (das reiche und das arme), so erhält man ein Gas von mittlerer Güte, welches man den Consumenten zu liefern beabsichtigt. Dieses gemischte Torfgas besitzt aber noch ein bedeutend größeres Leuchtvermögen als das gewöhnliche Steinkohlengas, daher es ohne Zweifel bald in Aufnahme kommen wird.7)

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2) Methode der Lichtbestimmung. – Nachdem Hr. Foucault die gewöhnliche Bestimmungsweise mit den Schatten als zu ungenau verworfen hatte, versuchte er das von Babinet vorgeschlagene Photometer,8) welches auf den Erscheinungen der chromatischen Polarisation beruht, und fand diesen Apparat zwar sehr empfindlich und theoretisch untadelhaft, aber in der Praxis zu umständlich; auch hält er die nothwendige Zuziehung eines Hülfslichtes für einen großen Mißstand, weßhalb er das Polarisationsphotometer aufgab und durch einen neuen Apparat zu ersetzen sich vornahm.

Die Aufgabe, welche sich Hr. Foucault bei der Construirung dieses Apparates stellte, war, zwei Theile eines und desselben Schirmes durch die directen Strahlen der zwei zu vergleichenden Lichtquellen zu beleuchten, und zwar unter der Bedingung, daß die zwei erleuchteten Stellen genau und ohne Dazwischentreten jeden sichtbaren Halbschattens einander berühren. Die Empfindlichkeit des Verfahrens hängt ab von dem mehr oder weniger vollständigen Verschwinden jeder wahrnehmbaren Gränze zwischen beiden Stellen in dem Augenblick, wo beiderseits die Bestrahlung gleich stark wird. Der hierzu dienende sehr bequeme Apparat besteht aus einem würfelförmigen Kästchen, welches von einer in ihrer eigenen Ebene beweglichen Zwischenwand in zwei gleiche Fächer geschieden ist. Die Hinterwand des Kästchens, welche gegen den Beobachter gerichtet ist, bildet ein unpolirter Schirm, welcher die Rolle der matt geschliffenen Tafel in der Camera obscura spielt. Die gegenüberstehende Wand bleibt weg; hier fallen die Strahlen der beiden Lichtquellen gesondert in ihr respectives Fach. Selbstverständlich wird der Apparat symmetrisch so gestellt, daß die Mittelwand den Winkel zwischen den beiderseitigen Lichtstrahlen, welche gegen die Mitte des Schirmes convergiren, halbirt.

Bei dieser Stellung kann es nun kommen, daß die Schatten der Zwischenwand, welche die Lichtquellen auf die ihnen entgegengesetzte Seite des Schirmes werfen, durch einen hellen Raum getrennt sind, oder auch daß im Gegensatze davon die beiden Schatten in einander eingreifen; aber jedenfalls ist die innere Gränze derselben scharf bestimmt. Da nun die Zwischenwand in ihrer eigenen Ebene vermittelst eines nach außen reichenden Knopfes sich verschieben läßt, so gibt man ihr diejenige Stellung, welche nothwendig ist, damit die zwei Schatten sich gerade berühren. Man bemerkt nun mit überraschender Genauigkeit den geringsten Ueberschuß der |55| einen Erleuchtung über die andere, und da man die Stellung der beiden Flammen in seiner Gewalt hat, so kann man mit Genauigkeit die jedesmalige Entfernung derselben bestimmen, wobei die beiden Felder des Schirmes für das Auge gleich werden, indem die gemeinschaftliche Gränze verschwindet. Ist so die Gleichheit hergestellt, so hat man nur direct die Entfernungen der beiden Lichter zu messen, um daraus das Verhältniß ihres Leuchtvermögens ableiten zu können.

Wie man sieht, beruht die Wirkung des Schirmes auf seiner Transparenz, wie es bei den Bildern der eingestellten Camera obscura der Fall ist, und man sollte daher glauben, daß hier mattgeschliffenes Glas am Platze wäre; es zeigte sich aber bald, daß ein solcher Schirm das Licht nicht genug zerstreut, weil er zu durchsichtig ist, weßhalb die Lichtwirkung seiner Oberfläche zu sehr von der Stellung des Beobachters abhängt, was zu falschen Schlüssen Veranlassung geben kann. Darum wäre Papier vortheilhafter, wenn nicht die Ungleichheit seiner Textur die Differenzen verwischen würde, welche das Auge auf einem feineren und gleichartigeren Stoffe noch wahrzunehmen im Stande ist. Es. wurde nun der Schirm aus einer Lage von Stärkmehl gebildet, welches in Wasser suspendirt, sich in der Ruhe auf einer Fläche Spiegelglas abgesetzt hatte. Ein solcher Schirm besitzt alle erforderlichen Eigenschaften, man kann ihm dasselbe Zerstreuungsvermögen geben welches das Papier besitzt, und überdieß bietet er dem Auge alle wünschbare Feinheit und Gleichartigkeit dar. Die Wahl eines guten Schirms ist nicht ohne Bedeutung, da man auf angegebene Weise die Abschätzung der Intensitäten von dem Beobachtungsorte fast ganz unabhängig macht. Man kann ohne den Kopf zu bewegen, sich beliebig des einen wie des andern Auges bedienen oder mit beiden Augen zugleich beobachten, also auch sein Urtheil besser begründen. Dieser Apparat erfordert keine der Feinheiten der modernen Optik, und seine Anwendung ist Jedermann möglich; er bringt die Effecte der zwei Lichter gesondert einander nahe, gestattet sie durch bloße Aenderung der Distanz gleich zu machen und bietet so das Mittel, die Leuchtkraft derselben in Zahlen auszudrücken. Alles dieses geschieht mit Hülfe eines einfachen Kästchens, welches Hr. Foucault seiner Anwendung und Einrichtung wegen photomètre à compartiments (Vergleichungsphotometer) nennt. Er hatte dabei vorzugsweise die Umgehung jeden Hülfslichtes im Auge, und man kann nun die zu vergleichenden Gase gleichzeitig vor den Apparat bringen, und ihren Flammen beliebige Entfernungen anweisen.

3) Photometrische Einheit. – Zur Bestimmung der Leuchtkraft einer Lichtquelle ist deren Vergleichung mit einem Lichte nöthig, das man sich leicht verschaffen und als Einheit nehmen kann. Seit langer |56| Zeit nimmt man die Kerze als Einheit, doch bemerkt man hierbei alsbald auffallende Verschiedenheiten, denn nimmt man zwei Kerzen aus demselben Packele, so zeigt das (beschriebene) Photometer, daß ihre Leuchtkraft nur ausnahmsweise gleich ist, indem bald die eine bald die andere Kerze vorwiegt. Die Gleichmäßigkeit wird aber erzielt, wenn man ein ganzes System von Kerzen nimmt, und sie ist um so vollkommener, je mehr Kerzen man zusammenfaßt. Sieben Kerzen gruppiren sich naturgemäß zu einem hexagonalen Bündel, und wenn man dafür sorgt daß zwischen ihnen je ein Centimeter Zwischenraum ist, so brennen sie mit auffallender Gleichförmigkeit, da sich Luftströmungen bilden, welche die Flammen in die Länge ziehen und ihnen mehr Gleichförmigkeit geben, als wenn die Kerzen isolirt sind. Vierzehn Stearinsäurekerzen ohne Auswahl in zwei Bündel zusammengefaßt und in gleichen Entfernungen vor das Photometer gestellt, gaben auf dem Schirme ein genügendes Resultat, nicht als wäre die Gleichheit vollkommen und constant gewesen, aber es war so wenig Verschiedenheit als wenn zwei Gasbrenner denselben Umständen unterworfen werden.

4) Ergebniß der Versuche. – Da das Steinkohlengas und Torfgas ungleiche Dichtigkeit besitzen, so ist, wenn sie durch denselben Brenner ausströmen, offenbar der Verbrauch nicht derselbe; es wird ein geringeres Volumen Torfgas austreten. Beide Volumina wurden gleich, wenn das Torfgas einen um 6 Millimeter größeren Druck zu erleiden hatte. Als Regel muß man bei Vergleichung des Leuchtvermögens nicht Gleichheit des Druckes, sondern Gleichheit des verbrannten Volumens anwenden.

Das mittlere Leuchtvermögen des Torfgases, nach dem Babinet'schen Photometer bestimmt, und dasjenige des Pariser Steinkohlengases zu 100 angenommen, ist: 1) bei gleichem Drucke 149, 172, 136, 212, im Mittel 167; 2) bei verbrauchtem gleichem Volumen 169, 269, im Mittel 209. Mit dem Vergleichungsphotometer ergab sich die mittlere Intensität bei gleichem Drucke zu 278, bei gleichem Volumen zu 331.

Das Mittel von fünf Bestimmungen mit der Einheit oder dem Bündel von sieben Kerzen, nach dem Vergleichungsphotometer gemessen, gab den Brenner Torfgas zu 23 1/4 Kerzen, denselben Brenner mit Steinkohlengas zu 6 3/10 Kerzen. Die Zahlen der Kerzen in einander dividirt, geben für das Torfgas 342, wenn das Pariser Steinkohlengas zu 100 angenommen wird; durch directe Vergleichung beider Gase fand man 331, also bis auf 1/30 dieselbe Zahl, was sehr zu Gunsten der angewandten photometrischen Einheit spricht.

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Endlich wurde noch das Leuchtvermögen des (unvermischten) Gases bestimmt, welches das Torföl liefert; bei gleichem Drucke, die Intensität des Pariser Steinkohlengases zu 100 angenommen, ergab diejenige des Torföl-Gases im Mittel die Zahl 705, bei gleichem Volumen aber die Zahl 756.

Hr. Foucault bemerkt am Schlusse seines Berichts über die Leuchtkraft des Torfgases: „Ich habe nachgewiesen 1) daß das Gas, welches der Torf unmittelbar bei seiner Destillation liefert, fast gar keine Leuchtkraft besitzt, wogegen das mit Torföl dargestellte Leuchtgas eine 7 bis 8mal größere Leuchtkraft besitzt als das Pariser Steinkohlengas; 2) daß das Gemisch von Torfgas und Torföl-Gas (wie es in der Gasanstalt am boulevard de Strasbourg zu Paris dargestellt wird) im Verlauf von zwei Wochen beständig eine größere Leuchtkraft ergab als das Steinkohlengas, in einem wandelbaren Verhältniß von 1 1/2 bis 3.“

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Man sehe die nähere Beschreibung dieser Leuchtgas-Bereitung mittelst Torf, im polytechn. Journal Bd. CXXXVI S. 50.

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Beschrieben im polytechn. Journal Bd. CXXXI S. 132.

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