Titel: Schwendler's Untersuchungen über das Platin-Normallicht.
Autor: Schwendler, L.
Fundstelle: 1880, Band 235 (S. 271–276)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj235/ar235118

Untersuchungen über das Platin-Normallicht; von L. Schwendler in Calcutta.

Mit Abbildungen auf Tafel 29.

Der Gedanke, das Glühlicht, welches ein elektrischer Strom von bestimmter Stärke in einem Platindraht oder Platinstreifen von gegebener Gröſse erzeugt, als photometrische Lichteinheit zu benutzen, ist an sich nicht neu. Schon im J. 1859 erwähnte Zöllner in der Vorrede zu seiner Inauguraldissertation, daſs ein galvanisch glühender Platindraht von den seither bekannten Lichtquellen zur Aufstellung einer |272| photometrischen Einheit, trotz mancher praktischer Schwierigkeiten, vielleicht dennoch das geeignetste Mittel sei. Demungeachtet hat die alte Methode, das Normallicht auf dem Verbrennungswege durch die Normalkerze oder den Carcellbrenner herzustellen, mit allen ihren unläugbaren Mängeln bis auf den heutigen Tag das Feld behauptet. Inzwischen hat in jüngster Zeit Verfasser jene von Zöllner u.a. angeregte Idee zum Gegenstand einer eingehenden Untersuchung gemacht. Veranlassung hierzu gab die an ihn herantretende Frage über die Ausführbarkeit und den praktischen Werth der Beleuchtung der indischen Eisenbahnstationen mit elektrischem Lichte, in Vergleich mit den seither gebräuchlichen Beleuchtungsmitteln.

Zu diesem Zwecke wurde eine Reihe von Versuchen mit verschiedenen Platin-Normallampen angestellt. So lange der durch das Platin gehende Strom constant erhalten wurde, war auch das erzeugte Licht für eine und dieselbe Normallampe stets von gleicher Intensität, unter was immer für anderen Umständen die Versuche angestellt wurden. Das Platin ist offenbar das beste Metall, welches man wählen kann, denn es ändert sich nicht in Berührung mit Sauerstoff; man kann es sich sehr rein verschaffen und sein Schmelzpunkt liegt hoch genug, um ein intensives Licht zu gestatten. Wenn es auch im Bereich der Wahrscheinlichkeit liegt, daſs das Platin bei einer hohen Temperatur noch diesseits seines Schmelzpunktes flüchtig wird, so kann doch dieser Proceſs nur auſserordentlich langsam vor sich gehen und daher eine Aenderung des Normallichtes in dieser Zeit nicht wahrnehmbar sein.

Zur Erzielung eines constanten Glühlichtes hält es Verfasser für das beste, das Platinstück aus einem Platinblech zu schneiden. Fig. 8 Taf. 29 stellt dasselbe in ⅔ n. Gr. dar. Die in der Abbildung unschraffirt gelassenen Lappen bilden alsdann die Elektroden zwischen den Leitungsdrähten und dem U-förmigen Platinstück, welches als Lichtquelle dienen soll. Da die Verbindung des letzteren mit den Lappen eine groſse Berührungsfläche darbietet, so findet ein geringer Berührungswiderstand statt. Diese specielle Form läſst sich, wenn einmal die Maſse sowie das Gewicht des Platinbleches festgesetzt sind, überall leicht herstellen. Zur Abhaltung des Luftzuges von dem heiſsen Platin eignet sich am besten eine Glocke aus dünnem weiſsen Glas, deren eine Hälfte inwendig geschwärzt ist, damit von der hinteren Seite des glühenden Platins kein Reflexlicht in das Photometer gelange. Dieser Bruchtheil des Lichtes ist unbekannt und könnte bei Messung des von der einen Seite einer anderen Lichtquelle ausgesendeten Lichtes nicht mit in Rechnung gezogen werden.

Um überhaupt richtige Schlüsse aus photometrischen Messungen ziehen zu können, muſs der Versuch so eingerichtet werden, daſs jedes der beiden mit einander zu vergleichenden Lichter denselben Bruchtheil des Totallichtes in das Photometer sende; oder wenn dies nicht |273| ausführbar ist, so muſs man dieses Verhältniſs genau bestimmen. Das durch einen Strom von 6,15 Weber'schen Einheiten in dem genannten Platinstreifen erzeugte Normallicht, welches wir mit A bezeichnen wollen, ist gleich 0,69 Sugg's Kerzen, oder 1 Sugg's Kerze = 1,44 A. Wollte man daher dieses specielle Licht als Einheit annehmen, so könnte man dasselbe etwa folgendermaſsen feststellen: Die Einheit der Lichtintensität wird durch einen Strom von 6,15 Weber'schen Einheiten erzeugt, den man durch einen 2mm breiten, 36mm,28 langen, 0mm,017 dicken und 26mg,4 wiegenden Platinstreifen leitet, dessen berechneter Widerstand 0,109 und dessen bei 19° gemessener Widerstand 0,143 Siemens'schen Einheiten gleich ist.

Hat man nun ein constantes Licht, so ist es möglich, die bei Normalkerzen und anderen Verbrennungs-Normallichtern unvermeidlichen Schwankungen der Lichtstärke zu messen. So wurde z.B. eine Sugg's Kerze mit dem Platin-Normallicht photometrisch verglichen. Die unveränderliche Entfernung des letzteren von der Beleuchtungsstelle betrug 100mm, während mit Sugg's Kerze behufs der Herstellung der gleichen Beleuchtung innerhalb 5 Minuten 14 Stellungsveränderungen vorgenommen wurden. Folgende Tabelle gibt einen Begriff von den Schwankungen in der Lichtstärke der Kerze gegenüber dem Platin-Normallicht:

Abstand in Millimeter Abstand in Millimeter
A Sugg's Kerze A Sugg's Kerze
120 117 120 120
120 126
112 128
110 117
120 120
120 123
120 127.

Daſs die beobachteten Schwankungen wirklich von der Kerze und nicht von dem Platinlicht herrührten, konnte das Auge leicht unterscheiden. Aus vorstehender Tabelle wurde der oben erwähnte Mittelwerth 1 Sugg's Kerze = 1,44 A berechnet.

Zwei neue Platin-Normallampen, die wir mit II und III bezeichnen wollen, von gleicher Form und Gröſse wie die oben beschriebene, wurden in den Stromkreis von acht hinter einander angeordneten Grove'schen Zellen eingeschaltet, desgleichen ein Quecksilber-Rheostat, um die Nadel der Tangentenboussole in constanter Ablenkung zu erhalten. Sodann wurden beide Lampen einer gemeinschaftlichen Probe unterworfen, um ihre Lichtstärke zu vergleichen, die Genauigkeit der photometrischen Controle und den Einfluſs des Reflexlichtes der Glasglocken zu prüfen. Zu dem Versuche diente ein Ritchie'sches Photometer (vgl. 1831 40 51), dessen beide Planspiegel, wie die schematische Skizze Fig. 9 Taf. 29 zeigt, durch die vollständig reflectirenden Hypotenusen zweier gleichschenkelig rechtwinkeliger Glasprismen ersetzt waren. Letztere warfen die Lichtstrahlen auf ein rothes Glas und die |274| Gleichheit der Beleuchtung wurde durch Verschiebung der Prismen innerhalb des constanten Abstandes d + d' = 259mm beider Lichtquellen erzielt. Die Resultate sind für die constanten Ablenkungen der Tangentenboussole von 18,8° und 21°, welche eine Stromstärke von 7,82 und 8,81 Weber'schen Einheiten darstellen, in folgenden zwei Tabellen enthalten, worin die Intensitäten der Lichtquellen II und III durch i' bezieh. i bezeichnet sind. Aus diesen Resultaten lassen sich folgende Schlüsse ziehen.

Die dünnen Glasglocken absorbiren, wie aus der Vergleichung der Versuche Nr. 1 bis 3 und der Versuche Nr. 6 bis 9 hervorgeht, eine meſsbare Lichtmenge. Die Bekleidung der Glasglocken auf der inneren

1. Tabelle. Ablenkung 18,8°.

Versuchs-
nummer
Abstand vom
Prisma


Bemerkungen
II III



1
100
100
100
100
100
99
100
150
150
150
150
150
151
150


Beide Lichter haben ganz durchsichtige
Glasglocken.
Mittel 99,86 150,14 0,44


2
103
102
102
103
102
147
148
148
147
148


Durchsichtige Glasglocke über III, keine
Glocke über II.
Mittel 102,4 147,6 0,48



3
98
97
98
98
98
99
98
152
153
152
152
152
151
152



Durchsichtige Glasglocke über II, keine
Glocke über III.
Mittel 98 152 0,42


4
98
98
99
100
100
98
152
152
151
150
150
152

Glasglocke über III, die hintere Seite inwendig
mit schwarzem Papier überzogen, durch-
sichtige Glocke über II.
Mittel 98,83 151,17 0,43


5
101
101
102
101
101
149
149
148
149
149

Beide Lichter haben Glasglocken, deren hin-
tere Seiten inwendig mit schwarzem Papier
überzogen sind.
Mittel 101,2 148,8 0,46
|275|

2. Tabelle. Ablenkung 21°.

Versuchs-
nummer
Abstand vom Prisma

Bemerkungen
II III


6
103
101
101
101
101
101
147
149
149
149
149
149

Zunahme der Stromstärke in Folge der Wider-
standsabnahme im Rheostaten. Die Ablenkung
wurde jedoch constant auf 21° erhalten.
Durchsichtige Glocken über beiden Lichtern.
Mittel 101,3 148,7 0,46


7
104
103
102
102
102
146
147
148
148
148


Durchsichtige Glasglocke über III, keine
Glocke über II.
Mittel 102,6 147,4 0,48



8
101
100
100
99
100
100
100
149
150
150
151
150
150
150



Durchsichtige Glasglocke über II, keine
Glocke über III.
Mittel 100 150 0,44

9
101
101
101
149
149
149

Durchsicht. Glasglocken über beiden Lichtern.
Mittel 101 149 0,46

Seite mit schwarzem Papier, zur Vermeidung der Rückstrahlung, schwächt das Licht, wie zu erwarten war. Man vergleiche die Versuchsresultate Nr. 1, 4 und 5. Das Verhältniſs i' : i beider Lichtintensitäten ist von der Stromstärke unabhängig.

Obgleich diese Ergebnisse nichts darbieten, was sich nicht auch ohne Versuche hätte vorhersagen lassen, so sind sie doch in so fern von Werth, als sie den Beweis liefern, daſs dünne Glasglocken sehr wenig Licht absorbiren, und daſs auch das Reflexlicht sehr gering ist. So klein aber auch diese Einflüsse sind, so liegt doch schon in dem Umstände, daſs sie durch das Photometer gemessen wurden, ein Beweis, wie groſs die Genauigkeit des Instrumentes und die Zuverlässigkeit des Auges ist. Daſs die Intensität i der Lichtquelle III weit stärker war als die der Lichtquelle II, ist dem dickeren Platinblech der letzteren zuzuschreiben.

Fig. 10 und 11 Taf. 29 stellen die Platin-Normallampe in ⅓ n. Gr. dar; Fig. 12 gibt eine schematische Skizze der ganzen Stromleitung mit den eingeschalteten Apparaten. Die Lampe L ist mit einem Galvanoskop G, dessen ablenkender Ring aus wenigen Windungen |276| dicken Kupferdrahtes besteht, verbunden. Die kleine Magnetnadel trägt einen langen Zeiger aus Aluminium. Die Batterie E besteht aus wenigen hinter einander angeordneten Elementen von starker elektromotorischer Kraft und geringem inneren Widerstände. Zum Oeffnen und Schlieſsen der Kette dient ein an passender Stelle angebrachter Stöpsel. Das Rheostat M hat eine mit Quecksilber gefüllte Rinne von ungefähr 1qmm Querschnitt und 1m Länge, welche daher 1 Siemens'sche Widerstandseinheit entspricht und in ein auf 3 Nivellirschrauben ruhendes Brett aus hartem Holz geschnitten ist. Ein vollkommener Contact zwischen dem Quecksilber und den beiden eisernen Endstücken f wird dadurch hergestellt, daſs man die letzteren einfach in die an den Enden des Quecksilberfadens befindlichen kleinen Behälter legt. Durch Verschiebung der Brücke b längs der beiden parallelen Quecksilberrinnen läſst sich der Widerstand dieses Rheostaten leicht ändern. Wird die Brücke herausgenommen, so ist der ganze Widerstand in Anspruch genommen; sind aber die beiden Enden f durch die Brücke verbunden, so ist der Widerstand gleich Null. Innerhalb dieser Grenzen ist man mit Hilfe des in Rede stehenden Rheostaten und einer Batterie von 6 bis 10 Elementen im Stande, einen hinreichend starken Strom auf lange Zeit constant zu erhalten, besonders wenn man auſserhalb der Gebrauchszeit die Kette öffnet. Die Brücke besteht aus einem mindestens 2cm breiten und 1mm dicken Kupferstreifen, dessen in das Quecksilber tauchende, messerartig geschärfte Kanten amalgamirt sind. Das Galvanoskop G ist nach einer Normal-Tangentenboussole getheilt und zeigt durch seine Nadelablenkungen die Ströme in absolutem Maſse richtig an. Soll eine photometrische Messung angestellt werden, so regulirt man den Strom auf seine festgesetzte Stärke, indem man durch Verschiebung der Brücke b die entsprechende Ablenkung der Magnetnadel veranlaſst. Ist das Instrument G gut construirt, so läſst sich diese Justirung der Stromstärke so genau wie eine Wägung mit der chemischen Wage ausführen.

Aus vorstehender Darstellung geht hervor, daſs das Platin-Normallicht alle Bedingungen einer rationellen Lichteinheit erfüllt. Dasselbe ist, so lange die Stromstärke sich nicht ändert, vollkommen constant und daher zur Ausführung sehr genauer photometrischer Messungen geeignet; es kann überall genau hergestellt werden, wenn für reines Platin gesorgt ist; durch einfache Aenderung im Gewichte, der Form und Gröſse des Platins oder der Stromstärke läſst sich die Stärke dieser Lichteinheit beliebig ändern und jedem bereits bestehenden System anpassen. (Nach einem vom Verfasser gef. eingeschickten Sonderabdruck aus dem Journal of the Asiatic Society of Bengale 1879 Bd. 48 II S. 83.)

A. P.

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