or Nr we RARE år ”e st rr | SR Sr retar rr rop eta RT FA s - jo Bork fr PG RS FART AA BR BADAR TR NR 2 REA ÖFVERSIGT AF FINSKA VETENSKAPS-SOCIETETENS FÖRHANDLINGAR LIX. 1916—1917. A. MATEMATIK OCH NATURVETENSKAPER. HELSINGFORS 1917. HELSINGFORS CENTRALTRYCKERI OCH BOKBINDERI AKTIEBOLAG INNEHÅLL: Observations de PFéclipse de Soleil å Kumlinge le 21 aoöt 1914, par KARL F. SUNDMAN. Sur la marche du pöle terrestre, par RoLF WITTING. :- Zur Theorie der Elektrodynamik, von R. MALMSTRÖM. Undersökning av källvattens "radioaktivitet, av GUNNAR NorpDsTRÖM. (Meddelanden från fysikaliska laboratoriet vid universitetet i Helsingfors N:o 31). Etude. d'un cliché pris avec le tube polaire de Vobserva- toire de Helsingfors, par KARL F. SUNDMAN. Om . sambandet mellan pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin, av: KARL F. LINDMAN. Redogörelse för fortgången af de' astrofotografiska arbe- tena å observatoriet i Helsingfors under tiden juni 1915 till maj 1916, af: ANDERS DONNER. Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä, af Osc. V. JOHANSSON. Uber die Entwickelung von Aspergillus niger bei verschie- denen Temperaturen, von S. SALMENLINNA. . Steriscehe Umlagerung der Chloride zweibasischer alicyk- lischer Säuren, von ÖSSIAN ÅSCHAN und AULIS HAVULINNA. Om det genom en elektrisk gnisturladdning alstrade lju- dets styrka, av KARL FE.- LINDMAN. Öber den HILBERTSCHEN Irreduzibilitätssatz, von K. Wälr- I SÄLA. F'influence de V'état de P'atmosphere sur la surface de la mer, par ROLF WITTING. Note sur les erreurs probables des corrections trouvées dans Flétalonnage des reégles et dans les recherches ana- logues, par A. F. SuUNDELL. "Några undersökningar öfver kopparsulfatelement, af L.. V.: ÖHOLN. CL 8A 1 vf 23. Melting and boiling point of minevals, II. An attempt to estimate the depth below the earth's surface at which mineral-substances of low boiling point may exist, by L. H. BORGSTRÖM. Sur la démonstration du théoreme de CANTOR-BENDIXSON et sur lI'énumération des points séparés d'un ensemble, par W. SIERPINSKI. Phycomyces und die sogenannte physiologische Fernwir- kung, von FREDR. ELFVING. Om ljudets ledning genom rör, av KARL F. LINDMAN. Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipteren-fauna Ceylons, von RicHARD FREY. (Mit 1 Tafel.) Bidrag till kännedom av lösningars ljusabsorption, av HARALD LUNELUND. Étoiles ayant un mouvement propre supérieur å 0.”5 dans la zone. photographique de Helsingfors, par RAGNAR FURUHJELM. Uber die optimäale Reizlage orthotroper Organe, von GUNNAR MARKLUND. ; Öfversigt af Finska VAddsae Societetens Förhandlingar. JE AN 0 NR SA 1916—1917. Atfd.”A: > N:o 1. | Observations de Péclipse de Soleil å "Kumlinge le 21 aott 1914 par 3 KARL F. SUNDMAN. Pour observer V'éclipse de soleil le 21 aoät 1914 I' Obser- | vatoire Astronomique de Helsingfors organisa une expédition å Kumlinge, archipel d” Åland. Outre les observations oculai- res des temps des contacts faites par divers observateurs, je pris sept clichés un peu aprés le premier contact et sept clichés peu avant la fin de VFéclipse. Je veux ici rendre compte des observations et des résultats qu'on en tire. 2 "1. Pour observer Féclipse on avait transporté Pastro- — graphe de I'observatoire å Kumlinge å un endroit convenable, — situé trés prés de la ligne centrale de F'€clipse å une distance d — Veniviron 430 métres et dans un azimut d'environ 313” vu de Féglise de Kumlinge. D'aprés les déterminations de OM. Y. Väisälä la position de Finstrument était Rs fr==00-015517.8; Re NEP 03m75 2 F03 EB. de Greenw. S Fr fut déterminé par cinq chronométres transportés de Hel- singfors å Kumlinge et retour. Les clichés sont faits avec de tube photographique de VPFastrographe, dont on avait couvert VF'objectif, ne laissant qu'une ouverture circulaire 2 Karl F. Sundman. ayant un diamétre de 30 mm. Pour pouvoir prendre å un instant précis des expositions instantanées avec longueur réglable et rapidement changer les clichés, M. V. F alck- Rasmussen de Helsingfors avait construit selon mes indications un obturateur convenable placé en avant du cliché. Pour prendre les diverses clichés avec le plus court intervalle possible, je fus assisté de M. R. Furuhjelm qui contröla que Finstrument, pendant les expositions, était pointé juste et de M. R. Witting qui annota l'instant de Fexposition, que je faisais exactement en écoutant le chronométre battre une seconde ronde. Au moment des expositions Fair était exceptionellement pur et transparent. En examinant les clichés obtenus, on trouve pourtant que”le bord du Soleil est un peu inégal, ce qui s'explique peut-étre par une réfraction variable. Pour cette raison les clichés ne peuvent donner d'aussi bons résultats qu'on était en droit d'en attendre.. Spécialement il ne vaut pas la peine de prendre en considération les inéga- lités du contour lunaire. Sur le premier cliché, que je pris immédiatement aprés le premier contact, on ne voit pas avec certitude le contour lunaire. C'est pourquoi nous le supprimons. 2. Avec P'appareil de mesure de Repsold appartenant å Pobservatoire j'ai mesuré sur les clichés la corde joignant les points communs aux bords du Soleil et de la Lune et le diamétre du Soleil qui est paralléle å la corde. Les mesures se faisaient de manieére å éliminer l'influence d'une variation régulieére de la température pendant les mesures. Le rapport de la corde au diamétre qui lui est paralléle est, comme on sait, indépendant de la réfraction. Le tableau I donne 1”) 1e numéro du cliché, -2”) T'imstant de Fexposition en temps moyen de Kumlinge å la place de V'instrument, 3”) la corde K mesurée, 4?) le diamétre mesuré D du Soleil et enfin 3”) Pangle v, qui se calcule par la formule Lys sin Vv 5 ATV a > aa EE AR SÄ 1:0 = Observations de vöclipse de Soleil å Rumilnae > ÅR | : Föbedar I N:o "Temps moyen de Kum- KR D linge 1914 Aoöåt 14 ÅR S mm mm 2 0-32 53.8 4.23 31.695 Tr40E TOR 3 2 RR 5.28 .760 9 34 10 4 33 40.8 6.316 RETA TI528 ol 5 34 48 7.131 .124 NS 6 34 34.8 3.093 174 14 45 22 7 0=841560:8 8.793 FUSK LA SE 8 NS SRA BOT: 10.309 .693 18 58 58 Eg 2 47 105 9.782 .660 17 59 50 0. 47 43.7 9.116 .170 16 40 28 11 48 4.7 8.576 129 15 4052 12: 48 30.7 fv .174 14 2 42 13 : 49-72-37 6.591 .678 10 a 14 49 44.7 4.69 .746 8 29 44 vo: Soient'S et L les centres du'Soleil: et de 1a Lune et G I'un ou Pautre des deux points communs å leurs bords. Dans le triangle sphérique SLG les cötés SG, LG et SL sont respectivement égaux aux rayons apparents R du Soleil, R' de la Lune et å la distance apparente s entre les AN a durSoleil Oy d C les valeurs des rectascensions et des déclinaisons du Soleil et de la Lune tirées de cette éphéméride pour un instant donné et Ae, A UgA Oy A Og leurs corrections. Par les formules sp usuelles on calcule les valeurs correspondantes apparentes au lieu d'observation & & I'd co et ensuite, d”aprés la formule SN AG d Vv SATA i hiRTeS I in? Il so — sin? L VERS OG N/ l in21l(Ä' — 0&' 5) sin? s= sin (00 [6 (IF e0sd' cos I gsin 1 ( O Ac la distance apparente s entre les centres du Soleil et de la = Lune. ÅA Les corrections A OA ag A Og A Ög déterminent pour s une correction As, que nous pouvons calculer avec une précision suffisante par la formule LÅ ' Au A—A Or a LÅ ( N N ' ' M 9 0s= Ag-Ad + c08 cost VV Aag Ae On calcule encore des données de Féphéméride les valeurs — — apparentes de R et R'. En-désignant par r et r' les rayons angulaires moyens du Soleil et de la Lune qu'”on a employés = pour calculer V'€éphéméride, on trouve que les corrections Ar et Ar' de r et r' donnent pour R et R' les corrections FE ECARE JA N:o 1) Observations de F'éclipse de Soleil äå Kumlinge. 5 ASTA TSKSUNSTA SPIN IN NEN Syren MSS | ? AN 9 «ky KR |AR=TAr, 7) ' AR=SAr. Pour pouvoir. déterminer assez précisément comment varient s, Ret R' dans le voisinage du premier et du quatriéme con- tact, je les ai calculés pour quatre valeurs équidistantes du temps dans le voisinage de ces contacts en considérant les données de Péphéméride comme parfaitement exactes et en Pp ajoutant des zéros aux nombres qui y sont donnés. Dans le tableau II on trouve les résultats du calcul de s, R, R' et 5 (que nous nommons 64), calculé d'aprés la formule (4) pour les instants équidistants marqués dans la premiére ou la seconde colonne. Tableau II. T. M. de Kumlinge | T. M. de Greenw. | 2 R R Aott 14 Aott 13 är 2 a] S ken s | 0 23.5 23 4 16.3 | 2074”.05| 950".57) 982".01/—141”.47 0:N3203.5 2905 Or slö ADS a) 02] — 6.35 ES 3:5 230146 1803.60] — > .02| +128.99 TERO EA 206. 1668.07 RS .01| +264.51/ Aodt 14 | | ANA 15 -125310.0 7] 162303 950.59| —980.90| +308.46 NARE a 155 20015:0 0 öl Hl 70.66]. tr 81 +163.74 260--22.2 11-27 =15:0 1912.79] > 72) + 18.52 BENDDL22 1 232 v16:0 2058.43| — >» .63) —127.21 4. Le tableau III donne pou rles divers clichés les quanti- tés v', 5 (que nous nommons &), calculées d”aprés les for- mules (2) et (3) au moyen des valeurs de R et R' qu'on tire du tableau II, et les valeurs de &,—t,. Comme -&, = 0 quand le contact a eu lieu, et que la variation de ZI peut &tre tirée du tableau II, on calcule aisément "de la valeur de 5, de chaque cliché Pinstant ou le contact aurait eu lieu. On le trouve dans la dernieére colonne du tableau III. 6 Karl F. Sundman: Tableau III. EN SR ; Temps de contact | RE : bo bo—Le TI: Mode Kumlinge REST | h m S 2 70 25! 22" 16573 slag 0 32 16.68 3 9 15 38 26.03 | —+7.40, | 21.06 (REA 11 6 30 37.42 | 48.91 14-48 5 19-34: 00.0. te | ÄT BEN re ENDA kel 18.64 6 14 16 24 6167-5881 17.79 7 15 33 22 28418 0 10:80 H.44 8 18 22 38 101.71 —16.34 2 50 26.84 [Ng 17 25 30 91.50 2Sf08N 25.75 | FARLO 16 8 48 78.66 —16.64 26.18 EES 15 SES 69.63 =TJT561 28.50 12 13 36 16 B5:0ATeR 16.62 26.20 13 113853 40.95 —15.62 28.24 14 8 13 58 20:54 AGG 27.09 En posant 0=— 0.55 (Ad — ADM) + 0.82 (Nag —A ac) | 8 ) 0=0.99Ar+1.05A:” ) ; Ze on trouve, d'aprés les formules (3), (4), (6) et (7), que chacun des clichés 2—7 donne PF'€quation de condition suivante bt = EU et chacun des clichés 8—14 V'équation de condition En donnant å chaque équation le méme poids on a, selon les valeurs de 2,—i, données dans le tableau III, pour déterminer 09 et & les équations | NM FAST DIS EORTRIVSUPREREV ERT AN 4 a ar 0+t0=—16".27, 0—0 =+ 8".89, doi Pon tire 9) 0060, 9 12",58, 5. En résumant les égalités (8) et (9) et en négligeant 5 Terreur de la longitude de Kumlinge ainsi qu'une correction — €ventuelle de I excentricité de la terre, les clichés nous donnent, pour déterminer les corrections des éphémérides du Soleil et de la Lune tirées de UV American Ephemeris, les relations 10) 0.82 (Nag — Aug) — 055 (NO — Ad )=12".58, FT) 0.99 Ar F1l05Ar=—3".69. Nr La valeur de r adoptée dans I'American Ephemeris est de Fr 87 plus grande guerla, valeur de Anvers; c:est-a dire 15” 59. 63, qu'on emploie pour les calculs des. écelipses. De fömeme.r, est de +'.50: plus -grand que la-valeur 15” 327.59 — trouvée par occultations. Si donc on fait ARS Rö AT 1":503 eön tröuve que 5 0.99 Ar + 1.05 Ar = —3".42, ce qui concorde bien avec F'équation trouvée (11). 3 En prenant la moyenne des temps des. contacts donnés dans la table III, nous en tirons aussi que Y'instant du pre- & -mier contact O, et du quatrieme O, ont eu lieu aux temps & h m h m 0, =03217.7 T:M: de Kumlinge: ='23 9 10.5 "FEM IderGE: 0: =S VETE ET » == OS ne DIEN IH est intéressant de comparer ces valeurs aux instants des contacts que les divers observateurs å Kumlinge — obtinrent par des observations oculaires. On les trouve dans le tableau suivante. 8 Karl F. Sundman. (LIX i Contact Aer Oc Eter Observateur linge | er ne 0 S ij I 1 (DG PAN MM. F. Iversen, å > 22.3 U. Pesonen, : | ? 22.6 Y. Väisälä, | » 25.7 E. Lindelöf, | > 26.0 V. Väisälä, » 26.3 BR. Furuhjelm, eéme : 2 2 År SEO TS E. Lindelöf, | > 39.5 U. Pesonen, | » 40.2 Y. Väisälä, » 40.5 V. Väisälä, eme 3 3 1 43 442 E. Lindelöf, » 45.5 Y. Väisälä, » 46.0 V. Väisälä, eme 4 2000 U. Pesonen, » | 18.0 V. Väisälä, | > 20.7 R. Furuhjelm, I | » 24.0 F. Iversen, | » 25.6 E. Lindelöf, | » 26.7 Y. Väisälä. En moyenne on trouve de ces valeurs pour les quatre contacts les temps suivants | h m 0:10 32-240 TEMdeKominse; Or RS O SE OA » ORAL SKALD AN » O7=02 02205 » Les differences 0,.—0,' RE 6.3 3 0,—0, = + 5.0 montrent que le clicheé photographique voit pour ainsi dire Peclipse 11” plus longtemps que F'oeil. Les deux sortes d' ob- servations donnent pour AR +A R' des valeurs différentes, tandis qu'on tire des observations oculaires å peu prés la méme relation (10). ; Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. BA EIXT 1916—1917:- Afd: AC-N:o 2, Sur la marche du pöle terrestre par ROLF WITTING. 1. Dans un mémoire publit I'automne dernier j'ai soumis å une analyse les données de la marche du pöle terrestre, — telles quw'elles ressortent des variations de la latitude de 1890— 3 19152). Ayant seulement présumé que ce mouvement pouvait ere rendu par une somme »d'oscillations harmoniques» å — périodes constantes, je cherchai aå déterminer la longueur des périodes éventuelles suivant une méthode qui y est — développée. Je trouvai ainsi pour le mouvement de C h an d- ler, appelé par la suite C, quand sa période est supposée -invariable, une période de 434.8 jours et une amplitude - moyenne de 07.150 durant l'espace de temps mentionné, — Tamplitude croissante (p. 31); et pour le mouvement annuel, — A, les amplitudes moyennes 07.089 en x et 07.066 en y. De plus je trouvai assez plausible un mouvement périodique D de 464 jours avec une amplitude de 07.035 en moyenne i (p. 36); une autre période B de 400 et quelques jours (414) avec une amplitude moyenne de 07.025 ne parut pas invrai- N semblable, et je me sentis méme incliné å supposer des mou- — vements périodiques de 365 + env. 10 å 20 jours et de 435 + - 3 env. 5 å 10 jours, dont la réalité ne pouvait cependant pas a 1) Festskrift tillegnad Anders Donner på hans sextioårsdag den 5 november 1914 af forne elever. Helsingfors 19135. Nn étre établie faute de matériaux suffisants. Je constatai enfin pour PF'intervalle de temps en question un déplace- ment annuel du pöle moyen de 11 cm en moyenne s'effectuant par saccades å peu prés le long du méridien 60” W de Greenwich. Je n'avais pas alors I'occasion de poursuivre la BÖRS et me bornerai aussi par la suite å quelques comparaisons et réflexions. 2. Dans un mémoire récent O. Backlund étudie le mouvement C h an dler pour le méme espace de temps ?). II déduit par un procédé analogue pour des intervalles succes- sifs de six ans (1—6, 2—7, 3—8,......... ) la vitesse angulaire de la période de 14 mois et I'exprime par la suite ainsi que la durée de la piriode en foncetions du temps; de plus il calcule pour les intervalles de temps mentionnés les valeurs des amplitudes, qu'il exprime aussi en formules citées plus loin. 3. Nous pouvons exprimer la résultante de deux mouve- ments circulaires, comme le sont avec grande approximation C et D, par un seul mouvement å période et amplitude variables. Nous écrivons C cos (yt—c) + D cos (dt—d) = H cos y, (1) C sin (yt—c) + D sin (dt—d) = H sin y, ou C est plus grand que D. Par une division on obtient en tournant d'un angle de yt—c ; | — Dsin [(6—7)t-— d+ ec UTTER GE Dos Nous introduisons - rt tb e=v (2) qui tombe donc en decå des limites + 90”. Nous avons ainsi SEN 08 log C + D (cos & + i sin &) RE ”1—itgwv S C+D (cos & — i sin 6) OU 1) O. Backlund: On Chandlers period in the latitude variation. I—III. Bulletin de I'Académie Impériale des Sciences. Petrograd 1916. Rolf Witting. | (LINS. Sur la inartbe då pöle förrestie 3 NG =(8ö—-y) td +Fe. (3) De méme | RA < C+D eei SE Säk GRS je Sä s;l0 SEED il fre ) log[1+z e Jb röt "ÅN | 5 Dans le cas présent le premier terme du membre droit donne — Fapproximation nécessaire; d'ou, en substituant les valeurs de w et & de (2) et (3); 1=7 AE sin [(6 — 7) t— d + cl. La vitesse angulaire est par suite - Z=y+20—700s(0—-71t—-d+d. (4) 3 On déduit facilement des égalités (1) RER LRNVG ER LS RN KR NA Ra FRA oa H=C 14 7+g 00 [6 — 5) t— c++ dd], Tou Pon obtient pour C> D . NG Re ned TT ) ou, le dernier terme étant dans le cas présent négligeable, IR ” OM sr H= C+ Decos [(y — 5) t— c+ dl. (5) ; AA Paide des équations (4) et (5) nous pourrons donc exprimer deux mouvements circulaires par un seul å amplitude et Å vitesse angulaire variables. 4 Rolf Witting. (LIX 4. Si nous appliquons maintenant ces deux égalités (4) . et (5) aux périodes C et D dans le mouvement du pöle, nous avons å introduire 6 =020150517= 300-240;36c = 1605 DEE 000355-0=-28-IGd 90?.8; la vitesse angulaire est donnée pour F'unité de temps 0.1 an, F'époque initiale = 1890.0. Nous obtenons ainsi de F'équation (4) 104 — 30204 — 49.4 cos [199.02-(£—1892.0) — 3756). KON dl Backlund donne en négligeant la phase 10 > — 3020.3 — 49.4 cos [18.75 (t— 1892.0)], et évalue la grandeur de TF erreur probable de la vitesse SOYFUNERINS IK SUB) rel UTL En déduisant de nos données la longueur de la période correspondant å (6), nous trouvons Fexpression P=4342.811 + 0.0146 cos [199.02 (£— 1892.0) — 379.6]) — (7) å laquelle répond celle de Backlund?) P= 4342.9 (1-+0.0146 cos [189.75 (t — 1892.0)]). La concordance est grande. Les vitesses angulaires des deux expressions different de moins que la valeur pré- sumée de I'erreur probable; VFintervalle durant lequel varie. la longueur de la période, ce. å d. celui entre deux con- 1) La valeur donnée, 4344d.3, est évidemment une faute d'impression. SER ESR, KINA Sur la marche du pöle terrestre. 5 sonnances des mouvements C et D, est pour les vitesses angulaires 19.02 et 18”.75 respectivement 18.9 et 19.2 ans. 5. Une comparaison des amplitudes de C non corrigées, données p. 17 du mémoire de F'auteur, cité plus haut, avec celles de Backlund, p. 997 montre des différences de quelques unités seulement dans la troisiéme décimale. Backlund exprime par la suite les variations de ces amplitudes par les égalités H .—0".080-+ 0.465 p” + (0”.080—0.535 p”) cos [22.875 (1—1907.6)] + 0.036 cos [189.75 (t— 1892.0)] H,=0".089+4 0.465 p” + (0.089 — 0.535'p”) cos [22.875 (1—1907.6)] + 0.036 cos [189.75 (t— 1892.0)] ou p” est provisoirement admis = 0”.090. Le dernier terme de ces expressions répond évidemment å la variabilité de la période de Chandler, mentionnée plus haut, c. å. d. å la période D. Pour celle-ci j'avais trouvé selon PFégalité (5) la valeur suivante, qui s'approche beaucoup de ce terme 0.035 cos [199.02 (t— 1892.0) — 37.6]. 6. On peul par suite estimer que les résultats communs " aux deux recherches se vérifient les uns les autres, et que les raisons d'admettre une période de 464 jours (464.2 ou selon les vitesses angulaires 302”.3 et 18”.73 de Back- lund 463.7-jours) sont par lå renforcées. 7. Le mouvement annuel du pöle étant partout traité comme une oscillation å part, il me semble plus avantageux d'expri- mer le mouvement de 14 mois sclon le méme principe, et d'y distinguer les périodes C et D, éventuellement encore d autres. Mais si I'on veut exprimer par une formule - le temps dans lequel le påle effectue en fait un tour, il faudra encore faire entrer d'une maniére analogue dans V'expression (7) des termes répondant au mouvement anpnuel. La représen- tation par des amplitudes et des vitesses angulaires variables n'est pas aprés tout plus avantageuse que celle par oscilla- 6 | Rolf Witting. PY SNEAEN tions simples, qui est peut étre cependant la plus propice å la discussion du pheénoméne. Il faut ici remarquer que les valeurs de C et D employées ci-dessus sont les moyennes de 24 ans; tandis que les moyennes des douze premiéres années, 07.120 et 0.016, et celles des douze derniéres, 07.180 et 07.054, donnent selon (4) 1891—1903: 10 = 3020.4 — 20.5 COS(. ..... jö 1903—1915: 19 He = 30204 -—-50.7. €0S (s.å ) d'ou 1891—1903: P—43418 1 ul + 0.0083 cos (.. VA 1903—1915: P=43418 (1 0.0188 cos(...... ))- Selon ces expressions la longueur de la période C h an d- l er variable oscillerait les douze premiéres années entre 431.2 et 438.4 iours, les douze derniéres entre 426.6 et 443.0 jours auxquels répondraient selon I'expression (7) pour tout I'espace de temps les limites 428.535 et 441.1 jours. On a donc sujet d'attendre d'autres limites pour des temps antérieurs ou postérieurs. Ii me semble aussi pour cette raison plus juste d'exprimer la marche du pöle par plusieurs termes å périodes constantes que par un seul å période variable, lequel sup- poserait une valeur constante pour D/C comme pour A/C et ainsi de suite, comme il ressort de V'équation (4). 8. Il y a encore dans les expressions de Backlund un terme contenant cos [2.875 (t — 1907.6)], ce. å. d. un terme avec une période de 125 ans, basée sur la croissance successive prétendue de F'amplitude partant d'une valeur basse en 1845. Tout comme des observations de Poulkovo discutées par I v an ov, il ressort aussi de celles de Green- wich 0 la fin de 186. une amplitude plus grande que 07.2"), !) E.F.van de Sande Bakhuyzen: Sur le mouvement du pöle terrestre, d'apreés les observations des années 1890—97, et les résultats des observations antérieures. Archives néerlandaises des sciences exactes et na- turelles;- Ser: II; Tome IL: 1899: AVIS ITS FER TT NR Ar NV. Pe 3 RA FA FR Marr oa RI SAR Fr EAS a RA St a Sur la marche du pöle terrestre. Zz et A valeur de N Vare nsapour: la finde 188::-:01455 dot étre regardée comme trop grande, étant influencée par le mou- vement anpuel; on ne saurait donc faire correspondre cette variation de I'amplitude avec les valeurs citées. 9. En examinant les valeurs antérieures de I'amplitude et de la longueur de la période de 14 mois, telles que les I cite E. F. van de Sande Bakhuyzen?2), elles ne — semblent ni stres ni homogénes, le mouvement annuel y étant éliminé de maniéres différentes ou méme pas du tout eliminé; par suite une discussion ne pourrail donner que des résultats incertains. Une étude renouvelée d'ensemble — serait donc bien désirable. Les observations plus såres aprés 1890 se rapportent å un court espace de temps et ne sont ; Pour cette période rendues qu'approximativement par nos for- 3 -mules d interpolation; on ne saurait donc, en se basant sur — elles, attendre d'une extrapolation rétrospective des résul- S tats exprimant la marche réelle du phenomene. Il est peut- — étre å remarquer que, du milieu de 184. jusqu'au commence- ment de 185., Vinfluence du mouvement B jointe å celle de D diminuerait P'amplitude du mouvement de 14 mois, si le i mouvement B est en fait réel et la longueur de sa période exactement fixée. Que toutes ces formules n'épuisent cependant pas le phénoméne, c'est ce qu'indique le fait qu'on obtient pendant de dernier quart du sieécle des valeurs toujours croissantes pour le mouvement C pur, D ou D et B étant éliminés, valeurs que mn'explique dailleurs pas une variation en 125 ans. ] 1) M. Nyrén: Variations de la latitude de Poulkovo observées au grand cercle vertical dans les années 1882—1891. Mélanges mathématiques fet astronomiques. T. VII. Livr. 2. Petrograd 1893. MEloc: cit. I Vy RE JU da Fc Fe i - un TACK Le « v RR PERS RR a + = i Par Nr Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 3. Zur Theorie der Elektrodynamik von R. MALMSTRÖM. Eine Schwierigkeit besteht fär jede Theorie der elektro- magnetischen Vorgänge in bewegten Körpern darin, dass sie sowohl den Versuch von Fizeau als denjenigen von Michelson erklären muss. Aus jenem folgt dass die ponderable Materie bei ihrer Bewegung den Äther nicht mit sich fäöhrt und hierdurch wird man zur Annahme eines absolut unbeweglichen Äthers gedrängt. Wenn es aber einen solchen gibt, so muss es bloss eine Frage der Genauigkeit sein eine Bewegung relativ zum Äther zu konstatieren. Dieser Forderung genägt der Versuch von Michelson und aus dessen negativem Resultat folgt also wiederum, entweder dass es eine Bewegung relativ zum Äther nicht gibt oder dass eine solche nicht nachgewiesen werden kann. För das letztere entschliess sich Lorentz, in dem er annahm dass jeder Körper bei der Bewegung seine Dimension in der Bewegungsrichtung ändert. Einstein erreicht dasselbe durch Einfäöhrung eines neuen Zeitbegriffs. Da der Zeit- begriff mit anderen Grundbegriffen der Physik in Zusammen- "hang steht, so ist es wohl möglich auf diese Weise ein in sich konseqventes System der Physik aufzubauen. Nur mössen alle mit dem Zeitbegriff zusammenhängenden Grundbegriffe entsprechend abgeändert werden. bo R. Malmström. >= (PTA Um dies vorzubeugen hat W. Ritz?) eine Theorie auf- gestellt, in der die zwischen den Elektronen wirkenden Kräfte nur von den Relativgeschwindigkeiten abhängen. Er denkt sich von jedem Elektron gleichsam materielle Partikelchen mit der Lichtgeschwindigkeit und nach den gesetzenden Re- lativbewegung ausströmen und setzt die Kraft in jedem Punkte der Dichtigkeit dieser Partikelchen proportional. Da er aber nur Wirkungen zwischen den Elektronen annimmt, so wird der Versuch von Fizeawu nicht erklärt; und då die Partikelchen nach dem Verlassen des Elektrons sich ganz selbstständig nach dem Trägheitsgesetz weiter bewegen, so ist die Theorie fär die Optik nicht verwendbar. Dagegen werden alle pondero- und elektromotorischen Kräfte zwi- schen geschlossenen elektrischen Strömen sowie die Versuche von Rowland, Röntgen und FEichenwald richtig wieder- gegeben. Es scheint aber ausser den von Lorentz und Ern stein gewählten Wegen noch einen dritten zu geben, um den scheinbaren Widerspruch zwischen den Versuchen von Fizeau und Michelson zu besertigensundbrNdr ohne dass man wie in der Relativitätstheorie, vielen Na- turgesetzen, die bis jetzt als streng gältig angesehen wurden, eine nur approximative Gältigkeit zuschreiben muss. Stellen wir uns auf den Boden der Lorentzschen Elektronen- theorie, so haben wir anzunehmen dass alle elektromagne- tischen Vorgänge auf Wirkungen von Elektronen zuruäckzu- föhren sind. Die beiden Tatsachen die erklärt werden sollen sind dann folgende: 1) wenn sich ponderable Materie indem Felde von (schwingenden) Elektronen bewegt, so fährt sie nicht das ganze Feld mit sich (der Äther bleibt in Ruhe); 2) wenn sich eine Lichtquelle (schwingendes Elektron) be- wegt, so erfolgt die Lichtfortpflanzung so als ob die Licht- quelle (das Elektron) den Äther mit sich fährte. Diese bei- den sich scheinbar widersprechenden Tatsachen kann man offenbar in Einklang bringen, wenn man annimmt, dass es ') Rech. crit. sur YF'électrodynamique générale. Annales de Chimie et de Physique 82 série, t. XIII, p. 145—275. G k SY ER a AS Nä FRV SSA AN 3 et, FN Vänd JEN ÅA N:o 3) : Zur Theorie der Elektrodynamik. 3 nicht nur einen Äther gibt, sondern dass jedes Elektron einen Äther hat, den es bei seiner Bewegung mit sich fährt. Da der Äther im elektromagnetischen Sinne ein polarisier- barer Körper ohne Masse ist, so liegt hierin durchaus nichts absurdes. Eine auf dieser Grundlage aufgebaute Theorie muss die Bedingungen erfällen, dass erstens die Ausstrahlung nur von der Beschleunigung und dass zweitens die gegen- seitige Wirkung zweier Elektronen nur von ihrer relativen Bewegung abhängt. Der ersten Bedingung genägen wir dadurch dass wir in dem L or e n tz'schen Ausdruck fär die Feldstärke eines Elektrons das die Absolutgeschwindigkeit enthaltende Glied fortlassen und den täbrigen Gliedern eine unserer Grundvorstellung entsprechende Form geben, der zweiten Bedingung in dem wir das von Riem ann?!) auf- gestellte Grundgesetz zu Hilfe nehmen. Wir können uns also etwa folgendermassen ausdräcken. Wenn sich ein Elektron bewegt, so ist die Feldstärke in dem Äther des Elektrons definiert durch die Formel ; GAN SM EC =— grad + . [ | ll c? oder die x-Komponente ar) CoS (r, Xx) — [a] cé e e | Gä 72 COS (r,x) + S Hier bedeutet e die Ladung des Elektrons, r den Abstand des Aufpunktes, a resp. [a,] und [a,], die Beschleunigung und Ö 5 é , r Hessenspitomp. wr-kicktung von röresp. « sur Leto f=— => (6 Yr, einen Einheitsvektor und c die Lichtgeschwindigkeit. Diese Formel gilt fär ein mit dem Elektron bewegtes Koordinaten- system. Das elektrostatische Feld wird also unverändert mitgefuährt und nur durch die Beschleunigung erfolgt eine SSelbrwier e,. nl ekterenrtat. und Ma gmetism Ts 5 98,99 und tac. d..math. Wiss. Bd Vv Art. R eiff-Sommerfeld: ?) Abraham-Foppl, Teil II. W rr hu BE Sr 9 é NT. 4 | R. Malmström. i (LIX Ausstrahlung. Föär ein schwingendes Elektron erhält man die elektrische Feldstärke wie sie die Theorie von Lorentz in der Wellenzone gibt. Wenn sich nun ein zweites Elektron mit der Ladung e” in dem Felde (Äther) des ersten Elektrons bewegt, so erfährt es eine Kraftwirkung die erstens ein Glied e' € enthält, ausser- dem aber andere Glieder die von der Bewegung relativ zum Felde (Äther) abhängen. Wir denken uns ein Koordinaten- system, welches eine gleichförmige geradlinige Translations- bewegung hat. In diesem System seien die Koordinaten der beiden Elektronen xyz und r'y' z',ihre Geschwindigkei- ten v und Vv”, so dass die Geschwindigkeit des zweiten Elek- trons in dem mit dem ersten bewegter Koord. system u = v' —V oder ; u? = (ov; = vi) + (vy — vy)? + (vx — vx). Es wird dann die x-Komponente- der von der Relativbewe- gung abhängigen Kraft -- ÖRTER Hu d NOM [reevene ÖX NIT 2C dt öv, Vr 2c? und die x-Komponente der ganzen Kraft Le Ra 0 I ee' u?N (GG) i | ; brad | RR EE r Wenn die in Betracht kommenden Abstände klein sind, können wir im letzter Glied die Beschleunigung fär den Augenblickt einfähren. Es ist aber Up — — G(X — CL) + ayly' — Y) + ale — 2) 5 ar COS (r, C) — ax !) — , Ox r (ölen SR lock ert. Fra SG ERE PAS ej fS D lö AE TG er || NYE 3 k VN EJ så En PE C 20 Zur Theorie der Elektrodynamik. 5 j (4) ee' Ar ER ft 1+3 RR Rohan fed Dieses Gesetz unterscheidet sich von' dem Riemann'- ee” ar cos (r, L)— Ax c? manns Gesetz die ponderomotorischen Kräfte und die Induktionsgesetze fär. geschlossene Ströme richtig wieder- gibt, so ist das auch mit dem unsrigen der Fall da ja das — Linienintegral des hinzugekommenen Gliedes längs einer ge- > schlossenen Kurve gleich Null ist, und dieses Glied nur fär die Induktion in Betracht kommt. Ebenso steht die Theorie im Einklang mit. den Versuchen von Rowland, Röntgen und Eichenwald. Gegen das Riemannseche Gesetz hat C lausius?) den Einwand erhoben, dass aus demselben eine ponderomoto- rische Wirkung eines konstanten elektrischen Strömes auf ruhende Ladungen folgt. Um die Sache zu untersuchen, betrachten wir die Wirkung die ein Element ds eines geschlos- senen Stromes auf ein relativ zum Stromleiter ruhendes mwecelektrisehes : Teilehen ausäöbt. In dem Kraftgesetz fallen — erstens die von der Beschleunigung abhängigen Glieder fort, ruZzweitens das Glied schen nur durch das Glied DAKIELes RN 20 = 0 LT SA dt 0v, cr SC NANCCdER ST AR Ce dEN TT Wweil wir AE d v CE | Hör Osdiycna tt vitdsdt 6 R. Malmström. ESR 6 Dj P.S und folglich das Glied Ox Er Ne (ET olÅ os TEE Ner OS NG schreiben können und dieses uber den geschlossenen Strom- kreis integriert den Wert Null ergibt. Schliesslich verschwin- det das elektrostatische Glied, wenn wir zunächst den Leiter als ungeladen ansehen. Es bleibt also das Glied (4) - = Ox To2e uäbrig. Die Geschwindigkeit u ist hier gleich der Geschwin dig- keit der strömenden Elektrizität relativ zum Leiter. Bezeich- nen wir die Dichte der positiven und die gleich grosse der negativen strömenden Elektrizität mit o, die Geschwindig- keiten mit v, und v, und ein Volumelement im Stromleiter mit dS, so haben wir eu? durch O(v,? — va?)dS zu ersetzen. Die von dem Stromelement ausgeäbte Kraft hat demnach das Potential 0(v;? — va?)dS 2rc? Eine solche Kraft wird auch auf die in jedem Leiter befind- liche Elektrizität ausgeubt und hieraus folgt dass alle Leiter in der Nähe eines konstanten elektrischen Stromes geladen werden. Bezeichnen wir also das Potential der ruhenden Elektrizität mit q, das oben angegebene der strömenden Elektrizität mit w, so muss in jedem Leter p + w=konst. Zur Theorie der Elektrodynamik. i sein. Dies gilt aber auch fär den stromfährenden Leiter selbst und in diesem entsteht demnach nicht nur eine Flächen —, sondern auch eine räumliche Ladung mit der Dichte und diese Ladung hebt die Wirkung des Stromes auf ruhende Ladungen auf. Sie entspricht genau der »Kompensations- ladung» die nach der Theorie von Lorentz in jedem -stromfährenden Leiter entsteht, wenn er sich relativ zum Äther bewegt, also z. B. die Erdbewegung mitmacht. Nur ist diese Ladung bedeutend stärker als die nach der Ri e- m an n'sche Theorie entstehende, da sie proportional der Stromstärke und Geschwindigkeit der Erde, während die Riemanmn'sche Kompensationsladung proportional - 0(03-v2) (vi +v2) = il(v, +v2) d. h. der Stromstärke und Ge- EN RR ER PRI ER SSA RR SIR EAA Sn schwindigkeit der strömenden Elektrizität ist. Der Einwand muss somit als widerlegt angesehen werden. Falls die hier versuchsweise skizzierte Theorie sich als durchfäuhrbar erweisen sollte, wärde es von Interesse sein, die von E. Budde erdachten Versuche zur Entscheidung zwischen den Theorien von W. Weber, Riemann und fila u srus auszuföhren: Wärde dagegen die Theorie z. B. nicht zur Erklärung der Versuche von Kaufmann und Bucherer ausreichen, so wird man nicht ohne weiteres die grundlegende Hypotese auf- geben missen, sondern zunächst nur die mathematische Formulierung zu veränderen versuchen in den man etwa nach W. Ritz das Riem an nsche Potential als den An- fang einer Reihenentwickelung betrachtet. Hierdurch wird man wohl ohne Annahme einer veränderlichen Masse aus- kommen können, da ja, wie schon in dem Rieman pn- sche Potential, die elektrische, Arbeitsleistende Kraft von der Geschwindigkeit abhängen wird, während dies in ' !) Ann. Phys. Chem. 30 (1887), S. 100 (cit. nach Ene. d. math. Wissen- schaften Bd V, Art Reiff-Somm erfeld. 8 R. Malmström. der Loren tzschen Theorie bloss mit der magnetischen senkrecht zur Bewegung wirkenden Kraft der Fall ist. Der Zweck dieser Mitteilung war eben nur der, diese Grund- hypotese, dass jedes Elektron einer Äther hat, den es bei seiner Bewegung mitfährt, zur Beurteilung vorzulegen. SE Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. ; Bd LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 4. Undersökning av källvattens radioaktivitet - av GUNNAR NORDSTRÖM. (Meddelanden från fysikaliska laboratoriet vid universitetet i Helsingfors. N:o 31) | I det följande gives en redogörelse över mätningar av ett antal källors radioaktivitet, utförda av mig under loppet av de senaste åren. Av de undersökta källorna befinna sig 14 i Pernå, 7 i Helsinge och 6 i övriga delar av landet. Så litet det undersökta materialet än är, visar det dock tydligt, att medelaktiviteten för källorna inom ett område i väsentlig grad varierar från trakt till trakt. Sålunda är medelaktivite- oten för Pernå mycket större än för Helsinge (och övriga E- delar av landet, i den mån de undersökts). Vid källvattnens undersökning bestämdes halten av radiumemanation medels en bladelektrometer av H. W. ” Schmidt, enligt den av honom angivna metoden 2). En be- kant kvantitet av källvattnet omskakades i ett slutet kärl, som dessutom innehöll en bekant luftvolym. Med kännedom om radium-emanationens absorptionskoefficient i vatten kunde emanationens fördelning mellan luft och vatten beräknas. — Därefter förenades medels gummislangar den luftfyllda, övre delen av kärlet med elektrometerns jonisationsrum, så att en sluten krets bildades, vilken jämväl innehöll en gummiluft- - pump och ett klorkalciumrör. Med tillhjälp av gummiluft- pumpen bragtes luften att cirkulera, så att radiumemanatio- 1) H. W. Sch midt, Phys. Zeitschr. 6, p. 561, 1905. 2 Gunnar Nordström. (LIX nen fördelade sig likformigt över hela kretsen. Då volyms- förhållandena voro bekanta, kunde man beräkna huru stor bråkdel av den ursprungligen i vattnet förhandenvarande emanationsmängden sålunda bragts in i elektrometerns jo- nisationsrum. Den av emanationen i jonisationsrummet förorsakade jonisationen uppmättes sedan genom bestäm- ning av mättningsströmmen: elektrometern laddades, och den tid bladet behövde för att passera ett bestämt stycke på skalan observerades. Som bekant tilltager jonisationen till en början på grund av uppkomsten av en aktiv belägg- ning, når efter c:a 3 13 timme ett maximum och avtager sedan långsamt. Den maximala jonisationen (eller jonisationen av emanationen jämte dess omvandlingsprodukter) utgör det enklaste måttet på den i jonisationskärlet inneslutna ema- nationsmängden, och därför utfördes mätningen 3—4 tim- mar efter det emanationen införts, under vilken tid joni- sationen är nära nog konstant. Gäller det endast relativa mätningar, är den då uppmätta hastigheten hos bladet, minskad med dess hastighet, då ingen emanation förefinnes, ett mått på jonisationen och således även på emanations- mängden i jonisationskärlet. För absoluta mätningar gäller det däremot främst att mäta mättningsströmmen i bestämda enheter, och härför måste elektrometerskalan vara graderad i absoluta enheter (volt) och dessutom instrumentets kapaci- tet vara bekant. Vi skola i det följande anföra huru aktivite- ten beräknas i absolut mått. Betecknas med t den tid elektrometerbladet behöver för sin rörelse från ett delstreck på skalan med volttalet V, till ett delstreck med volttalet V;, är det av emanationen förorsakade voltfallet per sekund Väs = ER där vy, är det naturliga voltfallet det NEe som fås, då ingen emanation är förhanden, och som bestäm- mes genom ett särskilt försök. Betecknas vidare instru- mentets kapacitet (i cm) med k, är den av radiumemanatio- Kl PÅ KA så Xx "$ A N:o 4) Undersökning av källvattens radioaktivitet. 3 nen i jonisationsrummet förorsakade mättningsströmmen i i elektrostatiskt mått 2 i=056,y. 105 E (1— 0572 D)- t ; a) REN MER 300 — 300 Denna mättningsström utgör nu ett exakt mått på joni- sationen i elektrometerns jonisationsrum, men är likväl intet absolut mått på emanationsmängden därstädes, ty jonisatio- nen beror även av jonisationskärlets storlek och form, eme- dan en del av a-strålarna, vilka utgöra den förnämsta orsa- ken till jonisationen, hämmas av kärlets väggar, innan de hunnit utöva sin fulla joniserande verkan. Enligt Duane och Laborde?!) är jonisationen i ett kärl beroende av förhållandet mellan kärlets yta S och volym V, i det joni- salionen är proportionell med uttrycket S 1 — 0,572 Vv där S och V äro angivna 1 cm? resp. cm?3. För ett oändligt stort jonisationskärl är uttrycket lika med 1; i detta fall är varje stråles joniserande verkan fullständig. För att kunna beräkna emanationsmängden återstår ännu att veta huru stor den mättningsström är, som fås efter 314 timme, ifall i ett mycket stort jonisationskärl bringas en enhets- mängd emanation. Denna mättningsström är enligt nyare bestämningar 6,1.106 elektrostatiska enheter, ifall såsom enhet för emanationsmängder tages en curie, d. v. s. den mängd radiumemanation, som står i radioaktiv jämvikt med ett gram radium. Den av en godtycklig emanations- mängd E i ett godtyckligt jonisationskärl efter 315 timme åstadkomna mättningsströmmen är tydligen V 1) W, Duane och A. Laborde, Le Radium 7, p. 162, 1910. 4 Gunnar Nordström. (LIX ; För den elektrometer, som användes vid de här betraktade mätningarna, var S/V = 0,626 cm —!, så att man hade (23 i= 3,92. 108 E. Elektrometerns kapacitet bestämdes åter medels en Harms” kondensator och befanns utgöra 6,3 cm 2). Då kapaciteten är känd, möjliggöra formlerna (1) och (2) (resp. (2 a)) en beräkning av E ur V,—Vz och t, och då = man vidare vet huru stor bråkdel av den ursprungligen i vattnet befintliga emanationen bragts i elektrometern, kan den nämnda emanationsmängden beräknas. Om längre tid förflutit sedan dess vattenprovet togs, bör naturligtvis det funna värdet korrigeras jämväl genom beaktande av att emanationsmängden oavbrutet minskas med 16,5 2, per dygn 2). Härmed har anförts allt, som erfordras för beräkning av den emanationsmängd i curie, som finnes i en bestämd mängd - källvatten. Emellertid angives i regeln aktiviteten hos käll- vatten i Mach e-enheter, och denna enhet uppfattades tidigare av olika forskare olika, så att äldre uppgifter i litte- raturen icke utan vidare äro direkt jämförbara. Numera är emellertid denna obestämdhet avlägsnad, i det man med Mache-enhet förstår en koncentrationsenhet, definierad på följande sätt: man får en emanationshalt uttryckt i Mache- enheter, om man med 1000 multiplicerar den i elektro- statiskt mått uttryckta mättningsström, som den i en liter befintliga emanationen ensam (d. v. s. utan omvandlings- produkter) skulle åstadkomma i ett mycket stort jonisations- rum. Sambandet mellan en Mache-enhet och en curie uttryckes genom formeln 1 Mache-enhet = 3,65 . 10—!0 curie per liter. 1) JfrG. Nordström, denna Öfversigt LVI. 1913—1914. Afd. A. N:o 7. ?) Skulle vattnet undantagsvis innehålla upplöst radiumsalt, så att ny- bildning av emanation äger rum, måste detta särskilt undersökas. a ARR ERT NE ög AVN LR CENT ARE FI Rn ERSTA EE EE Undersökning av källvattens radioaktivitet. 5 FÅ Härmed har redogjorts för den metod, enligt vilken käll- vattnens radioaktivitet bestämdes och uträknades. Resulta- ten äro anförda i nedanstående tabell. Radioaktivi- z AR = tet i Mache- Källans DEN pek nan Socken Tidpunkt enheter mare läge Medel- värde Österviks källa, Kabböle . . . Pernå 5. VI-19121-32;0 > IR > 2. AEA 2 VI. 1912] 34,4 > > > EE a > VI. 1912] 31,4 > > > La RAA 55 X sjS0. VÄL T912) 18,4 ? ; EOS - 30. VIII. 1912] 6,12) AR > > » STENS > 6. t X. 1912] 21,6 » > > RTR » 2P IE, 0 PAS > » > KR a > 5. IV. 1913] 35,4 så > > RN > 30. VIII. 1913| 11,9 » > » ASS » 210-. V: 19151: 35,7 Karlaksholms brunn, Kabböle . » VI. 1912] 32 3 Bellmans brunn, Kabböle . . . > TACO VELT9PZN 125 RS Husvilla bastubrunn, Kabböle . » 13: : VE 19121- 10,6 | MS » » > > CA ba [Cl fe] a : Tillmans brunn, Kabböle . . . » VI. 1912] 4,6 j | frvisa badhusbhruäunnp i, 2.0: ee js » FE NIL 1912] -—-8B)0 | Re Å > > Srbjar Be » EO Ge (öh a ÄB Gl : Källan m. tunna, Kabböle . . . » 30. VIII. 1912] — 6,7 e Roktddens:källa-l;s:.s. sax sc ec sil on se SPE pa I ang få | Foktddens källd 2 mo -: wo: ccs > SVEK LOL >0;0 Tillmans källa, Sondarö. . . . > CS DR (LIP agn Källvik källa, Sondarö . . . . > 4AATAGTIT2rT 61 Nakkallan;- Vatskär : —< C:v. 6 oc » 205 -JATLITQIF FT Husvilla nya brunn, Kabböle. . > 21:-5--5VIT9L01—=12,6 Lill-Särkilaks bergsbrunn . . . > 24. V. 19151 106,0 Hallo bergsbrunn-. .o et sc mere Helsinge |11. V.1912| 0,5?) [EBV IKT SE EE I na NR rr Ve TA > AR PR ae ; Källa i Åggelby nära Vanda å . > Al 11912) 52,7 1) Källan sinar under stark sommartorka nästan fullständigt ut. De låga värdena på radioaktiviteten under sensommaren sammanhänga tydligen härmed. ?) Sådant vattnet säljes i Helsingfors. fb 6 Gunnar Nordström. (LIX : Radioaktivi- | Källans benämning och när- SOCken Tidpunkt Met IS mare läge Medel- värde Källa i Gammelstadsskogen +. .!| Helsinge (11. IX.1912| 21 Vibergs brunn, Åggelby. . . . > 11.7 AX. 191210 2,0 Källali: Ström sketet. rös ns > 18: IX: 19126 Hvitbäcks källa, Haxböle . . . » 195: XETOT4ENIGO ESPOThalsokallan rn sars. Esbo 21. V-1912/CE0505 | > > SA LES en ASA TAG rf eld: SS VE19TSIEENS é Kallnäs kallas" oss ends rande Borgå VEL9K2FTa Riihimäki ; a: ce & ve 360 [-Flausjärvi 1-6: -oVISL9de Reser Rådman Dahlströms rörbrunn . Kuopio 8...” VV. 191210 Runni hälsobrunn . . . . . .| Kiuruvesi | 5. VI. 1912) 13,9 Pähkinämäki källa. . . . . . | Valkjärvi |12. -X.1914| 172 Som medelvärde för källorna i Pernå får man 14,45 Mache- enheter, som medelvärde för övriga delar av landet 2,5 och speciellt för Helsinge 1,8. Trots materialets litenhet fram- träder sålunda olikheten mellan olika trakter mycket tydligt, och det vore otvivelaktigt av intresse att få ett större antal trakter undersökta. Beträffande mätningarnas noggrannhet må följande fram- hållas. Då ett vattenprov tages, antingen neddoppas en flaska i källan eller hälles vattnet så direkt som möjligt i flaskan ?). I vartdera fallet avgår något emanation, och det- samma är förhållandet då vattnet hälles i omskakningskärlet. Denna förlust är icke beaktad vid beräkning av de ovan anförda talen; förlusten uppgår enligt särskilda försök till några procent. En annan felkälla ligger i den omständig- heten, alt man i en gas joniserad av a-strålar får verklig mättningsström endast om det elektriska fältet är mycket starkt. Hos det använda instrumentet var avståndet mellan !) Vattnet hämtat direkt från källan. ?) Ungefär hälften av vattenproven har jag själv tagit, de övriga äro tagna enligt mina anvisningar. I de flesta fall undersöktes minst två prov, - varigenom i resultatens överensstämmelse med varandra en viss säkerhet vanns mot fel vid provens tagande. RER TN, FA Ö a ae sa NINE" HSE SFSR NV ISIR : RS , | un ÄRR UTP TILA VIE LI TERIN, 0 inn 2 ss ÅA N:o 4) - Undersökning av källvattens radioaktivitet. Y den inre elektroden i jonisationskärlet och kärlets yttre vägg 3,7 cm, och då potentialskillnaden var minst 200 volt, var fältet så pass starkt, att strömmens ofullständiga mättning kan göra de beräknade resultaten om endast någon procent för låga. Slutligen ligger en viss osäkerhet i radioaktivitetens beräkning ur försöksresultaten i den omständigheten, att den Duan e-L abordeska korrektionsfaktorn endast är ett empiriskt uttryck, som visserligen konstaterats gälla med god noggrannhet för flere former på jonisationskärlet, men som icke nödvändigtvis behöver gälla för alla. På grund härav var en direkt bestämning för det använda instrumentet av sambandet mellan mättningsströmmen och emanations- mängden i jonisationskärlet synnerligen önskvärd. En sådan bestämning utfördes även med tillhjälp av en radiumnormal- lösning. Bestämningen, för vilken redogöres i nedanstående bihang, gav icke särdeles noggranna resultat, men bestyrka dessa i sin mån giltigheten av den Du an e-L ab ord eska korrektionsfaktorn för den använda elektrometern. Bihang. Jämförande försök med en normallösning. Vid en experimentell bestämning av sambandet mellan mättningsström och emanationsmängd för en elektrometer måste en bekant emanationsmängd införas i instrumentets jonisationsrum, och detta kan ske med tillhjälp av en radium- normallösning. Sådana lösningar levereras även av vissa laboratorier, men lämnas ingen garanti för deras tillförlit- lighet. Den normallösning, som här användes, var framställd i prof. H. W. Sch mid ts laboratorium och levererades av firman Spindler & Hoyer i Göttingen. Enligt upp- gift innehåller den 1,072 . 107? gr Ra. Lösningen befann sig i ett glaskärl av »curieform» !) med tvenne utstående rör- ändar, så att genom densamma kunde drivas en luftström. De båda rörändarna voro ursprungligen tillsmälta, men avbrötos, och rören förenades medels korta gummislangs- stycken med glaskranar. YTSe H: W. Schmidt och H: Nick, Phys. Zeitschr. 13, p. 203, Fig. 2, 1912. 8 Gunnar Nordström. (LIX Utdrives emanationen helt och hållet medels en luftström och får lösningen sedan stå en tid £, är som bekant den före- fintliga, nybildade emanationsmängden E=E,(1 — e” 29). Här äro E, (i vårt fall = 1,072 . 10—? curie) och omvand- lingskonstanten A kända, och sålunda är även emanations- mängden E känd. Genom att evakuera elektrometerns jonisationskärl kan praktiskt taget hela emanationsmängden E överföras i jonisationskärlet !) och sålunda sambandet mellan mättningsströmmen i och E experimentellt bestäm- mas. . Hos den använda elektrometern var emellertid jonisa- tionskärlet icke fullkomligt lufttätt, och därför användes en annan metod, som nu skall beskrivas. Emanationen avlägsnades medels en luftström, och sedan fick lösningen stå t, timmar. Därefter bildades med till- hjälp av gummislangar en sluten krets, som innehöll curie- kärlet och-elektrometerns jonisationskärl, och med tillhjälp av en gummiluftpump bragtes luften att cirkulera, så att emanationen fördelade sig likformigt över luften i kretsen (varförutom naturligtvis en viss del kvarblev i lösningen). Av hela emanationsmängden BE Ed —e At,) kom sålunda en viss del a E, att befinna sig innanför jonisa- tionsrummet, medan den återstående delen (1—4a) E; befann sig utanför sagda rum. Den förra emanationsmängden gav efter 314 timme en mättningsström i', som uppmättes, och för vilken tydligen gäller uttrycket (3) i = ai (1 — et), där i, är den mättningsström, som emanationsmängden E, efter 314 timme skulle ge i elektrometern. Efter bestämningen av 1i' utblåstes emanationen ur jonisa- tionskärlet, och den i den övriga delen av kretsen uppbevarade emanationsmängden bragtes medels gummiluftpumpen till likformig fördelning över hela kretsen. Då detta skedde t; 1) H. W. Sch midt och H. Nick, Phys: Zeitsehr. 13p=LT990dD12: ANN + UREA EEE EEE Pr A N:o 4) — Undersökning av källvattens radioaktivitet. 9 timmar efter emanationens fördelande 1 försökets förra del, ookom emanationsmängden i jonisationsrummet att utgöra all — a)E,e” At, + aE, OS åt), och efter 315 timme erhölls en mättningsström (4) WEST ae nare), som uppmättes. Då ekvationen (4) divideras med (3) fås AL SE Abc z ME kt, (5) IE (F=d)e. SER RE ' i' och i” äro bestämda genom observationer, och sålunda kan a beräknas medels (5) och sedan i, medels (3). Då ju vidare den emanationsmängd E,, som skulle ge mättnings- Strömmen .t,, ar kand (1 vårt fall ="1;072 . 107 8 curie), kan det konstanta förhållandet för elektrometern beräknas. Denna instrumentkonstant anger tydligen den mättningsström, som efter 315 timme skulle förorsakas av 1 curie emanation i instrumentets jonisations- rum. De på angivet sätt uträknade försöksresultaten äro sam- - manställda i följande tabell. RNE t, RÅ a | timmar E | I I 19 3,80 . 10" 0,809 24 d:8L Ira 0,799 41,5 I NASN 0,805 46 SEE ANNA 63 3,53. >» 0,786 64 FS SR LER gr 66 FDA SN | 0,794 66,5 3,58. » 0,790 234 EIDOS ov 0,782 10 Gunnar Nordström. ; (LAX För i/E borde erhållas ett konstant värde oberoende av t,, men som synes blev detta icke fallet, utan erhölls för ilE ett desto mindre värde, ju längre tiden t, var. Detta resultat beror tydligen därpå, att emanation absorberades av de korta gummislangstycken, som förenade curiekärlet med eglaskranarna; härigenom förminskades den effektiva emanationsmängden desto mer, ju längre tiden tf, var. Ge- nom extrapolation för t, =0 bör man emellertid få det riktiga värdet på i/E, och en jämförelse med formeln (2 a) visar även, att det extrapolerade värdet nära nog överens- stämmer med det, som beräknas med tillhjälp av D u an e- Labordes korrektionsfaktor. Härav sluta vi, att sagda korrektionsfaktor med tillräcklig noggrannhet gäller för den använda elektrometern. i Vid de nu beskrivna mätningarna hade man tydligen sam- ma grad av mättning hos urladdningsströmmen som vid övriga mätningar av o-strålars jonisation med instrumentet. Vore mätningsresultaten med normallösningen tillräckligt noggranna, skulle de således korrigera icke blott det fel vid övriga emanationsbestämningar, som beror på korrektions- faktorns osäkerhet, utan även det fel, som beror på ofull- ständig mättning. På grund av de anförda mätningsresulta- tens ringa noggrannhet kunna vi likväl endast påstå att båda dessa fel äro relativt små. — För källvattenundersök- ningarna bör emellertid den vunna säkerheten anses vara fullt tillfyllestgörande. SN proklessor EI): Mae NES t står jag i tacksamhets- skuld för den stora beredvillighet, varmed han låtit anskaffa alla nödiga apparater. > Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. BAIXAELO16-—1917- 5 ATfd: AO Nor5. Etude d'un cliché pris avec le tube polaire de P'observatoire de Helsingfors. Par KaArRL F. SUNDMAN. 1. Pour déterminer la position du pöle entre les étoiles qui lI'entourent, M. A. Donner?) a le premier proposé de photographier la région polaire avec un instrument qui. doit rester immobile pendant toute la nuit. En faisant des poses courtes å des temps convenables, on obtient de chaque étoile une série d'images situées å peu prés sur un cercle dont le centre est Fimage idéale du pöle du ciel. Si Pon corrige les coordonnées des images pour I'action de la réfraction, de I'aberration, de la précession, de la nutation et de PFinclinaison du cliché, les points ainsi obtenus doivent étre situés exactement sur un cercle ayant son centre dans un point qui correspond au påle. Mais, si instrument ne reste pas immobile pendant la nuit, on ne peut obtenir la position du pöle que si son mouvement est suffisamment bien connu. La méthode indiquée a pourtant été peu essayée. Seul M. H. Jacobi?) a publié une étude d'un cliché pris avec F'astrographe de F'observatoire de Helsingfors. M. Jacobi avait trouvé des indications d'un mouvement de l'instrument. En général on ne peut pas supposer qu'un réfracteur reste immobile pendant une nuit, méme s'il est solidement båti. Pour obtenir la plus grande immobilité, , M. A. Donner a fait construire pour VFobservatoire de Helsingfors un A. Donner, Ueber die Herstellung von Photographieen zur Bestimmung der Lage des Himmelspols..., Öfv. af Finska Vet. Soc. Förh, XXXIX, (1897). ?) H. Jacobi, Photographic Researches near the Pole of the Heavens, Bull. de PAcad. Imp. des Sciences de St. Pétersburg, T. IX N:o 1 (1898). 2 Karl F. Sundman. (LIX instrument spécial pour lequel feue Mille Caroline Bruce avait donné les fonds nécessaires. Dans ce travail je discute un cliché pris avec cet instrument. 2. L' instrument se compose d'un tube semblable au tube photographique de P'astrographe et de mémes dimensions, qui est attaché å la surface supérieure d'un pilier qui se compose de quatre grands blocs de granit placés Fun sur I'autre. -Ils sont cimentés ensemble et avec la roche qui sert de base. Comme objectif on emploie I objectif de I'astro- graphe. On F'attache å un anneau qu'on peut tourner autour de I'axe optique du tube. Au moyen d'une graduation tracée sur lI'anneau, on peut placer F'objectif de telle facon qu'une dispersion éventuelle produit la méme action quand on photographie å des époques différentes de 'année. Pour protéger Vlinstrument contre des variations brusques de température, on l'a entouré tout entier, sauf I'objectif, d'une couverture de carton épais qui toutefois ne touche pas å instrument. Les poses se font par un obturateur å iris placé en avant de P'objectif, mais ne touchant pas non plus å instrument. De cette manieére l'instrument est tout entier isolé de I'action des forces extérieures. Seule la variation de la température et un mouvement de la roche peuvent chan- ger la direction par rapport å la terre. Un thermométre attaché au tube montre comment varie la température au voisinage de F'instrument å PFintérieur de la couverture de carton. En vertu du mouvement diurne des étoiles pendant les poses, leurs images sur les clichés ne sont pas rondes, mais forment de petits arcs de cercle. On suppose que les milieux de ces arcs sont les positions des images des étoiles au milieu des temps de pose correspondants. On a pourtant å craindre des erreurs personnelles variables quand on mesure ces arcs avec un micrométre, et cela surtout si les arcs sont longs. Il est pour cette raison avantageux de ne pas faire les poses plus longues que ce qui est nécessaire pour obtenir une' image mesurable. D'un autre cöté on obtient des images faibles, difficiles å mesurer et peut-étre déformées par une sensibilité inégale dans les diverses parties du cliché, si F'on emploie des temps de pose trop courts. Comme la meilleure WEE REGRACN:0 5) Etude d'un cliché polaire. SJ durée de pose varie avec la grandeur de V'étoile considérée, il n'est possible d'obtenir de bonnes images que pour un petit nombre d'étoiles. La netteté des image varie aussi beaucoup selon la transparence de Pair. 3.-Pour cette étude j' ai choisi un cliché, pris la nuit du 1 avril 1916, qui offre les meilleures images qu'on puisse obtenir. Sans doute le temps entre la premiere et la dernieére expo- sition n'est que de 7" 42", et il eut été préférable d'avoir un cliché embrassant des expositions pendant un temps plus long. Mais, comme les clichés obtenus pendant un temps plus long ont des images plus mauvaises, j'ai pourtant choisi le eliché en question. Dans le tableau I on a réuni les données concernant le cliché. Les poses ont toutes duré 40". Sur la graduation de F'anneau de PF objectif on lisait 138”. Les poses 1—13 sont faites par M. N. Pipping, les suivantes par moi. Tableau I. G Temps sidéral au Température Numéro Hicue der Janos Barométre de la pose TRIST År (réduit å 0") 1916 Avril I, du tube extérieure Ban S mm 1 8 35 50.0 2208 3.0 757.5 af 2 41 50.0 220 + 3.0 757.6 | 3 47 50.0 + 2.8 + 3.0 157.1 4 53 50.1 PS +3.0 757.8 5 TÖETESN505 + 2.55 + 1.7 758.3 ol 6 11 50.6 2205 + 1.7 758.4 7 17 50.6 SER +1.6 758.5 f 8 11N3Sr SS + 2.15 + 0.15 759.4 e)! 9 ER LÄRD ES las + 0.0 759.6 | 10 47 51.1 20 + 0.0 1759.7 11 13 51 -51.6 LITA = 1.0 760.3 ln 10 GE +1.7 SEE 760.4 13 7 SI SIG =E 760.4 - 14 35: 52.2 SES 20 761.1 e)! 15 41 52.2 12 SE 761.1 li6 ATS TEA ES =21 761.2 | 17 165 SNB + 0.8 = El 761.8 | 118 11-508 +0.8 30 761.9 19 TIGA 210.805 I 230 762.0 dl Y 1 4 Karl F. Sundman. Pour pouvoir mesurer des coordonnées rectangulaires je copiai sur le cliché le réseau N” 181, dont j'ai déterminé séparément les erreurs. Jai mesuré chaque coordonnée deux fois, la seconde aprés avoir tourné le cliché de 180”. Entre les étoiles qu'on pouvait voir sur le cliché j'en ai choisi sept portant les numéros 1, 5, 6, 7, 8, 17, 21, dont on pouvait mesurer toutes les images et qui se trouvent aussi sur les autres clichés que jail Pintention d'étudier. Dans les tableaux qui suivent on trouve les coordonnéés x- et y des diverses images exprimées en mm. Pour les obtenir on a pris la moyenne des deux mesures, et on les a corrigées pour les erreurs du micrométre et du réseau. Tableau des 3. (LIX I ON: ERE 1 5 6 7 8 17 21 | pose 1 0.8661 | — 25.1327 | 19.2903 | 31.4493 | 19.4044 | — 60.4392 | — 37.3643 9 0.4928 | — 25.2189 | 19.9850 | 32.2079 | 20.5977 | — 59.8011 | — 37.9667 3 0.1246 | — 25.2874 | 20.6435 | 32.9359 | 21.7474 | — 59.1292 | — 38.5449 4 |— 02531 | — 25.3376 | 21.2903 | 33.6374 | 22.8925 | — 58.4220 | — 39.1001 5 1— 50095 | — 24.2461 | 27.4603 | 39.8796 | 34.8582 | — 47.2569 | — 43.9399 6 |— 54171) 24.0213)|27.8337 | 40.1977 | 35.6871 | — 46.1305 | — 44.1774 7 |— 58223 | 23.7662 | 28.1851 |40.4916 | 36.4940 | — 44.9614 | — 44.3849 8 |—10.9978 | —18.7930 | 30.5714 | 41.3550 | 44.1117 | — 27.7672 | — 44.7022 9 |—11.3798 | 18.2907 | 30.5761 |41.1949 | 44.4695 | — 26.3120 | — 44.5391 10 |—11.7498 | — 17.7709 |30.5644 | 41.0045 | 44.7894 | — 24.8447 | — 44.3484 11 |—16.1938 | — 9,6074 | 28.1382 | 35.6595 | 45.7755 | — 4.9307 | — 39.5394 12 |—16.4945 | = 8.8991|27.7819 | 35.0377 | 45.6042 | — 3.3710 | —39:0042 13 |—16.7798 | = 8.1720|27.4089 | 34.3950 |45.3934 | — 1.8148 | — 38.4411 14 |—19.8029 | — 1.9342 | 20.5290 | 23.6399 | 39.5729 | — 17.7680 | — 29.2440 15 |—19.9711 | — 2.7357 | 19.8678 | 22.6538 | 38.9016 | ' 19.1927 | — 28.4046 16. |—20.1313 | — 3.5528 | 19.1842 | 21.6555 | 38.1942 | — 20.6014 | — 27.5582 17 |— 21.2954 | — 14.0562 | 8.9285 | 7.1485 | 26.4752 | 36.8808 | — 15.3715 18. -|— 21.3071 | — 14.8425 | 8.0472 | 5.9527 | 25.4080 | — 37.9583 | —14.3657 19 |—21.3086 | — 15.6131 | 7.1711 | 4.7441 | 24.3124| 38.9968 | — 13.3597 Etude d'un cliché polaire. 5 Tableau des y. 1 5 6 7 8 17 21 1 11.1129 | — 6.7644 | -—29.2355 — 32.3448 | — 48.2867 | — 26.4616 20.5645 2 11.2850 | — 5.96638 | — 28.5686 | — 31.3604 | — 47.6108 | — 27.8841 Sa 3 11.4357 | — 5.1641 | — 27.8894 | -- 30.3650 | — 46.9117 | — 29.2948 18.8670 4 | 11.5902 | —4.3357 | — 27.1894 | — 29.3364 — 46.1710 | — 30.6797 18.0060 5 12.5977 5.3655 | — 17.6287 | — 15.8447 | — 35.1773 | — 45.5777 6.6944 6 12.6072 6.1362 | — 16.7574 | — 14.6427 | — 34.0995 | — 46.6524 5.6947 Hart reul2.6147 6.9213 | — 15.8735 | — 13.4297 | — 33.0040 | — 47.6919 4.6923 8 EIS O 6220) Rr0D 2.6260 | — 17.1562 | — 58.2024 | — 8.6464 9 11.5799 | -16.8705 | — » 2.3269 3 8189 EG 15.8511 | — 58.7580 |— 9.6592 10 11.4301 17.4917 | — 1.8845 (5.0677)| — 14.5374 | — 59.2784 | — 10.6654 Al 8.6197 24.1924 10.2176 20.2629 3.0271 | -- 62.3994 | — 23.0925 12 8.3424 | 24.5785 11.1003 (21.3276) 4.3711 | — 62.3601 | — 23.9664 13 8.0582 | (24.9661) 11.9672 22.3925 5.7195 | — 62.2755 | — 24.8276 14 3.7642 | 28.0316 22.2080 34.3685 22.3228 | — 57.5301 | — 34.4703 15 3.3905 | 28.1148 22.8837 35.1247 23.5023 | — 56.8954 (— 35.0758) 16 3.0233 | 28.1895 23.5448 35.8541 24.6642 | — 56.2181 | — 35.6561 17 |—2.1040 | 27.1610 30.3845 42.7961 37.7777 | — 44.3391 | —41.0397 18 |— 2.5073 | - 26.9385 30.7535 43.1183 38.6055 | — 43.2087 | — 41.2805 19 |—2.9116 | 26.6825 31.1061 43.4043 39.4022 | -—— 42.0474 | — 41.4895 Les parenthéses indiquent que les coordonnées qu'elles renferment ont été difficiles å mesurer avec précision. Comme on le voit par le tableau I, les poses sont faites en six groupes avec un intervalle d'environ une heure et demie. Chaque groupe contient trois poses faites avec un intervalle de six minutes entre chacune. Pour mieux mar- quer le premier groupe, j' avais aprés la troisiéme pose pris encore un quatrieme sans avoir Vintention de mesurer les images qui y figurent. Pour obtenir une exactitude plus grande, je me suis pourtant décidé plus tard å les mesurer aussi. 6 Karl F. Sundman. (CI 4. Pour diminuer le nombre des quantités ou des équations å traiter, nous réduirons les coordonnées x ou y des images d'une étoile dans le méme groupe en une seule. En effet, Fintervalle de temps entre la pose du milieu de chaque groupe et les autres poses de ce groupe étant si petit que les corrections que nous avons å ajouter aux coordonnées de chaque image peuvent étre regardées comme égales pour toutes les images de la méme étoile et appartenant au meme groupe, on peut, des coordonnées d'une image, calculer ses ecoordonnées si elle était prise en méme temps que la pose du milieu. Si FI'on fait les poses symétriquement autour de la pose du milieu, ou si I'on réduit toutes les poses å la moyenne arithmétique des instants des poses, on voit que toute correc- tion qui est foncetion linéaire des coordonnées ou du temps est complétement prise en considération quand on forme la moyenne arithmétique des coordonnées réduites et qu'on y applique la correction qui correspond å cette moyenne. Pour faire la råduction il faut savoir Vintervalle de temps entre les poses et les coordonnées du pöle sur le cliché. Soient x, y les coordonnées rectangulaires d'une étoile sur le cliché au temps O et x,, y, les coordonnées de la méme étoile au temps 0O,. En désignant par G et H les coordon- nées du pöle et par 0 la distance de F'étoile au pöle, on peut calculer V'angle u, G et H par les formules i ty LC =—12 0 sin ÖAR (ut EN 1) ; 2 2 | Tr 2 0 sin Pr: (u FN [G=X—0 cos u = x,—0 cos (u+ O,—0), | H=y—o0 sin u = y,—0 sin (u+ 0,—0). En faisant usage des poses 2 et 18, je tire des coordonnées des diverses étoiles pour G et H les valeurs suivantes: A N:o 5) Etude d'un cliché polaire. 4 Etoile G H mm mm 1 — 5.8003 —2.8926 5 — 5.8025 — 2.8950 6 —5.7985 —2.8949 ih —5.7966 — 2.8907 8 —5.7948 —2.8960 LZ — 5.8028 —2.8932 21 —5.7912 —2.8973 Moyenne —35.7978 — 2.8942 En faisant la moyenne on a donné aux coordonnées de F'étoile 5 le poids +. Les coordonnées du pöle ainsi déterminées mm G=— 95.7978 H=—=— 2.8942 sont assez précises pour le calcule des coordonnées x, et y, de P'étoile å Finstant O, au moyen des coordonnées x et y å Pinstant O. Comme G et H sont grands, il est avantageux de changer l'origine des coordonnées de telle facon que les coor- données du pöle soient petites. Par rapport å une origine ayant les coordonnées G et H, on peut calculer les coordonnées & et 2 de F'étoile au temps 0, au moyen des formules 8) x—G—2 (2—6) sin? 4 (0,—0) — (y—H) sin(0,—0), N=y— H-i (26) sin (0-0) — 2 (y-—H) sin4(0,—0). Si les valeurs vraies de G et H étaient GFÉAG, H+A H on voit que les valeurs ainsi calculées de 3 et 2 devraient recevoir les corrections AS=—AG+2AG sin 1(0,—0)+AH sin (0,—0), An=—AH— AG sin (0-0) + 2AH sir 34(0r—0). Les termes de A&å et A7n qui contiennent sm: (0,—0) sont en général insensibles. En effet, ils sont plus petits 8 Karl F. Sundman. (LIX que 0.0001 mm. si AG ou AH sont plus petits que 0.0250 mm et 0,0 plus petit que vingt minutes de temps. Les termes qui contiennent sin (0O,—0) peuvent dans les mémes conditions atteindre å une grandeur de 0.0022 mm. Mais ils ont des signes contraires pour deux poses prises I une autant de temps avant O, que P'autre aprés O0,. En formant la moyenne des valeurs de & ou 1, tirées de telles poses symétri- ques on voit donc que les termes de A3 et A» qui contiennent sin (0,—0) n'influent pas sur la moyenne. Comme les termes — AG en Ab et —AH en Am correspondent å un déplace- ment de l'origine qu'on peut négliger, un voit que, dans les conditions indiquées, les formules (3) sont assez précises. Pour faciliter les calculs il sera avantageux de choisir les instants des poses tels que sin (O,—0) soit p. ex. 0.01, 0.02, 0.03 ... Comme il est indiqué dans le tableau I les six groupes sont désignées par a, b, c, d, e et f. Dans le groupe a VF'instant de la pose 2 est pris comme 0,. Dans les autres groupes O, est l'instant de la pose du milieu. Les valeurs de AG et AH que nous trouverons plus tard sont si petites que leur action sur la quatrieme pose et par celle-ci sur la moyenne des quatre poses du groupe a peut étre négligée. Dans les tableaux suivants on trouve la moyenne des coordonnées & ou 1 réduites comme il a été décrit aux instants de la pose de milieu du groupe. Pour abréger nous dirons que 5 et n sont les coordonnées aux instants de pose a, b, (03 el OR Tableau des &. Pose 1 5 6 77 8 17 21 6.2940 | 31.0176 | 25.7773 | 38.0023 | 26.3867 | — 54.0050 | — 32.1669 b 0.3811 | 29.8158 | 33.6317 | 45.9980 | 41.4870 | — 40.3277 | — 38.3783 c |— 55793 | 24.0882 | 36.3765 | 46.9932 | 50.2661 | — 20.5149 | — 38.7409 d | — 10.6940 | 14.6940 | 33.5818 40.8384 | 51.4006 2.4261 — 33.2046 ge f- 141739 3.0576 | 25.6639 | 28.4540 | 44.6976' 24.9909 | — 22.6096 tf |1—15.5094 | — 9.0416 | 13.8499 |-11.7489 | 31.2034 43.7531 | — 8.5698 SAR a Viale d Etude d'un eliché polaire. Tableau des N. 21 a 14.1751 | — 3.0708 | — 25.6771 | — 28.4693 | — 44.7191 | — 24.9920 22.6160 b 15.5043 9.0373 | — 13.8619 | — 11.7475 | — 31.2065 | — 43.7565 8.5897 c 14.4737 | 19.7626 0.0668 6.7451 | — 12.9570 | — 55.8648 | — 6.7643 fr od 11.2368 | 27.4783 13.9924 24,2284 7.2684 | — 59.4644 | — 21.0727 |; e 6.2883 | 31.0129 25.1789 38.0186 26.3967 | — 53.9994 | — 32.1804 I f 0.3866 | 29.8283 33.6500 46.0109 41.4987 | — 40.3135 | — 38.3845 j En formant les moyennes ci-dessus, les valeurs des 1 — qu'on a tirées des valeurs de y entre les parenthéses, ont recu le poids 3; toutes les autres le poids 1. Je considére pourtant les valeurs de & et 2, ci-dessus comme ayant toutes le méme poids. DeSian ons par Ej cp ce... > Nä Ye ces moyennes pour une étoile et par &», 1» les valeurs de E et n pour la méme étoile i å la pose v. Les tableaux II et III donnent pour chaque étoile ? VA NEF ISIN AO les differences (en unités de la quatrieme décimale) entre fölesrö et 7, dun groupe et leur moyenne. Les différences - appartenant å un 7 ayant recu le poids 1. en formant la moyenne sont entourées par des parenthéses. Ja Tableau II. 1 5 6 7 8 17 21 |Moyenne GE LE re EE ÅN DIG RE EST fal 1 ad Rn 1 [RESET NE MS a | — 34 —.9]) +55 | +34 | +88 | +171:— 207] +19 r 2 ENN ENE | SI EA 5 ES BE ES 1 4 1 a SS (ONES Ta ET 1 fr AN | | | I I lä | + 9 15 + 7 +2) + 2) + 3 —-17 + 7 Er OR EEE Enl EA pöl et HERE fö fer 1 fe 59 ISS 0 ör Eb (a (RS TS EE a Å +20 | +47 | +30 + 6 RE 15:| —- 641, 31.) — 11 SSR en al 0 EO EG nr sa EN 2 RESA 1 1 2 fe fl le Ae 1 MAR) MS 143 | 461) — 4] 15.) — 10) —16| Fil) 18 ff Karl F. Sundman. (LIX Moyenne ön da | + 2 | —32 | — 6 | —10 0| —15 | +34 | — 4 Ej öd | —27 | +29 | —21 | —23 | +14 | + Pole NR fs fal +26 | + 4) -+26 | ++320) FIL + HL MER Sy åe | — — 49 | —33 | —19 | —27 | —29 | —19 | —26 öst Ee +45 | +17 | —24 | +18 | — 4 | +28 I +12 Gl6RmrSe + 4 | +17 | +43 I + 8 | +33 | —10 | +14 En, åf | —36 | — 8 | +F 2| —32 | —63 | —41 | —20 | —28 Sa & | + 1) —31 | —49 | +16 | +24 | +30 | +I9l FI fo Er | 385 | +40 | +47 415 | 438) FIL RS Tableau III. 1 5 6 1 8 Il 21 Moyenne Mm Ha | F17 | +117| +16 | + 391 +20 | +22 | +83 | —+45 HN Na | F41 1 — 13] +F27 I + 311 +25 | +21 | —21 | +16 N3— Na | —51 | —121| —17 | — 611 —44 | —33 | —50 | —54 Nm Na | — 8| + 16] —26 | —- 8 — 1| —10 | —13 | — 7 Ns—4b | +H29 | + 61 +32 | — 27) —11 | +22 1 —30 | +11 Ne Nb | —29 | — 69) —13 | — 10| F121 —17 | — 8) —19 m—7 | — 1]+ 8 —201 + 37] — 21 — 5 | +37 | + 8 Ns— Ne | —20 | — 15| +89 | + 76| +65 | — 4 | —44 | +2 far fen) a a 2 20 No Ne | F15l— 71 —94 | (112) —66 | F 4 | +50 | —23 ma Hd | +F10 1 + 231 +33 + 61) +11 | +32 | —201 +21 Me Na | — 21 — 56 | +21 l(— 66) —31.1 — 6 | + 5 ES m3 Na | — 7 | + (67)) —55 | — 27!) +21 | —26 | +H14 | — 7 Ma Ne | FA2 JF 27) 39 EF 201 KE TO EERN Nise | —36 | — 39| —10 | + 3) — 21 —18 | (—12)| —17 Me He | F24 | + 131 —30 1 — 231 + 6) F271 — 61] + 2 MN | — 241 + 4) Fall + 260 +H42 | + 1 +15 |] +U Me Nf | + 31 + 441 —23 1 + 16) +10 | —10 | -18) + 3 Ho 7 | FAI) — 48) 9 43) Ar FP LORIEERR EN FRE dre aabeesläR TS LE LÄG da A N:o 5) | Etude d'un cliché volaire. 11 Les instants des poses, G et H sont si bien connus que leur incertitude ne peut produire qu'une erreur de quelques unités dans les tableaux II et III. Par suite la partie princi- pale des differences dans ces tables ne peut provenir que des erreurs de mesure et d'un mouvement de Finstrument entre les poses d'un groupe. Si le nombre des étoiles était plus grand on pouvait considérer les moyennes dans la derniére colonne comme provenues de la dernieére cause. Bien qu'on voie une certaine allure de négatif å positif dans les differences en 5 et de positif å négatif dans les différences en », je les considére pourtant comme provenant des erreurs de mesure, car il parait tout å fait impossible que F'instrument trés solide se soit déplace entre les poses d'un méme groupe. On pourrait encore peut-etre comme explication de ce fait songer å une réfraction variant en vertu de la présence de FPobservateur dans le pavillon de Finstrument pendant les poses d'un groupe. En considérant les differences comme des erreurs accidentelles, on irouve que la somme des coordon- nées 5 ou 17) des sept étoiles mesurées se détermine des mesures avec une erreur probable égale å 0.0012 mm. 5. Le cliché était ajusté de telle sorte qu'il était perpendicu- laire å I'axe optique; allant de I'origine des coordonnées x et y au centre optique de Fobjectif. Nous voulons obtenir les coordonnées & et 12 sous la supposition que le cliché serait perpendiculaire å I'axe du monde allant approximativement du point avec les coordonnées G et H au centre optique de Fobjeectif. En choisissant convenablement l'orientation des axes des coordonnées $ et 2 ainsi que F'échelle commune, on trouve que ce changement de PFinclinaison du cliché produit en 3 et 2 les corrections AE =—(GS+H 3 n)sin 1” +... sj An= AGENT N) SIMA FSE Nous n'avons écrit que les termes sensibles de ces correc- tions. Nous avons de plus supposé que G et H sont exprimés en millimétres ou en minutes d'arc, car sur le cliché un millimétre correspond assez exactement å une minute d'arc sur le ciel. 12 "Karl F. Sundman. (LIX Les axes sur le cliché sont orientés de telle maniére que lI'image d'une étoile qui a un angle horaire de 0? et de 907. se trouve å peu prés respectivement sur I'axe des $ et V'axe des n. Supposons queles axes de $ et 7 soient orientés de telle maniere que les immages nommées se trouvent précisement sur ces axes, et soient &', n” les coordonnées d'une étoile si la réfraction n'agissait pas. Par les formules aisément obtenues &'=(1+ksin 1') S—k cot q +3 cot? 9 k sin 1” 5) — cot & ($? (2 +cot? 9å) + n?) k sin? 1”, | 7 =(lFk sin ln ES W/cotg kism oi q est la. latitude' du eu; on-peut” caleuler/övetyjtdes valeurs données de $ et ». Dans ces formules on suppose bien ' entendu- que $, 1, Set 4” sont exprimesken minutes d'arc, et que la réfraction R du pöle au moment de la pose est exprimée en minutes d'arc par la formule 6) R=k cot q. En calculant k pour les poses différentes selon les valeurs respectives du barométre et du thermométre, on doit encore prendre en considération que k est de st; plus grand pour les rayons photographiques que pour les rayons optiques. k peut encore varier selon la couleur de PFétoile. Il n'est pourtant pas nécessaire de corriger de cette maniére 5 et 1, compleétement pour l'action de la réfraction. On peut négliger tout terme qui reste le méme pour chaque étoile et chaque pose, car il est compensé par un changement de V'origine. On peut également négliger tout terme qui ne produit qu'un changement constant de VFéchelle. Soit k, une valeur moyenne de k, et faisons kak oc ARK. Pour prendre la réfraction en considération, nous n'appli- querons å $ et 12 que les corrections ad Bäst Etude d'un cliché polaire. 13 dö = Akeot9t ösin UV (Ak+ koot? 9) — cot q (8? (2 + cot? q)-+12) k sin? 1”, di = HA ksin 1'—>6 1 cotq ksin?1/. 6. Nous aurons encore å considérer V'action de la précession, de la nutation et de V'aberration. L'aberration diurne peut étre négligée, car elle ne change que Pl origine d'une quantité constante. Une partie de PF'aberration annuelle donne un changement de Féchelle que nous pouvons négliger. Nous cherchons en premier lieu la situation du pöle entre les places apparentes des étoiles å un instant 0O,, qu”il est le mieux de choisir voisin de la moyenne des divers temps des poses. En posant 8) fecosy=20".05 AA +AD, EK BEE AG: ou AA, AB, AC et AD désignent Paceroissement des constantes besseliennes en 24" aux environs du temps 0O,, on peut calculer les corrections des coordonnées des étoiles photographiées å instant Ö pour la precession, la nutation et la partie restante de I'aberration par les formules AE OTO 2 & cos (7+ 0), 9) 24 O—0, |an € sin (y-+F 0). Les temps sidéraux 0 et O, doivent y tre exprimés en heures. 7. En appliquant toutes ces corrections et en choisissant pour 0, la valeur (5 EN RR sjal 2! on obtient les valeurs définitives suivantes de & et Y. (LIX 14 Karl F. Sundman. Tableau des & définitifs. Pose 1 5 6 7 8 17 21 a 6.3025 | 31.0287 | 25.7876 | 38.0140 | 26.3970 | — 54.0007 | — 32.1617 (SD 0.3855 | —29.8234 | 33.6396 | 46.0074 | 41.4956 | — 40.3262 | — 38.3771 c |— 5.5796 | 24.0910 |36.3808 | 46.9988 | 50.2718 | — 20.5164 | — 38.7438 d |—10.6971 | 14.6934 | 33.5835 | 40.8410 | 51.4045 2,4239 | — 33.2093 e |—14.1798| 23.0533 | 25.6622 |28.4517 | 44.6985 | —24.9886 | — 22.6160 f |—15.5180 |— 9.0497 | 13.8443 | 11.7431 | 31.2000 | —43.7506 |— 8.5778 Tableau des 1 définitifs. Pose 1 5 6 7 8 17 21 a —|14.1760 | —3.0699 | — 25.6763 | — 28.4688 | — 44.7184 | — 24.9903 | — 22.6166 b —|15.5048| 9.0378 | —13.8617 | — 11.7474 | — 31.2064 | — 43.7548 8.5899 c "> |14.4739 | .19.7631 0.0669 | 6.7454 | — 12.9572 | — 55.8634 | — 6.7641 d |11.2367| 27.4787 | -13.9926] 24.2290 7.2686 | — 59.4636 | — 21.0723 e- | 6.2884 | 31.0133 | +25.7796| +38.0196 | -26.3976 | —'53.9993 | — 32.1795 1 f 1 03872] 29.8290| —33.6511| 46.0123| 41.5002 | — 40.3135 | — 38.3833 Pour déterminer la position de I'axe des & et V'échelle, j'ai calculé en partant des lieux des étoiles 8 et 21 dans le catalogue de M:lle C. E. Furness2) (ou elles ont les numéros 191 et 392) les & et m. En les comparant aux valeurs ci-dessus, on trouve que en moyenne 1 mm. sur le cliché correspond å 0'.99858 sur le ciel et que I'axe des & supposé ci-dessus forme un angle de 0? 8'.5 avec lP'axe des & sur le cliché. Cet écart est si petit qu'on peut employer partout les & et 1) sur Ile cliché pour calculer les corrections ci-dessus nommées. 3. Soient 3u, nu les coordronnées approximatives et Su tu Nutyn les coordinées par rapport au pöle cherchées de la uw:éme étoile au temps 0? que nous déterminerons plus tard. 1) C. E. Furness, Catalogue of stars within two degrees of the north pole, Publication N:o 45 of the Carnegie Institution of Washington (1905). BIACN:o 5) Etude d'un cliché polaire. 15 Soient G, et H, les coordonnées approximatives et G,+g, | H,+h les coordonnées & et » cherchées du pöle. Désignons encore par SR hn et NG le temps observé au milieu de la É pose », sa correction au méme instant et les coordonnées définitives obtenues plus haut pour PF'image de la u:eéme é€toile å la pose v. Comme seules les differences des temps — corrigés entrent dans les calculs des positions des étoiles aux différentes poses, nous pouvons Ssupposer ou VI Sp p v 10) 4 a ou la virgule sur le signe 3 marque que la quantité w” doit tre supprimée en faisant la somme des w”. Posons enfin Tv =0-—-0?, v MG = Su GÖS Nu Sin T Sn LÖR CSA 11) fc ER Su Sin SR cos t'—H,, WE=N255: | v==a, b, C, En considérant xu, Yu w?,w", ... comme les inconnues å déterminer, nous aurons pour la pose a) les équations de conditions Xp COS T' — Yyp Sin T” + Na vw + g= mi, v 12) 3 sin-t” TFT yucos T'—Spl = wF h==nh, v (EL 2 et pour les autres poses 16 Karl F. Sundman. (LIX Ly COS Ty— Yu SOL a w-TIg= My 13) dög SUN. BY. SF Yu COS fen y”+h I (ER ZAO ] v == CAR NR Nous déterminerons maintenant les quantités K et 0Ö par les équations - sin 0? = Y sin O», 14) 4 (MET Dj | COSIOT= EN COSON hJ d'ou il suit que v v = sin T”= = sin (0”—09”) = 0, KE COST l » En désignant par M le nombre des étoiles et par N le nombre des poses, on trouve les équations normales suivantes:' ( Nr, +t Kg9= =(m, cost + ny, sin Tr), ; föra ; . v | Ny, + Kh = = 14 COST rn sin T'), rT MT LÅ v v = v | K=, + MNg += Zip] = ETM, uu pu u ; 16) 24 | K>=y,+MNh—+ >= sS (=E sö — Ev = FEN u u Sr 17) (= i nu) + (FE Eh R(w FEV ) = sfön, — nm”) — S|ön —nm | jellutan Nu u) En TS up u u ou 18) RE (Ev? ar (1.') klen e É FEST FEN RPS 5 Ä N:o 5) Etude d'un cliché polaire. En sommant les N-—1 équations (17) et en soustrayant de chacune des équations (17) la N:eéme partie de F'équation obtenue, on élimine Z'w” et on peut employer au lieu des z ” mémes équations les suivantes: il 2 y CRT en RE RE 19) i Se É 2 ls fr fa Sv cv V ie SRA = En Nu NE ÖR 9. Pour notre cliché nous avons obtenu Or 1226 HIA K = 4.7354 Selon une détermination préliminaire je pose (en mm.): fö, =— 8.2921 m = + 13.1154 S&S; = + 19.7787 1; = + 24.0938 cs; = + 35.6721 ne = + 7.1781 JE; = + 44.7853 nr, = + 15.7998 Es = + 51.8407 ng =— 2.8881 SR 7 = — 58.7799 Sa = SE 36.6770 UPS — 14.1816 G,=— 0.0030 H,=— 0.0067 En se servant de ces valeurs on trouve que les quantités MD je nu ont les valeurs qui se trouvent dans les tableaux sui- vants (en unités de la quatrieme décimale). Tableau des m” u' ler 3 | SER ; i; & | 1 + 58 =43 = | = TE =S 5 + 103 — 54 HOS =! I 6 + 64 — 48 =33 RA — 56 SS 7 + 14 = —=55 222 = + 65 8 SV ST — 61 "4 — 54 SER 17 — 1 + 6 — 37 = RS — 27 21 EN 0 =17 | =412 +19 4 63 2 N Karl F. Sundman. (LIX ä 18 Tableåau des nu: Etoile a | b c d e | ji | I | 1 + 922 EA NG — 20 2599 | SOC | 5 NR NG 9 — 43 SEO 6 GAS 99 3465 ER — 20 + 82 7 SER 265 =59 TES 2 gal +23 ST re fue NE 22055 AGT FE 7 AIG dk ="50 = 1200 +98 ES I 92 ESA ER — 31 SN q” = 10 w” et en admettant comme dans la formation des équations : 050555 230) ci-dessus que. les observations sont de méme poids, on normales obtient les équations 6x, - Kg = (0 dö =E JAN = 6 xx. + Kg Or K= 6 xx, + Kg = 6 xx, + Kg = Ökar = KO — J9, 6:44 + KAS 6, RRD 67 + KISSA 6 uy, KN 6 y; — Kh = +7, 6 Ur Kas 6 ya + Kh = + 9, KE xy— 2.219? —5.56q"—9.38y" — 13.14q" —16.28q! +42.9 = TLLG, K Eynu+313g? + 5.15q" + 5.769? + 4.879" + + 2.609! + 42h =+188, et les combinaisons des équations normales de la forme (19) sont 125.7 q" + 5.509 — 0.45 h = + 96, 125,7!" 2219 LD ST S kb = ; : j j Etude d'un cliché polaire.. 19 lö ge LOFg AST — 415, BURRE. TNE 4 58 Rag IS EZ De ces équations on tire les valeurs les plus probables suivantes : gt 0; h= + 10, Vi EL = LE lg — ie oo ll =ElLl7=E LE 10, Us Ja 6 YE 00 Yan = Lå ESO ATS EE 2 ft ae STA ER RA gp og .S0 Comme PFunité des &” vaut ici 0.00001 en mesure absolue ou 05.138, on en tire que les corrections des instants de pose sont å une constante prés yt 4 05.13, yt — 05.46, yu? == 05.07 w” == — 05:67; a (06, ww! = -— 0526: Ces valeurs qui comprennent les erreurs du chronométre et les erreurs des instants de pose ont une grandeur qu'on peut attendre a priori. Les valeurs les plus probables laissent entre les 5 et 1 observés et calculés les differences contenues dans les ta- bleaux suivants. Résidus en $. (Observation-calcul). KT Sätolle >] - a b Rh NE I SSR SA f | | | TAN R 1 36 ARN IS OR I DR EDA ar He SÖ | BET dSr [se sAN RA ar BONE RE == 19 skdn Sf 2 JAG SA ENE EIN a RS or SSE ON SES IA ör SR FS ST SIGN ELEN [för RA a 1 I AFA ar Re FR IE ST a SINNE AS Höjder IG NR |, = AO ns a SRS EE LA TAN fr Bi 2 SRA FS 2 [SN BA SÖ JR i (DRESS RR FEST ENSE RE BE NR SEE RON AE NN AE SEI Moyenne | + 55 | — 19 —33 | — 1 — 15 + 16 20 Karl F. Sundman. (LIX Réesidus en Y- Étoile a b CASE Ed | e | f IR ER en a nee AG RR 5 | — 223 Ar 4070) TR EEE 6 | 36-01) — 490 54 | 2 SNS ENS | 7) — 40) 51 440 SF R6 ER ESR 8 | —23 | 44 | —14 | — 5 | — 2 | +40 17 SEGRA ROR 065 — 80 = + 90 21 2 190083 68 SE LON |. - Moyenne | + 4] + 1911 =38 ER Si I'on suppose que ces erreurs sont accidentelles on en tire que PFerreur probable d'une observation est égale å + 0'.0032. On trouverait de plus que lerreur prob. dere etwy rest=EF0Or001-5 » » Age nn = 0000E En regardant les résidus on y voit pourtant une erreur systématique dans les résidus des étoiles d'une méme pose. Les moyennes des résidus d'une méme pose ont une erreur probable égale å +0'.0008, et peuvent étre considérées comme les erreurs systématiques du centre de gravité des sept étoiles mesurées. Les causes principales de telles erreurs sont des réfractions anormales et des mouvements de PFinstrument pendant la nuit. Pour trancher la - question de leutsorgmenmje vais étudier d'autres clichés. Remarquons aussi que Pon peut, d'apres les recherches de Mi AmDIommjiemS)mnme Sheen la distorsion du champ de F'objectif. Jai encore essayé si les erreurs systeématiques disparaissaient si I'on suppose que le cliché a eu une inclinaison vers I'axe optique. Le résultat a été négatif. !) A. Donner, Détermination des constantes nécessaires..., Acta Soc; Scient. Fenn. Tom. XXI N:o 8 (1894). i WESken 07 j | ER SSEESEER IOFS SSREA SRSKGPE SYRE ERTERA SR FEVER Där Etude d'un eliché polaire. 21 10. Les valeursles plus probables des coordonnées des étoiles å Pinstant 9, c'est å dire öu + Lu et Nu + Yu Sont données dans le tableau suivant dans les colonnes x et y. | Etoile XL | yu | z 1 — 8.2932 | + 13.1148 5 FIG I - 240932 6 + 35.6710 LS 7 + 44.7843 +15.7993 SEE NGEE NESS dG — 2.8887 RSS RARSE00108 — 58.7806 21 — 36.6780 JA J822 Ces coordonnées définissent en méme temps la position du pöle entre les positions apparentes des étoiles å instant 09. Par rapport au centre de gravité des étoiles ici considé- rées on trouve que la position du pöle est obtenue avec une emeuriprobable: de-0::0008-=-07.05: ; On peut remarquer que les étoiles ici mesurées n'ont pas une situation avantageuse par rapport au pöle. Il n'est pas possible, sans changer I'instrument, de corriger ce défaut par le choix d'autres étoiles, parce que les images de celles-ci sont mauvaises. On pourrait peut-étre essayer de rendre le chåssis mobile autour d'un axe dont la direction passerait å peu prés par le point du pöle sur le cliché, et de tourner le chåssis pendant-la pose par un mouvement d'horlo- gerie. Aprés la pose on le tournerait å sa position primitive. De cette maniere on obtiendrait des images rondes et on pourrait faire la pose si longue qu'on obtiendrait un nombre suffisant d'étoiles autour du pöle. On doit pourtant trouver une méthode pour contröler que le chåssis a toujours la méme position pendant les poses, ow du moins pour mesurer comment varie sa position. Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 6. Om sambandet mellan pyro- och piezo- elektriciteten hos turmalin. Av KaArL F. LINDMAN. Av den kvalitativa överensstämmelsen mellan de hos vissa kristaller iakttagna pyro- och piezoelektriska företeel- serna drogo redan piezoelektricitetens upptäckare, bröderna J. och P. C urie 2), den slutsatsen, att dessa båda slag av elektricitetsalstring kunde återföras till en och samma orsak, nämligen kristallens deformation. De sammanfattade sålunda sina iakttagelser i följande sats: »Quelle que soit la cause déterminante, toutes les fois qu'un cristal heémiédre å faces inclinées, non condacteur, se contracte, il y a formation de pöles électriques dans un certain sens; toutes les fois que ce cristal le dilate, le dégagement- d'électricité a lieu en sens contraire». Fullkomligt samma åsikt uttalades kort därpå av Röntgen ?). Av en av honom verkställd experimentell undersökning av kvartsens elektriska egenskaper fann han det framgå såsom högst sannolikt, att den på mycket olika sätt — vare sig genom värmeledning, strålning eller tryck- förändring — alstrade elektriseringen kunde tillskrivas en gemensam orsak, nämligen en förändring. av de hos kri- stallen på något sätt alstrade spänningarna. Såvida denna NET: och P: Curie, Compt. rend. t. 91;'p. 294; 1880; ?) W. C. Röntgen, Wied. Ann. 19, p. 513; 1883. | Karl F. Lindman. (LIX uppfattning bekräftades genom fortsatta forskningar, vore det enligt Röntgen lämpligast att sammanfatta de ifrå- gavarande företeelserna under den gemensamma benäm- ningen piezoelektricitet. Genom Röntgen s såväl som hans föregångares under- sökningar hade dock blott det kvalitativa sambandet mellan pyro- och piezoelektriciteten blivit fastställt. Den exakta prövningen av nyssnämnda hypotes erfordrade såväl nog- granna kvantitativa bestämningar som en fullständig teori för piezoelektriciteten. Denna allmänna teori utvecklades av Voigt år 18901): Voigt fann, att försettestorbfental kristallgrupper hypotesens riktighet följde utan tillhjälp av observationer redan av teorins första grundantaganden medelst en enkel symmetribetraktelse. Om man med sann ' pyroelektrisk verkan förstår den, som skulle alstras hos en kristall genom likformig uppvärmning vid upphävd defor- mation, kan en sådan uppträda endast hos sådana kristaller, som sakna ett kristallografiskt symmetricentrum. Frågan, huruvida sann pyroelektricitet i verkligheten förekommer ens hos dessa kristaller, kan dock besvaras endast med stöd av erfarenheten, varvid bör observeras, att en eventuell saknad av sann pyroelektricitet hos en enskild kristall utan symmetricentrum (t. ex. turmalin) icke ännu bevisar, att nämda egenskap även skulle saknas (vara omärkbar) hos alla andra dylika kristaller. Emedan det erbjuder oövervinneliga praktiska svårig- heter att genom yttre krafter upphäva den deformation, som alstras hos en kristall genom uppvärmning — vilket förfarande teoretiskt vore det enklaste — är man för den här framkastade frågans besvarande hänvisad till en kom- bination av teori och erfarenhet. På denna omväg hava Riecke och Voigt?) undersökt den brasilianska turma- linen i det här berörda avseendet (turmalinen hör som bekant till de kristaller, som vid likformig uppvärmning visa den starkaste pyroelektriska verkan). Genom försök hade ') W. Voigt, Abh. Ges, d. Wiss. Göttingen. 36; 1890. ?) E. Riecke o. W. Voigt, Wied. Ann. 45, p. 523; 1892. A N:o 6). — Pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin. 3 CE Riecke tidigare bestämt det specifika elektriska momen- tets tillväxt vid en temperaturstegring av 1” C. Med använd- ning av de av Voigt experimentellt funna värdena på turmalinens = elasticitetsmoduler bestämde Riecke och Voigt genom en gemensam undersökning denna turmalins piezoelektriska konstanter, definierade genom de av Voigt teoretiskt uppställda formlerna, varigenom det blev dem möjligt att beräkna det specifika elektriska momentets för- ändring vid en godtycklig deformation. Med tillhjälp av Pfaff's värden på turmalinens termiska dilationskonstan- ter beräknade de nyssnämnde forskarne den av dem använda turmalinens deformation för en grads temperaturstegring. De voro sålunda i besittning av alla de data, som voro erfor- derliga för beräkning av den tillväxt, det specifika elektriska momentet erfor vid 1 grads temperaturstegring, ifall, såsom Curieoch Röntgen antagit, den pyroelektriska verkan betingades uteslutande av deformationen. Oaktat det värde, man sålunda erhöll, vunnits genom en kombination av ett ganska stort antal olika fysikaliska konstanter av olika noggrannhetsgrad, 'var dess överensstämmelse med det av R i ec ke direkt funna värdet så pass stor — det var endast c:a 109, större än det sistnämnda — att Riecke och Voigt häri sågo en bekräftelse av antagandet, att någon sann pyroelektricitet icke existerade. I en senare avhandling, i vilken denna slutsats under- kastades en förnyad prövning, har Voigt?) emellertid kommit till ett motsatt resultat. Det syntes framför allt betänkligt, att de många konstanter, av vilka man gjort bruk i den senast berörda undersökningen, icke alla vunnits genom försök med en och samma kristallindivid, i det att såväl pyroelektricitetskonstanten som de termiska dilations- konstanterna hänförde sig till kristaller av annat ursprung än -elasticitets- och piezoelektricitetskonstanterna, vilka sist- nämda bestämts för en och samma kristall. Det hade tidi- gare undgått, V oigt och Riecke; att det av Pfaffs värden på turmalinens termiska dilationskonstanter, som 1 W. Voigt, Wied. Ann. 66, p. 1030; 1898. 4 Karl F. Lindman. i (FX hänförde sig till dilatationen vinkelrätt mot kristallografiska huvudaxeln, starkt avvek från det av Fizeau enligt en noggrannare metod funna motsvarande värdet. Voigt hade därför numera föranstaltat en undersökning av den av honom tidigare i annat avseende undersökta turmalin- kristallens termiska dilatation, vilken utförts av P ulfrich och Kellner i Jena med användning av de hjälpmedel, Zeiss optiska verkstad därstädes erbjödo, och givit till resultat värden, vilka väsentligt avveko från de av Pf aff erhållna. Enligt vad V oöigt påvisade i sin nya avhandling, är det för besvarandet av frågan om den sanna pyroelektricite- tens existens hos turmalin icke nödigt att känna det absoluta värdet på dess pyroelektricitetskonstant, ity att redan känne- domen om förhållandet mellan denna och en av de piezo- elektriska modulerna för sådant ändamål är tillfyllest. Det ifrågavarande spörsmålet går enligt V oi gt ut på en under- sökning av värdet på kvantiteten 4, definierad genom lik- heten J=V— (S11F S12)03 — 251301 + ($3301 — $1303)2031/833 i Saa(S11F 512) — 2518” i vilken kvantiteterna s,, (h = 1, 2, 3; k = 1, 2, 3) beteckna elasticitetsmoduler, da, och dgz tvenne piezoelektriska modu- ler, a, och as de termiska dilatationskoefficienterna | mot och || med huvudaxeln, u en mot ds3g och v en mot modulen för den totala pyroelektriska verkan proportionell kvantitet. Allt efter som A skiljer sig från noll eller är lika därmed, före- finnes sann pyroelektricitet eller icke. I förra fallet anger förhållandet 2/, den bråkdel av den totala pyroelektriska verkan, som motsvarar den sanna pyroelektriciteten. Värdet på det i uttrycket för I ingående förhållandet 93:/5,, be- stämdes av Voigt genom nya omsorgsfulla försök, vid vilka kristallpreparat av samma ursprung som de av honom förut i andra avseenden undersökta kommo till användning. De värden på de i formeln för A ingående kvantiteterna, på vilka Voigt stöder sin slutliga beräkning av A resp. 4/,, j A N:o 6) Pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin. d äro, uttryckta delvis i villkorliga enheter och hänförda till en medeltemperatur av + 22,2” C, följande. v=7645; u= 30,2; 031/833 = 0.129; NO sa —1,0:10-7; 833 = 0516 1077; $33 = 6,12. 107. 526 LÖNN 0 SLÖ Vid räkningens utförande fann Voigt: å | 1 = 645—529 = 116 och således ;l FÅ 116 =S — = 0,18 SE v 645 d. v. s. icke mindre än 18 eller i runt tal 20 procent av den vid turmalinens uppvärmning alstrade elektriska verkan kunna enligt detta resultat icke återföras till en verkan av defor- " mationen och måste därför uppfattas såsom en sann pyro- elektrisk verkan, vars existens hos turmalin härigenom enligt Voigt blivit påvisad. Orsaken till det härifrån avvikande resultat, till vilket V oigt och Riecke tidigare kommit, kan enligt den förre icke sökas i onoggrannheten hos det av Riecke bestämda värdet på turmalinens pyroelektricitets- konstant utan endast i användningen av Pfaffs värden för dess termiska dilatationskonstanter, vilka, såsom ovan redan framhållits, väsentligt avvika från de Pulfrich- Kellner'ska värdena. Beräknar man nämligen modulen för den »falska» pyroelektriciteten med användning av de sistnämnda värdena på dilatationskonstanterna, erhåller man för densamma värdet 0,98, medan det av Riec ke erhållna medelvärdet för den totala pyroelektricitetens modul utgör 1,23. Differensen utgör sålunda 209, av det sistnämda vär- det, vilket synnerligen väl överensstämmer med V oigt's nyss nämnda resultat. 1) Genom beräkningens upprepande med användning av ovanstående konstanter har jag erhållit 3 = 645—525 = 120 och således kv ==0:186= c:a 0,19. 6 Karl F. Lindman. (LIX Förekomsten av sann pyroelektricitet, vilken Voigt genomgående beaktat även i den av honom utbildade termo- dynamiken för acentriska kristaller, står enligt samma for- skare i överensstämmelse med den av honom omfattade på elektronhypotesen baserade föreställningen om orsaken till: de pyro- och piezoelektriska företeelserna. »Vi kunna nämli- gen icke», säger han 2), »tänka oss elektronerna i molekylen såsom varande i vila; men om de oscillera kring jämvikts- lägen och denna rörelse påskyndas vid stigande temperatur, synes också en förändring av jämviktslägena själva med temperaturen naturlig. Men då anordningen av elektroner- nas jämviktslägen bestämmer det molekylära momentet, är därmed även en förändring av detta moment blott och bart genom temperaturförändring given». Gentemot beviskraften av V oi gt's försöksresultat hava dock vissa tvivel blivit uttalade av Lissauer?). Den: huvudsakliga osäkerheten hos dessa försök ligger enligt den sistnämnde i den av Voigt utförda pyroelektriska under- sökningen, i det att uppnåendet av noggranna värden vid användning av en mycket liten temperaturintervall synes honom mycket svår, varjämte försöksmetoden (svängningar ' av turmalinen i olja) eventuellt även kunnat genom upp- komsten av friktionselektricitet medföra ganska betydande fel i resultatet. Om man icke i likhet med V oi gt antager turmalinens elektriska moment för små temperaturföränd- ringar vara lineärt beroende av dess orsak (molekylernas dislokation samt företeelserna inom molekylen) utan utgår från ett visst annat antagande, enligt vilket detta beroende icke mera är Iimeärt, kommer. man enhotöETSSamemis undersökning av den piezoelektriska modulens förändring vid turmalinens avkylning från + 19 ”C till den flytande luftens temperatur till det resultat, att någon sann pyro- elektricitet icke existerar, men då det senare antagandet !) W. Voigt, Lehrb. d. Kristallphysik, p. 923; 1910. ?) W. Lissauer, Die piezoelektrische Erregung des Quarz und Tur- malin bei der Temperatur der flässigen Luft, Inaug. Diss., Mänchen, 1907. — Emedan detta arbete tillkommit under Röntgens ledning, torde de. däri uttalade åsikterna få anses omfattade även av den sistnämnde. Sr A N:o 6) Pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin. vå icke a priori kunde anses för mera berättigat än det förra, hade Lissauer för erhållande av klarhet i denna fråga påbörjat en undersökning av även det pyroelektriska mo- mentets förändring vid en motsvarande temperaturföränd- ring (vid avkylning till den flytande luftens temperatur). Några resultat av denna senare undersökning har jag dock icke sett offentliggjorda. Beträffande de nyssnämnda mot V oigt's försök gjorda invändningarna, framhåller V oigt i sin Lehrbuch der Kristallphysik (p. 927; 1910), att han finner det osannolikt, att felkällor, sådana som de av Lissauer omnämnda, skulle förekommit vid hans försök. Såsom jag i min i Societetens »Acta» nyss publicerade undersökning av turmalinens termiska dilatation !) påpekat, begagnade sig Pulfrich vid uträknandet av resultaten av K ellner's tidigare nämnda observationer rörande turma- linens termiska dilatation av de av Reimerdes funna värdena på den såsom jämförelsekropp använda kvarts- ringens dilatationskoefficienter, vilka värden emellertid, enligt vad jag i ett tidigare arbete genom försök med samma kvartsring påvisat, äro icke oväsentligt för små. De P ul- "frich-Kelln er'ska värdena på turmalinens utvidgnings- DS koefficienter måste därför även vara något för små, vilket även direkt bekräftats genom min egen nyssnämnda under- sökning av turmalinens termiska dilatation. Härtill kommer anm vatt. den temperatur av 22,20, till vilken V oigts ovannämnda undersökning av sambandet mellan pyro- och piezoelektriciteten hos turmalinen hänför sig, faller icke obetydligt utom gränserna för de temperaturintervaller, för vilka de Pulfrich-Kellner'ska dilatationsformlerna blivit härledda (för a, 41,0” — 52,5” och för &; 33,5” — 50,5”), vilket även av Voigt framhållits såsom medförande en viss osäkerhet hos de av honom använda dilatationskoeffi- cienterna. Enligt de av mig genom försök med samma prof. Voigt tillhöriga turmalinkristall, som tidigare undersökts av P ul- frichoch Kellne r, funna dilatationsformlerna, av vilka 1 Karl F. Lindman, Acta Soc. Scient. Fenn., t. 46, N:o 6; 1916. 8 Karl F. Lindman. (LIX den för ao, gäller för temperaturintervallen -LF 9” till + 327” och den för ag för intervallen + 6” till + 320”, har man för temperaturen — 22,2” C a, — 3,782 . 1078 och as= 8,s7a . 108. Med användning av dessa värden och de ovan anförda vär- dena på de övriga i formeln för A ingående kvantiteterna erhåller man 1 = 645—568 — 77 och AES il - == 0,119. vy 645 Den sanna pyroelektricitetens hos turmalin procenttal har sålunda härigenom reducerats från det av V oigt angivna värdet 18 (egentligen 18,e eller i runt tal 20) till endast 11,9 eller till i det närmast samma värde som det av V oi gt och R i ec ke tidigare funna, av vars ringa storlek de slöto, att någon märkbar sann pyroelektricitet överhuvudtaget icke existerade. Frågan om dess existens, vilken såsom Voigt framhållit har ett stort teoretiskt intresse 1), synes sålunda böra underkastas en revision med beaktande av felen hos de vid beräkningen av 2/, använda konstanterna. Med stöd av de observationsdata, som meddelas iV oigt's och Riecke's ovan åberopade arbeten, ävensom de i min uppsats om turmalinens termiska dilatation anförda av olika observationsserier erhållna värdena på dilatationskoefficien- terna för en temperatur av + 20” C har jag beräknat det s. k. medelfelet hos var och en av dessa konstanter ?) även- 3 I sin Lehrbuch der Kristallphysik p. 920 framhåller V oi gt, att de pyroelektriska verkningarna hava jämväl ett praktiskt intresse, i det att en förändring av en kropps temperatur och speciellt frambringandet av en olik- formig temperaturfördelning erbjuder ett bekvämt och inom piezoelektrici- tetens område ofta använt medel för alstring av spänningar och deforma- tioner inom en kropp. ?) Medelfelen hos kvaåntiteterna sj, ha erhållits genom att multiplicera deras av Voigt (Wied. Ann. 41, p. 722; 1890) angivna sannolika fel med fr A N:o 6) Pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin. 9 som dettas inflytande på AX resp. 100 4/,. Resultatet av dessa beräkningar framgår av följande tabell, i vilken den mot ett medelfel e hos en given konstant svarande föränd- 3 100 AX ringen av 100 2/, betecknats med AA | : Vv Å | ; EE : Aj 3 A v v TNE 05 Ib Wöo8. 1077 11 000 u + 0,2 —F 0,6 Str jus 001EET0 0,0 Br =0,09 10 05 af + 98 SA 0,026 . 10 0,8 RA ER00t 10: 2 ERE EG sa [EO = Or + ds/5,, + 0,002 F03 SE 0,008 20 0,0 Medelfelet hos värdet på 100 24/, är alltså 0,52 40,62 +0,52 +0,32 40,32 +0,8? — 1,3, CIN S-mMan har 100 > v Beträffande felen hos &, och ag, bör anmärkas att vid deras beräkning icke tagits någon hänsyn till onoggrann- heten hos den vid dilatationsförsöken såsom jämförelse- kropp använda kvartsringens axiala utvidgningskoefficient, vars medelfel enligt vad jag i min undersökning av denna rings utvidgning påvisat !) i föreliggande fall (t=22" C) utgör vidpass + 0,05. 1076. Emedan det härav betingade felet hos turmalinens utvidgningskoefficienter är av unge- fär samma storlek ?), kunna dessas totala medelfel upp- skattas till resp. 107"]/0,002+0,0o52 = 0,10 . 108 för a, och 107 2]/0,042+0,052 = 0,06 . 1079 för as. Då emellertid orsaken till 3/,. De övriga konstanternas medelfel ha beräknats på sedvanligt sätt en- Et tet... ligt formeln e=+|/ 5 En skilda värden och e&,, &, &... deras avvikelser från medelvärdet. 1) Det sannolika felet hos kvartsringens enligt formeln II, a) i nämnda undersökning för t=20? beräknade axiala utvidgningskoefficient utgör + 0,037 . 108. ?) Jmf. förf:s arbete »om turmalinens termiska dilatation», p. 10. , i vilken n betecknar antalet en- 10 Karl F. Lindman. = (DK att felet hos a; är mindre än det hos a, sannolikt till någon del beror på en olika gruppering av de observationer, som ligga till grund för de för a, och a, härledda formlerna 2), 'skola vi här antaga, att det totala felet hos ag är lika stort som det hos «a,;, d. v. s. = 0,10 . 1076. De genom dessa totala fel hos a, och «gg alstrade felen hos ART belöpa sig dock v icke till mera än resp. + 0,5 och +0,s. Någon väsentlig ökning av medelfelet hos procenttalet 11,9 kan sålunda icke erhållas genom beaktande av de totala felen hos utvidgnings- koefficienterna (i stället för + 1,3 erhåller man för nämnda fel värdet + 1,5). Det ifrågavarande procenttalet kan dock i verkligheten vara betydligt mindre noggrant, än vad beräkningen av medelfelet angiver. De i den ovanstående tabellen anförda värdena på e stöda sig i allmänhet på ett ganska litet antal observationer (i flere fall endast tre) och äro därför icke synnerligen tillförlitliga, vartill kommer, att de eventuellt förekommande systematiska felen — såsom varande obekanta — alls icke kunnat beaktas 2). Om man t. ex. i stället för de av endast tre observerade värden bildade medelvärdena »v = 645 och u = 30,2 gör bruk av de extrema observerade värdena v=4638 och u= 30,4, minskas redan procenttalet 100 2/, från 11,9 till 10,3. Genom räkning med övriga i formeln för 4 ingående kvantiteters extrema värden kan denna procent ytterligare väsentligen reduceras, men . dock icke, enligt vad jag funnit, bringas att helt och hållet försvinna. Det vore av särskild betydelse att genom försök utröna, huruvida genom turmalinens rörelse i det vätskebad, som Voigt använde vid bestämningen av den pyroelekt- riska modulen, verkligen, såsom Lissauer förmodat, alstras en märkbar elektrisk potentialdifferens. Förekomsten av en dylik skulle redan sannolikt vara tillräcklig för att ') Jmf. förf:s arbete >»om turmalinens termiska dilatation>, p. 14. ”) För den piezoelektriska konstanten &Ö,,, som ingår i det i formeln för ) förekommande förhållandet 821/5,y hava såväl J. och P. Curie som Lissauer överensstämmande erhållit värdet — 5,3 X TO SAG g. s.-enh., medan Voigt's och Riecke's motsvarande värde är — 5,71 X< 100 ABe träffande konstanten 3;,, synes denna hava blivit bestämd endast av de sistnämnda. f j A N:o 6) Pyro- och piezoelektriciteten hos turmalin. 11 kullkasta slutsatsen om den s. k. sanna pyroelektricitetens existens (hos turmalin). Så länge något dylikt systematiskt fel hos Voigt's och Riecke's undersökningar icke blivit påvisat, måste man åtminstone anse det för möjligt, att c:a 129, av den hos brasiliansk turmalin vid en temperatur av + 22” C alstrade pyroelektriciteten icke kunna återföras till plezoelektricitet. Den endast genom nybestämningen av dilatationskoefficienterna alstrade reduceringen av detta procenttal från det av Voigt angivna värdet (c:a 20) till det nyssnämnda måste dock i betraktande av att värdet icke erhållits direkt utan genom en kombination av en mängd olika av skilda observatörer utförda konstantbestämningar, vid vilka systematiska fel icke synas uteslutna, anses ägnad att i ganska väsentlig grad minska tillförlitligheten av Voigt's slutsats om den sanna pyroelektricitetens existens, synnerligast som teorin icke heller fordrar, att en sådan i märkbar grad förefinnes, och Lissauer, såsom tidigare nämnts, vid användning av ett något annat uttryck för det elektriska momentet än det av Voigt använda genom sina försök icke kunnat konstatera någon sådan. Zusammenfassung. Wie ich in meiner Arbeit uber die thermische Ausdehnung des Turmalins nachgewiesen habe, sind diejenigen Werte der Dilatationskoeffizienten des Turmalins, welche V oigt in seiner letzten Untersuchung tuber die Beziehung zwischen der Pyro- und der Piezoelektrizität bei diesem Kristalle benutzt hat, etwas zu klein, welches zur Folge hat, dass das von ihm angegebene Prozent der sogenannten wahren Pyro- elektrizität bei Turmalin — der einzige Stoff, bei dem man bisher eine solche nachgewiesen zu haben glaubt — reduziert werden muss. Dieses Prozent ist nach ihm = 18 oder rund - 20 (durch Wiederholung seiner Rechnung mit Benutzung der von ihm angegebenen Konstanten habe ich als Resultat die Zahl 18,6 bekommen). Unter Benutzung der von mir gefundenen Werte dieser Ausdehnungskoeffizienten, welche dureh Versuche mit einem aus demselben Turmalinstäcke AVE Vv FA geschnittenen Wiärfel erhalten worden sind, dessen elastische pyro- und piezoelektrische Konstanten V oigtund Riecke fräher bestimmt hatten, ergibt sich, wie in dem obigen Auf- satze nachgewiesen wird, fär das erwähnte Prozent der Wert 11,9 oder beinahe derselbe Wert (10) wie der von Voigt und BR iec ke in einer fräöheren Untersuchung erhaltene, auf Grund dessen geringer Grösse sie damals den Schluss zogen,' dass in Ubereinstimmung mit einer von J. und P. Curie und von Röntgen ausgesprochenen Ansicht eine wahre Pyro- elektrizität von merkbarem Betrag äberhaupt nicht existiere. Weil der durch zufällige Versuchsfehler bedingte mittlere Fehler der erwähnten Prozentzahl (11,9) nur etwa 1,5 beträgt, muss man es also, wenigstens so lange als irgend wWwelche systematische Fehler bei den der Rechnung zu Grunde gelegten Konstantenbestimmungen nicht mit Sicherheit nachgewiesen Wworden sind, för möglich halten, dass etwa 12 Prozente der bei brasilianischem ”Turmalin bei einer Temperatur von + 22”C erregten Pyroelektrizität nur durch Temperatur- änderung bedingt sind und sich somit nicht auf Piezo- elektrizität zuröckfähren lassen. Wenn man aber in Be- tracht zieht, dass die betreffende Prozentzahl nicht direkt erhalten wWorden ist, sondern auf einem Umweg durch Kombi- nation vieler von verschiedenen Beobachtern ausgefährten Konstantenbestimmungen, bei denen systematische Fehler nicht ganz ausgeschlossen sind, scheint jedoch die nur durch eine Neubestimmung der Dilatationskonstanten bewirkte Reduzierung dieses Prozentes von dem von Voigt ange- gebenen Werte zu dem zuletzt erwähnten die Zuverlässigkeit der V oig tschen Schlussfolgerung von der Existenz wahrer Pyroelektrizität nicht ganz unwesentlich zu verringern, zumal da Lissauer durch Benutzung eines von dem Voigtschen etwas abweichenden Ansatzes fär das elekt- rische Moment des Turmalins auf Grund seiner Versuche uber die piezoelektrische Erregung dieses Kristalles bei Abkählung bis zur Temperatur der flässigen Luft auf ein Fehlen wahrer Pyroelektrizität geschlossen hat. Helsingfors, September 1916. = 12 Karl F. Lindman. (LIX | BSR rt NN > Vs VPA EDDAN AE NEN RAR NIRRS EA HR NiN Vr TO ARENAN Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd LIX. 1916—1917. Afd. A. N:0 7. Redogörelse för fortgången af de astrofotogra- fiska arbetena å observatoriet i Helsingfors under tiden Juni 1915 till Maj 1916. Af ÅNDERS DONNER. (Meddeladt den 23 oktober 1916) Astrografen har till följd af kriget fortfarande icke varit uppställd, hvarför några fotografiska upptagningar icke kun- nat göras. I personalen har under året den förändring inträdt, att herr A. Franck under sommaren 1915 afgått från sin assistentbefattning. Jag begagnar detta tillfälle att till herr Franck uttala min stora tacksamhet för den osparda möda och det intresse, hvarmed han skött sina åtaganden, samt för det omsorgsfulla arbete, han därvid presterat. I herr Fran ck's ställe inträdde såsom assistent från början af oktober 1915 magister J.E. Ren holm. Antalet deltagare i arbetena har från september 1915 ökats genom att filosofie magistern fröken Gurli Helin,: som äfven under en tidigare period tagit del i dem, anställts att biträda vid beräkningarna. Mätningar. I FÖRKTarna INCH Ferlin, ch... Set en back, AV So hl ström och R. Helin hafva dagligen från september till 2 Anders Donner. (KIX maj varit sysselsatta med plåtars utmätning, och hafva under året medhunnit 27 plåtar, innehållande tillsammans 15,712 stjärnpositioner, eller således 582 stjärnor i medeltal för plåt. Att antalet mätta stjärnorter är omkring 3,000 större än vanligt beror, utom af den vana de mätande för- värfvat sig under flera års praktik, däraf att några af plå- tarna äro synnerligen stjärnrika, med ända till 1,260 stjär- nor. Där nämligen stjärnorna ligga tätare, inträffar det oftare att samma inställning på strecken kan användas för flera stjärnor, hvarigenom tidsbesparing ernås och således under viss tid flera stjärnor mätas. Hela antalet hittills utmätta plåtar stiger, när detta års resultat lägges till de föregåendes, till 909, och antalet mätta stjärnorter till 241,907. Hvarje plåt innehåller således i medeltal 266 stjärnor. Samtliga de under året mätta plåtarna hafva sitt centrum vid + 44 graders deklination och återstå blott några få plåtar vid detta gradtal numera att mäta. De nu mätta 27 plåtarna — och tvänne därtill — har jag genomgått och jämfört med den för samma region upp- rättade kartan samt därvid utmärkt och numrerat de stjär- nor, som borde mätas, samt uppskattat deras storleksklasser. Doktor R. Furuhjelm har om sina arbeten vid stereokomparatorn meddelat: »Såsom i tidigare årsredogörelser framhållits, har jag med stereokomparatorn ärnat utföra tvänne serier af egenrörelse- besltämningar, nämligen 1:o) uppmätning och' beräkning af alla de egenrörelser inom Helsingfors-zonen, som vid en genommönstring af plå- tarna med blinkmikroskopet upptäckas; såsom erfarenheten vidhandengifvit, komma härvid att medtagas åtminstone flertalet af de stjärnor, hvilkas egenrörelser äro > 0”.05 per år; 2:0) preliminär uppmätning och beräkning af alla egen- rörelser > 0”.5 per år. [EE TIRPER SEE SE TE Sgt SA add Vv EE SP + EEE EEE EA AR tpr gr a 8 I per REN : / AES A N:o 7) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 3 Beträffande den första uppgiften har tidigare omnämnts, att början gjorts med de regioner inom Helsingfors-zonen, hvilkas centra ligga emellan 9" och 12" i rectascension och att mätningarna för denna del af zonen slutförts under ' närmast föregående arbetsår. Under detta år hafva reduk- tionerna vidtagit och fortskridit så långt, att relativa kon- stanter för de nya clichéerna i förhållande till de gamla bestämts för samtliga regioner, hvarefter kvantiteterna Az och Ay eller idealkoordinaternas förändringar samt Ae och AJ eller de ekvatoriala koordinaternas förskjut- ningar samt ur dessa de årliga egenrörelserna u, och us beräknats för hvarje enskild region. Bildandet af medel- talen af resultaten för sådana stjärnor, hvilka tillhöra flere än en region, samt beräkningen af de totala egenrörelserna och positionsvinklarna återstodo ännu vid arbetsårets slut. Hvad åter vidkommer uppsökandet och uppmätningen af de egenrörelser, hvilka äro > 0”.5 per år, hade vid arbets- årets slut ungefär hälften af zonen i detta afseende blifvit genomgången. Med stereokomparatorn hafva under året 2 nya föränder- liga stjärnor funnits. Observationerna rörande dessa och två tidigare funna hafva publicerats i Societetens Öfversigt under titeln »Fyra nya föränderliga stjärnor». Dessutom har en föränderlighet förmodats hos ett antal andra stjärnor, hvilka ännu icke blifvit slutligt undersökta.» Beräkningar. Härledningen af stjärnornas rätvinkliga koordinater på grund af mätningarna i hvartdera läget af plåten taget skildt för sig har följt mätningen af samma plåt tätt 1 spåren, hvarigenom straxt en kontroll erhållits ur öfverensstämmel- sen mellan resultaten från hvartdera läget, så att, om nödigt, nymätning genom samma person som utfört den första mät- ningen omedelbart kunnat ske. Beräkningarna hafva utförts INTRO kara NN: Ökbkedd Dn, od. Sten bha ck, Ano Soh is ström och R. H elin, hvarvid i regeln den som mätt en plåt äfven beräknat densamma; såsom hemarbete har dock 4 Anders Donner. (LIX fröken N. Helin öfvertagit beräkningen af en del plåtar mätta af fröken R. Helin, som sålunda fått mera tid ledig för andra arbeten. Under året har den nämnda ope- rationen utförts för 33 plåtar samt för y-koordinaten af pla: Alla öfriga af den vid observatoriet fungerande byrån för de astrofotografiska arbetena under året utförda beräknin- gar hafva hänfört sig till bearbetningen af de plåtar, hvilkas resultat skola publiceras i band I af. vår under utgifning varande serie. I manuskriptet till detta band har jag utskrif- vit »rubrikhufvudena» d. v. s. de sammanställningar af uppgifter beträffande plåtens fotografering, utmätning och beräkning, hvilka för hvarje plåt äro ställda främst, före uppgifterna om de särskilda stjärnorna. Detta har gjorts för samtliga de 76 plåtar af detta band, för hvilka det icke redan senaste år var utfördt. I sammanhang härmed har jag ock på räkneblanketter utskrifvit formlerna såväl för härledandet af de definitivt korrigerade värdena X och Y af de rätvinkliga koordinaterna som ock för de korrektioner som böra tillfogas dessa koordinaters på grund af den första konstantberäkningen förbättrade värden för att finna X och Y, hvarigenom således en kontroll på dessa sistnämnda kan erhållas. Dessa beräkningar af X och Y samt af korrektio- nerna Ax och A y hafva utgjort det tredje hufvudsakliga arbetet under året för fröknarna N. och R. Helin, H. Stenbäck och A. So hlstr öm; och har det ar dem utförts ör sammanlagdt 50 plåtar, således ungefär ?/,; af bandet. Själfva kontrollen af X och Y på sätt nyss antydts har handhafts af assistenterna doktor I versen vch magister Renholm, som, där bristande öfverensstämmelse före- funnits, uppsökt felen och fastställt de riktiga värdena. För några plåtar har jag supplerat dem. Sådan kontroll har utförts för sammanlagdt 33 plåtar. Den följande operationen har utgjorts af härledningen ur X och Y af skilnaderna o—c, — rättare tg (a—0a,) — och J—d, mellan stjärnans och plåtcentrums rectascension och deklination. Med reduktioner af detta slag har magister A N:o Ty. Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 5 Gurli Helin oafbrutet varit sysselsatt och utfört dem för 23 plåtar. För andra 19 plåtar hafva de gjorts af herrar Iversen och Renholm samt mig. De funna differenserna mellan stjärnans och plåteentrums sfäriska koordinater kontrolleras därpå genom att ur dem tillbakaräknas X och Y. I sammanhang härmed inskrifvas stjärnornas rectascensioner och deklinationer i manuskriptet för publikationen, sedan i rectascension tangentkorrektionen anbragts och de i minuter och decimaldelar af minuten uttryckta deklinationsdifferenserna förvandlats till minuter och "sekunder. Sistnämnda kalkyl kontrolleras genom att äfven skilnaden mellan två, vanligen de på hvarandra föl- jande, stjärnornas i delar af minuten uttryckta deklination öfverföres till sekunder. Kontrollen åter öfver rectascensio- nernas riktiga införande i manuskriptet sker vid stjärn- orternas antecknande i sedelkatalogen, hvarvid kalkylerna för erhållande af o—ca, och dJ—JdJ, rådfrågas. ; Härledningen af de ekvatoreala koordinaterna på här nämndt sätt jämte kontrollen genom tillbakaräknande af X och Y har i regel handhafts af herrar I versen och Renholm samt under året af dem utförts för 37 plåtar. Härutöfver har jag gjort samma beräkningar för 3 plåtar. På det att magister R en holm skulle i alla delar lära känna det arbete, i hvilket han tager del, använde han den första tiden af sin assistentverksamhet att profvis utföra olika förekommande operationer vid plåtars reduktion och har därför för 1 plåt härledt de rätvinkliga koordinaterna såväl sådana de framkomma ur mätningarna i hvartdera läget för sig som ur båda tillsammans, och vidare infört delningsfelen, och för en annan plåt utfört kontrollberäkning af konstanterna samt härledningen af X och Y äfvensom Toch AY. Undersökningarna för fastställandet af de olika plåtarnas karaktär i afseende å stjärnornas storleksklasser hafva under året fortsatts af doktor Furuhjelm och mig. Därvid hafva vi för 80 plåtar korrigerat de uppskattade storleks- klasserna för stjärnornas lägen å plåten, sålunda återförande dem till hvad de varit om stjärnan legat i plåtens midt, samt 6 Anders Donner. (LIX därpå jämfört de sålunda förbättrade storleksklasserna på sammanlagdt 231 plåtpar. Därmed äro dessa operationer slutförda i allt som angår band I af publikationen. Dessa jämförelser eller anslutningar mellan plåtpar hafva, på sätt i en tidigare redogörelse närmare utlagts, så anordnats, att därur framgå plåtarnas relativa korrektioner vid storleks- klasserna 8”,8 och 10755, och ur dessa hafva sedermera på äfvenledes då omnämndt sätt genom successiva approximatio- ner härledts korrektionerna vid samma storleksklasser till ett ett större område omfattande system. Räkningarna för här- ledande af dessa sistnämnda har för kontrollens skull utförts dubbelt, en gång af doktor Furuhjelm, en annan gång af mig. Genom interpolation och extrapolation erhållas sedermera korrektionerna vid öfriga förekommande tionde- dels storleksklasser och genom tilladderande till dessa af de systematiska korrektioner, som tidigare härledts genom arbeten vid observatoriet, fås för hvarje plåt en tabell för de till centrum reducerade storleksklassernas .slutliga öfver- förande till det sistnämnda systemet. Sådana tabeller har jag konstruerat för samtliga de 126 plåtar, hvilkas resultat i slutlig form framgå ur den till band I sig hänförande bear- betningen. Dessa tabeller, vid hvilka såsom argument bör användas den direkt uppskattade storleksklassen, och hvars motsvarande tal användes såsom korrektion till den till centrum reducerade storleken, hafva sedermera begagnats för att bilda de i manuskriptet inskrifna slutligt reducerade storleksklasserna. Härvid har äfven reduktionen till centrum ånyo kontrollerats. Manuskriptets färdigställande i detta och andra afseen- den samt stjärnorternas införande i sedelkatalogen och den slutliga kontroll som härmed följer har utförts af doktor Furuhjelm och -mig för tillsammans 22 plåtar, så att äfven denna sista del af arbetena på band I nu befinna sig i full gång. börssrd NE -SKO FSA - | 3 AN: 07) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 7) Det hittils utförda och det återstående arbetet. Då jag länge umgåtts med planen att, så vidt sådant står i en enskild människas förmåga, säkerställa slutförandet af den publikationsserie, hvaraf tre band redan utkommit, har jag nyligen företagit mig att undersöka huru stor del af arbetet härför redan är utfördt och huru stor del ännu åter- står att göra. En redogörelse härför följer här. Följande delar af arbetet äro helt och hållet slutförda: Uppsökandet och reduktionen till 1900.0 af de vid de foto- grafiska upptagningarna till användning kommande håll- punktsstjärnorna för alla regioner. De fotografiska upptagningarna af de 1008 regionerna för stjärnkatalogen, gjorda under åren 1892—1896. De fotografiska upptagningarna af samma 1008 regioner för himmelskartan, utförda åren 1896—1911. Nyupptagning af de 1008 regionerna för stjärnkatalogen, verkställda i möjligast samma timvinkel och vid samma års- tid som de tidigare i afsikt att vinna material för under- sökning af stjärnornas egenrörelser; arbetet utfördes under åren 1909—1914. Uppreduktion till 1900.0 af samtliga inom området af Helsingfors fotografiska zon fallande stjärnor från Bonn och Lund Astronomische Gesellschafts zoner, hvarvid de systematiska korrektionerna från Lund till Bonn zonen härledts för halfva zonen samt, där stjärnor äro gemensamma för båda, medeltalet bildats för att användas som ort för stjärnan Undersökningarna af den Repsold'ska mätnings- appåraten och af det G autier'ska nätet n:o 9, som an- vändts för hela den första serien af katalogfotografier. Upp- ställandet af fullständiga tabeller för delningsfel hos nätet. Konstruktionen af samtliga tabeller såväl för öfvergången från rätvinkliga koordinater till ekvatoreala och tvärtom, som för anslutning af hvarandra delvis täckande plåtar. Härledning af korrektionerna för refraktion och aberration för samtliga den första seriens katalogplåtar. Denna kon- 8 Anders Donner. (LIX trollerar den andra beräkning häraf, som sker i sammanhang med konstantberäkningen och som betraktas som del af denna, hvarför den här icke vidare omnämnes. Upprättandet af tvänne kataloger öfver stjärnor, hvilka i enlighet med den astrofotografiska kongressens i Paris 1909 beslut och på grund af erbjudande därvid af direktor Backlund observeras i Pulkovo för öfverförande af våra stjärnpositioner till ett för hela himmelen gemensamt system. Katalogerna, som tillsammans omfatta 3,404 stjärnor, blefvo färdiga, den ena i januari 1910, den andra i januari 1911. Alla dessa arbeten, af hvilka flera fordrat åratals möda af föreståndaren eller medarbetarena, likasom ock de olika delvis ganska omfattande undersökningarna öfver lämpli- gaste arbets- och reduktionsmetoder falla utanför den föl- jande undersökningen öfver förhållandet mellan det redan utförda och det återstående arbetskvantum. | För att erhålla en föreställning härom äfvensom beträf- fande den tid, som arbetenas slutförande kan antagas komma att taga i anspråk, har jag främst haft att lita till de anteck- ningar beträffande arbetsmängden, hvilka under hela arbe- tets fortgång regelbundet förts. I en för hvarje år afslutad arbetsjournal har nämligen, vid hvarje tillfälle då någon af de medverkande levererat ett arbete: mätning af x- eller af y-koordinaterna å en plåt, härledning härur af dessa koordinaters värden, konstantberäkning, härledning af de på grund af dessa -eller af de definitiva konstanterna för- bättrade värdena på de rätvinkliga koordinaterna eller dessas förvandling till ekvatoreala, med ett ord efter hvarje räkneoperations slutförande, i journalen antecknats datum, när arbetet blifvit färdigt och tillika huru mångte arbetet af detta slag utfördt af denna person detta under året varit. Härigenom kan man således erhålla uppgifter om huru lång tid hvar operation erfordrat för en plåt med visst antal stjärnor. Samtidigt har jag ock i en annan efter plåtarna ordnad journal infört anteckning om hvad för denna plåt : i : rd i 4 £ | | A N:o 7) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 9 färdigställts och fås härur reda på hvilka delar af arbetet äro undangjorda, hvilka återstå. Denna journal upptager ock antalet stjärnor å plåten. Främst gällde det nu att fastställa, huru stort antal stjärnpositioner — i det följande för korthetens skull kallade stjärnor — de 1,008 till zonen hörande plåtarna tillsammans kunde antagas komma att innehålla. Utöfver de t. o. m. maj 1916 mätta 909 plåtarna med 241,907 stjärnor hade, då kalkylen företogs, ännu 3 med tillsammans 1,196 stjärnor af mig genomgåtts. För de återstående 96, mest på 45 och 46 graders deklination belägna plåtarna, antogs 1:0) att stjärnrikedomen var i genomsnitt jämn öfver hela plåten och 2:0) att denna var densamma som utmärktes af medel- talet af antalet stjärnor på de två denna plåt till en fjärdedel täckande plåtarna. På detta sätt erhölls ur plåtarna vid 44 grader det antagliga antalet stjärnor å hvarje bredvid liggande på 45 grader, och ur dessa åter det för plåtarna på 46 graders deklination. Sålunda ficks följande kalkyl: Antal stjärnor å hittills mättasppo Plätadr4: tr 241,907 » » å 3 genomgångna DAT N INN LIG » » å icke behandlade 96 RETRANS Ce 41,903 Totala antalet stjärnor 285,006 Detta grundtal spelar naturligtvis en hufvudroll vid alla de följande öfverslagsberäkningarna. Ur statistiken öfver arbetskvanta framgår, att hvar och en af de med plåtarnas utmätning sysselsatta damerna i medeltal under halfannan timme mäter: 60 koordinater i ett läge af plåten. Då mätningarna ske i 4 lägen, 2 för hvardera koordinaten, blir alltså framsteget per timme 10 stjärnor. De 43,000 stjärnor som ännu återstå att mätas skulle sålunda erfordra 4,300 arbetstimmar. Mätningarna utföras af 4 damer under sammanlagdt 6 timmar af hvarje dag och skulle sålunda kräfva 717 dagar eller, efter 25 arbetsdagar i måna- den, 281, månader. Då arbetet fortgår från 1 september till 31 maj, kunde mätningarna vara slutförda på något mera än 3 år. "Ole UTSE ' Pite) 10 Anders Donner. ; (LIX Af kartor upptagande de å katalogplåten synliga stjär- norna återstå att göra 79 stycken. Dessa hafva beräknats erfordra 100 arbetstimmar. Beräkningen af de rätvinkliga koordinaterna direkt ur mätningarna i hvartdera läget för sig jämte härledandet af särskilda tal, som sedan användas vid fastställandet af dessa koordinater på grund af mätningarna i båda lägena, återstår att utföra endast för de plåtar hvilka ännu icke mätts, således för 43,000 stjärnor. Statistiken ger vid han- den att hvarje dam medhinner 15 stjärnor i timmen, hvarför detta arbete skulle tarfva 2,900 timmar. Fastställandet af nämnda rätvinkliga koordinater eller såsom vi kallat det sammanslagningen till en ort har utförts af assistenterna och har enhvar af dem medhunnit 80 stjär- nor per dag. Härvid äro söndagar icke frånräknade, hvarför en månad bör räknas till 30 dagar. Hvarje assistent arbetar '9 ?/3 månad af året, men lämnas här och i det följande denna 2/3 månad ur räkningen för att reserveras för revisioner och supplerande arbeten, hvarför en assistents arbetstid antages till 9 månader af året. Under hvar månad medhinnas då 2,400 stjärnor, och, då sammanslagningen återstår att utföra för 449 plåtar med sammanlagdt 150,600 stjärnor, komme detta arbete att af en assistent fordra 63 månader eller 7 år. Beräkningen af plåtarnas konstanter på grund af de å hvar plåt liggande stjärnornas orter ur Bonn och Lund zonerna har beräknats för en plåt taga i anspråk 5 dagar och för de återstående 460 plåtarna således 2,300 dagar eller 77 månader, motsvarande 8 VY, år. Med de så vunna värdena på konstanterna korrigeras de rätvinkliga koordinaterna i en första approximation. Denna operation återstår att utföra för 482 plåtar med ett sam- manlagdt stjärnantal af 156,400. Ur arbetsjournalen fram- går att en dam medhinner 20 stjärnor i timmen, hvarför detta arbete skulle erfordra 7,820 timmar. Jag afrundar detta tal till 8,500 timmar. I kalkylerna och statistiken äro ock inbegripna det samtidigt skeende införandet å räkne- blanketterna af delningsfelen. Oberoende häraf uttagas delningsfelen ännu en annan Å F FER A N:o 7) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 11 gång och införas då i manuskriptet. Detta återstår att göra för 161,900 stjärnor och, då en dam härvid medhinner 140 stjärnor i timmen, beräknas härför 1,200 timmar. Sökandet efter förbättringarna till plåtkonstanterna sker genom plåtarnas anslutning till hvarandra. Detta utföres numera så, att en af assistenterna först utsöker de för båda plåtarna gemensamma stjärnor, som skola jämföras; härpå uttager en af damerna ur manuskriptet dessa stjärnors x och y sådana de framgått vid sammanslagningen till en ort och likaså de förut nämnda korrigerade x och y från motsvarande räkneblankett, tager medeltalet såväl af de förra som de senare samt reducerar med tillhjälp af de ur konstantberäkningen härflytande korrektionstermerna det första medeltalet, som då bör samstämma med det senare; assistenten öfverför därpå med anlitande af anslutnings- tabellerna stjärnorterna från den ena plåten till hvad de hade varit på en plåt med samma centrum som den andra plåtens och bildar differenserna mellan dessa och samma stjärnors orter på den andra plåten, hvilka dåmera, utom af mätnings- fel, bero endast af de två plåtarnas konstanter. Medeltalet af differenserna användes sedermera för konstantförbättrin- gen. För. kontrollens skull reduceras på samma sätt äfven medeltalet af koordinaterna, som på små termer af andra ordningen när bör stämma med det förra. — Anslutningarna för band I påbörjades af herrar I versen och Franck i midten af februari 1914 och afslutades den 20 november, hvarvid doktor Furuhjelm deltog i arbetet från den 27 oktober till den 21 november, och skulle således hafva erfordrat 13 månader af en assistent. — Uppställandet af vilkorsekvationerna för konstantförbättringarna skedde därpå genom mig. Deras upplösning i de olika approximationerna tog för nämnda tre herrar 12?/; månad, således hade en per- son därtill behöft 5 månader. — För hela band I skulle sålunda dessa arbeten hafva erfordrat 18 månader eller 2 år af en assistent. Emedan anslutningarna vid härledandet af konstantförbättringarna för ett band måste sträcka sig ännu en half timme in på det föregående och efterföljande, och då de nu äro gjorda för de fyra första banden, återstå MS EA. lb, je NE 12 Anders Donner. > (CIX de att utföra för 11 timmar i rectascension. Men då band V och VI äro särskildt stjärnfattiga, komma de där att betinga mindre arbete, hvarför jag anser att det återstående arbetet motsvarar 10 timmar i rectascension af samma stjärn- rikedom som de 3 timmarna af band I och således erfordra omkring 61, års arbete af en assistent. Härtill kommer damernas arbete, som jag uppskattar till 1,000 timmar. Med de härpå af mig sammanställda förbättrade kon- stanterna beräknas sedermera X och Y,Axoch Ay (se ofvan sid. 4). Detta återstår att fullgöra för 532 plåtar med sammanlagdt 176,200 stjärnor och, då enligt statistiken en dam medhinner 195 stjärnor i timmen, skulle härför åtgå i rundt tal 12,000 timmar. Härledningen ur dessa rätvinkliga definitivt korrigerade koordinater af de ekvatoreala koordinaterna &« och d återstår ännu att utföra: för 550 plåtar innehållande sammanlagdt 184,250 stjärnor. Enligt statistiken medhinner en öfvad assistent omkring 900 stjärnor i månaden, hvarför härför skulle åtgå 205 månader eller 23 arbetsår. Emellertid har under senaste och detta år fröken G. H elin med stor för- del deltagit i detta arbete, likasom ock tidigare fröken 0. Sederholm verkställt liknande beräkningar.. Jag har därför för afsikt att snart låta äfven andra damer deltaga i detta arbete. Antages därvid för försiktighetens skull ett. arbetskvantum af 800 stjärnor i månaden, till. hälften utfördt af damer, till den andra af assistenter, skulle på damernas andel komma 115 månader eller å 100 arbetstimmar i måna- den 11,500, jag sätter 12,000 timmar, på assistenternas 115 månader eller 14 arbetsår. Storleksklassernas reduktion till plåtens midt och plåtarnas anslutning till hvarandra i afseende å stjärnornas storleks- klasser återstå att utföra för 482 plåtar med tillsammans 156,400 stjärnor. Doktor F uruhjelm har på 9 månader utfört detta arbete för 98 plåtar af band I. Då bandet innehåller 50,000 stjärnor, komma på dessa 98 plåtar 39,200 stjärnor, som utgör fjärdedelen af det resterande antalet, som sålunda skulle kräfva 36 månader eller 4 arbetsår. Emellertid kan äfven reduktionen till centrum utföras af FRAMTID Ut NANSEN ce ANTAR HR 8 3 5) A N:o 7) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. IG kvinliga biträden och har jag beräknat deras andel i arbetet till 1,300 arbetstimmar, assistenternas till 21, år. Tryckningen af band II, innehållande 36,000 stjärnor, kostade 12,000 mark, motsvarande en utgift af 1 mark för 3 stjärnor. De hittills tryckta banden omfatta: 1 01 0 18 UID fl SA REN 36,065 stjärnor nå Ul El SSD 22,024 » AE 2] RNA VR ra 12,485 » Tillsammans 70,574 stjärnor; af totalantalet 285,006 återstå då 214,432 » Efter samma beräkningsgrund skulle deras tryckning kosta 71,500 mark, hvartill för den inledande beskrifningen komme circa 1,500 mark. Inbindningen ingår i tryckningskostnaden. Sammanfattar. man nu resultaten af dessa beräkningar af det ännu återstående arbetet, kommer man till följande arbetsplan, som är densamma, hvilken jag öfverlämnat till Universitetets Consistorium tillika med en summa, som enligt därpå grundad kalkyl borde vara tillräcklig för att, under förutsättning att Universitetet bekostar underchefens aflöning samt ställer nödig lokal till förfogande, ekonomiskt säkerställa - dessa arbetens slutförande inom 12 aå 13 år. Därvid antages, att personalen vid den för dessa arbeten upprättade byrån utgöres utom af ledarena af 3 assistenter och 4 damer, ungefär motsvarande den nuvarande. Arbetsplan: 1:0) Assistenternas arbeten: Samm anslagninge tillFen FOPt ss... ck sers ENAT IBeraknino: al » Störleksklass=anslutningar- —,...ss.>. ses. ske 21,» Summa 38 år för en, eller för 3 assistenter inemot 13 år. 14 Anders Donner. (LIX 2:0) De kvinliga biträdenas arbeten: Far tor) OCh ma IS Teen ass ... 4,400 timmar Första härledning af koordinater ...... 2,900 » Härledning af koordinater i första för- HÄllElNg: (07 ee fesiejöres rent enl Re 8,200 » Härledning af definitiva rätvinkliga koordinater samt af slutliga kor- rektioner till de först förbättrade.. 12,000 » Deltagande i anslutningsräkningar ... 1,000 » Införande af delningsfel i manuskriptet 1,200 » Beräkning af tg (o—27,) och af d—d,. 12,000 » Storleksklassers reduktion till centrum 1,200 » Summa 43,200 timmar -: eller, med 900 timmar för arbetsår, 48 år för en eller 12 år för 4 damer. S:0) TY Cknun go Gvk tab Ang 73,000 mark Uppskattningen af stjärnornas storleksklasser, utväljan- det af de objekt som skola mätas, härledandet af de defini- tiva konstanterna och af formlerna vid beräkning af koor- dinater och storleksklasser äfvensom sammanställandet af en sedelkatalog, upptagande för hvarje stjärna bestämnin- garna af ort och storleksklass hämtade från alla de plåtar på hvilka den förekommer, samt den därmed förbundna slutliga kontrollen öfver samtliga kalkyler och slutligen öfvervakandet i detalj af hela arbetet skulle likasom hittills tillkomma ledarena: underchefen och mig. Vi skulle ock med biträde af assistenterna handhafva korrekturläsningen. Förhållandet mellan det redan utförda och det åter-= stående arbetet. Det kan vara af intresse att härmed jämföra det arbete, som redan utförts. Jag erinrar då om, att en hel del upp- gifter redan äro slutförda. Jag lämnar likaså å sido de arbeten, som ankomma på ledarena. Här följande öfversikt ATG ND SNB RNE LARSA Brr NE NRA ARANDA VRETA || KYLER RES SUP AR KR rk ; 'v EP pa A N:0o7) Redogörelse för astrofotografiska arbeten 1915—1916. 15 hänför sig därför endast till de slag af arbeten, som enligt ofvanstående arbetsplan äro tilldelade assistenterna och de kvinliga biträdena. Grunderna för beräkningen äro desamma som vid kalkylen af det återstående arbetet, främst således de antagna arbetskvantiteterna per timme eller månad. Resultatet är att följande arbeten redan utförts: 1:o0) Assistenternas arbeten: Sammanslagning till en ort: 134,400 stjär- NOTA 2.400 Stjärnor per månad... .ss..:s«..s 56 månader Beräkning af plåtkonstanter: 548 plåtar å 6 1 TTT UR UGT EN I ph AASE SA Res En AP SAR ERT SLAS ORO 91 » Anslutningar och approximationer vid kon- stantförbättringarna: 13 rectascensionstim- TS ARD PT ATL UCI Se syfentse be befarar el Kojej SAGT 78 » Definitiva a« och d jämte deras kontroll: 100,750 stjärnor å 800 stjärnor per månad 126 månader, hvaraf assistenterna ......... 63 » Anslutningar i afseende å storleksklasser: 128,600 stjärnor, assistenternas andel !2/; ' ARTCUNVIdEN0,400:St]ärmor]| 5 ddesee 3 öre se sve 18 » Summa 306 månader eller 34 år 2:0) De kvinliga biträdenas arbeten: Kartor förfärdigade, 929 stycken å 2timmar =: 1,900 timmar Mätningar af 222,000 stjärnor å 10 i timmen 24,200 » Första härledning af rätvinkliga koordinater: 240;:000istjärnor a 151 timmen sin. .c««.. 16,100 » Deltagande i anslutningsräkningar 13 tim- TIOTAL SL EB RAA NARE 1,300 » Härledning af rätvinkliga koordinater i 1:sta förbättring: 128,600 stjärnor å 20 i tim- men 6,400 timmar, för jämförelsen med samma procentiska förhöjning som i fö- [Ef STO (SEN See SENS SRA SARS NEP SAN SEA 7,000 » vd Y br RE ET SNR a : Å rt SENS P4 16 Anders Donner. Utsättandet af delningsfel: 123,100 stjärnor 2 ba [7 1 JG AIG Bh 08 00 03 0 IRANS NÄR AS AR SG AS ör io AGODA 900 timmar Härledning af X, Y, A x och A y: 108,800 Stjärnor a löstmmm en AE: sstes SANT 7,200 » Deltagande i beräkningen af ekvatoreala koordinater: (se ofvan!) 63 månader å TO0:aATBETSTIMIPN AT oss see seals Peo ARE 6,300 » Storleksklassers reduktion till plåtens midt =1,400 » Summa 66,300 timmar motsvarande med 900 arbetstimmar per år 73 ”/3 år. Häraf skulle således framgå att af assistenternas och damernas regelmässiga arbete den slutförda delen mot- svarar 107,7 års arbeten af en enda person, den återstående delen 86,5 års, så att däraf vore utfördt 55,5 24, återstode 44,5 9. | Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd LIX: 1916—1917. Afd. A. N:0 8. Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. Osc. V. JOHANSSON. Sodankylä internationella polarexpedition, verksam under åren 1882—384 har levererat ett synnerligen betydande me- teorologiskt-geofysiskt observationsmaterial?!), som allt ännu lämnar stoff för mångsidig bearbetning. Det var en mycket fullständig utforskning af variationer och natur hos samtliga meteorologiska och magnetiska element, jordtemperatur, luftelektricitet, jordströmmar, norrsken m. m., som här åvägabragtes. Expeditionen, som är den mest betydande internationella, i hvilken vårt land deltagit, har sålunda också första gången gjort orten i fråga till en centralort för fysisk naturforskning, som i fullständighet och exakthet sak- nar motstycke i vårt land. Såsom bl. a. äfven expeditic- nens chef och organisator Prof. S. Lemström framhållit, tillkommer förtjänsten af företagets lyckliga utgång och resul- tatens exakthet i mycket hög grad polarstationens specielle ledare, sedermera Direktorn för Meteorologiska Central- anstalten Ernst Biese. Med ledning af härvid vunnen erfarenhet och till fortsättande af polarårens forskningar, framlade den dessutom c. 10 år senare ett fullständigt förslag till att ett magnetiskt observatorium skulle inrättas !) Exploration internationale des régions polaires 1882—83 et 1883—384. Expédition polaire finlandaise. Tome I-III par S. Lemström et E. Biese. Helsingfors 1886, 1887 et 1898. - 2 Osc. V. Johansson. (CIX 2 i Sodankylä i samband med en likaså föreslagen allmän mag- netisk affattning af Finland. Detta förslag, som tyvärr då för- föll, har senare upptagits af andra och slutligen ledt till inrättandet därstädes af landets nuvarande enda magnetiska = observatorium, därjämte äfven ett fullständigt meteorologiskt sådant. För att bringa DirEeKkToOR E. BIiESE, min f. d. chef och lärare en om ock ringa hyllning på hans 60-års dag (den 3 december 1916) tillägnar jag med vördnad och tacksamhet honom föreliggande Sodankylä-studie, till stor del baserande sig på polarexpeditionens resultat. E. Bieses nämnda förslag upptogs år 1909 af dennes efterträdare G. Melander, som i förening med Suomalai- nen Tiedeakatemia slutligen åvägabragt !) att det magnetiskt meteorologiska observatoriet »Tähtelä» sedan början af år 1914 är 1 full verksamhet i Sodankylä. - Sedan detta observatorium hunnit verka en längre tid och offentliggöra sina resultat, skall det blifva möjligt, att = med större säkerhet fastställa de geofysiska och meteorolo- giska förhållandena å orten. Dels såsom jämförelse- och utgångsdata för dessa framtida undersökningar, dels emedan redan för närvarande ett stort behof af ett, låt vara proviso- | riskt, fastställande af dessa konstanter för en iifrågavarande afseenden så intressant ort, som Sodankylä förefinnes, har jag i det följande beräknat och sammanställt en del dylika på grund af det observationsmaterial, som redan föreligger. Närmaste anledningen härtill var, att jag redan under vin- tern 1902—03 i Wien på uppmaning af Professor J. v. Han n utfört harmonisk analys af den dagliga perioden af samtliga under polaråret i Sodankylä observerade meteorologiska och geofysiska element. Endast beträffande lufttemperatur ?) och vindhastighet 2) har jag tillsvidare offentliggjort dessa ') Se närmare härom: Melander, G., Suomalaisen Tiedeakatemian >»Esitelmät ja pöytäkirjat», 1913, 11. ?) Denna »Öfversigt> B. 45, N:o 14. Ar » B. 47, N:o 18. : A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 2 harmoniska konstanter, men i det följande anföras desamma för alla element 2). Dessutom hafva merändels ur 8-åriga meteorologiska observationer 1908—15 härledts och anförts en möjligast fullständig samling af alla meteorologiska data för orten. Dessa observationer äro för 3 år 1908—1911 offentliggjorda i Meteorologiska Centralanstaltens årsbok och föreligga f. ö. å anstalten i manuskript. Observationerna hafva utförts af olika personer å olika lokaler, i kyrkobyn till 3 febr. 1908 å laurn gård af Fröken Ada Anneberg, därefter till 27 april 1909 å Anneberg gård af Kronolänsman G.Gummerus, som åter till den 7 okt. 1909 fortsatte observationerna å Hen- nilä gård. Efter denna tid har först Kantor A. Mellenius och från 1 januari 1910 Forstuppsyningsman R. Mellenius utfört observationerna å poststationen. Från år 1914 har slut- ligen Tähteläobservatoriet med Mag. J. Keränen såsom före- ståndare trädt i verksamhet. Af Tähtelädata hafva i det föl- jande endast vanliga meteorologiska terminobservationer för de båda åren 1914—19135 till komplettering af föregående 6 års iakttagelser kommit till användning. En fullständigare bearbetning af observatoriets registreringar är att vänta för framtiden, då äfven en fullständigare historik och beskrifning af föregående observationsplatser med fördel kunde uppgöras. Ytterligare har beträffande temperaturen observationer utförda å Emaus under åren 1852—64 af Kronolänsman T. Ekroos i någon mån blifvit använda, i undantagsfall också de synnerligen bristfälliga iakttagelser, som under mellantiden 1865—1908 utförts af särskilda personer, ÖO. Eklöf, A. Rechardt och Ada Anneberg. Lufttryck. Enligt polarårets observationer fås följande harmoniska konstanter för den dagliga gången, p, q och ai 0.01 mm: 1) Om dessa konstanter gäller allmänt att p och q hänföra sig direkte till de i polarpublikationen anförda värdena, medan A hänföra sig till lokal- tid räknad från midnatt. 4 Osc. V. Johansson. (LIXS | Pi | FVrEPa NG P3 q3 | a | 4, | al) 47 la) 4; FRESTAS I Vinter. . 3.7/— 14.6| 6.6! 1.4/— 2.0] 3.0 15.11 162.4' 6.8] 70.8|3.6|315.2 MATE 3.4] 21.9 3.4/—2.1/—1.0] —0.0/ 22.2] —5.214.0|114.6|1.0| 261.8 Sommar.|— 1.0! 29.41 6.6—1.6| 0.5|— 2.0|/ 29.41 354.4/ 6.8] 96.6|2.0|155.4 Höst . ..| -14.2/— 4.9|7.6|—5.5|— 1.5] —2.8|15.0|.105.6] 9.3) 118.8| 3.2) 321.7 ARS GR 5.0] 5) 6.1|— 1.9|— 1.0] 1.0] 9.4| 28.9] 6.4| 100.8| 1.4| 303.4 t Amplituden a, är här ovanligt stor, men tydligen, såsom de stora växlingarna hos A, utvisa, helt påverkat af störin- gar. Den andra termen (a; 4.) visar såsom vanligt ganska konstanta värden. För samma år finner man för Bossekop och Helsingfors följande harmoniska konstanter a och A: | ; a, | AA; [2 | ÅA, | az Ås Helsingfors 1882—83 ... 8.1 227.0 | 16.0 | 110.8 2.7 66.6 | Bossekop » AED 6.7 98.6 1.4 92.4 1.0 292 8 Den norska polarstationen visar sålunda i allmänhet värden som väl öfverensstämma med Sodankylä (utom A,;). Schmidts formel: a; = (0.988—0.573 sin? q&) cos? q ger för Helsingfors breddgrad (60”10') a, = 0.14, för Sodan- kylä (67” 25') a, = 0.07, för Bossekop (69? 58”) a, = 0.06 mm. I medeltal för de 20 åren 1882—1901 har jag funnit för Helsingfors följande harmoniska konstanter, hvilka må sam- manställas med dylika medeltal af månadsvärden på a och A, som tidigare beräknats af Hällström?) samt de, som erhållas ur Ry katsche ffs medeltal ?) för åren 1829—47 1) Acta Societ. Sc. Fenn. T. II. ”) Repert. f. Meteor. B. VI. Angot har beräknat de harmoniska kon- - stanterna också för Helsingfors: enligt Rykatscheffs media, men en- dast för enskilda månader ej för året i dess helhet. > RYSKE USES Far RA 1882—1901 |—4.7|/— 3.71 13.6 Hällström. 1829—1847 |— 1.9|— 5.21 10.1/— 4.0/— 0.81 2.3 Ia P3 | qI3:) LG — 6.6/— 0.6/| 2.6] 6.0 — — | — 11.7 5.5 4, a, | 4, 230.8 217.601) 12.8 121. 199.7 013.5 15.11 113.91 2.71 190.0 10.9] 111.7|2.5| 340.9 Bl. a. se vi att a. enligt de nyare observationerna är väsent- ligt större än enligt de äldre, där nattobservationerna merän- dels varit interpolerade. I medeltal för åren 1908—1915 är lufttrycket i Sodankylä följande (700 mm +): 7a 2p Ip | > SKON (AR De a, FRV INSE ENSE | era AN = 37.20137.62140.61 40.62 7.40 7.921 0.56| 0.69 7.25| 8.10] 0.79) 0.95 43.89142.08142.48/42.82 3.91] 1.69] 2.20) 2.52 3.89] 1.82] 2.29| 2.60 42.10 43.69 3.98 4.05 37.51 7.91 7.88 2.21 2.21 9.02 9.02 38.70/40.78 0.84 0.92! Med. |37.28|37.88!40.65|40.75 43.90|41.86 42.32|42.65 42.17|43.91 37.17 38.91 PR Den dagliga gång, som anges genom dessa observationer är väsentligt afvikande från den, som erhölls under polaråret 1882—583, hvilket framgår genom följande utjämnade diffe- renser mellan observationerna kl. 2p och 7a, resp. 9p och 2 pa AD JSF M. |A. | MJ Jol AJSs O.N.| D. | År | 1882—83| 27 1 SA 096 SR SR EA ol16) 22/—9 1908—15) 20) 18 12 He 7/—26/—31/— 19] 5127/35) 28! 6 1882—83)— 4/— 2) 9 IRAN 4! 35l32l14] 5 —6 äs 5F sålda cast gel 9) 8) 10) a al gloss I årsmedeltal hafva alltså dessa differenser olika tecken i de olika observationsserierna. Ett års och troligen ännu 8 observationer äro otillräckliga för att fastställa den dagliga 6 Osc. V. Johansson. (ELXSY gången. Det framgick det oaktadt att de harmoniska kon- stanterna hade relativt regelrätta värden. Lufttryckets medelvariation per dag var under polaråret 5.6 mm under vinter- och 3.5 mm under sommarhalfåret, hvilket utgör 88, resp. 76 2, af samtidiga värden för Helsing- fors, i årsmedeltal 4.4 mm eller 83 24, af variationen i Helsing- fors. Årsmedeltalet af hvarje månads maximala variation var 11.6 mm eller 8924, af Helsingforsvärdet. Barometer- variationerna aftaga sålunda i Finland från S mot N. Lufttryckets månads- och årsmedia för 1908—135 äro: | ÖRA K Sen is fofnfo får 42 REPAR cn [700+ Sk2 ST Slas RAR 41.9 | 42.3 Barometerhöjden är tyvärr ej nivellerad och dessutom har såsom nämnts flere gånger växlats lokal, hvarför en exakt reduktion till hafvets nivå ej är möjlig. Genom att jämföra årsmedeltalen med dem för Uleåborg, Haparanda, Karesuando, Karasjok och Sydvaranger i lämplig kombi- nation har jag erhållit ur de särskilda årsmedeltalen följande höjder: 1908 | 1909 9 | 1910 | 1911 | 1912 | 1913 | 1914 | 1915 Med. | | 181 | 180 | 178 | 173 | a | a | 176 | 179 € sd 178 | 187? Värdet för 1908 (182 m) skulle sålunda vara barometer- höjden å Anneberg. Under. åren 1910-13 observerades å poststationen och frånses från det afvikande året 1910 vore dess barometerhöjd 180 mm. För Tähtelä blir den något mindre, c. 175 mm. Året 1909 kan ej med fördel användas, emedan barometern under detta år förekom å 3 olika lokaler. Med användande af medelhöjden 179 m och efter reduktion till den 20-åriga perioden 1886—1905 enligt ofvan nämnda 3 jämförelsestationer erhölls för Sodankylä följande medeltal för hafsnivån och normaltyngd: 1908-15... | 55.7] Sr 58.5 SSA 58.4 LING FRI ye JATRENE AN:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. Y TEPE] AM] a] J A. | S. 0. N. | D. |år | 58.1 58.2 1886 —( 700 + | 56.7! 57.6] 57.4|60.4/60.8159.6| 56.8! 57.1| 57.4) 56.9| 55.8 | 57.3 57.8 1905 | i afv. |—1.1/—0.2/—0 4] 2.6) 3.0] 1.8/—1.0/—0.7|/—0.4|/—2.0|— 0.5" —0.5 Den stora intensiteten hos vårmaximet i maj och novem- berminimet äro karaktäristiska för dessa nordliga trakter. Bildas ett medeltal för de 4 orterna Tromsö, Sydvaranger, Kem och Uleåborg hvilka ligga i hörnen af en romb, hvars midt ungefär motsvarar Sodankylä kyrkoby, visar Sodan- kylä följande afvikelser från detta medeltal äfvensom enskildt från dem för Tromsö: - —- NES SAS KORA] RE Ar 18 0 NED: ör Nod 4 orter 3 VS ma Ar PTT ER de 4 4l SE ER 0.6/—1.2 SE 5 SEE Det framgår sålunda, att lufttrycket häri förhållande till omgifvande kuster är högt under vintern och lågt under sommaren. Det är denna växling, som förorsakar monsun- vindarna, särskildt till och från Ishafvet, ditåt gradienterna äro starkast. En motsvarande olikhet i lufttemperatur är åter väsentligaste orsak till de relativa tryckväxlingarna. Tryckamplituden 1.7 mm motsvaras nämligen af en tempe- raturamplitud om 6.”9 för samma 4 orter. Lufttryckets månatliga och årliga medel- och absoluta extremer voro oreducerade under 1908—13 följande: | 700 mm + | I. | F. | M.|A. | M.| I. | I. |A] SO. N. |D. |eal år Medelmax. 62.6 155.2156.3/53.9156.6 51.3"151.7 |52.6/54.5/58.1/53.2 57.6|55.3 65.1 > min. |16.5t|15.8i22.2,20.7 29.3/29.6 31.3"128.2125.7/24.2|14.2118.6/23.0] 8.6 » ampl. |46.1 |39.4/34.1 33.2/27.3/21.7 20.4"124.4/28.8133.9/39.0/39.0132.3156.5 Abs. max. (69.2 '71.0/59.8/64.0,61 8/53.3 |55.0 54.0 58.8 64.8 58.3/66.6/61.4/71.0 år 12-115] 157 12109 1-08 1 08 ER 15 | 10/1 08) —1| 15 Abs.: min. 107.3 |07.7/11.3/08.1/22.4'26.2 |25.7 118.4/18.0 09.9 05.2110.0/14.2] 5.2 år 095-132 ]-14 131-09 ITS =14 Tar jar 59.1| 61.8] 55.1 | 56.6 58.1| I I 6 | Osc. V. Johansson. Månadsväxlingarna äro sålunda störst i januari, då både medelmaximet är högst och minimet lägst, medan växlingarna under sommaren äro minst. Månadsvariationen är i medeltal för år 32.3 mm, ungefär lika som den man fin- ner för Helsingfors, enligt 20 års observationer 1882—1901 nämligen 32.4. Den årliga perioden är äfven densamma. Utom de i tabellen upptagna absoluta extremerna för de 3 åren må anföras, att den 27 jan. 1906 (å Lauri gård) iakttogs 700.3 mm vid en lufttemperatur — 3.”2, hvilket reduceradt till hafvets nivå med en ungefärlig höjd om 180 m gåfve 716.3 mm. Ungefär ett år-senare den 202? jan. 1907 vid tiden för det höga barometermaximum, som då åstadkom rekord- värdena i större delen af landet observerades 773.0 vid tem- peraturen — 26.”0, hvilket reduceradt gåfve 792.5 mm. Lufttemperatur. För fullständighetens skull må här ur mitt tidigare cite- rade arbete upptagas de harmoniska konstanterna för tem- peraturen: (Cr 7 OM RR | Pa | q2 | P; q3 | | 47 | a) ATT dr NAR Vinter .|—0.75|—0.23| 0.11 SK —0.08/0.79|249.9|0.32] 14.6 BR Vår . . .|—2.68|—2.53| 0.01/—0.16| 0.00] 0.23|3.69|223.7|0.16|171.910.17|349 6 Sommar] — 3.02|—2.43| —0.37|—0.46|—0.02|—0.11|3.88|/228.2|0.59|212.1/0.12|181.4 Höst un. 1:36 CN 0.31] 0.23|—0.03| 0.01 TR a 46.8|0.03|279.4 År. . . .J—1.96|—1.53| 0.01/—0.02/—0.03| 0.01|2.49|228.9|0 o03|144.8|0.03|281.8 Dessa äro förut (1. c.) diskuterade och här må endast tilläg- gas att något beroende mellan lufttryck och temperatur ej kan skönjas. Korrektionerna för medeltalen af 3 dagliga observationer enligt brukliga kombinationer och för media af maxima och minima äro efter utjämning i 0.”01 C: i | sa EE ) F. | M. FARK Me. ee J. |A S. OT [NET Del Ar —15|—24/—23|—41|—79 —95/—80/—54/—30/—11/—5” - | | 2) (EEE. — 2-—-10—14|—26|—59|—77-—64|—35/— sl 8 9 5-—23 4 3) fra 60) 70) 84) 80) 72) 721 60) 46) 32) 19] 29) 51 2 4) SAR 291. 30) 35! 27) 6/—2>1—2+x1-— 6) 14! 141: 19 28 16 é | | 5) fred) 0 0)-FT 25 118 9 sj Hl 3—2 0) 3 Den i Finland numera brukliga K ä m t z formel 2) för- bättrar sålunda ej väsentligt medeltalen. Extremmedeltalen äro åter genomgående för låga. Bäst vore (så framt ej kor- rektioner användas) att under september—mars använda K ämtz formel 2), under april—augusti ett af desamma och extremmedeltalen 3) bildadt nytt medeltal 4), då endast april finge en afsevärd korrektion + 0.”3, men 9 månader ett fel mindre än 0.”1, året en korrektion + 0.”02. Vill man ur de 3 dagliga observationerna beräkna ampli- tuden enligt R ubensons metod har man att multiplicera 7a+9 [2r— med följande faktorer: KJ ESR GOM:. AG M. | J. | I. Ar Sao, N. |D. Södankylats + .|.(2.2) |IL2, |] 16, | 2/6, |2:4 12.5 | 19] 1.3-]4:1 I (21) |T.5 sketatja | RAS 23025 2 |A 14 [IE or bio Helsingfors . .| 1.27 |1.28|1.38|1.55|2.00| 2.12] 1.89] 1.68] ESR 1.10 | 1.20] De i och för jämförelse anförda faktorerna för Helsing- fors, erhållna ur de 20-åriga medeltalen för 1882—1901, äro under maj—augusti mindre än för Sodankylä, f. ö. ungefär lika, för så vidt ej värdena för Sodankylä äro på- verkade af störingar (främst januari och november). För åren 1908—1915 finner man följande till perioden 1886—1913 på senare angifvet sätt reducerade medeltal för de 3 observationsterminerna: — 7/—39 > - S (VA jr PERL 10 Osc. V. Johansson. | (LIX J. FM RE JoslEtJe a. | s. [Fo NA] DEE 7a -14.5| -15.1|-12.7| -4.4] 3.1] 9.11/12.3| 9.4| 3.91 -2.8| -8.1)-12.5| -2.7 2p -13.6|-11.7] -5.8| 1.0] 6.7|12.9|16.4| 14.5] 8.4| 0.4|-7.3|-12.1] 0.8 9p -14.0|/ -14.2/-10.21-2.8| 3.7|/10.3/ 13.2] 9.9) 4.41 -2.0 -8.3 -12.5| -1.9 f82—83 | 0.01 0.2] -4.0/-1.3|-1.0)-0.81-1.3|-1.0|-0.8/ +0.2] 0.2 0.5[-0.8] 7—9 Tog—15 | -0.5| -0.9| -2:5|-1.6|-0.6|-1.2] -0.9|-0.5| -0.5|-0.8| 0-2 0.0|-0:A0 82—83 | 0.5) 2.9] 3.1] 4.0| 2.7| 3.6) 2.3) 3.7) 4.4) 2.3) 0.9| 1.4) 2.6 ga 0.4] 2.5) 4.4) 3.8 3.8] 2.6) 3.2] 4.6) 4.0) 2.4| 1.0) 0.4] 27 Någon regelrätt och mera betydande olikhet i daglig gång gifva dessa tal ej vid handen. Med användande af R uben- sons metod fås ur talen för 1908—13 följande värden på -— amplituden, jämförda med dem för 1882—83: Je BROMS TAR SARA FT BLS 0. N.|D. == 10.61 3:215.6 | 4.6 13:3 13.2" 13.6 14.8: | 4:2-1:2:8710:95 0745 Fan Ampl.. : . .|0.8 |3.8 (82 |8.3 |7.6"/8.0 |8.3 [9.1 |5.9 13.4 [L1 |0.5 |5.4 >» 82—83 | 1.2 | 3.4 | 7.514 | 82-95 IT3 062 LER (ESA Weil. kvot. 0.15|0.33! 0.45, 0.37, 0.29 .0.26", 0.27/0.38, 0.35] 0.27|0.15| 0.33, 0.29 Medan polaråret visar ett enda maximum i juni hos amplituden, få vi för 1908—1915 tvänne maxima i april och augusti. Maximets förskjutning till våren i flere arktiska trakter har jag förut (1. c. s. 24 0. f.) närmare diskuterat och trodde mig då finna en mindre molnighet på våren vara en viktig orsak härtill, väsentligare än den ringa skillnaden mellan dag och natt vid midsommar. Emellertid visade det sig (1. '€.) att, om -man: enligt” Esa m om ft ock WEE mann eliminerade daglängdens och molnighetens infly- tande genom att dividera med den förra och multiplicera med den senare (helmulet — 1), att det erhållna värdet i mars och augusti hade tvenne maxima om 0.44 resp. 0.33, juni ett minimum om 0.25. Detsamma finner man ur de ofvan härledda amplituderna, hvilket talen betecknade med Weil. angifva. Det torde dock vara oegentligt, särskildt för A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 11 höga breddgrader, att antaga amplituden proportionell mot daglängden. I hvarje fall står det fast, att amplituden i Sodankylä liksom i andra delar af det inre Lappland är mycket stor på våren, ej endast i förhållande till sommaren utan också i jämförelse med sydligare trakter. Enligt H a m- berg), som med Rubensons metod beräknat och kartografiskt "framställt den periodiska amplituden i hela Skandinavien, förefinnes sålunda i mars å ett långsträckt område från Gällivare söderut en amplitud om 8—9”, medan det inre af S-Sverige endast har 4—6”. Hamberg har också i detalj studerat den årliga gången hos amplituden i Jockmock. Den uppvisar tvenne maxima, ett hufvud- maximum i mars och ett annat i augusti, det senare tydligt först efter elimination af molnighetens inflytande. Förkla- ringen till att amplituden i februari och mars är 2 å 1” större än motsvarande tid på hösten (molnighetens inverkan climi- nerad) finner Hamberg ligga i den starka strålningen, motiverad af snötäcket och möjligen stor diatermanitet på våren. Härtill kan tydligen ytterligare anföras olikheten i den vertikala temperaturfördelningen. Af allt att döma förefinnes nämligen i Lappland på våren, främst nätterna, mycket starka markinversioner, betingade af strålningen och : bergens läsida. I en dylik inversion måste väl amplituden blifva större än annars, i det endast ett tunnt luftlager är inbegripet i värmekonvektionen, medan inversionen ofta väl ännu på dagen består ofvan konvektionslagret. Endast på detta sätt torde man kunna förklara, att temperaturen under klara marsdagar i Sodankylä kan periodiskt växla 20—25”, trots den ringa solhöjden om c. 22”. !) Bih. till Met. Iaktt. i Sverige. B. 54. Det torde vara tvifvelaktigt, om de af Rubenson för Upsala härledda värdena på &« gälla för hela Skandinavien, om ock de gälla för Vassijaure, Åtminstone böra de för So- dankylä och liknande klimat förstoras väsentligt, enligt polarårets observa- tioner sålunda för mars till augusti med resp. 0.38, 0.24, 1.04, 0.61 och 0.78. Amplitudfelet vore sålunda i maj till juli 2 å 4”, om man använde R u- - bensons värden på u. ; I följande tabell äro aperiodiska dagliga maxima, mi- nima och amplituder angifna, vidare de förras afvikelse från den till sann dygnstemperatur korrigerade medeltemperaturen samt den aperiodiska amplitudens afvikelse från den ofvan Osc. V. Johansson. (LIX beräknade «periodiska, allt enligt observationer under 1908—1915: a——-- QX -—--——Lrrre——————r=s—7RDV=uOnO OO O— = " ! "?"”; =—"x7rsYn——n«—=——————— Aeemo= SM M. |A. M. [3 JA IS 0..| N. |D. | AR Maximum .| -9.1"| -8.7 | -4.0| 2.3) 7.9 |14.8/ 19.4 a 9.6 Så -4.6| -7.3| 3.20 Minimum .|-20.2 |-20.3"|-15.8| -8.5|-2.0 | 4.2| 7.9) 5.2 | 0.6|-5.5 |-13.8|-17.0|-7.1] Amplitud .| 11.1 | 11.6 | 11.3|10.8| 9.9") 10.6|11.6| 11.1 | 9.0] 7.55] 9.2| -9.7/10.3] Max.-Med. .| 4.8 | 5.0 | 5.31 4.9] '4.5: | 5.3) 5.2] 5.6 | 4.41 3B:2 | 41 -4:4/ AT Min.-Med. .| -6.3 | -6.6 | -6.5|-5.9|-5.7 |-5.3)-6.3) -5.5 |-4.6|-4.3-] -5.1| -5.3|-5.61 RE 10.7 | 7.8 | 3.6) 2.5| 2.3") 2.6) 3.2) 2.0" 3 4.1 & 9.2] 4.9) ampl. Ö Anmärkningsvärdt är att den aperiodiska amplituden sålunda är lika stor på vintern som på sommaren, medan den t. ex. i Helsingfors är 27 2, större på sommaren ?). För jämförelse må medelmaxima och minima i Helsingfors enligt 20 års (1883—1902) timvärden här anföras jämte deras afvikelse från medeltalen: RN SE SE kn AS M. | J. | Jos] AG SE N. | D. | År I | Maximum | -3.08| - 4.18/-1.32| 4.90 RE öde a 7.55) 2.68 RR 7 Minimum | - 8.58|- 10.60|-8.13|-1.39| 4.74] 10.00] 13.10] 11.62] 7.32] 3.24-1.74|-6.26| 1.11] Max-Med. | 2.50) 2.89) 3.06| 2.98) 3.41] 3.57! 3.28) 3.13| 2.80) 2.01 2.01] 2.26) 2.83| Min-Med. |-3.00/- 3.53 -3.75|-3.31|-3.81|-4.13|- 3.67 | - 3.53|-3.23|-2.30|- 2.41] 2.65|-3.27| Asymm. .| 5 FR eye ES 33 TasEle 3 RNA 41 3 ESOdsIa GSE rs fat | Om TERES 45 Såväl i Sodankylä som i Helsingfors afviker medelmini- met mera än medelmaximet 1) Meteor. Jahrbuch fär Finland. Jahrg. 1901. från medeltalet. Bilaga s. 96. Användes A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 13 samma uttryck för denna asymmetri, som jag tidigare ?!) användt för månadsextremer fås de i de två senaste raderna anförda procenttalen. Asymmetrin är sålunda positiv och å båda orterna 1r årsmedeltal 44, d: v. s. det aperiodiska maximet afviker 46, minimet 54 2, från medeltalet. För den periodiska temperaturväxlingen är asymmetrin helt annan, hvilket fråmgår af följande värden för Sodankylä och Hel- singfors: ; J. | F [M-[a]N 1) [as | 0. | NE Boer ST R | Sodankylä. . — 14/14" 3 —6/—145 — 12 02 Helsingfors .|—11|— de a LS så 6 ör — 6|—13"|—13"| 2 Den periodiska temperaturfördelningens asymmetri är "sålunda positiv från mars—augusti, f. ö. negativ. Skillnaden mellan den aperiodiska och periodiska ampli- tuden är ett uttryck för störingarnas storlek och är såsom synes störst 11” i januari, har tvänne minima i maj och augusti och ett sekundärt maximum i juli. Ungefär samma årliga gång förefinnes i Helsingfors och Pawlowsk (se 1. c.) men äro störingarna där väsentligt mindre, i årsmedeltal 3.1 i Pawlowsk, 2.2” i Helsingfors. Af asymmetrin hos den totala och periodiska amplituden följer att asymmetrin för störingarna är under sommaren svagt negativ, f. ö. positiv och mycket stor under vintern ?). Störingarna hafva sålunda ungefär en dylik asymmetri som den månadsväxlingarna i allmänhet uppvisa ?), tydligen emedan också dessa främst bestämmas af störingar. Att den periodiska asymmetrin har motsatta egenskaper beror tydligen på växlingarna i dag- längd: de relativt höga temperaturerna dominera i antal och afvika litet på sommaren, medan förhållandet är motsatt under vintern med dess långa nätter och korta dagar. 1!) Denna >»Öfversigt» B. 55. 2) Betecknas amplituden och asymmetrin för den periodiska växlingen med A, och a,, för den totala eller aperiodiska med 4A, och a, så är asymmetrin för störingarna eller differenserna tydligen = (a, 4, — a, A,): (4, — A,). 3) Jfr. Denna »Öfversigt> B. 55 N:o 17, tabellerna. 14 Osc. V. Johansson. (LIX För beräkningen af medeltemperaturen i Sodankylä har jag hufvudsakligen användt observationerna för åren 1908— 1915 samt reducerat dessa till den 30-åriga perioden 1886— 1915 genom jämförelser med Uleåborg, Haparanda, Kare- suando, Karasjok och Sydvaranger. Dessutom hafva medel- tal uträknats för åren 1852—64 enligt observationer utförda å Emaus af Kronolänsman Ekroos. Dessa visa dock under sommaren tydliga strålningsfel, hvarför medeltalen äro osäkra. Denna äldre serie har reducerats enligt Uleå- borg 1). I värden af alla 6 reduktionerna finner man föl- jande medeltal beräknade enligt formeln (7+2—+2x 9):4 samt korrigerade till sanna dygnsmedeltal med tillhjälp af de ofvan funna korrektionerna: Sanna med. . |— 14.0" — 13.9 RR 5.3/— 1.6/— ne 12.4 . | 7-+F2+2>=9 — 14.0 — 2 9.7— 2.21 4.3110.7 10.5 De 15-79 = as 2.3/3.7 9.913.2 Januari är sålunda något kallare än februari, hvilket är allmänt i de inre delarna af Lappland. De varmaste och kallaste månaderna under åren 1852—64 och 1908—135 voro (de för den förra perioden såsom nämnts osäkra): J. E: M. A. C2 Vas | - lår! 09 10 61 08 |54| 10| 15/1 54 163] 09 | 53 11 Kallast l År! 62 12 53 09 164) 15| 101 64 |54| 55 | 64 | 15 Differens . .| 15.7| 17.2): 11.5) 4.5t|5:5| 6.7] 5.3) 5.051) —90 Den allra varmaste månaden var sålunda juli 1915, den allra kallaste december samma år, 41” kallare än den förra. Juli 1914 som i det öfriga Finland uppvisade rekordvärme, var här 1.2” kallare än följande år. Skillnaden mellan den !) Också medeltalen för denna ort äro korrigerade för strålningsfel. — 7.5 — 5.2/— 5.7/— 0.6 1|7.1/15.1/17.2113.4 |8.9| 2.41] = 2.2/— 5.8 f C?1— 23.21 — 22.9 — 17.2 — 5.1 11.6] 8.4111.9| 8.4 13.8] —6.6|—18.0/— 23.8” SEG SRS M a M.| J. | J. |A. S:]-0:] Ned DS — 1.4 = a 1.6! A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 15 varmaste och kallaste" månaden är på vintern 16—18?, medan den i april och juli visar minima om 4—5”, i juni ett sekundärt maximum om 7”. Månadens medelmaximum och minimum enligt obser- vationer kl. 7, 2 och 9 äro för perioderna 1852—64 och 190 1852—64 1908—15 De väsentligaste olikheterna mellan de båda serierna uppträda för minima under vintern, som under den äldre perioden öfverhufvud voro betydligt (2—4") lägre. I medel- tal för de båda serierna har januari de lägsta minima och maxima, juli de högsta. Medelvariationen är minst i augusti och störst i januari. I årsmedeltal är variationen per månad 28.1”, alltså betydligt större än i öfriga delar af landet där den växlar mellan 16.”7 i Mariehamn och 23.751 Värtsilä 1). I Karesuando och Jockmock är den c. 30”. Bildas medelmaximas (/N;) och minimas afvikelse (/N) från medeltemperaturen äfvensom det af mig förut 2) defi- E nierade måttet på dessas asymmetri (a) erhålles: SE ve M. | I. SE Sr ASA ecksoaede 1.35] 0.3) 28) 83 Fölstrla 27.0) 22.3|16.8) 6.6 Sä 0.7| 27.5 -0.3 |-0.55] 3.1] 8.7|16.1/24.1/27.2| 23.0114.9] 9.1| 1.8| -0.1] 28.3 Med.| -0.8"|- 0.1] 3.0) —8.5|17.0|24.6|27.1| 22.6|15.8| 7.8) 2.2) v.3| 27.9 1852—064| - 40.2] - 36.5| - 34.1|- 18.2|- 4.7| 2.2) 7.0] 2.1|-5 9|-18.5|-29.4|- 37.4) -42.4 1908—15| - 35.9"| - 35.2] - 32.7|- 21.3 -4.5| 1.0) 5.6) 2.0|-5.2|-15.4|-29.9|-33.9 -39.| Med.| - 38.0"| - 35.8) - 33.4( - 19.8) -4.6| 1.6| 6.8) 2.0|-5.6|-17.0)-29.6|-35.6)-41.0 . diff. . . | 37.2) 35.7| 36.4) 28.3|21.6|23.0|20.8| 20.67] 21.4 Så 31.8| 35.9| 68.9! (RR 13.2 |113.8 | 12.8] 10:8 | 13.3 | 14.7 | 13.9 | 12:11--10:6 | 19.3” 18| 15 15 12 15 12 | -—9 |— 14 |—-17"| —9 Pe 1) Denna »Öfversigt>. Bd. 55, N:o 17, s. 96. ESS TA NE | RR NR | NOM Med: 10517 1257) 123 P0 23:01) 175] 8.3) 8:53.) 6:9") > 8:5 |) A10:8)15:5 | 21.7 | 23.2 | 15.8 16 Osc. V. Johansson. (LIX Asymmetrin är starkt utvecklad; såsom vi skola se dock ännu påverkad däraf att medeltemperaturen korrigerats, extremerna ej. De anförda medelextremerna äro såsom sagdt härledda ur terminobservationer. Man har äfven afläst extremtermo- metrar under åren 1908—135 och enligt desamma får man medelextremer, som afvika från dem ur terminobservationer med följande belopp: RR — a 1:21 1:83) 1.3] 1.20 OG Eng — 3.4 — 5.2|— 5.1|— 3.6| — 4.2| — 4.1/— 3.0/—2.1/— 1.7/—1.9 | Med. max. 08) 0 min: FE ag Anbringas dessa korrektioner till våra allmänna medel- tal erhållas följande korrigerade medelextremer och deras asymmetri: Ez —— Korrigerade: | J. F. M. 7: SAT BN SEJ 2 JRR fa In va ör ts ES OA N. | D. | Med. Med.-max.. .| -02! 0.7! 4.01 -9.6|18.21 25.91 28.4| 23.81 16.8] 8.5 2.8. 0.9) 11.6 Med.-min. . .|-40.3/'-38.1| -36.8| -25.0| -19.7| -2.0) -1.9 -2.1| -8.6| -19.1| -31.3| -37.5|- 21.0 Asymmetri .| 16 14 16 12) 2 SON AS 18 19) 15 10 Den positiva asymmetrin under större delen af året är mycket stor, större än å någon af de 200 orter, för hvilken jag tidigare undersökt densamma. Språnget från april till juni öfverensstämmer med det man finner för andra orter i N och visar att snötäcket ännu ligger kvar hela april månad och dämpar maxima men skärper minima. De högsta och lägsta temperaturmaxima, som observerats under någon af de båda temperaturserierna, äro: 7 a Ls > 7 LJ Fr v £å Ne ” A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. i LE M. |A. [M | J.S] As SO ENL Arg | I. Högsta | max. | 4.55 48 | 5.5) 14.0/24.0|29.5/31.3 |28.5 | 19.0 | 12.8) 5.0] 6.0 | 31.3 || II. Lägsta] - | I max. .| -9.0 | -4.0 | -3.8| 4.8/12.0/19.7/ 22.0 [17.2 | 12.6 | 3.3) -2.31-11.4"] 22.0 | IL Högsta | | | min. .|-29.6"|-19.6 |-18.2| -7.5|-1.8| 5.0| 11.0 | 4.8 | -2.0 | -8.0|/-15.0/-20.6 |-36.0 HH V. Lägsta | ; | min. .|-49.0+|-49.0+|-44.0|-30.6|-8.0 -1.8| 4.0 |-1.0 |-13.4 |-26.4/-41.5|-45.0 |-49.0 LI | HO MES:8K 913], 9.2|12:0)119:8].9:3. | 11.35] 16:44] 9:51] > 7:31, 10.4 | 93] 1 II-IV] 19.4 | 29.4 | 25.8] 23.1] 6.2| 6.8) 7.0 | 5.8"| 11.4 | 18.4] 26.5| 24.4 | 13.0) É äv 53.5 | 58.8 | 49.5| 44.6|32.0|31.3|27.3+| 29.5 | 32.4 | 39.2] 46.5| 51.0 | 80.0 & Den genom differenserna I—II och III—IV angifna —— totalvariationen hos maxima och minima under skilda år visar ungefär samma egenskaper som asymmetrin. Maxima, — som afvika relativt litet från medeltalen under större delen — af året, september—april, äro under samma tid också betyd- ligt mindre variabla än temperaturminima. Under somma- ren är det tvärtom. Orsakerna härtill har jag tidigare (l. c.) diskuterat. : I och för erhållande af absoluta extremvärden för resp. månader har jag ytterligare genomgått de merändels synnerli- gen defekta observationer, som finnas mellan åren 1865 och 1908 samt sålunda efter tillfogande af ofvannämnda korrek- tioner erhållit följande sannolikaste gränsvärden för Sodan- FF sf a kylä: Å FR Mara ort Fat JÄV NR FARS AL AEA Oe Ed | F. M. |A. TS EN Eb a NN SR ST AT SA Er ägo 0 AN | 5 SÄ er STE SSER SSE I | Max. .| 76| 6.8) 9.0| 15.1| 27.2/30.8|32.6 |29.7| 25.0) 13.5| 7.6) 6.6| 32.6 Me Nge 96 | 07 |-01 | 97 | 78) 14 | 591 01 | 08 | 9771 59 | 14 [ET] Min. .|-51.3|-51.3| -47.4|-35.8|-19.7|-9.6|-1.2 |-5.1| -16.4|-31.1|-43.2] -48.9] -51.3 Mr cl 60 | 62 | 62 |-12 | 69 | 99] 00 |12] 10 | 94 | 15 | 67 | '62 i Am- | plitud| 58.9| 58.1| 56.4] 50.9) 46.9|40.4|33.8| 34.8] 41.4] 44.6| 50.8] 55.5| 83.9 ; 18 Osc. V. Johansso « (LIX För jämförbarhets skull hafva alla värden korrigerats på samma sätt, ehuru i vissa fall, främst för senare år, äfven riktigare med extremtermometer direkt aflästa värden hade förefunnits. Så t. ex. var det högsta med maximitermometer aflästa värdet i juli 1914 31.77. Egentligen kunde ett ännu högre absolut maximum anföras för Sodankylä, ty i juli 1896 aflästes där under tvenne dagar 32 resp. 34”, värden, som torde kunna anses vara ganska rätta, då å kustorterna Uleåborg och Haparanda samtidigt iakttogs 31 resp. 33”. Beträffande den starkaste kölden må äfven tilläggas, att i februari 1862 med minimitermometer verkligen iakttogs — 51”, i januari 1860 åter — 50”. Äfven för senare år, bl. a. 1912, har man enligt okontrollerade termometrar i kring- liggande trakter observerat — 50”. Den absoluta temperatur- amplituden i Sodankylä är sålunda 84 å 85”, en af de allra största i Europa. Per månad är variationen i medeltal 47.27, i januari 59”. i För att i någon mån belysa storleken af de interdiurna variationerna har jag beräknat dylika under 5 år, 1908—1912 : för januari och juli enligt observationer kl. 2 p. Dessa data - jämte motsvarande för Uleåborg och Enare äro: Li Få = € Medelför- Medelmaximum Absolut maximum | å änderlig- bi het Positivt Negativt Positivt Negativt $ | | Jan. | Juli | Jan. | Juli | Jan. | Juli | Jan. | Juli Jan. | Juli 3 Enare .. .| 4.86| 3.25] 14.0| 8.8 —14.5—10.4] 16.6 | 13.8 |—17.0/—14.4 | Sodankylä. | 5.22 | 3.151] 15.2 | 7.9 |—14.4/—10.5] 18.4 | 10.0 |—18.8/—19.6 | Uleåborg. .| 4.23 | 2.37] 11.9] 5.3|—=10.5|—-- 8.2] 14.0| 6.4|—12.0/—15.4 I allmänhet är alltså föränderligheten större i Sodankylä i än å de 2 andra orterna, utom beträffande medelföränderlig- - heten och de största positiva ändringarna i juli, då Enare i visar sig extremare. Betydligt större ändringar på 24 tim- i mar än de här anförda om 19—20” kunna förekomma i i Sodankylä, så t. ex. den 17 januari 1914, då temperaturen : på ett dygn till följande morgon steg 40?. > | 9 FR "7 SEJ å RER sek ns RAA REITAN OTRS ARSA ASPT SR IE FOSA A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 19 Emedan frekvensen af olika temperaturvärden å en så extrem ort som Sodankylä erbjuder ett särskildt intresse har jag i tabb. å sidd. 21—24 anfört dylika frekvenstal för hvarje månad, för hvar och en af de 3 observationsterminerna samt i summa för dygn och för år. De båda polaråren jämte åren 1908—15 äro här använda, observationerna 6 a, 2p och 10 p för polaråren, 7 a, 2 p och 9 p under öfriga år. Den motsvarande medeltemperaturen är anförd under tabellen, hufvudprevalenten är utmärkt genom fet stil och den grupp, där medeltemperaturen finnes, genom kursiv stil. Tempera- turgrupperna, som omfatta 2”, äro utmärkta genom tempera- turen i midten af gruppen (egentligen 07.05 högre än medel- talet). ; Vi finna de egenskaper i temperaturfördelningen, som redan förut påvisats i 4 åriga summor för vinter, sommar och år 1). Prevalentens starkt asymmetriska läge på vintern är tydligt framträdande. Nedan må för summan af de 3 terminerna anföras huru mycket prevalenten afviker från medeltalet samt afståndet från prevalenten till de yttersta temperaturgrupperna. FÖRS a Mar aac]. 0. N. |D. ÄG Prev.=Med... | 5 |-6 | SAR z —1 |—-1 1 1 | CA emd GA LD Öfver prev.| 6") 8/| 8/12 /)922120118118/|12/| 14) 81 10/32 Under > | 38) 38 | 36 | 30 | 10 | 10 | 8) 12 | 20 | 26 | 40 | 36 | 44 Märklig är bl. a. den stora förändringen i temperatur- "ördelningen från mars till maj. Prevalenten stiger under dessa månader endast 6 å 7”, medan medeltemperaturen stiger 13, minimigruppen 32, maximigruppen 20”. Vidare finner man af tabellerna att följande procenttal af tempera- turvärdena faller under medeltalen: 1) Denna >»Öfversigt» B. 55, N:o 11. 20 Osc. V. Johansson. (TT Tar |-62-|, 6251 60-62 | 48 | 47 | 49 | 48 | 53 | 59 | 58 | 61 2p | 58 | 56) 57 | 53 | 47 | 45. | 47 | 48 1- 54151 E605)K58k Öp |-57 | 5951-59, 575 | 46. |. 50. | 46 | 47 |, 520 MSN REGIN RET Jä EE 9159 S8knGTR SS | Subtraheras från dessa tal 50, får man ett tal, som är 530 ggr den af Köppen definierade asymmetrin. Dessa asymmetrivärden äro ungefär lika som de vi funnit för månadsextremerna, hvarigenom ådagalägges att medel- afvikelsernas förhållande till de extrema afvikelserna är ungefär konstant 1). Ur tabellerna kan man äfven bl. a. finna sannolikheten för prevalenterna eller för hvilka tem- peraturvärden som helst genom att dividera resp. tal med HM05 TE 0 Ve Å följande 4 sidor anföres temperaturfrekvensen under 10 år, skildt för 7 (eller 6) a, 2 p, 9 (eNevTOJPEOEHE summa för alla 3 terminer. 1) Denna »Öfversigt» B. 55, N:o 17, s. 73 o. 91. Ad wrÄs FISEINSEESE NISSE IPREN PRE ER VE RE A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 21 2 ; NA Ju | F. | M. | k- | M. | J | J | AASE HÖ ENE | DE. År LA | k BR EE See ee fl ge tl 8 3. SS — -— — | — |] — 1 ARR en NER Nå =E 2 & RE rr Re SR re 6 a Sa oerfarna er] 26 EE BREES AE BSD, 109 La Ma Ån fn ARS : RA Köer gt a Nr ag age 6 jo |], —) 70 j RE RR NE [Dal ia 20) 465 |]: | ET Sr 83 oe 2 EE ESR TEE EVE PST Ei 2 ET a el fr ( : 2 ER ES SSE EN ET (a 1 2 ll 1 NE EN S 2 SE SEN ASTA Ta [TS I ES ES fr Ed 13 Re 2 oa kar 280. 6001 40:1-18 5] 231203 = MEET [SE RE RO Ag 1 fe er Ua ee Era I ME eV RN AE I la Gu aS ars = 149 [ib5r] 28) 8 | 220 en sn a lr40n 5116 37 | 294) 50: 1526), 111245 NESS 16 | a7 11-561: 995) + | 1186 68-48: [: 231892 RES SSG Sarnia | 35, | 40) << sj >-)r) 18)1 30.) 291-32. 1267 ERSNtrag 120. |-34 34 | 130] —Ji— | Is 41.834 31 146 243 BA Sa 29136 1:20) gös | E18 281 23 1178 FRAN ae ag 188. 19 Fr sl 1 ls) 29) 21 1195 >; ae 425 | 28 I JA) 191281 -2871155 SE ga (30 | 27) Bl |A) 6 12) 14-1133 RR Sr gen 40 oc) 105) | sb 0) LR 15 | 14-BB RR EA 00 re sr) Al] 20] 190 RS 9 lea 10058 = 0 AST TEN Ea [rgt SR Re a SES EEE ESR Ed ER ir I [ERT 2 JEN Vr ER RR ET | EE EE SE FORSA (Eg AA TE er Cd 2 LAR EA GT SR [TES rr fa EE EET SES EE 1 EN ER äh Aa =" AEA RNE ENE ES DS (SRA ta fa GS ar AE SAPA Er ae (SAS ae EL FARS Eg, ESS AN 7 2 ON AN 22 3 SST EN VE ee fö fe CER EE AES (rg SER 5 1 la a scn SA ee RE fe OR EE a EE ER Se (et 165: a NE åa TE ITE Sy (ren UAE MESA [7 BA [re EA Br a SA fp dr TESS TR rg 1 fr SLR fr 6 ARSA ES ir AE [SE Me fä —39 Ik dö Fa Sa Kr SEN TRES Ve (SEA fet RES EA ÄN SO ER = 25) sh EE AGT BE EA IRS, VESA EE ee S ME le a ae — 45 = 1 At ES EE a [SS öar fl) rs DALER 1) Med. |-14.3|-14.0/-11.8|-4.6| 2.6| 9.2|12.9] 9.2 3.8|-2.2|-8.5|-12.1|-2.5 NN 22 Osc. V. Johansson. (LIX ES US M. | Ar] Mel Fe] gola] S.] 0) ED År grupp ; 310 NE NERE EE | ES er DÖ | NN AE SN 6 a AGS | I Sj] | ER 8 27 1 — IV EEE ENN 25-11 = NE 181186 SNR EN 230 a TOS LO) AES | 50 21) || 301260) NES RN 19 FEN NN 5 ST 29 EES ARS 17) i 7) SRA SN 15) NE VE 11-80-43 2551 200 || NINO 13 = NA 38 | 400) -56T 28E REN OR 11 =) 1 = 143 -28-1145)-367) 2451-495) FANSEN NN 9.) =) | 1A3 ar 135) 161-29] 501 an NEN 70) | 121 141-49, F260) 57) 12 BRATE SS fo = = 41) 41-| 51] 23) = 2) 4 | 24) AVE rg AR BIOS 301 | I 651-46. | 10 = 1280 SNRA DS 1 5 6 1 21-124] -36] 21 | TNG AN FPS SG 1-5) 18 80712 395 885119) — 1 EET TD CASA AON Rena = 3 | 82-1 2201 025 1) 38420) —= 1-1 =1= F) 403201 Am2N0 = 5-1) 2901 291 50:01-28-1 TEEN SES SINNE = 7271) 188-146 13 EE EST SS = 0) 240 12310) 27-17-60) RN OR FS NE 1 fil 4 (GG LÄ a I GE fe AS a = (EES EEE a AG | SR | TAR SER FJ [SN TRA (ERE [rr SS RS ann. fe Sm on CB —15 | 16 | 20 ER EA SA SN EA of TNE [SI åa 9 a SS a =19:-1) 18-110 NE EN NN ES -21 | 15 9 1) NE JENNA EINE = 285) > 45 420) 2 Pr NN EE =25 13 RESET EE AS AN SSI — 27 7 a ÖR ft | EN RS RES ES RS a a — 29 | eV | SE | SES ger SA - 31 RE DG [Ar KS AE ESS RS peer lo le -- 83 5 — ER [EEE | ESD cg MARE PST I föl a fr 4 9 = 6 21l—-l—-l—-!1—-!1—!—1—|—] 3 5 | 16 — 37 2 ÄT fe EEE ja EA rar RR ta eo | Ta — 39 1 Pre EE ES EE ER EET ER rr 4 41 | RA EN a NE Med. |—13.3|-10.7|— 4.9 1.0] 6.4| 13.2 17.0| 14.6] 8.5| 0.9|-7.8|—11.6] el 3. | F | Mja |mM] Ilse lats 0. | N. |D. | År] ESSER SAS SER =S >l-5Å SEIN GA — 1103 $ lm Or = Pa fe) = INTO 146152 1-68 ] Sk I 2 I 99 å 2 ES (IG GE rf ET as fall oo SS ESA £ VE RS len 12405; 361 (15-655. | SANNE) = | =N204 i AI ENN äl EL fr a EE ef ES 6 1 17 GS VN [Ne fe la Ul fe (1 É aj ES RA 2 a SS ty EES fa er GT om er Så SE IA Pal 5 1 STA ER GE DE SOA SE Ede 395 300 ISEN 267 £ 20 |46:1], 26. 6E| 381: 1 [-— | 2128 149 |4E] 24 1807 : RA BARE [SA FST AN | | UTSER EES BOTA IT ES ere i — 5 | 29 | 27 | 43 [36] 5|—]|—]— | 127129] 42 1239 |å FR aa 90: 48] 18.) lb) 11211-29 1 301200 EN RER (94 rt K360)16 | — lc] kö 1 218) 34 |-25- | 190 NT 8 al a Raga da reson | on a ön 5 2 245 [136 3 BEEER or 9 ag gl Jes) | 6111-15 | 101 : = 115 EA TR ER SA EES ON I SR : oc FIF ar BIF TE rr | AE SA ER (EE ja AA fa SEEN (EA Rn a I == 17 EEG [Ef fkl le Ul 4 jr ER ES ESA EE er Sr EN 1 SS [äs gi ro = (EST 134 14 | 50 ? —23 SIE es] ENN EE fe EA Sr nn i [rn kara AR (Ar fö = BN LESS SABA fr SS EN Er RS Et SS fa ARA Ev 3 0 1450 PES Boge ES ES [NERE SA RES IR Mg vg ls Sd å ETT AEA EO | JA LE Peer AA ESR SR y- pil AA å —31 ja ES DR RE ER GE se fe EE Nea er ja a fr $- — 33 ANSER ER NTE Ir fö lar ha VR Ra TR : — 35 6 5 a BR EN [EES [Sf Er] FSE (jEES (EO S A al tg = SSE APA Sch ee er Gar fr di ast RA BRIS = 8) ATEN ET fo EES ee | EF | rr | | ATT SF RIS | 2 pe | a VER [ER (AR VS Bread fa Med. |-13.7|-13.3|— 9.3|-2.8] 3.2|10.2] 13.7] 10.0] 4.4|=1.5|-8.7/-12.1|-1.7 FPSRETHREVETTN ERE ONE ng 4 Osc. V. Johansson. : (LIX Temperaturfrekvens, 10 år, 7Za+2p+9Dp. 20 grupp | I. | F. | M. 4: [ME] Ed] Ae] 5. ONE Fe a ofog al) 3 AA FN (OR [EEE ESA ES 2 Be Bö Pa SE Re AG 27 ENE a 8 a EE 95 | LT BA BENEN 23 | fo 20 051 12 ERA 53 a ER FENA ER EN fd Er JET: fer SA RE SE en AE 19] —h TT —1 = äl! 48) 083-494 lo ENN 17 de SIT = 195 68-92-62 | | 15 | ET: — I] 16) 7414391-94] 22) FEN 18 ET — 21] 103] 16E/ 115] 57) NNE 11 ll || 41 47|122 138 | 164] 87) 6 ENE 9 | —] EA) —| 13) 771128] 951159 133) LENE 7 les) 16111] 99) 50127 127] 49) NN 5 || 5) 511 248)111]) 27) 73| 134) 84 | ANNE 3 al 17 |is0) 158] 54) —L 271130 112] 19) NGA 1) 9 | 13.1 801143|146] 26) —1 +91-84) 147) BA GER HEN ST 62 | 62 82 |155| 96) 2 —| 21 66 /|165 1183) 69 |894 = 8 dt 75 | 72.) 148 1418] 70) —I —) —| 331116 | SGYSEN =5 |) 86 | 761.127 | 98/19] =! —1| —' 51-83-98 SNR 241177 1-97 | 125-] 48): 4) —h EL 2147 NE ="91 97 | 74 | 2011) 4) —J =] 1 | 31 291-20 = 410) 717183 | 68 | 26), —JE otal | 16 | ANSE 213 082 1842 )51 | 14] NET SEEN 245 | 53 | .59. | 28 |- 191 —| | | 1033 INRESA DE fe fe TA TOS GS To ge 1 [RE fr fe NR 27| 56 |255 2497-1585, 1:30 1) 182 EN RR =" | 45 29) 19) AES NS NEN 2203" | 91 | -B4 1 14 | 6) SNS NN TE Ne a fp a AT RE [RE KE ERE a 227" I 490) 9118) AN NV SS EN SS —=99.-| 27-1-403:]-. 9] JE EE SE SN NE —81 hav Fas rad EEE = 88-41 171 16 AR fre 85:11) 221 24 1 SANNE 28751 18 17-16 TN rn SS fs — 39 8 | 9 1| —-| —I —| —J) — = EA 423 2257 RR Fl 1 ÄR a RE 1 a ES SS ES ES Ae ak SSE) [NE a RE pe es Å BE ER RE SER Med. |-13.8|-12.7|— 8.7|-2.1]| 4.1/10.9| 14.5] 11.3] 5.6|-0.9|-8.3|-11.9|=1.0 E A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 25 Absolut fuktighet. De harmoniska konstanterna för den under polaråret erhållna dagliga gången äro: i 0.01 mm | På | I, | Då q. a, | ÅA, | a, | Å, Vinter :-. . cf — så 0.6 0.3 3.6 5.5 | 269.5 3.6 | 358.4 MAN SRS SE sena se — 14.7| — 20.2 0.0] — 5.4! 25.0 | 213.1 545) 1719 Sommar ....| —81|—14.1| —--3.0/ — 18.3] 16.2 | 207.0| 18.6 | 183.4 MOSEtsr ss — 23.1 — NA 5.4] — 0.5] 28.4 | 231.2 5.4 89.1 | LÄNEN ee a = 12.8] -— 12.6] 0.7| — 5.1] 18.0 | 222.6 5.2 | 166.6 | Absoluta fuktigheten har såsom vanligt en med tempera- turen analog period. Fastiderna A, skilja sig från motsva- rande för temperaturen med 0 å 11, timme, under öfriga årstider än vintern visande en försening hos fuktigheten, i årsmedeltal 6” eller 25 min. Äfven resp. A, skilja sig endast 0 å 1.5 timmar från hvarandra. Amplituderna a, hos de båda elementen visa att 1” temperatur verkar 0.07 mm i fuktighet. Minst (0.04) är verkan på sommaren, då fuktig- heten äfven blir mera dubbelperiodisk (a, > a,), störst på hösten (0.17 mm). I medeltal för åren 1908—135 finner man ångtrycket vid de 3 observationsterminerna vara: lödas]. E MAR (AR M. | J. | d. ASS ESS SÖ IENEE EDS Åt 7a | 1.62! 1.59) 1.82| 2.92 Så 5.921 8.11| 7.62| 5.52| 3.60 2.45, 2.05| 3.92 2p | 1.74| 1.84| 2.30) 3.12) 3.88! 5.98! 7.99] 7.36) 5.82) 3.95) 2.51 2.08] 4.05 9p | 1.70] 1.65] 2.00) 2.95) 3.82) 6.15| 8.16] 7.65| 5.56| 3.66] 2.45| 2.051 3.98! | Med. | 1.69] 1.69] 2.04| 3.00] 3.84| 6.02| 8.09| 7.54| 5.63| 3.74| 2.47| 2.06| 3.98 Häraf framgå följande differenser mellan de skilda termi- nerna jämförda med motsvarande differenser under polar- — året 1882—583: 26 Osc. V. Johansson. (LPO OL mn TE AG DM lek ör A. | s. | 0. [N.|D.] År | . f08—15 NE 21843 ess 58) —4 11 BRON BRO Ta 9ps« STP 82-83] 5l-2)—a7) 0-40)=29|-—12)-33 RR 20 9, f08—15] 4| 19] 30 17/ 6|—17/-—17/—29] 26) 29016 | 3 6 P-EPlg2 83] 4 211 16) 34/—31/—33/—29| —8 63) 3118 |17|] 8 I stora drag öfverensstämmer den dagliga gången med den under polaråret om ock under enskilda månader olikheter före- finnas, troligen mest beroende på störingar. Under större delen af året, september—maj är ångtrycket störst på dagen och endast under sommaren störst på kvällen och minst på dagen. Öfverhufvud är den också mindre på morgonen än på kvällen och följer sålunda i allmänhet samma gång som temperaturen. Minimet på sommareftermiddagar är ett : undantag beroende på det vertikala luftutbytet. Enligt polarårets observationer blifva korrektionerna för (7 a+2 p+9 p): 3 till sannt dygnsmedeltal följande: i 0.01 mm |3.|F. | M] Ae HD 3 | Korr. för Korrigeras de anförda terminmedeltalen med dessa kvan- titeter fås månadsmedeltalen: mm Jå | 125 M. | fe M. | F | T | A. | S. | 0. N. | D. | År | Korr. med. ... 1.75 2 0. ESR LäSeR | 205 (KH =E Den årliga gången öfverensstämmer sålunda tydligt med den för temperaturen. Under de skilda åren var årsmedel- talet börjande med 1908 resp. 4.1, 4.1, 4.4, 3.8, 3.6, 4.0, 4.1 och 3.8, under polaråren resp. 4.3 och 4.2. Medelmaxima och minima för skilda månader äro: ESSEN TI ETS FRESTIEE SSR tA A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 2 mm |. ] F. | MAJ Mi] J.. J. | 4. | S. JO. N.| D.| År Medelmax. .. .|4.0 13.951 4.3 | 5.4 | 7.5 | 11.6] 13.81 12.3 10.1] 6.6 | 4.8 | 4.2 | 14.5 s7 min. —. . .| 0.2 |.0:2F] 0.2 | 0.7 | 1.9]. 3:0] 4.4] -4.4| 2.5|1.3 [0.3] 0.2 | 0.1 De uppnådda gränsvärdena äro c. 21 och 0.1 mm. Relativ fuktighet. För detta .elements dagliga gång ger året 1882—383 följande harmoniska konstanter: VG Pi 6 P2 2 ay VAG ad; A, NORTE sor rele sd 0.73 | 0.39 |—0.30/— 0.02! 0.83 | 58.8 | 0.30 | 259.4 | ESR a safe, ed lena 9.19 | 6.62 0:58), 10:03) 11:32-1 51:25) 10:58: |; 8T.0 13171 EN ROR KORS 12:25 11 8:98 13010 -0:2315E5519, 50:85] EB3: 49 OS osa abe 4.08 | 3.09 |—0.84/— 1.181 5.11 | 49.9 | 1.45 | 318.6 TATE RSS RE Seg age 6:56) An E0:200 10:02: 185180 -5h0 0:97) 28:0 Den relativa fuktigheten visar åter en mot temperaturen motsatt gång, i det A, i årsmedeltal på 2” (under vintern högst på 11”) när skiljer sig med 180” från samma fasvinkel hos temperaturen. Den andra termen är 88 å 170” (=3 å 6 timmar) försenad i förhållande till temperaturen. Undan- tages vintern, motsvarar 1” C circa 3 2 i fuktighetsamplitud. Mellan absolut och relativ fuktighet är beroendet också inverst, men mindre intimt. För åren 1908—13 finner man följande terminmedeltal: > | o Sjö SJR [Ear (ANDAR ESA, EVA sr [Alers oas Sr Ake ASSA OS IKE NS EDS FAR 7a 84.91 84.6| 85.11 79.01 67.21 68.6] 70.6) 83.41 88.3 88.4 88.81 88.21 81.5 2p 85.4| 82.9) 70.8] 61.2| 53.5| 55.0] 55.2| 60.11 69.1| 78.2| 88.4] 88.1| 70.7] 9p 85.2| 85.0] 81.6) 73.6) 65.0] 65.6| 67.8| 81.4] 86.6] 85.6| 89.0) 88.4] 79.7 Med. 85.2| 84.2 79.2] 71.3| 61.9 63.1| 64.5] 75.0) 81.5) 84.1| 88.7| 88.21 77.3 Nn [0] Osc. V. Johansson. (LIX Differenserna 7 a — 9 p och 2 p —9 p blifva enligt dessa och polarårets observationer: SR AN a. | M. Sud or GRAN SAS 0. |N. |D. | 82—83/-1.0/-0.5| 3.7) 4.9 08-15 |C0:22 EE 1018) Öfverensstämmelsen i daglig gång är sålunda relativt stor. Den dagliga gången är invers till den för temperaturen. Här- leder man den relativa fuktighetens dagliga amplitud på samma sätt som vid R ubensons metod beträffande tem- peraturen, får man följande för vintern extrapolerade reduk- tionsfaktorer och amplituder jämförda med dem för polaråret: JT Bo ME LAS IM: J. | Ju A.|5.|0. NOD. Med. Ajapla SE fora (1.1) (1.1) | 1.2] 1.7] 2.3| 2.3| 2.2, 1.6] 1.2] 1.2(1.1)[(1.1)) — fB28E 6 | 15125) 32| 35) 30) 28) 201 10] 4 EARL Ampl. | [085 Iona) 2 | 12] 26) 29) 28) 31) 36) 22| 11 1 071 6 Maximet i augusti synes motsvara det samtidiga maximet hos temperaturamplituden: Divideras dessa amplituder med hvarandra, får man att under maj—september 1” ganska konstant motsvarar 3.8 24. I oktober ar sammartalodmttl april 2.6, under vintern (nov.—febr.) synes 1” motsvara endast 0.5 2. Korrektionen för medeltalen (7 +2+9): 3 är: ER ee älg | F. År HR 2 SÅ a OSA SE Så Sr a EE i 0.3 | 0.1 | 1.3 Anbringas dessa korrektioner till medeltalen ofvan fås: JR M. a. | M. J. | J. AS ON D. | Är 1908—15 | 86 | 85 | 80 | 72 | 65") 67 | 67 | 76 | 82 | 85 | 89 | 88 | 79 1882—84 | 85 | 85 | 80 |-71 | 70 | 64") 73 | 77 | 85 | 88 | 84 | 86 | 79 10 år — | 86 | 85 | 80 | 72 | 66"| 66 | 68 | 76 | 83 | 86 | 88 | 88 | 79 f 08—15]|-0.3|-0.4] 3.5 öd 2.2) 3.01 2.8) 2.01] 22| 280-00 21.51 0.6) 5 1:4|” 2:61. 0:01-0:3 CLS - 11.5|- 10.6| - 12.6| - 21.3] - 17.5| - 7.4| - 0.6) - 0.3) - 9.07 FP 82—83) -1:1|-4.1|-10.9|=12.2|= 14:4|-14.8| - 11.2] = 17.2] = 1527) 18.4 STAT TRO SO ESS ST a HA A FN A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 29 För jämförelse äro äfven medeltalen för polaråren upp- tagna, det senare året äfven korrigeradt till sannt dygns- medeltal. Det 2-åriga medeltalet öfverensstämmer med det nya för 8 år och ehuru fuktighetsbestämningarna under flere år varit synnerligen osäkra, torde det stå fast att fuktigheten i Sodankylä är något under 80 24. Då man 1 andra inre delar af Finland funnit fuktigheten genomgående vara 82—384, torde det kunna fastslås, att klimatet i Lappland är torrare än i andra delar af Finland. Nämnas må ytterligare att å Tähtelä enligt observationer med Assmanns psykrometer omallits de korrigerade medeltalen 774 för 1914 och 79? för 1915. För år 1910 är årsmedeltalet 85 2, synbarligen för högt. Frånsedt från detsamma blefve medeltalet för åter- stående 9 år 78 2,. Jämför man det 10-åriga medeltalet ofvan med ett allmänt medeltal för det inre Finland, som jag å annat ställe !) anfört och korrigerar det sistnämnda med samma för Sodankylä funna korrektioner finner man att Sodankylä fuktighet afviker med följande belopp: Sod. — inre Finland. . . |—5 Sod. — svenska Lappland |—2 —1 Den relativa torkan är alltså störst, circa 79, under vår och försommar, under hösten minst, 34. Af ofvan till- fogade jämförelsetal för svenska Lappland (enligt H a m- berg) synes att Sodankylä väl öfverensstämmer med sist- nämnda trakt utom på våren. Troligt är att den ringa fuk- tigheten i Lappland liksom i det inre Skandinavien betingas af de höga fjällens inflytande på luftströmmarna. Fuktighetens medel- och absoluta minima under åren 1908—135 voro: Mi] kö da SA AO: | DE Ar J. | FM: | A. Medelmin. .| 70 | 68 | 47 | 41 | 382 | 30"! 32 | 38 SOT 72 172 | 21 | Albsoimin. .; 601 63:]- 37 | -30-| 20-1-23-1 18") 27.134 | 33-1.65-1 66.1-18 1) Denna »Öfversigt>» B. 58 N:o 15 s. 32. 30 Osc. V. Johansson. (LIX Till sin årliga period öfverensstämma dessa minima Ii allmänhet med medeltalen. Märkliga äro de rapida sprången mellan februari och mars samt mellan oktober och november. Tydligen äro månaderna november till februari i afsaknad af vid jordytan märkbara sjunkande luftströmmar, som af allt att döma förorsaka de lägsta fuktighetsvärdena. Nämnas må att det allra lägsta värdet 18 92, iakttogs med assman under den varma juli 1914. Molnighet. Den dagliga gången af molnigheten under polarexpeninn nen ger efter harmonisk analys: 19/6 un Pi Pa 2 dj A, a ÅA, | | VInTeR sr oke se RT | - 3.89/—0.59' — 1.11—1.04' 3.91 | 256.6 | 1.52 | 123.6 VAT öborna fal ssnrete le |[— 3.97/—2.35/— 1.37] 2.05! 4.61 | 234.7 | 2.47 | 316.8 SOMMAL Te sekel eds — 4.51/— 2.22] 0.09) 1.91! 5.03 | 239.0 | 1.91 | 352.8 Höst .... ER ES AS EE EN an 2.86 | 308.6 | 0.68 | 333.6 Ål LR SE — 3.66|—0.80|— 0.09) — 0.89) 3.70 | 262.8| 0.90 | 344.7 - Heldagsfasen A, är i allmänhet 7 å 11” större än för temperaturen, under hösten dock 76”, d. v. s. molnighetens extremer föregå mest 1; å 1 timme dem hos temperaturen. Den andra termen kan mera betraktas såsom invers till den motsvarande för temperaturen, i det molnighetens faser inträffa under vår och sommar 1, under vintern öfver 2 timmar senare än de motsatta för temperaturen, under hösten åter 1, timme tidigare. Amplituden a, är under vår, sommar och höst 1.5 94 för 1” temperaturamplitud, under vintern 596. För Helsingfors finner man enligt 10-åriga medeltal af Schönrock!) följande konstanter jämförda med dem för temperaturen: 1) Die Bewölkung Russlands. Petrograd, 1895. ”) Meteor. Jahrbuch för Finland. Jahrg. 1901 Wiss. Beilage s. 14. STEG . An Ng RN Te 0 AA N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. ” 31 | | Ga | ÅA, | (Re | 4, TERRAN SÄ | 2718-0101 | 305.7 EN NERAEU I ee Roda 8 La, va ra se I 232.7 0.20 | 101.6 | Här motsvarar alltså 1”C 1.19, i molnighet och tem- peraturen är enligt A, 3 timmar försenad. Båda fastiderna för molnigheten äro i Sodankylä circa 1 timme försenade i jämförelse med Helsingfors. I medeltal för de 8 åren 1908—135 är molnigheten vid de 3 observationsterminerna: (CE F. |-M. |A. M. |. de SAR 7a a VIS TM 4 2p GVA 2 Fy a s0R) 83) 78-731). 85. J. 79:15 78.) 84 | 7 Alps 64-1164 60, |. .67-|- .18-| 77. | 72. 73-|-70 | 65 | -73.|-75:] 70 | I medeltal för årstiden blifva dessa tal och motsvarande för polaråret följande: | Vinter Vår Sommar Höst År | 82—83/08—15 82—83/08—15 82—83/08—15182—83 08—15182—83 08—15 Hasans 22-563 | OSA a SN SIR ERS [Gr LOT EE SARS [sag dela 78 I S78- 815: 1: 75-117 födips | 7351-68] 59 | (RS I hufvudsak öfverensstämmer gången med den under polaråret. Middagen är mulnast, aftonen klarast med undan-- tag af att på sommaren morgonen är klarast och på hösten morgonen mulnast. Märkligt är att molnigheten också på vintern har ett tydligt maximum på dagen. Det är såsom synes endast januari och december, som visa denna egenhet, medan såväl höst som februari—april hafva morgonmaxima. Att detta är regel och ej beroende af störingar inses däraf 32 Osc. V. Johansson. (CLINT att under 10 år, 1882—-84 medtagna, endast 2 undantag förekomma i januari, 2 likaså i december och 3 i februari. Mången gång såsom i januari 1912, i december 1909 och 1913 kan molnigheten från morgon till middag tillväxa 20—25 9. Också andra polarstationer såsom Jan Mayen, Ssagastyr, Novaja Semlja 0. s. v. visa en stor molnighetsvariation under vintern och maximet middagstiden. Detta maximum är själffallet af helt annan natur än det samtidiga värmemaximet under sommaren. Troligen är det att fatta såsom ett maxi- mum efter soluppgången, stratusmaximet, som allmänt före- kommer. Enligt polarårets observationer äro korrektionerna för medeltalen af 7 a, 2 p och 9 p till sanna dygnsmedeltal föl- jande: Tydligen äro dessa tal hufvudsakligen uppkomna genom stö- ringar. Medelmolnigheten är enligt 10-års observationer 1882—384, 1908—15: 10 års med. Årsmedeltalet är sålunda mycket högt och öfverensstäm- mer med det för en del orter i N-Norge såsom Karasjok (71) och Kautokeino (77), medan i Sverige ej observerats någon så hög molnighet. Maximet i september och minimet 1 mars återfinnes äfven å andra lappska orter, det förra ofta förskjutet till augusti. Det sekundära maximum i maj—juni är likaså allmänt. Antalet klara och mulna dagar var i summa för 8 år 1908—15: ST TESTET SS ST söt [ST ; A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 3 | | | FM] AM n IA] Sd) 0]N]D. år TR RÖR AR VN NR SIR SE 11: 8 176 a no al 136 | 145 134 132] 139 |a3€] 145 [ren sen] De klara dagarnas antal är alltså 25 per år, de mulna 195, de halfklara alltså 45. Märkligt är att juni har 5 mulna dagar mera än februari. Af allt att döma beror molnig- hetens årliga växling främst af vindarna. Juni 1911 hade molnigheten 97 9, med 29 mulna dagar, juni 1909 och februari 1912 endast 48 2. Klara :.. ät 2 | 2 al Mulna... adde 119 | 110 Vindens riktning. » För bedömande] af vindens eventuella vridning under dagens lopp har för hvar och en af de 3 observationstermi- nerna uträknats frekvensen af de skilda vindriktningarna under 7 år 1909—19135 hvarvid erhölls följande tal, uttryckta i 90 af samtliga vindriktningsobservationer vid samma termin: N NE] E | SE] S |sw WW INW Z27| 2-9 | njäcr LAY Ra LAR [RE SA | TEN Ra a er EG 14 | 10 NIER er dyr apr je klen 4 245 | 250 18 8 8 = = | ÖMT ads NT3026 | FNL 9 — = Med.s/Ed0, era | 4] 26 | RE ECE = = | ZUR Ua [ed AE MD le 17 (Al NE fp € ER 22 1 Mål oder 2 De IN vå RA [SR [1 ha Ja a le SN IR = = l CR a | I Ke died JR NR 6 1530 TS ER GR EO) = — NE BA [Ur EN lr dl | (ÄN I TR kl 16 al fä I fe IP = — (La RR fore GA Ir I AZ LS I [13 gle ES [AR or [1 29 28 NORHDAE Si. 4 LÄ lag kb, Få SA I 00 JA pr ra (EM Ir IE Le LAR Lr MG I 1 -— -— I 1 DN ale åd feR TN er rn 10 1) ER DS RE 1 fra La ll, AE = Med sn R260/Kl3T PaSR ETS ETTA RLON ASSA = = | fal del18: 1205) 128113) a] 20 17 8". 16-14 46-17-16 10 = = fre 18K|ErSN es 20 LIKE 101-109 20 1550] ATS EET | 2pk6r SE EESA 156) 150) 155012 ag = 23 SIPEESN FSK ETS 8 14 50) VA oe 34 Osc. V. Johansson. (LIX Häraf framgår, att under alla årstider kan spåras en svag vridning i vinden, som är otydligast på vintern och bäst synlig på sommaren. Ett mått på vridningens frekvens är den till höger i tabellen angifna summan af de absoluta beloppen hos skillnaden mellan resp. terminers procenttal. Hälften af dessa tal anger alltså, huru många 2 af vindarna ändra sin riktning mellan resp. observationsterminer och det visar sig att i årsmedeltal 10 2, under sommaren 14 9, ändra riktning från morgon till middag, nästan lika många procent åter från 2p till afton kl. 9. Det visar sig vidare vara främst SW- och W-vindar, som på dagen ökas i frekvens på bekostnad af SE-, S- och N-vindar. I dessa afseenden öfverensstämma alla årstider, så att någon lag här synes göra sig gällande. Allmänt har man ju också funnit att vinden vrider sig under dagens lopp med solen från E genom S mot W. I Sodankylä minskas emellertid S-vindarna på dagen medan på kvällen ungefär samma vindfördelning som på morgonen återställes. Vridningen påminner sålunda delvis om den vid berg- och dalvindföreteelsen. Bildar man på vanligt sätt enligt L am berts formel medelvindriktningen för sommar och år, erhålles: ta | 20 | 9p N1995EX2087/6 S 49 W 10 »> SOMINAPT Göken keNselS EE SM NE te ÅT Har dö led via äter ls Tk KS TAGS 0 ESTRA 6 VV I årsmedeltal vrider sig vinden alltså 60” medsols eller åt höger från morgon till middag, men till kvällen åter 42” tillbaka. Under sommaren är vridningen ungefär lika stor, 55 resp. 43”, men synes gå motsols, så att äfven här vid öfvervägande N-vindar de med vestliga komponenter domi- nera på dagen. Vindfördelningen i medeltal för de 9 åren 1907—15 är följande: Småa 2 TP a RR Sy SÅ ER SA RÖK a a rn n j Ar JE 20 Rykatschews metod beräknad: ?) A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 30 | 9/, NEHKANE ST 2 Boo) SE) [OSSE SW | NW | TEE a RO a ÅN 3" 5 25 26 15 8 / MSN Ne Sk 19 6" I 14 18 13 12 12 DOM MAR Are 6 fe) 12 8 13 14 9 fästa fe Lal FHÖStIR Stf ov al då 6" 17 16 21 13 13 11 RR äm sk) (el TT 20 Tar NTOR ET Senlis Atlas .- .| 716 7) SAN fn (MN ae 25 10 8 10 I slutet är den för Atlas öfver Finland 1910 använda frek- vensen anförd för året och erhållen ur observationer under polaråret, början af 1890-talet och 1907—09. I det väsent- liga öfverensstämma de nya talen med de äldre och visa dominerande S-vindar, som under vintern jämte SE bilda hälften af alla vindar. Under sommaren öfverväga N-vindar, d. v.s. man har en tydlig land- och hafsmonsun, bestämd af oceanen i N. De 4 hufvudkomponenterna och medelriktnin- gen blifva utan hänsyn till vindhastigheten: N REN EE Ae era trA nen E SIENA IS—N |W—E Resultant Resultanti Atlas Märta. 2151-37) 29 6 SENSE HS SVVELO 4 20 SK DD SNNE Sommar | 41 | 25 | 29 | 21 1]—121 —4 | N18E 18 | N 55 E 16 Höstt. 4251 | 22 41 1305) -16 og SR RN AEA SE RN RS lÄTr ns 30 | 24 | 2 ET rR | Minter .| 17 | 25 |.55 ER Ar le ss iser 38 | —1 | S20RR30 STIG WEJ0 40 | 26 10 Sa la! OR 0 Vindar från S-sidan dominera alltså under 3 årstider och främst på vintern, de från N-sidan åter under sommaren. Jämnaste vindfördelning med liten resultant (10 96) anträffas på våren, då den resulterande vindriktningen också är mest vestlig. Å Atlaskartorna utföll resultanten under våren 41” -mera från S eller vriden åt venster, medan den för sommaren var 37?” ostligare eller vriden åt höger. Under öfriga års- tider var skillnaden mindre. Vindens årliga vridning eller monsungraden blir enligt 1) Jfr. min uppsats i Terra 1914. 36 Osc. V. Johansson. (LIX o Sommar—År . Sommar-Vinter. Vinter-År ... 11 — 13 24 E | S | W | S—N |W—E] Resntant | ST — 5 15 | —2 — 26 | —3 RE N 15 E 23 28 | —3 NJA NERD Ore: —3 N 3 E 50 — 50 Vintermonsunen är sålunda utpräglad från S med en monsungrad om 2896, sommarmonsunen från N å NNE nästan lika starkt utvecklad. Medelmonsungraden 2594 är synnerligen stor för en inlandsort och öfverträffas endast af den för vissa fjorddalar. Också några andra orter i det inre såsom Kautokeino (med 38), Enare (med 28 96), 0. S. V., alla belägna i floddalar i Lappland, hafva mera utvecklad monsun än Sodankylä. Vindhastighet. De harmoniska konstanterna för vindhastighetens dag- liga gång, som jag tidigare publicerat och jämfört med dy- lika för Helsingfors, upptagas här för fullständighetens skull ånyo, här likväl korrigerade för årlig gång på samma sätt Dessa korrektioner, som endast för hösten äro af betydelse, äro här mer än annars (emedan den år- liga gången är ytterst svag) bestämda af vissa störingar som öfriga !). af aperiodisk art. i cm/sek EDA I, Pa qa a, A, a, ÅA, Vinter . =— 4,0) — 14:91], > 1.6) 3.5, 15), T98:30BIoN AR Vår . — 79.1|/ —45.7 | 11.7 | 8.0) 91:4] 243:5 | 14:20) 1626 Sommar —101.3| — 40.8 | — 6.1 | — 6.8 | 109.2 | 251.6 | 9.2 | 228.8 Höst — 49.51 —35.8| 12.0) —-8.7| 61.1] 237.6 | 14.8 | 61.1 | År |= 58.5] —34.3] 48) 3.31 67.8) 2430) 5962 1) Denna »Öfversigt>», B. 47, N:o 18, s. 54. Den där angifna vinkeln ÅA, för hösten på grund af. ett teckenfel hos p, tagen i 4:de i st. f. första kva- dranten. KRA Lo moa VÅR tv KANE SA ma ör er nr Rear en 3 ENA Jak A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 37 Med ledning af heldagsamplituden har jag tidigare liksom af andra data funnit att bl. a. såväl i Sodankylä som i Hel- singfors 1 m i vindhastighet motsvarar 3.”5 C, eller 1” =28 cm i sek. Fastiden A, visade åter c. 1 timmes försening hos temperaturen i förhållande till vindhastigheten. . I medeltal för 1908—1913 finner man följande vindhastig- het för de 3 observationsterminerna: [m/sek | Es. CMA M. | FIG JA | ONS ND: | År 2.4 | 2.0 Så | | NieLNe0N 2:07 | 2.2" [1254 rd | d:2 | 2:00 2527) 262 2.5 | Apt 2:7 13:0 |'3.6 |:4:3:]-4:2 | 4.1 1'3.8.] 3.6 | IA | 3.1 | 2.0 -1;2.2: |, 3.4 | Or l241-2:5 |; 2.1. )2.4 1 21 | 2.4 1.7 | 14 121 | 2858 [rd kal RP FL IN [ARR Fe Medeltalen för årstider, jämförda med dem under polar- året, äro följande: 82—83/08—15182 —83/08—15182—83 08—15182—83 08—15 82—83/08—15 Vinter Vår Sommar Höst År 7a 3.0 2,4 | 3.1 2.17 3.1 2.6 2.3 2.2 2.9 2.5 2p 3.2 2.6 4.5 4.0 4.2 3.8 3.4 2.9 3.8 3.4 MP dv 2.3 (FARA INO EPA 2.9 1.8 2.3 2.1 2.9 2.1 Talen för polaråret äro genomgående något högre och visa ingen nämnvärd skillnad mellan 7a och 9p, medan 8-årsmedeltalen hafva denna differens tydligt positiv i mot- sats till temperaturen. Bildar man differenserna 2 p—7a och 2p—9p, finner man hos dem samma dubbla årliga period som hos temperaturen med maxima under vår och höst. Det visar sig också, att förhållandet mellan motsvarande differenser för vindhåstighet och temperatur under sommar- halfåret är ganska konstant, i medeltal för 2 p—7 a = 0.29 m per grad, för 2p—9 p däremot 0.53 - m. Förmiddags- värdet öfverensstämmer sålunda med den för polaråret funna” konstanten, tydligen emedan här ej fasförskjutningen kunnat "beaktas. I medeltal erhålles, att en grad i temperaturampli- 38 Osc. V. Johansson. (LIX tud motsvarar en tillväxt i vindhastighet om 41 cm i sekun- den. Detta värde är väl att märka erhållet med Wilds styrketaflor, medan det för polaråret gällde för anemometer- värden. Beräknar man ur polarårets observationer på samma sätt som för temperaturen faktorn, med hvilken medeldifferensen: 7a+9 ROPS SR P skall multipliceras för att gifva amplituden, Ape finner man efter utjämning värdena: Mars | April | Maj | Juni | Juli | Aug. | Sept. | Okt. 1.3 | 1.6 | 2.1 | 2.3 | 22 | 1.8 | 1.4 | 1.3 För november—februari blifva faktorerna 2 å 4 och tydligen påverkade af störingar. Med användande af dessa faktorer och ett extrapoleradt värde 1.2 för vintern, finner man vind- hastighetens dagliga periodiska amplitud under 1908—15 vara: JT RE SE a RR SS | 2.8 | 3.4 | 3.0 | 3.7 | 3.2) 1.9 | 1.0 | 0.6 | 0.2" 1.9 SE 9 Medelvärdet häraf, 1.9, är större än motsvarande tal 1.6 för polaråret. Divideras dessa tal med de analogt härledda amplituderna för temperaturen, fås under sommarhalfåret värden växlande mellan 32 och 45 cm, 1 medeltal 38 cm, i nära öfverensstämmelse med det förra värdet 41 cm. Korrektionerna för medelvärdena af de 3 terminobser- vationerna 7 a, 2 p och 9 p äro enligt polaråret: EJ FM Ag EE AS O. | N. D. | År | Fer 0.1 Sd 00 0.1 Fe a åa ad a ad Korrektionerna äro sålunda små, under maj—september. — 0.1 å — 0.2 f. ö. 0. A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 39 Medelvindhastigheten för 1908—15 samt för 10 år, de båda polaråren medtagna är: 3. | F. | M.| a. | Mi] I] Jo |A] SfO:] ND. lår] 2.0" 200 2.6 2.8| 3.2 3.3 2.4 2.5 2.1 2.2 2.6 2.8 2.6 2.9 3.1 3.2 3.1 3.2 2.1 2.8 2.1 2.8 2.17 3.0 1908-13 .!b'2 os | 2.6 1882—84; 1908—15 | 2.9 Man har alltså ett tydligt sommarmaximum i juni, ett minimum i november. Denna afvikelse från den allmänna regeln öfverensstämmer med den W it tin g tidigare påpekat för en del stationer i Finland och Sverige 1). Emellertid lik- nar den årliga gången å en del andra stationer i inlandet den allmänna å kusterna, t. ex. Uppsala och Lauttakylä, där man användt anemometrar. Värden för Uppsala äro bl. a. anförda af H ell m ann?) och af de c. 10-åriga data, som af mig sammanställts för Lauttakylä, framgick likaså, att där ett tydligt minimum 3.3 m inträffar i juli, medan novem- ber—mars genomgående hafva en betydligt större vind- hastighet om circa 4.3 m. För kontinentala sydligare trakter har redan Hellman n funnit ett maximum under mars— juli vara regel. Man finner f. ö., att vindhastigheten i Sodankylä och främst under vintern stadigt aftagit, såsom följande tal utvisa: | Jö82-—84" 1907-104 | 1911—13 = | 191406 | SPETT N se ARR 3.3 | 3.4 2.2 | 3.1 FT GE MR VI RR 3.4 FAST ER JE SRS RSA EA 3.5 3.3 20 | 2.6 | Sommar: Vinter . .| — 0.92 1.00 Sr fe REN Ar Vindhastigheten synes sålunda hafva aftagit under vin- tern till hälften, från 3.6 till 1.8 m, medan förändringen 1) Finländ. Hydrogr.-Biol. Untersuchungen N:o 2. ?) Meteorol. Zeitschr. 1897. Vv FE NA 40 Osc. V. Johansson. (LIX | pb under sommaren är ringa. Årsmedeltalen aftaga stadigt från 3.9 år 1907 till 1.8 1913, hvarefter de åter stegras till 2.9 resp. 2.4 under 1914 och 1915. Till stor del, kanske helt — — och hållet, torde dessa förändringar bero på lokalombyten och vindfanans placering, måhända äfven på tilltagande friktion å vindskifvornas axlar. Troligen måste väl också platsen för polarstationen anses vara friast påverkad af vin- den, medan Tähtelä observatorium är mest skyddadt af kringliggande skog. Att års- och sommarmedeltalen åter något tilltagit å sistnämnda plats beror väl främst på att vindfanan här är placerad betydligt högre öfver marken än förut. Märkligt är emellertid, att just här å Tähtelä vinter- medeltalen mycket väsentligt minskats i förhållande till de för sommaren, så att de sistnämnda äro 1.7 ggr de förra, medan å polarstationen sommaren ännu var mindre blåsig än vintern. Tydligen sträcker sig det kalla och af skogen - stagnerade luftlagret under vintern till trädens och vind- fanans höjd. Vindhastighetens medel- och absoluta maximum för åren 1908—15 samt antalet fall med vindstilla per månad 1909—135 var: Jar MERA OMS] EN TA IS ASS ASS 0. | N. |D. |år Maxi- f Medel- = |10.1/10.9| 9.9,11.8| 9.9/10.5/10.1] 9.9| 9.9/11.4/8.5"| 9.5114.4 mum | Absolut | 22/15/ 14 | 16/16 | 16) 16 | 14 | 15 | 16 | 13"| 14 | 22 7 fe BR a 1 Ja Ia LE a Bål MO EES) 613-91, DERA a 11 [119 Vind- | 2:01 L2N SBN HI RAN Ned 41) = 41 4 RRENO stilla 9p | 121 11/ 121 12112 | 131 16 141 131) 11/12 | 14 155 . Med. ”/, | 40 | 34 | 33 | 28 | 23") 26 | 30| 32 | 31/1 32/38 | 41 14 Medelmaximet visar ännu en mycket oregelbunden årlig period, dock påminnande om medelhastighetens. Endast en gång (1909) har observerats 22 mi sek., f. ö. högst 16 m. Under det första polaråret hade man högst 13 m (väl att märka timmedeltal) med Robinsons anemometer och under det andra högst 16 m med Hagemanns sug- anemometer. Antalet starka vindar om minst 12 m i sek. A N:o8) Meteorologiska och geofvsiska data för Sodankylä. 41 har starkt aftagit med tiden liksom medelhastigheten, i det man år 1907 ännu iakttog 64 dylika dagar under de följande worduing 14; 19; 6, 9,13, 0; 0 och 6: dagar. Vindstilla förekommer ofta, ungefär vid en tredjedel af alla observationer. Den har en tydlig daglig period, i det att på kvällen i årsmedeltal förekommer 42, kl. 2 p endast 22 4, vindstilla. Sommarkvällar äro oftast lugna, hvarannan dag i juli, medan på middagar under sommarhalfåret vindstilla är sällsyntast, ungefär en gång på 8 dagar. I december visa 41, i maj endast 2324 af samtliga observationer vindstilla. Vindstillefrekvensen har f. ö. starkt växlat med lokal- och instrumentombyte, hvilket synes af följande procenttal för de enskilda åren: 1882—083 | 1908 | 1909 | 1910 | 1911 | 1912 | 1913 | 1914 | 1915 | | | 10 FR EE Aes Ja ag RS lagt Ba AR I hufvudsak öfverensstämmer denna växling med den för medelvindstyrkan. Afdunstning och nederbörd. Under de båda polaråren gjordes afdunstuingsmätnin- gar med en Wilds evaparometer i Wilds termometer- hydda 3 ggr dagligen. För att eliminera den växlande mellantiden mellan terminerna, månadslängden och en del luckor under oktober—maj (1882—383) har jag nedan anfört den dagliga gången i gr. per m? (el. 0.001 mm) per timme, men månadssummorna på vanligt sätt i mm. 42 Osc. V. Johansson. (CE 1882—83 1883—34 Medeltal I TOR TR Sum- FSS AN LAR Sum- EST Summa AES SENS RN 27 | Br) SANS fara (Na je ER AS SA SE Jan. al Tä 501 SI IA 5 7.31 SI 16 8 6.6: 2 Febr. | 10 | 14 6 5.8] 4 9 6 4.21 7-1. 12 6 5.0) 2 Mars. |, 141-200. 20:15 T2IEE65] =L6NTES 9:01. 10;] 181; 1850 KOTA ; April | 23 | 47 | 47! 26.0] 11 | 351 321 18.8] 17 | 411 401! 2241 7 | Maj 35-1100 | 921 52.11 23 | 501 511 30.4] 29 | 751! 721 41.2] 14 | Juni ' | 52 |162:1133 | 76.6] 41 | 112 | 122:| 66.1) 46 | 137 | 1281; "1:41 :23 Juli 40 1108 [1291 64.41 30 | 105 1118 | 63.01 35 | 106 | 124 | 63.7) 21 Aug. | 26 | 821! 86 | 45.01 11 | 761 791 41.31 18 79 82 | 43.21 14 Sept. "| 12.1) 321-36) 17:91 147] 3617-89-11 20:91] 1351 -36:1C3800EKOREIIKEG OEKt. 1145 2007 230 SSI TOS RS 9 8.6] 12' | 191-60 2 1 Nov. -|, 8 | 16] "4 15.6]. 940 71 6 a KR | | . Deca | 8 | 141 al 39) 6 I 5116) 38 AR År | 20 | 52 | 49 | 328.7| 14 | 41 | 41 | 279.6| 17 | 46 | 45 | 304.1] — Dessa tal gifva såsom bekant endast relativa mått på afdunstningens storlek, ungefär motsvarande den från en sjö medan den naturliga afdunstningen från land är betyd- ligt mindre. !) Enligt ett under tryckning varande arbete af Dr. E. Blom- q vist (ur hvilket ett par diagram godhetsfullt ställts till mitt förfogande) framgår att afdunstningen vid Pyhäjärvi vid Tammerfors under c. 445 månad, fr. 9 juli —22 november 1913 i Wilds mätare, uppställd i engelsk hydda var c. 255 mm, en- ligt en i sjön insänkt mätare åter c. 300 mm eller 118 24 af den förra. Likaså visade en i marken insänkt mätare på c. 5 måna- der (20 maj—27 okt.) en afdunstning om 300 mm eller c. 70 94 af det Wilds' mätare angaf (430 mm). Antagas dylika förhållanden äfven gälla för N-Finland och året i dess helhet och beaktar man att afdunstningen från torr mark är nära noll, kan man uppskatta den årliga genomsnittsafdunstningen 1!) Homén, Th., Bidrag t. känn. af Finlands natur o. folk H. 54 s. 139. ESV VE Fr FIT) VESA dt AN:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 43 till circa 150 mm eller c. 30 2, af nederbörden. För S-Fin- land är den af Homén uppskattad till c. 250 mm. Enligt Wilds mätare skulle vidare i Sodankylä under 1/. af året från maj—augusti afdunsta 72 94, under åter- stående 8 månader endast 28 24 af årsafdunstningen. På för- och eftermiddag är afdunstningen ungefär lika stark, på natten betydligt svagare, i årsmedeltal 40 960, under maj —augusti 32 24 af den på dagen. Nederbörden kan ej med någon större noggrannhet be- stämmas ur den korta observationsserie som förefinnes, hvar- för endast helt korta uppgifter meddelas. I medeltal för de 8 åren 1908—15 finner man nederbördssumman per månad och år vara, den förra äfven uttryckt i 9, af årssumman: AED EEE TA Sibo. N. |D: |SAr: I mm. .| 25 | 21 | 21?| 25 | 28 | 58 | 55 | 54 | 46 | 32 |.38 | 31 | 434 [AN GS 2 35 BE 2 RT 1 ÄN FaR a (DE Årssumman vore sålunda 434 mm och den största, 502, uppmättes 1914, den minsta 324 år 1913. Under polaråren hade man endast 247 mm för det första och 271 mm för det andra, värden som, ehuru åren synas hafva varit torra, troli- gen äro för små på grund af att mätaren ej var nog skyddad för vind 2). Ville man reducera årsmedeltalet 434 enligt metoden med samtidiga differenser och använda några orter i omgifningen af finska Lappland finge man att värdet borde höjas enligt: Kajana med 58?) > Uleåborg "med 512), Haparanda med 19, Karesuando med 42, Karasjok med 83, Sydvaranger med 1 mm. Tages medeltalet häraf, befunnes den normala nederbörden i Sodankylä vara c. 475 mm, be- tydligt högre än man förut antagit ?). 1) Detsamma gäller delvis ännu för 1908 (med 382 mm), då Niphers vindskydd ej användes. 2) Enligt normaltal för 1886—1915, meddelade af V. V. Korhonen. 3) Jfr. t. ex. Geogr. fören. tidskrift 1909, där Sodankylä enligt ett syn- nerligen knapphändigt material befanns hafva c. 100 mm mindre, 44 Osc. V. Johansson. Den årliga gången af nederbörden, sådan den anges genom procenttalen ofvan, torde i hufvudsak ej behöfva ändras, att döma bl. a. däraf att de 2 polaråren, om de medtoges, ej ändrade talen (egentligen dock för juli från 12.6 till 13.4 och för augusti från 12.5 till 11.7 96, f. ö. högst 0.3 2). Juni och juli hafva sålunda den största nederbör- den (13 26), februari och mars den minsta (5 960). Det tidiga maximet motsvarar det kontinentala klimatet och kommer bl. a. också till synes i juli i Karesuando (med 23 90), Gelli- vare (17), Jockmock (18 90) 0. s. Vv. Den maximala nederbörden per dag är i medeltal och extremt under åren 1908—15, medeltalet äfven angifvet i 24 af månads- resp. årssumman: J F. | M. |A | M Jo J. |A] s. O. | N p. | År | | Medelmax.| 51| 55 5| 7 | 97 |.27.) 15: | 15, AZ [SAL DAUN >» i 21-122.) 24 | 30 | 34 | 29 | 28 | 28 | 26 | 23 | 18 | 17 5 Abs. max.| 8 | 7"| 71|14 | 21 | 29 | 27 | 23 | 18 | 12113] 81 29 | De största dagssummorna hafva ungefär samma period som månadsmängden, dock växlar förhållandet mellan resp. tal från 17 2, i december till 34 2, i maj medan det för det öfriga Finland växlar ungefär mellan 23 924 (i dec.) och 31 24 (TD) i Antalet dagar med nederbörd om minst 0.1 och minst 1.0 mm är under de 8 åren 1908—135: Fn M. | J. J AST al No ap ÅRE SA SE RN 8 | | >0.1 mm] 15 16/15 | 12. 119/14 | 14 | 13 [16 [15 (16 [16 | 173 1510 a | 71 | 7 | 6). 6) 10-112 9540-15-36 NA !) I medeltal för 8 orter. Beilage s. 11. Se Meteor. Jahrbuch fär Finland 1902. Wiss. A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 45 " Frekvensen af alla nederbördsdagar är sålunda ganska . jämn från september till mars, under april—-augusti något mindre med ett minimum i maj. Inalles äro 173 eller 47 9, af årets dagar nederbördsförande. Detta tal är dock starkt beroende af huru noggrannt smärre mängder uppmätts. Å Tähtelä har man funnit öfver 200 nederbördsdagar per år, medan man 1911—+13 hade c. 125-—155 dylika. Antalet dagar med minst 1 mm är 103 och är mera konstant, väx- lande mellan 94 och 110. Dagar med mindre än 1.0 mm an- tecknades 1911—213 37 å 50, men å Tähtelä c. 100, hvaraf förändringen i noggrannhet tydligt framgår. Nederbörds- intensiteten är i medeltal c. 2.5 mm per nederbördsdag. Beräknas enligt Köppens metod ur anteckningarna vid observationsterminerna sannolikheten för nederbörd, befinnes denna 1 2 vara: RE i re fora [a Te fav] får 9 SFR fe 1 fr Ren Ha (a UR fa: YR KSP LIN NGA d | 15 | Talen visa ungefär samma period som antalet neder- bördsdagar, men äro tydligen ännu starkt influerade af störingar. Årsmedeltalet 16 2, är synnerligen lågt, tydligen åter på grund af ringa noggrannhet, ty för de senaste åren finner man 20 resp. 21 9. Af totalantalet nederbördsdagar (> 0.1 mm) har största delen eller 64 92, (1911 68, 1915 61 9) att uppvisa snö och endast 36 24, regn. Snö kan falla under alla månader, så t. ex. under juli 1911 och augusti 19122). Under november— mars faller nästan enbart snö, i juni ännu under 2, i septem- ber under 3 dagar. Medelantalet dagar med snötäcke på marken är enligt Korhonens?) kartor och tabeller i okto- ber 10, i november 27, i april 29 och i maj 15, medan decem- 1) Ett fall närmare beskrifvet af V. V. Korhonen i Ann. Acad. Scient. Fenn. Ser. A. T. VI N:o 2. Då erhölls 19 mm snö i smältvatten och 8 cm snöhöjd. ?) Die Ausdehnung und Höhe der Schneedrucke,. Helsinki 1915. 1 "EE 46 Osc. V. Johansson. (LIX ber—mars har ett ständigt snötäcke. Snödjupet är enligt samma källa i medlet på november 15, december 32, januari 45, februari 63, mars 72, april 62 och maj 12 cm. Snöns medel- täthet i midten af mars är 0.21, hvaraf den i snötäcket vid denna tid magasinerade vattenmängden befunnes vara c. 150 mm; ce. 1 aftlaärets nederbörd: Vindrosor. I det följande meddelas för Sodankylä vindrosor för vindstyrka, temperatur, absolut och relativ fuktighet, molnighet, nederbördens mängd, frekvens och intensitet. Observationerna kl. 7a under sommar- (juni—augusti) och vintermånaderna (december—februari) under de 8 åren 1908— 1915 hafva legat till grund för beräkningen. Samtliga beräk- ningar äro utförda å universitetets laboratorium för tillämpad fysik af Stud. Impi Mäkinen. Resultaten äro på vanligt sätt (genom halfvering) reducerade från 16 vindriktningar till 8. Endast medeltal för vinter och sommar anföras. Ett ungefärligt medeltal för året finge man väl genom att taga medelvärdet af talen för dessa båda extrema årstider. NNE] EN SES [G0S i JESW SS C A TRE ER I: AA ra Vindfrekvens . ...| 54 | 12.5"| 19.5| 128 | 108.5| 68.5| 36.5'| 30.5 | 264 ; GS IDE a ARNE a HEN DR ND 6 RE BRA ÄR IA för SJ SA Vindstyrka m/sek. 3.1 3.4 JR d.2 4.2 32 4,3 2.77) — Temperatur C91-—- 13.6"|— 12.0/— 11.4/— 10.4 — 8.9] — 5.1/— 6.4 |— 13.3 — 20.8+ Abs. fuktighet, mm 1.6" 1.7 1:9 2.0 2.4 2.9 24 1.7 » Ma 87 85 89 89 88 59 Bj 85 84 Molnighet Yfö 179 94 92 89 90 90 64 62" 51 Nederbörd: summa mm .. 31 35 34 | 172 129 56 12 107 141 antal dagar. . St 27 GENE 92 tjl SÄ jr le 11 101 sannolikhet, ”/,. 49 76 64 tål 65 De 41 36" 38 intensitet, mm . 1.2 3.1 2.6 X:9 1.8 1.6] 0.85] 0.9 | Vindväg — 10 km | 181 46" |. 70 | 442 | 492 | 385 | 170 | 89 2 » Sya NO 2 YE FOR NR (ST se) 4 - Vindväg 10 km | 670 292 143 | 260 238 124+ 1132 264 A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 47 SKOJ BRAT N ENE” [CE ORFSE SS SOON NN C Vindfrekvens . ...| 141 67:ola, 41:51- "89 71 SI SY 52 200 » i 2, | 26 13 RAA FRA NGE CE RAR FR LD Vinstyrka — m/sek. 4,4 4.0 GEARS ee 3.1 3.1 3.3 4.7 Temperatur CE RSE SAC 19130)” 12) N2B ENN SALEIKA Abs. fuktighet, mm 5.8" 6.5 äs 9.9 8.5 7.5| 6.7 5.7 Rel. » Sö 76 7 175 7 fl 69 GT 68 5 Molnighet å 84 83 80 73 64 6251. 74 70 67 Nederbörd : | summa mm. ..| 275 194 NNE SIN63 132 INLEDA 49 | 353 antal dagar . . .| 65 36 21 43 36 TSE 19 79 sannolikhet, ?/;. | 46 32 52 48 50 Sale 37 40 intensitet, mm . | 4.2 5.5 4.1 3.8 3.1 Ba SEE fr 2.5 4.5 » SÄG 14 TRETORN ST 6" | 6 12 Under vintern är SE-vinden den dominerande, ut” görande 289, af alla vindar. Nästan lika talrikt (24 90) har förekommit S-vind. NE- (32) och E- (490) vindarna äro de sällsyntaste. På sommaren dominerar däremot N (26 24), medan SE kommer långt efter med 17 26, SW och W minst med 7 9246. Oftare än någon enskild vindriktning förekommer vindstilla, nämligen under vintern i 37, under sommaren 27 9 af alla dagar. De dynamiska vindrosorna visa att SW-vindarna på vintern äro de starkaste och nära 2 ggr så starka som de sva- gaste, de från NW, men på sommaren äro de mest frekvente- rade N-vindarna äfven de starkaste, medan SE är svagast. Vindvägen, som erhållits ur frekvens- och styrkevärdena under förutsättning att dessa gälla för hela dygnet, är på vintern störst för S, på sommaren för N. De sällsyntaste vindarna, NE på vintern, SW på sommaren, hafva också den minsta vindvägen. Märkligt är att under vintern 71900 af den totala lufttransporten kommer från S-sidan (SW-—SE), under sommaren 35892, från N-sidan (NW-NE). Medel- resultanten blir för vintern S 6” W 808 mil, för sommaren N 14” E 584 mil. Beräknad enbart ur vindfrekvensen blefve 48 Osc. V. Johansson. (LIX resultanten för vintern S 2” E och för sommaren N 40” E. De utpräglade och motsatta resultanterna liksom alla vind- data angifva, att här en utpräglad monsun mot Ishafvet i N gör sig gällande. Äfven i publikationen (1. c. s. 96) för polarexpeditionen | finnes medelvindhastigheten för 16 vindriktningar och en- skilda månader och år uträknade. Sammandragas dessa tal till 8 riktningar och årstider erhålles: 188283 N | NE: | E | SE | S | SW | WAI NW VIlterk /. ere a vSaESr ISDLON NE SI FIRA BN StS | 47 | 2.67 Vår. 003 I 0) 40 48 dag BA 2 |A AE Sommar .. . «|. :3:6. | ,9.9' 1 -48:3- 1-3:251): 12:81 -1453.6 5 SSR BERNS Höst ir. SN 30 EO FNS SIGN AND 7 fo Eat AV Sr (0 BT rd ASC SÖ Lars KE | 3.4 | ARN Dessa tal öfverensstämma för vintern med de förra, medan under sommaren NE i st. f. NW är starkast och NW här t. o. m. svagast. De förra värdena torde dock hafva en allmän- nare bärvidd, dels emedan de stöda sig på 8 års observationer, om ock endast c. 500 per årstid mot c. 2,000 under polar- året, dels emedan lokalerna varit växlande. Vindvägen befinnes åter enligt dessa tal och frekvenstalen vara: 120 km JON JONE 85 0)ÖSEG CS 7 GSI NG [RV tenn Ä 181 41" 25 | 283 | 808) 790 | 104 | 146 Vår. . . . . .| 500) 373 | 156 | 299 | 540 | 504 | 194 | 261 Sommar: . +. « "| "594:|, 596 | 27251: 4045): 21505 2007 KORET LAR HÖSES son ve CSA ASO 90 | 83 11439) 584 42051 1860) I92 År . «- c « « «| 1466 | 1100:| 536 | 1425 | 2097. L914F 5300) TAS Dessa värden öfverensstämma i hufvudsak med de förra. Beräknas ur dem vindresultanten fås: Vinter Vår Sommar Höst År | S 22 W 1351 | S 33 W 191 | N 539 E 788 | S 99 W 756 | S 39 W 1692 |—4 — 32 KA —4 —6 | ; REISEESINE CR dd fr je A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 49 De nertill anförda gradtalen angifva att enbart ur frek- venstal beräknade medelriktningar i allmänhet afvika 4” motsols, under våren, då resultanten är svagast (191 mil), dock 32”. De termiska vindrosorna visa, att på vintern SW- vinden är den varmaste, på sommaren den från S. Näst dem komma W på vintern och SE på sommaren, medan under båda årstiderna N är kallast. I allmänhet äro på vintern de starkaste vindarna varmast, de svagaste kallast, på som- maren tvärtom. På vintern uppkommer alltså värme, på sommaren kyla genom advektion. Märkligt är att NW under vintern är 7” kallare än W, delvis väl beroende af mindre vindstyrka, men troligen är W-vinden ofta också dynamiskt uppvärmd. Vindstilla utmärker sig genom 7” starkare köld än N-vinden, d. v. s. kölden är på vintern lokal, främst betingad af utstrålning. På sommaren visa lugnvädren en relativt hög temperatur, hvilken troligen vore relativt ännu högre om beräkningen utfördes för kl. 2 p. En annan vindroseberäkning för Helsingfors kl. 7 a (utförd å samma laboratorium af Stud. Tyyne Liimatainen) visar att där liksom i Sodankylä på vintern SW är mildast och på sommaren N är kallast. Däremot är i Helsingfors NE den kal- laste vintervinden, SE den varmaste på sommaren. Den ter- miska olikheten mellan olika vindar är undersommareniSodan- kylä betydligt större än i Helsingfors, högst 5”.4, resp. 17.2, men under vintern tvärtom mindre i Lappland, 8”.5 mot 97.9 i Helsingfors. Detta är tydligen en följd af kustklimatet, ty vindarna från S-sidan blifva på vintern härigenom mildare än annars, på sommaren kyligare. Den absoluta fuktigheten följer här såsom vanligt samma regler, som temperaturen, dock är på som- maren SE fuktrikast om ock ej varmast. Multiplicerar man absoluta fuktigheten med. det antal dagar, som resp. vindar blåst och uttrycka dessa produkter i 2, af produkt- tummorna (hvarvid frånses från lugnvädren), får man följande sal: | 50 Osc. V. Johansson. (CIN ; RR TA EN SR NE MA RK nea nn SNETT ESSEN NW — IVIITen or vs get 10 2 4 29 29 9 10 6 (FSömm ants ED 11 8 22 15 6 9 Dessa tal visa, att af alla Vindar rmedhemta SE- och S- vindarna den största fuktmängden, båda tillsammans 58 2, under vintern. På sommaren medhemtas också med Ishafs- monsunen från N en stor fuktmängd, så att den från N- sidan är nästan lika stor som den från S-sidan. Demn'r elativa fuktighet enmar på vintemsanska lika vid olika vindar, för E—SW-vindar circa 89 92,, medan W-vindar äro torrast med 8124. På sommaren äro likaså W-vindarna torrast och E åa N-vindarna fuktigast. Den dynamiska, af fjällen i W påverkade, karaktären hos W- vindarna framträder sålunda både i temperatur och fuktighet. I Helsingfors äro SW och S-vindarna både absolut och rela- tivt fuktigast, N och NW-vindarna torrast, såväl under vinter som sommar. Molnigheten växlar ganska tydligt med vindrikt- ningen, är under vintern störst 94 2, vid NE, minst 62 94, vid NW, under sommaren störst vid N-, 84 2, minst 62 4, vid SW-vind. På grund af högervridningen med höjden öfvergår SW-vinden i molnlagret tydligen till vestlig, d. v. s. här- stammar från bergstrakterna i Skandinavien. Vindstilla ut- märker sig såsom jämförelsevis fattig på fukt och moln. I Helsingfors är S-vinden mulnast, NW- eller N-vinden klarast. Nederbörden kommer: under: vintern mest med SE-vind, därnäst med S, alltså de mest frekventerade vin- darna. Ungefär samma regel gäller för sommaren, då N och därnäst NE- och SE-vindarna medföra den största regn- mängden. Minst nederbörd kommer med W- och NW-vindar. Nederbördsdagarna fördela sig ungefär på samma sätt på olika vindar, på vintern dock minst vid NE-vind. Deras antal jämfördt med totalantalet dagar med samma vind- riktning, d. v. s. sannolikheten för en nederbördsdag är störst vid NE-, minst vid NW- eller "W-vind. Samma regel gäller oo AN:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 51 för nederbördsintensiteten. Hvarje dag med nederbörd vid NE-vind ger under vintern 4 å 5, under sommaren 2 å 3 ggr så mycket nederbörd, som en dag med W-vindneder- börd. I Helsingfors faller den mesta nederbörden i januari vid S-vind, då sannolikheten äfven är störst, medan SE visar den största intensiteten. NW eller N äro i alla afseen- den minst nederbördsförande. I juli har NW största regn- mängden, NE största intensiteten och SE största sannolik- heten, medan S-, W- resp. SW visa minima för samima element. Jordtemperatur. Under polaråren utfördes äfven observationer öfver temperaturen å jordytan och i jorden å särskilda djup. Ob- servationerna utfördes å och i gräsbevuxen grusjord!, som på vintern så vidt möjligt hölls fri från snö. Å ytan och 0.4 m:s djup utfördes observationer hvarje timme under första polar- året, å 0.8 och 1.6 m:s djup under samma år engång dagligen kl. 65.27” p, under andra året å samtliga djup 3 ggr dagligen 6 a, 2 p och 10 p. På grund af att dylika observationer äro sällsynta för vårt land, upptagas resultaten här något full- ständigare. Nedan sammanställes först den dagliga amplituden 1882— 83 hos jordytan och å 0.4 m:s djup med den för luften, hvar- jämte anföras differenserna mellan de särskilda observations- terminerna under det andra polaråret för 0.4, 0.8 och 1.6 m:s djup. Emedan den årliga gångens inflytande å den dagliga är af samma storleksordning som denna, har den förra unge- färligt eliminerats enligt Lamonts metod. Följande ampli- tuder och differenser erhållas: !) Enl. uppgift af Prof. A. Petrelius, en af expeditionens deltagare.. 52 Osc. V. Johansson. (LIX IE; M. |A. | M. JG Ar [US Ne 1839 s3| LUfitp sonen 1.24| 3.361 7.541 7.36] 8.24 9.54| 7.34] 7.981 6.231 2.741 1.65 1.78 : Jordyta .. .|1.24/4.02] 9.41] 9.521/11.33|/16.76/15.34/13.87] 9.97 | 4.15| 1.461 1.57 Jord 0.4m .1|10210 0.071 0.241 0.25] 0.47| 0.57! 0.53! 0.451 0.311 0.071 0.101 0.10 f6a—2 p) —3|—- 1 9 1 0 5 1 22 7/—1 1 8 0.4 m l2—10 pl)" 5|/—14|—19|/—15|— 21/— 57/— 58|— 58/7 HENNE T883—11., 6'G--2p ENN Filer 1 VN Er 0.3 ml) 0 INRE ee BIE ; i A ; | 0.01 C2 RING, : an 4 0-1 —-1 —1 0 0 2—10 p 1 1 0 0 1 1 — 1 0 0 0 2 RR 1 1—1 0 0 Å jordytan är amplituden såsom vanligt större än i luf- ten och uppgår i årsmedeltal till 8.2, i juni till 16?.8. Å 0.4 m:s djup är amplituden endast 3 å 4 4, af den på ytan, under sommaren circa 07.6. Å 0.8 m:s djup synes den ännu under sommaren vara c. 0.705, men å 1.6 m kan den ej mera med någon säkerhet konstateras. Förhållandet mellan luftens och jordytans amplitud är i 24 följande: 2 r BRRNORRNERED | | AE FAR RE NOG nan En tydlig årlig period förefinnes; i juni är luftens ampli- tud knappt hälften af jordytans, i december åtminstone skenbart 14 94 större. Troligen är värmekonvektionen orsak till jordytans ringa verkan å lufttemperaturen under som- maren, i det större luftlager härigenom deltaga i uppvärm- ningen. De relativt höga värdena under vintern kunna ju åtminstone delvis vara betingade af störingar, ehuru pro- centtalens regelrätta ökning till december tyder på att de äro ungefär rätta. Såsom förut framhållits är väl inversionen en orsak till relativt hög uppvärmning af det tunna luftlagret vid jordytan, men att uppvärmningen t. o. m. är mera bety- dande än hos jordytan tyder på att luften ej hufvudsakligen A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 53 värmes genom ledning och konvektion utan genom växling i strålning mellan jorden och himmeln, såsom å annat ställe?) närmare utvecklats. Jag har där äfven bl. a. påpekat (1. c. s. 62), att jordytan i januari och februari 1883 i Sodankylä hela dygnet var kallare än luften och det oaktadt uppgick amplituden i februari till 3 å 4”. Jordytan kan själffallet därvid ej hafva värmt luften. Likaså framhölls huru denna inversion, som ju allmänt förefinnes under natten, dröjer en tid efter soluppgång och temperalurminimet. Närmare data härför äro följande: J F. | M. |A. | M. J. J, |A. SÅN TND. | | I £1-12.51-10,6 ERE 1 8 fl Pr Sö 6.1 gl 0.2/—-14.0/—-16.7 " | | Mini- | tid | 8a | 2a | 5a |3a | 2a|2a | 2a| 3a| 4a| 6a | 3a | 6a 1308) ag C? |-13.8/-11.8)—13.6|—3.9] 0.9 | 7.5| 7.1 | 5.0 | 2.5 |-0.8/-14.0|-16.1 yta | tid | 9a | 2a | 4a | 4a | 2a| 2a | 2a]| 2a| 3a| 6a | 2a | 5a Inversion f C' | —| —|- 8.8/-0:8| 3.0 [11.9] 8.8 | 6.31 5.5] 1.00 — | — KURHOrs Fä tid | — | — 1-- 9.21; 7.2]|-4.1:] 4.7] 34 | 4:21] 121480] —;]— i fluft]| —| — | 3.2) 2.21 1.2] 2.71 0.3 0.2] 3.1] 0.8] —| — Stegring ..- | | | | | | | 12725 (ESR 4.8 3.1] 2.1] 4.4] 1.5] 1.3] 3,0] 1.8] — | — Wäderitiden: -i-c, | ve=) — | 5.7) 3.21-2.1]|-2:7] 14 | ala al op a Under november och december förekom ej i medeltal någon inversion, under januari och februari fortgick den såsom nämnts hela dygnet. Under öfriga månader finnes mellan jordytan och luften en inversion, som fortgår 1 å 6 timmar efter temperaturminimet och på denna tid stiger temperaturen i luften ända till 3, å marken ända till 5”. Orsa- ken torde ej kunna vara en annan än ökad relativ instrålning. De harmoniska konstanterna för yttemperaturens dag- liga gång äro för 1882—383: 1) Jfr. denna »Öfversigt>, B. 58, N:o 15. 34 Osc. V. Johansson. (LIX | Pi nn P2 | 2 | ad, A, ad, 4, | Vinter . . | — 0.750 | — 0.183 0.186 RR 0.771 | 250.811 02761 -32:0 Vår. .. . |— 4.410 | — 1.994 0.539 0.065 | 4.837 | 240.0 | 0.543| 72.1 Sommar . | — 7.715 | — 1.864 | — 0.051 | — 0.152 | 7.941 | 250.7 | 0.158 | 186.9 | Höst ... |—2.245 | — 0.629 0.673 0.221 | 2.326 | 248.6 | 0.705) 60.3 | År ....|—8780|—1.167| 0.337|- 0.082 | 3.957 || 247.1| 0-349 N65:3 Här är den årliga gången på samma sätt som förut elimi- nerad och fastiderna A korrigerade till v=0 för 12" natt lokaltid, medan p och q gälla för 23 minuter öfver jämn timme såsom observationerna. En jämförelse mellan den första termen här och den för lufttemperaturen ger följande förhål- lande mellan luftens och jordytans amplituder samt skill- nad mellan fasvinklar: Vinter | Vår | Sommar Höst | Är | | | asrluft se jOrd a SE 1.02 0.76 0.49 0.67 0.63 A, luft — 4, jord . .| — 09.9 | —169.3 | —229.5 | — 16.3 | — 18.2 | Förhållandet mellan konstanterna a visar samma regler, som de vi funnit för den totala amplituden.. Fastiderna visa åter att lufttemperaturen i årsmedeltal är något öfver en timme försenad i förhållande till jordytans temperatur. Under sommaren är förseningen störst (1 14 timme), emedan större luftmängder värmas, medan vintern här liksom i andra afseenden ej visar något beroende, utan tal, som genom sin öfverensstämmelse hellre ådagalägga att båda elementen direkte bero af samma orsak. Efter harmonisk analys af den dagliga temperaturgån- gen å 0.4 m:s djup erhålles: | Pi | q' | P2 Ia a, A, ad, ÅA, | ; Vinter. . . . .|—0.006/—0.013/—-0.002! 0.008] 0.0141 199.3 | 0.008 | 333.5 Vår. . . . . .| 0.109/—0.013/—0.012/-0.003] 0.110 | 91.1 | 0.012] 244.5 | Sommar . . . .| 0.255|/—0.033|—0.005|-0.009| 0.257 | 91.71 0.010] 197.5 Höst . . . . .| 0.058/-0.017/—-0.005) 0.0011 0.0601 100.6 | 0.005] 269.8 FÅTT SAN VIKS ts RA | 0.104|—-0.019/—-0.006|—0 001 0.106] 94.7 | 0.006] 249.0 Nå , Le ENSE SRA ESTSE LTR og LP NARE 7 A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 55 Jämföra vi hufvudtermen i dessa serier med motsvarande för jordytan och bilda för detta ändamål logaritmiska dekre- mentet för amplituderna samt fasdifferenserna, erhålles: Vinter Vår Sommar Höst | År 1.7314 1.6441 1.4898 1.5854 (5157) 148.7 | 159.0 148.0 1.5733 152.4 | (SYNC fer BN AR Er Ao; Frånses från vintern är sålunda såväl logaritmiska dekre- mentet som fasförskjutningen relativt -konstant under olika årstider. I årsmedeltal förminskas amplituden å 0.4 m till 1 37.4 af den på jordytan eller till 2.7 2, af densamma och gången blir något öfver 10 timmar försenad. Under förutsättning att villkoren för P oissons teori för värmeledning i jorden här vore uppfyllda kan man ur ofvanstående data beräkna den termometriska lednings- förmågan hos jordarten ifråga enligt de kända formlerna: där D är logaritmiska dekrementet, reduceradt till längdenhet, r är fasförskjutningen i bågmått, T åter. den betraktade periodlängden. Reducera vi våra sist funna kvantiteter till I meter såsom djup och beräkna vi K i cm och minut såsom enheter få vi för räkningen följande enkla uttryck: log K =3.7727 —1og T—2 log D (för T — 1440 min.) = = 0.6143 — 2 log D log K= 8.0135 — log T—2 log A (för T — 1440 min.) = = SB FA LO AN där A är fasdifferensen per m = (A,—A.0o4) : 0.4. 56 Osc. V. Johansson. (LIX Enligt dessa finner man följande värden på K: I | Vinter Vår Sommar Höst År | SRA sr Fe NT IS | 0.22 0.24 | 0.30 0.27 | 0.27 [RS NE KR SUL Brad TREE 0.52 | 0.45 0:52,5. | OAL Amplituderna gifva alltså betydligt mindre värden på temperaturledningsförmågan än fastiderna. Det enligt D för sommaren erhållna värdet, 0.30, öfverensstämmer nästan exakt med det värde 0.31 Ho meén funnit för en sandhed i Karislojo under sommaren 18931), äfven detta värde erhållet ur amplitudförminskningen, men utan harmonisk analys. Märkligt är också att en årlig period förefinnes och att denna synes vara motsatt hos de på olika sätt härledda värdena. Amplituderna gifva ett maximum, fastiderna ett minimum under sommaren, ett förhållande som redan Wild funnit vid sina klassiska undersökningar för Nukuss.?) Nämnas må att ett försök gjorts att äfven ur den andra harmoniska ter- men härleda K (då T=12 timmar=720"" och konstanterna 1 våra uttryck för log K sålunda böra ökas till 0.9153 resp. 53.1561), men erhölls mycket varierande värden, 1 årsmedel- m? C tal 0.43 BO ur log. dekrementet D, 0.74 ur fasförskjutnin- gen A. F. ö. uppträda i närheten af jordytan, såsom bl. a. Wild tydligt framhållit, stora störingar och afvikelser från förutsättningarna för hela värmeledningsteorin. Jag skall därför ännu återkomma till samma fråga med ledning af den årliga perioden, som observerats till större djup. Då observationerna under det senare polaråret utförts kl. 6 a, 2 p och 10 p är det af intresse att ur det första årets resultat härleda korrektionerna till sannt dygnsmedeltal för det ur dessa 3 observationer erhållna. Det visar sig, att kor- rektionerna å 0.4 m:s djup blifva högst någon hundradels grad, medan de för jordytan blifva efter utjämning följande: !) Acta Soc. Sc. Fenn. T. 23, N:o 3, s. 83. ?) Repert. f. Meteorol. B. VI, N:o 4 s. 28. dä VIREERNEE aL SON NE sj - s AN: :08) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 57 09.01 |J.]F.|M.]A.|Mi]g.]g. |A] Se |O:]N-]D.] År EN 2 ä el | 2 AN RE 5. (6 + 2 + 10):3, jordyta Användas dessa korrektioner, får man följande månads- medeltal för de båda åren, sammanställda med analogt korrigerade media för lufttemperaturen: j. De ME AMG] gi | TA SIST SVEN De vär 83—-84|-13.4"| -8.2|-6.6 |-4.9 | 1.2 | 10.5|13.2/10.4] 5.2|-0.8) -1.3, -8.5 |-0.26 Med. |-12.8"| -8.9|-7:3 |-2.0 | 3.9 | 12.71 12 8/10.4| 6.2] 0.2| -7.4|-12.6 |- 0.41 -13.2 |-10.6|-9.1 | 0.4 | 7.1 | 16.5] 15.0|11.9| 6.4| 0.3|-13.4/-16.0 |-0.38| AN Ng -12.9 | -8.1|-6.3 |-4.8 | 2.0 | 12.9|16.4/11.9| 5.4|-1.3| -1.5| -8.8 | 0.41 Med. |-13.0"| -9.3|-7.7 |-2.2 | 4.6 | 14.7|15.6|11.8]'5.9|-0.5] -7.4|-12.4 | 0.01 82—83| -6.2 | -5.61-4.7 |-0.4 | 3.0 | 10.2 11.9/11.6] 7.8| 2.91 -4.0| -7.1"| 1.62 len 831-12.2 | -9.6/-8.0 | 0.8 | 6.6 | 14.9| 12.4/10.4] 7.1] 1.11-13.4|-16.7"|-0.56 Luft SL -5.6 | -3.71-3.8 |-2.7 | 0.8 | 6.2| 11.7 |11.4| 7.4] 1.6] 0.4) -2.5 | 1.77 Med. | -5.9" -4,6|-4.2 |-1.6 | 1.9 | 8.2|11.8]11.5| 7.6| 2.2] -1.8| -4.8 | 1.70 po fe2—33l -3.2"| -3.11-2.9 11.0 0.9 | 6.6] 10.0/10.8| 8.1] 4.11 -0.5) -3.2 | 2.22 - -4.1 | -1.71-2.0 1-2.0 |-0.1] 2.7| 9.2110.51 8.1 25 1:51 0.1-1-2.07 FA Med. | -3.6”] -2.41-2.4 |-1.5 | 0.4] 4.6] 9.6110.6] 8.1] 3.4 0.4] -1.6 | 2.14/ ford 82—83| -0.5 -0.5|-0.7" -03 |0:1 | 1.3]. 7:21] 93|.7.8| 5.3] 1.8) 0:1 2.58) 6 83—84| 0.7 | 0.4| 0.4 |0.3”| 0.15] 0.31] 4.9] 8.91 8.5] 4.6) 2.6| 1.4 | 2.76| Med. | 0.1 | 0.0/-0.2"] 0.0 10.1 0.8] 6.0] 9.1| 8.2] 5.0] 22| 0.8 | 2.67| Talen visa att luften i årsmedeltal är 0.”4 kallare än jord- ytan. Under det första polaråret var skillnaden endast 0.2, men under det senare 0.77. Det är hufvudsakligen under maj—augusti, som jordytan är varmare än luften, i juli 27.8 varmare. Under samma månader maj-—augusti aftager tem- peraturen äfven mot djupet, medan f. ö. och i årsmedeltal temperaturen tilltager åtminstone till 1.6 m:s djup. Från jordytan till 1.6 m:s djup är denna tillväxt 27.66. I Pawlowsk?) är motsvarande värde endast 07.84. I Mustiala och Heinäis fann Homén (l. c.) en oregelbunden förändring med dju- 1 Se Homåén, Acta Soc. Sc. Fenn; Tom. 29, N:o 9, s. 148. 58 "> Osc. V. Johansson. (LIE pet, mest dock ett aftagande åtminstone mellan 0.5 och 1 m. Å dessa platser var jordytan väl att märka naturlig, be- täckt med vegetation och snötäcke. I medeltal för de båda åren var temperaturens årliga amplitud i luften 25.6 (25.0 i Pawlowsk), å jordytan 28.6 (28.8) å 0.4 m:s djup 17.7, (22.9), å 0.8 m 14.2 (16.4) och å 1.6 m 9.3 (10.9)... Maximet, som för luften och jordytan inträffade i början af juli, försenas å 1.6 m till senare hälften af augusti och minimet likaså från början af januari till mars. Den större förseningen under vintern skulle tyda på att värme- ledningsförmågan då vore mindre, ett förhållande, som äfven angafs af den dagliga gångens amplituder. Man skulle hellre vänta sig ett motsatt förhållande då jorden på vin- "tern är frusen. Efter den första och betydligt kallare vintern 1882—383 inträngde frosten till c. 2 m:s djup i jorden, medan den under den följande mildare vintern gick till c. 1 45 m:s djup. För beräkningen af temperaturledningsförmågan och för jämförelser kan det vara af intresse att beräkna de harmo- niska konstanterna för den årliga gången. För luft och jord- temperatur blifva dessa: Pi un Po q2 ad, | ÅA, | 2 | A, | 82—83 | — 14.48 1:61) - '0:23) - 1:24, 14:57 |; 276426 10.5 Luft 83—84 | —11.07 |— 2.00] 1.89/—0.15| 11.25 | 259.8/| 1.90 | 174.5 l 82—84 |—12.78 |— 0.20 —1.06| 0.54! 12.78| 269.21] 1.19 | 63.1 f 82—83 |— 15.65 1.57) 1.08] 0.63) 15.73 | 275.7| 1.25 59.7 0.0 m 1 83—84 |— 12.18 —1.62 +2.29/—0.24| 12.29 | 262.4| 2.30 95.7 | 82—84 |— 13.92 |— 0.02 1.68 0.20! 13.92 | 269.9 | 1.69 83.2 | | 82—83 |— 9.63 |—1.33| 1.13! 1.00) 9.55| 2621/| 1.51 48.5 0.4 m I 83—84 | — 7.28 1/—2.80 1.75! 0.96! 7.801 249.0|) 2.00 61.5 l 82-—84 |— 8.46 —2.06| 1.44! 0.98] 8.71 /| 256.3| 1.74 55.8 82—83 | — 6.66 |— 2.58 0.89] 1.27) 7.14/| 248.8| 1.55 35.0 0.3 m J 82—83 |— 5.08 |—3.27| -1.07| 1.60! 6.04 | 237.2 | 1.91 34.1 l 82—84 |— 5.87 |— 2.92] 0.98 1.44] 6.56 243.6 | 1.74 34.2 | 82—83 |— 3.43 |—3.15— 0.19 1.82] 4.66 | 227.5 | 1.83 | 354.0 1.6 m 4 83—84 | —: 2.24 |— 3.04! 0.00) 1.921 3.78| 216.4 | 1:92 09 | 82—84 |— 2.84 —3.10/— 0.10] -1.87| 4.20/| 222.5| 1.87 | 357.0 KR ER SEN STYLE PRE AE BR ASPIOREy I KN cf TA md + ANEBY = ks " ' - A N:0o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 59 Den första termens half-amplitud a, är för luften 92 9, af den för jordytan, medan dess fastider på 1 å 3 dagar när öfverensstämma. De oregelbundna fastiderna A, visa att denna term redan helt påverkas af störingar. Under det förra polaråret äro a, och A,, såväl för luften som för jorden å alla djup större än under det senare, d. v. s. det senare året har en mera dämpad och försenad årlig gång. Likaså dämpas och försenas gången regelbundet från jordytan nedåt. Det logaritmiska dekrementet (D) och fasförändringen (AN), båda per m blifva: Fog. dekr: =D Fasförskjutn. = A 1882—383 1883—84 | 1882—384 || 1882—83 | 1883—84 | 1882—84 | | - 0:0=0:4 mi) 05225 0.4922 0.5092 34.0 33.5 34.0 0.4—0.8 > ..| 0.3342 0.2772 0.3082 33.2 29.5 31.8 (a LG TR | 052322 | 0.25562 0.2410 26.6 26.0 26.4 Både det logaritmiska dekrementet och fasförskjutnin- gen minskas sålunda mot djupet, d. v. s. temperaturlednin- gen tilltager inåt jorden. För beräkningen af denna lednings- förmåga använda vi åter ekvationerna å sid. 55, (där T nu = 1440 X 365 (resp. 1440 X 366) så att: log K= 0.0520.— 2-2 log:D = 2.:2928 = 2 log A (För skottåret 1884 tages log K 0.0012 mindre). Ur ofvanstående värden på D och A finner man följande värden på K: + K enl. D K enl. A 1882—583 | 1883—8384 | 1882—5384 || 1882—83 | 1883—84 | 1882—384 | 0.0—0.4 m.. 0.04 0.05 0.04 0.17 0.17 0.17 0.4—0.8 ».. 0.10 0.15 0.12 0.18 0.22 0.19 0.8—1.6 >» .. 0.21 0.17 0.20 0.28 0:29 F028 - | : 5 TAN 60 5 Osc. V. Johansson. | (CINTSS Liksom ur den dagliga gången finna vi äfven här enligt fasförskjutningen större värden än enligt amplituderna. Emellertid äro värdena för lagret närmast jordytan här be- tydligt mindre (!/; å !/;) än de som funnits ur den dagliga gången. Förutsättningarna för teorin äro m. a. 0. ej upp- fyllda i närheten af iordytan, såsom man äfven allmänt funnit. I lagret mellan 0.8 och 1.6 m öfverensstämma de enl. D och A erhållna värdena bättre och gifva en tempera- 2 turledningsförmåga om 0.20, resp. 0.28, i medeltal c. 0.24 HE Den relativt goda öfverensstämmelsen mellan de båda åren visar att man här ej har att göra med tillfälliga störingar utan med verkliga afvikelser från de premisser för hvilka Poissons formler gälla. De för Sodankylä enligt den årliga temperaturgången funna värdena på temperaturledningsförmågan kunna när- mast jämföras med dem man finner för Pawlowsk, där obser- vationerna också anställts i på vintern obetäckt sandmark (dock afvikande däri att det var en sandkulle). Användas de af H o m é n !) för 4-årsperioden 1887—90 beräknade temperatur- värdena för medlet af hvarje månad, erhållas följande harmo- niska konstanter a,, 4,, a, och A, samt ur den första termen be- räknade värden på K,K,, enligt amplituderna, K, enligt fastiderna. För bättre öfversigt upptagas här också medel- värdena för Sodankylä, hvarvid amplituderna för att blifva fullt jämförbara med dem för Pawlowsk korrigerats för »kurvatur?)» genom multiplikation, a, med (za: 12) :i(sin rt: 12);-a: med (at: 6): (sm: 6), dj vs K mediresparsta och 4.70 96. ; 1) Acta Soc. Se. Fenn. B. 29, N:o 9, s. 151. ?) Se t. ex. Hanns Lehrbuch der Meteorol. 3 uppl., s. - STR RR ” V AN re fa Ra / > 4 (8 - - A sd - TE d AN i A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 61 KA Re [Ak | | Enl. Homén EA TKA Pawlowsk 1887—90 Luft | 12.90 | 266.1 0.71 | 165.4 2 == = = 1 0.0 m | 14.85 | 269.2 1.59 | 155.9 | 0. » | 13.67 | 266.4 1.43 | 151.6 Jäs 0.2: » | 13.02 | 264.0 1.38 | 149.0 | / 0.4 > | - 11:35 | 258.7 1:37 1 130:6 0.8 >» | 8.26 | 246.4 1.55 84.6 0.20 0.25 0.18 0.36 IG 5.35 | 224.1 1.22 46.3 0.45 0.43 0.45 0.45 2.98 | 189.8 0.56 | 355.9 | 0.10 0.21 0.12 0.27 Sodankylä 1882—984 Luft 12.93 | 269.2 1.25 63.1 — — — — 0.0 m | 14.08 | 269.9 I (TALAN barnet 10.4 > | 881 | 256,3 | 1.82 | 558 HUR RrEG4 1 229:6 |, 1.82 |. ag) T TOT — (1 STR AR ER Re CE 1.6 > 4.25 222:5-| 7 1.96 357.0 | Å båda orterna är den första termen i lufttemperaturens årliga gång lika, ty a, öfverensstämmer fullständigt, och A, på 3? eller 3 dagar när. För jordytan öfverensstämma åter faserna fullständigt, medan Pawlowsk visar en något större amplitud, troligen emedan jordytan i Sodankylä var olika, bl. a. delvis gräsbevuxen. Af dvlika skäl är det väl som amplituden å det öfversta jordlagret i Sodankylä minskas betydligt hastigare och gången likaså försenas mera än i Pawlowsk. Detta visas närmare genom de ur resp. stor- heter beräknade värdena på K, hvilka för Pawlowsk äro betydligt större. Däremot har man å c. 0.6 och 1.2 m:s djup mycket god öfverensstämmelse mellan de båda orterna. Öfverhufvud tilltager värmeledningsförmågan med djupet å båda orterna och likaså framgår, att också i Pawlowsk fas- förskjutningen A i allmänhet ger större värden än det logarit- miska dekrementet D. De af Homén approximativt ur totalamplitud och maximets försening beräknade värdena på K, hvilka för jämförelse upptagits i tabellen, äro öfver- hufvud något, i vissa fall 0.11 eller c. 40 94 för stora. 62 Osc. V. Johansson. (ANS Märkligt är att a, i Sodankylä tilltager med djupet, medan den i Pawlowsk aftager utom vid 0.8 m:s djup, där en störing äger rum. Likväl är detta aftagande också här mycket svagt och ej såsom det borde starkare än för första amplituden. Fasvinklarna ÅA, visa sig också starkt påverkade af störin- gar, om ock de å båda orterna stadigt minskas med djupet. Analoga beräkningar af de 2 första harmoniska termerna och däraf erhållna värden på K har jag äfven för jämförelse utfört för de af Homeén beräknade jordtemperaturerna i Mustiala och Heinäis (1. c. s. 151). Dessa jämte Hom ens värden på K äro: | | å | | ; | Ka Ka Enl. Homén ad; 1 ad, 2 D A z Mustiala, öppet gräsbevuxet sandfält. Luft | 11.53 | 265.3 | 1.54 | 139.5 | 0.15 ml 9.20 | 256.6 2.36 | 100:7 0.07 0.14 — — 0.30 » 8.01 251.0 2:29 79.3 0.35 0.42 — = 0.50 >» 1.31 246.7 2.40 65.1 0.28 0.50 0.47 0.50 1.0 >» 5.85 | 236.8 1.91 49.2 0.58 da 049 055 2:0v 30.140 3:93; | DIT S2GA NBD | ; 5 Heinäis, öppen plats i furuskog. 0.5 m 6.17 245.5 | 1.94 65.3 0.95 | 0.30 0.31 0.50 1.0.» | 4.83 | 232,6 | 1.34 | 47.4 äg ud fn ; ER 207 [ös 2408 EL SID NE NOLS St ES AR ; | ; Heinäis, i furuskog, låg fuktig sluttning. 0.5 m 5.05 | 226.4 1.61 35.1 0.12 0.56 0.20 0.42 10036 217.0 1.13 LIE | ; 0.42 1 (0.79) 0.39 0.50 20 INN ASN KOKS 0.61 | 356.2 | Heinäis, björkskog, torrare mark. (NN ln BR 1.68 57.6 | 0.11 0.18 0.14 0.35 11075 3.79 222.8 1.06 36.5 0.40 0.49 0.38 0.38 20 RS MSN Ne Al | | En närmare diskussion af dessa tal skulle 1 hufvudsak visa detsamma som Homeén redan framställt, hvarför efrdast ett par omständigheter må påpekas. En del af vär-. A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 63 dena på K skilja sig väsentligt från de af Homeéen enligt den approximativa metoden funna. BI. a. är dock t. ex. värdet K, för Heinäis furuskog 1—2 m tydligen påverkadt af störingar. A, gåfve i detta fall ett mera acceptabelt värde 0.37. Öfverhufvud äro de för Mustiala—Heinäis erhållna värdena något större än de för Sodankylä och Pawlowsk. Bildar man ett medelvärde för c. 1.2 m:s djup för de olika platserna får man: (för Pawlowsk och Sodankylä enligt lagret 0.3—1.6, för Mustiala—Heinäis för lagren 0.5—2.0): 5; Heinäis | PawlowskinSodankylas WpMustialas |/===e=eromeee see öpp. plats! furuskog |björkskog IKA1.2m| 0.22 0.24 0.36 0.37 | 0.41 0.34 | Magnetisk deklination. Liksom för de meteorologiska elementen har för deklina- tionen (D) den dagliga gången analyserats harmoniskt. På försök har hvarje månad analyserats särskildt och då det visat sig att åtminstone de 2 första termerna äro relativt regelbundna, meddelas resultaten såväl för månad som års- tider, p, q och a 1 bågminuter (+ = afvikelse åt W). Härvid äro åter såsom förut p och q erhållna direkte ur observationerna och hänföra sig sålunda till Göttinger-tid, medan A äro korrigerade till lokaltid, som är 1" 6" 38" före Göttinger tid. Årstidsmedeltalen äro här bildade astrono- miskt efter solhöjd eller daglängd. Någon korrigering för årlig eller sekulär gång företages ej för de magnetiska ele- menten. I årsmedeltal är a, = 5'4, är störst på sommaren 7.4, minst på vintern 3'.9. Bland enskilda månader har juli det största värdet 8.5, januari det minsta 2.7. Den årliga gången förlöper f. ö. mycket oregelbundet. Hela amplituden i hel- dagssvängningen (2 a,), sammanställes med de ur de ur- sprungliga talen erhållna totalamplituderna a, i den andra tabellen å sid. 64. 64 Osc. V. Johansson. LEN AD” P nh Pa q P3 q3 | a, A, | ad, J. |—2.67| 0.06 0.30! 0.65! 0.21] 0.3412.67") 254.6 '0.72"| 351.5 10.40 |341.7 ESO Lko9 —0.92 0.461 - 0.45/-1.0915.93 |2387.7 11.03 | 263.3"11.18 |152.4 M. |—-4.88|—2.28| 0.76) 1.19| 0.00/-1.0115.38 |228.3 11.41 |359.3 |1.01 |130.0 A. |-6.28|-4.20/—0.23| 1.16|—1.53| 0.18/7.55 |219.:5 11.18 | 315.5 |1.54 |213.3 M. |—4.721/—-4.37| '1.49|-0.75|—1.03/-0.1216.42 |210.5 11.67 | 83.4 11.04 |213.4 J. |-4.30/—6.02] 1.211 0.13/—-1.14] 0.1817.40 |198.9"11.:22 |- 50.6 |1.15 |229.0 J. |—5.24/-6.69| 1.10 0.43 -0.93—0.3018.50 | 201.4 11.18 | 35.3 10.98 |202.1/ A. |—4.46/—-4.09| 1.02! 0.36/—1.34| 0.3516.05 |210.8 11.08" 37.3 |1.38 |234.6| S. |—3.38 —1.44| 1.08) 1.40/—0.92| 0.28/3.67 |236.2 11.77 4.3 10.96 |236.9 0. |—5.33] 0.26/—0.08) 2.23/—0.14| 0.251/5.34 |256.1 12.23 | 324.7 |0.29 |280.8 N D . 1-5.69/—1.60/—-1.33| 1.15/—-0.24/—0.3115.91 1237.6 11.76 |287.5 10.39 1167.7 . |—3.43] 0.12/—0.81| 0.58/—0.12| 0.02/3.43 |255.3 |1.00 |272.3 |0.12+1229.5 IN.-J |—-3.91/—0.46/—0.61! 0.79/—0.04| 0.0213.94 | 246.5 11.02 |288.8 10.04 |255.5 F.-A.|—5.62/—2.68/—0.14' 0.90/—0.66/—0.75 6.23 |227.9 10.91 |318.2 11.00 |171.6 M.-J.|-4.751/—5.69| 1.31| 0.10/—-1.02/—-0.0817.42 1203.2 11.31- 61.1 11.01 |215.8 A.-0./-4.38/—1.76| 0.66) 1.34/—0.81| 0.28/4.72 |231.4 |1.50 |353.1 10.86 |239.4 År |-4.67|-2.64| 0.30) 0.74/—0.63|-0.13/5.36 |223.8 |0.80 |348.8 |0.64 |208.3 i J. F. | M. |A. | M. g. | 3. a. | 8.0] ND Ser SV BE RE (ET 2 fe SLET a SP SS IR ER a LL | | | | 2a, | 5.35|11.9 10.8) 15.1] 12.8|14.8| 17.0] 12.1] 7.3 | 10.7| 11.8 | 6.9 | 10.7 a, | 7.415. |14.5/18.6| 15.1] 15.2] 17.7| 13.4/10.5 | 16.5| 18.8 | 9.0] 11.6 | | 2E:400| 72 | 79| 74 81 85 97 96) 90) 69 65) 63" do I | I | fä 92 Af förhållandet mellan båda, anfördt i 2, i den sista ra- den, synes att den första sinustermen har en amplitud som för årsmedeltalet är 92, i juni 97 och i november 63 92 af den totala. Ehuru amplituden har en årlig gång, som på- minner om lufttemperaturens, förefinnes dock ingen större motsvarighet. Under vintern är deklinationsvariationen på grund af de starka störingarna proportionsvis stor, så att 1” temperatur motsvarar 3' i deklination, medan under våren motsvarande tal är 1.7, för sommaren 1'9, för hösten 2-'8 A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 65 och för året 2-'1 1). Molnighet och deklination synas bättre gå ihop i detta afseende, i det förhållandet är resp. 1.0, 1.4, 1.5, 1.6 och för år 1.4 bågminuter per molnprocent. Fasen 4, som för årsmedeltalet är 224”, visar att maxi- met hos den första termen inträffar (för x = 226”) kl. 3 p, minimet kl. 3 a. Under sommaren äro extremerna öfver en timme, i juni nära 2 timmar försenade, under vintern åter 1 13 timme, i oktober, december och januari öfver 2 timmar påskyndade. Med lufttemperaturen visar deklinationen i afseende å A en stor öfverensstämmelse, ty skillnaden mellan KESPELAN Car: | ] Vinter | Vår | Sommar | Höst | År | 4, dekl. — 4, temp. —3".4 | SR —25?.0 | —09,9 | —5?.1 | I årsmedeltal är deklinationen sålunda endast 5” eller 20 minuter försenad, under sommaren 12?/; timme. Halfamplituden i den andra harmoniska termen är ganska konstant och uppgår i allmänhet till 1 å 2', för årsmedeltalet (på grund af fasväxlingar) till endast 0-'8. Den synes hafva en dubbel årlig period med maxima i maj och oktober, minima i januari och augusti. Samma terms fasvinkel A, visar med vissa störingar en utpräglad enkel årlig period, från vinter till sommar en tillväxt från —71 till 61”, alltså en påskynd- ning om c. 4 14 timme. Något liknande förekommer äfven vid A; hos temperaturen, om ock f. ö. resp. vinklar ej visa något närmare beroende. I årsmedeltal, under vår och höst stämmer A, väl med molnighetens motsvarande kvantitet. Den tredje termen az sin (Az; + 3x) är öfverhufvud af samma storleksordning som den andra, under sept.—dec. dock väsentligt mindre. Stora störingar göra sig gällande och någon tydlig årlig period kan ej fastställas, särskildt hos 43. Merändels är denna vinkel i 3:dje kvadranten, för årsmedeltalet 208”. Ur deklinationsobservationerna under det första polar- ssk !) Motsvarigheten förändras ej väsentligt äfven om man beräknade 8 deltal för de meteorologiska årstiderna, dec.—febr. o. s. v. i 5 66 : Osc. V. Johansson. > (LI 5 året erhåller man följande korrektioner till sannt dygnsme- I deltal för terminmedeltalet (6, + 2 p + 10 p):3 och diffe- renser mellan resp. terminer: | J..|F.. | M:] AJM [De] de A s. | 0. |N. |D. RE SERIE EE FENA a Med. -—3— utj. |-0.5|-0.8] -0.8| -0.8| -0.9] -1.0] -1.0|-1.0]-1.0]-1.17)-0.9]-0.5]. nga 3.9| 7.0] 9.6|12.9| 14.2] 15.2] 16.6|12.8) 8.0) 7.3) 5.11 1.2 Ip —05 4.6| 8.1| 10.3] 9.7! 6.0| 5.6) 7.5| 6.4| 8.0] 13.5) 3.7| 5. En afvikelse åt W är här såsom förut betecknad positiv och tiden är i det närmaste (på 6.6 min. när) lokaltid. Det framgår alltså, att korrektionerna för ett medeltal af 6 a, 2 p och 9 p merändels äro 0.8 å 1-'0 åt E. Ur differenserna 2 p— 6 a och 2 p—10 p samt de förut anförda värdena på ampli- - tuden (a,) kan man i analogi med Rubensons metod för temperaturen härleda följande reduktionsfaktorer, som = här först blifvit utjämnade: 1882—83 | [Fö] af] a are TE För det andra polaråret, då endast observationer kl. 6 a, 2 p och 10 p förefinnas, finner man följande medeldifferenser 6+10) ; EE OR och med ofvanstående faktor härledda ampli- ad, (EN utj. 12.06] 1.81 1.65] 1.56] 1.52| 1.47| 1.46] 1.40] 1.48 | 1.84/2.30?) 2 tuder: 18839—84 I JEN OM: | SS M. | J. | AN | 0. | N. |D. Med. 610 2-7) 4.0) 7.0) 9.6] 12.7|10.6| 12.1] 8.3| 9.11 12.1?)) 8.4| 4.7| 4.1] — | a, 8.2|12.6| 15.8! 19.8] 16.1] 17.8] 12.11 12.8 17.9 |15.41 10.81 9.8 SÅ 82—84, a, | 7.8] 13.8] 15.2| 19.2] 15.6) 16.5] 14.9] 13.1] 10.5 16.0] 14.8] 9.4 | 13.9 !) I st. för det höga störda värdet 10 p har här tagits ett medeltal af 8 p och 12 p. 2?) Detta värde är medeltal af närliggande månaders värden, ty på grund af störingar hade man annars fått 4.3. ?) KL. 6 a förekommer i medeltalet ett tryckfel, står 1? 29'.3 bör vara 10.393. | A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 67 För det andra polaråret ' blifva amplituderna ungefär likartade som under det första. Emedan under båda åren 3 maxima finnas i april, juni resp. juli och september, resp. november kvarstå dessa också i medeltalet, som anförts ofvan. Enligt hvad Mag. J. Keränen vid ett föredrag å fysiska föreningen i oktober 1916 meddelat, voro amplituderna å Tähtelä år 1914 betydligt mindre,-nämligen vid midvinter 3, under sommaren 12'. Detta står i öfverensstämmelse med solfläckarna, ty 1883 hade man ett maximum med ett rela- tivtal 65, år 1914 åter nära ett minimum med relativtalet 10. . Sommaramplituden skulle alltså ökas med 1 minut vid en ökning af relativtalet med c. 20. Jämför man resultaten beträffande amplitud och extrem- epoker -:med de af Mäller för samma år (sept. 1882— aug. 1883) för Pawlowsk !) erhållna finner man följande. Uttagna ur Résumé II (s. XLIII) blifva amplituderna i Pawlowsk (P.) samt de i Sodankylä (S.) i 24 af de förra: Je RS Mee fel] Jodo |A, | 8, Ö: N. | D. ade | 13.7 2 11.4 6.9 | 8.3 Kp EP: av ee | Oc 9.3 | 7.951 10.21 5.07 S SSE LL I REA 130 |219 175 | 156 | 124 111" | 125 P. 118 | 113 209 | 184 Amplituden är sålunda merändels betydligt större i So- dankylä än i Pawlowsk, under februari, oktober och decem- ber mer än 2 ggr så stor, i juni endast 11 94 större. Tiderna för extremerna i medeltal för alla dagar blifva i Sodankylä och Pawlowsk (enl. 1. c. resumé IT) i | FLAMES SRA Mer IG SJS DAR ESKO ENG ED. Se AN (Ra rs ME Se RS SSG 0 FINER Min. NSDERIg ARR ERA AR SR SON RATE RI (SEE RER 131 || lg 3 lad [0 IR AE LE (LB a IG 3 1 a I fö SA fe pa ri axX. E; PRISER 13 GI | TAR | DAT | bd) SLA je 145 145] 147) AFI Aa 1). Repert. för Meteorol. B. X, N:o 3. Af utrymmesskäl hafva i all- mänhet ej andra jämförelser än de med Pawlowsk utförts, om ock jäm- förelsen med andra polarstationer haft stort intresse. 68 Osc. V. Johansson. (öra Minimet i Sodankylä infaller alltså på vintern nära mid- natt, på sommaren senare, i juni kl. 6 a. Pawlowsk har under sommarhalfåret sitt minimum kl. 7 å 8 a, under vinterhalf- året kl. 9 å 10 p. Sekundära minima finnas också under VID tern kl: ee Medan minimet i Sodankylä under sommaren försenas, synes maximet (i W-afvikelse) något påskyndas. Under större delen af året inträffar det dock ungefär kl. 2 p, såsom genomgående är fallet i Pawlowsk. För den ofvan funna regeln för den första harmoniska termen är alltså minimets försening från vinter till sommar bestämmande. Ofvan hafva genomgående endast genomsnittsförhållan- dena under alla dagar, störda och ostörda, betraktats. I po- larpublikationen finnas emellertid enligt det internationella programmet också medeltal för magnetiskt lugna dagar anförda, utvalda enligt W ilds förslag. Nedan har jag där-: för äfven beräknat de harmoniska konstanterna för dessa lugna dagar, men endast för vintern (4 dagar i december och 9 i januari), sommaren (4 i juni, 5 i juli) samt för året i dess ' helhet (59 dagar). Kallas de genom konstanterna å sid. 64 framställda deklinationsafvikelserna A D, de för lugna dagar A Dy blir skillnaden: A Di, =A D—A Dy, ett ut- tryck för störingarnas dagliga gång. Följande tabell ger de harmoniska konstanterna för A Dy och A D;. AD, På UB Pa q P3 q3 a, | 4, dy Vinter . —1.57 —0.47| 0.08) 0.65/—0.09| 0.10|1.64 /235.9| 0.65|333.7| 0.14 268.6 Sommar |—3.22/—4.75| 2.95/—0.61/—0.86| 0.09|5.73/197.4/ 3.01] 68.5] 0.86/226.2 År. . . .|—2.14—2.38| 1.40) 0.46|-0.66| 0.08|3.20/205.2|1.48| 38.7|0.67|226.8 AD, Vinter . —2.34/—0.01/-0.69| 0.14| 0.05/—0.08|2.34/253.5|0.70/248.2| 0.09) 98.0 Sommar |—-1.53 —0.94/—1.64| 0.51 /—0.16|—0.17| 1.80|221.7| 1.72 /254.0| 0.23|173.3 År. ..« .| 2.53/—0.26|=1.10| 0.28) 0.03/-0.21]2.54|247.4|1.13/251.0|0.21|121.9 !) Enligt Mag. J. Keränens nämnda föredrag inföll maximet år 1914 kl. 1—2p, minimet under oktober—februari kl. 9—11p, f. ö. kl. 6—8a. - X RR bea A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 69 Den första amplituden för normala dagar = D, är så- lunda betydligt mindre än för alla dagar A D. För somma- ren är minskningen minst 1-'8, men under öfriga årstider betydligt större, så att störingarnas första halfamplitud blir 2NHEKAN är för A Dj något mindre än för AD; d. v..s. de normala dagarna hafva en försenad period jämförd med den för alla dagar. Förseningen är i årsmedeltal något öfver en timme, under vinter och sommar ännu mindre. Häraf och ännu bättre af A, för A D, synes att störingarna hafva en påskyndad period, i årsmedeltal närmare 3 timmar. I jäm- förelse med temperaturen är A Dy 1 4; försenad, A D, åter något öfver en timme påskyndad. Den andra amplituden a, är i jämförelse med a, bety- dande, under sommaren för störingarna A Dy ungefär lika stor som a,. Fasvinkeln 4, är för A D, helt olika den för ATOL i arsmedeltal-212”-större, d. v. s. denna andra term är hos störingarna nära nog motsatt till den för den normala gången. För A D, är A, mycket konstant. Äfven Ag äro väsentligt olika för A Dy och A Dj, och ag är för störingarna mycket liten. Enligt de i polarpublikationen anförda medeltalen för 4 å 6 ostörda dagar under hvarje månad finner man följande amplituder och tider för maxima och minima (i W-aflänk- ning): D, Ampl 4.5") 5.7 | 8.3 | 10.9| 12.9 a 16:6 12.0) 9.5 | 7.2 | "8.31 6.21-8.3 NIST ne 1 9 8 i id 6 id; K 8 9 | 23 | 23 1 NISSE SNR oe drkel4ö klo TT ir Nl4e ERNA TAS) 1414 EN Tampi-2.9.1) 9:41: 6.2)” 7.7) 2210-351 111-14 1.01 9.3:110:5) 2.8 1-3:3 R | 1007) > 2 GISIKIORT ärr BOT F85--981-94: £90-1-90-1-44 14471=69: 72 Maximet inträffar sålunda å en mycket konstant tidpunkt, under 9 månader kl. 2 p under 3 kl. 1. Den försening till kl. 5 p, som vi (s. 67) funno för en del vintermånader, var alltså en följd af störingar. Minimet för ostörda dagar visar [6 70 Osc. V. Johansson. É (LIX 73 ännu större afvikelser från alla dagar. I juni öfverensstäm- mer tiden och är 6 a, men med aftagande daglängd försenas j minimet här, så att det i februari och oktober. inträffar kl. 9 'a, en försening alltså om 3 timmar, medan alla dagar under: samma tid visa en påskyndning om 35 å 6 timmar. Under de 3 vintermånaderna november—januari ändras emeller- tid minimiepoken ryckvis till nära midnatt, ungefär den- samma som för alla dagar. Öfver hufvud framgår alltså att störingarna sträfva att förlägga minimet närmare midnatt. Nämnas må ännu, att den dubbla årliga gången hos minimi- epoken mycket påminner om den man funnit för lufttem- peraturen. 5 Amplituden för den ostörda dagliga gången är i allmänhet betydligt mindre än för alla dagar. Den har en tydlig årlig period mellan 4:.'5 i januari och 16.'6 i juli (i november en störing). De i tabellens två sista rader angifna differenserna och kvoterna (i 926) mellan amplituden för ostörda och alla dagar visa störingarnas inflytande på den senare. TI juni äro störingarna minimala, amplituden för A Dy därför 9894 af den för A D, medan i februari procenttalet är endast 38, störingarnas andel i amplituden för A D alltså 62 9. I Pawlowsk äro motsvarande amplituder och vändpunk- ter (enl. M ä ller s résumé I) 2): Pawlowskota og | F. | Mo JA ME Ti deolydsAGS | 0. | N. | D. 9.3] 11.7 äs 13.3/15.0| 10.81 10.3 vä 3.9 17 Ampl. 3.3] 5.1 3.1" | Tid | min. 8) 9 -9)-r9 65-27 7] ES NO AA | för: f max. 13) 14)->14) 14) 18) T3) 14) HA RN 14 | Öfverensstämmelsen mellan Sodankylä och Pawlowsk är i alla afseenden stor. Amplituden är i allmänhet något större i Sodankylä särskildt under november och december, 1 De här använda medeltalen äro härledda ur något flere dagar än Wild föreslagit samt dessutom vissa störda värden ännu eliminerade. De af Möller anförda amplituderna och epokerna hafva erhållits ur ytterli- gare grafiskt korrigerade månadspar och här ej användts, utan nya värden för jämförbarheten uttagits. > RESET SSA og RATE JEERNE AEA A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 71 då störingar ännu göra sig gällande i Sodankylä genom ett minimum före midnatt. Ett kombineradt uttryck för periodiska växlingar och störingar kan den aperiodiska dagliga växlingen, medelskill- naden mellan hvarje dags maximum och minimum, anses. Detta medeltal äfvensom det absoluta maximet var under det första polaråret: J. | F. M. | a. | M. | FT | A:tles: SÖN, |D: | Med. | | | : Aper. ampl./18.7"|38.6| 23.7| 31.1|20.5 |23.7|27,3) 23.9| 18.5| 35.0| 51.6 23.9] 28.0 ., — per. D| 11.3|23.7| 9.2|12.5| 5.4"| 8.5| 9.6|10.5| 8.0)18.5|32.8|14.9| 13.7 >» oo» DJ 14.2| 33.1 15.4| 20.2) 7.6"| 8.8|10.7| 11.9] 9.0|27.8|43.3|17.7| 17.0 Max. ampl. | — 50| 127| 118| 109| 104 | 54| 75| 102] 74| 127| 370| 126| — Den aperiodiska växlingen var alltså störst, 52', i novem- ber, minst 19" i januari. Skillnaderna mellan denna kvanti- tet och de periodiska amplituderna för alla dagar (D) och för lugna (D,) är dock ett bättre uttryck för störingarnas storlek, hvarför de äfven upptagits i tabellen. De visa de största värdena i november och februari, de minsta i maj och öfverhufvud under sommarhalfåret, såsom vi förut funnit. Den största variationen inom ett dygn, mer än 6” 10', iakttogs den 13 november 1882, då magnetnålen också nådde sitt ostligaste läge, mer än 3” 4y' E. Det vestligaste läget 3” 18' W iakttogs den 24 februari 1883. Månadsmedeltalen för deklinationen äro under de resp. polaråren, för det senare korrigerade till sanna dygnsmedia enligt ofvan (å sid. 66) angifna korrektioner: 3580 +" | J | F | M. |A. | Mile | A. | ST FOrTENG |D] År SN TNE EES 1882—83 | 29.7 | 31.3 | 30.2 | 29.6| 30.8 | 31.0 | 31.9| 32.8] 27.9| 30.8] 34.6) 31.3| 31.0 1883—384 | 35.8 | 37.1 | 36.2 | 35.3) 36.4 | 35.5 | 36.8| 37.3| 35.2| 35.2| 34.9| 35.5| 35.9 Diff. | 6.1| 5.8| 6.0| 5.7| 5.6 | 4.5| 4.9| 4.5) 7.3) 4.4| 0.3) 4.2] 4.9 1882—084 |32.8" | 34.2 | 33.2 | 32.4] 33.6 | 33.2 | 34.4/35.0 31.6| 33.0| 34.8| 33.4| 33.5 » i afv. | -0.1 | 0.9] -0.5 | -1.7|-0.9 | -1.7 | -0.9] -0.7| 0.3) 1.3) 2.7] 0.9) — > utj. | 0.4| 0.31-0.4]|-1.2]-1.3"]-1.34| -1.0] -0.5! 0.3] 1.4] 1.9] 11] — SSR TA Osc. V. Johansson. (DG & En tydlig sekulär förskjutning om 5' åt E per år synes framgå. Observationer i Sodankylä kyrkoby 2) år 1912 hafva gifvit värdet 0” 42:0 E, reduc. till epoken 1910.5; hvaraf i jämförelse med värdet ofvan 1” 29.0 W för epok 1883.3 finnes en sekulär förändring om 4.'8 per år, så att det ena året redan synes gifva en mycket exakt bestäm- ning ?). På grund af denna sekulära gång se vi äfven mellan augusti och september ett betydande språng, som påverkar den årliga gången väsentligt. Elimineras emellertid den sekulära förskjutningen (0.'4 per månad) och uttryckes den årliga gången i afvikelser från medeltalet, få vi de i tabellen angifna talen, som i sista raden ytterligare blifvit utjäm- nade. Häraf framgår alltså en svag årlig gång om 3.2 med maximum i W-deklination i maj—juni, minimum åter eller största aflänkning åt E i november. Medeltalen för de normala dagarna under det första polaråret och deras afvikelser från allas media blifva: | 358—+ SN |F I MA | M.|J E [a ]-S0 0 ND, får OR | 1882—83 = |30.7| 29.3] 30.1| 30.1] 30.6| 31.5) 31.6| 32.3] 26.9| 28.9| 30.5| 30.2| 30.2 Afv. fr. D | 1.0| -2.0| -0.1] 0.5| -0.2| 0.5|-0.3| -0.5| -1.0| -0:9|--4.1] -1.1| -0.8 Störingarna hafva sålunda i allmänhet höjt medeltalen, d. v. s. aflänkat magnetnålen åt E, i årsmedeltal med 0.8, i november mest med 4.1. Motsvarande kvantiteter för Pawlowsk (enl. 1. c. s. 21) äro 0.'4 och resp. 1.'9. Elimineras den sekulära gången på samma sätt som förut och uttryckas talen i afvikelser från årsmedeltalet blifva dessa direkte och utjämnade (+ = E aflänkning): !) Meddelade af Mag. V. Väisälä. 2?) För Pawlowsk finner Mäller genom jämförelse af augusti 1882 och 1883 en förändring om 4.'6 ur alla, 4.'4 ur normala dagar. A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 73 SÖT RE AR NE ROS SEO ED: | | | | | 0.5! 1.7| 1.0 0.4| 1.2| 1.2 -0.41 -0.1| -1.1 -0.21 -0.4] -0.57 20:60 -0.5| -0.3 -0.3| -0.7 -0.5| -0.6" direkte IG tj utjämnad | 0.6 | -0.2 Här synes alltså framgå ett sekundärt maximum i juli mellan tvänne minima vid ekvinoktierna. För Pawlowsk finner man följande årliga gång: J.|F | M. |A. | M. fa LIA | S. EO NG DE År | | | | | | | IStörd 2 0.8] 0.0] -0.3| -0.6 | -0.8+| -0.6) -0.5| -0.95] 0.4| 1.9] 1.0/43.3W Normal | 0.6! 0.2| 0.0] -0.1| -0.3x| 0.0] 0.1| -0.2| -0.85| 0.1] 0.4| 07/43.7W I det väsentliga förefinnes sålunda en öfverensstämmelse mellan de båda orterna. Om man kunde förutsätta att de båda olika slagen af utjämningar verkat ungefär lika mycket, vore sålunda amplituden i Sodankylä något större, 1.'8 mot 1.'5. Medelafvikelsen, som kanske är bättre afgörande, blir 0.'5 för Sodankylä, 0.'3 för Pawlowsk. Horisontalintensitet. I medeltal för de astronomiska årstiderna och året finner man följande harmoniska konstanter för horisontalintensi- tetens dagliga gång i Sodankylä, p, q och a uttryckta i y (== 107) igauss): AH Pi VM Pa la P3 | Gör SEA a, | 43; |A; | Ås Vinter -36.1| -13.3 -11.6| 6.1| 1.8| 0.31 38.5 233.0| 13.1] 264.41 1.8] 31.9 Vår -28.7| -18.2 | -23.5| 11.9] -1.3| -1.3/ 34.8| 221.8| 26.41 263.6 1.81 176.8 Sommar -19.9| -31.8| -21.0/ 12.81 -2.21 -2.7 | 37.6| 195.3| 24.6| 268.11 3.4| 169.1 Höst -17.4| -10.8| -13.3| 16.4] 1.7| 2.9120.5| 221.4| 21.11 287.6| 3.41 339.8 År -25.5| -18.5| -17.4| 11.8| 0.01 -0.2| 31.6| 217.3| 21.0] 270.9] 0.21 130.0 74 Osc. V. Johansson. (LIX SN I motsats till deklinationen (D) visar horisontalintensi- teten (H) ej genom amplituden a, något beroende af dag- längden, utan synes vara relativt konstant, för årsmedeltalet 32 y, under hösten dock afvikande endast 20 7;. Däremot synes den andra termens amplitud as, om ock oregelbundet tilltaga med daglängden. Den är vidare ganska stor, i års- medeltal ?/; af a, och under hösten t. o. m. större än a,. Den tredje termen är åter mycket obetydlig och såsom dess fastid Az visar, troligen ett uttryck för störingar. Fasvinkeln A, visar en regelbunden försening om 2 Vy, timme från vinter till sommar. Den följer både deklinatio- nen och lufttemperaturen "åt, såsom följande differenser mellan motsvarande vinklar utvisa: Vinter | Vår | Sommar Höst | År 4, för: : H— dekl. —13.5 —6.1 | —7.9 | —10.0 —6.5 H—temp. —16.9 | —L1.9 | —32.9 | —10.9 —11.6 H är sålunda obetydligt och mycket konstant (24—54 min.) försenad i förhållande till W-deklinationen, i jäm- förelse med temperaturen åter 0 å 2 timmar, 1 årsmedeltal 46 min. försenad. A, är mycket konstant, från höst till vår aftagande med 24”. I förhållande till deklinationen är den andra termen under vintern nära en, under vår och höst c. 2 och under sommaren närmare 4 timmar försenad, i årsmedel- tal 2 45 timme. Den periodiska totalamplituden för H, tiden för maximet och minimet samt den utjämnade korrektionen för medel- talet af 6 a, 2 p och 9 p är enligt 1882—383 års observationer: Med. ( &—& FE en 13. [F.] MAJ MN. o.|N.|D. AMpEN. )leyevenene 47”| 130| 121/ 106] 79"! 931158) 911 60") 124 209) 881) 109 4 Min.:..= 24); 24/--23)--1]3 52), fl —L024] 24-23) 24 Tiden för | Max;:-.1- 201-18) 151 TZ 181-18): F4T-F8l ELIS N NE 62-16 Korr. SE Tr) TA EN ET NET SUNE st An A N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. Amplituden är oregelbundet växlande utan någon tydlig årlig period (antydningar till en 3-faldig sådan). Däremot äro epokerna för extremerna relativt regelbundna. Minimet infaller genomgående nära midnatt och maximet mest (under 8 månader) kl. 5 eller 6 p. Den årliga förskjutningen i vänd- punkterna är svag och osäker. Utom nämnda extremer . finner man sekundära dylika (utom i november och decem- ber), nämligen ett maximum kl. 6 å 7a och ett mycket svagt minimum c. 11 a. Amplituden i denna förmiddagsvåg är under vinterhalfåret högst 11 y, under sommarhalfåret 19 å ATG. För Pawlowsk finner man vissa väsentliga olikheter mot Sodankylä. Amplituden har där sitt hufvudmaximum (617) i juli och sitt hufvudminimum i januari (10 y). I april och november finnas sekundära maxima, i maj och oktober se- kundära minima. Den sekundära dagsamplituden är 1 å 97, i november 18 y.. Hufvudmaximet infaller i juli och augusti kl. 5 p ungefär såsom i S., men försenas i januari och februari till 11 p. Den största afvikelsen består dock däri, att det se- kundära minimet för S. kl. 11 a, i P. uppträder såsom ett utprägladt hufvudminimum. I stället uppträder Sodankylä hufvudminimumi P. såsom ett helt svagt och något försenadt sekundärt minimum kl. 1—4 a. Vi öfvergå att kort betrakta horisontalintensiteten under de ostörda dagarna och erhålla åter för den dagliga gången under vinter, sommar och år följande harmoniska konstan- ter tor AN Hy: I | P3 q3; | a | 4, | a 1:42 lag) Ås | Vinter .| 0.8 | —1.7/ —3.11 —0.1] 0.1 —1.4| 1.91 137.2| 3.1 [235.2 1.4 124.4 Sommar| 14.4 | —15.9| —6.0| —6.4| —3.1| —3.1 21.4| 121.1| 9.8 |284.6] 4.41 174.6 Årstnenn10:0:1:1—8.2 —6.8| —3.2| —0.4| —2.3| 12.9| 112.7| 7.5 |261.8| 2.3|141.0 Pi uh Pa Samtidigt må anföras de genom subtraktion från de förra konstan- terna erhållna störingarna AAH,: Vinter .|—36.9|—11.6|-—8.5| 6.2 | 1.7 | 1.7 |38.7|235.9| 10.5| 272.8| 2.4/355.0 Sommar|—34.3| —15.9| -15.0| 6.4 | 0.9 | 0.4 | 37.8) 228.4|16.3| 259.8| 1.0] 16.2 År. . . .|—35.5| —10.3| -10.6| 8.6 | 0.4 | 2.1 |36.8| 238.1|13.6| 275.7| 2.1 320.8) 76 Osc. V. Johansson. (LIX Såsom synes är den dagliga gången för magnetiskt lugna dagar en helt annan än den för alla. Hufvudamplituden a, är under vintern för A H, endast 15, af den för A H och i årsmedeltal har den förminskats till 13 y från 32. Mera af- görande för den grundväsentliga olikheten är, att fastiden A, är ce. 100? eller 7 timmar olika. Däremot är den andra ferrnent (liksom den tredjes) fas ganska oförändrad, ehuru också här amplituden reducerats väsentligt. Allt detta är en följd af störingarna. Såsom konstanterna för dessa visa, öfverensstämmer deras dagliga gång mycket väl med dem för A H, samt synas ej heller hafva någon tydligare årlig period. I årsmedeltal äro a, och a, för A H, resp. 116 och 65 94, af- motsvarande för AH, 4, 21”; A; endast 35 större: Man kan alltså säga, att horisontalintensitetens dagliga gång, sådan den i genomsnitt af alla "dagar gestaltar sig nästan helt och hållet är ett uttryck för störingarnas dagliga gång. Ur de i polarpublikationen anförda medeltalen för lugna dagar erhållas följande amplituder och extremepoker: /NHG 2] TS BSMD TA MG rd sj RO Än TSE ON D. | Med. Ampl. i:y. .; 65 211 47 | 56 | 60 | 62 | 57 | 56 | 50 | 33 | 23 | 271 41.5 Min.-epok.. .| 12 |-12-1 12 |-11 | 101-10 11 | IL 2120 12) NR ra Max...) 19 -|F21-112051-20-1-205) 321 1215 -20015287 205225 FESIN2015 . I 13") 1671 39-153 | 76 | 67 | 36") 62 | 83 | 27 | 11t1 311-38 Den årliga gången af amplituden är således mycket regel- bunden med ett maximum om 62 y i juni, ett minimum om 6 yijanuari. Jämför man amplituden för A H, med den för A H såsom skett genom de senast anförda procenttalen, finner man den ostörda amplituden relativt störst i septem- ber och maj, med minima åter 1 januari, juli och november. Tiden för det dagliga minimet är mycket konstant, merän- dels 11—12 a, maximet likaså konstant c. 8 p. I jämförelse med A H är minimet hela 10 timmar försenadt, maximet endast c. 3 timmar. För Pawlowsk finner man (enl. Mällers résumé IIT) följande amplituder och epoker för A Hy: hyr < A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 77 Pawlowsk | JETE: M-]3 A.M J.|]3-]A. s. [0. N ID. | Med: 227274 0) ERE SSE 17"| 20 | 391 521 46 | 48) 43) 36 E 32| 20 | 18| 34.4 Min: ss) fer lelgl be der |A) ST0) ITP): 1111ETT) 12) 114 Max. .|23 | 22| 24] 231 20j 21| 21| 19] 22| 23/(21)| 22) 21.8 Tiden för: ( Amplituden har samma årliga period som i S. men är i allmänhet något mindre, i årsmedeltal 83 24 af den i S. Mini- met infaller ungefär vid samma tid, så att afvikelsen i fråga om alla dagar var en verkan af de stora störingarna i S. Maximet är i P. i årsmedeltal ungefär en timme försenadt, under sommaren ej, men under vintern 1 å 4 timmar. Månadsmedeltalen under de båda åren voro i Sodankylä, det senare korrigeradt till sannt dygnsmedeltal: 13300 y + | J. | F. | Mo |A. M. |. J..] 4. | 8 |O0.]N.]D. [År 1882—83 ..! 47 | 29 93 | 51 | 52 | 54 | 31 |—3 | 39 | 39.6] | | 1883—384 . .| 47 | 40 | 28 1|-47 | 60 | 56 | 43 | 52 | 41 | 26 | 54 | 62 146.5| NEP ri 47 | 34 | 35 | 42 | 51 | 56 | 47 | 52 | 48 | 28 | 26”) 50 | 43.0) De medeltal, som erhållas ur de båda årens observatio- ner synas ännu vara påverkade af störingar, så att den årliga perioden är något osäker. Frånser man dock från de afvi- kande höga värdena i december och januari samt ett något för lågt värde i juli, synes framgå att en tillväxt i H med daglängd förefinnes, från november till juni uppgående till 30 y. Den differens om 6.9 y, som förefinnes mellan de båda åren, är såsom synes hufvudsakligen uppkommen genom olikheten mellan de båda novembermånaderna. Jämför man medeltalet 0.13343 för epok 1883.3 med det till 1910.35 reducerade och 1912 funna värdet 0.13459 kommer man till en sekulär förändring om 4.4 y per år. Antaga vi en sekulär förändring om 5 y per år och korri- gera medeltalen ofvan härmed få vi i afvikelser följande årliga gång som må sammanställas med den för Pawlowsk: 78 Osc. V. Johansson. (LIX TE] | M | gr lalsj ond RE M. |A. M. | Je | de AL Se ONE EST ARA SÄ 5 oe |] TIER CN KERO fr Er -16"). 6 | 7.8 [Dawior|.4| —36) SE LA SLA SAK RSA SS 171-715 Gången Ööfverensstämmer alltså i det närmaste med hufvudmaximum 1 juni, i P., i september, hufvudminima 1 november, sekundära maxima i december, resp. januari, sekundära minima i februari+-mars. Amplituden är i Sodan- kylä 28 y, i Pawlowsk 25, medelafvikelsen dock i S. i större proportion, nämligen 40 9, större än i P. I medeltal för lugna dagar erhåller man åter följande: TALE NE A. IM. Joe FA NES: 0. | N. |D. Med. 113300 y +. .| 46| 46 | 49 | 44 | 54 521 63 | 61/| 53 | 54 | 21 | 47| 49.3 Korr. i afv. .|— 3/3) "016 415 2) TG 6-7 ER SUNE D:o. i Pawl. -.|—2| I!l—385—321-6)- 4|= 311 -2:1--bi- ONES ERNA | FIRE I RR ee 11-17 | = 7 | 81 12=31 19191) 2 NS Gången är ungefär densamma som för alla dagar men något oregelbundnare. <:Novembervärdet i Sodankylä är tydligen ännu stördt. De sist anförda differenserna visa, att störingarna i allmänhet minska medeltalen, för året med 10 y. I Pawlowsk var motsvarande värde 5 y. Den aperiodiska dagliga variationen af H var i medeltal och i maximum under de enskilda månaderna år 1882—83 i Sodankylä: | i 7 | 3] E |a Aag fars Or] | FEN | | | Aper. f Med. .|101”]| 332| 246) 235|157"|212] 316/172/125"| 287| 470| 176| 236 | ampl. | Max. .|525+|/1888|1409|/1126|785" 834|1104|893|628>/1344|/1758|1134|1932 Denna dagliga totalvariation är så när som på den ringa periodiska amplituden för A H, hvilken äfven här ingår, ett uttryck för störingar. Vi se också, att såväl medeltalen som po Br Spa or ENE BEE PN Es a 0 NA s OR 5 Är rr A N:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 79 maxima visa precis samma årliga gång som den periodiska amplituden hos alla dagar (se sid. 14). Den sistnämnda är därför också ganska konstant 46 924, af den totala dygns- variationen, under 10 månader växlande mellan 43 och 50 2, (öfriga fall 39 och 53 96). Det största under året observerade värdet på H var (d. 18 nov.) 0.14129 c. g..s., det minsta (elSt25-febr:) Var 0-2 197-e- 07.5: Vertikalintensitet. Det tredje vid polarexpeditionen observerade magneti- ska elementet, vertikalintensiteten Z, hade en daglig gång, som framställes genom följande harmoniska konstanter: AZ Pi | YH | P2 | I | P3 q3 | 4 | ÅA, | a, | 4; | az | Az | | : NÄDter sö. : a | T0.9)-2:2110:2]- 0.11. 0.61 -7 1:31 19.01-66.8 | 17.31.36.1] 1.51 333.:6 VAIN ale Tre 22.3] 2.7 | 5.9| 1.8/-6.4] —2.01 24.21 66.51 6.11 40.0! 6.7| 202.7 NOmimar. . 0. s bida] dl | 12:0)--1 91-291 0.41 15:61 61.9 | 12:41] .65.:6] 2.91 221.6 ROSES ae 16:81: 3.3.) Skil 13/-9.3/--10:6) 17.1) 62.3 |. 8.21:65.5| 14.1] 171:4] DEER sr ds 18.3] 2.8 10.6] 1.2|—4.5| —2.8|18.5| 64.6 | 10.7] 50.2] 5.3| 188.1| "Den vertikala komponenten är såsom synes betydligt mindre än den horisontala. Amplituderna äro växlande under olika årstider, utan att något beroende af daglängd (eller afstånd till solen) kunde konstateras. Likaså är det inbördes storleksförhållandet mellan kvantiteterna a mycket växlande. Under vinter och sommar är halfdagstermen nästan af samma storlek som heldagstermen och under hösten är ag större än a, och 82 24, af a,. Beträffande ampli- tuden är den dagliga gången sålunda oregelbunden. Däre- mot äro fasvinklarna A, och A, konstanta, särskildt den förra, som från vinter till sommar visar en största försening om endast 5” eller 20 minuter. Medan A D (räknad åt W) och A H i sin hufvudterm med en ringa försening förändra sig analogt med temperaturen hafva vi för A Z en mera mot- 80 Osc. V. Johansson. (LIX Sd satt gång. Differensen mellan A, för temperatur och AZ är nämligen: | Vinter | Vår | Sommar | Höst | År | 180 + 3.1 | 180—22.8 | 180—13.7 | 180—10.0 | 180—15.7 Extremerna för A Z:s första term äro alltså (utom under vintern) c. 1 timme påskyndade i förhållande till lufttem- peraturens motsatta extremer. Den periodiska amplituden, tiden för extremerna och den utjämnade korrektionen för terminmedeltalet (6 a—+2 p + 10 p):3 blifva följande Jaa MOA AES SIA AS o.|N |D. | Med. SIENA NER RSS 74" 118101] 57|57"| 71) 88/76") 88 Er 100 Max. ... Jo3 | 20) 23) 1| 11 ol 21 ol 0 15) 3) 11234 Tiden för: jr rg 19 | 16) 17) 10) 17) 18) 17) 17| 17 10) 6) 18) 152 Korn. (612-1-10): 82)..; .|—1|-—=2)—5|—4|-=3)-S2) al NN NR ARIDT ER. Sale 12") 28) 32) 31117") 23) 25) 17/12") 35) 72) 221 26) Amplituden är sålunda ungefär likartad som den vid horisontalintensiteten med maxima under de störingsrika månaderna november och februari, ett sekundärt äfven i juli. Maximet inträffar ungefär vid midnatt, minimet på ett par undantag när kl. 4—7 p. Utom dessa hufvudextremer förekomma äfven sekun- : dära dylika, men vid mycket växlande tidpunkter. I Paw- lowsk är amplituden, såsom den sista raden i senaste tabell anger, mycket mindre, c. 14 af den i Sodankylä. Den årliga gången är ungefär lika med 3 maxima och minima. Tiden för det dagliga hufvudmaximet är mest 4—38 p, alltså ungefär samtidig med minimet i Sodankylä. Minimet infaller under !) På grund af stora störingar blefve korrektionerna under september— november —11, —32 resp. 439, men har här i stället användts ett medel- värde —1 för dessa 3 månader. | AN:o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 31 vinterhalfåret under dygnets första timmar 1—6 a, f. ö. kl. 11—12 a. Gången är sålunda alldeles afvikande å de båda orterna. För dagar utan störingar blir den dagliga gången af verti- kalintensiteten Kepgsea roa genom följande harmoniska konstanter: Pi nh Pa | | | | Vinter Ng 0.21 85 Pöll-0:21 Ae 1:91 67.21 -8:6|48.9; 7.51185.5 Sommar | — 9.3 —7.01-8.4| —3.6|-—2.21 —0.5| 11.:7| 216.4| 9:4) 79.11.-2.31207.5 - | År | —2:9| —1.8| 5.8| —0.2| —2.3| —1.7| 3.4|104.6| 5.8|58.3| 2.8|/183.6 P3 Ar da AR a |A Vi finna här en mycket oregelbundnare period än i alla tidigare fall. Den andra amplituden är i årsmedeltal större än den första, under vintern 4 å 5 ggr så stor. På vintern är f. ö. a; nästan lika stor som a,. A, är mycket växlande, 4, och A3 däremot ganska konstanta. Den andra termen påminner något om lufttryckets och visar under vinter och sommar, jämförd med detta element, en försening om något öfver en timme, under öfriga årstider något mera, så att års- medeltalet är c. 1 13 timme försenadt. Genom subtraktion af de sista konstanterna för A Z, från A Z erhålles de harmoniska konstanterna för störin- Sarna ÅA £: | | Pa | q P3 VE a, Agora 4, | Asill Ag | Vinter 0120 EST SINN bo O6:61 9:013 25:11-8.91-:0:9 Sommar |24.6|10.1| 3.6] 1.7/—0.7| 0.6! 27.2! 51.0| -4.0| 31.4! 0.9! 80.0 År 15.4] 4.6| 4.8| 1.4|—2.2| —1.1| 16.1| 56.7| 5.0| 40.4| 2.5|193.4 Såsom synes framstår störingarnas period betydligt regel- 'bundnare än de lugna dagarnas. Både A, och A, äro ganska konstanta. Medan A Z, hufvudsakligen var dubbelperio- disk, äro störingarna väsentligt enkelperiodiska. Fastiderna för störingarna öfverensstämma också ganska väl med dem 6 82 Osc. V. Johansson. ; (LIX S för alla dagar (A Z), 4, 1 årsmedeltal med en försening om i 8”, (= 4; timme), A, en. försening om 107(=1/35 timmen Däremot finnes ej någon regelrätt relation mellan A, för - A Zy och A Z, på vintern öfverensstämma de, men på som- - maren äro de nära nog motsatta (diff. = 165”). | I den normala gången för vertikalintensiteten (A Z) uppträda genomgående tvänne maxima och minima. Tiden för dessa anföras här, de för hufvudextremerna särskildt utmärkta. Endast totalamplituden upptages: : SS fr BA oe Mif AJ ee RS 0. | N. |D. |Med. | | | Ampl. 5") 20) 52 | 46 | 61 | 41 |48 | 34") 40 | 46 | 54) 44 | 42 Max. 1. |; $| 651] If ör) or] |-0]-0]-28 109 Min. I 9) 910] 9 7) 6 71 5 8 I 12-108 I Max. II 13-113) 15-113] 12 |" (18))-28-1] 12. 2137 (19) Ske HAS Min. II "| 195-20) 2117-1175) 18 | 187 16 1 T75) (21) FE Ampl.iP.| .7-|< <6/F13] 28-110) FASOS SR Amplitudens årliga gång är komplicerad med sina största maxima i maj och november, hufvudminimet i januari. Pawlowsk har en regelbundnare årlig gång med maximum i juni—juli och minimum i december, alltså tilltagande med daglängden. Liksom för horisontalintensiteten är ampli- tuden i P. endast 74, af den i S: : Ett maximum, som är primärt utom om sommaren, in- träffar ungefär vid midnatt, liksom för A Z, ett annat, som endast på sommaren är hufvudmaximum, infaller merändels kl. 1 p. I P. har man hufvudmaximet liksom för A Z kl. 02—6 p, det sekundära 4—7 a. Förmiddagsminimet är mer- ändels primärt och infaller på sommaren c. 6 a på vintern försenadt till 9 å 10 a. Det andra minimet infaller kl. 5—9 p. P. har hufvudminimet ungefär vid middag, det sekundära GC: MINA Månadsmedeltalen af vertikalintensiteten under alla da- gar för de båda polaråren, för det senare äfven korrigerade till sanna dygnsmedeltal blifva: EA N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 83 0.40000 + J. | F. | M. |A. | M| J. | FT |A. SE ROr ANS Se ÅR ER 82—83 76 52) 54|123| 75) 120) 208) 202) 101! 28/—7"| 106) 94.8 83—84 |247| 175| 146| 149] 77| 70) 485| 54) 1221 93117 | 127| 119.6 | 82-84 162] 114| 100] 136] 76| 95) 128| 128| 112 60| 55"| 116) 107.2 En mycket oregelbunden årlig gång framgår alltså. HRe- dan de båda årsmedeltalen skilja sig med 25 y från hvar- andra. Enligt absoluta mätningar 1912 fann man för epoken 1910.5 0.49174, alltså endast 54 y större värde än medel- talet för 1883—584. För de magnetiskt lugna dagarna får man medeltalen (0.49000 +), jämförda med dem för Pawlowsk (0.46800 +). Med. Z, AA EA fra ed ee a OSS ” | | Sod. 4 89) 43] 58 135| 47 78| 177| 206) 178 31-49>1 1231 90.7 Pawl. 59!" 64! 66) 63) 37] 43| 54 = 451: SBI STD 52.8 >» korr. | 62| 64| 63| 58| 29:| 32) 41| 42) 59| 62) 51] 56) 51.6] Den årliga gången framstår i Z, ännu mera oregelbunden än för Z, hvarför den sekulära ej här eliminerats. För Paw- lowsk är den något lugnare med maxima i februari och okto- ber, minima i maj och november. Störingarna synas i S. än höja än sänka medeltalet, i årsmedeltal höja det med 4 y I P. är motsvarande tal 1.8 y. Den aperiodiska dagliga variationen af Z var i medeltal och i maximum under det första polaråret: Eau | Moas] Me] id | ao] ar]o8)or |] AN DE År | NS | [TES | | | Med. |188=| 380| 310 | 256 | 261/1737 - 164"| 202) 598 | 651) 316 | 316! Max. |525 |1745/1660?/1054?|/1751|423 | 978|/1094 | 797|4448"|2495|23532 4448 | Medelvariationen hos vertikalintensiteten är sålunda 316 y i dygnet, c. 1/3; större än för H. Den årliga gången är ungefär densamma, som vi funnit för de andra magnetiska 84 Osc. V. Johansson. (LIX elementen och som återfinnes i alla uttryck för störingarna: 3 maxima, det största i november, det minsta i juli samt det tredje i februari. Mellan dem infalla minima, här i januari, juni och augusti. Den största växlingen på ett dygn var 0.0443 på ett dygn, det högsta värdet, mer än 0.13407 obser- verades den 6 oktober, det minsta 0.06563 den 3 november 1882. Luftelektrieiteten. För harmonisk analys af luftelektricitetens dagliga gång betjäna vi oss af de i del III af polarpublikationen å sidd. 44+—45+ angifna medeltalen för årstider. Medeltalet för år bilda vi såsom vanligt ur årstidsmedeltalen. De har- moniska konstanterna blifva, vinklarna A genom tids- korrektionen —27" korrigerade till ortstid: i volt | P3 Ja På OLDER OG aj |A] s0 RI OS Vinter .| -3.12/-12.22) 1.78| -3.74/ 1.02) -1.96/12.61]| 187.5| 4.141 141.0| 2.21/152.5 Vår . . .| -8.08|-12.12| 0.32 -1.87| 0.54) -2.02/14.57| 206.9] 1.90] 156.7| 2.09/165.0 Sommar | -2.15| 2.59 -3.25| -2.28/ 1.00) -1.14| 3.36| 313.5) 3.97) 221.3| 1.52|138.8 Höst .. 2.58| -6.70| -1.68| -3.67| 1.63) -1.32| 7.13) 153.1 4.04! 191.01 2.101129.0 År. . . | -2.65| -7.10) -0.71| -2.83| 1.04| -1.61| 7.58| 193.7| 2.92] 180.5| 1:92] 147.1 De största amplituderna uppnås sålunda på vår och vinter, då a, i jämförelse med a, också är mycket stor, under våren a, : a, =7.7. På sommaren är däremot a, mycket liten och endast 85 24, af ag, d. v. s. den dagliga gången är tydli- gast dubbelperiodisk. Fasvinklarna A, och A;,, särskildt den förra visa betydande växlingar under årets lopp, hvar- emot den tredje termen såväl i afseende å storlek som fas är mycket konstant. Det meteorologiska element, som i daglig gång visar den största öfverensstämmelsen med luftelektriciteten är den absoluta fuktigheten. I årsmedeltal är A, för ångtrycket 26” (=c. 2 timmar) större, 'A; 13? (=c. 1 timme) mindretan för potentialdifferensen. En annan väsentlig likhet består däri, att också fuktigheten på sommaren har a, någol mindre AN:0o8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 85 än a,, medan på vår och höst a, : a,=4 å 35. Den årliga gån- gen af A, och A, visar däremot ej någon öfverensstämmelse för de båda elementen. Jämför man potentialfallet med temperaturen, finner man också vissa likheter, dock ej så stora som för absoluta fuktigheten. I årsmedeltal är A, 35” större för temperaturen, A, 35” mindre. Under våren liknar gången mest den för temperaturen, i det A, differerar 10”, A, endast 2”. Under öfriga årstider äro skiljaktligheterna betydande. I polarpublikationen (del III s. IV-—V) finnas äfven jämförelser mellan luftelektriciteten och temperatur, neder- börd, relativ fuktighet och molnighet utförd, hvarur här i korthet meddelas följande. Genom att bilda summor af potentialfallen skildt för dygnets varma resp. torra och mulna och kalla resp. fuktiga och klara timmar erhöllos tal, som hade följande förhållande till hvarandra: | Vinter | Vår | Sommar Höst | År varm : kall. . 1.16 | 2.02 1.00 | 1.03 12 torr : fuktig . 1.16 2.02 1.00 1.03 1:12 mulet : klart. 1.15 2.00 0.99 0.83 1.06 Det direkta beroendet af temperaturen är sålunda svagt framträdande, på våren dock mycket tydligt, såsom redan ofvan ur de harmoniska konstanterna framgått. Sambandet med relativa fuktigheten är exakt lika, med molnigheten likaså utom på hösten. Negativt potentialfall förekom under första polaråret i 32, fall och af dessa inträffade 58 24, vid nederbörd, under sommaren 83, våren 79, vintern 54, hösten endast 33 96. För jämförelse har jag äfven för Helsingfors beräknat luftelektricitetens dagliga gång för januari—juli och hela året enligt observationer under 5 år (1890, 92—93, 95—96) och funnit följande harmoniska konstanter: +) 1) Vinklarna A äro korrigerade till jämn timme, hvarvid antagits att observationerna i genomsnitt skett 12 minuter öfver jämn timme. 86 Osc. V. Johansson. FADER Pi q | Pa | qa P3 | ge | ad; AT |G: ASG | Jan. . | -8.62/-10.89 -3.98| 0.50 a 0.761 13.90] 215.6 4.01] 271.2 | 1.321 296.1 Juli . | -0.81| -2.24' -1.45! -0.91| -0.221 -0.22| 2.381 196.9| 1.71 231.91 0.34) 220.8 År. .|-3.36| -6.87| -4.32| -1.82 -0.75) -0.75| 8.69| 214.8| 4.69] 241.1] 0.01 148.5| Amplituden a, liknar den i Sodankylä ganska mycket, A, är åter i årsmedeltal 22”, under vintern 28” större, men under sommaren väsentligt (117”) olika. Andra termens amplitud a, visar endast under vintern en större likhet, dess fastid A, åter under sommaren. Tredje termens fastid öfver- ensstämmer åter i årsmedeltal med den för Sodankylä, men är mycket variabel under årets lopp. I jämförelse med ett par andra orter finna vi följande:1) Vinter Sommar a,/a, ÅA, ÅA, a,/a; A, A, Sodankylä . .| 3.0 188 141 0.8 314 221 Helsingfors . .| — 3.5 AGE 1.4 197 232 | Spetsbergen. .| — 1.05 280 1 328 1.9 194 196 Karasjok ... 2.5 180EE NS 1.8 141 144 PAS ss 2.8 200 EN 20A ( 95 196 För vintern öfverensstämmer gången sålunda mycket väl med den 1 Karasjok och är 2 timmar försenad i förhål- lande till Paris. Å Spetsbergen är gången däremot nära nog motsatt. Under sommaren afviker A, en knapp timme från samma fas för Spetsbergen och Paris, från Karasjok mera. A , afviker från alla dessa orter och är nära 180 olika i Sodan- kylä och Karasjok. Sodankylä visar öfverensstämmelse med Paris däri att a,/a, är <1, medan Spetsbergen, Karasjok och Helsingfors hafva såväl vinter som sommar a,> ag. Helsingfors öfverensstämmer under vintern bäst med Paris, !) Spetsbergen enl. Meteor. Zeitschr. 1890 s. 30, öfriga enligt Hann Lehrbuch der Meteorologie. Dritte Auflage s. 744. 5 ER I Sa Värre FI DIRT LL RE EG sr RA ART e rn 4 FÅCA N:o 8) Meteorologiska och geofysiska data för Sodankylä. 87 under sommaren med Spetsbergen. Att märka är att talen för Karasjok och Paris äro befriade från störingar, öfriga ej. Luftelektricitetens årliga gång framställes genom föl- jande månadsmedeltal för de båda polaråren: Ed. E | Mö NER dl self AS Ord Ny Di | År SN 1882-83 . 60.9) 86.5 96.1/100.9 1206 60.2134.4 | 50.3 30.7| 46.6) 45.8) 45.9) 64.9) 1883—84 . | 42.1] 18.5 28.3| 42.5) 29.3) 9.2/14.7 |1.0"| 52.3| 50.9 22.4| 19.8 27.6 Medeltal .|51.5|52.5| 62.2) 71.7| 75.0 34.7|24.6"| 25.6| 41.5) 48.8| 34.1] 32.8) 46.2 H:fors 5 år | 49.2 Få 57.0 49.1| 33.6| 21.5|16.8"| 18.8] 24.7| 28.0] 33.2| 50.3] 36.2 Det senare årets medeltal äro bildade ur de 3 dagliga observationerna kl. 6, 2 och 10 utan några korrektioner. Detta år visar ett potentialfall, som är endast något öfver 40 2, af det för det första. I medeltal för båda åren får man ett maximum om 75 volt i maj, ett minimum om 25 volt i juli. Det 3-åriga medeltalet för Helsingfors, som anförts för jämförelse, visar minimet likaså i juli, maximet åter i mars. Regel är ju, att maximet infaller under vintern, så att de höga värdena för maj och april 1883 troligen bero på en tillfällighet. Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX: 1916—1917. Afd. A. N:o 9. Uber die Entwickelung von Aspergillus niger bei verschiedenen Temperaturen von S. SALMENLINNA. Obgleich Aspergillus niger Gegenstand physiologischer Untersuchungen gewesen ist, die so zahlreicK sind, dass man fast sagen kann, die jetzige Nahrungsphysiologie der Schim- melpilze habe sich nach dem Verhalten dieser Art geformt, so sind doch unsere Kentnisse vom Stoffwechsel dieses Pilzes in vielen Hinsichten noch läckenhaft. So ist es zwar bekannt, dass die Temperatur ein höchst bedeutungsvoller Faktor bei der Entwickelung ist, aber die Vorgänge, die sich bei verschiedenen Temperaturen abspielen, sind nicht ein- gehend analysiert worden. Es ist zum Beispiel nicht möglich sich ein Bild zu machen von dem Wachstum und der Nahrungs- aufnahme des Pilzes bei verschiedenen Temperaturen. Verein- zelte Zuäge lassen sich zwar aus der Literatur nachweisen, besonders hat Kunstmann hieräber Angaben gemacht, aber die Frage ist bei weitem nicht erschöpfend behandelt Wworden. Um einen kleinen Beitrag zu geben, habe ich mir vorgenommen zu untersuchen, wie in einer bestimmten Zuckerlösung die Produktion von Pilzsubstanz (Trocken- gewicht) und der Verbrauch von Zucker zeitlich verlaufen. Eine vollständige Versuchsserie wurde so angeordnet, dass 36 Kulturen gleichzeitig gemacht und, in Gruppen von je sechs, bei verschiedenen Temperaturen, sagen wir 207, 32”, 33”, 37”, 39” und 41”, aufgestellt wurden. Nach gewisser Zeit wurde in jeder Gruppe eine Kultur (n:o 1) geerntet, .d. h. die gebildete Pilzdecke aufgehoben, getrocknet und TN Sa ET bi 0 j ; HR S. Salmenlinna. (LIX gewogen, und der noch vorhandene Zucker bestimmt. Nach wiederum einigen Tagen wurde dasselbe mit den Kulturen N:o 2 getan, dann mit den Kulturen N:o 3 u. s. w. So wurden Zahlen gewonnen, die den Gang der Entwickelung und den Verbrauch des Zuckers bei den verschiedenen Temperaturen anzeigten. Die Rasse von Aspergillus, mit der ich arbeitete, War jene durch kräftiges Wachstum und reichliche Conidien- bildung ausgezeichnete, die Brenner (S. 17) bei seinen Arbeiten im hiesigen Laboratorium als 9 bezeichnete. Sie wurde, behufs Aussaatmaterials, in kleinen Erlenmeyer- Kolben auf Bierwärze kultiviert, die mit 6 2, Gelatin, 29, Agar und 29, Glyzerin versetzt war. Die Nährlösung war folgendermassen zusammengesetzt: Destilliertes Wasser 1,000 g, Ammoniumsulfat 5 g, Monokaliumphosphat 2.5 g, a T Magnesijumsulfat- krist. 1.2 g, sowie Dextrose (Kahlbaums : »gereinigte») in verschiedenen Mengen (10—100 g), woriäber näheres bei den einzelnen Versuchen angegeben wird. Als Kulturgefässe dienten Erlenmever-Kolben zu 600 cm?3. Zu jedem Versuch wurden 100 cm? Nährlösung angewandt. Die Aussaat geschah nach Elfvings (S. 31) Vorschrift mittels einer Sporenemulsion, von der ich jedesmal 10 cm? der Nährlösung zufliessen liess. Das Volumen der Nähr- flässigkeit war also 110 cm?. Die Oberfläche der Kultur- flässigkeit betrug c. 81.5 cm?, ihre Höhe 15 bis 16 mm. Die » Kulturgefässe standen, bei Lichtausschluss, teils im Wärme- zimmer des Instituts bei 35”, teils, in Wasser eingesenkt, in kleineren Termostaten, wo die Temperatursechwankungen kleiner als 07.5 waren, teils in verschiedenen ungeheizten Schränken des Instituts, wo Schwankungen von ungefähr 2” vorkamen. Die gebildeten Pilzdecken wurden nach dreimali- gem Abspöälen mit destilliertem Wasser und Abtrocknen mit Fliesspapier 24 Stunden bei 56”—58”, und dann 5 Stun- den bei 100” getrocknet und in Wägegläschen gewogen. Die Bestimmung des Zuckergehaltes geschah mittels eines vorzuäglichen Halbschattenpolarimeters nach Lippich von Franz Schmidt & Hensch. Zur Polarisation Wwurden die Lösungen zu 200 cm? verdännt und in ein 2 dm langes Rohr AAA SET AE "3 + . YA NE V -A N:o 9) Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 3 gefällt. Die Beobachtungen sind bis auf 07.02 genau, Wwelcher Wert 0.019 g Dextrose in 100 cm? Lösung ent- spricht. Der Gehalt der urspränglichen Lösungen an Wwasser- freier Dextrose, durch Polarisation bestimmt, betrug nicht 1 resp. 2.5, 5 oder 10 2, sondern war etwas kleiner, was fär jeden Versuch näher angegeben wird. Der Kärze halber wird im folgenden jedoch nur von 1-, 215-, 5- oder 1092 Lösungen gesprochen. Da meine Versuche wesentlich die quantitative Seite der Entwickelung verfolgen sollten, so wurden die ersten Ernten nicht fröher als nach 175—2 Tagen gemacht, wo sie schon sicher Wägbar waren. Uber die noch fräheren Stadien mag hier mitgeteilt werden, dass die erste mit blossem Auge sicht- bare Entwickelung in 5—10 95-Nährlösungen schon nach 12 Stunden eintrat bei allen Temperaturen zwischen 32” und 41”, nach 24 Stunden bei 21” sowie bei 43” und 45”. Eine zusammenhängende Decke hatte sich bei 3541” nach zwei Tagen (bei 41” zuweilen etwas später), bei 32” nach 2—3 Tagen, bei 21” nach 5—6 Tagen gebildet. Die gewonnenen Zahlen sind S. 4 u. f. tabellarisch zusam- mengestellt. p S. Salmenlinna. | (0510: | TABEL- Gebildete Pilzsubstanz (P) und verbrauchte Dextrose (D) nach Ser. I. Dextrose anfangs 4.88 g. — Temp. C 126 2 3 | 4 20—22?9 —E = 0.938 1.344 320 0.346 0.679 1.492 1.754 359 0.922 1.150 1.720 1.757 37e 0.807 1.084 1.702 1.659 399 0.610 0.838 1.631 1.555 41? = 0.638 1.320 1.382 Ser. II: ”Dextroser 2, 2 3 4 SC Temp. C = P D P D P D P | D+ | P D I | | 20—9229 Sd HE [ÄRE SN fr Jag IC RS SJ ml Re Vä na | TSG) Byt 320 — 1 — | 0.504) 2.12 | 1.941. 5.38) 2.568) T.41 | 2776 C8D2 35? 0.163]. 1.36.) — |i— | 2084 6.08 | 2.623 TLA For SO KSNE 379 0.253 | 1.56). — | — | 2.449 | 6.24 | 2.766) 7.69 | 2.974 | 8.25 399 0:310| 1.69] — | — | 2.307) 5.95 | 2.584 | 6.53) 2.706 | 6.81 41? — = |,0:766 12-601 1:696 13-981] == EN NED 4.93] Ser. III. Dextrose Temp. 2 3 3/2 4 5 6 C NR a 2 DEI TOLN REN] Sr HERR | EE 0 0.801 0.765! 1.78| 0.983] 2.25 | 322 0.511| 1.321 1.212/ 2.88] — | — 1|1.732|4.13| 1.747] 4.56) 1.698) 4.49 35? 0.407) 1.10) 1.294| 2.97] 1.760] 4.00) 1.761] 4.11] 1.745] 4.47] — | — | 379 1.005] 2.241 1.668] 3.771 1.7521 4.02 1.7131 4.14 1.700 ve — | — 399 0.685 1.58| 1.516| 3.27) 1.595| 3.651 1.558] 3.791 1.556 JE RK 41? 0.500] 1.29/1.22012.59] — | — I — | — |1.4571/ 3.51] ok FM mv FAL RENEE SID AV ANA bår FANNS Nu 4 FYR 7 Å Gr 4 i. U A N:o 9) LEN. Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. verschiedenen Tagen, in Gramm. K :ökonom. Koeffizient. Hier wurde nur die Pilzsubstanz bestimmt. 5 7 8 10 11 | | 1.693 1.741 1.674 1.644 1.572 1.781 1.489 Ei RE 2 1.708 1.501 5 2 2 3 1.655 1.546 SA AE Ez 1.542 1.495 2 2 Oe 1.418 1.496 1.504 1.524 Ck anfangs 9.86 g. 6 7 8 10 12 RE BR P D P D P D | | 2.780 | 7.02 | 3.240 | 8.46 | 3.298 | 9.80 | 3.321 | 9.75 | 3.240 | — 2.829 | 8.74 | 2.887 | 8.91 | — SENS OA 080 Må FER arsap | i8:o2 bien ie 1n8.08E.] 21 | ET — | 2 AT rog4v) 18.60] — EES 000. SIA) AN 2 RSNGTSe OSA SR SR CSR Eg SAN Ka 2 — | 2.503 | 5.11 | 2.506 | 5.22 | 2.474 | 5.26 | 2.478 | 5.44 anfangs 4.70 g. 7 8 10 12 15 BÖULDA SP | DV RP FED EPA DA ERRAN ADA EP AD 1:466 | 3.41 | 1.665 Sö Ni 750) 443, kIk609, 4046 | BIG) Ad 11 T | URNA EL fika so AN RAN ra fas ER SY | SAST ABS | EL NRA SO far är Sr SR SE 15 AO EN JEN ri VE HETT) ÅT ESR SSA [rö SR | fr SN flår 6 dl] bg DN (1 ES, 1 ESS IR RES EE a EA LA SSA [ESR 1 GT. 75 1 ÄGA (EE (SR (OERN 1.501, te — |.1;523] 4.88] — | = 1587. 470] 1.568 |4.70 [or] S. Salmenlinna. 2 3 3, 4 4!/, PANDA EAA SR Pr BED Pra PR RAS FOR. SS RAS TIGA 3 Blog bönor Dan 0.230] 0.551 0.308] 0.85! — | — |0.30810.94| — | — 10.312 0.94] 0.253] 0.59| 0.310] 0.79 | 0.299] 0.94 0.303] 0.94| 0.305| 0.94| 0.284 0.94] 0.278| 0.621 0.3421 0.94] '— | — 10.3191 0.94] — | — 10.29310.94 0.288) 0.70] 0.364/ 0.94] — | — |0.3491 0.94| — I — 10.3061 0.94 0.2171| 0.54| 0.390] 0.94| — | Lp Rensa = LL | — 10.345/ 0.94 Ser. 'V: . Dextföse 2 3 4 5 6 7 RENEE BE SET 2 | rö El bg OS — 0436 0.0 OSS = OR ; 0.878) 1.73) 1.565| 3.70| 1.675] 4.25] 1.676) 4.31] — | — |1.587| 4.43 0.746| 1.62| 1.573) 3.49| 1.741] 3.99] 1.723] 4.23] — | — |1.597| 4.44 25 10:933 [2510] = EE 1493 ING | 1.523] 3.39 EN EE ÖA 65 fr ES 2 3.64 Ser. VI. Dextrose 4 5 5, 6 Zi 8 DNE |D] P5 PB 210:365/0:704| 5 — | — [1648 367 | SÅ AL in | == 1.89/2.71216.64|2.791/7.25| — | — |2.740/7.68] — | —!3.012/8.25 12.26 /2.649/6.48/2.897/6.98] — | — |3.087/7.27| — | — |3.248/8.25 2.15 2.610|6.25/2.903 6.79] — | — |3.053|7.40] -- lats 11.80/2.453|5.27|2.797|6.30) — | — 12.960/6.67| — | — |2.915/6.93 0.575|1.27/1.95113.79] — NR 4.73 en 2 PRESES AN sf TS uu PJ f AKA fet sö C d Na < öre ' ER ä oo AN:o9) «Uber die Entwickelung von Aspersgillus niger. 7 anfangs 0.94 g. 6 7 8 9 10 11 12 15 BARER | DASPID: ED AR NGA 10.306| 0.77] 0.356 Så 0.338 få des 0.94/0.323/0.94]| — | — |0.288/0.94/0.265]|0.94 RR (OO k0:255 0:94) 10250 0:94] fo REN 1010 66.10.04 i it ft |0:948 [0:94], EES TE] Nag DA) 110.256|0.94] EI) EE10:252]0:94 | HE 1 0 2600 Fen | SN —0:24710:04) 2) SST 2 | 2E510:300/0;94)— 511==10:264|0194] = | ST | — |0.241 de äöe anfangs 4.55 g. 8 9 10 11 12 13 15 EN I ad fe SA RR 2 a di JR (RR Ro ES | 1.570 | 3.65] 1.625|4.06|1.730| 4.18) 1.659| 4.25] — | — RR 1.366) 4.40 Ern NR ag a | 1858 | ABB) ER 003 [Ag ar | äl oi fa IAAF) SENT SN 57 504 |, 3.38 | 1524]. 3.49] = jo t 1.539 3:55] rn |. — I 1.557|.3.84 Se ra 4a 4 05) li 11317] 4.16], — 4. [1.385] 4:28] = |— anfangs 8.90 g. 8'/, 9 10 11 12 13 15 16 EEE EEE a | — 12.999] 7.99/3.093] 8.02 7.84| — | — |2.831| 7.99] — | — |2.725| 8.21 == 1 NE EE RA rs fö a GREEN RESER [rr a Ms) er RES (RES (RR AERu Ser re NIE 13 1971'8.53 |. —1|2:968| 8:59) — => |2:849 | 8.82) 1— | — | ANN AES arg 16 1970 551.8.50 |, rt Nl 1219561-8:35] == | —N — RARE SA 21910 08 87.15 | | | (8108 51275 | RN ee = | SEE 121656 SALA] eg ess la 9:09 )4:89] 8 SA Salmenlinna, Ser. VII. .. Dextrose Temp: 2 3 4 5 6 7 C Pl DA EDA SR NE P; ED Ra 20 ENN ENS | 0:651| 1,30) 5 NE 7 1.04 ål 1.00 | 2.41/| 329 0.53 |1.07| 0.89 |1.90] 0.93 | 2.34] 0.85 | 2.42] — | — | 0.76 | 2.46 359 0.60 | 1.10] 0.95 | 2.06] 0.93 |2.38| 0.85 | 2.50|] — | — | 0.74 | 2.50 370 0.60 | 1.19] 0.95 | 2.10] 0.93 |2.40| 0.85 | 2.50] — | — | 0.80 | 2.50 399 0.38 | 0.70) 0.98 12.10] 1.02 12.38] 0.95 | 2.50] — | — | 0.85 | 2.50 41? | == | 10186, 179) 1:05!) 2.29 IN00) 2:42 RA 2 AG Ser: VIIESICDIe Entwickelungszeit 2 D ST DES CR FR ASG FJ fö EE 19 59/ 31 = 0.211 0.466 0.56 0.81 42 0.288 0.930 + 1.710 0.86 27 60 0.292 1.233 1.997 0.94 4.43 | 76 0.250 0.992 1.835 0.94 4.165 Ser. IX. Dextrose Parallel 12/, 2 2 Vä 3 3!'/. Ikmapa Be nr 20—292» ES ES SR EEE Mittel']| — |] SPE TENEEENNE 320 0.267|0.76| 1.175|2.38| 1.858| 3.80] 2.195| 4.94| 2.282] 5.43 a |0.252|0.57| 1.280] 2.64|1.567| 3.36| 2.400] 4.75] 2.160] 4.90 359 b |0.294]0.67|1.194| 2.49] 1.826| 3.88] 2.163] 5.02| 2.322] 5.28 Mittel |0.273| 0.62|1.237| 2.57| 1.697] 3.62] 2.282] 4.91] 2.241] 5.09 AA 0.242] 0.55) 1.108] 2.49] 1.917| 4.07] 2.225| 4.98] 2.328| 5.45 399 — | — |0.811]1.71|1.627|3.36| 1.951] 4.26| 2.187] 4.75 | a 1 |0294] 0:88): == Jnsorf on 41? p | Ju Bä] 0:99) = 632 RN Mittel | — | —|0.354|'0i94) =|= | 1.567) 3:04 ENN Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 9 anfangs 2.50 g. : 8 9 10 12 13 15 FED oP Bo Re Bok P pe Dar |D 0.92 eo | EST RA | 0.82 at 0:75, 520505 0:71 1250 OS Era pj rt RBS ME Yr | ova fr EE re lg a NESSER [0572 IMopaO Sr EE NINI 0I66 0250, I | — i — I —- 1.— 1] 0.73 12.50] — Jo Sol lo) — | oc > NN EE NE [EI GE IRON ARE SS ERSEREN (RR ERE pe RE San 0.89 | ENE | SING | HOT rNSEN0:8A 20 SSR NE Kulturen bei 11—13” C. K Dextrose anfangs: | 3 (g in 110 cm?) 10”/, 1 Bold OS HE SR RE ÖRE 1.63 | ES 3.86 3,47 6.04 2.99 2.91 3.53 0.94 4.43 9.24 8.63 3.24 3.25 4.32 FE8I0 3.76 ALM EAS anfangs 8.53 g. Porra 5 6 7 8 9 BD Pic): D Pool POS [ELAD Pia 0:3421| 1409) -0:589'|-1.29.] ——Lr|' =] 2.150) 4.83) 2:453| 5.91 |: 2.724 | 6.57 Dn, 10169! |40:824:| 1.86) — >], 2103). 4:86.) 2491 | 5.74 | 2.714 F 671 0.309 | 0.89 | 0.707 | 1.58 | 1.728| 3.76 | 2.127 | 4.85 | 2.437 | 5.83 | 2.719 | 6.64 SN Ed EE ER AR | ER [Eng åa a LA se RN RAS ke 2 ADD rg NES ESS BS RAA raken ge ES EN OAS jag, (a REN Re EA ES EE SA EEE af [Nn SS AS Cr TENN IEEE Jo EA äta NAR (SEB RN ng KOREAN AES RR EA le AN Ra hg EE EE IG RA so Vane] At ag RA tager fört Pe DÄR 1.984 | 3.95 | 2.303 | 4.45 | 2.596 | 4.98 | 2.591 | 4.94] — | — | — | —E 1FSUREI0RT2298:14143:1:2153 24:90] 255654 5.09). = la IE 1.938 | 3.95 | 2.266 |: 4.44] 2.564] 4.94| 2.578] 5.02] — | — | — | — 10 ; S. Salmenlinna. (LIX é Ser. X. Dextrose Temp. 3 4 KfN a AN EA IAS BODEN PD Per TN EG 02 2: — — = 2.311 | 4.76 | 2.06 | 2.851 43? — — — 0.528 | 1.09 | 2.06 == = = 1.55 Ser. XI. Dextrose anfangs 1 g.. Hier wurde. nur die Pilzsubstanz bestimmt. Temp. C 2 Tage 3 Tage 5 Tage | I . 0 0.321 35 0.310 0.311 0.316 0.296 ä 0.324 ) 0.354 A 0.300 Si 0.326 0.325 0.350 | 0.352 0.282 0.291 399 0.325 0.393 0.309 SST EESE Ian 0.427 0.378 V na 41 : 0.360 0.339 0.419 0.423 0.375 0.377 Wenn man die in den Tabellen mitgeteilten Zahlen in ein Koordinatensystem einträgt, bekommt man sehr anschau- liche Bilder von der Myzelproduktion und von der Zucker- konsumtion. Hier Werden, aus Ruäcksicht auf Raum und Kosten, nur drei von den Produktionskurven und eine Konsumtionskurve mitgeteilt. Die Abszissen geben die Tage, die Ordinaten die Trockengewichte der Pilze, resp. den Zuckerverbrauch, alles in Grammen, an. Wenn Wir uns zuerst an die 3 26-Dextroselösungen halten (Ser. I, III und V) und dabei einstweilen von den höchsten Temperaturen, 39”—43”, absehen, so bemerken wir (Fig. 1) in der Hauptsache denselben Verlauf bei allen Kurven zwischen 20” und 37”: die Massenproduktion steigt vom Anfang an bis ein Maximum der Ernte erreicht wird, dann nimmt das Gewicht mehr oder weniger schnell ab. Die Produktion geschieht natärlich auf Kosten des Zuckers, der, wie aus AN:o9) «Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 11 anfangs 9.96 g. 8 10 11/, 13 5.42 | 1.90 | 2.865) 5.53 | 1:93 = — — 2.894 | 5.65 | 1.96 | 2.95 1.89 | 1.663] 3.10 | 1.87 | 1.655 | 3.27 | 1.98 | 1.605]-3.27 | 2.03 Bl | | | FR NN AR | Ser: VP. Gebildéte Pil: É ec fet0tdele Pilggubetarg. den Tabellen ersichtlich, fortwährend verbraucht wird. Die Abnahme tritt selbstverständlich ein, wenn so viel Zucker verbraucht ist, dass der noch vorhandene nicht mehr aus- reicht, um die Produktion Weiter zu fähren und auch nicht, um das status quo zu erhalten: der Pilz gerät in Hunger- zustand und wird genötigt das Atmungsmaterial aus seinen eigenen Zellen zu schöpfen, was notwendig mit Gewichts- verlust verbunden ist. Die Kurven fär die Temperaturen 30 —37” erreichen ihr Maximum am 3.—4. Tage. Die 20” pp ENT ES ER fas = Er a . + 4 (SN SN I I I 2 I | | il | AL At CRED ERET e e — Ser I. Gebildete Pilgsubstang.! | DES 12 VER 6 (4 NE Ta ENE et I 8 2 S. Salmenlinna. (LIX 3 Kurve steigt viel langsamer und erreicht: das Maximum erst am 10. Tage, was recht verständlich ist, da bei dieser Tem- peratur die Lebenserscheinungen des wärmebedärftigen Aspergillus relativ langsam verlaufen mössen. Mit diesen 5 2-Kurven stimmen diejenigen fär 1094 in der Hauptsache äberein. Fig. 2 zeigt eine solche, und der entsprechende Zuckerverbrauch ist in Fig. 3 dargestellt. Das Maximum der Produktion wird später erreicht, ber 32:, 35” und 37” am 8; Tage; ber 20 noch spater;/ dremMet- spätung hängt natärlich von dem grösseren Vorrat von Nahrung ab, wodurch die Selbstverzehrung aufgeschoben Wird. | Fig JEN RA OA RR AR a 2 4 6 8 10 16 Dies alles War a priori zu erwarten, nach dem was wir seit Raulin öber' den allgemeinen Entwickelungsgang unseres Pilzes kennen. Ganz ähnliche Kurven hat auch Brenner nach Kulturen bei 30 gezerehnetspbasesen bieten die Verhältnisse bei höheren Temperaturen einige Uberraschungen. Wenn Wir in den Figuren 1 und 2 die Kurven fär 41” und 43” betrachten, so konstatieren Wir, dass der Pilz bei diesen hohen Temperaturen nicht so kräftig wächst und nicht so viel Zucker verbraucht wie bei 32—37"”, was an und för sich ganz verständlich ist. Indessen fängt die Entwickelung bei 41” recht frih und kräftig an, viel besser als bei 20”, und auch bei 43” eilt sie anfangs dieser voran, aber später werden die bei jenen hohen Temperaturen Ba ' vY FENA N:o 9) Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 13 gewachsenen Pilze von den 20”-Pilzen iäberholt. Nachdem sie jedoch ihr relativ tief liegendes Maximum erreicht haben, am 5.—7. Tage, zeigen sie keine weiteren Veränder- ungen im Gewicht an. Das fär die anderen Temperaturen charakteristisehe Sinken der Kurven ist hier gar nicht oder sehr undeutlich vorhanden. Noch am 13.—135. Tage ist das Gewicht unverändert. Zugleich steht auch der Zucker- verbrauch in den stärkeren Nährlösungen fast still: in der. 10 95-igen Lösung (Fig. 3) ist fast die Hälfte des Zuckers noch vorhanden, während das Wachstum vom 7. bis 12. Tage still steht. — Ganz dasselbe können wir aus den Ta- bellen för Ser. X, die nur die Temperaturen 41” und 43” umfasst, herauslesen. Nach der herrschenden Ansicht, dass die Atmung bei steigender Temperatur zunimmt, um erst in unmittelbarer Nähe der Tötungstemperatur zu sinken, sollte man erwarten, dass gerade bei Temperaturen uber 40” der Verbrauch des Zuckers, der das Atmungsmaterial liefert, recht ausgibig Wwäre, oder, Wenn Zucker nur wenig vorhanden (wie in den 5 Z-Lösungen), dass eine deutliche Gewichtsabnahme die Selbstverbrennung des ' Pilzes ankändigen wöärde. Aber keins von beiden trifft zu. Man bekommt vielmehr den Eindruck, dass der Pilz, nachdem er sich bis zu einem ge- Wwissen Grade entwickelt hat, in einen Zustand von Wärme- horror geraten ist, in dem die Lebensäusserungen mehr oder Wweniger suspendiert sind. Die 39”-Kurve nimmt gewissermassen eine Mittelstellung zwischen der 41”-Kurve und den Kurven fär 35” und 37” ein; in den ersten Tagen verläuft sie annähernd wie diese, später erinnert ihr Gang mehr an jene. Was speziell die 41?-Kurve betrifft, so sollen noch einige Erfahrungen mitgeteilt werden, die zeigen, dass nicht die hohe Temperatur allein ihren merkwärdigen Verlauf bedingt. Kultiviert man nämlich den Pilz in scehwächeren, nur 1—2 14 94 Dextrose enthaltenden Nährlösungen (Ser. IV, VII und XI, Fig. 4), so verläuft die Entwickelung bei 41” im grossen und ganzen wie bei niedrigeren Temperaturen: Die 41”- Kurve steigt bis zu einem Maximum, das nur wenig später, 14 S. Salmenlinna. (LDTIES nämlich am 4. Tage, erreicht wird als das Maximum der 35”-, resp. 37”-Kurve, das am 3. Tage fällt und dann beginnt sie normal zu sinken. Absolut nichts in ihrem Verlauf deutet : auf eine Wwesentliche Verschiedenheit von den ubrigen. Dies ist Wohl kaum anders zu erklären als so, dass, wenn bei 41? viel Zucker zur Verfägung steht, Stoffe gebildet und angehäuft werden, die hemmend auf verschiedene Lebens- prozesse Wirken und somit die Produktionskurve nieder- dräcken, während, wenn nur Wwenig Zucker vorhanden ist, jene Stoffe nicht gebildet oder schnell verbraucht werden, | = I NN ; | 354370, 2 fas | 209) osl Se | | | | igt | | o | I I alt | I | I F (TRADE Ser Hl, Gebitdete Pilgsubstang. so dass die Kurve den normalen Verlauf zeigt. Dass in der Tat stoffliche Verschiedenheiten zwischen den bei 41” auf stärkeren und den auf schwächeren Nährlösungen gewachse- nen Pilzen bestehen, ersieht man daraus, dass die untere Seite der Pilzdecke bei jenen eine gelbe oder bräunliche Farbe erhält, während sie bei diesen Weissgrau verbleibt, sowie daraus, dass die Nährflässigkeit sich regelmässig gelb färbt. ; , Dabei trifft ausserdem das Merkwärdige ein, dass in diesen schwachen Nährlösungen die Massenproduktion bei 41” nicht nur nicht kleiner, sondern grösser als bei 35—37” ist. Folgende Maximalernten werden bekommen bei I | | | 320 350 | EE 412 I I auf 1.9/, Dextrose (Ser IV) 40.312]. = 0.210 0.342 0.364 | 0.390 0.321 0.354 0.427 TRA FN (a RA 0.311)0-31610.350 40-252 0.393 0.419)0-423 39.500 TER Ser Van) |:0:926],— 0.027 0.962 | 1.016] 1.038 | Zu tieferer Einsicht in diese Verhältnisse kann man natärlich nur durch Wweitere Untersuchungen gelangen, wobei auch die Atmung beräcksichtigt wird. A N:o 9) Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 115 Das Bild, das die Tabellen und Kurven von der Nahrungs- ökonomie des Pilzes geben, ist in Wwesentlichen Ziägen vwvoll- ständiger als dassjenige, das Kunstmann gezeichnet hat, und zwar deshalb, weil sich meine Versuche uber längere Zeit erstreckt haben. Nach Kunstmann (S. 22) soll sich die Massenproduktion ällmählich biz zum Temperatur- optimum 335” steigern, wo das grösste Deckengewicht erreicht wird, bei niedrigeren, resp. höheren Temperaturen wird ein gleich grosses Gewicht nicht erzielt. So kommt es, dass die Produktionskurven ober- und unterhalb des Optimums ähnlich verlaufen können: die Kurve von 38—40” entspricht zum Beispiel ungefähr der von 21—22”. Diese Angaben Kunstmanns stimmen nur fär die erste Zeit der Entwic- kelung, fär die spätere aber nicht. Wir bemerkten schon oben, dass die Produktion bei 41” nie so hoch steigt als bei 20” und dass jene Kurve später einen ganz anderen Verlauf hat als diese. Es muss uns Weiter auffallen, dass der Pilz aus der- selben Zuckermenge noch bei 20” annähernd dieselbe Masse produziert wie bei 35”, wenn ihm nur die nötige Zeit dazu gegönnt wird. Einen genaueren Einblick in die Produktions- tätigkeit des Pilzes als denjenigen den die einzelnen Tabellen und Kurven geben, bekommen Wir, wenn wir aus den Ta- bellen die Maximalernten zusammenstellen. Auf 5 26 Dextrose- lösungen wurde produziert bei 41? | 390 | 379 | 350 101820) ag as Ser. I 1.524 116310 5 ILT094)2 1757. I. 481 KET 3 1587-211 1595, | ITR2. [UT TBV | IRaeT 1506 vn SES 1.385 | 1.523 | L741 | 1.676 | — | 1730 | — VM RES redo BI ST [obest 1233 im Mittel. | 1.475 | 1.583 | 1.732 | 1.731 | 1.764 | 1.740 | 1.233 während 10—13 | 4 | 4 4 5 10 60 Tagen Die Ubereinstimmung der Zahlen in den zu verschiedenen Zeiten und mit verschiedenen Sporenemulsionen gemachten Serien ist auffallend gross, so dass die Mittelwerte sehr zuverlässig erscheinen. Die Maximalernten bei 11—13”, bei 16 S. Salmenlinna. (LING 39” und bei 41” sind entschieden kleiner als bei den anderen Temperaturen, aber die bei 20”, 32”, 35”, und 37? produ- zierten Ernten zeigen eine so grosse Ubereinstimmung, dass wir berechtigt sind zu sagen, dass der Pilz bei Temperaturen zwischen 20” und 37” dieselbe Masse produziert, wenn auch: die dazu nötige Zeit bei versehiedenen Temperaturen eine : verschiedene ist. Bei niedrigeren und höheren Temperaturen ist die maximale Produktion eine geringere. | So viel von den 5 24,-Kulturen. Die Maximalernten aus den 10 94-Lösungen waren, im Mittel, bei | 119—13? | 200—22? 3290 | 35? | 370 | 399 | 41? > dl 1997]: 3196 1 ,3.048' [3.165] 3063 | AST IRENE | I am! "760, 0) 10] 18-10] 810); 80 EE rr Die Regelmässigkeit ist nicht so gross wie bei den 39 90- Lösungen, aber es ist ganz deutlich, dass die Ernten hier zWischen 20? und 37”, ebenso Wie dort, von derselben Grös- senordnung sind. > Es ist vielleicht nicht uberflässig zu bemerken, dass wenn wir hier von ähnlichen Gewichten der Pilzdecken sprechen, damit gar nicht gesagt wird, dass die Decken sonst iden- tisch sind. Es kommt vielmehr wWwahrscheinlich vor, dass z. B. eine bei 35” gewachsene, mit Konidien iäbersäete Pilz- decke und eine ebenso viel wiegende, spärliche Konidien tragende, bei 20” gewachsene Decke auch chemisch von einander differieren. Hier mäissen wir einstweilen suchen aus den rohen Zahlen Belehrung zu schöpfen. Eine Frage, die im nahen Zusammenhange mit den jetzt erörterten steht, ist die äber die Lage des Temperatur- optimums. Die Angaben hieräöber sind ziemlich iberein- stummend:; ,.34—355>- (Ra uwlin), Jor (IL bite kesförs m a n n), um 37” (W e h m e r 1901, 42), nahe 40” (Weh mer: in Lafar IV, 214), 40? (K äster). Aus den Tafeln ersieht man, dass 35” und 37” diejenige Temperaturen sind, bei denen der Pilz sein Maximalgewicht in der kärzesten Zeit ÅTAR Lo | ÅA N:o 9) Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 17 erreicht. 35—37” wäre somit das Optimum. Aber das Temperaturoptimum kann auch ohne Ricksicht auf die nur vom Optimum der Massenproduktion spricht und dies Zeit bestimmt WwWerden. So hat besonders Kunstmann, der "Optimum auf 35” verlegt, die Sache aufgefasst. Wie wir soeben gesehen, ist seine diesbezägliche Angabe nicht richtig. Die Massenproduktion ist dieselbe zwischen 20” und 37”, und somit mässten wir nach Kunstmann die Temperatur 20—37” als die optimale bezeichnen. Wenn man aber auch in Bezug auf die Optimaltemperatur auf die Angabe einer bestimmten Gradzahl verzichten und sich mit gewissen . Grenztemperaturen ' begnägen muss, so erscheint doch die Angabe eines so weiten Temperatur- intervalles wie 20—37” fär das Optimum fast illusorisch. Wir därfen auch die Zeit als einen bei der Entwickelung Wwirkenden Faktor nicht ausser Acht lassen. Beachten wir deshalb, dass die Maximalernten bei 35” und 37” schon am 4tber: 32” cerst am 5. und bei 20 am; 7.—10, Tåge erzielt wurden, so därfen wir 39—37” als das Temperatu- roptimum fär unseren Aspergillus festschlagen. — Wie irrefährend es wäre nur von der Maximalproduktion auf das ekologische Optimum zu schliessen, sieht man sehr deutlich aus den oben erwähnten Kulturen mit schwachen Nährlösungen (Fig. 4). Fäir diese liegt das Produktions- optimum bei 41”, aber bei dieser Temperatur ist die Ko- nidienbildung (Tab. S. 25), die doch eine sehr bedeutungs- volle Lebenserscheinung ist, sehr viel schwächer als bei den niedrigeren Temperaturen, ja so gut wie unterdräckt. Bis jetzt war hauptsächlich von der Pilzsubstanz die Rede, aber auch der Nährstoff, die Dextrose, verdient unsere Aufmerksamkeit. Die Substanz des Zuckers, den unser Pilz verbraucht, Wwird teils in seinem eigenen Körper als Eiweissstoffe, Cellu- losa u. s. w., teils in der Nährflässigkeit als Nebenprodukte verschiedener Art (Oxalsäure, Enzyme u. a.), teils in der ausgeatmeten Kohlensäure wiedergefunden. Uber die Ein- zelheiten der Verwendung kann nur die vollständige Kohlen- stoff-Bilanz mit Analysen Auskunft geben, aber schon ein- 18 S. Salmenlinna. : (RN fache Zahlen uber den Zuckerverbrauch sind lehrreich. Schon R aulin zeigte, dass ein bestimmtes Verhältnis zwischen der gebildeten Pilzmasse und dem verbrauchten Zucker besteht, nämlich so, dass zur Produktion von 1 g Pilzsubstanz in der von ihm bhbenutzten Nährlösung bei 39” eine Zuckermenge von 2.8 g notwendig war. Später fährte Pfeffer den Ausdruck ökonomischer Koeffizient ein, damit die Zahl bezeichnend, die angibt, wie viel Pilzsubstanz aus 100 Teilen Nährstoff gebildet wird. Sein Schäler K u n s t- m ann hat weiter äber dieses Thema geschrieben und dabei als ökonomischen Koeffizient das Verhältnis des verbrauchten Näbrstoffes zum Trockengewicht der gebildeten Pilzdecke bezeichnet; in dieser Bedeutung wird der Ausdruck jetzt in der Literatur benutzt 2). Es ist selbstverständlich, dass för einen gegebenen Orga- nismus das Verhältnis des vom Anfang der Entwickelung- verbrauchten Nährstoffes zum Körpergewicht iberhaupt steigt: man denke nur an den menschlichen Körper, der fortwährend Nahrung konsumiert. Die in vorgeräckteren Altersperioden bestimmten ökonomischen Koeffizienten geben deshalb keine richtige Vorstellung von dem Ausnutzen einer Substanz bei der synthetischen Tätigkeit des betreffen- den Organismus. In dieser Hinsicht sind nur die fräheren Entwickelungsstadien, wo die synthetischen Vorgänge in vol- lem Gange sind, einleuchtend. Wenn wir uns an diese halten, können wir fragen: 1) ob bei einer gewissen Temperatur der ökonomische Koeffizient fär einen bestimmten Nähr- stoff vom Anfang der Entwickelung an steigt, wie es nach seinem allgemeinen Verhalten anzunehmen wäre, und 2) wie er sich bei der Entwickelung bei verschiedenen Tem- peraturen verhält. 1) Kunstmann hat hieröber Berechnungen aufgestellt (S. 41), die auch von Jost (S. 219) benutzt worden sind. Sie sind aber fehlerhaft. Er berechnet, dass zur Bildung eines Gewichtsteiles Pilzdecke, wenn dieselbe aus reiner Cellulosa bestände, dem Kohlenstoffgehalt nach 0.474 Gewichts- teile Rohrzucker notwendig wäre. Der richtige Wert (Rohrzucker CPH” O", Cellulosa C!H?0!9) ist aber 1.055. Auch die Angabe, dass aus einem Gramm Rohrzucker 7.712 g Kohlensäure gebildet werden kann, muss geändert wer- den: 1.544 g. — — = Fig. | I ER i 2 SR | Ser EF Okonomischer kKoe/flgierd. I sr i | | 4 I | Fig.6. | ARR RR | As den in den Tabellen mitgeteilten Zahlen les ich die ökonomischen Koeffizienten berechnet und in den Fi- guren 5—9 graphisch dargestellt. Man sieht, dass ihre Werte äberhaupt zwischen 2 und 3 liegen und dass sie mit der Zeit steigen, was deutlicher bei den 35 9o-Lösungen (Ser. III u. V, Fig. 5 und 6) eintritt, weil eben der Pilz hier Wegen 20 S. Salmenlinna. : | (LIX ungenuägender Nahrung relativ fräh in Hungerzustand gerät und dann an Gewicht abnimmt, wie die Tabellen zeigen. Um uns an die erste Frage zu halten, sehen Wir, dass in Ser. V und VI (Fig. 5 und 8) der Koeffizient von Anfang an mit der Zeit steigt; eine Ausnahme bildet nur die Kurve fär 41” in ihrem ersten Anfang. In den Kurven fär Ser. II (Fig. 7) und III (Fig. 6) beobachten wir dagegen anfangs ein mehr oder Wweniger ausgeprägtes Sinken, nach dem die Kurve wieder steigt. Dieser scheinbare Mangel an Uber- einstimmung lässt sich indessen erklären. Das Gewicht des Pilzes bei der ersten Ernte in jeder Serie betrug III Vv VI II BES RS I I RSA FORNE ARDEN Dr IL Ve LE bei 20? 0.193 | 0.252 | 0.436 | 0.365 | | J2r 0.504 | 0.511 = 3.907 | 35” 0.163 | 0.407 | 0.878 | 1.123 | STADS 005 ONAG | 1.024 | 399 0.310 | 0.685 — | 0.929 Die Pilzmassen in II und III sind entschieden kleiner als in V und VI, und daraus sind wir wohl berechtigt zu schliessen, dass die Pilze in II und III, die doch schliesslich dasselbe Gewicht wie die in V und VI erreichen, zu der Zeit der ersten Ernte sich in einem jängeren Entwickelungs- zustande befanden als diese, und dass der Unterschied eben hiervon abhing, so dass vermutlich, wenn die ersten Beobachtungen in V und VI fräher angestellt worden wären, der Wert des Koeffizienten höher ausgefallen wäre und die Kurven dasselbe Fallen gezeigt hätten. Auch der Umstand, dass in Ser. III die Koeffizienten-Kurve fär 37” anfangs nicht fällt, erscheint erklärlich durch den ungewöhnlich hohen Wert, den die Produktion in diesem Falle schon erreicht hatte. Um dies zu präfen, wurde die Versuchsserie IX gemacht, in der die erste Ernte schon nach anderthalb Tag stattfand. Das Resultat, wie es fär den ökonomischen Koeffizienten in Fig. 9 graphisch dargestellt ist, bestätigt Å [ i [ ex. OA N:o 9) — Uber die Entwiekelung von Aspergillus niger. 2 ( SIE VE SNES IE Svt a i NAS N é 1 ; i pr - vollkommen die Annahme, dass der ökonomische Koeffizient in den frähesten Stadien der Entwickelung grösser ist als später. Wir därfen also aussprechen, dass in der ersten Aeit der Entwickelunsg, wenn von denö Sporen aus die ersten Hyphen gebildet werden, relativ mehr vimeker- ver braweht wird-als später, Wenn diese Hyphen wWweiter wachsen. Wenn man sich erinnert, wie das Cytoplasma die jungen Hyphen strotzend erfällt, Wwährend es in den älteren Zellen stark gegen die Vakuolen und die Zellwand zuriäcktritt, so Wird man es wahrscheinlich finden, dass gerade der intensive Aufbau der komplizierten Eiweissstoffe im Plasma diesen hohen Zucker-Konsum fordert. Wenn wir Wweiter die zweite Frage, wie sich der ökono- mische Koeffizient bei der Entwickelung des Pilzes bei verschiedenen Temperaturen verhält, ins Auge fassen, so ist zu beachten, dass wir nicht ohne weiteres gleich alte Kulturen mit einander vergleichen därfen, da nämlich ihr allgemeiner Entwickelungsgrad höchst verschieden sein kann. Es hat keinen Sinn festzustellen wie z. B. die Koeffizienten bei 20”, 395” und 41” am 3. Tage fär 5 9o-Lösungen sich zu einander verhalten, da bei 20” die Entwickelung kaum begonnen hat, bei 41” ihr Maximum erreicht und bei 35” es schon iber- schritten hat. Das richtigste wäre die Koeffizienten fär einen bestimmten Punkt in der Entwickelung zu vergleichen, aber die Entwickelung bietet keine sicher fassbaren Ab- stufungen. Das einzige rationelle Verfahren scheint mir das zu sein, dass man diejenigen bei verschiedenen Temperaturen gebildeten Pilzdecken mit einander vergleicht, die den Höhe- punkt der in der gegebenen Lösung möglichen Entwickelung, also das Maximalgewicht, erreicht haben, wobei man freilich nicht vergessen darf, dass die Ernten qualitativ verschieden sein können. Stellt man aus den Tabellen die Werte der diesbeziäglichen Koeffizienten zusammen, so bekommt man folgende Reihen: ND [Ne S. Salmenlinna. (LIX 20? RE fr aa 320 | 35? | 37 | 390 | 410 | | | Ser. II ((10:0/,) | 2:94 | 3.19 | 2.99 | 3.01 | 2.69 2.08 » HT(259/) 017 258026) SANNE aS0 ENS NG a Vv 0050) | RM SS ao Ar 2.23 » VI: (10 2/5). | 2.601 12:74 | 2.54] 2.550) 522 Mit Ausnahme des födeilivreimken fär 41” in Ser. III, wo man fast versucht wird einen groben Versuchsfehler anzu- nehmen, zeigen die Zahlen eine nicht zu verkennende Regel- mässigkeit (Fig. 10): wenigstens bei den Temperaturen von 32” bis 41” sinkt der ökonomische Koeffizient bei steigender Tem- peratur gerade so, als ob die Vergrösserung der Energie- zufuhr von aussen den Organismus zur Verminderung des Nahrungskonsums aufforderte. Uber den ökonomischen Koeffizient bei niedriger Tem- peratur sowie uber Wachstum und Zuckerverbrauch gibt Ser. VIII einige Aufschlässe. Was den absoluten Wert des ökonomischen Koeffizienten anbetrifft, so ist derselbe zur Zeit der Maximalernte etwa 2.5, also etwas kleiner als R aulin angibt. In den ersten Stadien der Entwickelung — die frähesten Ernten wurden nach 115 Tage gemacht — steigt er äberhaupt nicht tuber 3, aber es machen sich hier individuelie Verschiedenheiten geltend. So zeigt Ser. II (Fig. 7) bedeutend höhere Werte, bis zu 7, wie denn diese Serie durchgehend einen stärkeren Zuckerkonsum zeigt als die öbrigen. Die hier ausgesäeten Sporen mässten offenbar grössere Nahrungsforderungen ges- tellt haben als die sonst angewandten. Die Werte, die Kunstmann fär den Koeffizienten angibt, sind viel niedriger, oft kleiner als 2; sogar 1.13 kommt vor. Worauf dies beruht, ist schwer zu sagen. Die kleine Verschiedenheit in der Zusammensetzung der Nährlösung ist wohl ohne Bedeutung. Kaum wahrscheinlich erscheint es mir, dass sein Aspergillus eine äberaus ökonomisch arbei- tende Rasse gewesen ist. Möglicherweise hat seine Arbeits- methode die abweichenden Werte verursacht. Seine Pilze wurden nämlich nicht, wie in den Versuchen von R aulin JM p & A N:o 9) Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 23 ' und in den meinigen, bei freier Luftzufuhr kultiviert, sondern unter geschlossenen Glocken, wo die produzierte Kohlen- säure absorbiert Wwurde und statt des verbrauchten Sauer- stoffs neue kohlensäurefreie Luft von aussen eindrang. Es ist klar, dass die Sauerstoffspannung unter diesen Ver- hältnissen ganz unter die normale sank, und dadurch wurde voraussichtlich die ganze Ökonomie des Pilzes gestört. Unsere Antwort auf die beiden oben aufgestellten Fragen stimmt nicht mit der Ansicht Kunstmanns öberein. Er fasst seine Erfahrungen folgendermassen zusammen (S. 45): »Am gänstigsten liegen die Verhältnisse hinsichtlich der Verwendung der organischen Nahrung zur Produktion lagda 20! Ökonormischer Sj igtent ur Let der Maxinalernte. 209 RA > fd 0 VARE AR de von Pilzmasse bei den einzelnen Temperaturen in den ersten Entwickelungsstadien der Pilze, sodann bei den niedrigeren Temperaturgraden». Wir haben umgekehrt gefunden, dass der ökonomische Koeffizient 1) in den ersten Stadien der Entwickelung grösser ist als etwas später und 2) bei niedrigen Temperaturen grösser als bei höheren. Der Unterschied erklärt sich leicht daraus, dass Kunstmann 1) seine Kulturen so spät erntete, dass auch in den frähesten derselben ein grosser Teil der Produktion schon stattgefunden hatte, so dass die fräheren Stadien derselben ihm entgingen und 2) die Koeffizienten der verschiedenen Temperaturen mit einander verglich ohne Räcksicht auf den Entwickelungs- grad der Ernten zu nehmen. Der Vollständigkeit halber seien noch einige Daten betreffend des Temperaturminimums und -maximums ge- geben. 24 S. Salmenlinna. (LINES Fär das Minimum wird angegeben: 19” nach R aulin,' der jedoch noch bei 15—16” den Pilz weitér wachsen sah, wenn die Entwickelung bei höherer Temperatur in Gang gekommen war; nicht weit unter 13” (Kunstman n); keine Entwickelung unterhalb 12” (Pantanelli); 6—8”: Spuren von Entwickelung am 18. Tage (T hiele); 7” nach Wehmer 1891, 163; nach einer späteren Angabe soll der Pilz bei dieser Temperatur gut gedeihen, ja sogar Konidien bilden! Die niedrigste Temperatur, bei der die fär unseren Pilz so charakteristiscehe Deckenbildung auf der Oberfläche der Nährflässigkeit eintrat, war 12”, aber noch nach 234 Mo- naten war die Decke nicht zusammenhängend, wie es zum Beispiel bei 35” schon am 2. Tage der Fall war. Bei Tempe- raturen unter 10” wurde eine Decke nie gebildet, sondern das Myzel entwickelte sich submers in der Flässigkeit und: zwar sehr kämmerlich; bei 7—9” waren nach 115 Wochen winzige Mvyzelballen vorhanden, die sich dann im Laufe eines Monates ein wenig vergrösserten. Bei weniger als 7” wurde keine Entwickelung beobachtet. Diese Temperatur wärde somit die untere Grenze fär das Wachsen unseres Pilzes sein. Fär das Maximum sind die Angaben ziemlich uberein- stimmend: 43” nach TR ie le (S: 15): 42? machpbtanmvisn (S. 208) und P an tanelli(S. 332), 41—42” nach K un st- m ann (S. 22), der zwischen 42” und 44” am 10. Tage keine Entwickelung sah. In meinen Kulturen war bei 41” die Entwickelung schon nach 12 Stunden deutlich im Gange, nach 6—38 Tagen war HÅ rå eine beinahe zusammenhängende Decke gebildet. Bei 43” . wurde der erste Anfang erst nach 24 Stunden beobachtet; nach 12 Tagen war eine diskontinuierliche Decke, die etwa die Hälfte der Oberfläche der Flässigkeit äberzog, vorhan- den; nach 30 Tagen waren 34 bedeckt. Bei 45” hatte die Entwickelung schon nach 24 Stunden begonnen, aber eine Decke bildete sich nie; noch nach 35 Tagen enthielt die Kultur nur vereinzelte eigentämliche emporwachsende Myzel- knöllchen. Föär die normale Deckenbildung wäre somit CA N:o 9) — Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 23 41—42”, för die Entwickelung täberhaupt 4535—46” die obere Grenze, Wobei nicht ausgeschlossen sein därfte, dass einzelne Sporen noch bei mehr als 46” die ersten Keimungsanfänge zeigen können.: Schliesslich folgen hier noch zwei Zusammenstellungen äber die Intensität und die Schnelligkeit der Konidien- bildung. Die Zahlen innerhalb der Parenthesen stammen aus anderen Serien als die der Hauptreihe. Intensität der Konidienbildung. 0: keine Konidien 5 : reichlich Konidien 1: sehr wenig » 6: sehr reiehlich ;-- '» 2: wenig B m : Konidienköpfchen gross 3: mässig » Pp; » klein 4 : ziemlich viel » ; Versuchs- | oj [1206 | 209 | 269 | 320 | 359 | 370) 390 |”a10 | 430 | 45 serle | | | | | IV 1 Ål lister gSRng rg. tappa (0) (0) SNS NASN 0 4 | 05 EE NE ENE EO REN EE OA I OA ROR EO) I 5 (0) | 3m | (3) | 6m| 6m | 5 4pEIr2 pu (0)--(0) vän SE fö mja 3 Ip UR II 10:10). ) Sar Bl 6) Be (2 4p | (1) | (0) [V!] I re AS 2 2 ee A. OR LEO) ES ar AN SRS RE GRE äs 12 34 ale done Ö B. » — -— 4 5 6 — — — — — ae ort es le ark 3 Ra [EE ke El 1 NA 26 S. Salmenlinna. Anfang der Konidienbildung in Tagen angegeben. IVersuchs- of, |1226] 209 | 269 | 320 | 359 | 370 | 399 | 419 | 43 döv) serle ' | | | | | IV 1 + 0) 5-61—" | 2 YAN ra AT NERE AE ET EE 2 EE (0 00 ER RA vi > | 2.5 lol flata RR EN | 5 l+0l27|e& rt 1 lit i tirt22 tot» Vv [II] Br rr OS BE ÖN RN ER AS a 1 107 (4-0) | HBT NEN (+0) VI SE RE EE AB A. 20 1(2 0) AL Ja) | ATT) Af LAG ESSENS B. 205 Mn SN FR a Ål RR EN BES RE le a =1380 Iso EN 2 50.) 8 ERE Die wWwichtigsten Resultate, die mit Aspergillus niger p auf der benutzten, 5, resp. 10 2, Dextrose, wenn nicht anders angegeben, enthaltenden Nährlösung gewonnen wurden lassen sich folgenderweise formulieren: 1) Fär die täberhaupt sichtbare Entwickelung liegt das Temperaturmaximum bei 45—46”, das Minimum bei 7”, för die Bildung einer zusammenhängenden Myzeldecke das Maximum bei 41—42”, das Minimum bei 12—15”. 2) Das ökologische Optimum, wo die grösstmögliche Decke in kärzester Zeit gebildet wird und reichliche Koni- dienbildung stattfindet, liegt bei 35—37”. Dasselbe Myzel- gewicht wie bei dieser Optimaltemperatur bildet der Pilz bei den Temperaturen bis hinab zu 20”, wenn ihm nur die nötige Zeit gegönnt wird. 3) Das Optimum der Myzelproduktion wird in 1—2.5 90- Lösungen bei 41” erreicht, wo die Konidienbildung verschwin- dend gering ist im Vergleich mit solchen bei 35—37”. 4) Bei Temperaturen, die nahe am Maximum liegen, ; gerät der Pilz in 5—10 94-Nährlösungen, nachdem die Pro- duktion verhältnismässig schnell fortgeschritten ist, in einen 4 : A N:o9) «Uber die Entwickelung von Aspergillus niger. 27 Zustand, wo der Stoffwechsel fast still steht. Diese Hem- mung ist keine unmittelbare Wirkung der hohen Tempera- tur, denn sie tritt nicht in 1—2.5 2-Lösungen ein, weshalb es Wahrscheinlich ist, dass sie auf Stoffen beruht, die bei Anwendung stärkerer Nährlösungen sich anhäufen, bei schwächeren dagegen nicht gebildet, event. schnell verbraucht werden. 5) Der ökonomische Koeffizient wächst nicht stetig vom Anfang der Entwickelung an, sondern ist in den ersten Sta- dien der Entwickelung grösser als etwas später, was mög- licherweise mit der anfangs reichlichen Bildung von Eiweiss- stoffen im Zusammenhang steht. 6) Der ökonomische Koeffizient sinkt zum Zettpunid der Maximalernte zwischen 30? und 41? mit steigender Tem- peratur. Es ist mir an dieser Stelle eine angenehme Pflicht mei- nem hochgeehrten Lehrer, Herrn Professor D:r Fredr. Elf- ving, der meiner Arbeit mit warmem Intresse gefolgt und mir dabei mit Rat und Tat freundlichst beigestanden hat, meinen ergebensten Dank auszusprechen. Helsingfors, Botanisches Laboratorium der Universität, September 1916. 1914 1890 1908 1895 1907 1904 1897 1869 1896 1891 1901 1907 S. Salmenlinna. (LIX Zitierte Literatur. Brenner, W. Die Stickstoffnahrung der Schimmelpilze. Centralblatt fär Bakteriologie. Abt. II, Bd. 40 - Elfving, Fredr.-. Studien uber die "Einwirkung des Lichtes auf die Pilze. Helsingfors. Jost, L. Vorlesungen äber Pflanzenphysiologie. Jena. Kunstmann, H. Ueber das Verhältnis zwischen Pilzernte und verbrauchter Nahrung. Diss. Leipzig. Kiäster, E. Anleitung zur Kultur der Mikroorganismen. Pantanelli. Zur Kenntniss der Turgorregulationen bei Schimmelpilzen. Jahrb. f. wiss. Bot., Bd. 40, p. 303. Pfeffer, W. Pflanzenphysiologie, Bd. I. Leipzig. R aulin, J. Etudes chimiques sur la végétation. Ann. d. scienc. natur. Ser. V, Botanique, T. XI. Thiele, R. Die Temperaturgrenzen der Schimmelpilze. Diss. Leipzig. Wehmer, C. Einfluss der Temperatur auf die Entstehung freier Oxalsäure in Culturen von Aspergillus niger van Tiegh. Ber. d. deutsch. bot. Ges. Bd. IX. —»— Die Pilzgattung Aspergillus. Genf. —» — Morphologie und Systematik der Familie der Asper- gillaceen, in: Lafar, F. Handbuch der Technischen Mykolo- gie, Bd. IV. 1 i ru ädR RR Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 10. Sterische Umlagerung der Chloride zwei- - basischer alicyklischer Säuren. Von OSSIAN ÅSCHAN UND ÅULIS HAVULINNA. Eingereicht den 17 December 1916; gedruckt den 27 Januar 1917. Die zweibasischen Säuren der alicyklischen Reihe, die die Karboxyle in zwei verschiedenen Seitenketten enthalten, treten bekanntlich sämtlich in zwei geometrisch isomeren Formen, der »malenoiden» und der »fumaroiden» auf 1). Dass diese Isomere event. optisch aktiv auftreten können, ist selbstverständlich, jedoch ist dies nebensächlich fär unsere Darstellung, womittels wir einen Wweiteren Beitrag zum Stu- dium der sterischen Umlagerung zweier zusammengehöriger derartiger Säuren liefern möchten. Bei den Dikarboxylderi- vaten der alicyklischen Reihe, Wwelche fär eine Konfigura- tionsbestimmung leichter zugänglich sind, lässt sich nämlich die gegenseitige Umwandlung sogar zahlengemäss verfolgen. Da die bisherigen Kentnisse ?) trotzdem, soweit sie einen Einblick in die stereochemische Dynamik gewähren sollen, recht mangelhaft sind, so erscheint jeder neue diesbezigliche Beitrag erwöänscht. 2 v. Baeyer. Ann. d. Chemie 245, 128, 137 (1888); Ber. d. d. chem. Ges. 25, 1037, 1840 (1892), 26, 229, 232 (1893). 2) Uber eine Zusammenstellung älterer Beobachtungen dieser Art vergl. bei Aschan, Chemie der alicyklischen Verbindungen S. 381 ff. (1905). Ossian Aschan und Aulis Havulinna. (LIX Nn Die Umlagerung der geometrischen Isomere in einander- Wwurde in dreierlei Weise ausgefährt: 1) Unter Erhitzen mit konz. Salzsäure (v. Baey er!) bezw. mit einer Mischung von Eisessig und konz. Salzsäure ?); 2) Unter einfacher Erhitzung entweder trocken oder in einer Lösung in Chinolin 3); und 3) unter Bromierung der Säuren und Reduktion des bro- mierten Derivates zu der Säure zuräck (v. Ba ey er”). Ausserdem hat aber Marsh”) schon im Jahre 1889 ge- funden, dass d-Kamphersäurechlorid beim Behandeln mit Wasser nicht nur die ursprängliche d-Kamphersäure, son- dern nebenbei die geometrisch isomere I-Isokamphersäure liefert. Da auch hierin ein allgemein anwendbares Verfahren vorliegen könnte, das ausserdem schon einmal in unserem Laboratorium, nämlich bei den Isofencho- kampfersäuren gepräft worden war”), so wurde es in der vorliegenden Arbeit fär mehrere Säuren angewandt. Eine hierauf gerichtete Untersuchung -hatte um so grössere Aktualität, als sie Wweiteren Aufschluss zu geben versprach uber eine von dem einen von uns zur Diskussion gebrachten Erklärung 7) äber die auf der oa-Substitution beruhende sterische Umlagerung bei alicyklischen Dikarbonsäuren. Ausserdem Wwaren Wir bestrebt, die quantitative Seite der Umlagerung, soweit dies vorläufig möglich war, nachzu- gehen und somit durch eine gleichförmige Arbeitsweise zu vergleichbaren Resultaten zu gelangen. Bei der Ausfährung der Arbeit kamen drei Möglichkeiten !) Ber. d. d. chem. Ges. 1, 118 (1868); Ann. d. Chemie Suppl. 7, 15, 43, (1870); 245, 134, 173 (1888); 258, 218 (1890). 2? Aschan, Structur- und stereochemische Studien in der Kampher- gruppe. Acta Soc. Scient. Fenn. 21, N:o 5, S. 52, 145 (1895); Chemie der alicyklischen Verbb. S. 384 (1905); vergl. N oyes, Chem. Zentralbl. 1914, II, 1786. Sy CAcCta usw::S. 1113 ') Aschan, Acta usw. S. 111 (1895); Ann. d. Chemie 316, 228 (1901); 383, 57 (1911); 387, 61 (1912). 5) Chem. News 60, 307. ") A. E. Sandelin, De stereomera isofenkokamfersyrorna, licentiat- specimen. Helsingfors 1912, sid. 68. 7) Vergl. Ann. d. Chemie 387, 11 ff. (1912). Kd E FET RA NE ST EAT SOVA ET BER LE RTL OR SE REA CA N:o 10). Steriscehe Umlagerung d. Chloride zweibas. alicykl. Säuren. 3 in Betracht, nämlich ob die sterische Umlagerung 1) schon bei der Bereitung der Säurechloride aus den Säuren mit Phos- phorpentachlorid, 2) während des Erhitzens bezw. Destillie- rens nach der Darstellung, oder 3) erst bei der nachherigen Wassereinwirkung eintritt, wobei die Säure in der dritten Phase unter Hydrolyse des Chlorides regeneriert wird. Es zeigte sich allgemein, dass das Gesamtresultat durch eine Erhöhung der Temperatur (Destillation des Chlorides in Vakuum) stark beeinflusst wird. Vielleicht spielt auch die : Dauer der Einwirkung des Phosphorchlorids, mit dem darauf folgenden Erhitzen beim Abdestillieren von POCI;, bezäglich der Menge der Komponenten in dem Reaktionsgemische eine Rolle. Oder in anderer Abfassung, es stellt sich wohl bei jeder Temperatur (auch der gewöhnlichen) ein Gleichge- Wwicht zwischen den Mengen der beiden geometrisch isomeren Formen nach genäögend langer Einwirkung ein. Ob sich dieser Gleichgewicht auch in reversiblen Richtung einstellt, lässt sich aus den bisher ausgefährten Versuchen nicht fest- stellen. Diesen Teil der Frage wird der eine von uns in einer späteren Arbeit zur Entscheidung aufnehmen. Die Versuche wurden in der Weise ausgefährt, dass in jedem Falle die zu untersuchende trockne Säure (1 Mol) mit der berechneten Menge (2 Molen) Phosphorpentachlorid in einer mit Chlorcalciumverschluss versehenen unterbulierten Retorte gemischt wurde. Als die bald eintretende, zunächst kräftige Reaktion voräber war, wurde das Gefäss vorsichtig im Wasserbade erwärmt, bis sich das Gemenge völlig ver- flässigt hatte, und nachher das gebildete Phosphoroxychlorid bei gewöhnlichem Druck, in den Fällen nämlich, als.das Säurechlorid nachher in Vakuum destilliert wurde, abde- stilliert. Der Räckstand wurde teils sogleich ohne weiteres mit Wasser.behandelt, teils destillierte man ihn bei niedri- gem Druck (unter 10 mm) vor der Hydrolyse zur Säure. In dieser Weise wurden zwei Versuchsreihen erhalten, also die betreffende Säure wurde einerseits aus dem undestillierten, andererseits aus dem destillierten Chloride regeneriert. Die erhaltene Säure wurde dann in geeigneter Weise, wie im experimentellen Teil bei den betreffenden Säuren näher 4 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. erläutert wird, auf die Einheitlichkeit bezw. das Vorliegen der beiden verschiedenen geometrisch isomeren Formen wunter- sucht, und tihre relative Menge bestimmt. Bei der Deutung der Resultate gehen wir von der durch die Arbeiten von Scheiber und Knothe!) sowie von A uwers?) festgestellte Tatsache aus, dass die Chloride der zweibasischen untersuchten Säuren wWirkliche Säurechloride und nicht etwa z. T. unsymmetrisch gebaut sind, Wie Bredt?) von dem cis-Kamphersäurechlorid annimmt. Die Versuche wurden mit je einem Vertreter der Kampher- säuren, der Isofenchosäuren sowie der Kamphensäuren ausge- föhrt, deren Strukturformeln hier zunächst folgen: Kamphersäure ') Isofenchosäure”) Kamphensäure'”) CH,—CH—CO,H - CH,—CH—C (CH,), — (CH3;),C—CH. CO, H C (CH), Ca NCOROH CH, CH,—C—CO, H CH, CH-— CO OH H, C—C—C0, H CH, CH, Die Resultate der Untersuchung fähren wir in der fol- genden Tabelle vor. Die darin befindlichen Zahlen sind nicht immer direkte Ergebnisse eines einzigen Versuches sondern stellen, wie auch aus dem experimentellen Teil zu ersehen ist, zuweilen das Mittel mehrerer Versuche dar, deren Ergebnisse allerdings einigermassen von einander abweichen, was dar- auf beruht, dass die Temperatur jedoch bei ihrer Ausfährung etwas variiren konnte. Die Abweichungen von den mittleren Zahlen sind indess nicht erheblich, und die letzteren lassen keinen Zweifel äber das positive bezw. negative Resultat der Umlagerung zu. 1) Ber. d. d. chem. Ges. 45, 1551, 2252 (1912); vergl. auch Ott, ibid. Ann. d. Chemie 392, 1245 (1912). 2 Auwers, Ber. d. d. chem. Ges. 46, 457, 469 (1913). 3) Ibid. 45, 1420 (1912). 4 Bredt, Ber. d. d. chem. Ges. 26, 3047 (1893); Ann. d. Chem. 292, 55 (1896). 5) Aschan, Ann. d. Chemie, 375, 346 (1910). €) Ann. d. Chemie 387, 23 (1912). ; 3 A N:o 10). Steriscehe Umlagerung d. Chloride zweibas. alicykl. Säuren. 5 Umwandlung der Chloride Die Säuren, deren Chloride en — zuräck in die Säuren untersucht worden sind Chlorid Ghilorid destilliert undestilliert | CisSsKaAmphersäure"s ocjdlser sive Te 35.2.9/, 10:50 trans- » SIE LES er pA SE nl IE Dö 25.0 , BIStISnlenehOSAUTC::: sk, ov tel Cella ja dee 14 42.4 , ÖR trans- > ARS för TESTA SVG ) RAS 15.0 RS-IKD DENSAUFC sö skov sv sy söder Bl ve 16:53 UUNESE trans- > SE MALIN are) Sr IR RBS | 13.6 » EA Obiges Ergebnis, dass ein bedeutender Unterschied zwischen den Hydrolys-resultaten bei den destillierten und den nicht destillierten Chloriden besteht, föhrt zu dem Schluss, dass die Umlagerung schon bei der Bildung bezw. dem Aufbewahren der Chloride, höchst unwahrscheinlich aber bei der zweiten Phase der Umwandlung, der Wassereinwirkung, statt- findet. Die Chloride der Kamphersäuren und Isofencho- säuren wurden wWwahrscheinlich schon zum kleineren Betrag beim Verweilen bei gewöhnlicher Temperatur und schneller bei dem auf 40—50” gesteigerten Erwärmen umgelagert, das zur Beendigung der Reaktion in möglichst kurzer Zeit nötig War. Dass die hierauf beruhende Temperaturerhöhung tatsächlich eine nicht unwesentliche Rolle während der Chloridbildung spielt, wird durch ein speziell darauf gerichteter Versuch bei der I-Isokamphersäure bewiesen. Friäher ?) hatte der eine von uns festgestellt, dass ein ohne Erwärmen dargestelltes Chlorid dieser Säure, wenn das ge- bildete POCIz; mit kaltem Wasser zerlegt wurde, beim Ver- seifen lediglich l!-Isokamphersäure zuröcklieferte. Dagegen ist aus der Tabelle ersichtlich, dass das jetzt — also unter 1) Das Resultat stimmt mit der Sandelinmn'schen Zahl (Disp. Helsing- fors, 1912. S. 68) von 45 /, nicht äberein, wahrscheinlich weil seine Ver- suchsbedingungen sich mit den unsrigen, die immer möglichst gleich waren (vergl. dem experimentellen Teil), nicht decken (vergl. auch die im Texte vorhandenen Ausfäöhrungen weiter unten hieräber). ?) Acta 21, N:o 5, S. 164 (1895). ka LD - & 6 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. (ETS ST Erwärmen — untersuchte /I-Isokamphersäurechlorid nur zu etwa 75 2, Isokamphersäure zuriäckbildet und daneben etwa 25 2, Kamphersäure ergiebt. Der zur Kontrolle unter Ver- meidung jeder Erwärmung angestellte Versuch zeigte wieder- um, dass in der Tat hierbei nur I-Isokamphersäure zuräck- erhalten wird. Was der relativen Beständigkeit der cis-Form bezw. der trans-Form bei den Kampher- und Isofenchosäuren betrifft, so scheint dies auf speziellere konstitutive Einflässe zuräckzu- fähren sein. Deasselbe liess sich betreffend der Kamphen- säuren beobachten. Jedoch ist ersichtlich, dass die Chloride dieser Säuren viel weniger zur sterischen Umlagerung als die der erstgeuannten beiden Paare geneigt sind. Die ohne De- stillieren der Rohchloride bereiteten reinen Chloride erleiden unter den von uns gewählten Bedingungen (s. 0.) keine Umla- gerung. Und auch die destillierten Reinchloride zeigen nur zum kleineren Betrage dieselbe Umwandlung. Ob diese rela- tiv kleinere Umwandlungsfähigkeit der beiden Kamphen- säuren auf ihre Struktur als ringsubstituierte Adipinsäuren zuröäckzufäbren ist, während die Kampher- und Isofencho- säuren ringsubstituierte Glutarsäuren darstellen, lässt sich aus unseren orientierenden Versuchen nicht entscheiden. Die Resultate sind, trotz ihrer diesbezäglichen Natur, vom Interesse auch hinsichtlich der theoretischen Erklärung des Umlagerungsvorganges. Wenn man die obenerwähnte, vom dem einen von uns gegebene Theorie !) för die Umwandlung der Karbonsäuren acceptiert, welche hier nur das eine Karbo- xyl-tragende System umfassen kann ?), so kann die erste Phase derselben, die Chloridbildung, entweder nach dem Schema 1) oder 2) stattfinden. Entweder erfolgt dabei zu- nächst eine »Enolisierung» des als »Ketoform» gedachten Karboxyls mit einer erst darauf folgender Einwirkung des Phosphorchlorids, die also unmittelbar zu zwei verschiedenen sterischen Formen fäöhrt (I. und IL): 1) Ann. d. Chemie 387, 9 ff. (1912). 2) Acta 21, N:o 5, S. 166 (1895). ön i ng N:c 0 10). Sterisehe Umlagerung d. Chloride zw Cilas: alicykl. UESN. 7 1) CH cK3 ES OH Cl CO Cl SNC EE 2 a NR 5 CS TN OH H CI REON Oder das Phosphorchlorid wirde in gewöhnlicher Weise das Hydroxyl mit Chlor ersetzen. Erst nachdem die Chlorid- bildung beendigt ist, beginnt durch die Einwirkung der Wärme, durch ein hin- und hergehendes Oscillieren des a- Wasserstoffs, eine umwechselnde »Enolisierung» und »Keti- sierung», dessen Endprodukt das Gemisch der beiden Chloride (I. und II.) der geometrisch isomeren Säuren darstellt: 0) Få - OH - 2 RR RNE SKR SR YA 2 Cl | | COLOH | ch Cl Cl Oben wurde als wahrscheinlich hingestellt, dass die ste- rische Umlagerung nicht während der Wassereinwirkung auf die Säurechloride stattfindet. Sie muss daher entweder bei der Chlorierung (Schema 1.) oder bei der Wärmeeinwirkung auf das fertig gebildete Chlorid (Schema 2.) zustandekommen. Nun fäöhrt das Schema 1), also bereits die Chloridbildung, zu zwei geometrisch isomeren Chloriden, was mit den Tat- sachen nicht im FEinklang steht, da sowohl bei vorsichtiger Chlorierung der trans-Kamphersäure (I-Isokamphersäure; S. 0. S. 5), wie auch bei den beiden Kamphensäuren, unter 8 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. (MIX nachheriger Einwirkung von Wasser, die Umwandlung - gleich Null ist. Von den nach diesem Schema vorauszusehen- den stereomeren Formen I. und II. tritt folglich nur die eine, die mit der angewandten Säure korrespondierende Form auf. - Dagegen sind wir durch die oben vorgefährten experimentel- len Ergebnisse dazu gelangt, dass die Umlagerung erst bei der Wärmeeinwirkung auf die fertigen Chloride stattfindet. Der Vorgang lässt sich also nicht gemäss dem Schema 1) erklären. : Das Schema 2) wirde folglich dem wahrscheinlichsten Ver- lauf der gegenseitigen Umlagerung der beiden geometrisch isomeren Säuremodifikationen am nächsten kommen. Indes betrachten wir uns nicht berechtigt, diese Frage durch die bisherigen Wwenigen Versuche, die ja eigentlich mehr von vorläufiger Natur sind, als entschieden zu betrachten, son- dern dies muss einer Weiteren, teils mit anderen Säuren, teils auch mit den schon angewandten, ausgefährten experimen- tellen Präfung äberlassen werden. Diese sollte noch dahin erweitert werden, dass die Umlagerung bei verschiedenen und zwar konstanten Temperaturen quantitativ und zeitlich verfolgt wärde !). : Experimentellen Teil. 1: IDEe- ts tie Te:0o me e na KF mp: hyetrSsta ease Die Versuche wurden mit der d-Säure als cis-Form und der I-Isosäure als trans-Form ausgefährt. Zunächst sei das för die Darstellung von I-Isokamphersäure befolgte Verfahren kurz erläutert. 100 g d-Kamphersäure, 50 g Eisessig und 5 cm? Salzsäure (1.2) wurden, auf 4 Einschmelzröhren verteilt, 13 Stunden auf 180—185” erhitzt. Das in eine Schale ibergefährte Gesamtprodukt wurde auf dem MWasserbade zur Trockne gebracht, und der zerklei- nerte Riickstand in Vakuum vwvöllig getrocknet. Das Ganze wog 97.2 g; es wurde dann in einem Kolben mit 50 g Acetylchlorid iäber- gossen, und der entstandene Brei in einer Schale unter Umrähren im Abzug verdunstet. Den trocknen Rickstand behandelte man 1) Die Fortfährung der Arbeit in dieser Richtung wird von Herrn Stud. A. Havulinna allein vorgenommen. O. Aschan. s É A s ERS tg Nr AR Va basår OA Nors TN, KR NA 3 ÅA N:o 10). Sterische Umlagerung d. Chloride zweibas. alicykl.”Säuren. 9 darauf mit 8-proz. Natriumbikarbonatlösung unter fleissigen Räh- ren, bis die Kohlensäureentwickelung beendigt war. Das abfiltrierte, mit Wasser gut gewaschene und getrocknete d-Kamphersäurean- hydrid schmolz roh bei 218”, nach dem Umkrystallisieren aus Alkohol bei 221”. Erhalten 32.s g, entsprechend 37.7 g zurickerhaltener d- Kamphersäure, oder 59.1 94 der Gesammtmenge der erhaltenen Roh- säure. — Die I1-Isokamphersäure (die trans-Form) wurde aus dem Wwässrigen Filtrat abgeschieden und schmolz bei 170—171"”, nach dem Umkrystallisieren aus alkoholhaltigem Wasser bei 171—171.s”; Der Rohgewicht betrug 40 g nach dem Trocknen, oder 40.92 924 der erhaltenen Rohsäuren. a) Die Hydrolyse des destillierten I-Isokamphersäure- chlorids. Die Darstellung des Chlorids fand unter Anwen- dung von 15 g (1 Mol) der Säure und 32.2 g PCI; (2 Mole+1 g) statt. Die Materialien wurden in einer mit Chlorcalciumrohr versehe- nen Retorte gemischt. Als die anfangs lebhafte und unter Verflässi- gung verlaufende Reaktion nachgelassen hatte, wurde das Gefäss auf dem Wasserbade gelinde erwärmt, bis eine homogene Flässigkeit ent- standen war, und daraus das Phosphoroxychlorid unter gewöhnlichem Druck abdestilliert. Der flässige Räckstand sott nachher im Vakuum (6 mm) grösstenteils bei 128”. Die ersten Tropfen gingen bei 124”, die letzten bei 131” iäber. Ausbeute 16.7 g. Zur Verwandlung des Chlorids in die Säure wurden 35.7 g des- selben mit etwa 20 cm? in der Kälte stehen gelassen. Nach 5 bis 6 Stunden war in dem Wasser ein fester Kuchen entstanden. Er wurde zerdräckt und mit friscehem Wasser breiartig angefeuchtet; nach Verweilen iber Nacht wurde das Produkt mit Natriumbikarbonat- lösung behandelt, so lange sich noch CO, entwickelte, der ungelöst gebliebene Teil abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Gewicht 2.os g, Schmelzpunkt 218—219”. Eine Gemischprobe mit d-Kampher- säureanhydrid zeigte keine Depression. Diese Verbindung lag also vor. Die aus dem NaHCOs-Filtrat abgeschiedene Säure wog getrock- net 1.s g und schmolz bei 170”. Der Schmelzpunkt einer Gemisch- probe zeigte, dass I-Isokamphersäure vorlag. 2,05 g des Anhydrids entsprechen 2,25 g d-Kampfer- säure. Aus dem Chloride waren demnach 58,. 24, der Cis- Säure und 41,6 2, der trans-Säure. entstanden. b) Die Hydrolyse des undestillierten I-Tsokamphersäure- chlorids. Die Bildung des letzteren wurde sonst wie unter a) ausgefährt, nur Wwurde das Phosphoroxychlorid nicht abdestilliert sondern mittels Eiswasser unter Umschitteln 10 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. zerlegt, und das Isokamphersäurechlorid mittels Äther iso- liert. 4 g des so gewonnenen Chlorids wurden 24 Stunden unter zeit- weiligem Zerdräcken der allmählig entstandenen Klumpen stehen gelassen, und das Produkt (3.2 g) wie oben mit NaHCO3 behandelt, wobei 0.6 g Kamphersäureanhydrid vom Schmelzpunkt 219” unge- löst blieb. Die aus dem Filtrate abgeschiedene Säure (2.1 g) sehmolz bei 165—167” und, mit der gleichen Menge Isokamphersäure ge- mischt, bei 167—169”. Sie stellte also die letztgenannte dar. Da 0.6 g Anhydrid. 0.7 g Säure entsprechen, waren demnach rund 25 24 cis-Säure durch die Umlagerung entstanden. c) Die Hydrolyse des unter Destillation gewonnenen cis- Kamphersäurechlorids. Aus der d-Kamphersäure wurde das Chlorid in gewöhn- licher Weise dargestellt und nachher in Vakuum destilliert. 4.2 g des Chlorids ergaben wie gewöhnlich beim Stehen mit Wasser ein festes Produkt, das nach dem Trocknen 3 g wog. Beim Behandeln - mit Natriumbikarbonat erhielt man daraus 1.7 g Anhydrid (Fp. in rohem Zustande 214-—216.5”), das mit reinem d-Kamphersäure- hydrid gemischt bei 217—219” schmolz, und 1.03 g trans-Isokampher- säure; letztere schmolz bei 170—172”, das Gemisch derselben mit reiner Isokamphersäure bei 170.s—172”. Da die obige Anhydrid- menge 1. g Säure entspricht, waren also 35.2 24 des Chlorids umge- lagert worden. d) Die Hydrolyse des undestillierten cis-Kamphersäure- chlorids. Von dem in obiger Weise wie unter b) dargestellten Chloride wurden 5.5 g mit Wasser zerlegt. 3.45 g des erhaltenen Gemenges lieferten vom Anhydrid (Fp. 218—219”) 3.1 g, und von 1-Isokampher- säure 0.3 g. Demnach waren 8.197, zu der letzteren umgewandelt worden. In einem zweiten Versuche erhielten wir 1.s g d-Kamphersäure- anhydrid (2.o g der Säure) sowie 0.3 g 1-Isokamphersäure, d. h. vom d-Kamphersäurechlorid hatten sich 13.o 2, umgelagert. Also im Mittel beiden Versuchen 10.8 24. 2. > Diretstst ere omer en IS am pi em statusen a). Hydrolyse des undestillierten Chlorids der cis-Säure. 5 g der racemischen cis-Kamphensäure (Fp. 135—136”) und 10,7 g Phosphorpentachlorid wurden gemischt. Die bald eintretende Reaktion wurde durch sehr gelindes Er- (CIS EE FRE TSE EPO ER IF Fr Sa Ar BONN E ÅA N:o 10). Sterische Umlagerung d. Chloride zweibas. alicykl. Säuren. 11 wärmen vervollständigt, das Produkt mit Eiswasser vom POCI, befreit und mit Äther isoliert. Es resultierte nach dem Abtreiben des Äthers ein Öl, das feste Partikelchen in kleiner Menge enthielt. Nach etwa 2-ständigem Schitteln mit 15 cm? Wasser war ein fester Kuchen entstanden. Er wurde zerkleinert, filtriert und uber Nacht feucht stehen gelassen. Als die Substanz nachher mit Natrium- bikarbonat behandelt wurde, löste sich alles zu einer träben Lösung. Eine sehr kleine Menge suspendierter Substanz, dessen Identität unbestimmbar war, wurde abfiltriert. Auf Zusatz von Salzsäure fielen 3.9 g einer Säure aus, die Exsickator-trocken 3.9 g wog und bei 132—133” schmolz. Nach Umkrystallisieren blieb der Schmelz- punkt bei 134.;:—136” stehen. Die Gemischprobe mit reiner d, 1- cis-Kamphensäure verflässigte sich bei 135—136”. Bei einem zweiten Versuch lieferten 3.e g des in derselben Weise dargestellten analog behandelten Chlorids 2.9 g der Säure, die roh bei 126—129”, nach dem Umkrystallisieren bei 132.;—133.s” schmolz und deren Gemischprobe mit cis-Kamphensäure den Schmelzpunkt 134.:—136” zeigte. Die niedrige Konstante giebt Anlass zu der Vermutung, dass bei der zweiten Probe nebenbei eine unbedeutende, aber nicht bestimmbare Menge der trans-Kamphensäure entstanden Wäre. b). Hydrolyse des destillierten cis-Kamphensäurechlorids. Das in obiger Weise aus 15 g der Säure dargestellte Chlorid Wwurde bei 10 mm Druck gelinde erwärmt, bis das Phosphor- oxychlorid vollständig entfernt worden war, und dann bei demselben Vakuum destilliert, wobei es in folgender Weise uberging: Vorlauf bis 136” 0,6 g 136—138” HR 138—139” 3,9 » Das spec. Gewictht des Chlorids war d ?9/,==1.217. k Die Chlorbestimmung ergab 30.2 920 Cl (0,2330 g Substanz gaben 0,2849 g AgCl); berechnet 29.92 94. 10.2 g der Chloridfraktion wurden mit 25 em? Wasser versetzt und nach einiger Zeit auf 50” erwärmt. Nach 48 Stunden wurde das Ganze an der Schiättelmaschine bewegt, wobei der entstandene feste Kuchen pulverförmig zerlegt wurde. Eine kleine Menge der 7.s g Wwiegenden Substanz löste sich vollständig in Natriumbikarbenat- lösung auf. Beim Versetzen mit Salzsäure fiel die Säure wieder aus. Sie zeigte in rohem Zustande den Schmelzpunkt 103—104>. 12 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. : (LIX Da cis-Kamphensäure kein Anhydrid bildet, konnte die gewöhnliche, in der Kamphersäure- und Isofenchokampher- säurereihe angewandte Trennungsmethode nicht angewandt werden. Wir arbeiteten aus diesem Grunde in folgender Weise. : Versuch 1. 2 g der Säuremischung wurden in 10 g absol. Alkohol gelöst, und 15 g Natriumalkoholatlösung zugegeben. Dabei fiel ein Natriumsalz I. aus, woraus eine nach zweimaligem Umkrystalli- sieren fast vollständig reine cis-Kamphersäure resultierte (Fp. 135”), während Natriumsalz II. auf Zusatz vom Äther zu den Filtrate nie- dergeschlagen wurde (Gewicht 0.45 g). Die daraus abgeschiedene Säure (0.35 g) sehmolz bei 119—121"”. Nach zweimaligem Umkrystalli- sieren stieg der Schmelzpunkt auf 121.s;—123”. — Die trans-Kam- phensäure war also zu einer Menge von 17.s 9, entstanden. Versuch 2. 17.s g des hydrolysierten Säuregemisches wurden in 90 g absol. Alkohol gelöst, und 135 g 10 24-ige Natriumäthylatlösung zugegeben. Bei diesem Versuche erhielten wir in sonst ähnlicher Weise 2.7 g der trans-Säure vom Schmelzpunkt 107—113”. Die Konstante stieg noch zweimaligem Umkrystallisieren auf 127”. Die Gemischprobe mit reiner trans-d,l-Kamphensäure veränderte den Schmelzpunkt nicht. Ausbeute an trans-Säure 15.4 94. Versuch 3. 25.8 g des destillierten cis-Kamphensäurechlorids wurden wie oben hydrolysiert. Wir erhielten 19.9 g eines Säure- gemenges, das Exsickator-trocken bei 85—100”? -schmolz. 18 g des in 90 g absol. Alkohol gelösten Gemenges wurden mit 135 g 10-proc. Natriumäthylatlösung gefällt. Von der Säure II: (der trans-Säure) erhielten wir 3 g vom Schmp. 114—116”. Der - Schmelzpunkt stieg nachher auf 121”. Die Ausbeute an umgelagerter Säure betrug also 16.7 2, Im Mittel der drei Versuche vurden also 16.5 94 der trans-Kamphensäure erhalten. c. Hydrolyse des undestillierten trans-d,l-Kamphensäure- chlorids. Aus 1.1 g wurden 1.2 g Chlorid erhalten (vergl. S. 11). Bei der Behandlung dieser Menge mit kaltem Wasser an der Schuättel- maschine wurden 0.s g einer Säure gewonnen, deren Identität mit dem Ausgangsmaterial durch die Gemischprobe mit trans-d,l- Kamphensäure erweisen werden konnte, indem diese Probe bei 122.;:—123” schmolz. | d. Hydrolyse des destillierten trans-d,l-Kamphensäure- chlorids. Das aus der trans-d, l-Kamphensäure (1.85 g) in gewöhn- licher Weise dargestellte Chlorid wurde anfangs im Vakuum — zum Abdestillieren des Phosphoroxychlorids vorsichtig er- wärmt. Nachher wurde die Temperatur soviel erhöht, dass das Chlorid eben sott ohne zu ibergehen. Das mit Wasser in die Säure zuräckverwandelte so behandelte Chlorid (1,95 g) ergab 1,4 g roher Säure, welche wie fräher mittels Natriumäthylat in cis-d,I-Kamphensäure (erhaltene Menge 0,15 g vom Fp. 134”) und trans-d,I-Kamphensäure (0,95 g, nach einmaligem Umkrystallisieren bei 121” schmelzend) zerlegt wurde. Von der cis-Säure waren demnach 13,6 2 erhalten worden. smmebiieistenecemeren tisofenchokampher- SAUuren: a. Hydrolyse des unter Destillation gewonnenen cis-d, l- Isofenchokamphersäurechlorids. Das wie gewöhnlich dargestellte Chlorid sott unter 12 mm bei 131—132”. Sie wurde mit Wasser umgeschättelt. Da die Behandlung mit NaHCOz3 bei einem Vorversuche kein gutes Resultat ergab, wurden 15,6 des erhaltene Gemenges vom cis-Anhydrid und trans-Säure in einem Soxhletapparat mit Schwefelkohlenstoff behandelt 2). "Das Anhydrid wird näm- lich als leicht löslich von dem Lösungsmittel aufgenommen, Wwährend die freie Säure ungelöst bleibt. Ersteres wurde in einer Menge von 8,0 g (Fp. 96—98”) erhalten, von letzterer Wwurden 7,5 g (Fp. 167—168”) zuräckgewonnen. Die urspräng- liche Säure war also zu 46 94, in die geometrisch isomere Form umgelagert worden. : In einem zweiten Versuch wurde das rohe Reaktions- gemenge (13,3 g) der Vorsicht halber vor der Extraktion im Soxhlet mit Acetylchlorid (etwa 60 g) behandelt. Die Lösung liess man 24 Stunden stehen und in einem Abzug unter Zertei- lung der Klumpen verdunsten. Nachher wurde die Extrak- tion ausgefährt. Dabei wurden von der trans-Säure 5,3 g, entsprechend 38,s 9, sowie von dem Anhydrid 7,6 g erhalten. Erstere schmolz nach einem Umkrystallisieren bei 168”, !) Dies Verfahren ist zuerst von Sandelin (Diss. S. 67 (1912) emp- fohlen worden. 14 Ossian Aschan und Aulis Havulinna. = (CIN letzteres bei 94—95”. Im Mittel war nach den beiden Ver- suchen die trans-Säure in einer Menge von 42,4 2, entstanden. b. Hydrolyse des nicht destillierten cis-d,l-Isofencho- ' kamphersäurechlorids. Die Arbeitsweise war die gleiche wie in den vorhergehen- den Versuchen. Aus 2,9 g des Chlorids entstand nach der Behandlung mit Wasser sowie nachher mit Acetylchlorid ein Gemenge (2,3 g), das mittels Schwefelkohlenstoff in 0,2 g trans-d, I-Isofenchosäure (Fp. 172”) sowie 2 g cis-d, I-Anhydrid (Fp. 95—97 9) zerlegt wurde. Von der trans-Säure waren demnach nur 8,3 2, durch die Umlagerung entstanden. c. Hydrolyse des nicht destillierten trans-Isofenchokampher- säurechlorids. ; Das” Chlorid sott unter 17 mm Druck bell35=-B00 Nachdem es (3,7 g) hydrolysiert sowie mit Acetylehlorid behandelt worden war, resultierten 2,7 g eines Anhydrid- bezw. trans-Säuregemenges. Das Anhydrid wurde in einer Menge von 0,3 g erhalten und die Säure in einer Quantität von 2,25 zuräickgewonnen. 12,8 24 der urspränglichen Säure waren demnach zur cis-d,l-Isofenchokamphersäure sterisch umgelagert. d. Hydrolyse des destillierten trans-d-,l-Isofenchokampher- säurechlorids. Nach dem Zersetzen des mitgebildeten Phosphoroxychlo- rids mit Eiswasser wurde das mit Äther extrahierte Chlorid wie oben mit Wasser umgeschuttelt, und das entstandene getrocknete Gemisch mit Acetylchlorid behandelt. Daraus erhielten wir in der erwähnten Weise 0,2 g Anhydrid vom Fp. 96” und 1,2 g der urspränglichen trans-d,l-Säure, die nach einmaligem Umkrystallisieren bei 167—168” schmolz. Die ursprängliche Säure war also zu 15 924 in das geo- metrische Isomere umgewandelt worden. Rå Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. . BASEIXT 1916—1917.: ”Afd. AA.” N:o 11. Om det genom en elektrisk gnisturladdning alstrade ljudets styrka KARL F. LINDMAN. 1. I föreliggande uppsats redogöres för resultaten av några försök, genom vilka jag undersökt sambandet mellan styrkan (energien) av det ljud, som alstras vid en laddad kon- -densators urladdning genom en gnista, och a) slagvidden (resp. urladdningspotentialen) vid oför- ändrad kapacitet, b) kondensatorns kapacitet vid oförändrad slagvidd (ladd- ningens storlek) och c) elektrodmaterialet. Såsom kondensator användes antingen en leidenerflaska eller ett batteri av sådana (ända till 25 stycken), vilkas kapa- citeter varierade mellan värdena 8.o och 16.3 m. Konden- satorn laddades med tillhjälp av en mindre Whimshursts in- fluensmaskin, vars egna laddflaskor därvid i allmänhet voro urkopplade (undantagsvis tjänade dessa laddflaskor i ett fall såsom kondensator). Vid försöken a) och b) utgjordes elektroderna, mellan vilka gnisturladdningen ägde rum, av tvenne blankpolerade mässingskulor av diametern 20 mm, hörande till en gnistmikrometer, som tillät att bestämma gniststräckans längd på c:a 0.1 mm när. Vid försöken c) an- vändes förutom de nyssnämnda mässingskulorna tvenne par lika stora kulor av resp. bly och stål. För motverkande av urladdningens »fördröjning» bestrålades elektrodernas mot varandra vända delar med ljuset från en i närheten anbragt 2 Karl F. Lindman. elektrisk ljusbåge (innan detta försiktighetsmått vidtogs, var urladdningens akustiska effekt betydligt oregelbundnare). Ljudstyrkan mättes medelst en mikrofon och en strömtrans- formator jämte en med den sistnämndas sekundärledning förbunden spegelgalvanometer enligt den metod, som jag be- skrivit i en tidigare uppsats 2). Galvanometerutslaget var, såsom i nämnda uppsats vi- sats, proportionellt mot ljudstyrkan, då mikrofonen befann sig på ett konstant avstånd från ljudkällan (förutsatt, att de större utslagen på tillbörligt sätt korrigerats). Det svaga ljud, som alstrades genom influensmaskinens rörelse, åstad- kom icke någon märkbar inverkan på mikrofonen, ifall av- ståndet mellan båda icke var mycket litet. 2. Vid försöken a) användes dels en enda leidenerflaska, dels tvenne sådana, kopplade i serie. De vid tvenne hit- hörande försöksserier gjorda avläsningarna framgå av föl- jande tabell, i vilken slagvidden är betecknad med G och kondensatorns kapacitet med C (avståndet mellan ljud- källan och mikrofonen var vid dessa försök = 1 m). Galvanometerutslaget (T) C G > NT Enskilda avläsningar Medeltal | 1Xx10.8 1.0 ENE NR RR Aa 3.0 2.0 1655 LO EELSAN REN RT 17.3 3.0 43; 38; 315. 42; 497 303-49 44.0 6.0 190; 175; 200; 180; 178 185 3.0 37; 44; 48; 43 43.0 1.0 di D 3.0 2Xx10.8 10RT Ö3 I NORA ORNÖ TAR VKO 6.0 2.0 405135; 30:30 Si 36.5 3.0 10055 90:69251895 94 6.0 | (över hela skalan) — Ljudstyrkans hastiga tillväxt med slagvidden åskådlig- göres grafiskt i fig. 1, varest kurvan I (den fullt utdragna kurvan) hänför sig till kondensatorn av kapaciteten 10.3 m !) K. F. Lind man, Öfvers, af Finska vet.-soc:s förh., 58, A, N:o 7; 1915. ERA y | SA FIRAR å AN:o 11) Om det gen. en elektr. gnisturladdn. alstrade ljudets styrka. 3 190 0 ; 1 2 3 4 T 6 mm och kurvan II till kondensatorn av dubbelt så stor kapacitet. Förhållandet mellan ordinatorna för slagvidderna 1, 2, 3 och 6 mm är hos dd Karl F. Lindman. | (LIX kurvan I: 3:0: 17:8::489.5: 185= 1755 -145:0200Ck kurvan.blvÖS0r5 30-505 JANEE (NN le enen Stigningen är sålunda i det närmaste lika stor hos båda kur- - vorna (skillnaden faller inom gränserna för försöksfelen). En kondensators potentiella elektriska energi vid oför- ändrad kapacitet är som bekant proportionell mot kvadraten på potentialskillnaden mellan armaturerna (W= UV, CV?, då W betecknar energien och V potentialskillnaden) och således även — inom vissa gränser — approximativt mot kvadraten på slagvidden. Om man, utgående från de vid slagvidden 3 mm observerade värdena på ljudstyrkan (I), beräknar denna för olika slagvidder under antagande att den vore proportionell mot. kvadraten på slagvidden, er- håller man de punkterade kurvorna i fig. 1. Som man ser, överensstämma dessa i sitt allmänna förlopp ganska nära med de motsvarande förut erhållna kurvorna, men stiga dock icke fullt lika brant som dessa, varvid denna avvikelse procentuellt ökas med avtagande värden på slagvidden, så att den gör sig väsentligt gällande blott för slagvidder, som äro mindre än c:a 2 mm. I verkligheten ökas dock gnist- potentialen, såsom man funnit, något långsammare än slag- vidden. Enligt Orgler's försök !), som utfördes med kulor av 25 mm:s diameter (med elimination av urladdningens för- dröjning), motsvaras sålunda en 5 mm stor slagvidd av en i det närmaste 4 gånger så stor gnistpotential som en slag- vidd av 1 mm, d. v. s. den elektriska energien vore i det förra fallet c:a 16 gånger så stor som i det senare. Om vid slag- viddens förändring ljudstyrkan skulle varit proportionell mot den elektriska energien, borde följaktligen den mot G =>5 mm svarande ordinatan hos kurvan I i fig. 1 vara endast c:a 16 gånger så stor som ordinatan för G = 1 mm, d. v. s. = c:a 50, medan den i verkligheten är c:a två och en halv gån- ger så stor. Vid ökning av slagvidden växte alltså ljudstyrkan betydligt hastigare än den elektriska energi, som magasinerats hos kondensatorn före urladdningen. Några försök, som jag ut- förde med större slagvidder och vid vilka influensmaskinens 1) Se H. Starke, Experimentelle Elektrizitätslehre, p. 557, 1910. FM i OA N:o 11) Om det gen. en elektr. gnisturladdn. alstrade ljudets styrka. 5 egna laddflaskor tjänade såsom kondensator, bekräftade även sistnämnda slutsats (då slagvidden ökades från 1 cm till 2 cm, ökades ljudstyrkan ungefär i förhållandet 1:4, medan i detta fall kvadraten på urladdningspotentialen enligt Paschen's undersökningar 1) växte i förhållandet 1: 3). Emedan tjockleken av det luftskikt, som «genomborrades av gnistan, ökades i samma mån som slagvidden, är det i själva verket förklarligt, att den bråkdel av den elektriska energien, som omvandlades till ljud, ökades med slagvidden. 3. Jämföra vi de ovan anförda observationer med var- andra, vid vilka gnistvidden var lika stor, medan konden- satorns kapacitet i det ena fallet var dubbelt så stor som i det andra, finna vi, att ljudstyrkan i det förra fallet var ungefär dubbelt så stor som i det-senare. För G= resp. 1, 2 och 3 mm få vi nämligen följande värden på förhållandet mellan de vid dubbel och enkel kapacitet uppmätta ljudintensiteterna: 6.0: 4.0= 2.0 för G= 1 mm, SÖS GSE 2A0ST HIN MA RNDY 4 GAR NAD Br== 122 RNA AD KN ka För att pröva giltigheten av denna proportionalitet mel- lan ljudstyrkan och kapaciteten utförde jag tvenne serier av försök, vid vilka kondensatorns kapacitet varierades, medan elektroderna förblevo orubbade och följaktligen gnist- sträckan bibehöll en konstant längd, nämligen 3.o resp. 1.2 mm. Avståndet mellan ljudkällan och mikrofonen var i det förra fallet 2 m och i det senare 1.3 m, varjämte den akus- tiska mottagningsapparatens känslighet även var något olika vid de båda försöksserierna. Observationerna äro, i den ord- ning de utfördes, sammanställda i följande tabell. !) Se Recueit de constantes physiques, p. 566, 1913. 6 Karl F. Lindman. (CIX TE SE Galvanometerutslaget Enskilda avläsningar Medeltal 3.0 | 2X108 slklinBd; "4 40; | 39.8 [39.4] | 4X10.8 BOFTTSA 103 18.3 1x 10.8 20; 22; 18; x 20 | 20.8 [19.7] 1.2 | 99.3 20; 23; 18; 20.0 [19.2] Sj 1.2 164.1 31; 31; 32; 31.8 I 1.2 51.3 10; 8; 10; 9.5 [9.9] AS 230 mellan! 4010550 RA oregelb.) | [44] Om man, uoderide från de andra i ordningen av de vid vardera försöksserien gjorda observationerna, beräknar gal- vanometerutslaget i de övriga till dessa försöksserier hö- rande fallen under antagande att ljudstyrkan vore proportio- nell mot kondensatorns kapacitet, erhåller man de värden, som i tabellen äro anförda inom klammer efter de mot- svarande observerade värdena. Såsom man finner, bekräf- tade dessa försök fullständigt (inom noggrannhetsgränserna) det nyssnämnda antagandet angående ljudstyrkans propor- tionalitet mot kondensatorns kapadätet vid oförändrad gnist- längd. Emedan en kondensators laddning vid oförändrad po- tentialskillnad mellan armaturerna är proportionell mot dess kapacitet, innebär detta försöksresultat, att det genom gnist- urladdningen alstrade ljudets styrka i detta fall var proportio- nell mot laddningen och således även mot den elektriska energi, genom vars frigörande ljudet alstrades. "Med hänsyn till att slagvidden vid vardera försöksserien var konstant, kan man anse, att vid kapacitetens variation ljudet städse alstrades under lika yttre omständigheter, vilket däremot, såsom även tidigare påpekats, icke var fallet vid försöken a). 4. Försöken c), vilka utfördes med särskilt förfärdigade blankpolerade elektrodkulor av stål, bly och mässing av diametern 20.0 mm och som hade till ändamål att undersöka ljudstyrkans eventuella beroende av elektrodmaterialet, gåvo ett negativt resultat. Såsom exempel må anföras föl- jande observationer, vilka hänföra sig till en gnistlängd NE ÅN hört Å AN:o 11) Om det gen. en elektr. knisturladdn. alstrade ljudets styrka. 7 =3.0o0 mm och en kapacitet = 16.2 m. Siffrorna angiva ut- slagen i skaldelar. Järn: PIREN PNL RR ra Br SE Bly: 20-295 203-252 Is Mässing: 20; 24; 23; 20; 24. Något inflytande av elektrodmåterialet kunde sålunda icke konstateras. 3. Den enda tidigare undersökning av den vid elektriska gnisturladdningar alstrade akustiska energien, som jag på- träffat i litteraturen, härrör av E. Wagner ?). Den metod, varav denne betjänade sig, bestod däri, att en halvsfärisk glasskål fästes vid en känslig våg, varvid storleken av det tryck uppmättes, som de från en i skålens centrum befintlig gniststräcka utgående ljudvågoerna utövade på skålen och som enligt lord Rayleyh's teori var proportionell mot den akustiska energien. Utom med hänsyn till mätnings- metoden, skilde sig Wagner's försöksanordning från den av mig använda väsentligt därigenom, att medan jag under- sökte det ljud, som alstrades genom en enda överspringande gnista, alstrades ljudet vid Wa gner's försök av en hel följd av på varandra följande gnistor, uppkomna genom en med växelström matad Ducretet-transformators urladdning (mellan sfäriska elektroder). Vid ökning av gniststräckans längd från 0.5 mm till resp. 1.ooch 2.1 mm, ökades det på glasskålen. verkande trycket i proportionen 9:37: 90, d. v. s. ljudstyr- kan ökades först i ungefär samma proportion som kvadraten på slagvidden och senare något långsammare. Att denna tillväxt av ljudstyrkan icke var lika stor som den vid mina motsvarande försök observerade finner sannolikt sin för- klaring däri, att de gnistor, som under den fortsatta urladd- ningen följde på den första gnistan, sprungo över under vä- sentligt andra villkor (tillföljd av ozonbildning m. m.) än denna, varför även den akustiska integraleffekten av samt- liga gnistor (under en bestämd tid) knappast kan vara pro- 1 Rudolph Wagner, Wien. Berichte, 116 (2 a), p. 1013; 1907. 8 Karl F. Lindman. (LIN : portionell mot den första gnistans verkan. Kvalitativt överensstämma Wagner's observationer med mina däri, att enligt båda ljudstyrkans tillväxt med slagvidden något min- skades med växande slagvidd. — Vid gradvis ökning av den i transformatorns sekundärledning inkopplade kondensatorns kapacitet från 47 ända till 705- m, medan gniststräckans längd förblev konstant, fann Wagner, att ljudstyrkan först växte och nådde ett maximum vid en kapacitet av 140 aå 150 m, varefter den, ehuru i ganska oregelbundna språng, småningom avtog vid fortsatt ökning av kondensatorns kapa- citet. Såsom av det tidigare anförda framgår, kunde vid mina försök icke konstateras förekomsten av något dylikt gränsvärde för ljudstyrkan vid kapacitetens ökande. TI fall : ett dylikt överhuvudtaget hade förekommit, skulle det i varje fall hava motsvarats av en betydligt större kapacitet än den nyssnämnda. — Vid Wagners försök visade sig ljudstyrkan bero av elektrodmaterialet på det sätt, att en lägre smältpunkt i allmänhet motsvarades av en större akustisk effekt. Så t. ex. gåvo elektroder av bly ett betyd- ligt större ljudtryck än sådana av mässing. Järn bildade dock ett undantag från nyssnämnda regel, i det att järn- elektroderna gåvo en något starkare effekt än de av mässing, ehuru den förra metallens smältpunkt (c:a 1300” C) är högre än den senares (c:a 915” C). Att vid mina försök något in- flytande av elektrodmaterialet icke var märkbart, kan sanno- likt tillskrivas den omständigheten, att elektroderna vid dessa försök icke märkbart upphettades. Zusammenfassung. Bei Vergrösserung der Länge des Funkens, durch den ein aus Leidenerflaschen zusammengesetzter und mittelst einer Influenzmaschine geladener elektrischer Kondensator sich entlud, nahm die mit Hilfe eines Mikrophons gemessene Stärke (Energie) des durch den Funken erzeugten Schalles im allgemeinen erheblich schneller zu als die im Kondensator gen. en elektr. gnistärladdn. alstrade ljudets styrka. 9 N:o 11) Om det Vor der Entladung aufgespeicherte elektrische Energie (vgl. oo oben Fig. 1, p. 3). Dieses Ergebnis, das damit gleichbedeu- tend ist, dass derjenige Bruchteil der elektrischen Energie, der in Schall umgewandelt wurde, mit der Länge des Funkens - zunahm, ist erklärlich, Wenn man bedenkt, dass die Dicke der als Schallquelle dienenden Luftschicht im demselben Masse wuchs wie die Länge des Funkens. Beim Variieren der Kapazität (von 10.s bis etwa 230 m) bei unveränderter Funkenlänge, d. h. unter gleichen äusseren Umständen, veränderte sich dagegen die Schallstärke pro- portional mit der elektrischen Energie des Kondensators. Ein Einfluss des Elektrodenmaterials (Kugeln aus bezw. Messing, Stahl und Blei vom Diameter 20 mm) konnte bei diesen Versuchen, bei denen die Entladung stets durch einen einzigen Funken geschah, nicht konstatiert werden. Helsingfors, Physikalisches Institut der Universität, im Januar 1917. Mä LANE dr i Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 12. Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz von K. WäÄI1isSäLA. 1. Der Hilbertsche Irreduzibilitätssatz !), der fär die Galoissche Theorie der Gleichungen von grundlegender Be- deutung ist, lautet: WIIeTTaER (0 es sis Ups lilja lag rs ds) EU UTedUZtler ganze ganzzahlige Funktion der Veränderlichen Z,, Xa -.. Xr und der Parameter t,, ty, ..., ts bezeichnet, so ist es stets auf unend- lich viele Weisen möglich, fär die Parameter t,,ts, ..., 1; ganze rationale Zahlen einzusetzen, so dass dadurch die Funktion (EKA Mrsilys lös vg ts) UN eiNe "Arreduzible: Funktion der Veränderlichen TNT ker kDErgellt Herr Hilbert zerlegt seinen Beweis dieses Satzes in « drei Teile. Zuerst wird derselbe im Falle r =1, s =1 be- Wwiesen.. Dann- wird” gezeigt, dass es im. Faller =1, s > 1 stets möglich ist, solche ganze Zahlen ft und tf” zu bestim- men, dass die Funktion F durch die Substitution META ST (0 Dj Dl rs) in eine irreduzible ganze ganzzahlige Funktion von x, und u uäbergefährt wird. Hieraus lässt sich dann leicht schliessen, dass der Satz auch in diesem Falle richtig ist. 1" D. Hilbert, Ueber die Irreducibilität ganzer rationaler Funktionen mit ganzzahligen Koefficienten. Crelles Journal, Bd 110 (1892), S. 104 —129, a 2 K. Wäisälä. (LIX Im ersten Teile des Beweises wird von den Reihenent- wicklungen algebraischer Funktionen einer Veränderlichen, im zweiten Teile von den Entwicklungen algebraischer Funk- tionen mehrerer Veränderlichen Gebrauch gemacht. In dem dritten Teile seines Beweises bemerkt Herr Hilbert, dass wenn r >1 ist, die Funktion F durch die Substitution Xos== 159 Ups 03) Egg) resa RE NER in eine Funktion CIGG (ME ene gg lösta NN) ubergeht, wo G eine irreduzible Funktion der Veränderlichen x, und der Parameter. 5; fa, : «:, Er, lj, togs» = ey ds DPUBU TEES lässt sich nun, nach dem vorhergehenden, auf unendlich viele Weisen fär diese Parameter ganze Zahlen einsetzen, so dass G in eine irreduzible Funktion von x, äbergeht. Hieraus schliesst Herr Hilbert, dass die Funktion F fär diese Werte von t,, t,, ...,t, ebenfalls in eine irreduzible Funk- ICLOT FVO 49 os sel ber sekt. Der dritte Teil des Beweises ist jedoch ek allge- meingältig. Denn wenn «>1 ist, so könnte ja die Funk- tion F fär gewisse Werte der- Parameter einen homogenen Faktor »vten Grades (v<0a) besitzen, obgleich die Funktion G fär dieselben Werte der Parameter irreduzibel ist. Ist insbesondere F eine homogene Funktion der Veränderlichen Xy> Lo, « » +» Cr, SO Wird die Funktion G von x, unabhängig und folglich kann von ihrer Irreduzibilität keine Rede sein. Wie dieser Ubelstand zu beseitigen ist, werden wir in Art. 3 ersehen. Ein anderer Beweis för den Hilbertschen Satz rährt von Herrn Mertens!) her. Auch er föhrt den Beweis zuerst för den Fall, wo die Funktion F eine Veränderliche und « einen Parameter enthält, wobei er wie Herr Hilbert Rei- ! F. Mertens, Uber die Zerfällung einer ganzen Funktion einer Veränderlichen in zwei Faktoren. Sitzungsberichte der Wiener Akademie, Bd 120 (1911) S. 1485—1502. SR ee, Vs 4 i CA N:o 12). Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. 3 henentwicklungen algebraischer Funktionen einer Veränder- lichen benutzt. Hierauf wird ganz kurz bemerkt: »Auf diesen Fall ist der allgemeinste zuräckfährbar, in welchem eine ganze ganzzahlige irreduzible Funktion Bars bal snara) VON. FAS. Ufbestimmten EN dö lya lea seals IN, Betracht gezogen wird: Die Zu=: räckfährung geschieht mittels der Kroneckerschen Substitu- tionen A PÅ LE sa Vassa pA AUT Na OR NN AA fa fart FLeRe LG bei passender Wahl der Zahlen c und d. Man kann dem- Hack :danze-Zahlen b,, hb, ...s. 0; von der Art finden,-dass mener kion: 5 ($i, Loy ne tro sla lan 20418) -irfeduzibel in Ua ör UUSTÄllt:) Hätte die obengenannte Bemerkung eine Beweiskraft, so wäre dadurch der Hilbertsche Beweis bedeutend verein- facht. Es fragt sich aber, ob die passende Wahl der Zahlen c und d stets möglich ist? Herr Mertens verweist in dieser Hinsicht auf folgende Worte. von Kronecker?): »— — —, da eine ganze fineton. VOD) 0; SoS; >»... LM Wenn ” AES 0 TR = 0 ET grn AVE CR LT gesetzt und g hinreichend gross genommen wird, in eine ganze Function der einzigen Variabeln x äbergeht, welche in Beziehung auf ihre Zerlegbarkeit so wie iäberhaupt in algebraischer Hinsicht die transformirte Function von xx, x', Xx", ...,. XW durchaus zu ersetzen geeignet ist. Bei genö- gender Grösse der Zahl g werden nämlich die verschiedenen Producte von Potenzen der n + 1 Variabeln x in ganze Functionen der einzigen Variabeln x verwandelt, welche von lauter verschiedenen Graden und also linear unabhängig sind.» 2) Unsere Bezeichnungsweise. ?) Kronecker, Grundziäge einer arithmetischen Theorie der alge- braischen Grössen. Festschrift zu Kummers Doctor-Jubiläum; Crelles Journal, Bd 92 (1882), S. 11, 12. 4 K. Wäisälä. (TAK Sowohl die Behauptung als auch die Andeutung ihres - Beweises in dieser kurzen Bemerkung von Kronecker sind unklar und unvollständig. Nach derselben brauchte die ganze Zahl g nur die Bedingung g>g, zu erfällen, wo gy eine bestimmte Zahl ist. Was die Buchstaben c;, Ca, ..-> Cn be- zeichnen, davon wird nichts gesagt. Dass sie nicht immer beliebig gewählt werden können, wenn g bestimmt ist, und dass es insbesondere nicht immer 'möglich ist c, = 0, = ++: =0en =1 zu setzen,-wie es Herr Mertens gemacht hat; leuchtet durch einfache Beispiele ein !). Mit Hilfe des Hilbertschen Irreduzibilitätssatzes kann man allerdings leicht nachweisen, dass wenn g eine beliebige hinreichend grosse Zahl ist, es sich fär Cc,, C3,.-.» en Unend- lich viele ganzzahlige Wertsysteme bestimmen lässt, so dass die Kroneckersche Substitution die geforderte Eigen- schaft hat. Es ist aber eine ganz andere Frage, ob es möglich ist, Wenn Cj> Co, - - »» Cn bestimmte ganze Zahlen sind, eine genägend grosse passende Zahl g zu bestimmen, so dass die Kronecker- sche Substitution die betreffende Eigenschaft hat. Soweit wir wissen, gibt es keinen Beweis dafär. Im folgenden wollen wir för den Hilbertschen Irreduzi- bilitätssatz ginen Beweis geben, der einfacher als die obenge- nannten ist und in dem die Reihenentwicklungen der alge- braischen Funktionen mehrerer Veränderlichen nicht benutzt werden, sondern nur diejenigen einer Veränderlichen. 2. Der Hilbertsche Irreduzibilitätssatz lässt sich auch in folgender etwas allgemeinerer Form ausdräcken: Wenn (1) Fn (> öra ses rs Alga MOSS) eine ganze ganzzahlige Funktion der Veränderlichen x,, xs ....;w, Und. der Parameter ty, ls,... 0 ls DEZETGIUTEHASONTSIES stets auf unendlich viele Weisen möglich, fär die Parameter t,, tl, ..., 1, ganze rationale Zahlen einzusetzen, so dass da- !) Auf ähnliche Weise wie Herr Mertens hat auch Herr E. Netto die Kroneckersche Anmerkung aufgefasst. Encyklopädie der Math. Wis- sensch., Bd I,, S. 258, 259. - A N:o 12). Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. 5 v durch die Funktion (1) genau in ebensoviele Primfaktoren — zerfällt wie bei unbestimmten Parametern t,, ta, ..., ts"). Wir werden in dieser Form den Satz beweisen. Zunächst föhren wir den Beweis fär den Fall r = 1. Die Funktion (1) lässt sich dann in der Form (EE TED (FAR a AA (ARR ISA Ed mt a 1 (ARDEN 0) Gr + en An (lo scr ls) ) darstellen, wo die A ganze ganzzahlige Funktionen von föll ss ts Dedeuten; Multipliziert man das Polynom (2) mit A,r—! und setzt FINER =; SO ergibt sich FORE af) Sgt By (bs of NE LG Balin i) wo die B ebenfalls ganze ganzzahlige Funktionen von t,, ft, .... 1, Sind. Dieses Polynom F, ist genau in ebensoviele Primfaktoren zerlegbar wie das Polynom (2). Es sei RR a 9 (Use anis) På (Us lyses rs ts) nr Pp lys lysen ns lg); wo die 9 Primfaktoren von Fj(y, t,, .... ts) sind. Bezeichnen 07 Be Fant I rjnp die symmetrischen Grundfunktionen von u (£ 5) beliebigen unter den k Wur- zeln der Gleichung &, = 0, so ist die Funktion RA egna a Se sitt RA LR ein Faktor der Funktion 9,. Wählt man die u Wurzeln auf alle möglichen Weisen, so erhält man (£,) Funktionen K K öre ASUS AG As fås Ku, we)? 1) Unter einem Primfaktor der Funktion (1) verstehen wir jeden ganzen ganzzahligen Faktor derselben, der nicht als Produkt mehrerer solcher Faktoren darstellbar ist und der wenigstens von einer der Verän- derlichen x,, X,,...,xr abhängig ist. Unter der Ausdrucksweise »auf unendlich viele Weisen»-meinen wir, dass jeder Parameter unabhängig von den öäbrigen unendlich viele Werte annehmen kann. 6 K. Wäisälä. (LI die alle möglichen Faktoren uten Grades der Funktion 9; darstellen. Die Funktion Z, u,, kann höchstens för u—1 verschie- dene ganzzahlige Werte von y eine rationale Funktion von - t, ty, ...,.ts mit rationalen Koeffizienten werden. Denn sonst hätten wir u unabhängige lineare Gleichungen zwischen den zugehörigen Koeffizienten co, woraus sich die Werte dieser Koeffizienten als rationale Funktionen von t,, ty, ... ft, mit .rationalen Koeffizienten ergeben wöärden, was nicht möglich ' ist, da die Funktion &, nach unserer Annahme irreduzibel ist. Wir nehmen nun an, dass y einen solchen ganzzahli- gen Wert bezeichnet, dass keine der Funktionen X fc sich in tf, t,..., ti, rational ausdräcken lässt. Dann sind die - Koeffizienten der Gleichung (4) IT), no Zu) =9 ganze ganzzahlige Funktionen von t,, ty; ..., ts, Während keine Wurzel derselben eine rationale Funktion von ft, ty, ..., ts mit rationalen Koeffizienten ist. Wenn man: aber: den Parametern t,, ty, .... t. solche ganzzahlige Werte gibt, dass eine der Funktionen & re- duzibel wird, so muss die Gleichung (4) eine rationale Wurzel besitzen. Um den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz im betreffen- den speziellen Falle zu beweisen, brauchen wir somit nur zu zeigen, dass es auf unendlich viele Weisen möglich ist, för die Parameter t,, ty, ....t, ganzzahlige Werte einzusetzen, so dass die Gleichung (4) keine rationale Wurzel besitzen wird. 3. Wir wollen dies zuerst fär s = 1 nachweisen. Die Gleichung (4) nimmt dann die Form (4') F(25 Er Ga (6) AT SER AGA a an. Die Wurzeln zZ;, Zs,-..., Zm dieser Gleichung lassen sich in der Form (5) Zu = Oo e de Ör Fr db sänt Lun Fila (= TFN N i in ST AN:o 12) Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. Z — darstellen. Hierbei bedeuten die « vollständig bestimmte —reelle oder komplexe Konstanten, rv ist = Vi r und Ah sind ganze Zahlen und pu ist eine Funktion von t,, deren ab- soluter Betrag kleiner als eine beliebig kleine positive Zahl &€ wird, sobald |t,| grösser als eine gewisse positive Zahl M ist 2). Wir fäöhren. die Substitution t,=q aus, wo q eine be- liebig gewählte ganze Zahl bedeutet, und setzen (6) | Bu, Fr TR ERE Die Ausdriäcke (5) gehen dann in (7) zu =BroltBua Ert Burt Nu (12, m) uber, wo |nu|M. Wir fähren unseren Beweis indirekt aus und nehmen also an, dass es eine positive Zahl M, der Art gibt, dass sobald t eine ganze Zahl ist und |t,|/=|"q|> M,, die. Glei- chung (4') eine rationale Wurzel besitzt, die ausserdem eine ganze Zahl ist, weil dann die Koeffizienten der Gleichung (4') ganze Zahlen sind und der Koeffizient der höchsten Potenz' von z. gleich'1 ist. Es sei d eine so grosse ganze Zahl, dass |d"”q| grösser als die beiden Zahlen M und M, wird. Dann nimmt we- nigstens einer von den Ausdriäcken (7), etwa z,, wenigstens för h+1 der Zahlen d, d+1,...,.d-+mh einen ganzzahligen Wert an. Wir bezeichnen diese Zahlen mit (8) dd rd (Sh Zunächst wollen wir zeigen, dass die Zahlen 8, &» Ps,1>---> 8.» rational sind. Wir nehmen an, dass dies in Bezug auf Bs,0> Ps, 12 ++: Ps,, 1 Nachgewiesen ist, und zeigen, dass dann auch sa rational sein muss. !) Vgl. z. B. E. Netto, Vorlesungen iber Algebra, Bd 1, S. 50—57 (Leipzig 1900). -- 8 K. Wäisäla. (IX Bezeichnen wir mit b den kleinsten gemeinsamen Nen- ner der Zahlen fs» Bs1>---> Bs2-1> SO Nimmt die Funktion bps, i "+ bb 241 FER Tree FOR TO Ns för die Zahlen (8) ganzzahlige Werte an. Also: ån [ar bpyade ”+bdpyryado + +bhyptdyM 1), AR j > JR bB.a dy Te ESR A=4 +: +dBb + byV—L, JE FRA EA Tr bps 41 SES FER +bB, ,+byt = 3 wo die I ganze Zahlen bezeichnen und |n”|v), und folglich ist h(h-+1) |A] <(mhy 2. - Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. 9 SMER FAROR OLE AR TI IVECI Mae ÖR de 6 VR LG 1 & 0 € h—A4—-1 lada MEN I =N'+b(h—-1+1)A mn, wo A' eine ganze Zahl bedeutet und |»| +b(h—1+ 1). Es sei i die absolut kleinste Zahl, fär die b8,, sich in der Form Bl darstellen lässt, wo p eine ganze h(h+1) Zab bedeutet -und':q eme” der Zahlen- 1;2,..,(mhy 2 ist. Da auch A eine von den letztgenannten Zahlen ist, so muss U| -..> 4,, Sämtlich rational sind und insbesondere a,,=0 sobald v—h nicht =0 (mod r). Also ist z(f,) eine rationale ganze Funktion von t, mit ratio- nalen Koeffizienten. Da nach dem vorhergehenden t, = dyq eine Wurzel der Gleichung f(z,(t,), t,) = 0 ist, und es sich andererseits vor- . aussetzen lässt, dass dy, so gross ist, dass |dyq| grösser als der absolute Betrag jeder Wurzel dieser Gleichung ist, so muss die Gleichung identisch befriedigt sein. Dies ist aber unmöglich, da die Gleichung (4') ja keine Wurzel besitzt, die eine rationale Funktion von t, mit rationalen Koeffizienten wäre. Folglich ist unsere Antithese falsch. Es lässt sich somit fär den Parameter t, unendlich viele ganze Zahlen einsetzen, so dass die Gleichung (4) keine rationale Wurzel besitzt, und dass folglich die Funktion (3) und somit auch die Funktion (2) (wenn s=1) genau in ebensoviele Primfaktoren zerfällt wie bei unbe- stimmtem Parameter t,. Wir haben hiermit den Hilbertschen Irreduzibilitäts- satz im Falle r=1,s=1 bewiesen. & 4 FE "RV TTT EN a Mm vr OAK Ra N NIE Å ' 5 AN:o 12) Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. 1 lil 4. Wir nehmen nun an, dass der Hilbertsche Satz fär r=1,s=p—1 gilt, und wollen zeigen, dass er dann auch im kallerr=1, s=p" Tichtig/ist. Wir wählen also in Art. 2 die Zahl s gleich p, und beweisen, dass es unter der gemachten Annahme unendlich viele Systeme ganzzahliger Werte der Parameter t,, t,,...,t, gibt, för welche die Gleichung (4) keine rationale Wurzel besitzt. ) Wählen wir eine hinreichend grosse Zahl a, so geht die Gleichung (4) durch die Substitution z= u+t) in eine Gleichung (10) P(u,t,,...t,)=u"+D,(t,.. f)UTTIFEe + Dylly ov t,)=0 äöber, wo die D ganze ganzzahlige Funktionen von t,, ft, SE Al sind und der Koeffizient der höchsten Potenz von Franc DI Tgleich, 1. ist: Pp Wir bezeichnen mit (11) Hals as Grd pla Falls ladirans Up) kar s illys lärs yi) alle möglichen ganzen ganzzahligen Faktoren von D,, die Zahlen 1 und — 1 mitgenommen. Jeder dieser Fakto- ren, ausser der zwei. zuletzt genannten, ist von t, ab- hängig, und in jedem derselben ist der Koeffizient der höchsten Potenz von t, gleich+1. ; Da keine Wiel der Gleichung (10) eine rationale Funktion von ti, t,, ..., t, mit rationalen Koeffizienten ist, so kann dass Pra de k (12) LA DO (LL beg Bp)s lä lan ond la) nicht identisch verschwinden. Folglich ist, wenn dieses Produkt nach Potenzen von jå entwickelt wird, wenig- stens einer der Koeffizienten, etwa ht, ts, .... t, +), Von Null verschieden. 12 Ko Waisala (LIX 6 Nach unserer Annahme ist es auf unendlich vwviele Weisen -möglich, fär die Parameter t,,:l,, ....1, + Sanze Zahlen einzusetzen, so dass das Produkt RK RED Abe fran genau in ebensoviele Primfaktoren wie bei unbestimmten Parameter, My'lpismsp zerfällt. Fär ein solches Wertsy- Sem iäls lots besitzt -Di(f, 15; -..> 17), KEIRSTanKNEre NS ganzen ganzzahligen Faktoren als die Polynome (11) und h(t,, tg, :.. 1,4) ist Von Null verschieden, so dass tfololen das Produkt (12) nicht identisch verschwindet. Hieraus folgt nun, dass die Gleichung (10) und somit auch. die Gleichung (4) fär das betrachtete Wertsystem t,, ty, .... tl, + keine Wurzel besitzt, die eine rationale Funk- tion von t, mit rationalen Koeffizienten wäre, und dass somit die Funktion (2) genau in ebensoviele Primfaktoren zerfällt wie bei unbestimmten Parametern t,, t,, ..., f,.--Denn hätte die Gleichung (10) eine Wurzel der genannten Art, so mäöässte sie bekanntlich eine ganze ganzzahlige Faktor von Ditt. ....t,) und somit eines der Polynome (11) sein. Dann wöärde aber das Produkt (12) identisch ver- schwinden, was, wie gesagt, nicht der Fall ist. Da, wir för r=1;s'= 1 den ”Flilbertschen Satanbe- wiesen haben, so können wir jetzt fär t, auf unendlich viele Weisen eine ganze Zahl einsetzen, so dass dadurch die Funktion (2) in eine ganze ganzzahlige Funktion von 2, Ubergeht, die genau in ebensoviele Primfaktoren wie bei unbestimmten Parametern t,,t,...,t, zerfällt. Die im Anfang dieses Artikels ausgesprochene Be- hauptung ist also richtig, und der Hilbertsche Irreduzi- bilitätssatz ist hiermit im Falle r=1 vollständig bewiesen: 5. Jetzt sind wir imstande den Hilbertschen Satz auch im allgemeinsten Falle zu beweisen. Zu diesem. Zwecke fäöhren wir in der Funktion (1) die Substitution (13) L=Lj1ili Fp Lolo Ly kTds rss HE lypp 23 Ffa / - wå RARE £ GE SN ER NÅ j ST A N:o 12) Uber den Hilbertschen Irreduzibilitätssatz. 13 "aus. Ohne die Allgemeinheit zu verletzen, können wir an- nehmen, dass die Funktion F durch x, nicht teilbar ist. Es ist dann stets möglich,/ för 7T,,T2 ..» TtT, 4 Solche ganze MablenszUu: Wallen,-dass: (ORT) Ca..:a bylgs ljstor on stjls) NICHT identisch verschwindet. Dann wird | VINT da ds 0a bes tja lar sera ig) = WMV bolag senstg) (OESTFRLD wo w eine ganze ganzzahlige Funktion der Veränderlichen friad eder" Parameter” tp la... tg Dedeutet, die: durch», nicht teilbar ist. Es ist leicht zu zeigen, dass die Funktion w in ebenso- viele Primfaktoren wie F zerfällt, wenn wir nämlich nur solche Faktoren in Betracht ziehen, die wenigstens einer der Variablen X,, Co, -.... tv, abhängen. Zu diesem Zwecke brauchen wir nur zu zeigen, dass jedem Primfaktor von F ein von x, abhängiger Faktor von w und umgekehrt jedem Primfaktor von w ein Faktor von F entspricht. Es sei AS sar rdr (Ott, 0 Konst.) die Summe der Glieder höchsten Dimension eines beliebigen Primfaktor von F. Durch die Substitution (13) geht dieser Primfaktor in einen Faktor von w äber, wo der Koeffizien! von xY gleich ue (04 dr NE 2 SA, A3> «0 6> Op bla SV ty ist. Da keine zwei Glieder dieser Summe dieselben Expo- nenten &,...,«, enthalten, so ist sie von Null verschieden, und der betreffende Faktor von w ist somit von x, abhängig. Bisteser; fterner w=Z1(lv lg no to) er Zg(Xvlspår rn ty) die Zerlegung von w in Primfaktoren. Fiährt man in der Funktion y, die umgekehrte Substitution von (13) aus, so -geht. sie in 14 | ; K. Wäisälä. La KS Tv, Cr ERT Tr—-1 ap Y . —— h ;” lön NR RED rate) =" wylL1, IP) 1 öber, Wo w, eine durch 2x, nicht teilbare ganze rationale Funktion der Veränderlichen x,, Zoo; -...x, und der Parameter tj, la, ss; 1; ”bedeutet. Keine” der Zahlen Hy, a, ess, shit positiv sein. Denn wäre z. B. h, positiv, so wärde die Funktion y(X1» tl; --»» 15) und. somit auch ww durchyr; tenl- bar sein, was, wie gesagt, nicht der Fall ist. Da weiter h,-+Fha+-:-:--+h,=0 sein muss, so ist h,=h;=---=h,=0. Jede der Funktionen w, muss Wwenigstens von einer der Veränderlichen xX,, a, .... xt, abhängen, weil sonst die ent- sprechende Funktion 7, (XT, tl...» ft) Von Xx, unabhängig wäre. Also entspricht jedem Primfaktor von w ein Faktor von F, womit unsere Behauptung bewiesen ist. Nach dem vorigen Artikel ist es auf unendlich viele Weisenp möglich, för die Parameter t,,t,,....t, ganze Zahlen einzusetzen, so dass dadurch die Funktion w genau in ebensoviele Primfaktoren wie bei unbestimmten Parame- tern t,,t,,....t, zerfällt. Da ausserdem, wie aus dem Be- weise hervorgeht, diese Werte sich derart wählen lassen, dass der Grad von w nach x, unverändert bleibt, so kön- nen wir schliessen, dass dann auch die Funktion F fär die” betreffenden Werte der Parameter tl, lr... sr SChamun ebensoviele Primfaktoren wie bei unbestimmten Parame- tern zerfällt. | Hiermit ist der Hilbertsche Irreduzibilitätssatz voll- ständig bewiesen. | MSF NET STO sigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. CIX. 1916—1917. Afd. A. - N:o 13. V'influence de FPétat de Patmosphére sur la surface de la mer. Note préliminaire -par ROLF MWITTING. 1. En 1746 Je Suédois. G is sl er!) formula, å ce que je erois le premier, la thése que le niveau de la mer baisse en général quand le harométre monte et vice versa. Il se fondait sur des observations simultanées du niveau de la mer de Bothnie et de la pression barométrique qu”il avait faites å Hernösand å partir d”aout 1746. Plus d'un demi-siecle plus tard cette méme pensée fut développée par Schultén?), qui déclara que ce sont les differences harométriques au dessus de différentes parties de la mer qui produisent les variations du niveau de la mer; se fondant sur des raisons théoriques, il évalua le rapport entre les differences du niveau de la mer et celles de la pression barométrique correspondante, et le trouva égal å la valeur méme du poids spécifique du mercure. Ayant fait des cal- culs approximatifs, il crut pouvoir estimer cette cause suffi- sante. Il regardait Finfluence du vent comme de peu d'im- portance. E Ces deux travaux, écrits en suédois, ne semblent pas étre beaucoup connus en dehors des pays du Nord. 1) N. Gissler: Anledning at finna hafvets affall för vissa år. K. Sv. Vetensk. Akad. Handl. Stockholm 1747. P. 142. ?) N. G. Schultén: Försök att förklara orsaken till vattnets stigande och fallande samt derigenom uppkommande strömdrag. K. Sv. Vetensk. Akad. Handl. Stockholm 1806. P. 77. 2 Rolf Witting. = ((Rö.4 Plus tard la relation entre le niveau de la mer et la pression barométrique fut au moins deux fois découverte å nouveau. Daussy, étudiant les marées sur les cötes de France, releva dans un mémoire lu å FAcadémie des Sciences å Paris en 1831 que, selon les matériaux de Brest, la hau- teur de la mer dépend de la pression barométrique: å un changement dans celle-ci, exprimée en hauteur de mercure, correspond un changement en sens inverse env. 14 fois plus grand dans celle-lå. Il vit dans cette relation une loi générale. Lubbock?!) doutant de cette généralité, D2ussy entreprit une nouvelle recherche”) etey rem trouva pour un autre lieu, Lorient, presque le méme rapport. Selon lui Finfluence du vent, étudiée aussi, serait faible. Quelques années plus tard A i mé ?), se fondant sur des - observations å Alger, montra que le niveau de la mer monte quand la pression barométrique baisse et vice versa; il trouva cependant des exceptions, mais ne donna, pas plus que Gis s- Fer jadiskdetapport precis: Aimé est cité par bien des personnes comme le premier qui ait trouvé cette relation. ER longtemps on avait certes cru que le vent jnflde > le niveau de la mer. Mais, la nouvelle relation avec la rek barométrique étant admise, on était incliné å trop peu apprécier Finfluence du vent. Cette influence s'ajoutant : en quelque sorte å celle de la pression barométrique et étant plus difficile å fixer, cela est bien compréhensible. Le premier qui compara ces deux causes des changements du niveau de la mer fut Hällström”), qui regarda le vent comme la cause principale des variations du niveau; admettant des variations barométriques presque simultanées sur de 1 J. W. Lubbock: Report on tides. British Association 1832. P.194. ?) P. Daussy: Influence de la pression atmosphérique sur le niveau de la mer. Annales de chimie et physique. T. 62. 1836. P. 304. 3) G. Aimé: Mémoire sur la-variation du niveau de la mer dans le port d'Alger. Annales de chimie et de physique,. T. 73. 1840. P. 416. 2 G. G. Hällström: Anmärkningar om vattenytaris uti Östersjön och Medelhafvet tidtals skeende höjningar och sänkningar. Acta Societatis Scientiarum Fennicae. T. 1. Helsingfors 1842. P. 401. Traduit dans Pog- gendorfs Annalen. T. 132. 1842. P. 626. "N:o 13) P'influence de Pétat de Patmosphere sur la surface de la mer. 3 EE grandes surfaces, il doute que la pression atmosphérique — suffise å engendrer les changements dans le niveau de la mer. 2. Des lors, en discutant le niveau de la mer, on tient de plus en plus généralement compte de Vinfluence de la pression barométrique et de F'influence du vent; I'efficacité des deux — facteurs est cependant appréciée de maniéres trés divergentes. Il serait facile de donner ici une longue liste de recherches sur les marées, le niveau idéal de la mer et diverses questions océanographiques ou est traité ce probleéme!). Les résul- tats se contredisent, les deux facteurs sont en général étu- diés å part, et dans la plupart des cas on ne traite que des observations d'une seule station ou de quelques stations voisines. Les résultats, étant en général influencés par d'autres facteurs et des circonstances éirangéres au pro- bléme, ne permettent pas une solution qui ne préte pas aux remarques, moins encore un exposé définitif. 3. En abordant ce probléme dans un travail de 1908 sur la Bothnique, je ne parvins pas å une conception tout a fait définitive de la question. Mais en étudiant les changements interdiurnes je trouvai que PFinfluence commune du vent et de la pression atmosphérique cause une ascension du niveau de la mer orientée å peu prés de 60” vers la droite du gradient barométrique et d'environ 10”—15” vers la gauche de la direction du vent. Des essais de séparer Pinfluence du vent de celle de la pression atmosphérique montrérent qu'en gardant le coefficient théorique (—13.5) pour la pression barométrique on obtient des valeurs impossibles pour Finfluence du vent. Aprés une série d'évaluations je m'arré- tai å ce que Iinfluence de la pression barométrique est rendue par des coefficients entre —3 et —8, et que ceux du vent doi- vent atteindre deux ou trois fois cette valeur. J'expliquai cette divergence de la valeur théorique par le change- ment continuel de la situation barom-trique auquel le niveau de la mer n'a pas le temps de s'adapter complétement et 1) Dans Finl. Hydr.-Biol. Unters. n:o 2, Helsingfors 1908, je cite p. 212 quelques uns de ces travaux. ?) Finl, Hydr,-Biol, Unters. n:o 2. Helsingfors 1908. P. 230—240. ÅA Rolf Witting. SO regardai comme probable que le coefficient peut s'approcher de la valeur théorique par des conditions barométriques peu changeantes. 4, Je suis postérieurement revenu å ces questions. Une recherche sur les marées de la Baltique et une étude plus récente sur les causes des inondations montrent que nous avons å faire å des oscillations dans de vastes do- maines et å périodes dépassant parfois 24 heures. On peut donc prévoir que dans les résultats d'une recherche détail- lée sur les changements continuels du niveau entrera Vin- fluence difficilement éliminée dautres facteurs encore. D”autre part nous pouvons conclure des recherches mention- nées se fondant sur des differences interdiurnes des stations - comparées deux å deux que, quoique les oscillations de ca- - ractére plus accidentel soient éliminées, nous devons tenir - compte d'influences purement locales. Je résolus donc d'essayer d'éclaircir la question pour tout le domaine de la Baltique en me fondant sur les moyennes pour une époque = assez longue; il serait ainsi possible de regarder comme éli- minées et les marées et les oscillations libres, et un tel apercu de tout le domaine permettrait de mieux distinguer les phé- noménes généraux des pheénoménes locaux. 5. Les moyennes mensuelles pour l'époque 1898—1912, non encore publiées, furent avec bienveillance mises å ma disposition par les instituts respectifs. Gråce aux obser- vations d'une demi > Anna Ango TF SA=A1 td) FO + ost +q, tr, ts, =. Deuxiemement: en faisant i=2 et suc- cessrvement ”k=3;-4, ..v.N-F2, &€ =0, 05, 031 sar RGA ON 1) L. e. p. 9. Broch désigne par n le nombre total des intervalles entre les traits successifs; dans le mémoire de M. Ben oit au contraire n signifie le nombre ' des traits intermédiaires (les traits extrémes non com- pris); le nombre des intervalles est ainsi de n+1.' Nous avons adopté cette derniegre notation. a) JEN SE DAG SO NA SÅ STARS FOVSAT Mb Ott gr den N 33 NE SKA SPEED 23 Note sur les erreurs probables. 3 — obtiendra, en y joignant la premiére équation de la suite précédente avec des signes changés, les n+1 équations de la seconde colonne du méme tableau de Broch, dont la somme sera encore une équation normale: —X,+(n—+1)x2 TN EN Förfast SAR Gi fdabbat ta Fö (däkln (fame me La troisiéme équation normale sera la somme de toutes les FRIA ONRS POUrT = 9, K== 4) Os ace sa Nedre ==01; v0, Ck rd y compris, avec des signes changés, la premiére équation de la suite précédente et la seconde équation de la premiére É n—1 suite: —X,—X.-H(N+F1)Xg—XLy— tt: —XLngo FEI = — bj — Ag 3 +as tba toast: :":+qa=ts. Et ainsi de suite jusqu'å i= 3 (n+2), n pair ou (= (n+1), n impair. En continuant au-delå, les sommes des I) se répeéteront en ordre. inverse avec des signes changés. Nous renfermons ces équations nor- males dans les formules générales suivantes: n+2-i (n+2)z; = BL rp Ango FEREL 1 i<3(n+2) resp. <35(n+1), (1) (Nn +F2)Li(n+43) Li Le" Se Äg” Cag2=(n+3) k1 (n+2)X, EL Ratt Lagt Anp2 SA —Lg,s n-+3—k k$$(n+4) resp. S3(n+5). Les premiéres valeurs limites de i ou k se rapportent au n pair, les secondes au n impair. Un autre groupe des équations normales se produit lorsqu'on prend la somme des équations de condition, ou : la différence k—1i a successivement les valeurs 1,2,3,....n+1 (colonnes successives dans le Tableau I des mémoires cités au-dessus). Dans ces suites d'équations se trouve la méme correction ) avec le coefficient +1. Les formes générales de ces équations sont: 4 A. F. Sundell. (LIX SEA ar AROS — Re Tnj1 nga +; SD i<3n resp. <3 å(n+1), (2) TytXLotresser UR SES AG Brr BRA +3(n+2)), ä(n+2) =S (n+2)> STA VS SARI ga da Eno +Fkly sk (lå) resp. sån +3). Dans les systémes (1) et (2), Findex k désigne Pordre d'une équation du second groupe comptée å partir de la premiére équation du systéme entier. Sa plus grande valeur est k=n+2 dans (1), mais k=n+1 dans (2), qui contient une équation de moins. Broch a ajouté aux équations de M. Benoit une équation de condition Xi Xa4a tj =0, ou Ad, signifie la correction å longueur métrique de la régle donnée. Nous écrivons cependant cette équation ainsi: (3) Li Lpo Fl =51> ou I, signifie la correction de la longueur totale de I'échelle auxiliaire et s, son excés sur la longueur totale de la régle donnée. Cette équation recoit ainsi le méme sens que les autres équations de condition, et elle renferme F'équation de Broch comme un cas spécial pour 1,=0, c. å. d. si on a choisi pour longueur auxiliaire un métre exact. Dans toutes les colonnes du Tableau II de Br och il y aura ainsi n+1 équations. Dans le Tableau II de M. B e n oit le terme s, manque, et les colonnes extrémes ne contiennent que n termes. 3. Si Ion joint le premier terme de chaque équation (1) au terme suivant avec le méme x, ces équations pren- dront la forme ordinaire des équations normales et consti- tuent, jointes aux (2), un systéme de 2n+3 équations avec FRYSRA NYSE FA a fr LIL SST NGA EA SER ER) d - Y N frå ec Pp v S hp r Ci ar JON 4 CE AY mi fv r € Bet. På sl r AN:o 14) Note sur les erreurs probables. d 2n+3 inconnues. Mais, en fait, ce systéme représente seu- — lement 2n+1 relations indépendantes, car entre les quanti- tés connues on peut, comme PI'a indiqué Br och ?), former ces deux identités: (4) ÅA Hlastlakoc: RR RAD +l42=0, seb E(n= 1) 0 - Sya (0-3) (nb MEL ra =2[(n+1)S;+nsa+H(n —1)s3 +++ >: +3S, 4 H2S+Sn sl: Il faut donc que deux corrections x ou un x et un A soient donnés. On pourra alors transporter les deux colonnes qui contiennent ces deux données dans les membres droits, et F'on aura 2n+3 équations avec 2n—+1 inconnues. Deux équations sont donc å retirer, qui pourront servir de con- tröle å la fin du calcul. Si | on retire du systéme (1) Féquation ou un x donné a le coefficient (n+2), ou du systéme (2) celle avec la correction ) donnée, il restera 2n+1 équations normales avec 2n+1 inconnues. & On peut remarquer qu'une équation ainsi retirée du sys- Lå teéme (1) ne paraitra point, si I'on introduit d'avance un E x donné dans les équations de condition. L'équation retirée : du systéme (2) sera superflue ?). J Dans ce procédé on n'a pas observé une circonstance. hn Un x ou un 4) donné a ordinairement une erreur probable, et I'on diminuera ainsi le poids de F'équation de condition ; ou I'on substitue une telle donnée: Les équations (1) et (2) qui sont déduites en donnant le méme poids å toutes les équations de condition fournissent par conséquent des 1 corrections avec des erreurs probables trop petites. Il est : ainsi indiqu? d'introduire des valeurs données sans erreurs 3 probables. 5: 4. Les systeémes (1) et (2) disposés d'aprés les indica- ; tions que nous venons de donner pourront servir å trouver SL:se: ps 10. ?) Voir sur ce sujet: B. Weinstein, Handbuch der Physikalischen Maassbestimmungen, II. Bd. p. 239, note. 6 A. F. Sundell. (LIN les inconnues et tous les coefficients concernant les erreurs probables. Nous voulons ici exposer pour ce but complet une disposition de calcul telle que nous lI'avons appliquée dans les travaux de cette espéce å la Commission des poids et mesures en Finlande, et qui en fait n'est qu”une extension du scheme de calcul de S ch weizer 2). Il y a aussi pour ce méme but un arrangement proposé par M. B. Wein- Ste) Nous nous contentons ici de donner une disposition pour calculer quatre inconnues en partant des quatre équations normales Ayla F Alola FT AjsX3 FAjsLa =ÅJ (6) Ao1l1 + AgoXa + AosXs + A24C4=Å3g As101 + Azola F AgaXa TF Az Ly = Å3 Aail1 FT AsoXo TF Assk3 FAL 4 ÅA > OU Az =A12> Agi =Aj3> Ag =Aj4 Ag =A23> Asp =Az4> As3=A34: On peut sans peine étendre cette disposition å un nombre quelconque d'inconnues. Pour des raisons typographiques nous avons arrangé notre scheme en deux parties, I'une au-dessous de F'autre. Les lignes dans la deuxieéme partie sont marquées avec les mémes caractéres L,— L, que celles de la premiére partie dont elles sont les continuations. (Voir la page suivante). Dans la premiere section 'S, lesyquotients. de a,är d,3> di A,, 1 par ay, sont désignés par a,.,: 013» Av A,;, Miss ensuite on a retranché des, coeffierents,d.s! 4,3» Aag» Ass KÖRER ENS la seconde section S, les produits des aa, Aja, Ag Aj: 1, 0, par a, des coefficients ass, a3z,, As, 0, 0, 1 dans la troisieme section S3 les produits. des :a,3, A,» Ax, .13, 0, 05 Par Ojan Aes coeffcients a,,, A,, 0, 0, 0, 1 dans la quatrieéme section. S, les produits des a,,, 4 ;, 1,0, 0, 0 par a,,, et I'on a ainsi obtenu le second systéme'.de coefficients bas, bag, bag, Ba, —QAj2> 1, 0570; .033> 034, Bay — Ag, 0; Ir EDT Br Ry REA !) A. Sawitsch: Die Anwendung der Wahrscheinlichkeitstheorie, oder die Methode der kleinsten Quadrate: III. Das Wichtigste zum Ver- ständniss und zur Anwendung der kleinsten Quadrate, von Sch weizer. ?) B. Weinstein, ll. c. I. Bd., p. 229—235, 424—430. FM MS 3 NS LJ ENE [ad Re eg I 2 LÅ IS (LL ER teg ego UIg SKP yn ög yo SV "ö- ”&— Tod an: FRig 5 SGT | TA SN od T AE I ae Da] MAGER QR AG TT ”"& HG Fey a I "& Fep Hör Väg SF | GQ Teg NG teg INT far liG I ED AQ Rag Oh Ge 'q ; S ; | 50. 0 0 AS bg za | 0 VS LE SE ra JES Ur EAS Org 6 22 Nr 88g Ba ög dög 18 Söp leg fig ög fy bög ög Eg fy tg 9 - | : Aa 0 Bög 0 NSL SER 0 or I IN Erp å / | ES SR od! Ne] fore RES arr ARS REN GE SES ELER ee a ra 2 NE SMED Z teg QQ lig ; ig I RR ig É S 0 0 le AE 0 Lr "g örT O fa SEN SEAE SIR 0 SES NR SPE - 2 NR (DER 4 53 2 0 0 LÄN = ög gr tg gr ; ig sa = - = é ES öv vr I 5 3 GG er tT & '& '& Te 2 I 280 A = LÄG 'q CD lg 5 0 "Ev ey fö ten lg ten tg rön | jr ro) Eg a Fey = 3 L 0 Hy (ÄRTER 16 ER IADN KISS eg SES Era: EA Br kad 0 0 ön töy öly ön g fen teg 0 0 fön "fy Tly By :g Ey Vd] fen teg 0 0 ikled ER ed töp feg 0 0 fy Le 'g gl ÖT 0: fly tg 00) Sö 0 0 | LA :g tg 509 ed lg I 0 0 0 Op fly 'y "y n 0 0 ; 0 ; Ely Ely ty ty Fly Ely Elg 00-:0 ty ty py 2ly Fn ty Ely try ttn 0 0 0 Fy NR Fly ely cly - 3 0. DN 0 "py Me 0. L 0 0 'V ten een 0 0 [ 0 py töpn föpn tin 0 0 0 I t'p Hp Eln tn LIST) Sep FN ISEN Sa ER äg 's 8 A. F. Sundell. IX a profité encore des quotients YA, et MA,, pour former les produits A, 2,, 1. MH, ainsi que 1. IM,, qui sont å retrancher des termes A;, 0 dans une cinquieéme section S; et du terme 0 dans une sixieme section Sg, et I'on a ainsi obtenu une ligne B;, —Y2A,, 0 et —YMA,;,, 0 correspondant å la ligne des coefficients b dans la premiére partie. Ici A; signifie la somme des carrés des termes connus ou observés dans les équations de condition. Du second systéme des coeffi- cients (ligne L;) on trouvera de la méme maniére par les quotients A>3, Aa, Bas Bay Boa IC trolsleéme SYysteme Cag, Ca4 Ca, —D13> —Aga> 1, O3 Cags Ch —B3g> Aag O, I et dans les sections Ss;, SÖ S, les coefficients C;, —B,, —Ba, 0; By, —BDop, 0 et —B». Le gquatrieme' systeéme dy, DD; Cu —Dag, — Ag) 1; Då, —€E,, —CE,, — Cs, 0; —Ei — Gp —Csp — CE, —CEz, 0; — Eg, 0 se tirera du troisieme par les quotients agz,, Cs, C3,, Czo, Csg. Enfin on déduira par les UTEN ESPOO Mäss Diss ERS résultante E, —D,, =D — Das — Dy — Din — Dag: — Dop — Väti — Dags VG — Dy; —Ds3> Da et —Ds Maintenant on peut exprimer x, par les quotients A,, Ba, DH, en éliminant successivement x,, va, Lv, å Faide des équations résultantes dans les sections successives, et on trouve ainsi: X=Y, — Bad12 — Czd18 — DACss- Mais les termes å droite sont précisément les termes å re- trancher dans la seconde colonne de la section Sj, et par conséquent la dernieére quantité BD, de cette colonne est exactement la valeur de r,. On trouvera de la méme maniére que. Da, Mza OD, SONt ;les” valeurs: de -z,=B>-— Citz3s-- OkVs 3 =03 Daz Et XD I DONC, par Tintrödughonssdes termes 1 0 00,0 100,0010 et 0.001 dans Varran- gement des coefficients donnés, le calcul dans la section S; fournit simultanément les valeurs des toutes les inconnues. En outre, les coefficients pour trouver les erreurs pro- bables que, d'aprés M. Weinstein 2), nous appellerons ') Weinstein, l c. I. Bd. p. 325: die coordinirten Coefficienten. AN pe vert. AN Så ” ” x jak A N:o 14)” Note sur les erreurs probables. 9 des coefficients coordonnés, sont les racines des équations — normales avec des membres droits spéciaux. Ainsi, ces coefficients y,, Jar Ysp Jar POUT X7 étant les racines avec les membres 1 0 0 0, se présentent par le calcul dans la "section SS; sous la forme des quantités B,;, Dop Der, Dis Cette section s'obtient en effet par un calcul analogue å celui de la section S;, si aux A on substitue 1 0 0 0. " La résolution des mémes équations avec les membres droits 0 100 donnera les coefficients coordonnés Yo, Yz2> Yao de Xx, qui par conséquent sont identiques å Da, Ds, Dio dans la section S,. Enfin, les mémes coefficients ysg, Y,3 de xs3 et Ja, de x, sont représentés par les quantités Dsz, D.s et Da, dans les sections Sg et Sy. Comme Yx=Yev Yis=Ysv Yas=Ys2> Yra=Yav Y2s4=Y4o Ysza=Y43> ON Aa en fait obtenu tous les coefficients coordonnés 2). Quant å la quantité E au bout de la premiére colonne de la section S;, elle est la somme des carrés des erreurs rési- tduelles'”). Parmi les coefficients coordonnés, Iles yY11, lY22> Y33> Yas en général y;, que nous appellerons les coefficients princi- - pauzx, sont les valeurs réciproques des poids p des x,, La, X3, CA resp. x; et I'on aura donc ?) (7) Pe u;=uVI:i ti ou u est I'erreur moyenne d'une équation de condition et u; celle de la correction £;. Soit », le nombre. des équations de condition et v, le nombre des inconnues; F'erreur moyenne d'une équation de condition sera (8) u=|/>=7 | !) F. R. Helmert, Die Ausgleichungsrechnung nach der Methode S der kleinsten Quadrate, p. 104. B. Weinstein, l c. I. Bd., p. 326. d ?) C. F. Gauss, Méthode des moindres carrés. Mémoires traduits par J. Bertrand, p. 136—138. | ) FÖR: Helmert, 1 c. p. 107. B. Weinstein, I. Bd., p. 322—326. 1 Fig A 10 A. F. Sundell. (LIX S'il s'agit de trouver P'erreur moyenne up d'une fonction JB (0 TS ON on doit se servir de la formule !) Of V2 öf fö) | 3 (9) up=u|/ (3 )uut2= a ör Im / la somme postérieure renfermant chaque yj, ou k>i. Dans nos cas nous n'aurons ordinairement affaire qu' avec une fonction de deux corrections F=f(xix), dont l'erreur moyenne sera (10) mu=u|/(ZL)uut25L 3 Yat (ög Jak Ox; 0, En général, l'erreur probable 0 sera enfin (11) 0=0,6745 uw. 5. Souvent on connait les y par une recherche ant «c rieure d'un cas analogue. Alors, on pourrait se dispenser de la résolution des équations normales de la forme (6). Car ces équations sont satisfaites par les expressions ?) XL, =A iYyii FAÅoUr2e FÅ sYis FA sUrs La =A 1401 FAolYo2 FA sYos FÅ sYas X3 =A1U31 HF ÅoYgo FÅsYss FÅ sYsa La =A Yair FA2Yao FÅ sYss FÅ aUas- !) B. Weinstein, 1. ce. I. Bd., p. 340—342, 431. P. A. Hansen, Von der Methode der kleinsten Quadrate. Abh. der math.-phys. Cl. der Kgl. Sächs. Ges. der Wissensch., Bd. VIII, p. 605, 606. ?) F. R. Helmert, Die Ausgleichungsrechnung nach der Methode der kleinsten Quadrate, p. 131. | ; (12) ”AN:o 14) eka Note sur les erreurs probables.. il oc En substituant dans la premiere équation (6), la somme des färtermes A,U:,, Aila A3U33> Assis dönne la valeur A;, parce que-les y au lieu des x donnent la valeur +1; les sommes des termes Asy:2> Aslysar AsyYyso> Asyso des termes Asyis» Asy2s, Asyss» Asyss et des termes AY,» Aayon Asysn Asyss Se ront égales å zéro, la substitution des y mentionnées au lieu des x dans la méme équation donnant des zéros. Pa- reillement les trois équations suivantes sont satisfaites par les mémes valeurs des x. On a donc pour un nombre s de quantités x: (13) x;=A30a FAsYotAsygt: >: t+AjYut: > tFAsYis Il est cependant nécessaire que les y soient connues avec une précision suffisante. 6. S'il y a un petit nombre d'inconnues seulement, on résoudra directement les équations normales (1) et (2) par Farrangement de Fart. 4. Nous appliquons cette méthode au calibrage de lI'échelle d'un thermométre, que M. Ben oit!) a effectué en trois parties avec deux colonnes de mercure. On aura dans ce cas seulement quatre inconnues, deux x (x, et FENFELTHCUST AA (Ao. Et 3) APFES TA GU. ONA: PES 1707 (ky 0- Par la substitution dans les équations de condition on trouvera les erreurs résiduelles; la somme de leurs carrés doit exactement étre d'accord avec la quantité E au bout de la colonne premiére dans la section Ss;. Les coefficients coordonnés sont désignés d'aprés des indications å suivre. (Voir les pages suivantes). 7. Le nombre des inconnues étant grand, la résolution directe des €équations normales sera trop laborieuse. M ar ek?) a simplifié considérablement le calcul en introduisant dans les systémes (1) et (2), d'aprés P. A. Hansen, les sommes et différences suivantes: 3) ; SALITe Pic Ce 00, FR Ben.o tt, ls C.p.r GQ. 65. 3) Nous jugeons plus clair de marquer les P, Q ainsi que les sommes S et les différences D plus loin avec Findex des x resp. des t antérieures. SF 0 0 0 S Cimt+3=0: 3 On obtient ainsi ces deux groupes d'équations: J G n+2—i (n—+2)x; —P,—-Py—-- RR TeSPp. —Pjnta tEA= AL i<3(n+2) resp. OTTO Tort Ongdek it NE =S$k> kS$(n+4) resp. S3(n+3). 8. Si, dans le systeéme (15), on prend les sommes et les differences des deux équations pour lesquelles i-+-k=n+3, on obtient les deux systémes suivants: (fi kP)P,—2P (288 2R nr) SS —Pän+3) (17) =ly+ly 3 Sj (a a (n+2) resp. > (n+1), (n-+2)P1n+3)—2P1 SR — apr FR an RR RN n+2—i (n+2)0;+2=1=t;—tlyygi=Di> 155 >(n+2) resp. Sä(n+1). ANDEN ESA YTOR tt HT hr 4 AN NR k v. ik | ; z : A N:o 14) Note sur les erreurs probables. 15 A VFaide des (16) on peut se procurer d'autres valeurs des — sommes 2), si I'on prend les sommes de ces équations des ordres i, i+1, i+2,:::-N—i, nN—-i+1, N—i+2, aprés les avoir divisées avec les facteurs des 4. Introduisant les sym- boles ; 1. Nå (13) AG Fostlena ovkESakot R) É Wa==> ERS, | Sr Seka STra IEA Sk1 5x ; SLE itken+2; on obtient q kat kd d A= = =Rin+2-i —Win+2- i(Q1+ 02 +: ::+0Q;) ST WiimH-iQin Sö Wiza n—iQit2 UT É É TR , s , F En éliminant les sommes 2>=), les équations résultantes ; deviennent: 2). i (n+2)Q;— Win+2-i(01+9Q2 +:::+Q;)— WiimpiQin ; 0 Ba Wiran=iQuyg rt '—Wim+2im+2)01 (n+2) 0 resp. > jet ng (in) =Di- Rint2i> i<3(n+2) resp. <35(n+1). On trouve une table détaillée des quantités W dans le memVire.: de M.: Ben oit). 9. Au lieu des équations normales (1) et (2) paraissent maintenant les systémes (17) et (20), ou les quantités P et Q É Å ; il åa calculer sont séparées et au nombre seulement de 3 (n+2), 2) JER: Benoit, lc. p. C. 43, équ. (6). Eter kables; .G. TIL » 16 A. F. Sundell. (LIR resp. 3 (n+1). On doit toutefois connaitre une P et une Q, car par l'addition des (17) on retrouve Pidentité (4), qui peut S'écrire (4a) Sit Set Sgt: +Stn+a) resp. +3Si(n+3)=0. Pareillement, par PF'addition des (20) aprés les avoir multi- pliées avec les facteurs n+1, n—1, n—3,...3, 1 resp. 4, 2, on obtient l'identité (5) sous cette forme: (532) (n+D(D:—-Rin4id FN —1D2—Ra) +(n—3)D3—-Rsn1) es (Din Se Rin 1(n+4)) (Dim+2) —Rimn+21n+2) resp. F 4(Dim KE Rim-1)4n+5) aa 201741) —Ri(n+yimi3) =0. Une équation de chaque systéme sera donc superflue. Quand on a déterminé les P et les Q, on aura les x par les formules 2 = P:+Q), i<5(n+2) resp. 1 EEG! SS Lp ES (Prato nte k>3 (n+4) resp. Sa(n+5), et les A par les (16) résolues ainsi: 1 ki = 5 (rr = 0 or ASS i<3n resp. <$5(n+1), 2 (22) Amt = fra ånt2) ar ln Lgr —Qim+2)> 1 Ag 7 pp Ck 02 02 03 = OA Ru fese)e CE = il kS > (n+4) resp. >3 (n+3)- On remarquera que les parenthéses se répeétent en ordre inverse au-delå de Vindex 3 (n+2) resp. SR). FE TRIVETT KARE Re ENE MR 2 4 - JE A N:o 14) Note sur les erreurs probables. 17 10. Les substitutions de P, Q renferment la supposi- tion que les deux données sont un couple x,, x, (Sans erreurs probables), pour lequelle g+h=n+3, c. å. d. les données dans (17) et (20) sont P,, Q,. Sil'on joint les termes (n +2)P; et (n+2)Q; aux termes suivants qui contiennent P;, Q; -qu'ensuite on transporte les termes avec P,, Q, dans les membres droits et qu'en méme temps on supprime des (17) celle ayant pour membre droit S,, et des (20) celle ayant pour membre droit D,—Ryn+2-9 on obtiendra deux systémes de la forme des équations normales, qu'on pourrait résoudre par Parrangement de Part. 4. On aura dans les sections propres les quantités cherchées, et dans les sections suivantes les coefficients coordonnés que nous désignons par p, q, et dont nous aurons une application importante. La premiére colonne de la section correspondant å S; n'aura aucun sens. 11. Pourtant, les méthodes de résolution données par MM. Broch et Benoit doivent étre ici mentionnées. Il est supposé que P,, Q, sont données; on se sert de toutes les équations (17) et (20). Si Fon prend la différence entre la premiere des (17) et chacune des suivantes, on obtient les formules de Broch: (23) Pj=—3(Si—Sy)+Py i=2,3,4, 5 (n+2) resp. å(n+3), ou, selon lidentité (4), (24) — Si = (ty Hjo) = ++: + +Hlyjg M. Benoit désigne la derniere somme par 2S, et encore ft +S par Ma, ts +S par Ms .... et obtient les formules 1 (232) ST (M;+-M,:3-0 +P. "On a donc des formules explicites pour les P. Pour le calcul des Q, Br och prend la difference de deux équations successives du systeéme (20), et il obtient ainsi le systéme 2 18 A. F. Sundell. (LIX (n+2) (Q;,4— 0) + Wi(Q;+Q2+::::+Q)=D;i4—D;—R;, (25) Wi=Wing2-t—Wijantai=217 ar n-F2--1 Si, Sn+2—i R; =Rint2i Ran dd 25 + äm) | On obtiendra successivement Q, par Q,, Qa par Q> et Q, et ainsi de suite. | Le calcul de M. Benoit?) pour résoudre les (20) est trés commode. On transporte les termes en Q, (Supposée connue) dans les membres droits. La difference des deux premiéres écquations donne immédiatement la valeur de 0Q; qu'on introduit dans la deuxieéme, troisieme Ch équation, formant ainsi un nouveau systeéme présentant la méme symmeétrie, et donnant par les deux premiéres équations la valeur de Qg, et ainsi de suite. | Ces méthodes ne donnent pas directement les valeurs des p et des q. Nous reviendrons bientöt å ces coefficients. 12. Aprés M. Benoit nous adoptons comme connu- es auparavant les valeurs x,=0, T,j2=0, C. å. d. que nous supposons une échelle idéale dont les traits extrémes coin- cident avec les traits extrémes de I'échelle å examiner. Ainsi on maintiendra les poids des équations de condition, comme on le demandait å la fin de I'art. 3. On supprimera dans les équations normales les termes en x, et X,,. de méme que la premiére et la derniére des (1). La quantité 1, disparaitra donc de ces équations, et sa valeur s, n'aura aucune in- fluence ni sur la somme tf, —+t,,. ni sur le membre droit D,—-Rinjr de la premiere équation (20). Les calculs s' effec- tueront de la méme maniére, que s, soit mesurée ou non. Les indices g, h, art. 10 auront les valeurs 1, n+2 et Fon a P,=0, Q,=0. Des systeémes (17) et (20) les premiéres équations sont å supprimer et les systémes ainsi modifies sont supposés résolus selon P'arrangement complet de Part. 4. 13. Considérons maintenant les coefficients coordon- IN Be Sej ol (ÖLle ” A N:o 14) Note sur les erreurs probables. ; 19 nés. A la correction Xx; correspondent 2n+1 coefficients de cette espeéce, qu'on obtiendra par la résolution des systémes modifiés (1) et (2) avec des zéros pour membres droits, excepté le membre t;, qui aura la valeur +1. Soit premierement i< >(n +2) resp. <35(n +1). Alors les membres droits des systeémes auxiliaires (17) et (20) modi- fiés seront aussi égaux å zéro, excepté les membres S; et D;—-Rintoi qui auront la valeur +1. On obtient des valeurs Pro In OU HS. Nos formules de cet article renferment ce- pendant aussi les autres p, qg, qu'on connaitra par la loi de symétrie p;=Pi ITn=4Jfa et nous posons donc ces for- ' mules, analogues aux (21): il Yni =3 (Pri +9nd> hE35(n+2) resp. <3 (n+1), ib = 1 =3 Pn+3-hi In+3 nid> hi =>=5 044) resp. 235(n+5), 1 IJl(n+3)i TR PX(n+3)i" Pour n impair Timn+3)i est égale å zéro, d'ou la valeur spéciale de Yin+3)ir Lindex 1 (ou k). désigne le t qui å la valeur +1, Findex h Fordre d'un coefficient pour un i (ou k) donné. On aura en outre n+1 coefficients y' par les formules (22) que nous discuterons plus tard. Deuxiemement, s'il s'agit des coefficients de x,, k så(n +4) resp. så (n +3),. il est å remarquer qu'une somme ou une diffé- rence lt,y+l,,s; Peut aussi S'€crire fia tt. Les membres droits des (17) sont donc les mémes que pour X;=X,:3-1 mais dans ceux des (20) P'unité positive sera changée contre Funité négative, c. å. d. que les q changeront de signes. On a donc dans ce cas les formules suivantes: RN il 1 1 — Ynk =3 (Ph n+3—k Rranr) h<3(n +2) resp. =3 (n+1), YA 17) Fö (2 ENE NTE "ar nl / RES AUESER Fal 0 2 (n+4) resp. > 3 (n—+5), A 1 Yl(n+3)k = 3 Pin+3)k: i ; 20 AC Fi Sundell: (LIX Pour k=n-+3—i, les y,, sont donc la suite des nombres y,; en ordre inverse. 14: .Si I'on prefére. les formules deB roch ou de M. Bie m0d-t; ON anar (23 b) på re —a(Si-S)=7a MitMija D- Quant aux coefficients p qui sont les racines de (17) avec; les membres droits. speciaux 10:007-5=5 0HEOIOEEETTet ainsi de suite, on aura, selon (23 b), pour t;=+1 et toutes les autres t=0, S;j=+1, —S,=—+1 (pour chaque i), ou M;= -F1,5, les autres M=2720,5: = (28) 3 Pi(n+3NI0+I nh +2 Pour les q on se servira aussi d'aprés la méthode de M. Benoit, de Péquation premiere des (20) en tenant compte de l'identité (5 a), qui donnera la valeur spéciale du membre droit D,—Ry,41- On doit donc faire ce calcul SL resp. > (n—1) fois avec les membres droits successifs: AN n—3 3 d feS 4 22 02 in=ED - il==2 n—+2 P: 020 0-2 D, aura les mémes valeurs dans la premiere équation (25) de Broch. Les quantités R; sont des zéros, parceque toutes les s s'annulent. | 15. Cependant, pour n>9 nous avons calculé les q par les sommes (29) Up =JoiFJ3it' tin dont les différences u,;—u, 14: représentent les q,;. Par la substitution de ces sommes les (20) specialisées prennent les formes suivantes: AR FE SW EN I = IFA N:o 14) Note sur les erreurs probables. 21 n—21+3 W;z us;— Wsz3 Uz;— LENE fracini ti FR RS Er +(n+2— W3)us;— WW, Us WW, DIN fan SSR = 0 — Eg Gr RR +2— Ws)us;— Wi Wyj—eeer = 0 pe (n +2)uzs; + (Nn +2— W)u,; ME illeg =" 0) — (Nn +2)u; ät (n+2—W;j)u;; Wicki =+1 DR RE RO EE I —(n +2Juin +FMT2—Wimo))Uimt2i= resp. —(n F2Un nit (AN +2— 2A VALEN ETS = 0 Nous avons résolu ce systéme Sd resp. > (n—1) fois Massa 5 (n+2) resp. 3(n+1)) par la méthode de M. få Benoit. Les racines se sont présenté somme des frac- E tions ordinaires. L'égalité parfaite des q,; et q;, a prouvé oo PFexactitude du calcul. Un contröle ulterieur a fourni I'appli- g cation des formules suivantes: | (n-F2)4;;—1= (n—2i +3) (n-+2)41n+2)i resp. =3(n—2i+3) (Nn +F2)41(n+1)i ; R n—2h—+3 ln i 7 än MEN DEN > resp. =3(n —2h+3)91n41)i> q n—2h+3,. ; : ÅG bara re [(n+2)4;:—1]- SR + Dans ces formules on peut substituer les q par les u ra ,” en renversant l'ordre des indices. On peut par conséquent calculer "tous les q,; des q;; qu'on pourrait å son tour trouver par les formules å EN Ver 'q 22 A. F. Sundell. (LIX n—1 ISÄR n—2i+3 FRE ET fs ER ir 1]= n—21+1 UN oral) R anse On trouve cette derniére formule en resolvant le systéme (30) par des déterminants et en substituant u;,—u; +; par div etc. Une discussion détaillée des (30) fait voir que les ur; croitent pour h croissant. Les qg,, ont donc toujours des valeurs positives, et on a en outre (n+2)q,,<1 pour hSi avec des valeurs diminuant pour h croissant, et (n-+F2)q;; <2. En vertu des (26), (27) et (28) tous les SORTI Un: sont positifs et<1. | Nous avons arrangé dans les tables annexées les valeurs (n+2)q,; avec six décimales! deptws .m=2" jusquia mn ==10) et encore avec sept décimales les (n+2)q;, depuis n=11 jusqu'å n=20, desquels on pourra calculer les (n-+F2)q,i manquants par les formules ci-dessus. Selon I'exposé dans PF'art. 5 on pourra calculer les Q sans résolution des (20) å F'aide des expressions (13), å savoir: Q:=qQai(D2 — Ran) +93i(D3— Ran) FJai(Da —Ran-2) Fr ' (31) +tin+2(Din+2) —Rimnt2n+2)) KSS FQimntyi(D1 (GEA Ri(n+)im+3) ; R mo Ainsi FI'erreur des D—R est beaucoup diminuée par le dé- nominateur n-+2. On jugera par la grandeur de ces facteurs et le nombre de leurs 'décimales combien de décimales on doit retenir dans les-(n +2)q. Les (n+2)q sont å multiplier avec les facteurs = 1 a LAR i META N:o 14). 2 Note sur les erreurs probables. : 23 2 32 | 42 2 je 33 43 LEA P«-.-- | 0,182/ 0,091 | 0,091 | 0,091 | 0,0911 0,182 | 0,091 | 0,091 | 0,091 q .... | 0,164] 0,055] 0,036 | 0,018] 0,000] 0,139] 0,032/| 0,016 | 0,000 so+0.-. 0,173 | 0,073 | 0,064 | 0,055 0,161 | 0,062 | 0,054 1 0,045 0,045 a(p—9)- «| 0,009 | 0,018 | 0,027 1 0,036 0,021 | 0,029 | 0,037 | CA RE. ee FNL a Ra | 65 66 P-.s-. | 0,182/ 0,091 | 0,0911 0,182 | 0,0911 0,273 q -... | 9,118/ 0,013/ 0,000] 0,101 | 0,0001 0,000 jp 1 r ap +9- | 0,150 | 0,052 | 0,141 204 5 0,045 0,0453 | 0,136 Är S(p—9q). - | 0,032 | 0,039 0,041 ag! . On peut arranger ces coefficients (numéros gras) dans un tableau double-triangulaire. Le triangle inférieur con- ; tient ligne par ligne les memes nombres que le triangle + — Supérieur mais en ordre inverse. a == Y pni 4 Nh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 x, 0,173 0,073 0,064 0,055 0,045 0.086 0,027 0,018 0,009 i; x, 0,073 0,161 0,062 0,054 0,045 0.087 0,029 0,021 0,018 2 3 4 —-0,064 0,062 0.150 0,052 0,045 0,0389 0,032 0,029 0,027 / Xx, 5 ”0,055 0,054 0,052 0,141 0,045 0041 0,039 0,037 0,036 6 0,045 0,045 0,045 +0,045 0,188 0,045 0,045 0,045 0,045 7 -0,036 0,037 0,039 0,041 0,045 0,141 0,052 0,054 0,055 8 0,027 0,029 0.082 +0,039 +0,045 0,052 0,150 0,062 0,064 9 —0,018 0,021 0.029 0,087 0,045 0,054 0,062 0,161 0,073 2,10 0,009 0,018 0,027 0,036 0,045 0,055 0,064 0.073 0,173 24 A. F. Sundell. (CIX Si n est pair, on aura au milieu deux couples de coeffici- ents, I'un étant le renversement de V'autre. Les coefficients complétants (numéros maigres) sont insérés ”selon la regle de syméetrie: :Yas=Uso> Vass UWans ses RNE Les nombres dans la diagonale qui va de Fangle en haut å gauche å l'angle en bas å droite contiennent les coefficients principaux dont les valeurs réciproques représentent les poids des x. Ces nombres décroissent jusqu'au milieu; au-delå les nombres se répétent en ordre inverse. D'autres symétries seront évidentes sans mention spéciale. 17. Nous avons donné dans les tables annexées les coefficients y,, pour les valeurs des n de 2 jusqu'a 10, qui seront suffisants pour la plupart des calculs concernant Fétalonnage des échelles ou des vis micrométriques et le calibrage des thermométres. Pour des n plus grandes jus- qu'å n=20 on calculera sans peine les y par les valeurs des (n+2)q dans les tables et des (n+2)p, selon (28). Pour qu'on puisse se tirer d'affaire seulement avec les nombres dans la partie triangulaire supérieure, nous avons donné dans ces tables des doubles suites des indices, une verticale, les 1 et une horizontale, les Ah. On trouvera un coefficient y,,=y;, dans la ligne i et dans la colonne h dans la partie gauche pour ti, h<+3 (n+2) resp. <35 (n+3) Öl resp. >+ (n+3), mais dans la partie AFOLte. POUL SE resp. = (n+3) et Sa (n--2) resp. SR (n+3), ou vice versa. Les nombres pour i ou 1 a h=-(n+3) se trouvent dans la colonne au milieu. Pour ies indices 1 et n+2 nous avons introduit une ligne de zéros, tous les coefficients y;,» Un+on tant des zéros. Dans son mémoire 1), Broch a calculé les facteurs pour les erreurs des xv et des ) depuis n=1 jusqu'å n=12. 1) LL: ce. p. 30—32. ( 2 A N:o 14) Note sur les erreurs probables. 25 — Ces facteurs pour les x se déduisent des nos tables par F'extraction des racines carrées des coefficients principaux. 18. Les n—+1 coefficients 7” correspondant aux racines I des équations normales sont livrés par les formules (22) pour les s=0 et avec les valeurs des q déjå trouvées, c. å d. au'on a les formules suivantes: =S (n+2) resp. < a (n+1): N Y ; 1 ; (32) y ni= — Ffa Hit KR da) h<3 (n +2) resp.<$(n+1), Er i 0 " gr ER Gar KgaF SENEgTRR ISS UT TD TESP ES 2(n +3); 4 h 2 2 SE a kS a(n+4) resp. >å(n+3): Tr i il Za (33) Ja ER (J2nt3—kt anta k+t' a tinn+3-1)> AN SF(n+2) S Tesa (NL 1); il Rh (f2n+3-ktI3n+3kt''' FAn+t2-hn+3-0)> 4 SS S0n 19) resp. SM +3). E Les deuxieémes parenthéses de (32) ou (33) sont les premict- ; t res parenthéses en ordre inverse, excepté la parenthése sans - paire pour n=- (n+2). En outre, pour un Ah donné, les pa- renthéses des (33) sont celles des (32) en ordre inverse. Les ? coefficients y';>» Ii YInuv Inu Sannulent, parce que le ik terme "unique 4,» fnr3a rk N'existe pas. Les Y'hi(n+3) sont ; aussi égaux å zéro, parce qu'il n'y a pas dans les (20) Kö FPindex 3 (n+3). : On peut aussi exprimer les y' par les u (29): , 1 i & (323) yn =— hn Tp nr2e-hö 1 1 il - (33 a) Un = T h Upnrg3 kk h Upnt2hn+3-k: 26 A. F. Sundell. (LIX On n'aura que trés rarement lieu d'appliquer dans la pratique ces coefficients, les x et les X ne se trouvant pas souvent dans la méme fonction 1). Mais ils nous servirent pour de déduire les coefficients essentiels z des corrections 4. 19. Quand on pose sj= —+ 1, les autres s et toutes les 1=0 dans les €quations normales modifiées, on obtient 2 n+1 racines, les coefficients coordonnés des corrections A. Un nombre n deux, les coefficients z', correspondent aux racines x, les autres n+1, désignés ici par z, correspondent aux racines ) et sont essentiels pour la pratique, quand il s'agit des erreurs des fonetions des 4. Selon la loi de symétrie, les coefficients z' se déduisent par les formules (32) et (33). On doit toujours avoir Z',,=Y pni pour A'=i et T—h, Ainsi, quand on a calculé 1es$ig':: pour une valeur donnée de h et pour toutes les valeurs de i et k entre 1 et n+1,la suite des nombres obtenue sera identique å Ia ligne des Z(,, pour i =h et 2Zh En-F1. La premiere et la dernieére colonne des y' étant des zéros, les deux lignes extrémes des z' seront aussi des zéros. On doit changer les i ou k et les h F'un pour l'autre dans les formules (32) et (33) et I'on obtient les formules suivantes. : il 1 i £3 (n+2) resp. 23 (n+1): 1 | 1 (34) Zh=Vian= RR [02 en Emm ae a = (n+2) resp. <3 (n+1), = 1 = +7 (Canta hk Fignracn ont dinar fs ONES DD (n-+F4) Te SPpas= - (n+3); 1) Broch, ll c. p. 16 gs'est servi, dans FPétalonnage d'une échelle mé- trique, des distances auxiliaires prises å Péchelle meéme; les Å sont en effet les corrections des traits 950, 850, 750, 650 et 550 mm pour distances comp- tées des traits 50, 150, 250, 350 et 450 mm. La distance, par exemple, de 100 åa 850 aura la valeur (850—50)—(100—50) = 750—2x,-H4,-tXzo, c. å d. que sa correction sera — —X, FÅ; tXso. L'erreur probable de cette distance sera donc, selon la formule (9), = 0,6745 Vi (Yntz33—2Y'2) to > ou uu, est Perreur moyenne du trait 50 mm, déterminée par une recherche particuliére. AS NA HN Ör ” || Note sur les erreurs probables. 27 K= Sn +4) resp. = (n+3): DE rea! SG + (Jon FA3n + > tt FAnroki) AR 25 (n+2) : resp. EST ER LI (f2n+8- FIantaht > TF An+2kn+3h)> h 5 (n+4) resp. = (n+3). Exprimées par les u les valeurs de z' deviennent: 1 1 (Sa) FÖRLE 0 jlin+3-1v 1 ll (393) Zi kk Unt2-kn = TF JUn+2-kn+3-h' 20. De I'autre cöté, les z' étant des racines correspondant aux racines rv des €quations normales, on pourra les calculer par les formules (21) sous la forme (26) avec les valeurs spéciales des p et q correspondant aux membres droits -mentionnés au commencement de Part. 19. Comme tous les I sont des zéros, les p sont ici aussi des zéros. Nous desig- nons ici par Z les valeurs Specigles des q, et nous aurons donc selon (26) 1 Pp il ' di a , it Zu the Em Slngashir Zhk— tölnke Z hk SLntah k ou, en appliquant (34) et (35), / z RAL SAN | EN =—7(don FIsn +” 20 "Flia)= —TUino (36) DA MMS | 2 Lr EN SSL RV (3 Se ger pl (EE ann a n+2—kh>? I nya des y que pour h<3(n+2) resp. SN 28 A. F. Sundell. (TAX SAR Tous les q ou u étant positifs les X sont des quantites négatives. Les LZ,» Zu» Zm et Znss SONt «des zéros. Enfin, les coefficients essentiels z résultent de V'applica- tion des (22) en observant les valeurs spéciales des s,, et I'on obtient: 1 Zii PR SSE ES >—XZii)» 1 FR puts the 1 Z = parter å tZno ni) > (37) ; Za tjl I SJÖ AE 1 | | Eh fll Zap te tInr) i | = part tet 3, Zntohk) ; On voit que tous les coefficients z sont positifs. 21. Nous devons aussi faire voir comment les X se dédui- sent directement des (20) modifiées. Les Ryn» Ran 4-:- SAN- nulant pour s,=1 et pour s,,,=1, tous les Z, et Z,n41 SoNt égals å zéro. Pour s,=1 les —R deviennent 5 (UT LUPEAR POUriSsa= 1: En 2 0, 0...et ainsi de suite jusqu' aux valeurs 3 i; INN Sin =1 IeSP. Simj1i)=1> POUT lesquelles tous les PA resp. se « On pourra €videmment résoudre le systeme (20) avec: les membres': droits spéciaux 1 000-75 00555 I 15000 enfin tous: les membres = 1, et omultplertdes 2 212 j ; 2 racines obtenues par les facteurs NEGRER 4 2 AE res 3 FSE SA SN INDRGE n+1 Si- Ton: fait less suivantes- ==1; les systemes rules racines se répétent en ordre inverse (le dernier systéme étant : å Sr 2NRA exclu pour n pair) et sont å multiplier par les facteurs —=—— ME ON s q Zz! arr OA N:0 14) Note sur les erreurs probables. 29 Mais il ne sera pas méme nécessaire de faire les résolutions mentionnées. Les coefficients dans les membres gauches étant toujours les mémes, on aura, par des conclusions analogues å celles de Vart. 5, les Z,; en additionnant terme pour terme les q,., (identiques avec les —X,,) obtenus par les membres spéciaux 1000..., et les q,, obtenus par les membresk0-T=0-0113: 5 Jes! Z,, par Faddition des>-g;a» Ons et In» et alnsi de suite. Les sommes nécessaires sont donc: "pour 2; : jaa tfastfest:''tfi=Jfa2 FI ta +: + >» Za 1 fa tf tfsat::tQ3i=f28 ts tas +: tis >» Zn I Ino tFäns Fina tt FIni=Jon tan Fan Ht tin Par F'application des facteurs mentionnés on retrouvera les formules (36). Pour les travaux å la Commission des poids et mesures en Finlande, nous avons calculé des tables contenant les z depuis n=2 jusqu'å n==9. Nous ne pensons pas nécessaire de reproduire ici ces tables. 22. Pour plus de clarté nous donnons ici tous les coeffi- cients coordonnés pour n=4 et n=5. n=4 0,300 0,100 0,067 0,033 | 0,000 — 0,133 — 0,100 — 0,067 0,000 0,100 0,262 0,071 0,067 | 0,000 — 0,017 — 0,075 — 0,008 0,000 ' — 0,067 — 0,008 + 0,008 + 0,067 | 0,000 0,067 0,050 0,283 0,000 0,000 0,000 0,000 -0,000 1 0,000 0,000 —0,000 0,000 0,200 Ini —0,067 — 0,071 — 0,262 0,100 | 0,000 + 0,017 + 0,075 + 0,008 0,000 I ni 0,033 —0,067 = 0,100 = 0,300 | 0,000 + 0,133 + 0,100 + 0,067 0,000 0,000 —0,000 —0,000 —0,000 1 1,000 —0,000 —-0,000 —0,000 0,000 — 0,133 — 0,017 + 0,017 + 0,133 | 0,000 — 0,633 = 0,100 > 0,067 0,000 ni — 0,100 — 0,075 + 0,075 + 0,100 | 0,000 = 0,100 0,450 =0,050 0,000 Zpi A. F. Sundell. (LIX” 30 L91T'0 0000 0000 0000 0000 0000 I 0000 0000 0900 0000 0000 0000 6180 = 680'0 8600 800 0000 | 8FO'0 + O1O'0 + 0000 0100 — 8500 — ny 0000 6800 PIE'O 9800 — 1L0'0 — 0000 | 1L0'0 + £s0'0 + 000'0 — LS0'0— TLO'O — jy ; 0000 8600 9800 — 8FFO —<60':0 0000 | <60'0:+F 94004 0000 9400 — <60'0— " 0000 8500 — ILO'O — <60'0 6190 0000 | 6II'O + fz0'0 + 0000 = rz0'0— 6110 — 0000 0000 0000 0000 0000 — 000't | 0000 0000 0000 0000 0000 000'0 8500 + IL0O'0 + <60'0 + 6IL'0-K 0000 | 2980 = <60'0 1L0'0 8500 Fz0'0 Sr 2 Frog Oi FR för oa Se £650 1400 800 8F0'0 Up . 0000 0000 0000 0000 0000 0000 I 1.00 1400 «IZO 1400 1LO'O 0000 0100 — 2900 — 9400 — Fz0'0— 0000 | 8500 800 +1L0'0 €£50 <60'0 0000 8700 — TLO'0 — <60'0 — 6110 — 0000 I fz0'0 — 800 ILO €<60'0 Z98'0 C=U ”” . . , On remarque que les coefficients principaux des ) sont plus variables, et , en. gé néral, plus grands que ceux des x. Il sera préférable, sil s'agit de déterminer les corrections d'une échelle auxiliaire avec la plus grande précision, d'arranger les comparaisons de telle maniére qu'on puisse, dans les équations de condition et dans les équations normales, changer réciproquement les La méthode n'est donc pas avantageuse. D AN:o 14) ; Note sur les erreurs probables. 31 x et les I. Alors, on pourra se servir des mémes tables pour les coefficients - coordonnés de F'une et de P'autre espéce des corrections. Le coefficient 1 pour s, = 1 ne conviendra que si I'équa- tion de condition (3) a la méme précision que toutes les autres équations de condition. En général, cette comparaison se fait avec une précision plus. grande, et alors on devra éliminer de ces tableaux la ligne et la colonne avec le coeffi- Cient.i, équations de condition et F'on trouvera ainsi les erreurs résiduelles A. Les équations de condition étant au nombre a (n+1)(n +2), Féquation (3) y compris, et les corrections calculeés 2n+1, I'erreur moyenne d'une équation sera (8 a) Be STREN RAE EN ER RS) SVARET AS ; TE EA | ana La méme formule, qui remplacera (8), art. 4, apparait si I'on supprime (3) et la correction s,, ne donnant point d'erreur résiduelle. Les erreurs moyennes u; des x; et v; des 4; seront donc (38) UU =UVYi v;=u|Vzyi. D'erreur moyenne uj, d'une distance k—i ou de la correction XT, —X; Sera, selon la formule (10) (39) 1 Wr=UlYi— 20 Ir VR öf öf arCe qu 1CIl VUFVR) =p Ng AS —1, AN JR Pour la COT- Pp q /( i 1) k i? Ox; OK 0 rection A;—1, å- I'échelle auxiliaire on a (40) Ma = tl Ze — 22i Fi > 32 A. F. Sundell. (LIX 24. Tout ceci s'applique å une échelle idéale dont les traits extrémes coincident avec les traits extrémes de la régle étalonnée. Les corrections x' relatives å une autre eéchelle idéale, soit une échelle métrique, se trouvent de la maniére suivante. Soit I la distance entre deux traits consécutils principaux de F'échelle idéale originale et !I' la méme distance de F'échelle idéale nouvelle, la distance entre les traits 1 et k de V'échelle donnée sera Uk—1i)+X,—X;=U(k—1)+X— LX - Ainsi, si xr;', t,' sont donnés, on aura i k CT —(C—Li) lp — 41 [SEN CN Lon (CE) fe Pour un trait quelconque g on aura de méme lUg—i)+X,—-X:=U(g—-i)+x, —X;. La formule de transformation sera donc (42) SPAN SE Cia a a fa een MU d'ou la correction de la distance h—Jg: (43) ER ENSE Dans notre cas nous avons i=1, k=n—+2, 20 Xn42=0; NOUS pouvons supposer x,'=0, et X',,;a Sera la correction de PF échelle totale å VFéchelle idéale nouvelle (échelle métrique). On a donc ces formules spéciales: (Alla ENE ne, (Pa rn 2 EE Ua] LÅ LÅ FÅ (43 a) Bel at RT dan dee 3 NA N:o 14) Note sur les erreurs probables. 33 ; Soit u' Ferreur moyenne de xi,» trouvée pår une "recherche spéciale, on aura les erreurs moyennes suivantes: SETS SKID NESEYRA ISRAEL STR : a NE (44) u =] () u == |/ vat + (27) u T (45) u a | mare) u2=|/Wy-2070+vmi+ (7) ue: ; $ ; ; ale 5 . ; 25. DL'exposé précédent suppose que PFétalonnage solit — effectuée par toutes les comparaisons mentionnées dans j Part. 2 et que toutes ces comparaisons aient le méme poids. — Seulement la comparaison (3) n'est pas nécessaire. Si d'autres : comparaisons sont défaut, on peut encore établir les tableaux I et II et en déduire les équations normales (1) et (2), mais $ il sera en général nécessaire de résoudre ces équations directement par le dispositif complet de I'art. 4 pour trouver les corrections et leur coefficients derreurs. Dans le cas ou manquent les comparaisons avec quelques distances auxiliaires il est pourtant possible, comme Broch?) I'a prouvé, d"introduire les P, Q et de se procurer des équations analogues aux (17) et (20), mais d'une forme moins symé- trique. On devrait résoudre ces systémes d'aprés Parrange- ment tomplet de Vart. 4 et F'on trouvera les P, Q et p, q. Le probléme sera donc complétement résolu. 26. Dans les calibrages des thermométres il s'agit de differences de volume. On transporte des colonnes de mer- cure le long du tube et on évalue les excés de ces colonnes sur les parties de F'échelle, dont les traits sont supposés parfaitement équidistants. Les équations de condition deviennent les mémes que celles dans F'étalonnage des régles, et le calcul s'exécute de la méme maniére. Lorsqu'on change F'échelle idéale, on doit cependant considérer les variations de calibre dans le tube. Si une exactitude compléte est HOI BEToch, Lie: pj 34. S)URGNps da 34 A. F. Sundell. (LIX demandée, on doit donc se servir de la formule rigoureuse construite par M. Benoit). 27. Enfin, nous devons donner une notice historique. Le calibrage scientifique des thermométres semble dériver des premiéres expériences de cette espéce par G. G. af Hällström, professeur å F'université d Åbo, puis de Helsingfors. Ges expériences sont exposées dans une disserta- tion?) en 1823 publiée par E. Bergenheim (depuis arche- véque de Finlande) sous la surveillance de Hällström. On ne fait usage que d'un nombre de colonnes qui sera suffi- sant pour trouver les corrections. On ne trouve donc pas FI'erreur moyenne d'une observation, qu'on doit adopter par estimation. Cette erreur une fois estimée, on peut calculer les erreurs des traits différents par les formules générales. Ainsi, M| Weinstein?) a donné les erreurs lorsqu'on a calibré avec une seule colonne. Ces erreurs sont trés inégales entre elles et bien grandes au milieu de F'échelle. Les inégali- ' tés deviennent le plus petites possibles pour la méthode avec toutes les colonnes mentionnées auparavant. 1) L. ce. p. C. 68. 2) Anmärkningar angående thermometrars förfärdigande och bruk, under inseende af G. G. Hällström utgifna af E. Bergenheim. 3) B. Weinstein, ll. c. II, p. 236, 238. ER äh ilh 2 ANT SSE VANN er Nä HAr das be I : > (fp Ga 2 TABLES. n=3 n=4 2 Ke å 1,333333 1,500000 —-1,600000 —0,200000 1,150000 NDE=5 2 3 4 2 1,714286 <+0,428571 ++0,142857 =1,750000 1,357143 0,119048 1,084127 n=38 2 3 4 5 |[1,777778 0,555556 0,333333 0,111111 1,486111 0,291667 0,097222 1,232143 0,077381 2 Note sur les erreurs probables. I. Coefficients (n+2)q,;- 35 n=5 2 3 1,666667 = 0,333333 1,266667 VE 3 4 0,500000 = 0,250000 1,428571 — 0,214286 1,162698 n=9 3 4 5 1,800000 0,600000 0,400000 0,200000 1,533333 0,355556 0,177778 1,292593 0,146296 1,053571 == 40) 2 3 4 1,818182 0,636364 0,454545 1,572727 0,409091 1,345118 5 0,272727 0,245455 0,207071 1,161742 1,108862 6 0,090909 0,081818 0,069024 0,053914 1,037019 36 ät 22 33 44 55 66 Hö 88 99 1010 1111 31 22 n=11 1,8333333 1,6060606 1,3909091 1,2107744 1,0776936 n=16 1,8823529 1,7169118 1,5508987 1,3980042 1,2646996 1,1548921 1,0713456 1,0162606 0,0 0,0 0,0 0,5 ih A. F. Sundell. n=12 1,8461538 1,6346154 1,4310412 1,2556333 1,1186946 1,0270772 n=17 1,8888889 1,7320261 1,5735294 1,4260621 1,2955369 1,1854703 1,0983042 1,0359397 III. N=2 4 3 1 2 n=13 1,8571429 1,6593407 1,4664225 1,2964535 1,1584238 1,0581245 n=18 1,8947368 1,7456140 1,5940259 1,4517508 1,3242299 1,2146576 1,1252178 1,0575784 1,0131316 2 il 3 4 41 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,4167 0,0833 32 Coefficients y;,- il II. Coefficients (n—+2)q;;- n=14 1,8666667 1,6809524 1,4978022 1,3335470 1,1961511 1,0906144 1,0206503 n=19 1,9000000 1,7578947 1,6126706 1,4753354 1,3509274 1,2423713 1,1516400 1,0802161 1,0293133 RA SE (LIX n=15 1,8750000 1,7000000 1,5257937 1,3672772 1,2315934 1,1231324 1,0450688 n=20 1,9047619 1,7690476 1,6296992 1,4970482 1,3757842 1,2686035 1,1773033 1,1032160 1,0474142 1,0108238 51 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,35 0,10 0,05 42 33 0,30 PRE LU ÄN vd SÅ N:o 14) Note sur les erreurs. probables. SVA n=4 aa 2 3 . 5 6 61 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 52 0,3000 0,1000 0,0667 0,0333 43 , 0,2625 0,0708 n=85 Je 2 3 2 5 5 i rd 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0.0000 0,0000 62 0,2619 0,0952 0,0714 0,0476 0,0238 53 0,2333 <0,0714 = 0,0524 44 0,2143 n=6 FRE ARR LeCER Ta ABL Re a stR 81 0,0000 —0,0000 —0,0000 0,0000 —0;0000 0,0000 -0,0000 0,0000 72 0,2321 — 0,0893 — 0,0714 = 0,0536 = 0,0357 = 0,0179 63 0,2098 —0,0699 0,0275 —0,0402 54 0,1927 —0,0572 == ilh S ; 17 6 5 Ad 2 1 3 4 5 ON 1 8 | 91 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 82 0,2083 0,0833 0,0694 0,0556 +0,0417 +0,0278 0,0139 73 0,1905 0,0675 +0,0556 0,0437 0,0317 64 0,1757 0,0556 0,0465 dd 0,1667 (NE Ah 10 9 SPOT 5 4 3 2 1 5 6 1 8 9 10 101 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 92 0,1889 0,0778 0,0667 0,0556 0,0444 0,0333 0,0222 0,0111 83 0,1743 0,0646 0,0549 0,0451 0,0354 0,0257 74 0,1616 0,0539 0,0461 0,0384 65 0,1527 0,0473 A. F. Sundell. 38 00000 9L00'0 00000 IT (c 16000 0000'0 OT G 8L10'0 TS10'0 00000 OT £ GLz0'0 L$60'0 Lz60'0 00000 6 T 26600 £650'0 €Lz0'0 00000 8 LÅ 08£0'0 08£0'0 7IE0'0 £0£0'0 00000 8 c c0F0'0 88£0'0 PLE0'0 $9£0'0 00000 L 9 10500 76600 88£0'0 £8£0'0 6L£0'0 00000 L 9 S6ET'0 L8S0'0 90900 00000 L/ 6 L6FI'O 9190'0 9£90'0 00000 Ld 8 9L a 8 76 6810 € 01 c890'0 165910 GIT 00000 —-0000'0 00000 TITGI ör uv 99 é ; GL 78 90970 £6 LöL0'0- LELT'O c 01 00000 00000 00000 [SL ; a | Ne Note sur les erreurs probables. 39 IV. Coefficients y;;- Vu==9 VE HU) N==S1A ERS 0,1474 0,1374 : 0,1286 0,1208 0,1140 0,1387 0,1298 0,1220 0,1150 0,1088 0,1304 0,1225 0,1155 0,1093 0,1037 0,1235 0,1163 0,1099 0,1042 0,0990 0,1184 0,1114 0,1053 0,0999 0,0950 0,1154 0,1081 0,1019 0,0966 0,0919 0,1000 0,0944 0,0896 0,0882 n=16 U=7/ [IEI === (09) N=20 0,1078 0,1023 0,0974 0,0929 0,0887 0,1032 0,0982 0,0936 0,0895 0,0857 0,0986 0,0940 0,0899 0,0860 0,0825 0,0944 0,0902 0,0863 0,0827 0,0795 0,0907 0,0867 0,0831 0,0798 0,0767 0,0876 0,0838 0,0804 0,0772 0,0743 0,0853 0,0815 0,0781 0,0750 ; 0,0722 0,0838 0,0799 0,0764 0,0733 0,0705 10 10 0,0789 0,0753 0,0721 0,0693 1111 0,0714 0,0684 Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 15. Några undersökningar öfver koppar- sulfatelement. | Af L. W. ÖHOLM. Med en fig. i texten. Den äldsta normalen för bestämmandet af den elektro- motoriska kraften är ju det så kallade Daniells elementet, hvarför ock de vid vissa kemiska reaktioner alstrade poten- tialdifferenserna tidigare ofta uttrycktes i »Daniell». Detta element har därför egnats särskildt intresse och en mängd ' undersökningar föreligga om detsamma. Det var ju under: större delen af 1800-talet den enda konstanta cell man kände. Den EMK alstrande kemiska reaktionen är som bekant Zn +— Cu SO, — Cu + Zn SO, och elementet är Cu |Cu SO, — Zn SO, | Zn. Det egnade sig ock Ännstone i ett afseende väl som normal, enär dess temperaturkoefficient är liten och späån- ningen ungefär 1 volt. Emellertid visa mätningarna att EMK hos vid olika tillfällen sammansatta celler dock skilja sig afsevärdt från hvarandra och ej heller förblifva konstanta. Differenserna och förändringarna bero väl i främsta rummet på kemiska företeelser vid Cu-polen. Spänningen stiger då 2 L. W. Öholm. (RA kopparn oxideras 1). Därför kan ej heller en cell af den typ Mac Intosh?) föreslagit till normal hålla sig konstant. Så snart större fordringar måste ställas på en normalcells konstans och reproducerbarhet, kunde ej Daniells elementet mera fylla sin gamla plats som normalelement. Det är dock möjligt att användandet af Zn- resp. Cu-amalgam i stället för de rena metallerna skulle leda till en användbar normal, ifall åt densamma kunde gifvas en lämplig form. I och med införandet af Clark-normalen, zinksulfatele- mentet, blef ofvananförda cells ena hälft mycket noggrant undersökt mot en kvicksilfverpol (Hg,SO,|Hyg). Härvid användes dock zinkamalgam i st. f. ren eller amalgamerad zink. Tills vidare har den andra hälften i detta afseende endast ytligt behandlats. Mac Intosh 3) har gjort några mätningar öfver elementet Cu|CuSO,. aq|/Hg.SO,JHg för att undersöka huruvida det skulle egna sig som normal. De af honom sammanställda cellerna voro dock ej fyllda med: CuSO ,-kristaller och mättad lösning utan använde han endast vid hög temperatur mättad CuSO,-lösning. (Se vi- dare härom sid. 10—11). Likaså har C oh en”) isamband med en undersökning öfver Daniell-elementets termodynamik gjort några bestämningar öfver samma element (Kette IV) och därjämte under en kortare tid undersökt två celler af typen Cu 12 24 amalg. |CuSO |Hg,SO |Hg, där kopparn så- lunda var ersatt med 1292, amalgam. De båda senare ele- menten lämnade med hvarandra rätt väl öfverensstämmande resultat. Vid 15” t. ex. utgjorde spänningen 0,3533 volt med en differ. om ?/,, millivolt. Huru dessa celler skulle för- hållit sig under en längre tid framgår ej aft mätningarna, då de omfattade endast två dygn. I det följande skall därför redogöras för några resultat 1) Z. f. Elektroch. 9, 431 (1903). Phil. Trans. Roy. Soc. 176, 800 (1885). 2) Journ. phys. chemistry 2, 185 (1898). Proc. Roy. Soc. 62, 117 (1897) Se äfven efterföljande mätningar med ren «Cu-pol. sid. 10. Ae +?) Z. f. phys. Chemie 60, 706 (1907). FOS ERA. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 3 erhållna vid en undersökning af hvad vi kunna kalla koppar- sulfatelementet, d. v. s. kombinationen Cu resp. Cu. amalg.|CuSO,—Hg2SO,|Hyg. Undersökningen ansluter sig till några af förf. tidigare utförda, hvilka gällde olika Cd-kombinationer 1). Dessa resulterade bland annat däri att ej blott kadmiumsulfatcellen af normaltyp visar de för en normal nödvändiga egenska- perna, utan äfven ett flertal andra, främst kloridcellen, läm- nade en väl definierbar elektromotorisk kraft, som under lång tid höll sig oförändrad. Det var därför af ett visst intresse att söka utröna huru en CuSO,-cell, främst af nor- maltyp, skulle förhålla sig. I anförda arbete hafva såväl mätmetoden som elementens form och sammanställning noggrant beskrifvits, hvarför dessa omständigheter här kunna förbigås, då vid efterföl- jande undersökning samma förfaringssätt följts. Några fakta må dock beröras och bör härvid genast påpekas att till följd af kriget ej så godt material för elementens upp- byggande erhållits som önskvärdt varit. Den använda kopparn var elektrolytiskt framställd och af Kahlbaums fabrikat, likaså sulfatet CuSO,.35 H,0, hvilket därtill några gånger omkristalliserades. Kvicksilfret renades på vanligt sätt och underkastades slutligen dubbel destilla- tion i vacuum. Det begagnades för såväl kvicksilfverpolerna som för framställning af kopparamalgamet och merkurosul- fatet. Sulfatet erhölls helt enkelt genom svag upphettning af kvicksilfver och ren koncentrerad sval velsyra på vattenbad. Det utkristalliserade saltet renades och bearbetades därefter under en längre tid i mortel med destilleradt vatten. Vid beredningen af pastamassan fölide en ytterligare bearbet- ning med kvicksilfver och den CuSO,-lösning, med eller utan fast salt, hvarmed cellen i fråga skulle fyllas. Detta kvicksilfversulfat användes dock endast vid uppbyggandet af elementen af den senare undersökningsserien (se sid. 18). Tv Aeta Soc: S. entiarum Fennice. Tom XLI n:o 1, (1912): 4 L. W. Öholm. CETX För elementen af den förra hade jag ännu tillgång till Kahl- baums preparat. Kopparamalgamet framställdes elektrolytiskt, hvarvid i hufvudsak följdes ett förfarande tidigare beskrifvet' af Cohen2). Dock användes nu något lägre strömtäthet för att den utfällda metallen under utfällningstiden väl skulle hinna diffundera in i kvicksilfvermassan. Alltför hög ström- styrka kan lätt gifva upphof till ett metalliskt eller pulver- - formigt kopparlager ofvanpå kvicksilfverytan eller till klum- par i själfva massan. Då erhålles ej ett amalgam af homogen beskaffenhet och bearbetas det mekaniskt afskiljes städse en del af kopparn. Vid användandet af tillräckligt svag ström kan denna olägenhet i hufvudsak undvikas. Dock föreföll det som om kopparamalgamet ej ens i detta fall skulle vara fullt homogent och efter någon tid uppträdde städse en tunn kopparhinna på dess yta. Denna uteblef dock, löstes tydligen, då amalgamet var täckt af en CuSO ,-lösning. Kopparhalten : utgjorde vid den förra undersökningsserien 12 924, vid den senare 10 926. I nyss anförda arbete (sid. 718) har C oh e Rh påvisat att EMK är oberoende af amalgamets koncentration inom intervallen I 2£—16 924. Hans rmmätningar äro dock ej tillräckligt noggranna för att alldeles säkert fastslå detta för- hållande. Emellertid finner man att en spänningsdifferens, om sådan öfverhufvud förekommer, mellan 12 92, och 10 9, Cu måste vara ytterst minimal. De 1 det följande anförda mätningarna utfördes med samma potentiometer och med samma Weston-normal och galvanometer, hvilka användes vid undersökningen af kad- miumelementen. De flesta celler af den första serien sam- manställdes i början af mars 1915 och deras elektromotoriska förhållande förföljdes under ungefär tre månader genom dag- liga mätningar. Hela tiden voro cellerna i en termostat, hvars temperatur kunde hållas konstant på en tiondedelsgrad när. De temperaturer, vid hvilka undersökningarna utför- des, lågo i närheten af 10, 15, 17, 20, 25 och 30 grader; Innan termostatens värmegrad höjdes eller sänktes med ungef. 5” UPN cAT Sid: FL AR Wigg ; K å Pn JUR FERAO ON A. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 5 gjordes mätningar vid ifrågavarande temperatur under en tid af minst två dygn. Därjämte utfördes ett par bestäm- ningar under två dygn med några celler ställda i isvatten. BÖDKNISEE. 4CESIelr Le MA FINS ET: Hela antalet Cu-sulfatelement af denna serie var 13. Af dem voro elementen A, B, C och D af vanlig normaltyp d. v. s. de voro fyllda med CuSO,-kristaller och mättad lös- ning. Cu-polen hos A, B och C var 12 2, amalgam hos D en ren koppartråd. Cellerna I—IX innehöllo såsom af det följande framgår utspädda CuSO,-lösningar 1 — till 2/,,, mol. normala. I efterföljande tabeller ingå en del af mätningarna och anföres tid, temperatur och volttal. För diskussionen om elementens förhållande och vid beräknandet af temperatur- koefficienterna hafva alla under de tre månaderna samlade observationsresultat beaktats. Elementen af normaltyp. Elementet A. Dag te volt Dag t? volt HEN2 20.0 0.35046 IV 20 19.75 0.35042 10 19.8 35045 21 25.0 34707 15 14.8 35356 22 25.0 34704 18 20.0 35030 24 29.9 34373 22 24.8 34726 28 24.9 34708 24 29.9 34376 + 19 34970 26 24.7 34730 Vv 1 20.05 35023 > AA 35049 3 16.7 35242 28 13.7 35432 (I 14.7 35351 Vg 13.0 35332 9 10.4 35610 11 12.3 35507 21 17.3 35201 1200-4 10.8 35593 28 i is under 36140 15 9.3 35684 2 dygn. 36142 17 14.3 35354 L. W. Öholm. (RIX Sättes Es,” = 0,35030 volt, erhålles vid beräkning enligt minsta kvadratmetoden ur ofvanstående och öfriga utförda observationer följande temperaturformel för cellen A. E, = 0,35030—0,00064 (1—20”) — 0,0000025 (t—20?)2. Öfverensstämmelsen mellan de enligt denna formel beräk- nade och de observerade värdena är rätt god, hvilket fram- går af följande: ber. obs. ; 10,4” 0,3562 — 0,3561 volt Spänningen höll sig i 14,8 0,35356 — = 0,35354 >» det närmaste konstant. 17,0 0,35220 0,35221 » Under första veckan ef- 20,0 0,35030 0,35030 » ter sammanställningen 25,0 0,34704 0,35704 » aftog den dock med 29,9 0,34372 0,34373 » ungef. 0,00015 — och "under därpå följande två månader med un- gef. 0,00004 volt. Elementet B. Dag t? Volt | Dag 1 | Volt III 20 "19.5 0.35054 | IV 21 25.0 | 0.34684 22 24.8 34720 22 24.9 34689 18 20.0 35026 24 29.9 34351 24 29.9 34370 28 24.9 34681 25 24.6 34727 28 19.1 35012 26 19.7 35039 29 20.1 34997 28 13.6 35413 Vie dt 20.05 34997 IV 9 15.0 + 35325 3 16.7 35222 11 AS 35490 14.7 35332 12 10.8 35583 9 10.4 35640 15 9.3 35669 27 Lys 35166 17 14.8 35335 28 Jiis under 36500 — 18 10.2 35602 | 2 dagar 36550 (SS LA FÅ Ua tr EE no kV MS [SER Rae « q HI AN Fö J . N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 7 EMK hos denna cell, hvars spänning var något lägre än den hos cellen A, aftog under 2 månader med ungef. ?/,, millivolt. Endast i isvattnet framträdde en högre potential- differens. Tages som sannolikt medelvärde för 20” 0,35010 volt, erhållas emellertid samma temperaturkoefficienter som för elementet A. E; = 0,35010 — 0,00064 (1—20”) — 0,0000025 (1—20”)2. & De enligt denna formel beräknade värdena öfverensstäm- ma väl med de observerade. Er ; ber. obs. NE; 10527 0,3561 0,3560 E 14,8 0:303307 1, 210;93980 a ; 20,0 0,35010 0,35010 i 25,0 0,34684 0,34684 | 295 0,34352 0,34351 Elementet C. Dag Le Volt Dag Lä Volt . | : III 18 20.0 0.34986 IV 22 24.9 0.34655 20 19.5 34992 24 29.9 34323 22 24.8 34653 28 24.9 34633 23 29.95 34334 28 19.1 34984 25 24.6 34670 VS 20.05 34966 26 19.7 34978 3 16.7 35162 : 28 13.6 35344 7 14.7 35270 5 IN 9 15.0 + 35274 9 10.4 35592 ; | 12 10.8 35522 G 17 14.8 35296 27 i is 36717 20 19.75 34994 36729 CC 21 FAO SAGAT SU Denna cell utvisade större ojämnheter vid mätningarna 3 än A och B. Spänningen föreföll att hafva sjunkit med 1 till 2 tiondedels millivolt under två månader och var den 8 LÄNVTOROlG. (LIX därjämte ungef. 0,0005 volt lägre än hos A. Detta element utvisade sålunda det lägsta volttalet. På grund af de uppträdande ojämnheterna kan värdet för 20” ej med säker- het fastslås. Väljes talet 0,34978 volt och utföras beräkningar enligt den för A och B gällande temperaturformeln E, =0 ,34978—0,00064, (1—20”) —0,0000025 (1—20”)? erhållas följande värden ber. obs. 10,4? 0355 0,3558 ASS 30304 32296 20,0 ,3498 ,3497—,3498 25,0 ,34652 ,34647 29,9 ,34320 ,34323 Öfverensstämmelsen är sålunda sämre än för A och B tv här uppträda differenser på närmare 2/,, millivolt. Hvarpå detta beror är svårt att afgöra. Cellen sammanställdes sam- tidigt med B och med användandet af alldeles samma rea- genser. Såsom af det föregående framgår var spänningen hos de tre här anförda Cu-elementen af normaltyp under den tid af tre månader mätningar utfördes tämligen konstant, särskildt då man ihågkommer att inga speciella försiktighets- mått vidtogos för deras sammanställning. Dock framträder hos dem alla ett svagt aftagande af EMK särskildt under tiden närmast efter uppbyggandet. De utvisade ej helHer all- deles samma volttal, fastän sammansättningen bort vara den- samma. Detta kan väl främst bero på någon olikhet i amal- gamet. Cellen A hade sålunda vid 20” den största EMK ungef. 0,3503 — B åter 0,3501 — och C endast 0,3498 volt. Differenserna utgöra visserligen blott tiondedels millivolt men äro dock tillräckligt framträdande. Samma tempe-. raturformel synes emellertid gälla för alla tre. Hvad cellernas förhållande för öfrigt vidkommer in- ställde sig EMK vid större temperaturförändringar ej all- deles snabbt. Detta framgår af försöket den 28 april då ÅA. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 2 värmegraden hastigt sänktes från 24,9” till 19,1”. Därvid erhölls för A spänningen 0,34970 i st. f. 0,35089, för B 0,35012 i st. f. 0,35069 och för C 0,34984 i st. f. 0,35037. Vid så bety- -- dande temperaturförändring måste flera timmar förgå, innan systemet antagit den värmegraden i fråga motsvarande jämn- vikten. Mätningsresultaten äro emellertid ej sämre än de, som erhöllos vid de första undersökningarna öfver t. ex. zink- eller kadmiumsulfatnormalerna, och intet synes åtminstone tillsvidare tala emot att i frågavarande kom- - bination skulle, sammanställd med iakttagande af alla de försiktighetsmått, som måste följas vid uppbyggandet af t. ex. Westonnormalen, kunna tjänstgöra som normal d.v.s. lämna en alldeles bestämd elektromotorisk kraft. | Såsom redan anfördes har Cohen utfört några mätningar öfver tre stycken af honom för en undersökning af Daniell- elementets termodynamik sammansatta Cu-celler af samma typ som cellerna A, B och C. Om vi jämföra de af honom anförda värdena !) med dem Jag erhållit vid motsvarande värmegrader, är Ööfverensstämmelsen nästan fullständig, om man beaktar cellen A:s värden. Men tagas alla mätnin- gar med äro de af mig funna spänningarna en eller par tion- dedels millivolt lägre. Härvid är dock att observera att Cohens resultat äro afrundade till fyra decimaler och att hans mätningar sträcka sig endast öfver en tidrymd af två dygn. Man kan sålunda af dem ej draga någon slutsats angående elementens förhållande under en längre tid. Un- der de två första dagarna efter sammanställningen utförde jag inga bestämningar och det visade sig genomgående att spänningen något aftog särskildt under den första tiden. filknersid, 724. 10 b. WS Obolm: | (EIGA Elementet D (Cu-pol). Dag is Volt be SR Dag te Volt | HI 24 29.9 0.34817 IV 24 29.9 0.34767 206-06] 24.7 35175 28 24.9 35101 26 19.7 35540 28 tl 35534 28 13.6 36002 29 20.1 35424 IVALES 15.0 + 35800 Vv 1 20.05 35419 11 10.2 36120 3 16.7 35615 16 14.75 35796 // 14.7 35714 17 14.80 | 35798 PAN kan 35380 20 19.75 35465 28 i is under 37682 — NGN FR SNES 35113 | 2 dygn 37686 Elementet D, hvars negativa pol utgjordes af en koppar- tråd, lämnar sålunda en högre elektromotorisk kraft än cellerna med 12 2, amalgam. Skilnaden är ungefär 4 millivolt. Spän- ningen os detta element aftog småningom under hela observationstiden, under förra hälften med i det närmaste 0,0006— vid 25” och under den senare med ungefär 0,0008 volt vid 15”. Äfven här är temperaturkoefficienten negativ —0,0007 a —0,00075 v/grad utom vid låga värmegrader 0”—10”, där den förefaller att vara något större. Dessa sistnämnda mätresultat äro dock osäkra och äfven vid högre temperaturer gaf cellen ofta varierande värden, hvarför ingen säker temperaturformel kan uträknas för detta element. Också denna undersökning utvisar sålunda att den af Mac Intosh?!) föreslagna normalen ej är användbar. Att spänningen varierat betydligt äfven hos de af honom sam- mansatta cellerna framgår af resultaten. Sålunda erhöll -: han t. ex. högre värde på EMK vid 17,5” än, vid 170: tase än temperaturkoefficienten är negativ. Han tror att spän- ningen blifvit konstant sedan tio dagar förflutit efter sam- manställningen, hvilket dock ej torde varit fallet. Jämföras FJ LT ENE A rt : £ Cd "DM ' 5 A. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. a de här funna värdena på detta elements EMK med dem Mc > Intosh erhållit, visar det sig att hans värden öfverstiga mina med 0,005 volt, hvilket väl beror därpå att han ej hade cellerna fyllda med kopparsulfatkristaller. Tempera- turkoefficienterna äro ungefär desamma. Sättes 2 2 äT 0,00072 dE och beräknas detta elements kemiska energi i cal. så erhålles 26048 cal. En termokemisk kalkyl ger (se härom närmare sid. 23) 26107 cal. Öfverensstämmelsen är sålunda synnerligen god, då man måste beakta att cellen lämnade något vari- abla värden på spänningen. Elementen innehållande utspädda lösningar. De i det följande anförda kopparsulfatcellerna innehöllo: I 1—; II 0,5—; III 0,25—; IV 0,1—; V 0,05—; VI 0,025—; NIE 0:0f===VTER- 0:005==7 och. "EX 0,0025" "mol; normala CuSO,-lösningar. Den negativa polen vari alla 12 2 kop- paramalgam. För öfrigt voro de sammanställda alldeles som motsvarande kadmiumelement 1). Af de under mars, april och maj utförda mätningarna anföras här en del. Sju: ses” SId;r20: 12 L. W. Öholm. (LIX Elementet I (1 CuSO)). Dag 0 Volt | Dag te Volt III 10 19.8 0.35475 IV: 12 10.8 0.35814 12 20.4 35452 20 19.75 35463 14 12:2 35760 21 25.0 35264 18 20.0 35452 24 29.9 35072 21 24.5 35298 28 24.9 35274 23 29.95 35089 28 19.1 35500 26 24.7 35282 Vä 20.05 35455 26 19.7 35468 6 14.8 35660 28 13.6 35700 — | 9 10.4 35854 IN SAS 15.7 35618 28 i is- 3620 — äl 12.3 35747 vatten | — 3633 Elementets spänning förblef konstant under hela un- dersökningstiden. Det inställde sig snabbt vid temperatur- variationer, hvilket framgår af försöken den 26 mars och den 28 april. EMK aftager med stigande temperatur. Tem- peraturkoefficienten är 0,00037— å 38 volt/grad. Vid låga värmegrader något större. Det sannolika värdet Es,” = 0,35459. Elementet: IT (35 CuSO): Dag SAN Volt Dag ' | De Volt III 10 19.8 0.36224 IV 12 10.8 0.36540 12 20.4 36202 20 19.75 36207 14 12.2 36475 21 25.0 36017 | 18 20.0 36213 24 29.9 35830 | 21 24.5 36055 28 24.9 36016 23 29.95 35852 28 19.1 36222 26 24.7 36043 VEN 0:05 36191 26 19.7 36218 6 14.8 36388 28 13.6 36434 9 10.4 36595 1VI08 15.7 36352 28 i is- 3700 — 11 12.3 36476 vatten | — 3704 ÅA. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 13 EMK aftog något under dessa månader med ungef. 0,0002 volt. Eljes förhöll sig denna cell såsom den föregående. Temperaturkoefficienten är något lägre 0,00035— aå 36 volt/grad. I fall man beaktar elementets spänning mot slutet af undersökningstiden, kan Es,” sättas = 0,3620 volt. Elementet III (Y,CuSO)). & | Dag t? Volt Dag t? Volt | ( | 4 HI 10 19.8 0.36950 | IV 12 10.8 0.37325 så 12 20.4 36924 20 19.75 36923 SN 14 1320 v-S7184 21 25.0 — 36738 Er 18 20.0 36935 24 29.9 36555 21 24.5 36788 28 24.9 36740 23 29.95 36583 28 19.1 37004 26 24.7 36771 Nefyed 20.05 36906 ; 26 19.7 36954 6 14.8 37170 . 28 13.6 37226 9 10.4 37466 IVER 15.7 37081 28 | iisvat- 3805 — er 11 12.3 37242 ten — 3808 Spänningen har aftagit med ungefär 0,0003 volt. Tem- peraturkoefficienten utgör 0,00034— å 35 volt/grad. Under senare delen af undersökningstiden var i medeltal Ex? = 0,3692 volt. Eillementet FV5(f/40- GCuSO): ; ; Dag | Lig Volt Dag Äg Volt ; I HI. 6 NER 0.37970 HIN720 24.7 0.37832 ; 10 19.8 37962 | 26 KOL 37990 sl 12 20.4 37952 LYS 15.7 38108 15 14.8 38106 | 10 12:53 38190 18 20.0 | 37968 | 15 SJR 33268 20 19.6 | 319704 | 17 14.8 38130 ; = SR | IUS28 I Elementet skadat. 23 AU BYTE 37650 | ad N OR EA 14 L. W. Öholm. (TING EMK tilltog något med ungef. 0,0001 volt. Temperatur- koefficienten i medeltal 0,00030— å 32 volt/grad. Det sanno- ika vVArdet Aso NOSA KANO TE EllementetisVäst5o —CTSO): Dag ar Volt | Dag ig Volt III 10 19.8 0.38899 IV 20 19.75 0.38831 12 20.4 38880 21 25.0 38669 14 12.2 39065 24 29.9 38503 18 20.0 38853 28 24.9 38687 21 24.5 38730 28 19.1 38860 23 29.95 38566 29 20.1 38829 26 24.7 38736 ÄR 20.05 38836 26 19.65 38854 6 14.8 38965 28 13: 38978 9 10.4 39067 IV. 9 15.0 + 38965 28 i isvat- STERN 11 12.3 39024 ten — 3940 12 10.8 39055 EMK förefaller att hafva aftagit något, under den senare hälften vid 20?. af undersökningstiden med De tillfälliga variationerna voro ofta betydande. 'Temperaturkoefficienten 0,00028— a 30 volt/grad. ungef. 0,0001 volt Es,” = 0,3884 volt. Varierade mellan värdena 0,3885 och 0,3883. Bllementet "VT (2/10 CHaSO)- Dag VP Volt Dag 127 IN. TA 19,9 0.39736 IH318 20.0 | 5 105 39734 22 24.8 6 EE 39698 24 200 12 20.4 39580 26 19 Volt 0.39585 39392 39212 39564 EC. N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 15 - Elementet stjälpteitermostaten och förändrades troligen. Spänningen föreföll att sjunka och i början på april gick den starkt ned. - Af de utförda mätningarna erhölls en un- gefärlig temperaturkoefficient 0,0002 volt/grad och värdet Brors 0:3000-3 053970: volt. FlementelsavV.I (2400 GCuSO): I | Dag | TO | Volt | Dag t? i Volt | 5 IT: 5 19.7 0.40901 IV 10.2 0.40954 — | 6 19.9 40832 12 10.8 40951 10 19.8 40595 20 19.8 40844 11 20.5 40717 21 25.0 — 40752 14 12.2 40885 24 29.9 40658 18 20.0 40773 28 24.9 40760 20 19.6 40789 Ve 20.05 40829 2 24.5 40697 6 14.8 40902 | 23 29.95 40600 9 10.4 40960 | 26 24.7 40738 27 17.2 40843 26 19.7 40855 28 i isvat- 4104 — IVARS 15.0-+1] 40907 | örten 4 mfl, 4105 Spänningen aftog hastigt under de första veckorna men visade senare åter en tendens att stiga. Variationerna voro därför betydande och temperaturkoefficienten kan endast kvalitativt bestämmas. I närheten af 20” är den ungef. 0,00015— å 20 volt/grad. Äfven spänningsvärdet för 20? blir tämligen osäkert. Det kan i medeltal sättas E,,” = 0,4081. Varierade mellan 0,4077 och 0,4083. 16 L, W. Öholm. (LIX Elementeét VIII (/500 CuSO))- Dag | 1 | Volt Dag ER Volt IT 6 19.9 0.41554 IV 12 10.8 0.41598 10 19.8 41530 20 19.8 41418 12 20.4 41482 24 29.9 41093 14 192 41642 28 24.9 41205 18 20.0 41583 Vad 20.05 41245 22 24.8 41503 9 10.4 41355 23 29.95 41401 27 17.2 40166 26 24.7 41520 28 | i isvat- 4150 — 26 19.7 41588 ten — 4160 ne 15.0 +] — 41602 Då lösningarna blifva mycket utspädda, blifva ock mät- ningarna osäkra. Sålunda hafva här liksom vid föregående och efterföljande cell uppträdt betydande variationer i spänningen. Därjämte har EMK hos detta element starkt aftagit från och med slutet af mars. Det är därför svårt att erhålla något säkert begrepp om temperaturkoefficientens storlek. Den torde något öfverstiga 0,0001 volt/grad. För spänningen vid 20?” har valts ett värde som hölls tämligen konstant en tid efter sammanställningen nämligen Es, = 0,4158 volt. Elementet IX (/,00 CuSO))- Dag RR Volt Dag 12 Volt | UI 6 19.9 0.4223 ING al 25.0 0.4215 18 20.0 4199 24 29.9 4199 22 24.8 4190 Mä! 20.05 49224 23 30.0 — 4185 11 10.5 4230 IV:G 8 15 4238 28 i isvatten 4240— 11 FO: 4240 430 Angående detta elements förhållande gäller detsamma som nyss anfördes vis a vis cellen VIII. Temperaturkoeffi- q LA N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 17 cienten är liten, mindre än 0,0001 volt/grad. Es,” = 0,4224 volt” (ungef.). d Af nyss anförda mätningsresultat framgår att EMK hos —- CuSO ,-cellerna innehållande utspädda lösningar stiger kon- — tinuerligt med utspädningen. Denna stigning framgår ur nedanstående sammanställning af värdena för 20? och ur den med tillhjälp af dem dragna kurvan. I tabellen äro äfven temperaturkoefficienterna angifna. De äro genomgå- Je ende negativa och deras absoluta värden aftaga med stigande Lo utspädning. Temperaturens inflytande på spänningen blir JE . . er ec . ev E sålunda desto mindre ju mer förtunnad lösningen är. PÅ £ Ele- Volt 20? Temperatur- + men koeffic. É Jå I | 0,3545 | — 0,00037 II 3620 35 II 3692 34 IV 3797 30+ Vv 3884 30— VI 3960 20 VII 4081 20— VII | 4158 104 IX 4224 10— Å j. Gow Ög t- G25- 9,5. FRA . 2 sd 18 L. W. Öholm. (TI É Kurvans form utvisar att spänningens beroende af kon- centrationen måste kunna anges genom en exponential- funktion. Tillämpa vi härpå den vanliga formeln, som utsä- ger att potentialen är proportionell med log. för koncentra- ' tionen E=a log n+b där E är elektromotoriska kraften, n lösningens normalitet och a och b konstanter, erhålles följande sammanställning: (Utgå vi från cellen I blir b=0,3545. Som medelvärde för a erhålles ungef. —0,026; det blir för koncentrerade lösningar något mindre, för utspädda åter något större). RT ARR Öfverensstämmelsen mellan a E ber. | Eobs. Epe "Och Eco, är sålunda als mänhet rätt god. De största af- 1 0,3545 | 0,3545 vikelserna nå ej 0;,26. 0,5 3623 3620 Betrakta vi cellerna med ut- 0,25 3701 3692 spädda lösningar ur koncentra- - 0,1 3805 3798 tionselements synpunkt och till- 0,05 3883 3884 lämpa härpå den Nernst'ska lik- 0,025 3961 3960 heten 0,01 4065 4080 RT & 0,005 4143 4158 | | BEDRE fö 0,0025 | 4221 4224 | & Ce samt välja c, och c, så att förhållandet är 10 så bör E för en tvåvärd elektrolyt vid 20” och oändlig utspädning vara ungefär 0,029 volt. Af de experimentella resultaten framgå värdena 0,026—-0,028 volt sålunda en mycket god öfverens- stämmelse, då vi måste beakta att CuSO, ännu vid 0,025— och 0,0025 mol. normala lösningar är långt ifrån fullständigt dissocieradt. Andra serien mätlningar. För att erhålla ett begrepp om dessa elements reprodu- cerbarhet och en kontroll på de utförda mätningarna lät jag studd. TIivanainen och Kainulainen sammansätta och mäta ett antal liknande celler under våren 1916. «4 VJ > OM SEN v A N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 19 De uppbyggde sålunda inalles 10 element. Tre — a, Pp, och y — voro af vanlig normaltyp fyllda med kopparsul- fatkristaller och mättad lösning. Hos « och 8 bestod den negativa polen af 10 2, Cu-amalgam, hos y åter af en kop- parstaf. Elementen a—yg innehöllo utspädda lösningar, 2/-—2/,, mol. normala och 10 2 Cu-amalg. pol. För öfrigt voro de sammanställda som de föregående dock med den skillnad att det använda merkurosulfatet var det af mig på tidigare anfördt sätt framställda preparatet. Mätningar utfördes hvarje dag under två månader. Af utrymmesskäl anföras ej här själfva mätningarna utan redogöres endast Si korthet för de resultat, till hvilka de ledde. Cellen «a. Spänningen höll sig hela tiden synnerligen konstant. Det sannolika medelvärdet för 20” blef enligt mätningarna E,,” = 0,35035 volt med en variation om + 0,00003 volt. En beräkning enligt minsta kvadratmetoden lämnade föl- jande temperaturformel E,= 0,35035—0,000644 (1—20”) —0,0000014 (1—20”)? volt: Huru väl de beräknade värdena öfverensstämma med de observerade framgår ur efterföljande tabell. Ber. Obs. 08: 0,35677 0,35677 14,7 SRV 20370 s 15,0 ARON Te 15 fal a 30302 20,0 30035 23035 | 2550) 34710 ,34710 30,0 sJÄDLE 34379 Öfverensstämmelsen är sålunda fullständig. Cellen 8. Fastän denna cell uppbyggdes samtidigt med &« och af samma material lämnade den dock ej en EMK identisk 20 | : EW. ÖHoln. 7, (KING med den förras. Spänningen hos 8 var hela tiden något lägre och den aftog därjämte under de fyra första veckorna med ungef. 0,1 millivolt. Senare förblef den konstant. Emellertid synes samma temperaturformel gälla äfven här. : Det sannolika värdet för 20? blef 0,34950 volt alltså 0,85 millivolt lägre än föregående cells. E,; = 0,34950—0,000644 (1—20”) —0,0000014 (1—20”)2 volt. Ofverensstämmelsen mellan beräknade och observerade värden är rätt god, då man måste beakta att spänningen under mätningstiden något förändrats. Ber. Obs. 10,0” 0,35580 9:58” 030070 15,0 35268 32266 20,0 34950 ,34950 25,0 , 34624 34620 30,0 34292 34293 Cellen y. (Cu-pol). Elementet förhöll sig i allmänhet som cellen D. Spän- ningen varierade betydligt, och EMK var omkring 0,004 volt högre än hos &« och p. Es,” ungef. 0,3540 volt samt temperaturkoefficienten —0,0007 volt/grad. Cellerna innehållande utspädda lösningar. Äfven efterföljande celler utvisade i det stora hela samma elektromotoriska förhållande som motsvarande element af den första serien och värdena på spänningarna för samma koncentrationsgrader öfverensstämma, så när som på några tiondedels millivolt, väl med hvarandra. Cellen a C/;-n: Cu SO,). EMK aftog småningom under hela mätningstiden med 0,0008-(15”) a 0,0007—(20”) volt. Sålunda var Es,” till OA N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 21 en början 0,3508— senare endast 0,3502 volt. Ett ungefärligt ' medelvärde blir 0,3505. På grund häraf är det ock svårt att bestämma temperaturkoefficienten. Den torde vara — — 0,00038— a —0,00040 volt/grad, möjligen något större vid — låga och mindre vid höga värmegrader. En cell med så koncentrerad lösning börjar i sitt förhållande närma sig elementen af normaltyp. Cellen b. (1-n Cu SO). ; Spänningen hos denna cell jämförd med I — 1:sta serien —o— var till en början något låg men den steg småningom 3 under en månad med 1,4 millivolt, så att värdet för 20” q blef ungefär detsamma som för cellen I. Härefter höll den 'sig i det närmaste konstant. Temperaturkoefficienten blef —0,00037 å 38 volt/grad och Es,” =0,35420 volt. Cellen c (2/;-n Cu SO). Också detta elements EMK tillväxte något (0,0002 volt) under de första veckorna.. Värdena voro mera variabla än hos föregående cell, hvarför ock temperaturkoefficienten blef osäker. Den varierade mellan —34 och —37 x 10? vid värmegrader omkring 20” således ungef. —0,00035 å 36 Soltjsrad.=-E30---—=0; 3020; samma värde som hos cellen IT — 1:sta serien. — Cellen d (2/,-n Cu SO). Spänningen var hela tiden något lägre än hos motsva- rande element III. Den aftog därjämte något, särskildt under de första veckorna med 0,6 millivolt. Det sannolika värdet för E,,” blef 0,3687 volt sålunda 0,5 millivolt lägre än EMK hos elementet III. Temperaturkoefficienten —0,00034 å 35 volt/grad. Cellen e (2/yo-n CuSO))- Mätningarna utvisade något variabla värden och ett svagt aftagande af spänningen med 0,6 millivolt under två RBS ER 22 L. W. Öholm. (LIX månader. Medelvärdet Es,” blef 0,3797 volt sålunda iden- tiskt med motsvarande elements af 1:sta serien. Temperaturkoefficienten —0,00031 å 33 volt/grad. Cellen :f (Fa Gu SO): Spänningen var till en början rätt konstant och mätnings- resultaten öfverensstämde i det närmaste med dem för cellen V. Sålunda erhölls E3,” =0,3885 volt och en temperatur- koefficient —0,00030 volt/grad. Under de två sista vec- korna af undersökningstiden sjörk EMK emellertid starkt — med 2 millivolt — troligen som följd af någon inre för- ändring i elementet. Cellen g (/,o-n Cu SO). EMK förblef rätt konstant. Till en början uppträdde visserligen ett svagt aftagande, som omedelbart följdes af motsvarande stigning. Dessa variationer voro dock! rätt obetydliga i jämförelse med dem som i allmänhet förefun- nos hos cellerna fyllda med utspädda lösningar. Spänningen var något högre än hos cellen VI2?). E;,” =0,3980 volt och temperaturkoefficienten — 0,00022 volt/grad. Jämföras med hvarandra resultaten af den första och andra undersökningsserien så framgår det att de i allmänhet väl öfverensstämma med hvarandra. Hvad först cellerna med utspädda lösningar vidkomma återfinna vi hos motsvarande element ej blott ungef. samma värden på EMK utan äfven samma temperaturkoeffici- enter. Också den senare undersökningsserien visar att koefficientens absoluta värde aftager med wutspädningen. För inemot 0,001— mol. nörmal lösning torde den blifva i det närmaste lika med noll. !) Såsom redan anfördes (sid. 15) skadades elementet VI redan kort efter sammanställningen, och de därur erhållna värdena äro synbart för små. Tillämpas på den senare serien likheten - E=a log n+b där b=0,3542 (cellen b) och sättes äfven här a=—0,026, så erhålles följande: n Eber. | Eobs. Söker man framtvinga en fullständig =: öfverensstämmelse 1,5 0,3497 öass mellan ber. och obs. värden 1 3542 3542 visar det sig att äfven här a 0,5 3620 3620 blir något mindre än —0,026 vid 0,25 3698 3687 koncentrerade, något större åter 0,1 3809 3797 vid utspädda lösningar. 0,05 3880 3885 0,025 3960 3980 En jämförelse med det teoretiska värdet 0,029 för kon- centrationselement utfaller ock gynnsamt, hvilket framgår af följande differenser: Dig fn ra 00255 AOI 0,5-n—0,05-n = 0,0265 >» 0.251 0,025-n. — 0,0293. > | Hvad slutligen elementen af normaltyp A, B, och C samt oe och 8 vidkomma må ännu följande framhållas. Värdena för 20” äro: ; AvE="0500301 volt Br 00101 2 SANNE a = 35035 » B = 34950 » Vi finna att öfverensstämmelsen visserligen ej är full- ständig, men några större afvikelser existera ej. A och a angåfvo de högsta spänningarna fp den lägsta. Medel- värdet blir 0,35001 volt och den största afvikelsen härifrån "utgör blott 0,3 millivolt. Bägge temperaturformlerna äro EN 24 L. W. Öholm. EN nästan identiska och det är i det stora hela likgiltigt, hvilken af dem användes. De här framträdande olikheterna kunna helt enkelt bero af små differenser vid sammanställningen, hvarvid redan fyllningen med kristaller kan spela en viss roll. EMK är ju i hög grad beroende af KONCERNER FRE likaså af temperaturen. Beräkna vi kopparsulfatcellens af normaltyp kemiska energi i kalorier ur de anförda mätningarna af dess elektro- motoriska kraft och utvälja härför t. ex. cellerna C och oa, så hafva vi att beakta ekvationerna 1) EB, =Ey > 00 208) Hb: (6 AVN ör 2 2) E -L på SP För en watt sek. = 0,2387 cal. blir nF = 46089 och för 20 T =293 erhålles ur likheterna 1) och 2) för cellen dE (ÖRV äT === 0,189 och för « = — 01896: Beräkningen lämnar då för CQ = 24833 cal. och för « Q =24886 » sålunda i medeltal 24860 cal. Vid den termokemiska beräkningen hafva vi att beakta att Q är sammansatt af tre kvantitéter q,, qg. och q3 Q =q, tf +43 q, är den värmetoning som uppträder, då ett 10 å 12 procentigt Cu-amalgam förlorar en gramatom koppar. q, är differensen i bildningsvärme mellan kopparsulfat och merkurosulfat. q3; åter är den värmetoning, som blir följden af att det upp- komna kopparsulfatet beröfvar den mättade lösningen något vatten i form af kristallvatten. Enligt Thomsen är bildningsvärmet för kopparsulfat 182600 cal. och för merkurosulfat enligt V aret 175000 cal. Alltså: RE, Så ENSE AS RR PAS om Z Oo 4 —- An NM VA Do LE - 5» [=] (=) j &Å - &: = [=] -— SER ga fa - O: = &Å ker | = (>) US) je! 5 = An = S - & pu &Å = &Å (=) På Nn Yt q.=+7600 cal. För 12 2, amalgam har q, tidigare bestämts af C ohenY, HChattaway och Tombrock. Då dessa mätningar undersöka följande element 3 Cu|0,1 Cu S0,|10 2 Cu-amalg. Hans experiment ledde till följande temperaturfunktion : för EMK: S E, = 0,00631+0,0000054 1—0,00000427 £ ja n j j hvilket framgår af nedanstående tabell. N | 5: t E obs. E ber | | 0? 0,00631 1 0,00631 15? 533 542 20? 471 471 25? 378 378 30? 263 263 Beräknas härur enligt Helmholtz” formel den sökta värmetoningen för 20” erhålles q,=—1297 cal. Värdet på qd3 utröntes likaså af herr Wasastjerna. Han bestämde sålunda först den mättade kopparsulfatlös- ningens sammansättning vid 20” och befanns den vara Cu SO, . 42,56 H,0. Hydratbildningen och ”utfallmngen. af. Cu SO, > H;O kan således återgifvas genom likheten JISLONG 26 E L. W. Öholm. (TX Cu SO, + 0,1331. [Cu' SO, :42,56-H,0]-=1513315[CHSONE 2 H30] + qs För bestämmandet af q3 lösas substanserna å hvardera sidan om likhetstecknet till 1,1331 (Cu.SO, : 400 H,0). Betecknas värmetoningarna vid efterföljande utspäd- ningar med U,, U, och Uz erhålles Cu SO,-FA00 H,0.—=Cu:SO p-400:-H3z0 = Cu SO, . 42,56 H,0+4357,44 H,0 = Cu SO, . 400 H,0+U, Cu SO, .5 HO + 395 H,0./= Cu SO, 400.080 Ur utförda kalorimetriska mätningar framgick att U, = + 15620 cal. Us = + 345 » Uszs=— 2025 » Med tillhjälp af formeln q, = U,+0,1331 U, —1,1331 Us beräknas således qs = 18527 cal. samt Q = qi +q2+93 = 24830 cal. Öfverensstämmelsen mellan de ur elektriska och ter- miska data beräknade Q-värdena är sålunda fullständig. För att erhålla ett begrepp om huru en beräkning enligt det Nernstska värmeteoremet skulle öfverensstämma med de här erhållna mätningsresultaten fick stud. Jarl Wasa- stjerna i uppdrag att uträkna detta elements EMK ur rent termiska data. Resultatet häraf anföres i korthet i det följande. Net we” d A N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 20 Hvad först värmetoningen Uzgggo vid +20” C vidkommer, har man att taga i betraktande endast värmetoningen vid reaktionen. Cu + Hg.SO, + 5 H3:0 = Cu SO, .5 H3:0 + 2 Hg Betecknas | Cu + Hg.SO, = Cu SO, -+F 2 Hg + q, och Cu SOTE aH0= CU SOT-20 H;0O/ + fa Så ar U=q + 92 Enligt Thomsen och Varet är gr 1000-eal: ” och enligt en af Wasastjerna utförd mätning ga = 18145 cal. således blir Bas ACL För vidare beräkningar införas funktioner represente- rande de olika i reaktionen deltagande ämnenas sp. värme vid olika temperaturer. Utgående från Nernst—Lindemann —Magnus” formel och behandlande den som en lämplig interpolationslikhet samt tillfogande korrektionen w(T) erhålles för ett ämnes sp. värme formeln pv v (TT FT É 2T 3 [TN NYSE aa C, = 35 Rn E RR ÄN KEN (SER | Br v fö | SE (öva) al 3 SN SNI IM SE FR | ARE +: +KTE + yu) 28 ; L. W. Öholm. (LIX Då formeln betraktas blott som en interpolationsformel kan kvantiteterna n,, n, .. tilldelas äfven negativa värden. Kurvorna för de i reaktionen deltagande ämnenas sp. värme kunna nu beräknas med stöd af följande tabell. n, P7, | n. Pro] ns | Bs | nå Bal 15 | P5 (Kao PT) CU SOS TAN 5 (ST BE AE a nn RE 2 fo ad a NE Hg, SO, . «+. «| 21100) 11200] 411050. —/—1—) — 1 = MA | T—220 HjO (is): =... 2/6 166) 17251 22500) =E NEN SEO ELO ses ANGES fe 1 EN öR2 bet EE fö 5 KR fr REA MSE | EE oa AEA I ep I ER T—250 Cu SO, . 5 HJO | 4 |184/12 675 —1| 166|—2/725—4/2500) — |+ 11.e 15 T—220 — 0,09. e 13 — 0,01. T | Konstanterna för Cu beräknades med stöd af Lindemanns .smältpunktsformel samt ett experimentelt bestämt värde på C, vid rumstemperatur. Konstanterna för Hg.SO,, is och Hg äro bestämda af Pollitzer. Beräkningen af konstanterna för Cu SO,.5 H3:O är baserad på följande. Enligt Schott- kys 1) undersökningar råder i termiskt afseende en utpräglad analogi mellan koppar- och zinksulfatens hydrat. Vid en absolut temperatur 283” finner Schottky molekylarvärmet för ZnSO,.7 H,.0 = 88,3 samt molekylarvärmet för Cu SO04 «9 H.0.= 6715. I Moölekylarvärmet > för =15-VOore Nad samma temperatur 9,03. Vid denna värmegrad gäller alltså formeln Cou SO,.5H.0— Czn SONARA O NS 2 Co 0,01 ie Under antagande af denna formels riktighet för alla temperaturer mellan T = 0” och T = 293” bestämdes med kännedom om kurvorna för zinksulfatets och isens specifika värme ?) ofvan anförda konstanter för kopparsulfat-hydrat. !) Zeit: f. phys. Chemie 64, 428. ?) Pollitzer, Berechnung chem. Affinitäten. REN 4 dr BG AN r AN / ul Xx «+ = A N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 29 Reaktionens värmetoning vid den absoluta nollpunk- ten beräknas med tillhjälp af följande likhet. £v] eT (ej? (rå ) z = AR 0,01 7] dT + (7 ) (27) J Ur=U,+3R] [En: d GS OR ESTRACE 273) er --234) Oo = 1436 cal. = isens molekylära smältvärme ?) ki ÖHg = 555 » = kvicksilfrets molekylära smältvärme?) Co —18,06 » = medelmolekylarvärmet för flytande vat- ten mellan! '==2732 0cHT;==2930 = 6,68 » = medelmolekylarvärmet för flytande kvick- silfver mellan. T =234" och T =2939. Integrationen bör för Hg utföras till T =2349, för vatten till T = 2739 samt för de andra ämnena till T = 293”. Te Termerna af typen a-«e 7” äro bortlämnade, emedan de äro nästan utan inverkan på resultatet. Af formeln följer U, = 17988 cal. Asg40 beräknades med stöd af formeln VAR a eg ES [Zn +FEKT,+0,01T,]dT dT ÅAs340 = 17238 cal. 1 Roth, Zeit: f. phys. Chemie 63, 441. 2?) Pollitzer, Zeit: f. Elektrochemie 17, 5. 30 L. W. Öholm. NRA (510: Vidare beräknades reaktionens värmetoning vid F-ASd0 hvarvid tänktes flytande kvicksilfver bildat, enligt formeln (ej. (ejer 3 T 2 Usa vo+3R fan + fö J FS SKT- 0ÖLT|]dT-—209, Ussv == LTS Cal Ao71') bestämdes enligt andra hufvudsatsen med stöd af de erhållna värdena för A33, och Us3p: AES A 271 = Aaz34o + (Aogyo — Usgggo) > BAT Våler == 1 ARS BE På basen af synnerligen noggranna termiska mätningar har Pollitzer ?) beräknat ett elements af normaltyp EMK nämligen Clark-elementets. Därvid stannar han emellertid vid den kryohydratiska punkten och omräknar utan vidare det värde han här erhåller för reaktionens affinitet i volt. Han förutsätter då, att den i elementet försiggående reak- tionen kan skrifvas Zn + Hj, SO, -+ 7H,0—= Zn SÖ gj. THO SG Beakta vi emellertid högre temperaturer, rumstemperatur, är reaktionen följande. Zn + Hg, SO, + 0,713 (Zn SO,. 16,81 H,.0) = = VLT SO = ROR: 1) 271,49 — kopparsulfatlösningens kryohydratiska temperatur. Ann. de Chimie et de Physique (4) 25, 534 (1872). : ? Pollizer, Berechnung chem. Affinitäten. TS rer SFESSUEES INS! SKE SETT TSE ICA N:o 15) Några undersökningar öfver kopparsulfatelement. 31 Denna likhet gäller för Clark-elementet vid 18” G.. Formeln visar att det erforderliga vattnet måste tagas från den mättade lösningen. Härtill åtgår ett osmotiskt arbete som måste afdragas från det tidigare erhållna värdet på reaktionens affinitet. Det sagda måste tillämpas på här ifrågavarande kopparsulfatelement. Enligt en af Wasastjerna utförd mätning innehåller den mättade Cu SO ,-lösningen vid 20” € 20,82 gr anhydrid på 100 gr vatten och lösningens sp. vikt är 1,1934. Häraf beräknas konc. gram-mol. per liter. Ur Kohlrausch-Holborns mätningar af ledningsför- mågan för olika konc. Cu SO,-lösningar erhålles diss. gra- den och ur alla dessa data slutligen ifrågavarande osmo-: tiska arbete hvilket värde hänför sig till 20?” C. Med stöd af tidigare beräknade värde för affiniteten vid — 2” samt reaktionens värmetoning vid rumstemperatur beräknas reaktionens affinitet vid 20” och erhålles Ågg30 = 16560 cal. Elementets EMK blir således Ago Ag Esov = — 46092 = 0,3576 volt. Detta värde hänför sig emellertid till ett element med kopparpol. Tidigare anfördes att vid 20?” är potentialdiffe- rensen mellan Cu och 10 2, Cu-amalgam 0,0047 volt. För här ifrågavarande kombinations EMK fås således värdet Eog = 0353 volt. Såsom af det föregående framgår ledde mina mätningar till värdet RN 0SJORVOE Öfverensstämmelsen är sålunda god. Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 16. - Melting and boiling point of minerals I. An attempt to estimate the depth below the earth's surface at which mineral-substances of low boiling point may exist. By L. H. BORGSTRÖM. Most of the rocks and other mixtures of minerals, which constitute the crust of the earth melt at 800” to 1000” C. Mineral-substances, the boiling point of which is lower than these temperatures, may be brought to boil in the crevices and cracks of the earth. The boiling or the destillation of mineral-substances is of some significance in the formation of vein-filling mineral deposits and ore-bodies. The true conception of the conditions in temperature and in pres- sure which may bring about a destillation of this kind is of great geological interest. A dy of the laws governing the change of boiling point with changes in pressure may throw light on the case in question. The numerous formulas proposed to express this function are in part interpolation formulas with several con- stants and in part expressions founded on theoretical con- templations. The latter formulas contain factors of real significance. Unfortunately such factors are rarely deter- mined for mineral substances and in consequence thereof none of the expressions of the latter type are available for geolo- gical speculations. s agn L. H. Borgström. | SR (CIX DN There is no formula, which is able to render with precision the curve of temperature and pressure ranging from pressures measuring only a few millimeters up to pressures of ten or a hundred atmospheres. We have however a fair conceplion of the general appearance of this curve. The curves of most substances have a nearly similar course. This fact-was already in 1879 recognized by Dähring!), who adwanced the thesis, that the temperature-distance between the boiling points of a certain fluid at two given pressures is porportional to the temperature-distance between the the boiling points of another fluid at the same pressures: rg (1) Thus tf, and t, are the boiling points of two fluids under a certain pressure, t,' and tf," their boiling points under another pressure. Ramsay and Y oun g?) arrived 1886 through their comprehensive investigations of the relation between the boiling point and pressure to the expression: Tr T; T, FET (2) Thus T, and 7T; are the boiling points, on the absolute scale of temperature, of the two substances under a certain pressure and Ty,' and Ty the corresponding boiling points under another pressure. The second term on the right side may be regarded as a correction term as it is usually small compared to the difference T,'—T,. The substances, which follow D ähring's expression give in Ramsay's and Y oun g's formula the empirical constant c=0. In this case the latter formula may be written: = 1 Däöhring. Neue Grundgesetze zur rationellen Physik u. Chemie. Leipzig 1878. Cit. Ostwald. Lehrbuch d. allg. Chemie. 2:o Ed. Leipzig 1891. ? Ramsay and Young. Phil. Mag. 21, 33 (1886). 4 2 ä bn :016) Melting and boiling point of minerals II. S . d 3 LER ERT 3 This simple expression states that the ratios between the boiling points of fluids, on the absolute scale of tem- E perature, are the same at all pressures. The formula (3) may with minute accuracy be applied to a number of related substances. For most other substances c is a very small factor and higher values are chiefly obtained only for associa- ted fluids such as water, the alcohols and oxy-acids, which are exceptional even in many other respects. The formula (3) is very simple and can be applied in calculating the boiling point of a substance at a given pressure even if the boiling point of this substance is known at one pressure only. These circumstances point to the fact that formula (3) is advantageous in geological speculations. From this point of view it seems indicated to investigate its degree of accuracy. In order to make a survey of the behaviour of different fluids with regard to the variations of their boiling points with changes in pressure the author compared them with a stand- ard substance. To this standard chlorine, which is carefully investigated by K nietsch?2), was selected. The comparison was made in the following manner: in the first place the boiling points of chlorine, which correspond to the pressures under which the fluid in question has been investigated (TAL), were interpolated from Knietschs values. Thereupon a theoretical boiling point was calculated with the aid of formula (3), where T.,= the boiling point of chlorine under the pressure in question, To, = the boiling point of chlorine at 1 atmosphere (= 239”.4 absolute), T; = the boiling point of the fluid at 1 atmosphere while T,' = the boiling point to be calculated. Pad Gp re rel Na PES EA ROP 12 Knietsch. Annalen der Physik 259. 124. 1890. += L. H. Borgström. The resulting calculated boiling points were entered into a table similar to table I whereupon these were compared with the actual boiling points under different pressures. The difference between the calculated and the observed boiling points were computed and the differences corresponding to 5, 10, 20 — — — atmospheres interpolated from these values. In the table we find entered also the differences in degrees between the boiling point under normal pressure and: the boiling point corresponding to a pressure of 10 atmospheres and the difference between the normal boiling point and the boiling point under 30 or 90 atmospheres. The differences between the actual and the calculated boiling: points at 10, 20 — — — atmospheres were calculated and expressed in percent of the total difference between the boiling points at the normal and at higher pressures mentioned. For every substance a table, like table I was compiled and the resulting numbers for the different investigated substances were brought together into tables II and III. TANBEENT NHs compared with Cl Regnault. Mém. de F'Acad. 26. JT LGO2: IN HEAT KOLET alculated FEAR | observed boil- f z | between ob- é sr TOM SCOFFES-] atmo- ing point in n + | served and ponding boil- spheres absolute I: : calculated ing point of, =: : temperature higkine boiling points 7 in degrees 1.14 24801) — — differences at: 1.45 248 248 0 5 atm. — 7 1.83 253 254 —1 10556 —- 11 2.24 258 259 —1 20:59 — 14 2.82 263 265 —2 3013 — 17 3.45 268 272 —4 40 > — 20 4.19 273 278 — 5 HOS — 20 5.04 278 285 —7 60 > — 22 (LIX nr Sh RR 1) This value was used for determining the ratio between boiling ; points of Cl, and of NHs. Fat observed calcilated Fre OM. atmo- |boiling point from COrreS-| served and spheres | in absolute FOR a calculated temperature < RDS v boiling points in degrees 6.02 286 290 — 7 7.14 288 296 — 8 Change of boiling point: 8.41 293 302 — 9 from 1!) to 10 atm.: 58? 9.84 298 + 309 — 11 from 1 to 30 atm. 100?. 11.45 303 AREA EA 13.25 308 318 — 10 Difference in ”/, of 15.26 313 325 RA change of boiling point: 17.48 318 331 —13 = | at 10 atm.: 19”/, 19.95 323 337 — 14 at 30/atma: kf D: 22,66 328 343 TR ; 25.63 dd3 350 — 17 28.90 338 330 — 17 32.47 343 361 — 18 36.35 348 367 — 19 40.59 353 373 — 20 45.17 358 378 — 20 50.14 | 363 383 = 90 55.52 | 368 389 — 21 61.32 373 396 — 23 The majority of the organic compounds (table IIT) follow Ramsay's and Young's simpler formula with considerable accuracy. Of the 31 organic compounds in the table only etylalcohol, metylalcohol and acetic acid show considerable differences from the calculated values, (compare page 3). A great number of the remaining 28 substances exhibit differences of less than 5 24 at 30 atmospheres and none of these differences exceed 10 96. Somewhat greater differences between observed and calculated values are to be found among the inorganic com- pounds (table IT). The boiling point of water is at 30 at- mospheres not less than 47” or 35 2 below the calculated 1) The boiling point at 1 atm. is extrapolated to 240". L. H. Borgström. SO 0008 "7 AASMIIGOLM N Fale 0 —14— |] =) 1 = 1— 8 -—|0 10 IE —)9 +lolse "> a SunoX "IJus 2 FAN =E) 1 | lö + Fet +losfe 2Uneusa4 "SI — — |G | 0 Ej | SE NN EE 2 a rr a (re ma (01 HON EG ". oSepeseq "HSV — NER må för Us a Se SAF |0 TN a 0098 eHneuSay "102 SE EEG 90 a | ESR | ES [Er SE arte ; POOM UDDA 19 (NES GE SE ER NS AE SE ÖN RS ist [2 PRSv FEET ER ES ee TA RA TA TR SR Se SE ESR SI FR SBP EI OH =S EST | U| EES RS pr re nn ae a tg le el SA SOA "2 LYSMIZSIO = 'H2I Ngn re a SSE EE BISSE ne SA E6) CANSMOTGOTA pel 22 25 EA EEE a Es le t 1N06 z UUBULI2DN 0) EE EE EE OL+H! — | — -- " .IYSM3ZSIO « Mät ag Eb Set | NERE ET ER I KN a FER eMneufay = o« I SOL Sö 0006 2S£epeteq — SH = SEN (2 rp Rn 5 — | — lat tHez—) — lo86L1 ; POOM UID) qd [ [ unge 06 une oc "we OT | "96 | 08 | Oc | 09 | Oc | Or | 0€ | 08 | OT | jön E. Nätet :(sax9uydsownre ur) samssard utrop 2» 20 USP HE SIVPISANS Suttoq ur oSueya Jo 2e sa3180p ur San[eA pajelmajled wWoOJJ (p) JJUIIP Bö | 2u2200d ut (p) 22uataytp '2') yna pomduodr spunoduod ruphbtout TI HTAVL AN:o 170) a u - Melting and boiling point of minerals II. PE (EN en SFR era) SALO Ede 6 Seg VA om [RE 07) Hr SÄS JA mn RSA BI Arn SLA E | | Be AR SURTE REG eG or ee 00 ”JoS =F år ANETTE EOS IE SE UR För BOET SSD —JL ”GI6T Utg "(OI6T) £8 'V "208 ”lo4 voIJj "POOMUd221n G ES LP —ILE — — TG —IT8 —08.—| — 66 08 Ta —I08 —6T — — | — 106 —|81 —|9T — 66 —|08 —|08 —|81 — FL — — IT —] — 108 —]|91 — s-—— Kr SES CS (Ujöse — 18 —Ib —8 —|— FIL. 16 IL — 9 +F| — | 6 lade gc —|PL — GL — ee — 91 —l01 — PL —L — 6 —IL — 01 —|9 — IT —]L o — L —I0 + (fen [Säl 8 —9 — 8 —I|9 — sk 9 — & I — ET Lu I —(01-) — lg + —I9-=I(01+) "WIPGLEL '"Wwoy) TSÅÄJd (SÄS G'oLTL (0861) oF6T 0661 (1061) (o6EG) (,8£9) 9 Ho££9 0898 (£97) 0£98 (0181) IlopueTt (; SR RE LL AS 2 HUNBUSIY uyunwus pue ÄupZ z PIeTTA 2 19291118D 2 HNeUPIU 2 SepeIeq 2 242WUNIg z 19121 SUSSEN SA IINBUSOT ss oto ot 9191M pue neaprejon 'I2PIIeD .3unoX pue Äeswey ; 2 1NeUSI4 Zz 2HIJUNIA 29901 2 191211eD FS SKR SITTA 2 HUNCUJIY 2 SepeIeq 2 AYSAMIZSIO z UOJeI sazuoq pue pueralrogq ad ' 2 UOSSI2I2d PUL UOSSTIN TREE FEBR IT SANSAT MEN RANE ERT MARTA Aa EEE MA ot ATopueTg I kh = = SE Eje a | — | — E | TSE RA ENL « ER « 990 — $r0 ERE AE frön JU SS FEBS sunoX » LesueyY OCH") 1919 [ÄV Fd Fre — I —- 1-1 — 8 IE — 2 FH! oS0P "tot "SunoX 17'H”I 2u9zuaqosoryD — Ar SSE öpnna se er Sr öd fn a AL SES o££€ tot ot Mmeussy "1DHI wrojoIoYD — SR -= — = FS RS ER Hö sSR ASNLNS umeuso4 J9'H”) prwuosq [ATT = 0 = = = 10 0 I — IP Fl 088 " "Aouoq Buno "'g' Amqost-1q SEELE 0 TR Ö LEO 0 0 = 0881 RE 21 117 0: OT EJ LSE = « ec'0 + 0 FR SN Ge 0 | Md ofPE — | SeWOUYL Y uno ''g?Y fewou 'SuexoH 2 NG (SG SA =E fuga Säll SE SN e + oPSE £2110,] Y uno "pp? auskyrpwuexoH 2 « 61 | «tt SR SKE ds SR 0 060€ tot BunoA "HY rewrou 'Suejnd & — — — | — Er GRS SS o67Z umeuss4 12'HI po? [ÄYPN Z 0, get Os 2 =S äg Ae AS RS oTE€€ 2107 Y uno "pg? IKdoidost-1q 5 = = FS OR OS KE a 0891 (+ PAelMA "HI uk 333: 2335 DA EE L0REN 08 OR a oe ISAR TSE =538 DEL £El3 SSE E SS rENON | SAR 2 23 g I3A19sqe ' FSE ER ERE qo "22ue1sqns 2 Sår 2 Hår :somssaxd pa1els 3e ERE = SESR SÄS San|eA paje[najed wo saas8ap Ur JdUIDJIp ES 2 'gurtoPy2 YnNM pasmdwod spunoduwod 2upb.sg 3 ; HI FTAVL A N:o 16) Melting and boiling point of minerals II. « « « (RUS BUGG fr iF kr KR re LA As RAL: fa ESR SN SNR = fr ARN RR Te arr SD 12 rar SE eg PES äs EE dt SläLg0FFälk re ELLE AN 1 NN Dm Mm Mm (or rr [le] + FREE AA RN Ba eb ob EN SF 0o9LE o6PE 0666 ocC5t 0866 0666 o596 o9LE 00€€ o85E o0€T ofL€E o58G6 0656 "Aysmaqasjofeg (, " sewoyk, » JunoX ”H'V'oO'H'J arerpre [Adorq 3 AR KT 0 NT ENN INS Ve sewoy, > SunoX ”H'I'O'H”) avepe ÄMNA 2 SRS PR Sy RS : + > sewot] sunoX 'H7N''O'H"'2 22euordosd TAYIN GE so so so + + sewouy, > uno 'H'Ir'OHI 22emu10f [Adorq SS Ra sa nt SE SBULOU 3 Funok ”H"I'OHI 2eruxoj [AMA '$unoA pgg jewsou '2uepPpO ++ + > > "sewoyj, Y sunoX "HN'Oo'H' 22e1AIngqost [AKYRPN No fav ga Sh SN er. be sewoy, Y uno a21etÄI0gq [AÄYPN sr rs 2 2 + > SYWOUL > FunoX "HI'O'H"I 21em0e [ÄUPN ' $unoX 4'H'I 3u2zuaqo.son[4 ot ot SunoA Ig'g”” auazuaqoworg gunoX ”jg'' ppwu.ou 'SuejdaH " Hneusay 17'H”2 prompkta " SunoA g?r auazuag L. H. Borgström. 10 "(L88T) "Le 'V "ger 'Suexl "[tYyd (9881) '€€ 'Iö 'SeW TYd Juno »€Y Leswey (8481) '8L0I "19 208 'WwauJ 'umop 'SsSPeWOUL F funoX (L68T) '9FF "IL "209 'WayqD 'ummofg 'SunoA (981) 's€9 '98 "PEIVA IP "WIN IIneu324 (6681) '€88 'ZZ 'v0S '"wWayn 'usmof "Äa2jtoq HH FUunoA "(L681) '18€ 'or 'sÅuyd "wrp "uy SPEreTITA : SIUJIIJIU «€ "8—- | <88— |8e— |I9— |9p— |88— |85— JL — | 91 + oIS8 sunoX » LesweY O'H'I 104021e [AA = — — — — SE KG SE o0PE " HnNeuso4 O'HI 194991e [ÄN Cofg— 1 «si — = =: GR SR ÖR [ösa 05686 sunoX » Leswe4Y ”0'H"I PIL 1v2y SRS 0 Gl ES el OO IE LS 090€ SER SSA ESV AR RES SENS BUU ONT 3 Funok "HI 'OHI 2enuroj [ÄN ITE SR MS SN | 0 ng FER lg | SSR OL ER Se fon NA rn RS TS BUUOMT gunoX 42 ''o'H' a2euvordosd [KY4 SEA SES Lu LU = 55 55 081 0P. | 08 | 08 | 0I | SEO ste kela ; ER S oc satatydsouwyje TU WI = o-EE SBS I H | A2s 5 JIAIISYO 'JdULJSYNS S (NES 3 g£.08 Å å LEO TA fan SE OKT SA :Saumssasd parers 3e FRE EE: ki SanN|eA Pparenajea WoOIJj SJa1fp Ut JdU3IDJIp ERT ASEAS Je Sf NES 2 3 A N:o 16) ” Melting and boiling point of minerals II. 11 value. The actual boiling point of carbonic acid is at 30 at- — mospheres 24 9 below the calculated boiling point, whereas — othe boiling point of oxygen exceeds at 30 atmospheres the i calculated temperature by 19 94. All the remaining sub — stances show much smaller differences between the meéea- k sured boiling points and:the calculated values. — At 90 — atmospheres the difference between the calculated and the observed boiling temperatures of water is 35 960 of the dif- ference in temperature degrees between the boiling point at I atmosphere and the boiling point at 90 atmospheres. Asa rule the differences between the calculated and the observed boiling point at 90 atmospheres, expressed in percent of the total change in temperature, is smaller than at 10 or at 30 atmospheres. If the behaviour of water is considered to be an anomaly as is also the temperature variation of several other physical constants of this fluid one seems entitled to say that the simpler formula of Ramsay and Young holds true within a margin of less ihan 15 9 of -ihe change of the boiling points. Thus, although Ramsay's and Young's rule of the con- stant ratios of the boiling points of fluids under: different pressures is not able to render any precise values, it mav give an approximate estimation of the temperature at which different fluids, the boiling points of which are known only at low pressures, may be brought to boil under another and much higher pressure. Table IV contains the boiling points of some substances, which are of geological interest. It may be mentioned that a watercolumn 940 meters high gives a pressure of 90 atmospheres. If accordingly a point at a depth of 940 meters, or we shall say 1000 meters below the surface of the earth, is under the hydraulic pressure of the water in fissures and cracks in the crust of the earth, it stands under a pressure of about 90 atmospheres. — If on the other hand the pressure in the point to be considered represents the weight of a layer of molten silicate magma or a molten magma and solidified rock swimming on top of the same, the depth at which the previously mentioned pres- sures may be encountered is 2,5 times smaller than the numbers 12 L. H. Borgström. ; (LIX TABLE” IV: boiling point|boiling point! critical FORENTAEG | ö : boiling point in vacuum | at 1 atm. point ät (3 Water: IoW rese stole Mera — 100 374 ?) 305 17) Mer CUPYGs) FEN. AS 174.2!) 356.9 ?) 127521) 790 SUP IUT NY Srges see I 140 2?) 444.5 ?) 890 !6) (980) !) Cinnabar stork ss = 580 ") = 1090—1150 Reds AT Ness Ma rd = 589 7) -— 1230 ATSCIIC bef Sön VN 20 619 ?) — 1280 em an Dile. ere 0 650—665 — 1340—1360 Auripigment . .. 230 !9) 690 7) — 1410 Antimöniter sl Weke! 580 19) IOK) — 1930 STelluUre NGA ter der tes 478 !?) 1390 ) — 2630 Bismuth . . . . .|993—10091)| 14202) SE SAN FTalrte (SYNTES Tre 850 !5) 1490 ”) — 2810 SVLVINe is. 0 SME NS 800 15) 1500 7) — 2830 Dead SN RS 1144 !!) 1525 ?) -— 2870 !) The calculated value is above the critical point. ?) Landolt. Phys. Chem. Tabellen. Berlin. 1912. ? Jonker. Zeitschr. anorg. Chem. 62, 89. (1909). ?) Koenigsberger. Chem. Zeitung 36, 1321 (1912). Menzies, J. am. Chem. Soc. 35, 1065, holds a much higher temperature probable. 5) Day and Sosmann. Am. J. of Sc. 33, 517. (1912). IVA dren & Crenshaw. "Am. J. of Sc. 34, 341. (1912): ”) Borgström. Öfversigt af Finska Vet.-Soc. Förh. Bd. LVII. A. N:o 24 (1915). ?) St. Claire Deville and Troost. C. r. 91, 83 (1880). ?) Calculated from Greenwood's values in Proc. Roy. Soc. A 83, s. 483, (1910) in the same way as boiling points at 93 atm. 2) Damm and Krafft. Berichte 40, 4775. (1907). !) Krafft and Leh man. Berichte 38, 242. (1908). 12) Krafft and Merz. Berichte 36, 4344. (1903). In high vacuum S gives sublimate already at room temperature. De war. Proc. Roy. Soc. 14,7. 13) Krafft and Knocke. Berichte 42, 202. (1909). NH) Green wood. (1909). 15) Bartha. Diss. Heidelberg (1912). Abstract in Beibl. Ann. der Physik. 37, 206. 8) Wahl. Private communication. 7) Interpolated from values given by Battelli. Landolt. Physi- kalisch-chemische Tabellen 1905, p. 122. 4 PRATA RER ART: Je rss br TAR 4 Lå ARE SA - | VAR 8 "AN [ A N:o 16) Melting and boiling point of minerals II. 118) above (2,5 being the average density of the molten magma and the rock) or 376 meters and 661 meters. From the preceding calculations and from the boiling points recorded in table IV a somewhat remarkable conclusion may be drawn. Already at such depths below the surface of the earth as 1000 to 1600 meters, the pre- vailing pressure suffices to prevent the boiling or vivid sublimation even of such comparatively volatile substances as cinnabar, realgar, arsenic, tiemannite and auripigment at temperatures, Which are below the melting points of common rocks. It is only in case the gases formed are able to escape through volcanic craters or open fissures in the crust that the boiling may set in at a considerable depth below the earth's surface. The dissociation of a substance, for instance the devolv- ing of CO, from CaCOs, is governed by laws similar to those governing the change of boiling points with change in pressure. The similarity is far less prominent in the case of dissociation and some of the very few investigated sub- stances show only a little more than half the increase in dissociation temperature which may be calculated from the corresponding values 'of chlorine. This similarity may, however, be applied in order to obtain some conception of for instance the pressure which is necessary to keep pyrite, FesSsa, stable at the temperature of the molten rock magma, 800”—1000?. It appears probable that a pressure of 40 to 60 atmospheres is sufficient lo raise the dissociation temperature of pyrite above 800” from its value at normal pressure, 665” 2). Pyrite may thus crystallize from a molten rock magma at depths, greater than 400 to 600 meters below the earth's surface. The author determined with his apparatus for measuring the melting and boiling points ?) the dissociation point at ordinary pressure for several of the minerals which dis- sociate at comparatively low temperatures: 1 Allen, Crenshaw and Johnson. The mineral sulphides of iron. American Journal of Sc. 33. 235. (1912). ? Borgström. Öfversigt af Finska Vet.-Soc. Förh. Bd LVII. A. N:o 29. (1915). 14 L. H. Borgström. TABLE XV. . Dissociation point of some minerals (CC HalcopYynEEeN GUESS ES RN ER 620? Tennantiter AT CMS Stas SIS arne lsd oss ahr 630” PYTT MES Mets rele ere a Sea SN de RTL 690? ANNES EINO DNB OR LIE ASKS te Stef ske rele ls fee la ee 700? (rlatteo dORN(COIIOAS SPEER 660”—700?” The dissociation points of all these minerals are pro- bably above 800”—1000” at a pressure of 60 atmospheres. This explains the fact that pyrite, chalcopyrite and arseno- pyrite are met included among the primary constituents of eruptive abyssal rocks. E 8 k s” é + 7 j Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. 5 d SKE BAMBI 1010-1017, ATG AN NO de Sur la démonstration du théoreéme de Cantor- Bendixson et sur Tf€numération des points séparés d'un ensemble par W.-. SIERPINSKI Les démonstrations connues du théoréme de Cantor- Bendixson (la dém. de M. Cantor, å FPaide des nom- bres transfinis, et la dém. de M. Lindelöf, utilisant la notion du point de condensation) s'appuient sur le théo- réme qu'un ensemble formé par la réunion d'une infinité dénombrable d'ensembles dénombrables est lui-méme dé- nombrable 1) — théoreéme qui fait appel å un cas parti- culier de: P'axiome de M,; Z er melo-?).. En conséquence ces démonstrations ne permettent pas d'énumérer effecti- vement tous les points d'un ensemble fermé qui ne rentrent ” pas dans son noyau parfait. Le but de cette note est de don- ner une démonstration du théoreéme de Cantor-Ben- dixson qui ne serait pas fondée sur I'axiome de M. Z e r- 1) Les démonstrations å Paide des nombres transfinis font encore appel au théoreéme d'aprés lequel, pour toute suite infinie de nombres de la deu- xieéme classe, il existe un nombre de la méme classe qui est plus grand que tous les nombres de la suite donnée; or la démonstration de ce théo- reéme s'appuie sur le théoreéme concernant une infinité dénombrable d'en- sembles dénombrables. ?) Dans un autre Mémoire nous discuterons plus en détail V'axiome de M. Zermelo et son röle dans la théorie des ensembles et dans I'Analyse. Cf. la Note de VPauteur du 4 décembre 1916 dans les Comptes rendus (t. 163 p. 688). Nn melo, et qui donnerait en méme temps une énumération effective des points séparés de tout ensemble 1). Pour simpli- fier la démonstration, nous la donnerons pour les ensembles linéaires: V'extension å P'espace å m dimensions serait im- médiate. Soit P un ensemble linéaire donné quelconque. Posons P, =P, Pi =PPE(P) designera "done: I'ensembletdentomns les points de P qui sont en méme temps points d"accumula- tion de P). Soit maintenant « un nombre ordinal (fini ou transfini) et supposons les ensembles Pz définis pour tous les nombres ordinaux ö<«a. Sil existe un nombre ordinal y tel que a =7y -+1, posons Pa =P, P,'; sil n'existe pas de tel nombre y, désignons par Pa I'ensemble des points com- muns å tous les ensembles Pz (E<«u). On voit sans peine que les ensemles Py seront ainsi bien définis (par I'ensemble P) pour tout nombre ordinal &«, fini ou transfini. (Ce seront les cohérences de M. C antor). L'ensemble P étant donné, appelons maintenant noyau de cet ensemble I ensemble N = PA (.Q désignant le premier nombre transfini plus grand que tous les nombres de la deu- xieéme classe). Soit p un point donné de I'ensemble P n'appartenant pas å I'ensemble P2 (on appelle de tels points séparés): il existe alors des nombres transfinis £<.A tels que p n'appartient pas å Pz. Soit le plus petit d'entre eux. Le point p appar- tient donc å tout ensemble P: (ö0 tel que n=a—+1. Nous avons donc démontré que, pour tout point p de P qui n'appartient pas å I'ensemble P9, il existe un nombre !) Ma démonstration était construite d' abord pour les ensembles fer- més: cCest M. N. Lusin qui m'a suggéré la pensée de VP'étendre, par une modification légére, aux ensembles quelconques. H W. Stierpinski. (CIN ' Sd > PRETNRIPAENFREP SONET 5 CE SRTLANA jr A N:o 17) Sur le théoreme de Cantor-Bendixson. 3 ordinal o<Å tel que p appartient å P, mais m'appartient pas å Pai. L'ensemble Py' contenant évidemment I'ensemble Pa" si e' ce qui m'a pas lieu. ! Rangeons tous les intervalles aux extrémités rationnelles en une suite infinie bien déterminée (a, b,), (Ad2> ba), (Ag> ba), .....- Pour tout point p de P n'appartenant pas å P2, il existe dans cette suite des intervalles entourant p et tels qu'aucun de leurs points intérieurs, autres que p, n'appartient å FPensemble Pap)» de sorte que, St.g est un point.de P; distinet de p, qui est intérieur å I'un de ces intervalles, on aura a (q) < a (p). - Soit (än(p) &n(p)) le premier des inter- valles en question: Findice n(p) sera bien déterminé par le point p. Je dis qu” å des points p différents corresponderont des indices différents n(p). Admettons, en effet, qu” å deux points distinets p, et py de P-—P2AR correspond le méme indice =p) —N(p>)- Les points-:pret.p, étant tous deux inté- rieurs å lintervalle (a,, b,), on devrait avoir a(p2) < 0 (pi) et en méme temps a (p,) < a (pa), ce qui est impossible. Donc å tout point p de I'ensemble P—P2 correspond un nombre naturel bien déterminé n(p), et å deux points p différents correspondent des nombres n(p) différents. En ordonnant les points p de P-—P2A d'aprés la grandeur des nombres n(p) correspondants, nous aurons une suite (finie ou simplement infinie) bien déterminée Fe Pv Po P3 rssc: Nous avons donc démontré que I'ensemble PP (la partie séparée de P) est effectivement énumérable (sil existe), 4 ; W. Sierpinski. (CIX et nous avons donné une loi d'une telle énumération qui = s'applique å tous les ensembles. äs A tout point pr de la suite (1) correspond un nombre ordinal déterminé an= a (pn) LH ensemble; FR NOukineme d”ailleurs étre vide) ne contiendra donc aucun point .de l'en- semble P—P2R. Je dis que tout nombre ordinal «<£8 fait partie de'la suite on (NM = 1; 273; cc). SO, em effet ia FfunKnNömbie ordinal d'ou suivrait P,=Py,+1; donc le point pr, appartenant å Py, appartiendrait aussi å Par +1, contre la définition du nombre ar. Il existe donc certainement dans ensemble Py un point p qui n'appartient pas å P,+1, et pour ce point p on å « (p) =a, ce qui prouve que « fait bien partie Uetlassurteren (M==I250 d:r) Donc, tous les nombres ordinaux + forment, comme on sait, un ensemble E, fermé, donc, dans le cas actuel, fermé et dé- nombrable, et par suite effectivement énumérable (d'aprés une loi qu'on peut poser une fois pour tous les ensembles !) Cf. A. Denj oy: Journ. de Math. (7e série) t. I fasc. 2 (1915). p. 240. Remarquons que ce théoreéme peut étre sans peine démontré directement, sans faire appel aux nombres transfinis. Il suffit ä ce but d'appeler noyau N d'un ensemble donné P la somme de tous les ensembles denses en soi contenus dans P (s' il y en a). L'ensemble N sera évidemment dense en lui-méme et I'ensemble S= P—N ne contiendra aucun ensemble dense en lui-méme (puisque tout sous-ensemble dense en lui-méme de S serait en méme temps un sous-ensemble dense en lui-méeme de P, et entrerait par suite dans N), c'est å dire sera un ensemble clairsemé. [Cf. F. Hausdorff: Grundzäge der Mengenlehre. Leipzig 1914, p. 226]. CA N:o 17) Sur le théoréme de Cantor-Bendixson. 7 fermés dénombrables). Nous en concluons sans peine que l'en- -semble E=E, + Es + Es + -...... de tous les points de discon- tinuité de f(x) est effectivement énumérable, et nous avons ainsi démontré ce théoreéme: SELL Tense mb. le cd:es- points de disc omti murte d. umetftonecetion/f((Ct) est dénombrable, ilvest effectivement énuméra ble. (Fövner 1917). FAR AN Cl AN MN ROSES Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A: N:o 18: AN Phycomyces und die sogenannte physiologische Fernwirkung. Von FREDR. ELFVING. Im Jahre 1890 publizierte ich einige Beobachtungen uber eine eigentämliche Wirkung, welche Eisen und verschie- dene andere Körper auf die Sporangiumträger von Phycomyces ausäben, eine Wirkung, die ich als physiologische Fernwirkung bezeichnete, zu deren Erklärung ich auf eventuell vorkom- mende unsichtbare Vibrationen hinwies. Gegen meine Auffassung trat zwei Jahre später Errera auf. Er wollte die Erscheinung auf negativen Hydrotropismus zuräckfähren. Ihm stimmte Steyer (1901) auf Grund im Leipziger bo- taniscehen Laboratorium ausgefährter Versuche bei. In seinem klassischen Handbuch stellt sich Pfeffer auf denselben Standpunkt wie diese beiden Autoren; ebenso Jost in seinen Vorlesungen iber Pflanzenphysiologie. Im Laufe der Jahre habe ich mich wiederholt mit dieser Frage beschäftigt und glaube jetzt zu einem tieferen Ver- ständnis derselben gelangt zu sein. Meine Erfahrungen und meine jetzige Auffassung will ich hier mitteilen. I: Metallotropische Krämmungen. Die Grunderscheinung, um die es sich hier handelt, ist — die folgende. Wenn man iöber einer Phycomyces-Kultur ein Stäck Eisen, etwa eine kleine Platte, senkrecht befestigt, so dass es d FRAN Me RO) Fredr. Elfving. da von den weiter wachsenden Sporangiumträgern umgeben wird, äber diese Vorrichtung ein grosses, innen mit Wasser bespritz- tes Dekantierglas stälpt und das Ganze ins Dunkel stellt, so findet man nach einigen bis mehreren Stunden bei gewöhn- licher Zimmertemperatur, dass die Sporangiumträger in der Nähe der Platte von beiden Seiten her sich in seichtem Bo- gen, zuweilen unter fast geradem Winkel gegen das Metall gekrämmt haben; diese Attraktion macht sich in einem Abstande von 2—53 cm, selten wWeiter, bemerkbar. Das Charakteristische der Erscheinung ist eben die erste Anzie- hung; das spätere Wachstum der mit dem Metall in Beräh-: rung gekommenen Sporangiumträger verläuft unregelmässig- Weder magnetische noch elektrische Kräfte können zur Erklärung dieser Erscheinung herangezogen werden; das geht sowohl aus meinen als aus Stey ers Auseinander- setzungen hervor. An gewöhnliche Wärmestrahlen ist nicht zu denken, und auch eine Wirkung des Lichtes scheint nicht: vorzuliegen, wenigstens fand ich, dass Eisenplatten, welche dreizehn Monate im Dunkeln aufgehoben wWwaren, keine geringere Attraktion zeigten als belichtete. Ich konnte mir die Sache nicht anders zurechtlegen als durch die Annahme, dass vom Eisen eine spezifische Kraft ausgeht, die sich eben durch ihre Wirkungen auf den Versuchspilz manifestiert. Ausser Eisen zeigten unter den Metallen auch Zink und Aluminium eine ähnliche attraktive 'Wirkung. Dieselbe war bei Zink meist unzweifelhaft, bei Aluminium bezeichnete ich sie als fast unsicher (in einer späteren Abhandlung (1894) war ich geneigt diesen Körper zu den inaktiven zu zählen, eine Auffassung, an der ich nicht mehr festhalten kann, Wovon Wweiter unten mehr). Keine Attraktion bewirkten bei meinen Versuchen die folgenden Metalle: Silber, Gold, Platin, Wismut, Antimon, Kadmium, Kobolt, Nickel, Zinn, Blei und Kupfer. Bei verschiedenen anderen Körpern fand ich aber eine ähnliche attraktive Wirkung wie bei Eisen, sah mich aber nach verschiedenen Versuchen genötigt dieselbe als ebenso rätselhaft wie jene zu bezeichnen. Ich schloss mit folgender Äusserung: »Man wird unwill- Så "ESSENS Nr nan & EISSECSEENSTIEDD ESS ITE SENSE PASS ER SE i £ i I | | - 4 Få kg » s ä A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. Na F kärlich an eine Art von Vibrationen denken die, auf Bewe- — gungen der Molekile beruhend, sich nach aussen fortpflanzen». Å Diese rätselhafte Attraktion meinte Errera in ein- facher Weise erklären zu können. Die Sporangiumträger von Phycomyces sind negativ hydrotropisch, d. h. in einer relativ trockenen Atmosphäre krämmen sie sich von einer Feuchtigkeit abgebenden Fläche weg. Errera meinte, dass die Ursache, Wworauf die Einwirkung des Eisens auf Phycomyces beruhe, ebenfalls eine Art von . negativem Hydrotropismus sei. Er fand nämlich, dass Stahl, wenn die Oberfläche poliert ist und somit sehr wenig rostet, im Vergleich mit einer rauheren Oberfläche kaum Attraktion zeigt. Die Attraktion ist folglich desto kräftiger, je mehr das Eisen rostet, also je mehr Wasserdampf hin- geleitet wird. Wie Phycomyces sich von einer Feuchtigkeit abgebenden Fläche wegkrämmt, so krämmt sich unser Pilz gegen eine Feuchtigkeit aufnehmende Fläche, jedoch mit dem Unterschiede, dass diese Erscheinung auch in dampf- gesättigter Atmosphäre stattfindet. Errera zeigte, dass in der Tat viele hygroskopische Körper eine ähnliche At- traktion wie Eisen bewirkten. Er fand, dass Bergkrystall, das nicht hygroskopisch ist, unwirksam ist, während der chemisch damit iuäbereinstimmende Achat, fär Wwelchen er eine gewisse Hygroskopizität nachweisen konnte, Attrak- : tion hervorruft. Er zeigte, dass Kampfer, der wirksam War, unerwarteterweise Hygroskopizität erkennen liess. Andere hygroskopische' Körper, die ebenfalls Attraktion bewirkten, waren Kaolin, wasserfreies Kupfersulfat, Kupfernitrat, Mar- mor, Glimmer, Kupferoxyd, Gelatine, Holzkohle, Bade- schwamm. Seine Auffassung formulierte Errera schliesslich (II, S. 396) in folgender Weise: Les corps qui attirent le Phyco- myces sont ceux qui produisent dans leur voisinage un abais- sement modéré, mais persistant, de la tension de la vapeur d'eau. Ils aménent ainsi une soustraction modérée et per- sistante de vapeur d'eau sur l'une des faces du filament de "Phycomyces. Das Eisen wirkt, kurz gesagt, als hygroskopischer Körper. py Fredr. Elfving. SUS Der Ansicht E' rr eras schloss, sieh S te y er-anscan stätzt sich hauptsächlich auf eine Versuchsserie, bei welcher die Zukrimmung des Pilzes gegen einen Eisenstab 1) im dampf- gesättigten Raum, im Wärmezimmer bei 28”, eine schWache, 2) in recht feuchter Luft bei etwa 20” eine starke und 3) in weniger feuchter Luft bei etwa 20” Null war. In einem Raum, in dem der Feuchtigkeitsgehalt der Luft sehr hoch ist, wie bei 2), findet, so meint S t e y er, ein regelmässiger Feuchtig- keitsabfall nach dem FEisen statt; die Pilze werden dureh den hohen Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft veranlasst . sich abzukrämmen und krämmen sich infolgedessen dem Eisen zu. Im dampfgesättigten Raum wie bei 1) absorbiert Eisen auch Wasser, doch wird es, nach Steyer, hier schneller einen gewissen Sättigungsgrad erreichen, Woraus es sich erklären soll, dass die Zukrämmung hier nur eine schWa- che ist. Sobald schliesslich der Feuchtigkeitsgehalt der Luft zwischen den Fruchtträgern auf oder unter die Grenze herab- gesunken ist, bis zu Wwelcher Feuchtigkeit iberhaupt auf Phycomyces einwirkt, veranlasst die Feuchtigkeitsabsorption des Eisens keine Kräimmung mehr. ; Zu diesen Versuchen bemerke ich ganz kurz, dass mir die Deutung, Wwelche Steyer ihnen' gibt, recht willkurlieh vorkommt. Jost, der sich der Auffassung Erréeras anschliesst, sagt auch von Phycomyces (S. 645): »Offenbar reagiert er auf sehr kleine psychrometrische Differenzen, doch liegen exakte experimentelle Nachweise hieräber noch nicht vor». Diskussion der Hypothese von Errera. Schon in einer frä- heren Publikation (1893) habe ich gegen die Auffassung po- lemisiert, dass die »Hygroskopizität» des Eisens die Ursache der betreffenden Erscheinung sei. Ich zeigte, dass ausge- prägt hygroskopische Körper wie Kalium- und Natrium- hydrat sowie ein mit Chlorcalciumlösung durchtränkter Gips-Cylinder keine derartigen Wirkungen hervorrufen. Dasselbe war der Fall mit trockenem Gips, der mit grosser Begierde Wasser aus der Luft aufnimmt, wie aus dem fol- genden Versuch (l. c., S. 3) zu sehen war. »Ich nahm eine Platte von den Dimensionen 80 x 35 x 10 mm und trocknete ; I | SS Aaron A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. J dieselbe bei 100”. Sie wog 23.2077. Diese Platte war bei einem sechsständigen Versuch ohne Einwirkung auf Phyco- myces, sie hatte aber während dieser Zeit 1.2665 Wasser kon- densirt. Nun könnte man meinen, dass in diesem Falle durch die starke Wasseraufnahme die Platte sehr bald in einen Zustand kam, wo sie weder positive noch negative hy- drotropische Krämmungen hervorrief, sie hätte zu viel Wasser aufgenommen um Attraktion zu bewirken, zu wenig um Repulsion zu veranlassen. Aber bei einem folgenden Versuch nahm sie in weiteren sechs Stunden noch 0.2049 an Gewicht zu, ohne auch jetzt irgend eine Wirkung auf die Pilze auszuiben.» In "der nach dem; Tode" ETT eras herausgegebenen Abhandlung (IT) werden ebenfalls als nicht wirksam die folgen- den hygroskopischen Körper angegeben: Chlorcalcium, Chlor- zink, Kaliumhydrat, gebrannter Ton, Bimsstein. | Wenn also zugegeben werden muss, dass nicht die Hyg- roskopizität der Körper eo ipso die Ursache der Erscheinung ist, so kann doch, wie St ey er es mehr oder weniger deut- lich tat, behauptet werden, dass die Krämmung der Sporan- giumträger durch eine gewisse, freilich nicht genau zu präzi- sierende, Feuchtigkeitsdifferenz in ihrer Umgebung verursacht sei. Sie krämmen sich also gegen das Eisen und die anderen Wwirksamen Körper, eben weil diese so und so viel Wasser aufnehmen, sodass gerade die wirksame Feuchtigkeits- differenz zustande kommt, sie krämmen sich aber nicht gegen " Kali, Chlorcalcium u. s. W., Weil diese die Luft zu sehr aus- trocknen. Wenn diese Auffassung richtig ist, missen sich die Sporan- giumträger gegen einen beliebigen Körper krämmen, wenn derselbe ebenso viel Wasser wie das Eisen pro Flächenein- heit aufnimmt. Beim Rosten des Eisens wird Ferrihydrat Fe? (OH): gebildet. Wie der Sauerstoff der Luft und der Wasserdampf hierbei beteiligt sind, därfte nicht in allen Einzelheiten definitiv festgestellt sein, aus der Gleichung 4 Fe+6 HO + SO 2 Fe (OM): kann man aber herauslesen, dass die totale Gewichtszunahme sich zum Gewicht des aufgenom- 6 Fredr. Elfving. (LIX menen Wassers wie 205: 108, also rund wie 2:1 verhält. Ein Körper, der in feuchter Luft so viel Wasserdampf aufnimmt, dass seine Gewichtszunahme die Hälfte der Gewichtszunahme einer rostenden FEisenplatte ausmacht, alles pro Flächeneinheit, muss in seiner Umgebung die- selbe Veränderung im Gehalt der Luft an Wasserdampf hervorrufen wie die FEisenplatte. Es galt also solche Wasserdampf aufnehmenden Körper herzustellen. Solche stellte ich mir dar durch Kombination von klei- nen Kohlenplatten und Chlorcalciumlösungen. Erstens er- mittelte ich, wiewviel die Eisenplatten bei meinen Versuchen an Gewicht zunahmen. Eine frisch gefeilte Platte dieser Art (34Xx30x3 mm) zeigte nach 14-ständigem VWVerweilen in feuchter Atmosphäre wie bei den Pilzversuchen eine Ge- Wwichtszunahme von 0.7 mg pro cm?. Dann bestimmte ich die Gewichtszunahme der Kohlenplatten (40 x 20 x 2 mm), die mit Chlorcalciumlösungen verschiedener Konzentration durch- tränkt waren. Die Kohlenplatten waren aus gewöhnlichen Batteriekohlen ausgesägt, dann ausgekocht, getrocknet, ge- gläht und im Exsikkator abgekählt. Die Chlorcalciumlösungen Wwurden durch Verdännung einer gesättigten Lösung zu 1/3, 1/, u. s. w. dargestellt. Die Platten zeigten nach 14 Stunden in feuchter Atmosphäre unter denselben Bedingungen wie bei den Versuchen mit den Pilzen wie oben die folgenden Gewichtszunahmen pro ecm?: bei. der .Konzentration. S/at.t/, tros faove lag nnso Ed mg "3.3 2.2 0.5 0.08 —0.04 —1.0 —L1 Die Konzentrationsgrade zwischen 2/,, und 2/3, kämen also besonders in Betracht. Ich untersuchte die Einwirkung der Kohlenplatten auf Phycomyces unter Benutzung der folgenden Konzentrationen: 1/3, +/4, "/5>t/6> /1>"/& "9 "102 11 105 Hag Hrn Yis Vre Hin 18 19 20 und zum Uberfluss noch bei 2/30> !/40> "/50> "/60 !/10> !/80> !/100> konnte aber nie eine Biegung der Hyphen gegen die Kohlenplatte wahrneh- men, während in den gleichzeitigen Kontrollversuchen mit Eisenplatten die Biegung ausnahmslos und oft in äberaus starkem Grade eintrat. ( j É : q d AS så NA GÅ ara nån A N:o 18) ' Physiologische Fernwirkung. 7 Es könnte hier eingewendet werden, dass die Gewichts- zunahme während der so langen Zeit von 14 Stunden keine richtige Vorstellung vom Verlauf des fär die Krämmung bedeutungsvollen Rostens gebe, dass die Wasseraufnahme Wwährend der ersten Stunden das ausschlaggebende sei. Da indessen die Gewichtszunahme anfangs Wwohl der Zeit an- nähernd proportional ist — bei einem Versuch war sie wäh- rend 6 Stunden 0.23 mg pro cm? — so muss auch die be- treffende Wasseraufnahme in der obigen Serie realisiert gewesen sein. Durch diese Versuehe scheint mir definitiv bewiesen, dass nicht die Hygroskopizität des FEisens als solche die Ursache der betreffenden Erscheinung ist. Hypothese von Slotte. Seitdem ich die Vermutung aus- gesprochen habe, dass wir es hier mit unsichtbaren Strahlen irgend einer Art zu tun hatten, haben die Physiker eine Menge solcher erwischt,- sodass meine Annahme nicht mehr so befremdend als damals erscheinen därfte. In der Tat ist von Seiten der Physiker ausgesprochen worden, dass mög- licherweise dem Eisen eine eigentämliche, bei anderen Me- tallen nicht oder nur in viel scehwächerem Grade vorhan- dene Strahlung zukommt. Slotte will die Existenz derselben auf Grund theore- tischer Betrachtungen uber die Molekularbewegung ableiten. Er hat Berechnungen tuber die Vibrationen der Molekäöle, speziell fär verschiedene Metalle, angestellt. In seiner ersten diesbezäglichen Publikation (1896) leitet er zuerst die Vibrationsgeschwindigkeit U, der Molekiäle aus der spezi- fischen Wärme ab. Dann wird die Grösse der einzelnen Molekile aus dem Molekulargewicht und dem spezifischen Gewicht abgeleitet. Schliesslich wird aus U, und dem Aus- » dehnungskoeffizienten die Vibrationszahl N, d. h. die Anzahl der Schwingungen, die das Molekäl in der Sekunde macht, kalkuliert. In etwas anderer Weise wird die Berechnung in der zweiten Arbeit (1901) ausgefährt. In Bezug auf die theoretischen Ableitungen und Aus- einandersetzungen des Verfassers mag auf die Originale verwiesen werden. Die berechneten Werte fär N gebe ich hier 8 ; Fredr. Elfving. : (LIX Wwieder unter Weglassung des allen gemeinsamen Faktors 1022. i; Blei Cadmium Zinn Zink Silber Gold Magnesium (1) 100 — 1020 2507-260 340 (ID) 90 140 v0E2008-2204-220 320 Aluminium Kupfer Platin Eisen — 410 420 7620 320 390 SYOFENED20 Der Verfasser hebt ausdräcklich hervor, dass seine Zahlen nur approximativ sind. Es fällt aber gleich auf, dass die berechneten VWVibrationszahlen von derselben Grössen- ordnung wie die entsprechenden Zahlen fär das Licht und die ultraroten Strahlen sind; fär die Lichtstrahlen A, D und H zum Beispiel sind die Vibrationszahlen 392, 506 und 7639. Und Wweiter fällt es auf, dass das Eisen eine ganz bevorzugte Stellung unter den ins Bereich des Kalkäls gezogenen Metallen einnimmt, indem seine Vibrationszahl unbedingt innerhalb des Lichtspektrums fällt. »Es wäre dann möglich — sagt Slotte (II, S. 15), dass das Eisen bei gewöhnlicher Tempe- ratur schwache Lichtstrahlen aussenden wärde». Und der Verfasser fährt fort: »Darauf deuten in der Tat die Beobach- tungen von Elfving hin, nach welchen das Eisen auf einen » sehr lichtempfindlichen Pilz (Phycomyces nitens) bei ge- wöhnlicher Temperatur eine besonders kräftige Strahlungs- Wwirkung ausäbt.» Diese Auseinandersetzungen haben ohne Zweifel ein grosses physikalisches Interesse, aber eine Erklärung der physiologischen Erscheinung, mit welcher wir uns hier be- schäftigen, därfte aus den betreffenden Molekularbewegungen nicht abgeleitet werden können, wenigstens nicht unter der Voraussetzung, dass die ibereinstimmende physiologische Wirkung des Eisens und des Zinks auf derselben Ursache - beruht. Sehen Wir doch, dass das Zink, das ja dem Eisen physiologisch am nächsten kommt, in der Serie weit davon entfernt steht und dass die meisten von den zwischenliegen- den Metallen ganz inaktiv sind. Aj | i i od k j | i å ARP pan - A N:o 18) ; Physiologische Fernwirkung. 9 Analogien mit gewissen photographischen Wirkungen. We- nige Jahre nachdem ich die Wirkung von Metallen auf Phycomyces entdeckt und auf eine Art von Strahlung zu- räckgefährt hatte, wies C olson (nach Dombrowsky S.5) nach, dass blanke Platten von Zink, Magnesium und Cadmium selbst auf einige Entfernung bei längerer Exposition auf die photographische Platte einwirken, sodass nach der Entwicklung ein Bild von ihnen entsteht. Die Erscheinung ist seitdem von verschiedenen Physikern studiert worden, deren Ansichten recht schroff auseinander gegangen sind. Einige Forscher standen auf demselben Standpunkte wie schon M o s e r im Jahre 1842, dass die Wirkung der Metalle auf die photographische Platte auf unsichtbare Strahlen, »Metallstrahlen», zuröäckzufuhren sei. Andere suchten den Vorgang durch materielle Emanationen zu erklären, durch Metalldämpfe, durch Wasserstoff, durch Wasserstoffsuper- oxyd, durch Ozon, durch positive Jonen. Ein Eingehen auf diese Diskussion ist hier nicht am Platze. Eine Zusammenstel- lung dariber sowie eigene Untersuchungen findet man bei Dombrowsky (1908) und Öh o lm (1909). Es scheint — Wenn ich mich als Nicht-Fachmann daräber äussern darf — als ob die Physiker sich der Ansicht von Russell angeschlossen hätten, dass Wasserstoffsuperoxyd «das Wwirksame Agens bei dieser Erscheinung wäre. Dieser Körper ist ungemein Wwirksam auf die photographische Platte; nach Russell wirkt er noch bei einer Verdännung von 1: 1000 000. Bei allen den Körpern, Wwelche die betreffende Aktivität zeigen, tritt H?0? auf. Erstens bei den erwähnten und auch einigen anderen Metallen. Aktiv sind, nach ihrer Aktivität geordnet, Magnesium, Cadmium, Zink, Nickel, Aluminium, Blei, Kobolt, Wismut und Zinn; Eisen und Kupfer sind nur sehr Wwenig Wwirksam, Platin und Silber unwirksam. In Bezug auf die Gradation sind andere Forscher zu etwas abweichenden Resultaten gekommen — Öholm z. B. stellt (S. 16) folgende 'Serie auf: bei 50” Zn, Cd, Mg, Bi, Pt, Sn, Al, Fe, Au, Ag, Pb, Co, Ni und Cu — aber die besonders stark Wirkenden sind doch immer Zink, Cadmium und Magne- sium, Metalle, welche sich in Gegenwart von Sauerstoff und 10 Fredr. Elfving. (LIX Wasser unter Bildung von H?0? oxydieren. Ihre Einwirkung auf die Platte ist, ganz wie die Bildung von H?O0?, an die Gegenwart von Wasser gebunden; solches findet sich immer in der Gelatineschicht der Platte, und wird der Versuch in feuchter Atmosphäre vorgenommen, ist die Wirkung noch kräftiger. Ausser den Metallen gibt es eine Menge organi- scher Substanzen, Wwelche in feuchter Luft auf die Platte Wwirken, und diese gehören hauptsächlich, wenn nicht ausschliesslich, zur Gruppe der Terpene mit der charakte- ristischen Eigenschaft bei der Oxydation in feuchter Luft Wasserstoffsuperoxyd zu bilden. In der Tat konnte R u s- sell an der Oberfläche der betreffenden Körper, sowohl Metalle als organischer Substanzen, vermittelst Wursters Tetramethylparaphenylendiaminpapier, das als ausseror- ' dentlich empfindliches Reagens auf H?0? angegeben wird, das Vorhandensein von H?0? nachweisen. Ein gewisser Parallelismus zwischen dem Effekt gewisser Körper auf die photographische Platte und auf Phycomyces liegt offenbar vor. Zwar nimmt das Eisen, das Phycomyces so kräftig attrahiert, lange nicht die erste Stelle unter den photographisch wirksamen Metallen ein, ja es därfte bei ge- Wwöhnlicher Temperatur inaktiv sein, aber Zink und Alumi- nium, denen ich schon in meiner ersten Abhandlung eine schwache Attraktion zuschrieb, gehören zu den photographisch kräftigsten Metallen. Zwar war ich später (1893) geneigt Aluminium zu den inaktiven Metallen zu zählen, ich muss aber nach meinen späteren Erfahrungen diesem Metall sowie auch dem Zink eine grössere Aktivität als fräher zuer- kennen. Eine Voraussetzung fär diese Aktivität ist, dass die Oberfläche des Metalls recht blank ist. Darauf hatte ich fräher nicht geachtet, sondern oft die Metalle zum Versuch genom- men, Wie sie zufällig, etwa mit oxydierter Oberfläche zur Hand Wwaren. Beachtet man dies, so muss auch dem Magne- sium und Cadmium eine physiologische Aktivität zugestanden Wwerden. Zu bemerken ist, dass auch fär die Wirkung auf die photographische Platte dieselbe Voraussetzung, metallische Oberfläche, notwendig ist. — Unter den organischen Substan- zen, welche nach R ussell photographisch wirksam sind, NRA TSE ängen AEA REN SN VE SSI IRESESIOAISAESSESSA Tn SAR AN KANN i denne OR RE SE A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 11 finden sich auch Lack und Harz, welche Phycomyces stark affizieren. Eine weitere, fräher nicht hervorgehobene Ubereinstim- mung mit dem von Russell studierten Vorgang liegt darin, dass das vom FEisen etc. ausgehende, physiologisch Wirksame Agens durch Goldfolie, aber weder durch dännstes - Glas, zum Beispiel die Häutchen, die man bei heftigem Ausblasen einer zugeschmolzenen, noch wWweichen Röhre enthält, oder durch Glimmer durchgeht. Es ist in der Tat sehr interessant zu sehen, wie sich Phycomyces gegen eine Eisen- oder Lackplatte krämmt, die mit Goldfolie, die an und fär sich ohne Einwirkung ist, lose bedeckt ist, und diese Krämmung ist kaum Wweniger deutlich als gegen die unbedeckte Seite. Von dem Verhalten des Eisens abgesehen besteht somit viel Ubereinstimmung zwischen dem physiologischen und dem photographischen Effekt. Es muss also gepräft werden, wie sich Phycomyces gegen Wasserstoffsuperoxyd verhält. Das Wasserstoffsuperoxyd ist eine farblose Flässigkeit, die bei gewöhnlicher Temperatur langsam verdampft. In Beriährung mit den verschiedensten Substanzen zerfällt es in H?0 und 0. In reinem Zustande ist H?0? schwer darzustellen und Wwenig beständig, die Wasserlösung ist dagegen recht haltbar. Die gewöhnlichste käufliche Wasserlösung erzeugt 10 Volumprozente Sauerstoff; mit solchen Lösungen, teils von Kahlbaum, teils von Merck bezogen, habe ich gearbeitet. — Die Dämpfe des H?0? affizieren nicht unser Geruchsorgan, Wwirken aber, wie schon hervorgehoben, sehr kräftig auf die photographische Platte ein. Der photographische Effekt ist leicht festzustellen, Wenn man eine Platte — ich benutzte Special sensitiv Imperial-Platten — auf eine kleine Glasschale, die ein wenig H?0?-Lösung enthält, legt oder iber eine damit durchtränkte C-Platte, wie die bei den oben erwähn- ten hygroskopischen Versuchen benutzten, placiert. Nach 3-ständiger Exposition bekommt man bei der Entwicklung ein kräftiges Bild. Bei der Präfung der H?0?-Dämpfe in ihrer Wirkung auf Phycomyces wendete ich dasselbe Verfah- ren an wie fräher in Bezug auf den Wasserdampf, d. h. kleine Kohlenplatten wurden mit H?0?-Lösung durchtränkt und 12 Fredr. Elfving. (LIX uber Phycomyces aufgestellt. Zuerst stellte ich fest, dass meine C-Platten, von der käuflichen Lösung durchtränkt, ohne jegliche Wirkung auf die Wachstumsrichtung von Phycomyces waren. Dann wendete ich dieselbe in verschiedenen Graden: der: Verdunnungan:!/5, 4, 2/8 bien. sön Se aNINEN der Erfolg war derselbe, d. h. es trat keine Krämmung ein. Ich versuchte dann weiter mit noch grösseren Verdännungen, speziell in Erinnerung der kleinen Mengen des H?O0?, die photographisch wirksam sind. Der prozentische Gehalt an H?0?-Lösung betrug 0.66, 0.5, 0.33, 0.25, 0.2, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, 0.001, 0.0005, 0.00025, 0.0001, aber auch hier War keine Wirkung wahrzunehmen. Aus diesen Versuchen darf nicht ohne Wweiteres geschlos- sen werden, dass H?0? ohne Einwirkung ist, denn der negative Hydrotropismus, den Phycomyces besitzt, konnte vielleicht der aörotropischen Krämmung entgegenwirken. Dass dieser Einwand nicht befugt ist, sieht man daraus, dass eine negative hydrotropische Kräimmung nicht eintrat, Wwenn ich die C-Platte mit Wasser durchtränkte und sonst wie fräher operierte; das ist ja auch zu erwarten, denn bei allen diesen Versuchen ist die Luft um die Pilze annähernd dampfif- gesättigt, und die hydrotropischen Kräimmungen treten nur in relativ trockener Luft ein. Ein anderer Einwand wäre, dass, weil H?0? in Berährung mit Kohlenstoff allmählich zersetzt wird, hier keine H?0?-Dämpfe vorhanden gewesen Wwären. Dass eine Zersetzung stattfindet, sieht man deutlich daraus, dass eine mit H?02 durchtränkte C-Platte nach einem Tage ihre photographische Wirkung eingebässt hat. Aber wenn ich gleichzeitig zwei C-Platten mit der käuflichen H?0?-Lösung durchtränkte und die eine uber eine photogra- phische Platte, die andere äber Phycomyces placierte, so äbte jene eine kräftige, diese gar keine Wirkung aus. Wasser- stoffsuperoxyd ist also während des Versuches in der C- Platte vorhanden, und auch in der oben angefährten Kon- zentrationsreihe . mässen abnehmende Mengen von H?0? vorhanden gewesen. Nach allen diesen Erfahrungen kann ich dem Wasser- stoffsuperoxyd keine richtende Einwirkung auf Phycomyces A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 13 zuerkennen. Der physiologische Effekt verschiedener Me- talle und anderer Körper lässt sich also nicht auf dasselbe Agens zuröckfähren wie der photographische Effekt, sondern bleibt noch immer rätselhaft. Etwaige Lichtwirkung. Schon bei meinen ersten Versuchen (1890) stellte ich mir die Frage, ob nicht die Aktivität des Eisens mit einer vorhergehender Bestrahlung in Zusammen- hang stände. Das schien mir nicht der Fall zu sein, denn Eisenplatten, welche 13 Monate im Dunkeln aufgehoben Wwaren, zeigten keine geringere Attraktion als belichtete. Etwas später (1893) fand ich indessen, dass fein poliertes Eisen, das inaktiv war, durch intensive Beleuchtung im Sonnenlicht voräbergehend aktiviert wird. FEin gewisser Zusammenhang zwischen Beleuchtung und Aktivität schien also doch vorhanden zu sein, und bei Schätzung der Be- Weiskraft der erstgenannten Versuche konnte ich mir nicht verhehlen, dass ich damals keine besonderen Vorrichtungen zur Erzielung absoluter Dunkelheit getroffen hatte; die Platten lagen, in Schreibpapier eingewickelt, in einer Schub- lade, deren Dichtigkeit fär Licht nicht besonders gepräft war und die ab und zu geöffnet wurde. Man denke an eine photographische Platte unter ähnlichen Verhältnissen! Es schien mir eine erneuerte genauere Präfung vonnöten. Der Versuch sollte so gefährt werden, dass die Eisen- platte eine Zeitlang in absoluter Dunkelheit zu stehen kam und dann, ohne belichtet zu werden, den Pilzen ausgesetzt werden konnte. Ich liess mir aus dickem Messingblech einige parallelipipe- dische Kassetten (Fig. 1), wie sie nebenan in etwa ?/; der natär- lichen Grösse abgebildet sind, verfertigen; sowohl aussen als innen Wwaren sie schwarz äberzogen. Die Kassette ist unten offen, kann aber durch einen Schiebdeckel, der in der Figur eingeschoben ist und dessen Handgriff man bei A sieht, lichtdicht geschlossen werden. Oben ist eine schorn- steinähnliche Öffnung mit durchbohrtem Korke. Die Eisen- platte B wird vermittelst eines kleinen Korkstäckes C und ein wenig Kitt (Wachs — Kolophonium) an einem 20 cm langen Messingrohr D befestigt und in die Kassette einge- 14 : Fredr. Elfving: (LIX schoben. Bei der abgebildeten Lage befin- det sich die Platte in absoluter Dunkel- heit. Sollte die Platte später den Pilzen exponiert werden, benutzte ich die in Fig. 2 abgebildete Einrichtung. A ist ein Kasten aus Zinkblech, 20 em hoch, 20 cm breit und 12 cm tief. Die vor- dere Wand B kann tärartig geöffnet wWwer- den; för lichtfreien Verschluss wird durch zwischengelegte Streifen von schwarzer Watte, die durch die Tär fest angepresst werden, gesorgt. Die entgegengesetzte ERK Wand ist aus Glas gemacht; durch einen | RR gut passenden Pappdeckel kann das Licht von hier vollkommen abgeschlossen wWer- Pig. 1. den. Im Dach befindet sich ein rektan- gulärer Ausschnitt mit seitlichen Falzen, in welche die Kassette C eingeschoben werden kann. Soll ein Versuch mit Phycomyces gemacht werden, bekleide ich die Innenseite der Tär und der beiden Seiten- wände mit nassem Fliesspa- pier, stelle die Pilzkultur senk- recht unter die Öffnung und bestimme mittels eines Milli- meterstabes, wie tief die Ei- senplatte untergeschoben wWer- den soll, um in die richtige Lage zu kommen. Dann ma- che ich Tär und Pappdeckel zu, schiebe die Kassette uber die Öffnung, entferne den un- teren Deckel derselben und schiebe die Eisenplatte nach unten. Den ganzen Kasten stelle ich in einen absolut dunkeln feuchten Schrank. Aus fräherer Erfahrung weiss ich, wie viel Zeit das nötige Wachstum und die Reaktion in Anspruch nimmt; dann nehme ich Fig. 2 es A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 135 den Kasten heraus, öffre Tär und Deckel und sehe gleich den Erfolg. Bei einigen Vorpräfungen fand ich, dass Eisenplatten, wie sie im Laboratorium lagen und zu den Versuchen ge- nommen Wurden, sich recht verschieden verhielten. Da die Ursache hierzu sowohl ihre metallurgischen Eigenschaften "als ihre vorhergehende unbekannte Geschichte sein konnte, suchte ich mir ein so gleichförmiges Material wie möglich zu verschaffén. Ich liess mir in einer hiesigen mechanischen Werkstatt eine Anzahl frisch gegossener identischer grob- gefeilter Eisenplatten herstellen und beschickte gleich mit je einer dieser Platten sechs Kassetten, die alle in einem hölzer- nen Schrank aufgestellt wurden. Dies geschah am 2. August 1904. N:o 1 wurde am 24. September. 1904 gepräft. Sie be- wirkte Attraktion wie eine Kontrollplatte. ; N:o 2 am 10. Oktober 1904 verhielt sich ebenso. N:o 3 am 14. November 1904 zeigte Attraktion, aber eine bedeutend schwächere als die Kontrollplatte. N:o 4 wurde am 26. Dezember gepräft, Es konnte nicht mit Sicherheit behaupten werden, dass die Platte inaktiv war; nach der einen Seite fand vielleicht eine ganz schwache Attraktion statt. Kontrolle: ausserordentlich häbsche At- traktion. Nach dem Versuch wurde die Platte mit Seiden- papier abgetrocknet,in die Kassette eingezogen, diese geschlos- sen und wieder in den Schrank gestellt. Bei weiteren Versu- chen am 27. Dezember 1904 und 7. Februar 1905 war die Platte inaktiv, während das Kontrollstäck deutlich ak- tiv war. N:o 5 war am 8. Februar 1905 noch aktiv, bei den folgen- den Versuchen am 10., 12., 13., 14., 19., 20. und 21. Februar dagegen inaktiv, bei immer deutlicher bis brillanter Attraktion der Kontrollplatte. N:o 6 zeigte am 4. Oktober 1905, also nach vierzehn Monaten, noch Attraktion und zwar ebenso deutlich wie die diesmal wenig kräftig wirkende Kontrollplatte. Am 535. Oktober war aber die Aktivität verloren gegangen und ebenso bei den folgenden Versuchen am 7. Oktober 1905, 31. Januar 16 Fredr. Elfving. (LIX 1906, 21. März 1906 und 26. September 1906 (Kontrolle immer deutlich). S Aus diesen Versuchen lässt sich schliessen: 1) Die attraktive Eigenschaft des Eisens ist nicht, wie ich mir vorgestellt, wenn auch nicht expressis verbis aus- gesagt hatte und wie auch Slotte vermutete, eine inhä- rente Eigenschaft dieses Metalles. Das Eisen, welches unter gewöhnlichen Umständen aktiv ist, lässt sich desaktivieren. 2) Die Aktivität des FEisens - wird nicht durch kurze Beleuchtung induziert, denn die inaktiv gewordenen Platten werden nicht aktiv, trotzdem sie bei den sukzessiven Ver- suchen voriäbergehend vom Licht getroffen werden. In den obigen Versuchen genägte fär die Platten 4, 5 und 6 eine einmalige Exposition uber Phycomyces, um die Aktivität auszulöschenm. So schnell klingt die Aktivität nicht immer aus. Wenn man aber mit einer Fisenplatte hin- reichend viele Versuche in der jetzt angegebenen Weise unter Anwendung einer Kassette macht, wird sie schliesslich inaktiv. Zwei Eisenplatten, A und B, die lange Zeit im Laboratorium gelegen hatten, wWurden grob abgefeilt. Sie bewirkten am 5. April 1908 eine sehr kräftige Zukrämmung. Nach dem Versuch kamen sie je in eine Kassette. An demselben Tage wurde ein weiterer Versuch gemacht und ebenso an verschie- denen anderen Tagen, wobei die unten angegebene Reaktion notiert wWwurde: Als B. Kontrolle 5. April sehr: kräftig sehr. kräftig — 1051» gut schlecht — PST gut 2 — Hel gut 057 — ONE OM MEINE brillant 2057 0 0 häbsch Wenn wir das obige zusammenfassen, mössen wir sagen, dass die attraktive Eigenschaft des FEisens 1) nicht dem Metalle selbst innewohnt, 2) nicht auf Hygroskopizität beruht, 3) nicht durch Wasserstoffsuperoxyd versursacht und 4) nicht durch das Licht induziert Wird. > $e j y KK JA köa Fa - vr 1 CA N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 17 Eine Erklärung werden Wir erst nach den in der Folge mitzuteilenden Versuchen geben können, die uns in den Stand setzen werden eine desaktivierte Eisenplatte wieder zu aktivieren.. II. Posilive aörotropische Krämmungen. Die Frage, ob die Sporangiumträger von Phycomyces zu aörotropischen Kräimmungen befähigt sind, ist im Laufe der Zeit, seit Molisch im Jahre 1884 den Begriff Aöro- tropismus schuf, einige Male aufgeworfen WwWorden. In meiner Abhandlung uber die physiologische Fernwirkung (1890) publizierte ich Experimente, die mir zu beweisen schienen, dass HKobhlensäure die Wachstumsrichtung von Phycomyces nicht beeinflusst. Zu demselben Resultat kam Steyer (1901, 5. 17). Die Einwirkung von Sauerstoff sowie von Äther- und NIRO koldsnpien untersuchte Samm et (1905), konnte aber nur negative -Resultate verzeichnen (S. 642). Schliesslich zog Warwara Polowzo w (1909), als sie mit verfeinerter Methodik die Reizung von Keimpflanzen durch CO?, N, H und 0 untersuchte, auch gelegentlich die Sporangiumträger von Phycomyces in den Bereich ihrer Expe- rimente und beobachtete dabei, dass CO? sowohl positive als negative Krämmungen hervorrief. Sie resämierte ihre Erfahrungen folgendermassen (S. 100): »Aus meinen Ver- suchen möchte ich einstweilen nur den Schluss ziehen, dass die Phycomyces-Fruchtträger gegen CO? reagieremn». Meine Untersuchungen schliessen sich nicht direkt an diese fräheren an. Ich bin auf langen Umwegen zu den aäörotro- pischen Versuchen gekommen. Im Jahre 1893 veröffentlichte ich die Beobachtung, dass ein so indifferenter Körper wie Platin auf die Sporangium- träger von Phycomyces attrahierend Wwirkt, wenn das Blech vorher eine gewisse Zeit dem direkten Sonnenlichte exponiert gewesen ist. Dies fährte ich auf eine Art dunkler Lumi- niszenz zuriäck, deren Existenz nach einer fräheren Äusserung von Becquerel recht akzeptabel schien. Einige Jahre später fand ich, dass eine ähnliche Aktivität des Platinbleches 2 18 Fredr. Elfving. (EIXCT durch elektrische Funkenentladung hervorgebracht wurde. Ich benutzte eine kräftige Elektrisiermaschine (System Wimshurst, modifiziert von Lemström), die mir mein ver- storberner Freund und College Professor Lemström zur Ver- fuögung stellte. Wenn ich zwischen den freien, in einem Abstande von 1.5—2 cm von einander befindlichen Polen der Maschine kleine Platinbleche aufstellte, wobei es gleichgältig war, ob dieselben den einen Pol berährten oder nicht — man konnte sie auch seitlich, parallel der Funkenrichtung auf- stellen — und die Funken 5—15 Minuten spielen liess, so wurden die Platten aktiviert, d. h. sie äbten eine kräftige at- trahierende Wirkung auf Phycomyces aus. Bei sukzessiven Versuchen klang diese Aktivität recht bald aus, durch Glähen des Bleches wurde sie sofort aufgehoben. Wie kräftig unter Umständen die Aktivität des Platins sein kann, zeigt folgender Beispiel. Am 7. März 1900 2" Nm wurde ein.Platinblech zwischen den Polen der Elektrisiermaschine während 15 Minuten der Funkenentladung ausgesetzt und gleich äber Phycomyces aufgestellt; um 7"30 Nm: wunderhäbsche Attraktion. An demselben Abend wurde das Blech iäber eine neue Pilz-Kultur gestellt. 8. März fräh: starke Attraktion. Neuer Versuch am Abend dieses Tages. 9. März fruh: deutliche Attraktion. Eine letze Präfung am 10. März 2"—8" Nm: keine Attraktion. Ich stellte mir damals vor, dass die in dieser Weise erregte Aktivität derselben Art sei wie die den Physikern bekannten, durch elektrische Entladungen hervorgerufenen Luminiszenz- Erscheinungen, besonders die gleichzeitig mit meinen Un- tersuchungen von E. WiedemannundG. C.Schmidt studierten, den sogenannten Entladungsstrahlen zugeschrie- benen. Diese Auffassung teilte ich auch der Öffentlichkeit mit in Vorträgen, die ich auf der Versammlung skandinavischer Naturforscher und Ärzte in Stockholm im Jahre 1898 sowie auf derjeniger der nordischen Naturforscher und Ärzte in Helsingfors im Jahre 1902 hielt. Im Druck habe ich hieräber - nichts publiziert. Kurz nachher begann die Entdeckung der einen unsicht- av $ NA Reg Få A FENA SJS X 2 | Fia A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 19 baren Strahlen nach den anderen durch die Physiker. Ich zögerte indessen meine Beobachtung und Hypothese zu publizieren und unter dem Einfluss der gleichzeitigen Diskus- sionen musste ich mich fragen, ob die Ursache der Kräm- mungserscheinung vielleicht materieller Natur sei und nicht eine Art von Strahlen. Wenn es so war, so musste das Agens mit der Luft fortgeleitet und anderen Körpern uäbergeben werden können. Um dies zu präfen, verfuhr ich in folgender Weise. Die Elektrisiermaschine war in einem grossen, hauptsächlich aus Glas gebauten Käfig, aus welchem die Pole herausragten, eingeschlossen. Aus diesem Käfig wurde die Luft, die, wäh- rend die Maschine im Gang war, sehr stark nach Ozon roch, mittelst eines Tropfenaspirators herausgezogen, etwa 12—215 I "in der Stunde, und passierte dabei eine 40 cm lange, 2 cm Wweite Glasröhre, in Wwelcher die Körper, die ich mit dem fraglichen Agens beladen weollte, lagen. Um eine etwaige Einwirkung des Lichtes auszuschliessen, war das Rohr mit schwarzem Papier umwickelt. Ein in dies Rohr eingelegter Fliesspapierstreifen mit Jodkaliumstärke gab sehr energische Ozonreaktion. Durch einen elektrischen Motor konnte die Maschine stundenlang im Gang gehalten werden. Als Körper för die Ubertragung des fraglichen Agens benutzte ich kleine Glasplatten. Diese waren von den Di- mensionen 25x40 mm; sie Wurden nach Kochen mit Ka- liumbichromat und konz. Schwefelsäure gewaschen und- getrocknet und waren vollkommen inaktiv. Nach dreistän- digem UÖberleiten der Luft aus dem Käfig der Elektrisier- maschine waren diese Platten sehr stark aktiv. Durch Flam- bieren wurden sie sogleich inaktiv. Wurden sie mit Wasser oder mit Alkohol tächtig abgewaschen, verschwand die Akti- vität beinahe vollständig; durch Abreiben mit einem trock- nen Tuche wurde sie nicht merklich herabgesetzt. Die Ak- tivität versehwand allmählich; von 5 durch einen vierständi- gen Luftstrom gleichzeitig aktivierten Platten, die nach der Aktivierung unter einer Glasglocke aufgestellt waren, zeigte 20 Fredr. Elfving. (INSE N:o 1 nach einem Tage kräftige =: Attraktion NEO 121 i of dreelasen sehr mubsche » NEO För Fi ESeENS » nicht hubsche, aber deutl. Attrakt. - INEO SA na CNE » fast zweifelhafte » INEOTOrI yinegea » ebenso. Von einer direkten Wirkung der Entladungsstrahlen oder anderer Strahlen auf die aktiv gewordenen Glasplatten konnte bei diesen Versuchen nicht die Rede sein. Das wirksame Agens war hier offenbar etwas, das während der Elektrizitäts- erzeugung in der Luft gebildet war und mit dem Luftstrom Wweitergefährt Wwurde. Hier muss man ja sofort an Ozon denken, dessen Gegen- Wwart, wie gesagt, sich gleich durch den Geruch kundgibt. In der Tat ist Ozon das wirksame A gens. Wird nämlich in der ubergeleiteten Luft das Ozon zerstört, d. h. in gewöhnlichen Sauerstoff ubergefährt, so wirkt der Luftstrom nicht mehr aktivierend. Diese Zersetzung kann durch Hitze herbei- gefährt werden. Leitete ich die Luft aus dem Käfig der Elektrisiermaschine durch ein 1 m langes Rohr, das in einem gewöhnlichen Ofen för Elementaranalyse erhitzt wurde, gab sie keine Ozonreaktion mehr und wirkte auch nicht aktivie- rend, während die Kontrollplatten, äber Wwelchen derselbe Luftstrom vor dem Erhitzen passierte, stark aktiv wurden. Auch bei gewöhnlicher Temperatur kann das Ozon zerstört werden, zum Beispiel durch Kupferoxyd. Wurde das Rohr mit solchem gefällt, wirkte die dadurch geleitete Luft nicht mehr aktivierend. ; In ähnlicher Weise wie die Glasplatten liessen sich auch Platinbleche aktivieren. Auf das Verhalten jener komme ich noch zuröck. Es ist also offenbar, dass das bei der elektrischen Ent- ladung gebildete Ozon, das an der Oberfläche des Platins oder des Glases adsorbiert wird, das wirksame Agens ist und dass hier keine Strahlung von den elektrischen Polen aus vorliegt, welche die Platten aktiviert. Auch in anderer Weise dargestelltes Ozon wirkte ähnlich. AREAN ER SM A N:o 18) Physiologisehe Fernwirkung. 21 od dd i, PRV ENN WE AA Ne > a) In eine etwa 8 I fassende Glasflasche wurde eine etwa 5 cm lange Phosphorstange und so viel Wasser gebracht, dass dieselbe zur Hälfte davon bedeckt wurde. Dann Wwurden in der Flasche unsere Glasplatten aufgehängt. Die Luft in der Flasche wird bei der Oxydation des Phosphors ozonisiert, und ein Verweilen während einiger Stunden in der ozonisierten Luft genägte, um die Platten kräftig zu aktivieren. — b) In einen 14 I-Kolben wurden auf den Boden etwas konzen- trierte Schwefelsäure gegossen und darein einige Stäcke Ba- - riumsuperoxyd geworfen. Die Entwicklung von ozonisiertem Sauerstoff begann sofort und dauerte, bis das Superoxyd ganz zerfallen war. Glasplatten, gleich in der Flasche auf- gehängt, waren aktiv nach zwei und noch deutlicher nach vier Stunden. In Anbetracht des starken Geruches des Ozons drängt sich ganz einfach der Gedanke auf, dass der mit diesem Gase beladene Körper sich gewissermassen als riechender Körper' verhält, d. h. als ein Körper, von welchem sich gewisse, unser Geruchsorgan affizierende Dämpfe oder Gase ausbreiten und dass Phycomyces gegen diese durch Zukrämmung rea- giert. Unsere Nase spärt zwar keinen Ozongeruch an der Platte, aber in dieser Hinsicht könnte ja der Pilz empfind- licher sein als der Mensch. Diese Betrachtung liess auch eine andere gelegentlich gemachte Beobachtung in neuem Lichte erscheinen. Ich hatte nämlich gefunden, dass Platinblech, das einige Zeit uber Salpetersäure gestanden hatte, die Sporangiumträger von Phycomyces kräftig attrahierte. Lange glaubte ich auch hier mit einer Strahlung sui generis zu tun zu haben, aber nach den Versuchen mit Ozon war es ja mehr als wahrschein- lich, dass auch hier das Blech als riechender Körper gewirkt hatte. Ich stellte mir somit die Frage, ob riechende Körper iäber- haupt Phycomyces zu Krämmungen veranlassen. Die Anordnung war in allen Versuchen eine” höchst ein- fache. Anfangs verfuhr ich so, dass ich äber Phycomyces kleine Kohlenplatten, die mit der zu untersuchenden flässigen Substanz durchtränkt Wwaren, aufstellte. Dies Verfahren 22 Fredr. Elfving. (LIX kann der Kärze wegen als Imbibitionsverfahren bezeichnet werden. Die Kohlenplatten, etwa von den Dimensionen 40 x 20 x3 mm, waren aus gewöhnlichen Batteriekohlen aus- gesägt und dann ausgekocht; vor jedem Versuch wurden sie gegläht und im Exsikkator abgekählt. Bei den ersten Versuchen mit konzentrierter Salpeter- säure und Salzsäure zeigte es sich, dass aus der Kohle so grosse Mengen Dämpfe herausdiffundierten, dass das Wachs- tum des Pilzes aufgehoben oder: ganz gestört wurde. Ich Wwendete dann Lösungen in verschiedener Verduännung an. Bei sechs Versuchen (a—/f) mit Salpetersäure in der in der ersten Kolumne angegebenen Verdännung ergab sich die im folgenden angefäöhrte Zukrämmung: a) b) c) d) e) f) "le — — keine a — schwache keine — keine keine Haokdeuthehebessene keine — 'schWwache keine "bn SLENNAG häbsche undeut- — häbsche recht höb- liche sche 1/., undeut- häbsche keine <— keine — liche | 1/,, unsichere deutliche — — keine Andeutung Esa — — — keine — — tlg, — — keine — — Ha — — -— keine — — t/80 FR SS — keine — SE LOOS SR ÖT —= keine — 2 Die Wirkung der Salzsäure war wie folgt: a) b) SE akerne schwache Zukrämmung 1/4, deutliche bessere » TO rIKeme keine » Ts 0 NKelne keine » token keine » HANSEN SET Väla KINy 1 Ae nig AE X AP I Re - A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 23 Trotz der Unregelmässigkeiten sieht man, dass unter den sonstigen Bedingungen Salpetersäure bei etwa 2/;,, Salz- säure bei etwa 1/,, Konzentration sozusagen attrahierend "Wwirkt. Zum Vergleich sei mitgeteilt, dass Schwefelsäure in den Verdännungen !/;, !/;0> !/20> t/so und !/,, ohne Wirkung war. Da also recht-schwache Dosen des Riechstoffes genägen, um die Reaktion hervorzurufen, machte ich weiter eine grös- sere Reihe von Versuchen in einer anderen Anordnung. Als absorbierenden, resp. adsorbierenden Körper benutzte ich Platin, das an und fär sich vollständig ohne Wirkung auf Phycomyces ist. Ich verfuhr einfach so, dass ich ein frisch geglähtes Platinblech (etwa 25x40 mm) fär eine Zeit, mindestens 24 Stunden, in einer kleinen geschlossenen Glas-. bächse, Worin sich am Boden der betreffende Körper befand und die im Zimmertemperatur stand, mittels Nähfaden auf- hing und das Blech dann tber einer jungen, in gänstigem Zustande Wwachsenden Phycomyces-Kultur befestigte. Es zeigte sich in vielen Fällen, dass die vom Platin zuräck- gehaltenen und wieder in die umgebende Luft diffundieren- den Dämpfe eine entschiedend richtende Einwirkung auf unseren Pilz ausäbten, und zwar war diese Einwirkung immer eine attraktive. Die Hyphen krämmten sich gegen das Pla- tinblech, elwa als ob sie neugierig die neue fremde Nach- barschaft aufsuchen wollten. Viele Körper waren ohne Ein- wirkung. Niemals sah ich sicher eine Repulsion, ebenso- wenig wie. bei den zuerst erwähnten Versuchen, wo starke Dosen zur Anwendung kamen. Die Dauer jedes Versuches war 4—6—12 Stunden. In einem neuen Versuch war die Wirkung des Bleches Null oder jedenfalls sehr herabgesetzt. Sofort wurde die Aktivität durch Glähen vernichtet. Ebenso durch grändliches Waschen und Abtrocknen. Eine längere Zeit, sogar bei drei sukzessi- ven Versuchen andauerende Aktivität wurde erreicht, wenn ich das Blech in konzentrierter Salpetersäure liegen liess und es dann abspöälte und mit Filtrierpapier abtrocknete. Nach meinen Versuchen, von denen meist mehrere mit derselben Substanz, besonders in zweifelhaften Fällen, ge- ök | På y 24 d Fredr. Elfving. (CIN macht wurden, lassen sich die benutzten Körper folgender- massen klassifizieren. A) Kräftige Zukrämmung bewirken: Salpetersäure 1), Jod, Jodoform, Brom, Chloraceton, Crotonaldehyd, Äthyl- nitrat, Salzsäure: B) Deutlich, wenn auch schwach attrahieren: Äthyl- acetat, Amylacetat, Amyläther, Pyridin, Xylol, 8-Brom- kampfer, Buttersäure, Acetal, Valeraldehyd, Diäthylamin, Äthyläther, Äthylformiat, Ammoniak, Terpenkug Petro- leum, Schwefelwasserstoff, Diphenyl. C) Sehr schwache — zweifelhafte — keine Wirkung: Aceton, Amylvalerat, Brenzweinsäure, Essigsäure, For- mol, Kampfer, Nitrobenzol, Osmiumsäure (Flemmings Fläs- sigkeit), Pikolin, Rhodanäthyl, Triphenylguanidin, Valerian- säure. Acetophenon, Äthylalkohol, Äthylbenzol, Äthyldisulfid, Äthylsenföl, Amidobenzol, Amylvalerat, Caprylalkohol, Chlo- roform, Cyclohexanon, Kanelsäure, Karbolsäure, Menthol, Nelkenöl, Rhodanacetyl, Schwefelkohlenstoff, Thymol. Diese Klassifikation will nur die in angegebener Weise angestellten Versuche kurz resämieren, sie soll keineswegs besagen, dass die Dämpfe der Körper der letzten Kategorie uberhaupt ohne Wirkung auf Phycomyces wären. | Die Resultate können mit demselben Körper in verschie- denen Versuchen verschieden ausfallen. So erhielt ich zum Beispiel mit Pyridin einmal eine sehr ausgesprochene Reak- tion, Während in einem anderen Falle die Wirkung fast frag- lich erschien. Das lässt sich kaum anders erwarten. Man versteht, dass ein kleiner Luftzug beim Manipulieren mit dem riechenden Blech, eine etwas veränderte Temperatur, eine kleine Verschiedenheit im Wassergehalt der Atmosphäre oder in der Grösse des äber die Kultur gestälpten Dekantier- glases auf das Resultat einwirken kann. Hierzu kommt noch die verschiedene Empfindlichkeit der Pilze. 1!) Ähnlich wirkt Salpetrigesäure: das Blech wurde aufgehängt in ei- ner Glasbäöchse, auf deren Boden sich eine Lösung von Kaliumnitrit, der eben einige Tropfen Schwefelsäure zugegeben wurden, befand. A N:o 18) z Physiologische Fernwirkung. 20 In noch direkterer Weise konnte ich die Wirkung ver- schiedener . flässiger Riechstoffe demonstrieren. Bei diesem Verfahren, das als das Adhäsionsverfahren bezeichnet werden kann, tropfte ich einige Tröpfchen der betreffenden Fläs- sigkeit auf die eine maltierte Seite einer kleinen Glasplatte und breitete die Fläössigkeit gleichförmig aus. Falls sie recht flächtig war, verdampfte sie schnell, sodass bald keine Spuren mehr davon zu sehen Wwaren, aber an der rauhen Oberfläche des Glases adhärierten noch Partikelchen davon, sei es in flässigem oder dampfförmigem Zustande, wie schon öfters aus dem Geruch deutlich Wwurde. Bei Flässigkeiten, die weniger flächtig waren, wurde durch Verwendung mög- lichst kleiner Tröpfchen, event. durch Abtrocknen dafär gesorgt, dass die adhärierende Schicht möglichst duänn war. Wurde eine solche Glasscheibe äber Phycomyces gestellt, konnten unter Umständen die kräftigsten Krämmungen ge- gen die Glasscheibe verzeichnet werden. — Die Glasscheiben Waren, wie in den fräheren Versuchen, mit Kaliumbichro- mat und Schwefelsäure gereinigt, sorgfältig gewaschen und getrocknet. Keine — zweifelhafte — ganz schwache Reaktion ergaben: Äthylformiat, Amidobenzol, Diäthylamin, Essigsäure, Nitro- benzol, Osmiumsäure; Pikolin, Pyridin, Xylol. Unverkennbar, wenn auch nicht auffallend war die Zu- krämmung bei Acetol, Aceton, Acetophenon, Äthylalkohol, Äthylbenzol, Ammoniak, Buttersäure, besser bei Äthyl- acetat und Chloroform. — Die Wirkung war schnell voräber- gehend, so dass die Glasscheibe bei einem folgenden unmittel- bar nach dem ersten inszenierten Versuch unwirksam War. Kräftige Attraktion bewirkten: Äthylnitrat, Amylacetat, Amyläther, Cyclohexanon; Schwelkohlenstoff, Salpetersäure, Jodjodkaliumlösung, Chlorwasserstoffsäure; Petroleum, Ce- dernholzöl, Terpentinöl. — Die Wirkung war oft andauernd, sodass die Reaktion wenn auch schwächer in einem zweiten Versuch eintrat. Bei Terpentin- und Cedernholzöl dauerte sie mehrere Tage. — Zuweilen findet die Krämmung statt in der auffallenden Weise, welche die nebenstehende Figur 3 schematisch fär eine beiderseits benetzte Platte zeigt; sie er- 26 Fredr. Elfving. (LIN folgt regelmässig, aber je näher die Hyphen der Glasscheibe stehen, desto kärzer sind sie, offenbar weil die Dämpfe das Wachstum gehemmt haben. Zu einer besonderen Kategorie ge- hören einige scharf riechende Körper: Äthyldisulfid, Äthylether, Amylvale- rat, Rhodanäthyl, Valeriansäure, Iso- valeraldehyd, Karbolsäure, Nelkenöl. Wird Phycomyces in angegebener Weise ihren Dämpfe ausgesetzt, so wird das Bild ein ganz anderes als fräher. Die Fruchtträger in der nächsten Umgebung (bis etwa 2 cm) der riechen- den Platte sind in ihrem Wachstum sistiert, Wassertröpf- chen haften an ihren oberen Teilen, sie haben ein schlaf- fes Aussehen: sie sind einfach getötet. Bei einem folgenden Versuch mit derselben Platte bekommt man aber eine mehr oder WwWenig ausgesprochene Kräimmung und dabei ist oft das Wachstum der nächsten Hyphen mehr oder Wweniger gehindert. Kräftig reagierte in einem folgenden Ver- such unser Pilz gegen Äthyldisulfid und Karbolsäure, sehwach gegen Rhodanäthyl, Äthylether (ob rein?), Valeriansäure, Amylvalerat. Nelkenöl, das beim ersten Versuch tötend Wwirkte, rief während den drei folgenden Tagen, bei deutlich wahrnehmbarem Geruch, keine Krämmung hervor, während jedoch das Wachstum der Fruchtträger offenbar gehemmt war, am vierten Tage trat aber eine schwache Krämmung ein. Chloraceton und Äthylsenföl wirkten anfangs nicht tötend, aber entschieden Wwachstumshemmend ein; später erfolgte UREA IEI MTI Ähnlich verhielt sich ein käufliches Parfum. Die jetzt referierten Versuche haben iäberwiegend quali- tativen Charakter. Nur bei den Versuchen, in welechen Sal- petersäure und Salzsäure in verschiedener Verdännung zu Anwendung kamen, war eine Dosierung des Riechstoffes angestrebt. Eine solche wäre bei den sonstigen Körpern ihrer grossen Flächtigkeit wegen recht illusorisceh gewesen. Wenig flächtige, bei gewöhnlicher Temperatur feste Riechstoffe las- sen sich dagegen. sicher dosieren, und da zur Aufklärung der HJ å < A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. ti RAR ” båd SAR ; RR BS TNA NER Sr . MN K "24 a | hv Nn NI aörotropischen Kräimmungen quantitative Versuche wöän- schenswert erschienen, stellte ich auch Experimente mit festen Riechstoffen, die in verschiedenen Dosen dargeboten wurden, an. Ich benutzte Kampfer und verschiedene damit verwandte Körper sowie einige andere Verbindungen, die alle mir in liebenswärdigster Weise von meinem Kollegen Professor Dr. O. Aschan öäbergeben wurden. Dass gewöhnlicher Kampfer Phycomyces zu positiven Krämmungen veranlasst, Wwurde schon von Errera beob- achtet. Mit dem Versuch verschiedene Krämmungen unse- res Pilzes durch negativen Hydrotropismus zu erklären be- schäftigt, fasste er auch die Kampfer-Krämmungen als hydro- tropische auf. Sein Schäöler Clautriau konnte in der Tat eine geringe Hygroskopizität beim Kampfer auchweisen (Errera, 1906, Annexe I). Nach dem was wir bei sonstigen Riechstoffen gefunden haben, därfen wir wohl aussagen, dass Errera's Erklärung nur psychologisches Interesse dar- bietet. Es ist ohne weiteres klar, dass verschiedene Dampifmen- gen von einem kleinen und einem grossen Stäck Kampfer entsendet werden. Die Mengen sind den Oberflächen pro- portional. Da bei gleicher Form des Körpers die Oberfläche und das Volumen nicht in derselben Proportion wachsen, kann man nicht durch Vergleich der leicht zu ermittelnden Gewichte auf die Dampfmengen direkt schliessen, aber da mit steigendem Gewicht auch die Dampfmengen steigen, so lässt sich durch AnwWendung verschiedener Gewichtsmengen eine gewisse Dosierung des Riechstoffes erreichen. Wie die Erfahrung gezeigt, genägt eine solche Dosierung in diesem Falle. Die abgewogene Menge des Riechstoffes wurde an der Spitze eines Kupferdrahtes oder einer Nadel aufgestochen oder mittels eines Wachströpfchens befestigt und tber die Pilze placiert (Fig. 4). — Uber die Zukrämmungen, welche die verschiedenen Substanzen bewirken, soll hier kurz berichtet werden. Von den eigentämlichen in der Figur ersichtlichen Auswärtskrämmungen der Sporangiumträger wird später die IRedersenm. BE BR FER RA aeA a SP I NR Er RR NN Ed VÄRRE RT AN SEN SIN EV RN SING BR SRA 28 | Fredr. Elfving. (Lt Kampfer. Es kamen die folgenden Mengen, in mg, zur An- wendung: 1,2, 3.5, 4.4, 8, 9; 20, 107; 120; 184-246 Die Wirkung war in allen Fällen dieselbe, nämliech eine aus- geprägte Zukrämmung (Fig. 4). Noch bei 1 mgr war die Reaktion deutlich. Erinnern Wir uns, dass bei den fräheren Versuchen nach dem Adhäsionsverfahren eine sehr schwache Fig. 4. Reaktion för Kampfer verzeichnet wurde und dass es sich dabei um unwägbare Mengen handelte, so därfen wir aus- sagen, dass die untere Schwelle der Reaktion sehr niedrig liegt. — Die Kampferdämpfe hindern den Zuwachs: in drei Parallelversuchen, wo A) 10, B) 20 und C) 140 mg zur An- wendung kamen, war nach 15 Stunden in A) eine deutliche, in B) und C) eine kräftige Zukrämmung eingetreten, und dabei war der mittlere Zuwachs der Sporangienträger in A) 3, in B) 2.5 in C) 1,5 cm. In den Versuchen mit 184 und N N É : . A N:o 18) 5 Physiologische Fernwirkung. 29 246 mg war, bei kräftiger Zukrämmung, der Zuwachs in auffallender Weise gehindert. Bei noch stärkeren Dosen tritt diese schädliche Einwirkung noch kräftiger hervor. So war bei Anwendung einer seitlich an den Pilzen aufgestellten quadratischen Scheibe mit 3 cm Seite stellenweise Tropfen- bildung derselben Art wie fräher eingetreten, also ein Zeichen beginnenden Absterbens oder Todes; typische Zukrämmungen Waren nicht zu sehen. I-Kampfer. Zukrämmung bewirkten Dosen von 1.48, 20, 44, 56 und 131 megr; bei den beiden letzten war der Zuwachs deutlich gehemmt. | ER ES il Se å | SEAN AT BIE TRA TR Fig: 5. Fig. 6. I-Borneol. Bei Anwendung von 1 mg beobachtete ich einmal eine deutliche Zukräimmung, ein anderes Mal keine; mit 0.7 mg eine unsichere in unmittelbarer Nähe der Pilze. . Bei den sonstigen Versuchen (5.5, 12, 18 mg) war keine Zu- krämmung zu sehen; der Zuwachs war in einem Abstande von 1—1.5 cm deutlich gehemmt, und dabei erfolgte die Kräimmung nach dem Schema in Fig: 3, sodass dass Borneol- Stäck in der Mitte einer trichterförmigen, von den Sporan- glumträgern gebildeten Vertiefung sich befand. Dasselbe war der Fall bei vielen von den folgenden Körpern, welche kräftige Hemmung des Wachstums bewirkten. — Sehr häu- fig zeigten die Sporangiumträger unterhalb des Sporangiums eine Anschwellung, die ihnen ein Pilobolus-ähnlichen Aussehen gab. Fig. 5 zeigt derartige Sporangienträger, vier Mal ver- grössert; zum Vergleich sind in Fig. 6 normale abgebildet. 30 Fredr. Elfving. | (TR Die betreffende, känstlich hervorgerufene Form erinnert sehr an die von Burgeff (1912) aufgefundene und als piloboloides bezeichnete Varietät. In unserem Falle handelt es sich aber nur um eine bei Sporenaussaat nicht erbliche Monstrosität. Iso-Borneol. 0.8 und 1.0 rufen deutliche Zukrämmungen hervor. Keine -deutliche Krämmungen traten dagegen ein bei den folgenden Dosen: 3, 6.5, 15, 25, 37, 50 und 105 mg; von 23 mg aufwärts deutliche Hemmung des Zuwachses in der Nähe (0.75—-1.5 cm) des HKörpers. Keine Pilobolus- Anschwellungen. Santenon. Starke Zukrämmungen bei allen Dosen: 1.2, 1.5, 5, 9, 15 und 44 mg. — Bei 160 mg war der Zuwachs auffallend gehemmt, während die Krämmungen Wwenig deutlich erschienen. — o-Santenol. Zukrämmung nur bei 1 mg. Bei den folgen- den Dosen, 2.5, 6.5, 14 und 31 mg war der Zuwachs deutlich gehemmt, und Pilobolus-ähnliche Anschwellungen traten wie bei 1-Borneol auf. P-Santenol. Bei 1.3 mg deutliche, bei 5, 14, 26, 42 und 90 mg starke Krämmungen ohne Anschwellungen. Von 26 mg ab deutliche Hemmung des Wachstums. Bei 215 mg war in nächster Nähe des Stäckes Tropfenbildung an den 'Sporangienträgern eingetreten, ein bischen weiter war das Wachstum deutlich gehemmt. Im Abstande von 1 cm begann eine etwa 1 cm breite Zone, in Wwelcher die Pilze ausgeprägte Zukrämmungen zeigten. Kamphen. Unsichere Krämmung mit 1.5 mg. Deutköle bis "starke Zukrämmung bei 7, 10; 22, 37.und 77 mg; Kamphenhydrat. Deutliche bis starke Zukrämmung bei 1:4, 7, 11, 28, 44, 115 mg. ; Von, 28 mg ab deutliche mena: petale Hemmung. Kamphenilon. Deutliche bis starke Zukrämmung bei 1.2, 2.0 und 27 mg; im letzten Versuch auffallende zentripetale Hemmung des Zuwachses. Methylkamphenilol. Wirkung unsicher bei 1.8 mg. Schwache, unregelmässige Zukrämmungen bei 3.3, 7.5 und 15 mg; Zuwachs der Sporangiumträger in Ser Nähe des Prinnar gehemmt. AA N:o 18) Physiologische Fernwirkung. : 31 Phenkylalkohol. Zukrämmung bei 1 mg unsicher; bei 1.4 mg deutlich, nicht stark; bei 4 mg fast undeutlich; bei 6 mg schwach; bei 7.4 mg hiäbsch; bei 12 mg schwach; bei 13.5 mg häbsch. Keine auffallende Hemmung des Zuwachses. Einige Pilze zeigen Andeutung zu der Pilobolus-ähnlichen Anschwellung. Isophenkylalkohol. Zukrämmung, aber nichtstark, bei I mg. Bei 2.2, 4.6 und 12 mg keine sichere Zukrämmung, aber deutlich gehemmter Zuwachs. a-Terpineol. 1 mg: Wirkung unsicher. Mit 8, 17, 35, 70 und 107 mg starke Zukrämmungen, im letzten Falle mit aus- geprägter zentripetaler Hemmung des Zuwachses. P-Terpineol. Wirkung unsicherer als mit. dem vorigen Präparat. Mit 10 mg häbsche Zukräimmung. In den sonsti- gen Versuchen mit 1.s, 6, 7, 19 und 34 mg undeutliche oder schwache Wirkung. Menthol. Durch 1.5 mg Wwurde eine kräftige positive Krämmung erzielt. Stärkere Dosen (3, 4.5, 7, 12, 16 mg) Wwirken sehr kräftig schädigend, sodass in der Umgebung des Menthols ein leerer Raum von 1—3 cm Durchmesser entsteht, dadurch dass dort die Pilze gar nicht oder ausserordentlich Wwenig wachsen; bei den stärkeren Dosen werden die nächsten unter Wasserausscheidung getötet. Am Rande dieses Rau- mes haben sich zuweilen einige Sporangiumträger positiv gekrämmt, aber der Totaleindruck ist keine Krämmung. Wenn Wir diese Versuche äberblicken, so sehen Wir, dass alle benutzte sechzehn Substanzen Phycomyces zu mehr oder wenig ausgeprägten positiven Krämmungen veranlassen. Methylkamphenilol und £8-Terpineol zeigen wenig markierte Wirkungen; wir sehen von diesen ab. Unter den öbrigen können wir Gruppen unterscheiden. Zur ersten, die kräftiger Wwirkenden Substanzen umfassenden gehören I1-Borneol, Iso- borneol, o-Santenol, Isophenkylalkohol und Menthol. In Dosen von 1 mg, voraussichtlich auch in kleineren, bewirken sie positive Krämmungen. In grösseren Mengen zeigen sie eine starke Wachstumshemmende bis tötende Wirkung; positive Krämmungen sind in grösseren Abständen ab und zu zu sehen, aber die Dämpfe wirken auf die Hyphen so störend ein, dass eine einheitliche Krämmung nicht eintritt. 32 Ä Fredr. Elfving. (LIX Zur zweiten Gruppe, welche die mehr gelinde wirkenden Körper enthält, gehören Kampfer, I-Kampfer, Santenon, p-Santenol, Kamphen, Kamphenhydrat, Kamphenilon und a-Terpineol. Die Dosen, bei welchen Krämmungen eintreten, haben eine viel grössere Latitude als in der ersten Gruppe. Von Santenon und Kamphenilon waren, infolge der klein- krämeligen -Beschaffenheit des Präparates, die höchsten Do- sen nur 44 resp. 27 mg, und sie bewirkten häbsche Krämmun- gen. Von den täbrigen konnten grössere angewendet werden, und bei den Maximaldosen, rund 100 g, traten noch häbsche Kräimmungen ein. Dabei konnte bei steigenden Dosen die Steigerung der Wachstumshemmung deutlich konstatiert werden. Durech Anwendung noch grösserer Mengen gewöhn- lichen Kampfers und p-Santenols konnte schliesslich dieselbe deletäre Wirkung wie in der vorigen Gruppe erzielt werden. Fragt man sich, wie gross die kleinsten Mengen sind, die Kräimmungen bewirken, so geben die Versuche daräber keinen Aufschluss. Aus dem vom Kampfer Gesagten därfte indessen mit grosser Wahrscheinlichkeit geschlossen werden können, dass die untere Grenze weit unter 1 mg liegt. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen ist, wie man sieht, ein nur gradueller, und es ist selbstverständlich ein reiner Zufall, dass ein so scharfer Unterschied zwischen den untersuchten Körpern vorhanden war. Ebenso klar ist es, dass es Körper geben wird, die noch schwächer Wwirken als die der zweiten Gruppe, d. h. Körper, von denen sowohl fär das Zustandekommen der Kräimmung als för Hemmung resp. Tod grössere Mengen erforderlich sind. Ein solcher ist Phenkylalkohol, der, obgleich Wirksam, in den Mengen 1—6 mg keine, undeutliche oder schwache, aber bei 7 und 14 mg häbsche Krämmungen bewirkt und in diesen Dosen noch keine merkbare Herabsetzung des Wachstums veranlasst. Diese Versuche mit festen Riechstoffen bekräftigen in allen Wesentlichen Punkten die Erfahrungen, die bei den frä- heren Experimenten gewonnen sind. Wir sehen, dass man bei der einseitigen Einwirkung der Riechstoffe vier Hauptstufen unterscheiden kann: 1) keine sichtbare Wirkung, 2) positive Krämmung, 3) allseitige ö AE d / I Physiologische Fernwirkung. 33 Hemmung des Wachstums und 4) Tod. Dass das Wachstum auch bei der Krämmung herabgesetzt ist, sieht man ganz deutlich in den oben in Fig. 3 schematisch wiedergegebenen Fällen, Wo die zugekrämmten Hyphen desto kärzer sind, je näher sie dem riechenden Körper stehen. Welche von den Reaktionen eintritt, hängt natärlich von der spezifischen — Wirkung des Riechstoffes auf das Plasma des Pilzes, von sei- ner Flächtigkeit und von seiner Konzentration ab. Mit positiver Krämmung reagieren also die Sporangium- träger von Phycomyces gegen die verschiedensten Riech- stoffe. Diese Krämmung beruht selbstverständlich auf un- gleichseitigem Wachstum. Sie stellt eine tropistische Be- - wegung dar, und es erscheint als Geschmackssache, ob man sie als aörotropisch oder chemotropisch bezeichnen soll. Ihre "Mechanik ist recht durchsichtig. Wir wissen. zwar nicht im Einzelnen wie die verschiedenen Dämpfe auf.das Plasma Wwirken, wir sehen aber, dass sie in stärkerem oder schwäche- rem Grade störend einwirken, was uns ganz natärlich vor- kommt. Hieraus schliessen Wir, dass die dem riechenden Körper zugewandte Seite des Sporangiumträgers durch die .Dämpfe mehr in ihrem Wachstum gehemmt wird als die gegenuberliegende, ganz wie es wohl der 'Fall war in den Versuchen, welche S amm et mit Wurzeln anstellte, wobei sie auf Alkohol-, Äther-, Ammoniak- etc. Dämpfe mit posi- tiven Krämmungen reagierten. Krass ausgedräckt könnte man sagen, dass die zugewandte Seite des Sporangiumträgers mehr beschädigt wird als die andere: die Krämmung wäre somit traumotropischer Natur (P feffer). Ein solcher Aus- druck kann in extremen Fällen berechtigt sein, in anderen ist er es entschieden nicht. Man denke zum Beispiel an einen Pilz, der sich gegen einen Kampfersplitter von 1 mg krämmt oder gegen eine Glasplatte, die vor mehreren Tagen Ozon adsorbiert hat. Von einer Beschädigung kann hier durchaus nicht die Rede sein; die Hyphen wachsen nach Beseitigung des-riechenden Körpers ganz normal weiter, wie nach einer geo- oder heliotropischen Krämmung. Die absoluten Mengen der wirksamen Körper, um Wwelche es sich hier handelt, entziehen sich meinen Kalkälen. Un- 3 34 Fredr. Elfving. (LIX messbar klein nach gewöhnlichem Massstabe sind sie gewiss in vielen Fällen, wie es ja auch die Mengen eines Riechstoffes sind, för welche unsere Nase reagiert, um nur an das be- kannte Beispiel mit dem Moschus zu erinnern, der trotz intensiven Geruches während langer Zeit keine Gewichts- abnahme zeigt. Biologisch därfte die Eigenschaft unseres Pilzes in dieser Weise zu reagieren ohne jegliche Bedeutung sein, in physjolo- gischer Hinsicht ist sie jedoch interessant, da sie die eminente Empfindlichkeit der lebenden Organismen an einem neuen Beispiel erkennen lässt. Vielleicht wird durch die Kenntnis dieser Empfindlichkeit ein tieferes Verständnis anderer Le- bensvorgänge angebahnt. Wenn es sich zum Beispiel zeigen sollte, dass Lichtstrahlen, die in eine wachsende Zelle ein- dringen, Reaktionen hervorrufen, die mit Bildung von Ozon oder ähnlich wirkenden Verbindungen einhergehen, so wärde die wachstumshemmende Wirkung des Lichtes, die uns jetzt recht rätselhaft vorkommt, sehr begreiflich er- scheinen. Eine Reservation muss hier noch eingeschaltet werden. Wenn wir bei unseren Versuchen eine deutliche Wirkung der verschiedensten unorganischen Körper gefunden haben, wie Jod, Brom, Salpetersäure, Salzsäure, Schwefelkohlen- stoff u. a., so sind wir wohl berechtigt die Wirkung in jedem Falle dem Dampfe des betreffenden Körpers eo ipso zuzu- schreiben. Dasselbe därfte auch der Fall sein bei vielen orga- nischen Verbindungen. Bei anderen kann man aber im Zweifel sein, ob es so ist. Ich denke speziell an das Terpen- tinöl. Es ist ja schon von Schönbein gefunden worden, dass der Sauerstoff der Luft in Berährung mit Terpentinöl ozonisiert wird. Was dabei geschieht, ist eine Sache fär sich, die, Wie es scheint, nicht vollständig aufgeklärt ist. Tatsache aber ist, dass sobald sich Terpentinöl an der Luft befindet, in der Nähe die Ozon-Reaktion eintritt. Vielleicht rährt die uns jetzt interessierende physiologische Wirkung des Terpentinöls nicht nur von seinen Dämpfen her, sondern vom Ozon, das ja, wie wir oben gefunden haben, ungemein wirksam ist. Eine sichere Entscheidung scheint mir einst- — sn A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 33 weilen nicht möglich. Ähnlich wie Terpentinöl verhal- ten sich eine Menge organischer Verbindungen, von denen ich hier nur nach Engler, S. 137 die folgenden anfähre: Petroleum, Äther, Alkohol, Zitronenöl, Bergamottöl, Bitter- mandelöl, :Valeraldehyd. Was dann das Ozon selbst betrifft, ist die Möglichkeit ja nicht ausgeschlossen, dass die Wirkung desselben mit seinem Zerfall in gewöhnlichen Sauerstoff in Zusammenhang steht. Die Versuche mit Kampfer etc. zeigen weiter, dass die Hem- mung des Längenwachstums und die damit zusammenhän- gende Krämmung nicht die einzigen Effekte der Dämpfe zu sein braucht. Die Pilobolus-ähnlichen Anschwellungen, welche I-Borneol und a-Santenol sowie in schwächerem Grade Iso- phenkylalkohol hervorbringen, sind mit einer Hemmung des Längenwachstums verbunden, aber zu dieser kommt noch eine durch Wachstum fixierte periphere Ausdehnung, die ganz eigenartige Vorgänge im Plasma und in der Membran der wachsenden Zone der Zelle voraussetzen und nicht einfach als Störungen oder Beschädigungen bezeichnet werden können. Lehrreich ist es hierbei zu sehen, dass die mit 1-Borneol und seinem Homolog «A-Santenol isomeren Verbindungen Isoborneol und £-Santenol keine solcehen Anschwellungen wie jene Verbindungen hervorrufen, wobei es besonders auf- fällt dass I1-Borneol und Isoborneol stereoisomer sind, so dass hier ein neues Beispiel vwvorliegt von der seit Pasteur mehrmals hervorgehobenen Verschiedenheit, welche in Bezug auf die Wirkung, welche stereoisomere Ver- bindungen im Reich der Organismen ausiäben, obwaltet. Eine ähnliche Verschiedenheit existiert auch zwischen den stereoisomeren Körpern Kamphen und Methylkamphenilol, von Wwelchen jenes kräftige, dieses dagegen wenig markierté Kräimmungen hervorruft. Die Tatsache, dass verschwindend kleine Mengen der verschiedensten Riechstoffe Phycomyces zu Krämmungen veranlassen, gibt uns den Schlässel zum Verständnis einiger fräöheren Beobachtungen. Schon 1890 hatte ich, wie im ersten Kapitel kurz erwähnt, mitgeteilt, dass eine grosse Anzahl der verschiedensten Körper 36 Fredr. Elfving. (LIX eine ausgesprochene attraktive Wirkung auf unseren Pilz ausäben; besonders kräftig wirkten Siegellack und Kolo- phonium. Eine Erklärung dafär konnte ich nicht geben, son- dern ich stellte die Erscheinung in die Kategorie der »physio- logischen Fernwirkung». Nachdem wir jetzt gefunden haben, dass Terpentin aörotropische Krämmungen hervorruft, sei es nun, dass dies auf seinen Dämpfen oder auf dem gebildeten Ozon oder auf beiden beruht, kann es keinem Zweifel unter- liegen, dass auch die Krämmung gegen Siegellack und Kolo- phonium aörotropischer Natur ist, da nämlich diese Körper flächtige terpentinartige Verbindungen enthalten. Andere Körper, die eine ähnliche nicht näher zu erklärende attraktive Wirkung zeigten, waren: glattes Papier, Wachs, Seide, Baumwolle, Ebonit, Bein, Wolle, Leinen, Holz, Kautschuk, Schwefel, Kakaofett. Glas war unwirksam; nur einmal; bei Anwendung einer seit zwölf Jahren lie- genden Platte, bekam ich eine sichere, wenn auch schwache . Attraktion. Zu diesen könnte ich nach späteren Erfah- rungen noch viele hinzufägen: es verhält sich kurz so, dass fast jeder beliebige Körper »aktiv» in demselben Sinne wie oben in Bezug auf Phycomyces sein kann, die Erscheinung trägt aber das Gepräge des Zufalls und der Unregelmässig- keit, das ganz verwirrend wWirkt; Körper, die anscheinend identisch sind, wirken bald kräftig, bald gar nicht; derselbe Körper kann in einem Versuch aktiv sein, in einem folgenden ganz unwirksam, ohne dass die Unterschiede in der Reaktion auf eine verschiedene Empfindlichkeit der Pilze zuräck- gefährt werden können. Da wir gefunden haben, dass ver- schwindend kleine Mengen riechender Gase und Dämpfe aörotropiscehe Krämmungen hervorrufen, liegt es ja auf der Hand zu fragen, ob nicht die eben erwähnten mehr oder wenig zufälligen Attraktionen aörotropischer Natur sind. Dass es in vielen Fällen entschieden so ist, lässt sich leicht dartun. Eine deutliche Aktivität zeigen oft poröse Körper, wie sie zufällig im Laboratorium liegen. So Platten von gebranntem - Ton und von Kohle. Werden aber solche Körper gegläht und in geschlossenem Raum (Exsikkator) abgekäöhlt, so sind sie RAA ES RP Ape INS ATS st a NE a € aq su NN Ä | 3 INGE k pe + 4 TAPE - IN fr 4 hv A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. SE nie aktiv. Die Aktivität war offenbar von Gasen oder Dämpfen verursacht, welche aus der Laboratoriumsluft aufgesogen Wwaren, durch Erhitzen aber ausgetrieben wurden. Die Luft in einem botanischen Laboratorium, wo Leuchtgas angewandt wird, ist ja nie rein, und aus den letzten Jahren liegt ja schon eine ganze Reihe von Beobachtungen vor, welche die eigen- artigen physiologischen Einwirkungen der Laboratoriumsluft bezeugen. Von speziellem Interesse ist, dass, wie die Chemi- ker uns belehren, unter den gasförmigen Produkten, die bei der Verbrennung entstehen, sich sowohl Ozon als Oxyde des Stickstoffs finden, Körper, die eine besonders starke chemotropische Wirkung ausäben. Ihnen gesellen sich weite- Schwefeldioxyd und Leuchtgas zu, Welche beide, wie ich micr durch besondere Versuche äberzeugt habe, ebenfalls aörotroh pisch wirksam sind. Es ist klar, dass poröse Körper, die eine Zeitlang in solcher Luft liegen, diese Gase in sich aufsaugen. Ein Zuröckdiffundieren dieser Gase in die umgebende Luft, aus wWwelcher sie ja aufgenommen sind, findet nicht statt, wenn die Körper frei liegen und die Verunreinigungen der Luft unverändert bleiben; im Gegenteil wird wohl bis zu einem gewissen Sättigungsgrade immer mehr absorbiert. Werden sie aber, wie in den Versuchen mit Phycomyces, in einer feuchten Atmosphäre aufgestellt, so Wwirkt der Wasserdampf lösend, ausziehend auf die Gase, die dann geWwissermassen von den Körpern verdunsten, gerade so wie die känstlich dargebotenen Riechstoffe in meinen Ver- suchen. Diese Körper werden dann aörotropisch wirken, aber vielleicht nicht mehr bei einem folgenden Versuch. Nicht- poröse Körper werden die Dämpfe der Riechstoffe einfach an ihre Oberfläche adsorbieren. Es ist klar, dass der Zufall bei der »Selbstladung» eines solchen Körpers eine grosse Bolle spielt, und so kann man das Launenhafte der Erschei- nung verstehen. Es ist nicht zu bezweifeln, dass die Aktivität der oben genannten Körper gerade so wie die der porösen auf Ad-, resp. Absorption verschiedener Riechstoffe beruht. Dasselbe gilt auch ganz sicher fär die attrahierende Wirkung, welche Errera bei vielen Körpern beobachtete und auf Hygroskopizität zuräckzufihren versuchte. 38 | Fredr. Elfving. (LDE Wie empfindlich Phycomyces ist und wie vorsichtig man bei der Beurteilung der Versuche sein muss, davon habe ich mir eine teuer erkaufte Erfahrung durch Versuche mit Platin verschafft. Gerade weil dieses Metall so »edel», so unveränderlich vorkommt, hatte ich es bei verschiedenen hier nicht zu erläuternden Experimenten mit Phycomyces, Wo es sich um möglichst indifferente Körper handelte, benutzt. Ich erhielt dabei Resultate, die mir unerklärlich vorkamen, bis ich endlich das Platin als einen ausgezeichneten Uber- fäöhrer von aörotropisch wirkenden Stoffen erkannte, was, wenn erst gefunden, auch höchst natärlich erscheint. Es verhält sich nämlich so, dass frisch ausgeglähtes Platin keine Wirkung auf Phycomyces ausäbt, eine Zukrämmung des Pil- zes tritt aber ein, sobald das Metall eine Zeitlang im Labo- ratorium gestanden hat. Diese Wirkung des Platins ist wohl so zu erklären, dass das Metall als poröser und stark adsorbierender Körper Wwirkt. Dass Platinscechwamm mit grosser Begierde Gase in sich kondensiert, ist allgemein bekannt, aber auch das kom- pakte Metall besitzt dieselbe Eigenschaft. Hieräbéer lesen wir in Gmelin-Kraut's Handbuch: »Jedes Pt enthält in gewöhnlichem Zustande sehr viel Gas okkludiert, das es nur äusserst schwer wieder abgiebt. Das Gasvolumen, das okklu- diert ist, beträgt rund das 80-fache des eigenen. Gasfreies Pt kann sich von neuem mit Gas beladen. Die chemische Beschaffenheit der Gase scheint, ausser H, wenig Einfluss auszuiben.» | Die Gase der Laboratoriumsluft, die hierbei in Betracht kommen, sind Wwohl in erster Linie Ozon sowie die Oxyde des Stickstoffs und des Schwefels. Vom Ozon wird ausdräck- lich gesagt, dass es von Platinschwamm zersetzt wird; wie sich kompaktes Platin verhält, habe ich in Gmelin-Kraut's Handbuch nicht angegeben gefunden. Tatsache aber ist, dass, wie schon oben S. 18 erwähnt, Platinblech, ganz so wie Glas, durch in verschiedener Weise dargestelltes Ozon aktiviert wird und dass es seine Aktivität Tagelang behält, was Wwohl nicht anders gedeutet werden kann als so, dass an der Oberfläche event. im Innern des Metalls Spuren des A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 39 Gases vorhanden sind, die, wenn auch nicht mehr chemisch nachweisbar, doch physiologisch wirksam sind. Uber die Zeit, welche fär die spontane Aktivierung des Platins im Laboratorium notwendig ist, sind Angaben mit allgemeiner Gältigkeit nicht möglich. Die wechselnde Zu- sammensetzung der Luft, natärlich in einem Laboratorium, wo nicht immer in derselben Weise gearbeitet wird, im Verein mit Verschiedenheiten in der inneren Beschaffenheit, vor allem der Dichtigkeit des Metalls beeinflussen den Vorgang. Unter den in unserem Laboratorium durchschnittlich ob- "Waltenden VWVerhältnissen kann das durchschnittliche Zeit- minimum nicht zu kärzerer Zeit als zwei Wochen angegeben werden, aber zuweilen tritt die Aktivität schon nach einigen Tagen ein. Nach vier Wochen ist Aktivität oft vorhanden, es muss aber zugestanden werden, dass zuweilen nach noch längerer Zeit aus unbekannten Grinden keine oder nur eine ganz schwache Aktivität zum Vorschein kam. Bald ist die Aktivität sehr kräftig, bei mehreren sukzessiven Versuchen deutlich, bald klingt sie schon während des ersten Versuches aus. Dass die Aktivität nicht spontan in dem Metalle selbst, etwa auf Grund molekularer Umlagerungen nach dem Gliähen erfolgt, sieht man daraus, dass Platinbleche, gleich nach dem Ausglähen in ein Glasrohr eingeschlossen, das dann zuge- schmolzen wurde, nach 5 14 Jahr inaktiv waren. Dass wieder die Aktivität nicht in beliebiger Luft erfolgt, wenig- stens nicht mit derselben Schnelligkeit wie im Laboratorium, ging zum Beispiel aus einer am 24. März 1914 angefangenen Versuchsserie hervor, in wWelcher je fänf identische, aus- geglähte Pt-Bleche in einem Westzimmer des Laboratoriums und im Kakteenhaus des botanischen Gartens frei aufgestellt Wwaren. Die Attraktion, welche die Bleche nach der ange- gebenen Zeit verursachten, Wurde in folgender Weise notiert: Tage Laboratorium Gewächshaus 34 2 30 gut 36 hiäbsch 0 40 Fredr. Elfving. (LI Tage «Laboratorium keine, Glas II > > 2 AON Kohle III > keine, Glas III > » 20 » Kohle IV » deutliche, Glas IV » » Der poröse Körper muss sich gewissermassen mit den Gasen sättigen, bevor seine Wirkung sich nach aussen kund- gibt. Dasselbe gilt auch fär gewöhnliches metallisches Platin. Es wurde oben S. 18 mitgeteilt — und dies war der Ausgangs- punkt meiner aörotropischen Experimente — dass Platin bei der elektrischen Funkenentladung und zwar durch die dabei stattfindende Ozonbildung aktiviert wird, aber es besteht in dieser Hinsicht ein Unterschied zwischen frisch geglähtem Metall und solchem, das eine gewisse Zeit in der Laboratoriumsluft gestanden hat. Einige Beispiele werden dies veranschaulichen. 42 Fredr. Elfving. | (LIX I. Zwei identische Pit-Bleche, am 2. November 1905 gegläht, standen im Laboratorium in diffusem Lichte. Am 19. November zeigten beide eine Andeutung zu Attraktion. Am folgenden Tage wurde das eine (A) gegläht, das andere (B) nicht, und darauf wurden beide während 5 Min. zwischen den Polen der Maschine elektrisiert. A gab keine, B eine bril- lante Attraktion. II. Vier identische Pit-Bleche. N:o 1 und 2 waren am 22. März 1907 inaktiv. Am folgenden Tage kam N:o 3 ge- gläht und N:o 4 ungegläht för 3 Stunden in den Luftstrom aus der Elektrisiermaschine (siehe S. 19). N:o 3 gab keine, N:o 4 eine sehr häbsche Attraktion. Ähnlich wie ausgeglähtes Platinblech verhält sich ein Blech, das in geschlossenem Raum gestanden und somit keine Gase aus der Laboratoriumsluft hat aufnehmen können. III. Zwei identische Pt-Bleche, am 1. Juli 1906 gegläht, wurden nach dem Gliähen das eine A frei in einer dunklen Ecke im Westzimmer aufgestellt, B daneben in zugeschmol- zener Glasröhre. Am 10. Dezember 1906 war keins von den Blechen deutlich aktiv. 10. XII. 1906 Elektrisierung während 15 Min, A: brillante Attraktion B: 0 11. XII. 1906 > » » A: brillante » B:0 12. XII. 1906 » > > A: Attraktion Big 13. XII. 1906 > > » A: Attraktion B: bei- nahe gleich starke Attraktion. 14. XII. 1906 » » » A: brillante Attraktion B: recht kräftige Attraktion. Aus der oben S. 39 mitgeteilten Versuchsreihe sieht man, dass ausgeglähtes Platin auch nicht durch lange andauernde Belichtung in reiner Luft aktiviert wird. Meine fräheren Angaben äber Aktivierung dieses Metalles sowie des Eisens durch Beleuchtung scheinen somit nicht richtig gewesen zu sein. Eine Tatsache aber ist, dass Platin, das im Labora- torium gestanden und noch nicht aktiv geworden ist oder seine Aktivität durch Versuch mit Phycomyces verloren hat, durch Belichtung aktiviert wird. Die Sache muss wohl KA N:0-18) Physiologische Fernwirkung. 43 so aufgefasst werden, dass die absorbierten Gase durch das Licht und die daran sich knäpfende Erwärmung aus dem Innern des Metalls ausgetrieben werden und von der Ober- fläche: aus auf den Pilz Wirken. Der Reiz, den Platin nach der Belichtung ausiäbt, wäre somit aörotropischer Na- tur und meine Hypothese einer induzierten dunklen Lumi- neszens hinfällig. Attraktive Wirkung des EÉisens. Nach diesen Erfahrungen missen wir uns fragen, ob nicht die rätselhafte Attraktion, Wwelche das Eisen ausäbt und von welcher” im ersten Ab- schnitt die Rede war, in dieselbe Kategorie wie diejenige des Piatins gehört. Wenn: es so ist, sollte eine desaktivierte Eisenplatte durch Liegen in der Laboratoriumsluft aktiv werden. So geschieht es in der Tat. Fär eine grobgefeilte Eisenplatte geniägen hierzu einige Stunden nicht, wenn sie aber drei Tage frei aufgestellt im Laboratorium gestanden hat, ist sie immer aktiv geworden, mag sie frei belichtet sein oder in einem dunklen Schrank gestanden haben. ; Das Eisen verhält sich also gewissermassen wie ein rauher resp. poröser Körper. Eventuell vorhandener Rost an seiner Oberfläche erhöht noch die Porosität; kein Wunder also, dass rostiges Metall, wie ich schon 1890 fand, aktiv ist. Auch eine feinpolierte Eisenplatte, die, wie E r r e r a hervor- gehoben hat, an und fär sich inaktiv ist, wird durch längeres Liegen im Laboratorium voräbergehend aktiv, da sie, ganz wie andere glatte Körper, Gase adsorbiert. Stellt man die Eisenplatte nicht frei, sondern in eine kleine Glasbiächse mit eingeschliffenem Stöpsel, so kann sie monatelang stehen, ohne aktiv zu werden, was erstens zeigt, dass die aktivierenden Stoffe in der Laboratoriums- luft in grosser Verdännung vorkommen, und zweitens, dass, wie schon oben gefunden, das Licht bei der Aktivierung keine Rolle spielt. Da schon die Laboratoriumsluft aktivierend wWirkt, so gilt dies selbstverständlich in ähnlicher Weise von den darin event. vorkommenden riechenden Gasen. Eine desaktivierte Eisenplatte, die während 20 Stunden in einem Strom von 44 Fredr. Elfving. (LIX Leuchtgas lag, bewirkte nachher in drei sukzessiven Ver- suchen eine deutliche Attraktion, war aber in zwei Wweiteren Versuchen inaktiv. Ausser diesem Verfahren, desaktiviertes Eisen zu aktivie- ren, das sich direkt an die bei Platin gewonnene Erfahrung anschliesst, gibt es auch ein anderes, nämlich dass man das Metall blank feilt. Eine Desaktivierung ist immer, wie wir oben fanden, mit Verweilen in feuchter Luft und daraus fol- gendem mehr oder weniger starkem Rosten verbunden. Der Rost braucht nicht auffallend zu sein, — eine desakti- vierte Platte ist äusserlich gar nicht von einer aktiven zu unterscheiden — aber eine gewisse Oxydation hat an ihrer rauhen Oberfläche immer stattgefunden. . Wird nun die Ei- senplatte blank gefeilt, so tritt unfehlbar Zukrämmung der Pilzhyphen gegen die vorhin unwirksame Platte ein. Also, sobald das FEisen rostet, ist es aktiv. Das hatte schon Errera eingesehen, aber irrigerweise hatte er die Bewegung des Wasserdampfes in der Luft als das wirkende Agens bei der Erscheinung angesehen. Das Wesentliche ist aber das Rosten selbst, d. h. der oxydative Vorgang an der Oberfläche des Metalls. Dass bei diesem exothermischen Vor- gang strahlende Energie frei wird, ist unbestreitbar, und es ist sehr wohl möglich, dass diese Strahlen die Krämmung der Pitize hervorrufen, sodass in der Tat meine Vermutung (1890, S. 17), dass wir es hier mit Vibrationen, die, auf Be- wegungen der Molekile beruhend, sich nach aussen fort- pflanzen, richtig wäre. Aber ebenso möglich ist es, dass das wirksame Agens materieller Natur und nichts anderes als Ozon ist. Nach dem, was äber die Entstehung des Ozons bei Oxydationen äberhaupt bekannt ist, därfte die Bildung von Ozon beim Rosten des Eisens als recht wahrscheinlich betrachtet werden können, wenn auch direkte Angaben hier- äber nicht vorliegen und auch nicht leicht von chemischer Seite vorzubringen wären in Anbetracht der minimalen Men- gen, worum es sich hier event. handelt. Wenn einmal Ozon entsteht, wärde es auch hier seinen kräftigen physiologischen Effekt hervorrufen. Die oben (S. 11) erwähnte Tätsacke. dass das wirkende SN KR MN ÅA VS RENT w RR men KL 4 T iv NA RE r KEESA: N:0-18) Physiologische Fernwirkung. 45 Agens durch aufgelegte Goldfolie geht, lässt sich als Stätze weder fär die Vibrationen noch fär das Ozon verwenden, denn ebenso wie verschiedene dunkle Vibrationen durch — Goldfolie dringen, wirkt auch das Ozon, womit eine Glas- platte beladen ist, durch aufgelegte Goldfolie, wenn auch schwächer als sonst. Eine sichere Entscheidung, welche von den beiden Al- ternativen, Ozon oder Vibrationen, die richtige ist, scheint mir zur Zeit nicht möglich, aber die Annahme, dass die be- treffende Erscheinung durch Ozon versursacht wird, scheint an und fär sich befriedigend zu sein, da sie sich den sonsti- gen Tatsachen anschliesst. Die Aktivität des Eisens kann also teils durch Adsorption, resp. Okklusion verschiedener Dämpfe und Gase, teils durch Ozonbildung bei der Oxydation des Metalles . verursacht sein. Sie ist des Rätselhaften entkleidet und gehört in die Kategorie des Aörotropismus. Das Eisen ist nicht, wie schon oben mehrmals hervorgehoben Wwurde, das einzige Metall, welches die uns jetzt beschäftigende physiologische Wirkung ausäbt. Vor allen anderen waren Zink und Aluminium zu nennen. Auch diese werden in feuchter Luft unter Bildung von Hydroxyd oxydiert. Kein Wunder, dass sie dieselbe physiologische Wirkung ausiben. Dass sie schwächer wirken als Eisen, findet seine Erklärung in ihrem verschiedenen Verhalten bei der Oxydation: beim Eisen ist der Uberzug von Hydroxyd unzusammenhängend und schiätzt nicht das darunter liegende Metall vor weiterem Rosten, während das Zink- und Aluminiumhydroxyd einen zusammenhängenden Uberzug bilden, der die weitere Hydro- xydbildung erheblich verhindert. Diese Verschiedenheit ist schon von Steyer (S. 21), der mit dem Feuchtigkeitsabfall rechnete, hervorgehoben worden, sie erklärt aber die Verhält- nisse auch, wenn man, wie Wir es tun mössen, die Oxydation als Ursache der Erscheinung auffasst. Es bleibt noch äbrig eine offenbar mit der eben berährten verwandte Aktivität zu erwähren. Ich schrieb (1893, S. 7): »Wenn ich in der Gebläseflamme einen Zinkstab (5 Mm im j | 46 Fredr. Elfving. (CIX Durchmesser) bis zu beginnendem Schmelzen erhitzte und dann erkalten liess, bis die Hand keine Wärme mehr fählte, und ihn dann in Versuch nahm, bekam ich nach einigen Stunden die schönsten Kräimmungen von Phycomyces, die man nur Winschen konnte. Nach mehrständigem Erkalten war der Stab nicht mehr in dieser Weise wirksam. Hier kann man fäglich von positivem Thermotropismus reden — — —.» Diesen Versuch sowie ähnliche mit Aluminiumblech, in der Bunsenflamme erhitzt, habe ich wiederholt mit gutem Erfolg gemacht, aber die Krämmung tritt nicht ausnahmslos ein. Durch andere Versuche, auf die ich hier nicht eingehen will, habe ich die Uberzeugung gewonnen dass Phycomyces nicht positiv thermotropisch reagiert im gewöhnlichen Sinne des Wortes, so dass ich mich genötigt sehe auch diese Aktivität mil der beim Erhitzen stattfindenden Oxydation des Me- talles in Zusammenhang zu stellen und zwar wieder mit dem dabei gebildeten Ozon. Wenn, wie ich erläutert habe, die bei gewöhnlicher Temperatur vor sich gehende Oxydation der betreffenden Metalle die Pilze zu Zukrämmungen veranlasst, so muss Wwohl ebenfalls eine bei höherer Temperatur in Gang gesetzte Oxydation dieselbe Wirkung haben, unter der Voraus- setzung, dass das gebildete Ozon nicht durch die Hitze zer- stört wird. Von der Erföällung, resp. Nicht-Erföllung dieser Bedingung beim Erhitzen der Metalle hängt offenbar das Launenhafte der Reaktion ab. Ausser den bis jetzt erwähnten leblosen HKörpern konnte ich in meiner ersten Abhandlung (1890, S. 10) auch einige lebende Organismen als aktiv in Bezug auf Phyco- myces bezeichnen, nämlich Keimwurzeln von Pisum, Faba etc. ' Diese gehören - offenbar in dieselbe Kategorie wie FEisen, Zink und Aluminium, da sie den Sitz einer fortwährenden Oxydation darstellen. — Ein wWweiteres, hierher gehörendes Beispiel kann ich geben in »Penicillium glaucum». "Wenn man auf einen Objektträger Wirzegelatine ausbreitet und auf die erstarrte Schicht Konidien des Schimmelpilzes aus- säet, so entwickelt sich in ein paar Tagen eine weisse Myzel- decke. Diese veranlasst Phycomyces zu sehr energischen Krämmungen. Wenn später die Konidienbildung beendigt SEN SE NS NL Rn TA I ÅA N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 47 ist, zeigt der Schimmelpilz, bei deutlich wahrnehmbarem Geruch, keine Aktivität mehr. III. »Negative> Krimmungen. Der erste Anstoss zu meiner Arbeit iäber physiologische Fernwirkung gab die Beobachtung, dass in dicht gewachse- ooonen Phycomyces-Kulturen, die bei Lichtabschluss wachsen, — die peripheren Sporangiumträger deutlich heraussperren, wäh- rend die zentralen aufrecht wachsen. Eine Erklärung dafär konnte ich nicht geben. Ich musste mich ja fragen, ob viel- leicht das CO?, das von den Pilzhyphen ausgeatmet wird, das Wwirksame Agens wäre, das, einseitig auf die peripheren Spo- rangiumträger Wirkend, sie zu Wegkrämmungen veran- lasste, aber Versuche durch CO? aörotropische Krämmungen hervorzurufen Wwaren, ebenso wie die späteren Versuche von Stey er, erfolglos. Ich bezeichnete die betreffende Erschei- nung ebenso wie die durch Eisen und andere Körper be- Wwirkte Attraktion als auf »physiologischer Fernwirkung» beruhend, indem ich annahm, dass von den wachsenden Hyphen eine Wirkung suti generis ausging. ErTrera meinte: die Erscheinung in ganz einfacher Weise erklären zu können. In der Abhandlung von 1906 lesen wir (S. 314): »Cette divergence, que j'avais vue bien des fois, m'avait toujours semblé facile å comprendre. Je Vattri- buais å Ihydrotropisme négatif. Les filaments dégagent de la vapeur d'eau par l'effet de leur transpiration. Chacun d'eux, agissant sur ses voisines comme une source d'humidité, doit les repousser. Les filaments du milieu de la culture, influ- encés symmétriquement de toutes parts, prendront donc une direction verticale; ceux du bord seront déjetés vers l'exté- rieur.> Die Pflanzenphysiologen (P feffer, Jost) haben sich allgemein Errera angeschlossen. Von dieser Auffassung ausgehend, kam Errera zu der Ansicht, dass die eigenartige Aktivität des Eisens und anderer Körper auf Hygroskopizität beruhte. Im vorhergehenden habe ich gezeigt, dass es sich bei diesen positiven Krämmungen um eine Wirkung nicht des Wasserdampfes, sondern der verschie- 48 Fredr. Elfving. (LIX densten Gase und anderer Dämpfe handelt. Sollte aber in Bezug auf die negativen FSI Errera doch viel- . leicht recht gehabt haben? Die einzigen Experimente, die zur Stätze der betreffenden Deutung gemacht sind, rähren von Steyer her. Er gibt an, dass das Divergieren der Sporangiumträger schwächer sei in relativ trockner und in dampfgesättigter Luft als in Luft von mittlerem Feuchtigkeitsgehalt und meint dies in Zusam- menhang mit der Divergenz-Erscheinung stellen zu können. Seine Angaben habe ich indessen bei wiederholten und va- riierten Versuchen nicht bestätigen können. Die Erscheinung kam mir ebenso rätselhaft wie fräher vor. ; Ein erneutes Interesse bekam die Frage durch die im ersten Abschnitte erwähnten Versuche mit Kampfer und verwandten Körpern. Wie daselbst (S. 27) angedeutet wurde und wie aus der Fig. 4 deutlich ersichtlich, beobachtet man hierbei nicht nur die gewöhnlichen positiven Krämmungen, sondern auch deutliche bis starke Wegkrämmungen der peri- pherischen Sporangiumträger. Es sieht gerade so aus, als ob die Pilze in der Nähe sich positiv, die abgelegenen negativ gekrämmt hätten und in der Mitte eine neutrale Zone vor- handen wäre. Eine solche Wegkrämmung bewirken, ausser gewöhnlichem Kampfer, l-Kampfer, I-Borneol, Isoborneol, San- tenon, £-Santenol, Kamphen, Kamphenilon, Menthol; etwas schwächer, wie es scheint, a-Santenol, Phenkylalkohol, Iso- phenkylalkohol. Der unmittelbare Eindruck ist, dass die peri- pherischen Hyphen sich durch Wegkrämmen vor den schäd- lichen Kampferdämpfen geschätzt hätten. Wenn wir uns erin- nern, dass Wir die positive Krämmung auf eine Herabsetzung des Wachstums der konkaven Seite zuräckfiährten, so wären wir versucht die Ursache der negativen Krämmung in einer Steigerung des Wachstums an der konvexen Seiten zu suchen. Wir hätten also den Fall, dass ein Körper in schwachen Dosen das Wachstum befördert, in stärkeren dagegen hemmt, was uns recht wahrscheinlich vorkommt. Aber so verhält es sich nicht. Wird das Stäck Kampfer nicht uber der Mitte der Kultur, sondern seitlich befestigt, so tritt dieselbe allseitige Aussperrung der peripherischen Hyphen wie fräher ein. BRA N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 49 Diese Krämmung ist somit nicht von der Richtung, in welcher die Kampferdämpfe zuströmen, abhängig. Noch deutlicher sah man dies, wenn die Kultur unter eine tubulierte Glocke (2016 cm) gestellt wurde, wo Luft, die durch ein mit Kamp- ferstäcken gefälltes Rohr (1x10 cm) gestrichen und folglich mit Kampferdämpfen beladen war, hindurchgeleitet (2 1 in der Stunde) wurde. Wir haben es hier offenbar mit einer Verstärkung der oben erwähnten, unter normalen Verhältnissen eintretenden Aussperrung der peripherischen Sporangiumträger zu tun. Wenn wir uns nach einer Erklärung dieser Wirkung der Kampferdämpfe umsehen, scheinen verschiedene Möglich- keiten vorhanden zu sein: 1) Starke Dosen der Riechstoffe töten die Sporangium- +träger, wobei in Folge vergrösserter Permeabilität des Plasmas Wasser austritt. Es wäre nicht unwahrscheinlich, dass auch schwache Dosen die Permeabilität in gewissem Grade ver- grössern, so dass mehr Wasser als normal von den Sporangi- umträgern aus verdampft. Dieser Wasserdampf könnte als hydrotropischer Reiz im Sinne Errera's wirken. Um dies zu präfen, wWurde die ständliche Wasserabgabe bei konstanter Temperatur bestimmt fär eine in geschlosse- nem Raum stehende Kultur, äber Wwelche trockene Luft, bald rein, bald mit Kampferdämpfen beladen, geleitet wurde. Die hierbei gewonnenen Zahlen liessen indessen keine derar- tige Steigerung erkennen. 2) Polowzow hat im Gegensatz zu mir und Steyer gefunden, »dass Phycomyces gegen CO? reagiert». Die Verfas- serin resämiert (S. 100) ihre Erfahrungen in dieser allgemeinen Art, sagt aber ausdräcklich (S. 94), dass sie bei den von ihren benutzten stärkeren CO?-Strömen nur negative Krämmungen beobachtete; nur ein einziges Mal, als der C0?-Strom schwächer als gewöhnlich war, konstatierte sie zuerst Zukrämmungen. — Die abweichenden Resultate, die ich und S t e y er erhiel- ten, sind höchst wahrscheinlich so zu erklären, dass die von uns zugeleiteten CO?-Mengen viel grösser als in den Versuchen von Polo wzow Wwaren, so dass die Unterschiede im CO?- 50 "> Fredr. Elfving. (LIX Gehalt an den beiden Seiten des Sporangiumträgers von unserem Pilz nicht empfunden werden konnten. Angenommen also, dass Phycomyces gegen CO? mit negativen Krämmungen reagiert, was an und fär sich zur Erklärung der normalen Divergenz der Sporangiumträger hinreichen könnte, wärde die durch Kampfer verstärkte Divergenz auf eine erhöhte Atmung hinweisen. — Diese Möglichkeit wurde, unter Anwendung der Pettenkoferschen Methode, fär CO?- Bestimmung wie oben gepräft. Aber bei zahlreichen Versuchen konnte keine Steigerung der Atmung durch Kampfer nach- gewiesen werden. Stärkere Dosen bewirkten eime Abnahme der Atmung, wie ja auch des Wachstums. 3) Eine Möglichkeit wäre, dass Phycomyces unter ge- wöhnlichen Verhältnissen irgend einen flächtigen Stoff pro- duziert, der die Hyphen zu negativen aörotropischen Kräm- mungen veranlasst, und dass die Produktion dieses Stoffes durch die Kampferdämpfe erhöht wird. Phycomyces entsendet zwar keinen deutlichen Geruch wie Penicillium und andere Schimmelpilze, aber es wäre immerhin möglich, dass der Pilz eine andere Empfindlichkeit als die menschliche Nase besitzt. Um diesen eventuell vorhandenen Stoff aufzusammeln, verfuhr ich so, dass ich eine kleine von den bei den aörotro- pischen Versuchen benutzten dC-Platten, frisch ausgegläöht, uber eine kräftige Kultur stellte und sie da fär einen Tag liess. Wenn ein gasförmiger Riechstoff produziert wird, sollte derselbe von der Platte absorbiert werden und, nach den fräheren aörotropischen Versuchen zu urteilen, bei einem späteren Versuch mit Phycomyces wieder in die Luft hinaus- diffundieren und bei dem Pilz die betreffende Wegkrämmung' hervorrufen. Aber auch nicht eine Andeutung zu einer Wegkrämmung konnte bei wiederholten Versuchen beobachtet . Werden. Ich habe die verschiedenen Möglichkeiten und meine diesbezäglichen, recht umfassenden Versuche nur ganz kurz erwähnt, weil ich glaube die normal eintretende Divergenz der Sporangiumträger durch ein einfaches, später ersonnenes Experiment beleuchten zu können. Eine durch gasförmige Körper, sei es Wasserdampf oder > A N:o 18) Physiologische Fernwirkung. 51 platte und bedeckt eine Pilzkultur, die in Kohlendioxyd oder Riechstoffe, verursachte negative Kriäm- mung setzt eine gewisse Ruhe der die Pilze umgebenden Luft voraus: die Sporangiumträger missen ja vom betref- fenden Gase einseitig affiziert werden. Und umgekehrt. Eine in bewegter Luft eintretende Krämmung, deren Rich- tung keine Beziehung zur Richtung der bewegten Luft zeigt, kann nicht in die Kategorie der »negativen Krämmungen» gefährt werden. Es fragt sich, wie sich die normal eintretende Divergenz bei starker Durchläftung der Kultur verhält. Die Versuchsanordnung ergibt sich von sich selbst (Fig. 7). Wir haben eine tubulierte Glasglocke von 7.5 cm Höhe und Durchmesser. Durch den Gummistopfen im Tubulus gehen zwei Röhren, von denen die eine, seitlich gekrämmte, nahe am Boden miändet, die andere senkrecht verschiebbar ist. Die Glocke steht mit ihrem geschliffenen und gefetteten Rand luftdicht auf einer Glas- einer niedrigen Schale mit Wasser steht. Das Nährsubstrat war Wärze-Gelatine in einer klei- Fig. 7. nen Glasbächse (4 cm im Durchmesser). Die Kultur wurde so placiert, dass die vertikale Röhre be ihrer Mitte stand mit der Öffnung etwa in derselben Höhe wie die Sporangien der dicht gewachsenen Pilze. Das Ganze wurde in einen grossen Thermostaten, wo die Temperatur 22” war und absolute Dunkelheit herrschte, gestellt. Durch die Glocke Wwurde mittels eines Tropfenaspirators Luft gesogen. Die Luft strich, bevor sie in die Glocke eintrat, durch einen hohen, eben- falls im Thermostaten aufgestellten Chlorcalciumturm, der mit nassen Backsteinstäcken gefällt war. Neben dieser Vor- richtung wurde zur Kontrolle eine ähnliche Pilzkultur in gewöhnlicher Weise unter ein grosses Dekantierglas ge- stellt. — Die Gesechwindigkeit .des Luftstromes war 10—212 1 in der Stunde. Da das Luftvolumen in der Glocke etwa 300 cm? betrug, war die Durchläftung eine sehr starke. Das Resultat, nach 10—12 Stunden beobachtet, war in allen Fällen dasselbe, mochte der Luftstrom zentripetal oder zentrifugal gerichtet gewesen sein. Die Aussperrung der peri- 532 Fredr. Elfving. (LIX pherischen Sporangiumträger war höchst normal und deut- lich ausgeprägt, wenn auch ein wenig schwächer als bei der ungestört stehenden Kontrollkultur, und dabei war kein Ein- fluss der Ventilationsöffnungen zu sehen derart, dass etwa der Pilz sich hin- oder Wweggekrämmt hätte. Dies Resultat ist eigentlich nicht unerwartet, wenn wir uns erinnern, dass das Aussperren der Sporangiumträger auch eintritt, wenn man, Wwie ich schon 1890 (S. 6) zeigte, den Pilz am Klinostaten rotieren lässt. Wir können somit schliessen, dass das Aussperren der peripherischen Sporangiumträger nicht, wie die leitenden Pflanzenphysiologen meinen, durch einseitige Einwirkung von Wasserdampf, auch nicht durch Kohlensäure oder einen Riechstoff oder irgend einen anderen Stoff verursacht wird. Meine im Jahre 1890 geäusserte Hypothese, dass hier eine den Sporangiumträgern etwa in Form von Vibratio- nen ausgehende »Fernwirkung», vorliege, steht nicht im Widerspruch mit den bekannten Tatsachen. Ich meine aber jetzt, dass wir keine derartige Hypothese brauchen, sondern eine näher liegende »Erklärung» geben können, nämlich die, dass die Erscheinung in dieselbe Kategorie gehört wie jene allgemein bekannten Korrelationen, die innerhalb eines Organismus, zum Beispiel zwischen den verschiedenen Teilen eines Sprosses oder einer Wurzel, obwalten, wo ja die Wachstumsrichtung eines Teiles von den anderen Teilen abhängig ist. Unser Pilz besteht ja nicht aus einem einzigen Sporangiumträger, sondern aus einer Unzahl solcher, die aus dem gemeinsamen Myzel entsprossen, und es ist wohl nicht gewagt auszusprechen, dass sie einander innerlich beeinflussen, so dass in der Tat das Aus- sperren der peripherischen Sporangiumträger zur Archi- tektonik des Pilzes gehört. Dass auch äusserliche, stoffliche Einwirkungen die Wachstumsrichtungen modifizieren kön- nen, soll gar nicht verneint werden — wir sahen ja, dass die betreffende Aussperrung durch Kampfer etc. verstärkt, durch kräftige Durchläöftung etwas verringert wird — aber die verschiedenen Teile des Pilzes haben ihre bestimmten , SR RAN A N:o- 18) Physiologische Fernwirkung. Ja Wachstumsrichtungen, und die »Ursache» dieser ist uns, wie die der Korrelationen äberhaupt, einstweilen tief verborgen. Hiermit glaube ich die von mir auf »physiologische Fern- wirkung» zuröckgefäöhrten Erscheinungen einem tieferen Verständnis näher gebracht zu haben und gebe iber diese Untersuchungen folgende Zusammenfassung. 1) Das in Phycomyces-Kulturen auftretende Ausbiegen der peripherischen Sporangiumträger gehört zur Architek- tonik des Pilzes. 2) Die verschiedensten riechenden Stoffe, organische und unorganische, rufen, wenn sie in Gasform Phycomyces einseitig treffen, positive aörotropische Wachstumskriäm- mungen hervor. Durch schwache Dosen hervorgebracht, stimmen diese Krämmungen in ihrem allgemeinen Habitus vollkommen mit den gewöhnlichen Reizkrämmungen iäberein. Hinreichend starke Dosen wWirken offenbar wachstums- hemmend und schädigend. Die positive Krämmung ist deshalb auf eine direkte Wachstumshemmung der zuge- wandten Seite zuräckzufäöhren. Negative Krämmungen wurden nie beobachtet. — Unter diesen Stoffen ist beson- ders Ozon zu nennen. — Die Stoffmengen, die hierbei wirk- sam sind, können von noch kleinerer Grössenordnung sein als diejenigen, welche unser Geruchsorgan affizieren. 3) Die Dämpfe von I-Borneol und a-Santenol rufen bei den Sporangiumträgern, ausser mehr oder weniger deut- lichen Krämmungen, Pilobolus-ähnliche Anschwellungen her- vor, während dies mit Isoborneol und £-Santenol nicht der Fall ist. 4) Die attraktive Wirkung, welche Harze auf Phycomyces ausäben, ist der Abgabe terpenartiger Dämpfe zuzuschrei- ben. HIT RARP ET SLA RNE le Mag Hr v SN GL DIG NG i 3 54 Fredr. Elfving. | ve (AD 5) Die verschiedensten Körper, die an und fär sich keine Wirkung ausäben, können durch Stehen in der Labo- ratoriumsluft durch Adsorption, resp. Absorption der darin befindlichen Gase und Dämpfe aktiv werden. Eine bevor- zugte Stellung nimmt in dieser Hinsicht das Platin ein. Die Aktivierung, Wwelche belichtetes Platin zeigen kann, ist aörotropischer Natur und keine Luminiszenzerschei- nung. 6) Die attraktive Wirkung, Welche Eisen ausäbt, ist weder durch »Metallstrahlen» noch durch Wasserdampf oder Wasserstoffsuperoxyd verursacht; sie ist auch nicht die Wirkung einer durch vorhergehende Belichtung hervorge- rufenen dunklen Luminiszenz. Sie ist zuräckzuföähren auf a) Gase und Dämpfe, die aus der umgebenden Luft adsorbiert ; oder absorbiert sind, und auf b) die Oxydation des Metalls in feuchter Luft und voraussichtlich auf dabei gebildetes Ozon. 7) Dasselbe ist för Zink und Aluminium der Fall. Die Attraktion, welche diese Metalle nach Erwärmen zei- . gen, ist ebenfalls auf ihre Oxydation und nicht auf Ther- motropismus zuräckzuföähren. 8) Die attraktive Wirkung, Wwelche fär einige Organis- men (Keimwurzeln von Pisum, Faba etc., Myzel von Peni- cillium) nachgewiesen ist, erscheint ebenfalls begreiflich in Anbetracht der in ihnen vorsichgehenden Oxydation. Bemerkungen zur Methodik. Da Phycomyces ein allgemein verwendtes Versuchsobjekt ist, bin ich nicht näher auf die Kultur eingegangen. Ich bemerke nur, dass ich den Pilz so gut wie ausschliesslich auf Brötchen kultivierte, dass das Brot nur feucht, nicht nass gehalten werden muss; dass es vorteilhaft ist die nicht besäeten Flächen des Brotes mit Sublimat- lösung zu benetzen; dass eine kleine Aussaat (einige Sporen) im allge- meinen bessere Kulturen gibt als eine grössere; dass ich immer gleich- FAN 18). Physiologische Fernwirkung. 30 zeitig vier Brötchen besäete, die auf einem Teller unter eine hohe Glas- glocke (1938 cm) gestellt wurden und dass das Ganze, sobald einigermassen kräftige Sporangiumträger nach Wegschneiden der erst erschienen, auf den Boden eines 45 cm hohen, oben offenen Pappcylinders kam, wodurch aufrechter Wuchs der Pilze gesichert Wwurde; dass die bei den Versuchen benutzten Dekantiergläser 4—6 1 -fassten und dass bei den Experimenten mit Riechstoffen vorwie- gend jängere Kulturen mit mehr grazilen Sporangiumträgern, mit Metallen dagegen ältere Kulturen zur Anwendung kamen. Zitierte Litteratur. Burgeff, H. Uber Sexualität, Variabilität und Vererbung bei Phycomyces nitens. Berichte d. deutschen botan. Gesell- SehattBCXAL (1912): Dombrowsky, Const. Uber die Einwirkung der verschie- denen Stoffe, insbesondere des Wasserstoffsuperoxyds auf die photographische Platte; Inaugural-Dissertation. Leip- zig 1908. Elfving, F. (I). Ueber physiologiscehe Fernwirkung einiger Körper. Commentationes vwvariae in memoriam actorum CCL annorum. Edidit Universitas Helsingforsiensis 1890. » (II). Zur Kenntniss der pflanzlichen Irritabilität. Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. XXXVI (1893—94). Engler, C. Historisch-kritische Studien äber das Ozon. Leo- poldina 16. Heft. Jahrgang 1880. Errera, L. (I). On the cause of Physiological Action at a Distance. Report of the British Association for the Advancement of Science. Edinburgh 1892; auch in Annals of Botany Vol. NESS: » (II). Sur Uhygroscopicité comme cause de Paction physio- logique å distance découverte par Elfving. Receuil de I In- stitut botanique tome VI (1906). Gmelin-Kraurvt's Handbuch der anorganischen Chemie. Sie- bente gänzlich umgearbeitete Auflage. Jost L. Vorlesungen iäber Pflanzenphysiologie. Dritte Auflage. Jena 1913. Pfeffer, W. Pflanzenphysiologie. Zweite Auflage. Band II Leipzig 1904. 56 Fredr. Elfving: ESR Polowzow, Warwara. Untersuchungen iäber Reizerschei- nungen bei den Pflanzen. Mit Beräcksichtigung der Einwirkung von Gasen und der geotropischen Reizerscheinungen. Jena 1909. Russell, W. J. On Hydrogen Peroxide as the active Agent in producing Photographs in the Dark. Proceedings of the Royal Society of London. Vol. LXIV (1899). Sammet Robert. Untersuchungen iäber Chemotropismus und verwandte Erscheinungen bei Wurzeln, Sprossen und Pilz-- fäden. Pringsheims Jahrbächer fär wissenschaftliche Bo- tanik. B. 41 (1905). Slotte, K. F. (1). Undersökningar angående molekularrörelsen. Öfvers. af Finska Vet.-Soc:s Förhandlingar. B. 38 (1896). » (II). : Ueber die Molecularbewegung fester Körper. Ibid. B.: 43 (1901). Steyer, K. Reizkräimmungen bei Phycomyces nitens. Inaugural- Dissertation Leipzig 1901. Wiedemann, E. & Schmidt, G. C. Ueber Luminiscenz. Wiedemanns Annalen der Physik und Chemie. Neue Folge. B. 54 (1895). » Ueber Luminiscenz von festen Körpern und festen Lösungen. Ibid. B. 56 (1896). Öholm, L. William. Uber die sogenannte »Strahlung der Metalle». In Festskrift till Prof. D:r E. E. Sundviks sextio- årsdag. Helsingfors 1909. TEPE Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A. N:o 19. Om ljudets ledning genom rör av KaARrRL F. LINDMAN. 1. Före R egnault föreställde man sig av teoretiska skäl, att ljudet fortplantade sig genom luften i cylindriska : rör utan märkbar intensitetsförlust. R egnault's omfat- tande försök bevisade emellertid, att detta icke var fallet. Genom bestämning av de avstånd, på vilka ljudet av ett . pistolskott märkbart fortplantade sig genom långa med luft fyllda vattenledningsrör av olika vidd, påvisade R e g- nault!), att ljudstyrkan avtog med växande avstånd från ljudets utgångspunkt och det så mycket hastigare, ju mindre rörets diameter var. Längden av det rör, genom vilket det vid ena ändan av röret alstrade ljudet förmådde fortplanta sig, så att det nätt och jämnt kunde förnimmas vid rörets andra ända, var nämligen i det närmaste propor- tionell mot rörets diameter (en diameter av 0.1, 0.3 och 1.1 m motsvarades av en rörlängd av resp. 1159, 3810 och 9542 m). Nägra försök angående ljudstyrkans kvantitativa beroende av rörlängden och rörvidden skilt för sig synes Regn ault däremot icke hava utfört. Såsom huvudorsak till ljudstyrkans avtagande anför han den förlust i »levande kraft», som ljudvå- . gen erfar genom att en del därav ständigt meddelas åt rörväg- gen och genom denna till den omgivande luften. En annan 12 En av Regnault själf författad resumé av hans under åren 1862—566 utförda undersökningar rörande ljudets fortplantning i rör och i fria luften ingår såsom bihang till J. Tyndall's bekanta bok om ljudet (2:dra uppl.). Nn Karl F. Lindman. ; ÖT orsak finner han i rörväggens inverkan på den inom röret be- fintliga gasen, vars elasticitet därigenom skulle förminskas. Neureneuf!) experimenterade med mässingsrör av 12—18 mm:s vidd och 0.7—1.7 m:s längd och uppmätte därvid det avstånd från rörets fria ända, på vilket det genom rö- ret gångna medelst ett slagverk alstrade ljudet förmådde på- verka en sensitiv låga. Förutsättande att ljudstyrkan avtog i samma mån som kvadraten på avståndet från rörets ända ökades, kom N euren e uf till det resultat, att för ljudets fortplantning genom trånga rör gäller en lag, analog med den, som av Poiseuille uppställts för vätskors strömning genom kapillarrör, nämligen DESERT då I betecknar intensiteten hos det från röret utträdande lju- . det, I rörets längd, d dess vidd och k är en faktor, som beror av det ursprungliga ljudets styrka och eventuellt även av rörmaterialet. En variation av rörväggens tjocklek syntes icke utöva någon märkbar inverkan. I en tidigare uppsats, som handlade om olika gasers ljudledningsförmåga ?) och i vilken även Ne ureneuf's nyssnämnda mätningsmetod blivit berörd, har jag redan anmärkt, det antagandet att ljudstyrkans avtagande med avståndet från röröppningen vid NeureneuFf's försök skulle följt den inversa kvad- ratlagen, icke är berättigat, såsom jag genom direkta för- sök även bekräftat 2). Den av samme forskare för ljudets ledning genom rör uppställda formeln synes mig därför icke tillförlitlig, och det så mycket mindre, som den icke !) N. Neureneuf, Comptes rendus, 95. p. 218; 1882. 2 K. F. Lindman, Finska Vet. Soc.:s Öfversigt, 58, A. N:o 9, p. 12; 1915. 3) I stället för att, såsom den inversa kvadratlagen förutsätter, utbreda sig med lika styrka i alla riktningar, fortplanta sig de från ändan av ett rör utgående ljudvågorna väsentligt starkare i rörets längdriktning än åt sidorna. Tillföljd av reflexioner från väggar, golv etc. uppkomma därjämte störingar. A N:0 19) Om ljudets ledning genom rör. 3 heller överensstämmer med de resultat, till vilka man kom- mit på teoretisk väg. 2. Helmholtz!) har teoretiskt undersökt ljudets fortplantning genom luften i ett cylindriskt rör med beaktande av gasens inre friktion under antagande att ljudvågens amplitud A: följer lagen A =A0 (ANSE då 4, betecknar den ursprungliga amplituden och x det vägstycke, som ljudet tillryggalagt inom röret. För koeffi- cienten m fann han uttrycket TT n [UA ar varest n betecknar ljudets (tonens) svängningstal, a dess fortplantningshastighet i fria luften, r rörets radie och y en konstant, som representerar verkan av den inre friktion, som gör sig gällande, då de luftpartiklar, som beröra rörets vägg, tänkas häfta vid denna. Då emellertid det uttryck, som Helmholtzi samband härmed härledde för ljudets hastighet inom rör, icke visade sig överensstämma med re- sultaten av några av K un dt utförda försök, underkastade Kirchho ff?) frågan om ljudets fortplantning genom rör en ny teoretisk undersökning med beaktande av värmeled- ningen hos den inslutna gasen, varigenom alstras ett värme- utbyte mellan denna gas och det omslutande rörets vägg. För den i H el m h o lt z' formelingående konstanten y erhöll Siren OT: uttrycket y=V + (5 a) , Så H. Helmholtz, Verh. des naturh. Vereins zu Heidelberg 1863, Bd. Hp. 16: j 2) G. Kirchoff, Pogg. Ann. 134, p. 177; 1868. RR Karl F. Lindman. (LIX varest a, såsom förut, betecknar ljudets hastighet i det fall, att friktionen och värmeledningen kunna försummas, och b den hastighet, varmed ljudet skulle fortplanta sig, om dess- utom inga temperaturvariationer till följd av täthetsför- ändringar förekomme (= det Ne wton'ska värdet på ljudets fortplantningshastighet i fria luften). Vidare är u= IN då n utgör koefficienten för den inre friktionen och 0 c : Ne ; k o gasens täthet i tillstånd av vila, samt v = —, då & beteck- N 7 c O nar gasens värmeledningsförmåga och c dess specifika värme vid konstant volym. Med användning av en avM ax well uppställd formel för 1, erhåller man för luft av temperaturen +15” C, då 1 m tages till längdenhet, /u=0.0039. Man har . a FSE SSR o vidare a CU = 1:1874: och Vv =0:0057?) och erhalter sålunda slutligen (då längdenheten utgöres av 1 m) y= 0.00588. Kirchhoff's undersökning hänför sig endast till det fall, att det av rörets vägg affekterade gasskiktet utgör en försvinnande del av hela den i röret inneslutna gasen, vilket kan anses inträffa hos relativt vida rör. På ett all- männare sätt har problemet sedermera behandlats av lord Rayleigh?). Jämte nyssnämnda speciella fall, i vilket han kommer till alldeles samma resultat som Kirchh off, tager lord Rayleigh även i betraktande det andra extrema fall, som inträder, då det genom friktion påverkade gasskiktet sträcker sig över rörets hela tvärsektion, vilket i verkligheten måste förekomma, då rörets inre diameter är tillräckligt liten: För sistnämnda fall härleder han formeln 1) CI Maxwell, Phil. Trans., 156, p. 249; 1866. ?) Se J. Violle och Th. Vautier, Ann. de Chemie et de Phys., 19, p. 324; 1890. 3?) Theory of Sound, II, 2:dra uppl., p. 312—328; 1896. Ä A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. | 5 i vilken m är = en komplex kvantitet m'-+Fim”, vars reella del m' motsvarar den i det tidigare anförda exponential- uttrycket för amplituden A ingående koefficienten m, och h = 27 ni. Vi kunna alltså sätta Vr=(1+0V nn och erhålla då LÅ o2V2anu SBA För intensiteten I av en ljudvåg, som tillryggalagt vägen xi ett cylindriskt med luft fyllt rör, erhålla vi sålunda teo- retiskt i de båda bär betraktade fallen formlerna Sr RO ST ROS PA fd sanler srr A då I, betecknar intensiteten vid ljudets inträde i röret och koefficienterna m och m"' hava de tidigare angivna värdena. Observeras bör, att den ifrågavarande av Helmholtz, Kören Not rock lord. R aylerg HH utvecklade teorin icke tagen någon hänsyn till den intensitetsförlust, som — åtminstone då rörväggen är tunn—uppstår genom ljudets fortplantning genom rörväggen till omgivningen. Om man antager, att även denna yttre intensitetsförlust ökas i geo- metrisk progression, då väglängden x växer i aritmetisk progression, har densamma icke någon annan verkan än en ökning av värdet på m eller m'". 3.- Om vi bortse från Neureneufs med teorins grundantagande icke överensstämmande försöksresultat, vilket av tidigare anförda skäl icke kan tillmätas någon beviskraft, hava några andra experiment, som kunde komma i fråga vid en prövning av teorin, mig veterligen hittills icke blivit utförda än de, som anställdes av Violle och Vautier?!?) i Grenoble år 1886. De begagnade därvid 1) -J. Violle och Th. Vautier, Comptes rendus, 102, p. 103; 1896. — Ann. de Chemie et de Phys., 19, p. 306; 1890. 9 Karl F. Lindman. ; (LIX såsom rörledning ett å sistnämnda ort förefintligt tillfäl- ligtvis tomt vattenledningsrör av 6:35 km:s längd och 0.70 m:s vidd. Ljudet alstrades genom pistolskott (med bestämd laddning) och mättes medelst M are y'ska manometriska kapslar. Då ljudet, som återkastades från de slutna ändorna av röret, genomlöpt detta 0,.1, 2 och 3 gånger, var amplitu- den resp. 15.8, 6.8, 1.8 och 0.6. På grund av mätningsmeto- dens onoggrannhet ansågo sig de nämnda forskarne berätti- gade att ersätta de två första talen med resp. 16.2 och 3.4, i vilket fall amplituden minskades i överensstämmelse med exponentiallagen och absörptionskoefficienten m hade värdet 8.66 . 1075, Enligt de av H e 1 m h o lt z och Kircbh- ho ff teoretiskt härledda formlerna erhöll man däremot i detta fall m=38.31.10-7, d. v.s. det observerade värdet. på m var ungefär !/,, av det beräknade, vilket, såsom Vi olle och Vautier själva framhöllo, innebär, att om amplitud- minskningen överhuvudtaget följde en exponentiallag, det . teoretiska värdet icke motsvarade verkligheten. Orsaken till denna bristande överensstämmelse står sannolikt, synes det mig, att söka däri, att man vid ifrågavarande försök icke hade att göra med en rent akustisk verkan. Såväl R e g- nault som de nyssnämnda forskarne observerade i själva verket, att den genom pistolskottets avlossande alstrade täthetsförändringen hos luften i rörledningen fortplantade sig i form av en (med manometern mätbar) »vindstöt» en betydligt längre väg än det genom skottet alstrade ljudet (såvitt detta kunde med örat förnimmas). Det synes då förklarligt, att manometermembranens maximala elongation vid växande avstånd från detonationens utgångspunkt minskades långsammare än ljudvågens amplitud. Av de kur- vor, som upptecknats genom den med manometern förbundna hävstången, framgår även tydligt, att det vågdrag, som fortplantade sig genom röret, småningom sammandrog sig till en enda starkt dämpad våg utan någon bestämd period, på grund varav Helmholtz formel, som förutsätter en vågrörelse av bestämd period, icke kan tillämpas i ifrågava- varande fall. A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. zh Även om Violle's och Vautier's ovannämnda för- söksresultat sålunda icke stå i strid med den Holm- holtz-Kirchhoff'ska teorin, innebära de å andra si- dan icke heller någon verificering av densamma !). I betrak- tande härav och på grund av den tidigare nämnda diskre- pansen mellan samma teori och N euren eu Ff's försök har det synts önskvärt att genom nya experiment söka ut- röna, på vilket sätt ljudstyrkan avtager vid ljudets fort- plantning i rör, och skall jag i det följande meddela resul- taten av några dylika av mig utförda laboratorieförsök. 4. Såsom ljudkälla använde jag en mindre elektrisk ringklocka av ganska konstant verkan, vilken drevs med en batteriström av 8 volts spänning. Genom förändring av ett i strömledningen inkopplat motstånd kunde ljudstyrkan med lätthet varieras. Genom komparation med stämgafflar fastställdes, att klockans huvudton i fria luften under fortsatt ringning var obetydligt lägre än d,=1152 dubbla sväng- ningar. Då ljudet från denna klocka genomgått ett 8 mm vitt mässingsrör, befanns tonhöjden av det i rörets fria ända hörbara ljudet vara ungefär ett halvt tonsteg högre än nyss (vare sig rörets längd var 100 eller 242 cm), varför sväng- ningstalet i detta fall kan uppskattas till c:a 1200 2). Vid användning av rör av kalibern 5 resp. 14 mm voro huvud- tonernas svängningstal approximativt 1230 och 1170. Under försöken var ringklockan ställd på underlag av vadd inom en i liggande ställning uppburen större luft- pumpsrecipient, vilken på det sätt, som i fig. 1 antydes, var tillsluten medelst en tjock glasskiva. I ett i denna skivas mitt befintligt runt hål var medelst packning av vadd anbragt en längre konformig metalltratt T, från vilken ljudet vanligen genom ett cylindriskt ansatsrör A leddes 1) Tillägg vid korrekturet. Vid en senare undersökning hava Violle och Vautier (Compt. rend. 140, p. 1292; 1905) bekräftat en även tidigare gjord observation, enligt vilken i överensstämmelse med teo- rins fordran lägre toner försvagas långsammare än högre vid fortplantning genom rör. ?) För vänligt bistånd vid tonbestämningarna har jag att tacka sång- läraren herr J. E. Hed man. En förändring av tonhöjden med rörvidden (i samma riktning som ovan) har även iakttagits av V iolle och Vautier (Il. c.). 8 Karl F.' Lindman. (LIX till det rör R, vars inverkan på det genom detsamma gående ljudet var föremål för undersökning. Den ljudtratt T, som användes i flertalet fall, var 38 cm lång; dess mynningar voro resp. 8.5 cm och 8 mm vida. Ljudstyrkan mättes enligt samma på en användning av mikrofonen grundade mätnings- metod, varav jag betjänat mig vid mina tidigare akustiska undersökningar. Mikrofonen (mest till höger i fig. 1) var där- vid uppställd så, att den fria ändan av röret R befann sig på ett noggrant bestämt avstånd d från mikrofontratten (fram- för dennas mitt). Den intensitet, som uppmättes, då mikro- fonen efter röret R:s avlägsnande befann sig omedelbart framför mynningen av ansatsröret A, var proportionell mot det i röret förut inträngande ljudets styrka (såsom jag tidigare på olika sätt påvisat, var den med mikrofonen Frö Fi80s förmedelst en transformator förbundna galvanometerns ut- slag proportionellt mot ljudstyrkan, d. v. s. mot kvadraten på amplituden). Om tratten T:s eller ansatsröret A:s myn- ning tilltäpptes medelst vadd eller en gummipropp, upp- hörde all verkan på mikrofonen, vilket bevisar, att det med örat förnimbara ljud, som trängde genom det ringklockan omslutande kärlets väggar, vid ifrågavarande försöksanord- ning fullständigt kunde försummas. Vid användning av rö- ret R var dess ena ända medelst ett stycke kautschukslang »ljudtätt» kopplad vid ändan av ansatsröret A så, att de båda rörens planslipade ändor berörde varandra. På liknande sätt var även ansatsröret A fäst vid mynningen av tratten T. I några fall anslöts röret R direkt till tratten. Vid förläng- ning av röret R med ett annat likadant rör skedde kopp- lingen vanligen på nyss beskrivet sätt. För att pröva, huru- vida dessa skarvar möjligen åstadkommo några störingar A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. Sö vid ljudets fortplantning genom luften i rörledningen, gjorde jag några försök med endast cirka 13 cm långa förlängnin- gar av röret (korta ringar av samma kaliber som rörets). Det visade sig då, att dessa korta förlängningar icke åstad- kommo någon märkbar förändring av ljudstyrkan. Ifall rörändorna förbundos med varandra medelst lack eller vax, var även ljudstyrkan lika stor som vid den tidigare nämnda medelst ett stycke av en gummislang verkställda kopplin-. gen. Rören, som uppburos av stativ, vilade städse på un- derlag av vadd. 5. Vid försöken angående ljudstyrkans beroende av rörets längd, som utgjorde huvudspörsmålet vid denna undersökning, använde jag såsom ljudledning (R) i främsta rummet tre mässningsrör med en inre diameter av 8 mm. Två av rören voro 100 cm långa, medan det tredjes längd var 242 cm långt. Rörväggarna voro c:a 1 mm tjocka. Vid försök med 1 m långa glasrör av nyssnämnda kaliber (8 mm) men med väsentligt tjockare vägg var styrkan av det genom röret gångna ljudet densamma som vid försöken med de tidigare nämnda 1 m långa mässingsrören, vilket bevisar, att mässingsrörens väggar voro nog tjocka för att icke genom- släppa någon märkbar del av ljudvågens energi. Rörens rela- tivt ringa kaliber, som överensstämde med mynningens av tratten T, betingades dels av nödvändigheten att vid an- vändning av någon eller några meter långa rör erhålla en betydande försvagning av ljudet och dels av önskan att undvika de störingar, som vid användning av vida rör upp- komma genom flerfaldiga inre återkastningar av ljudet vid rörändorna. Hos de ifrågavarande klena rören skedde näm- ligen, såsom av det följande skall framgå, ljudstyrkans avtagande med rörlängden så hastigt, att man kan bortse från dylika störingar. De noggrannaste vid de definitiva försöken gjorda obser- vationerna äro sammanställda i följande tabell. Rörled- ningens längd, räknad från mynningen av ansatsröret A, är här betecknad med I! och avståndet mellan rörets fria ända och det genom mikrofontrattens främre rand gående planet med d. 105 | Karl F. Lindman. (LIX l d Ljudstyrkan (galvanometerutslaget) cm cm Enskilda avläsningar Medeltal 0 1.0 130; 135; 141; 145; 138 138 100 587 -11N60::15 6557 62: 165 62.0 200 ATEIST DO Na SR a PSD, RO BRL GS AN ANG. SK 27.9 1 ) 100 i 65; 61; 55; 60; 65 61.2 200 4 26: LYDA STRANDS 26.5 342 5 8; 8; 7: (6 8; 8; 8 CAN 0 | z 130; 132; 140; 140 136 0 3.0 81: 1, 85; 179; > 83:.« 78 81.2 i) 100 ja 35:17 3830 34: 0333 136 35.2 | 200 så 175 20156; NO: NLG . 16.0 0 É 83; 80; 80; | 79 80.8 1 100 1.0 2605-1203, 25 DÄR DM 25.6 il 200 MÅ 10517 25 005 FLORA 10.6 100 - IAN DANNE NESS 23.2 Vid var och en av de tre skilda observationsserierna I, II och III hade det från klockan utgående ljudet olika styrka. Såsom av de vid varje försöksseries början och slut (för ett och samma värde på I) gjorda avläsningarna framgår, var ringklockans medelst mikrofonen uppmätta akustiska effekt eller m. a. o. den ursprungliga ljudstyrkan inom obser- vationsfelens gränser konstant under en och samma försöks- serie. Då vid försöksserien I ljudröret R bestod av endast ett 100 cm långt rör, försvagades ljudstyrkan vid ljudets gång genom röret i proportionen 138+136 62.0-+61.2 : = 2.22 : 1. 2 2 Då två dylika rör voro kopplade efter varandra, försvagade det andra av dem ljudet i samma proportion som nyss, nämligen i förhållandet ES Os pr 3 RA A N:o 19) ; Om ljudets ledning genom rör. 11 —27.9+26.5 61.6 ERE Gage I överensstämmelse med teorins fordran, försvagades alltså ljudstyrkan 1 geometrisk progression, då rörets längd ökades i aritmetisk progression. Betecknas ljudintensitetens av. för- söken härledda absorptionskoefficient med «, hava vi, då 1 m tages till längdenhet, likheten RR FRA varav erhålles a = 0.81. Då det 242 cm långa mässingsröret var kopplat efter ett 100 em långt sådant (1=342 cm), åstadkom det förra röret en försvagning av ljudstyrkan i proportionen 61.6 :7.7 = 8.00 :1, varav fås > BENA i Köck a =0.86. 8 / Beakta vi åter endast det 142 cm långa stycke av det längre mässingsröret, varmed den 342 cm långa ledningen i längd översköt den förut använda 200 cm långa ledningen, finna vi, att detta stycke försvagade ljudet i proportionen 14 (27.9--26.5) : 7.7 = 3.53 : 1, varav erhålles a« = 0.89. Inom felgränserna överensstämma de båda sist erhållna värdena på &« med det genom de tidigare försöken funna. Med hän- syn tiil att det 242 cm långa mässingsröret bestod av ett enda sammanhängande rör utgör denna överensstämmelse en bekräftelse av det på annat sätt tidigare konstaterade sakförhållandet, att den medelst ett stycke kautschukslang verkställda kopplingen av ett rör vid ett annat av samma kaliber åtminstone vid dessa försök icke medförde några märkbara störingar (om dylika störingar förekommit, skulle 12 Karl F. Lindman. = (LIX man genom försöken med det långa mässingsröret bort. erhålla ett väsentligt mindre värde på a« än det tidigare funna). Försöksserien II, vilken skiljer sig från försöksserien I huvudsakligen däri, att avståndet d mellan rörets öppna ända och mikrofontratten var 3 gånger så stort som vid försöken I, utvisar, att nämnda avstånd icke hade någon märkbar inverkan på försöksresultatet. Man finner nämligen av försöken II, att vid användning av ett rör av längden 100 cm, ljudet försvagades i proportionen 31.2-+80.8 Te ERT GG DDDE—N ZI RRNA 2 och att vid användning av två sådana i serie kopplade rör den av det senare röret alstrade försvagningen skedde i för- hållandet ; FOENLG 1022 OEI Av medelvärdet 2.25 : 1 erhålles CR (lst vilket värde fullständigt överensstämmer med det genom motsvarande försök tidigare erhållna. Några försök, som jag tidigare utfört med avståndet d = 0, gåvo likaså till resultat ett värde på «, som inom felgränserna överensstämde med de här funna värdena. Den minsta onoggrannhet i mikro- fonens inställning medförde emellertid vid dessa försök märkbara avvikelser i försöksresultaten, varför jag vid de definitiva försöken avstod från att låta avståndet d vara = 0. Exponentiallagen för ljudintensitetens försvagning inne- bär, att det genom ett och samma rör gångna ljudets intensitet städse utgör en bestämd bråkdel av det i röret inträngande ljudets styrka eller m.a.o. att den av röret alstrade försvagningen är oberoende av den ursprungliga ljudstyrkan. Att denna konsekvens motsvarar verkligheten framgår redan av de tidigare nämnda försök, vid vilka ett SEN a VR > AA N:019) Om ljudets ledning genom rör. RENSA resp. två likadana rör kommo till användning. För kontrollens skull utförde jag dock ännu några försök (serien IIT), vid vilka ringklockan ljöd betydligt svagare än vid de föregående. - Det 100 cm långa mässingsröret alstrade då, såsom av ta- bellen framgår, en försvagning i proportionen 14 (25.6 +23.2) : 10.6 = 2.30 : 1, varav erhålles « = 0.83, vilket värde synnerligen väl överensstämmer med de förut funna värdena. Såsom slutresultat av samtliga försök fås medelvärdet 4 — 0.81 + 0.86 + 0.89 + 0.81 + 0.83 = 0.34 5 Vid beräkning av det teoretiska värdet på « bör observe- ras, att man på grund av rörets ringa kaliber måste förutsätta, att det av rörväggen affekterade luftskiktet upptog en vä- sentlig del av rörets tvärsektion, och att man följaktligen endast kan vänta sig, att det experimentellt funna värdet på « faller mellan de tidigare definierade gränsvärdena 2 m och 2 m'. För tonen n = 1200 och rörradien r = 4 mm erhåller man enligt de förut angivna formlerna 2 m = 0.53 och 2 m' = 1.18. Det observerade värdet ligger sålunda i själva verket mellan de beräknade gränsvärdena. 6. Emedan det värde på absorptionskoefficienten «, som erhållits genom försöken med de 8 mm vida rören, ligger tämligen mitt emellan de beräknade gränsvärdena (medel- värdet av dessa, nämligen 0.87, överensstämmer mycket nära med det observerade medelvärdet 0.84), var det av intresse att undersöka, huruvida i enlighet med teorins fordran en förskjutning av värdet på nämnda koefficient emot det ena eller det andra gränsvärdet äger rum vid försök med rör av något annan kaliber än den nyssnämnda. Resultatet av de försök, som jag för sådant ändamål utförde med tvenne 14 Karl F. Lindman. (LIX glasrör av 5.0 mm:s inre diameter och längden 16.6 resp. 78.2 cm (väggarna voro c:a 2 mm tjocka) framgår av det följande. l d Ljudstyrkan | cm cm Enskilda avläsningar | Medeltal J 16.6 1.0 40; 37; 41; 36; 40; 40; 37; 38 Ci 38.6 1 18:2 > 13; 11; 11; 12; 11; 10; 10 11.3 16.6 | » 41; 39; 37; 38; 39; 36 38.3 f 16.6 1.0 15:30175,155, 1550-163 15 YI | 60 16.0 | 78.2 » BÖN DD; 16.6 | > a bra lr a UL ra USA | 16.6 Det 61.6 cm långa stycke av det längre röret, varmed detta i längd översköt det mindre, försvagade sålunda ljud- styrkan enligt försöken I i proportionen 14 (38.6 + 38.3) : 11.3 = 3.46 : I och enligt försöken II i proportionen 3 (16.0 + 16.6) : 5.0 = 3.26 : 1. Att dessa värden inom felgränserna överensstämma med varandra, oaktat ljudstyrkan i de båda fallen var väsentligt olika, utgör åter en bekräftelse av expo- nentiallagens giltighet. För absorptionskoefficienten a« giver försöksserien I värdet 1.99 och försöksserien II värdet 1.92, medan man för det teoretiska gränsvärdet 2 m' under anta- gande, att svängningstalet n i föreliggande fall var = 1230, erhåller värdet 1.91. De genom observation bestämda vär- dena på absorptionskoefficienten sammanfalla sålunda prak- tiskt taget med värdet på 2 m'", vilket enligt vad tidigare framhållits innebär, att luftpelaren inom det 5 mm vida glas- röret i hela sin vidd affekterades av glasväggen genom inre friktion vid ljudets genomgång (någon märkbar energiför- lust genom väggarna till omgivningen förekom vid dessa försök lika litet som vid de föregående [jmf. ovan, p- 9). Genom försök med ett 157 cm långt glasrör av 14 mm:s inre diameter, som kopplades vid ett ansatsrör av samma kaliber, erhölls för detta rörs absorptionskoefficient (a) ER A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. 15 värdet 0.20. De teoretiska gränsvärdena äro i detta fall: 2m = 0.15 och 2 m' = 0.34. Jämfört med medeltalet 14 (0.15 + 0.34) = 0.25, företer nyssnämnda värde på «, såsom man kunnat vänta sig, en förskjutning i riktning mot gränsvärdet 2 m. Resultaten av samtliga ovan beskrivna försök kunna sålunda anses innebära en kvantitativ bekräftelse av den av H el m- holtz, Kirchhoff och lord Rayleigh utvecklade teorin för ljudstyrkans avtagande vid ljudets fortplantning i cylindriska rör. 7. Efter dessa försök utförde jag några observationer rörande ljudintensitetens beroende av rörvidden vid oför- Intensiteten. Rörets inre diameter. Fig. 2. ändrad i rörets ena ända inträngande ljudkvantitet. Jag gjorde för detta ändamål bruk av fem c:a 1.5 m långa glasrör, vilkas inre diameter vår resp. 9, 14, 23, 26 och 39 mm. Den ena ändan av det rör, som undersöktes, kopplades därvid ljudtätt vid mynningen av tratten T i fig. 1 (det klenaste röret medelst ett kort stycke gummislang, de grövre medelst vadd). Mikrofonen uppställdes på 10 cm:s avstånd från rörets fria ända. De försök, som utfördes med tillhjälp av den tidigare använda ljudtratten, vars mynning var 8 mm vid, gåvo till resultat kurvan I i fig. 2. Vid ökning av rör- vidden ökades, såsom av denna kurvas förlopp framgår, styrkan av det genom röret gångna ljudet först ganska has- tigt och uppnådde ett maximivärde för en rörvidd av c:a 16 Karl F. Lindman. ; (LIX 18 mm, varefter den småningom avtog. Då det syntes sannolikt, att den rörvidd, som motsvarade den maximala ljudstyrkan, var beroende av vidden av tratten T:s mynning, utbytte jag den hittils använda ljudtratten mot en annan vars mynning var 16 mm vid. Kurvan II, som erhölls av de med denna tratt utförda försöken, visar ett maximum för en rörvidd av c:a 30 mm. De båda försöksserierna gåvo sålunda överensstämmande till resultat, att styrkan av det genom ett c:a 1.5 m långt rör gångna ljudet var som störst, då rörets inre diameter var ungefär dubbelt så stor som vidden av den trattmynning, genom vilken ljudet inträngde i rörets ena ända. För kontrollens skull utförde jag ännu några försök med en ljudtratt, vars mynning var c:a 23 mm vid. Det 39 mm vida glasröret (det grövsta jag hade till mitt förfogande) ledde i detta fall ljudet betydligt bättre än det 26 mm vida röret. Ehuru såväl enligt teorin som de tidigare beskrivna försöken ett grövre rör under för övrigt lika förhållanden leder ljudet bättre än ett klenare sådant, kan den minskning av ljudstyrkan, som här inträdde vid ökning av rörvidden från och med en viss vidd, sannolikt förklaras genom den återkastning och spridning av ljudvågorna, som förekom på övergångsstället vid trattmynningen. Då den sistnämnda hade samma vidd som röret, kunde ingen spridning och knappast heller någon återkastning äga rum, vilket däremot var fallet, då rörets kaliber var större än trattmynningens. Vad speciellt verkan av spridningen beträffar, torde denna främst stå att söka i en deformering av vågfronten, som härigenom och tillföljd av rörväggens reflekterande inverkan erhåller en mycket oregelbunden form. Den energiförlust, som alstras genom värmeledning till rörets väggar, måste även ökas, då väggarna bliva större. Vid försök med väsentligt längre rör skulle försöksresul- tatet helt visst blivit ett annat. Även om det i ena ändan av ett dylikt rör inträngande ljudet till att börja med skulle försvagas något mera hos ett grovt rör än hos ett något klenare, skulle dock på grund av det förra rörets större ljudledningsförmåga det i detsamma fortskridande ljudet A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. 17 snart vara starkare än det lika långt hunna ljudet i det senare röret. Då rören äro tillräckligt långa, ledes ljudet således städse bättre hos ett grövre rör än hos ett klenare, såvida rören icke förete några andra på ljudledningsför- mågan inverkande olikheter. Vid Neureneu fs tidigare omnämnda försök mottog varje rör en ljudkvantitet, som var proportionell mot rörets tvärsektion, och kan följaktligen redan på denna grund någon jämförelse med hans resultat angående ljudlednings- förmågans beroende av rörvidden här icke ifrågakomma. 8. På grund av den ganska vidsträckta användning, som kautschukslangar hava såsom ljudledningar hos åtskilliga akustiska apparater (K oenig's tonanalysator, grammo- foner m. m.), erbjöd det ett visst intresse att närmare under- söka dylika slangars ljudledningsförmåga. Jag utförde för sådant ändamål först några försök med vanliga enkla slangar av svart kautschuk och konstaterade därvid, att dessa slangar leda ljudet synnerligen dåligt. Medan vid ett tillfälle det från ljudtratten T i fig. 1 utgående ljudet efter att hava letts genom ett 160 cm långt glasrör av 5.5 mm:s kaliber hade en ljudstyrka, motsvarande c:a 50 skaldelar, kunde ingen som helst verkan på mikrofonen konstateras, sedan nämnda glåsrör utbytts mot en lika lång svart gummislang av 6.5 mm:s kaliber och drygt 2 mm:s väggtjocklek. Ett 61 cm långt stycke av samma slang gav en verkan av blott 2 å 3 skaldelar. Sedan sistnämnda slangstycke införts i ett lika långt mässingsrör, vilket därvid tryckte mot väggarna av slangen, så att dennas inre diameter numera icke var fullt lika stor som förut, utgjorde verkan på mikrofonen c:a 30 skaldelar eller nästan lika mycket som erhölls medelst ett glasrör av samma längd och kaliber som den i metall- röret inneslutna gummislangens. Metallröret ensamt gav en verkan av 100 å 105 skaldelar. Då gummislangen var innesluten inom metallröret, kunde något ljud icke fortplanta sig genom de dubbla väggarna till omgivningen, varjämte slangen genom det på densamma tryckande metallröret hindrades att giva efter för lufttryckets variationer och dymedelst återverka på luftvibrationerna inom densamma. 2 pA 18 Karl F. Lindman. (CIX Då det var tänkbart, att hos en fri slang de sistnämnda återverkningarna kunde vara huvudorsaken till slangens starka ljuddämpande verkan och det följaktligen syntes ovisst, huruvida något ljud överhuvudtaget trängde genom slang- väggen, gjorde jag ännu ett försök med ett c:a I m långt stycke av den ifrågavarande svarta slangen, som därvid inneslöts inom ett något över 1 m långt glasrör av 26 mm:s inre diameter. Slangens ena ända förenades direkt med ljudtratten (T), på samma gång som glasrörets motsvarande ända medelst vadd kopplades ljudtätt vid ändan av samma tratt. Då mikrofonen var uppställd tätt invid glasrörets fria ända, erhöllos utslag av cirka 80 skaldelar, vilken verkan icke märkbart förändrades, då slangens förut öppna ända tillslöts medelst en propp. Efter avlägsnande av gummislan- gen var verkan av det genom glasröret ensamt gångna ljudet 230 å 250 skaldelar. Vid försöket med slangen hade sålunda åtminstone !/; av det i slangen inträngande ljudet trängt genom slangväggen. Enkla slangar av rött gummi ledde ljudet knappast heller bättre än svarta slangar av samma dimensioner. En s. k. vakuumslang med en styv c:a 3 mm tjock vägg, bestående av två lager rött och ett mellan dem befintligt lager grått gummi, ledde däremot ljudet nästan lika bra som ett glasrör av samma längd och samma kaliber (= c:a 6 mm). I motsats till den tidigare nämnda svarta gummi- slangen genomsläppte denna slang icke något ljud genom väggarna, vilka icke heller själva synas hava verkat i märk- bar grad absorberande på ljudet. Då slangen böjdes runt i en slinga, hade detta icke någon märkbar inverkan på dess ljudledningsförmåga. Genom försök med tvenne resp. 17 och 34 cm långa stycken av den : svarta gummislangen konstaterade jag, alt exponentiallagen även gällde för det genom denna slang fortplantade ljudets försvagning. För absorptionskoeffici- enten «a erhöll jag det utomordentligt stora värdet 6.5, medan det teoretiska gränsvärdet 2 m"' för ett rör av samma kaliber, vars väggar icke genomsläppa något ljud eller verka absorberande på ljudet, utgör 1.5. Vid användning av A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. 19 gummislangar såsom ljudledare borde man följaktligen, såvida man vill undvika stark ljudförlust, välja slangar med relativt tjocka och hårda väggar. Då enligt teorins förutsättningar de luftmolekyler, som beröra ljudrörets vägg, kunna anses häfta vid väggen, kan man knappast vänta sig någon märkbar förändring i rörets ljudledningsförmåga, om rörväggen invändigt oljas. Riktigheten härav konstaterade jag även genom ett försök med det tidigare använda 157 cm långa och 14 mm vida glasröret. Sedan detta på inre sidan bestrukits med ett tunnt lager linolja, var styrkan av det genom detsamma gångna ljudet inom felgränserna lika stor som förut. An- norlunda förhöll det sig däremot, sedan jag hällt fin sand genom det sålunda oljade röret, varvid ett tunnt sandlager avsatte sig på rörväggarna. Medan detta rör förut genom- släppt c:a 3/, av den i detsamma inträngande ljudenergin, genomsläppte det nu endast omkring 2/, (absorptionskoeffi- cienten « hade ökats från värdet 0.20 till 0.85). Orsaken till denna stora ökning av rörets ljuddämpningsförmåga står otvivelaktigt att söka i sandskiktets korniga struk- tur, till följd varav reflexionen från rörväggarna i hög grad minskats. Regnault beskriver även en analog observation. Han omnämner nämligen, att arbetarna i de långa gallerier, i vilka vattenledningsrören i Paris äro nedlagda, hörde trumpetsignalerna på mycket längre av- stånd i de gallerier, som hade glatta, cementerade väggar, än i dem med orappade väggar. Den inre väggytans ojämnhet torde även vara orsaken till att ett järnrör av 13 mm:s kaliber och 2 mm:s väggtjocklek, varmed jag gjorde några försök, gav ett något större värde på koefficienten « än man på grund av försöken med mäs- sings- och glasrören kunde vänta sig. Jag erhöll nämligen i detta fall « = 0.31, vilket värde visserligen faller mellan de teoretiska gränsvärdena 2 m = 0.16 och 2 m' = 0.36, men ligger mycket närmare den senare gränsen än den förra, oaktat förhållandet bort vara det motsatta. Det impregnerade papperslager, som invändigt bekläder väggarna av s. k. Bergman n-rör, utövar likaså, enligt 20 Karl F. Lindman. : (LIX vad jag konstaterade, en ganska betydande ljuddämpande verkan. Ett 242 cm långt dylikt rör, vars inre diameter (luftpelarens diameter) var c:a 13 mm, försvagade nämligen ljudet lika mycket som det tidigare använda lika långa mässingsröret av 8 mm:s inre diameter. Såvida rörväggarna äro invändigt glatta och tillräckligt tjocka för att icke genomsläppa något ljud och icke heller själva verka absorberande på ljudet, synes rörets ljudlednings- förmåga vara tämligen oberoende av det material, varav röret består. Så t. ex. kunde jag icke konstatera någon olikhet i ljudledningsförmågan hos rör av glas, mässing eller bly av samma längd och samma kaliber (att även gum- mislangar med tillräckligt tjocka och styva väggar leda ljudet åtminstone i det närmaste lika bra som rör av glas, har tidigare framhållits). Zusammenfassung der Ergebnisse. Nach der von Helmholtz, Kirchhoff und lord Rayleigh entwickelten Theorie för die Fortpflanzung des Schalles durch die Luft in zylindrischen Röhren sollte die Intensität des Schalles in geometrischer Progression abnehmen, während der vom Schalle in der Röhre zuräckge- legte Weg in arithmetischer Progression zunimmt. Aus seinen mit engen Messingsröhren ausgefährten Versuchen zog aber Neuren eu f den Schluss, dass die Schallstäcke des durch eine Röhre gegangenen Schalles der Länge der Röhre umgekehrt proportional sei. ViolleundVautier, welche die Amplitudenabnahme des durch einen Pistolen- schuss erzeugten- Schalldruckes in den langen und weiten zufälligerweise leeren Wasserleitungsröhren in Grenoble unter- suchten, fanden dagegen, dass die Amplitude zwar nach einem Exponentialgesetze abnahm, aber för den Absorp- tionsfaktor fanden sie einen Wert, der nur etwa !/,, von dem nach der Helmholtz-Kirchhoff'schen Formel be- rechneten Werte war. Wie oben näher dargetan wird, hatte man aber bei den zuletzt erwähnten Versuchen nicht mit einer reinen Schallbewegung zu tun, und was die Versuche A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. 21 von Neureneuf betrifft, konnte die von ihm benutzte Messungsmethode nicht zu zuverlässigen Ergebnissen fähren. In der obigen Arbeit wird täber Versuche berichtet, deren Ergebnisse mit denen der Theorie durchaus täbereinstimmen. Es wurde mit Glas- und Messingröhren von verschiedener Länge und Weite experimentiert, wobei die Stärke des durch eine elektrische Klingel erzeugten Schalles nach der vom Verf. fräher benutzten auf einer Anwendung des Mikro- phons -beruhenden Methode gemessen wurde. För die Schallabsorptionskoeffizienten der Röhren wurden Werte gefunden, die mit den theoretisch berechneten sehr gut ubereinstimmen, bezw. Zwischen den theoretischen Grenz- Wwerten fallen. Soz.B.ergaben die Versuche mit Messingröhren, deren lichter Durchmesser 8 mm betrug, fär « in der Formel I = I," (I, die ursprängliche und I die gemessene Schallintensität, x der in der Röhre zuräckgelegte Weg) den Wert 0.84, bezogen auf 1 m als Längeneinheit, während die theoretischen Grenzwerte in diesem Falle bezw. 0.53 und 1.18 sind (je nach dem man annehmen darf, dass die von der Wand affektierte Luftschicht die ganze von der Röhre eingeschlossene Luftsäule umfasst oder gegen diese vernach- lässigt werden kann, gilt dieser oder jener Grenzwert).. Bei Wweiteren Röhren verschob sich, wie die Theorie erwarten liess, der Wert von « in der Richtung gegen den kleineren fär die betreffende Röhre berechneten Grenzwert, bei engeren Röhren gegen den grösseren Grenzwert (schon bei einer Röh- renweite von 5 mm fiel der beobachtete Wert innerhalb der Versuchsfehler mit dem oberen Grenzwerte zusammen). Bei diesen Versuchen war, wie auch die Theorie voraus- setzt, die Wandstärke stets so gross, dass die Wände der Röhren keine merkliche Schallenergie durchliessen. Versuche mit Kautschukschläuchen ergaben, dass die Wände der gewöhnlichen Schläuche fär den Schall sehr durchlässig sind und dass diese Schläuche folglich schlechte Schall- leiter sind (die Ruäckwirkungen der nachgebenden elastischen Wände auf die Druckschwankungen im Inneren der Schläuche därften auch eine wesentliche Ursache zu der starken schall- dämpfenden Wirkung dieser Schläuche sein). Es zeigte sich, , 22 Karl F. Lindman. (CIX dass för die Abnahme der Schallstärke in solchen Röhren ein Exponentialgesetz auch gilt, obwohl der Absorptions- koeffizient « viel grösser als der obere theoretische Grenz- Wwert ist (fär einen Schlauch aus schwarzem Gummi vom 6.5 mm Durchmesser und z:a 2 mm Wandstärke ergab sich oa = 6.0, während der obere theoretische Grenzwert nur 1.5 ist). Sogenannte Vakuumschläuche mit dicken und steifen Wänden leiten dagegen den Schall fast ebenso gut wie Glas- der Metallröhren von demselben Kaliber. Wenn man Gummischläuchen als Schall-leiter benutzt (in der Praxis kommt dies bekanntlich bei vielen akustischen Apparaten vor), sollte man also dazu Schläuche mit verhältnismässig dicken und steifen Wänden wählen. Als die Wände einer z:a 115 m langen und 14 mm weiten Glasröhre innen mit Leinöl bestrichen wurden, hatte dies keine merkbare Einwirkung auf das Schall-leitungsvermögen der Röhre. Nachdem feiner Sand durch die so geölte Röhre gegossen WwWorden war, wobei eine diänne Sandschicht sich auf die Wände abgesetzt hatte, liess die Röhre aber nur etwa 2, der in sie eindringenden Schallenergie durch, während sie vorher etwa 34 durchgelassen hatte. Röhren mit rauhen Wänden haben demnach ein schlechtes Schall- leitungsvermögen. Falls die Röhrenwände innen glatt und genägend dick sind und selber auf den Schall nicht direkt absorbierend einwirken, scheint das Schall-leitungsvermögen einer Röhre von dem Material der Röhre ziemlich unabhängig zu sein. So z. B. könnte ich keine Verschiedenheit in dieser Hinsicht bei: Röhren an Glas, Messing und Blei von gleicher Länge und gleichem Kaliber beobachten. Obwohl eine weite Röhre den Schall im allgemeinen besser leitet als eine weniger weite Röhre von gleicher Länge und mit gleich beschaffenen Wänden, gibt es jedoch Fälle, wo dies nicht zutrifft. Bei Versuchen mit etwa 135 m langen Röhren von verschiedener Weite, in das eine Ende von wel- chen der Schall durch einen und denselben Metalltrichter eintrat, zeigte es sich nämlich, dass die Stärke des aus dem anderen Ende einer solchen Röhre austretenden Schalles LG VRcöd NE Å A N:o 19) Om ljudets ledning genom rör. 20 einen Maximiwert erreichte, wenn die Weite der Röhre etwa doppelt so gross war als die der Öffnung des Trichters, Wwelcher Umstand auf eine Wirkung der an der zuletzt ge- nannten Stelle stattfindenden Reflexion und Zerstreuung der Schallwellen zuräckzufähren sein därfte. Wenn die Röhren genägend lang sind, muss jedoch eine weite Röhre den Schall stets besser leiten als eine enge Röhre mit gleich beschaffenen Wänden. Helsingfors, Physikalisches Institut der Universität, im Mai 1917. Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. LIX. 1916—1917. Afd. A.: N:o 20. Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipteren- fauna Ceylons. Von RICHARD FREY. (Mit 1 Tafel). Das zoologische Museum der Universität in Helsingfors besitzt ein ziemlich unfangreiches Insektenmaterial, wel- ches im Dezember 1910 auf Ceylon von Dr. Alexander Luther, dem Custos des Museum, gesammelt worden ist. Unter diesem findet sich eine Anzahl Dipteren, welche im vorliegenden Aufsatze Gegenstand einer Bearbeitung ist. Die Anzahl der hier behandelten Arten ist ja nicht gross (52 spp.) — sie sind alle Diptera brachycera, die wenigen in der Kollektion vorkommenden Nematoceren, 1 Mycetophi- lidae, 4 Chironomidae, 3 Ceratopogonidae und 1 Psychodidae sind nicht bearbeitet wWorden, — da aber äber die Zusammen- setzung der Dipterenfauna Ceylons bisher sehr wenig be- kanht ist, hoffe ich dass der vorliegende kleine Beitrag zur Kenntnis dieser Frage nicht ohne Interesse sein wird. Uberhaupt ist die indo-australische Dipterenfauna bis jetzt verhältnismässig wenig bekannt, und man kann sagen, dass dieses Studium erst während der zwei letzten Jahrzehnte etwas lebhafter geworden ist, besonders durch die Arbeiten einiger hervorragenden europäischen Dipterologen, wie de Nieatere.K ert eösz,Hendel Becker and Bezzk Da ausserdem nur wenige Gegenden, wie Java und For- mosa, grändlicher und eingehender in dieser Hinsicht : durchforscht sind, ist es gegenwärtig sehr schwierig, irgend 2 | Richard Frey. (LIX Wwelche zoogeographische Schlussfolgerungen uber die indo- australischen Dipteren zu ziehen. Die folgende kurze Darstellung der in diesem Material aus Ceylon vorhandenen Arten kann daher nur als erste Orientierung dienen. Dieses Material enthält, ausser der kosmopolitischen Stu- benfliege, Musca domestica L., eine Art, welche ihre Haupt- verbreitung in Afrika besitzt, jedoch auch in Indien vwvor- kommt und zwar die kleine Tsetsefliege Lyperosia minuta Bezzi, ferner eine andere Art, die in der orientalischen Re- gion Weit verbreitet, auch in den nordöstlichen Teilen der aethiopischen Region auftritt, nämlich Paragus serratus Fabr. Die äbrigen Arten scheinen fast sämtlich auf die orien- talische Region begrenzt zu sein oder kommen ausserhalb derselben nur vereinzelt, wie auf Neu-Guinea, vor. Unter diesen scheinen folgende Arten äber den grössten Teil der orientalischen Region vwverbreitet zu sein: | Tabanus strialus Fabr. Acinia stellata Macq. Chrysops dispar Fabr. Spheniscomyia quadrincisa Ommatius chinensis Fabr. Wied. Ochromytia jejuna Fabr. Celyphus obtectus Dalm. Plagiostenopterina aenea Wied. Spaniocelyphus scutatus Wied. Rivellia bastilaris Wied. Sepsis tenella Meij. Rioxa lanceolata Walk. » — Javanica Meij. Bisher aus Java und Formosa bekannt, sind die Arten: Rhagoneurus ziczac Wied. Pachylophus rufescens Meij. Aus Java und Sumatra: Agromyza erythrinae Meij. Aus Formosa und Neu-Guinea: Oscinella semimaculata Beck. Ferner aus Java und Bombay: Semaranga dorsocentralis Beck. A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 3 Die folgenden Arten sind dagegen bis jetzt nur auf Java gefunden worden: Psilopus setosus v.d. Wulp. Steganopsis pupicola Meij. Mydaea apicalis Stein. Nerius lineolatus Wied. Tephritis orientalis Meij. Paralimna lineata Meij., während Luuxania (Minettia) unguiculata Kert. bisher nur aus Formosa bekannt war, und L. (Minettia) trype- toptera Hend. aus Annam. Die einzige fruäher bekannte auf Ceylon beschränkte Art, welche auch in der Kollektion Dr. Luthers vorliegt, ist Grammicomyia testacea Big., falls nicht eine von Java beschriebene Grammicomyia-Art (Gr. vittipennis Meij.) sich in der Zukunft als mit dieser identisch erweisen sollte. Schliesslich mögen zur Vervollständigung des obigen Bildes die in diesem Aufsatze beschriebenen neuen Arten aus Ceylon verzeichnet werden: Synechus (Epiceia) helvolus Lauzxania (Minettia) spicu- DSP. lata n. sp. » (Parahybos) lutei- Poecilohetaerus vittatus n. sp. cornis n. sp. Sepsis lieveni mn. sp. Psilopus lutheri n. sp. Oscinella ceylonica n. sp. » > Dviridicollis n. sp. - Chlorops lutheri n. sp. Chrysotus degener n. sp. Discocerina flavitarsis n. sp. Pygophora immaculipennis Camilla atidis n. sp. D3SPps Drosophila quinqueannulata » lutescens n. sp. DSP; Coenosia bella n. sp. Asteia pusillima n. sp. Elaphromyia siva n. sp. Ehe ich zu der Zusammenstellung ubergehe, will ich hervorheben, dass mir, hauptsächlich in Folge des Krieges, nicht alle neuere Literatur tber die sädostasiatischen Dipteren zugänglich gewesen ist. Dieses gilt vor allem a 4 Richard Frey. (LIX in bezug auf die von Brunetti und B ezzi in» Mem. Indian Museum» veröffentlichten Arbeiten, welche Publika- tionsserie hier zurzeit nicht vorhanden ist. Stratiomyiidae. 1. Metoponius (?) sp. 1 3-, I O-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Wegen Mangel an Litteratur kann ich diese kleine, schwärzliche, Bertis-ähnliche Fliege jetzt nicht bestimmen. Die gelben Fähler sind ganz nahe dem Mundrand inseriert. Die schwarzbraune Arista ist gleichmässig, perlscehnurförmig 7-ringelig. Augen nackt. . Schildchen unbedornt. HKörper schwärzlich; Hinterleib oben auf der Mitte und am Bauche Weisslich. Beine gelb, Hinterschienen an der Spitze, sowie die Tarsenendglieder schwarzbraun. Flägel und Schwinger schwärzlich. Körperlänge circa 4,5 mm. Fläögellänge circa 3,9 mm. Tabanidae. 2. Tabanus striatus Fabr. Wiedem an un, Aussereur. zweifl. Ins. I, 155, 69 (1828). — v. d. W ulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 58 (1896). 1 Ex., (82), Anuradhapura, 19.—21. XII. Aus Indien, Sumatra, Java und China bekannt. 3. Chrysops dispar Fabr. Wiedemann, Aussereur. zweifl. Ins. I, 196. 3 (1828). -—v. d. Wu lp, Cat: deser.. Dipt. fr. South Asia, 65:(£696): — de Meijere, Studien uber sädostasiat. Dipteren VI, Tijdschr. v. Entom. 54, 275—277 (1911). 1 Ex. (8), Peradeniya, 14.—18. XII. PES ARE RET A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 5 Chr. dispar ist fräher aus Ceylon bekannt; scheint äbrigens eine in der sädostasiatischen Inselwelt weit verbreitete Art zu sein. Asilidae. A. Ommatius chinensis Fabr. Wiedemann, Aussereur. zweifl. Ins. I, 434, 14 (Asilus) et. 420, 3 (0. fulvidus) (1828). —v. d. W ulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 98 (1896). 1 3J- Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Eine bekannte, sädostasiatische Raubfliegenart. Empididae. 5. Synechus (Epiceia) helvolus n. sp. 2. Hinterkopf schwarz, Wweissgelblich behaart. Augen gross, rötlich. Fähler einfarbig blassgelb; die zwei ersten Glieder fast gleichlang; das dritte Glied so lang wie die zwei ersten zusammen, oval und oben an der Basis mit einer ziemlich langen, gelblichen Borste besetzt; Arista subapikal, bräunlich, ziemlich lang und dänn, völlig nackt. HRäöässel gelb, recht lang. Taster klein, gelb, mit einer bräunlichen Apikalborste. Thorax einfarbig gelb, hochgewölbt, jederseits mit etwa 8, vorn in der Grösse abnehmenden, braungelben Dorsocen- tralborsten; auch die äbrigen Borsten des Thorax, die wohl zweireihigen Acrostichalborsten und die wenigen Supraalar- und Humeralborsten braungelblich. Schildchen gelb mit zahlreichen braungelben Randborsten. Hinterleib etwas dunkler, graugelb, weissgelblich behaart. Die Genitallamellen sehr kurz, konisch, braungelb. Beine blassgelb, ziemlich lang und dicht weissgelblich behaart; an der äussersten Spitze jedes Schenkels befindet sich ein sehr kleines, aber scharfes, schwarzes Pänktchen. Die Hinterschenkel gleichbreit, deutlich verlängert und FLN) Richard Frey. (LIX ein wenig dicker als die vorderen Schenkelpaare, auf der Aus- senseite mit einer Reihe von 5—6 etwas stärkeren, bräun- lichen Borsten versehen. Die Mittelschienen aussen nahe an der Basis mit einer auffallend langen, schWarzen Borste. An den Hinterschienen auf der Aussenseite etwa zwei längere, bräunliche Borsten. Die Flägel glashell, völlig ungefleckt, ohne Stigma; die Adern gelblich. Schwinger blassgelb. Körperlänge circa 3 mm; Flägellänge circa 4 mm. 1..Q-Ex;, Peradeniya,:; 14-18. XII. Diese Art scheint am meisten>an die aus Neu-Guinea beschriebenen Synechus (Epiceia) minor Bezzi (Annal. Musei Hung. II, 332, 1904) zu erinnern; diese hat aber u. a. stärker beborstete Hinterschenkel und schwarze Schwin- gerköpfchen. Durch die sehwache Verdickung und Beborstung der Hinterschenkel scheint S. helvolus sogar nicht ganz gut in die Untergattung Epiceia Walk. zu passen und könnte vielleicht auch zu Parahybos Kert. gefährt werden. 6. Synechus (Parahybos) luteicornis n. sp. Q. Schwarz, mit hellgelbem drittem Fählerglied und zum Teil gelben Tarsen. Hinterkopf schwarz, schwarzhaarig. Föhbler ziemlich kurz; die zwei ersten Glieder braungelb, das dritte Glied klein, eiförmig, hellgelb, mit einer kleinen, schwarzen Borste nahe der Mitte der Oberseite; Arista fast apikal, mässig lang, sehr duänn, weisslich. Rässel gelb, ziemlich lang. Maxil- lartaster gelblich, sehwarz beborstet. Thorax einfarbig schwarz, ein wenig glänzend; die kurze Beborstung schwarz. Schildchen schwarz mit mehreren schWwärzlichen, recht kurzen Randborsten. Hinterleib oben mattschwarz mit kurzer, anliegender, schwarzer Behaarung. Genitallamellen sehr klein, linear, gelblich. | Beine glänzend schwarz, die Tarsen gelb, die Vordertar- sen und das Tarsenéndglied der äbrigen Beinpaare verdun- kelt. Die Vorderschenkel an der Basis unbedeutend ver- dickt, die Mittel und Hinterschenkel gleichbreit, nicht A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. id verdickt, die Hinterschenkel ein Wwenig länger als die vor- deren. Die Beine ziemlich lang und dicht schwarz behaart; die Beborstung undeutlich, an der Unterseite der Hinter- schenkel ist eine Reihe stärkerer Borstenhaare vorhanden, auch auf der Aussenseite der Hinterschienen kommen ei- nige längere Borstenhaare vor. Flägel etwas graugelblich mit sehr schwach bräunlich angedeutetem Stigma. Die erste Längsader verhältnis- mässig kurz, die Analzelle vollständig und so lang wie die Basalzelle; die Analader reicht fast bis zum Flägelrande. Schwinger schwarz, der Stiel gelb. Körperlänge circa 4 mm; Flägellänge circa 3,9 mm. 1 Q-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Die Gattung Synechus Walk. ist in der orientalischen Region durch zahlreiche Arten reichlich vertreten. - Die verschiedenen und vielgestaltigen Arten scheinen aber ver- hältnismässig kleine Verbreitungsbezirke zu besitzen. Sc ist eine ganze Reihe von Arten aus Formosa von B ezzi beschrieben Wworden, eine andere Reihe aus Java von de M eijere, andere Arten sind ferner aus Indien (Bigot) und den ostasiatischen Kleininseln (Walker) angefäöhrt Wworden, gemeinsame Formen kommen nicht vor. Aus Cey- lon ist fräher S. signatus Big. bekannt. Mit dieser haben die zwei hier beschriebenen Arten nichts zu thun. Die letzt behandelte S. luteicornis 'scheint durch ihre gleichzeitig helle Föählerfarbe und dunkle Beinfärbung von den zahl- Ferchen. vom: be zz1. und: d e""M/eijere. autgestellten Arten sich zu entfernen. Dolichopodidae. 7. Psilopus lutheri n. sp. Flägel Fig. 1, Hypopygium | 14 RER I. Stirn breit, metallisch blaugrän, an den Seiten Wweiss schimmernd, in der Mitte reiner grän; 2 lange schwarze Ocellarborsten. Untergesicht metallisch grän, ebenfalls weiss 8 Richard Frey. (LIX bestäubt. Hinterkopf unten weiss behaart. Fähler schwarz, das dritte Glied klein, quer; Arista dorsal, schwarz, mässig lang, ohne Erweiterung. Thoraxräcken goldgrän mit Andeutungen von drei me- tallblauen Striemen, mit etwa 3 inneren und 4 äusseren Dorsocentralborsten (die Dorsocentralborsten jedoch bei diesem Exemplare etwas beschädigt und daher schwer zu . beobachten). Die Brustseiten stellenweise matt kupfer- rötlich, Weisslich bestäubt. Schildchen schön metallisch blau, mit 4 schwarzen Randborsten. Hinterleib matt schwarz bis schwach kupferrötlich, das 1. und 2. Segmente ganz, das 3. und 4. am Hinter- rande schmal metallisch blaugrän; Behaarung schwarz, abstehend. Das Hypopygium verhältnismässig sehr klein, schwarz, unbedeutend glänzend; die äusseren Anhänge schwarzbraun, bandförmig, mässig lang, mit bräunlicher Behaarung. Von den inneren Genitalorganen sieht man - von aussen her jederseits nur einen kleinen, schmalen, braunen Chitinstab hervortreten (Fig. 2.). Die Vorderhöäften gelb, die Mittel- und Hinterhäften an der Basis schwärzlich; die Vorderhäften weiss behaart und gegen die Spitze mit 2—3 etwas längeren, schwarzen Borsten versehen. Beine gelb, die Vorder- und Mittelkniee sehr schmal, die Hinterkniee breiter, sowie alle Tarsen schWarz. Die Schenkel unten ziemlich lang, weiss behaart; Beborstung sehr spärlich, die Vorderschienen jedoch an der Spitze mit einer auffallend langen, distalwärts gerich- teten, schwarzen Borste, welche nur wenig kärzer als das erste Tarsenglied ist; die Vorder- und Mittelschienen im Ubrigen fast borstenlos. Die Hinterschienen auf der Innenseite mit einer Reihe kurzer, schwarzer Börstchen. Flägel an der Basis und am Hinterrand fast glashell; am Vorderrand und gegen die Spitze mit braunen Zeich- nungen (Fig. 1). Die Flägelzeichnung erinnert am meisten an diejenige von Ps. jacobsoni Meij. und Ps. ornatipennis Meij. (de Meijere, Studien äber sidostasiat. Dipt. IV, Tijdschr. v. Entom. 53, 35—387, 1910). Die dritte Flägellängs- ader ist ziemlich stark nach hinten gebogen, wWwodurch die A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 9 3. und 4. Längsadern gegen die Spitze stark divergieren. Die Beugung der Spitzenquerader ist fast rechtwinklig. Die hintere Querader fast gerade. Schwinger schwärzlich. Schäppchen schwarzbraun, schwarz bewimpert. Körperlänge circa 4 mm; Flägellänge circa 4 mm. 1 J-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Ps. lutheri scheint den erwähnten javanischen Arten Ps. jacobsoni Meij. und Ps. ornatipennis Meij. am meisten zu gleichen, unterscheidet sich aber von der ersteren u. a. durch die abweichende Hinterleibsfarbe, das kleine, ein- facher gebaute Hypopygium, die Beborstung der Stirn und Beine und die Zeichnung der Flägel. Von Ps. ornati- pennis, an Wwelche sie durch die Flägelzeichnung und -aderung stark erinnert, weicht sie durch die ganz andere Beinfarbe sogleich ab. 8. Psilopus viridieollis n. sp. Q. Stirn metallisceh grän, mit 1 Orbitalborste; Unter- gesicht grän, an jeder Seite der Fähler weiss bestäubt. Taster und Rässel gelb. Fähler schwarz, das kleine, rund- liche dritte Glied mit dorsaler, ziemlich kurzer Arista. Thoraxräcken und Schildchen einfarbig schön metallisch grasgrän; 2 vordere, innere und 2 äussere, hintere Dorsocent- ralborsten. Brustseiten grän, wWweisslich bereift. Schildchen mit 2 starken, weit entfernten Randborsten. Hinterleib metallisceh grän mit blauem Schimmer, an den Seiten Weiss bestäubt, schwarzhaarig. Vorderhöften gelb, an der Basis schwarz, hell behaart und mit etwa 3 längeren, Wweissen Borstenhaaren; Mittel- und Hinterhöften schwarz, die ersteren an der äussersten Spitze gelb. Beine gelb, die hintersten Kniee und die 4 letzten Glieder aller Tarsen schwarz; die Behaarung sehr kurz, schwärzlich, an der Unterseite der Schenkel kurz, Weiss; die Beborstung spärlich, alle Schienen nach aussen nahe der Basis mit einer längeren, schwarzen Borste, die Hinterschienen auf der Aussen- und Innenseite daneben mit einigen kurzen Börstchen; die Schenkel ganz borstenlos. 10 Richard Frey. : (LIX Die Vorderschiene deutlich kärzer als der Vordermeta- tarsus. Flägel völlig glashell. Die 2. und 3. Längsader beide gegen die Spitze gleichmässig nach hinten abgebogen; die Beugung der Spitzenquerader fast rechtwinklig; der Ader- anhang der 4. Längsader ist verkärzt und erreicht den Flä- gelhinterrand nicht. Die hintere Querader deutlich etwas Wwellig gebogen. Schwinger gelblich mit dunklerem Stiele, Schuäppchen schwarzbraun,; dunkel braungelb bewimpert. Körperlänge ' circa 3. mm; Fläögellänge circa 3 mm. 1 P-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Die vorliegende Art scheint zu der auf Java vorkom- mende Gruppe der Arten Ps. simplex Meij., Ps. gracilis Meij. und Ps. flavipes Meij. (Studien öäber söädostasiat. Dipt. IV, Tijdsch. v. Ent. 53, 1910), sowie Ps. gracilitarsis Meij. (Studien VIII, Tijdsechr: v.:Ent:57; p: 867 1T9LEnde; Ps. lobatus Meij. (Fauna Simalurensis, Tijdschr. v. Ent. 58, p. 27, 1915) zu -gehören.: Diese Arten-stehen emander sehr nahe und unterscheiden sich vorwiegend durch die sekundären, männlichen Geschlechtsmerkmale. Hierdurch kann es gewagt erscheinen diese Art aus Ceylon, die nur auf ein S-Exemplar gegrändet ist, als neu zu betrachten. : Dieses Exemplar weicht jedoch in einigen Wwichtigen Punk- ten, besonders betreffs der Flägeladerung (abgebrochener, Aderanhang der 4. Längsader, gebogene hintere Querader) von der Wwahrscheinlich am nächsten stehenden Form Ps. simplex Meij. so deutlich ab, dass ich sie nicht zu Ps. simplex föhren kann. 9. Psilopus (Chrysosoma) setosus v. d. Wulp. v.d. Wulp, Tijdschr. v. Ent. 34; 202 (1891) te Meijere, Studien äber sädostasiat. Dipt. IV, Tijdschr. Nörd Baa Dag SGI 1 P-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Dieses Exemplar stimmt recht gut mit der Beschreibung van der Wulp's äberein. Da von dieser Art bisher nur das Weibchen bekannt ist, ist aber eine ganz sichere Deter- A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. - 11 minierung bis jetzt nicht möglich. Es könnte sich hier folglich auch um eine andere nahestehende Art handeln. Fräher aus Java bekannt. 10. Rhagoneurus ziezae Wied. Wiedeman n, Aussereur. zweifl. Ins. IT, 231, 4 (1830) (Dolichopus). — v. d. Wulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 105 (1896) (Dolichopus). — de Meijere, Studien äber sädostasiat. Dipt. XII, Tijdschr. v. Ent. 59, 229 (1916). 7 3-, 13 P-Exx., Anuradhapura, 19.—21. XII. Stimmen . gut. mit der Beschreibung de Meijeres (1. c.). Die Postocularcilien sind jedoch nur am unteren Augenrande weiss, am oberen dagegen schwarz. Mittel- . und Hinterschenkel haben je 1 Präapicalborste. Die Quer- adern sind bei allen Exemplaren deutlich braun umsäumt. Rh. ziczac kommt sonst noch auf Java und Formosa vor. 11. Chrysotus degener n. sp. Föähler Fig. 3. CQ. Stirn! braungelb bestäubt, Untergesicht heller, Wweissgran. Postocularcilien weiss. Fähler schwarz; das dritte Glied ziemlich gross, etwa zweimal höher als lang, nieren- förmig, die schwach abgesetzte Spitze liegt ein wenig unter der Mitte; Arista subapikal, schwarz, fast nackt. Rissel schwarz, Palpen graugelb. Thoraxröäcken und Schildchen iberwiegend ziemlich stark aschgrau bestäubt; Dorsocentralborsten 5; Acrostichal- börstchen zWweireihig. Thoraxseiten gränlich, weisslich bereift. Schildchen mit 2 Randborsten. Hinterleib dunkel metallisceh grän, wWeisslich bereift, schwWarzhaarig. Vorderhöäften gelb, mit einigen. weissen Haaren; Mittel- und Hinterhäften schwärzlich, an der Spitze gelb. Beine gelb, die vier letzten Tarsenglieder schwärz- lich. Mittelschienen aussen mit einer Borste, Hinterschie- nen aussen mit drei Borsten. Fläögel fast glashell oder schwach - gelblich mit braun- gelben Adern; die 3. und 4. Längsader verlaufen annährend 2 Richard Frey. (LIX parallel. Schwinger hellgelb. Schäppchen gelb. gelblich- braun bewimpert. Körperlänge circa 2 mm; Flägellänge circa 1,8 mm. 1 P-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Ein zweites €-Exemplar von derselben Lokalität weicht ein Wwenig von dem oben beschriebenen ab, gehört aber wohl auch hierher. Dieses ist namentlich unbedeutend kleiner (circa 1,8 mm), das dritte Fählerglied ist etwas kleiner und der Thoraxräcken ist weniger bestäubt, so dass auf diesem einige metallisceh kupfergräne Partieen hervortreten. Im Ubrigen ist es mit dem anderen Exemplare völlig iber- einstimmend. Chr. rostratus Bigot, ebenfalls aus Ceylon beschieben, ist eine andere Art, mit dunkleren Beinen und anders ge- färbtem Hinterleib. Syrphidae. 12. Paragus serratus Fabr. Wiedemann, Aussereur. zweifl. Ins. II, 88 (1830). — Vd. W ulp, Cat. deser. Dipt: fr. South-Asia; 107596): — de Meijere, Studien äber södostasiat. Dipt. III, Tijdschr. v. Ent. 51, 283 (1908). | 1 ?-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Das Untergesicht zeigt eine deutliche, schwarzbraune Mittelstrieme. Vorderschenkel fast einfarbig gelb, Hinter- schenkel iäberwiegend schwarz. Die Art hat eine weite Verbreitung in Säd-Asien bis Neu-Guinea, kommt auch in den östlichen Teilen der ae- thiopischen Region vor. Muscaridae. Sarcophaginae. 13. Sarcophaga sp. 1 9-Ex., Colombo, Dezember. Dieses ist 11 mm lang und erinnert habituell sehr an unsere gemeine Sarcophaga carnaria L. Das Untergesicht NATET 1 + XV aa TE A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 13 ist jedoch lichter, einfarbig seidenartig weissgrau bestäubt. Das dritte Fählerglied ist ziemlich lang und schmal, schwarz- braun. Maxillarpalpen schwarz. Thorax recht licht, gelbgrau bestäubt mit 5 scharf abgesetzten, schwarzen Striemen. Hinterleib gelblich grau bestäubt mit schwarzer Mittelstrieme und mit 1 grossen schwarzen Makel jederseits am 2. und 3. Segmente. Die 4. Längsader an der Beugung mit deutlichem Ader- anhang. 14. Sarcophaga sp. 1 9-Ex., Colombo, Dezember.. Gleicht sehr der vorigen. Untergesicht und Thorax sind aber noch lichter grau bestäubt. Die Maxillarpalpen sind an der Spitze rot. Die 4. Längsader ohne Aderanhang und nicht spitzwinklig gebogen. . Körperlänge 9 mm. Muscinae. 15. Ochromyia jejuna Fabr. Wiedemann, Aussereur. zweifl. Ins. II, 386 (1830). — Vv. d. W ulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 152 (1896). 1 2-Ex., Colombo, Dezember. Fräher aus Bengalen, Ceylon und Java bekannt. 16. Musca domestica L. v.d. W ulp, Cat. descr. Dipt: fr. South Asia, 154 (1896). 4 3'-, 20-Exx., Colombo, Dezember. Diese Exemplare stimmen gut mit unserer gemeinen Stubenfliege uberein, sind vielleicht durchschnittlich ein wenig kleiner und schlanker. Die rote Farbe an den Seiten des Hinterleibes ist beim €£$ etwas mehr ausgebreitet. Ist auch fräher aus Ceylon angefährt worden (v. d. Wu Ip, Zur DBipteren-Fauna von Ceylon, Természetrajzi RUZetekX Xx; 140; 1897). 14 Richard Frey. (LIX 17. Pyrellia (?) sp. Eine schöne, am Thorax dunkel metallisch grasgräne Art, welche ich nur wegen der bogenförmig aufgebogenen 4. Längsader zu der Gattung Pyrellia geföäöhrt habe. Sicher repräsentiert sie eine eigene, mir noch unbekannte Gattung, welche besonders im männlichen Geschlecht durch das grosse, gegen den Bauch eingebogene, kolbenförmige Hypopygium charakterisiert ist. Die Fählerborste ist beiderseits bis zur Spitze gefiedert. Augen nackt, beim & in der Stirn zusammenstossend. 2 Sternopleuralborsten. 1 Borste auf der Innenseite der Mittelschienen. Hintere Querader geschwungen. OO". Metallich mattgrän, das Untergesicht (mit Ausnahme der metallgränen Backen), die Fähler ganz, die Schienen und die Basalglieder der Tarsen hellgelb. Hinterleib mit violetten Reflexen. Das grosse, aufgeblasene Hypopygium metallisch schwWarzgrän. Behaarung schwarz. Flägel braun- gelb tingiert. Schwinger und Schäppchen weissgelb. OQO. Stirn ziemlich schmal, Stirnstrieme schwarzbraun, lineär, schmäler als die Stirn. Hinterleib erzgrän. Körper- farbe äbrigens Wie beim &. Körperlänge 3' 5 mm, C 5,5 mm; Flägellänge circa 4 mm. 1 &'-, 1 P-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. 13. Lyperosia minuta Bezzi (?). B ezzi, Bull. d. Mus. civ. di Stor. Nat. di Genova (2) XII, 181—196 (1892). — Gr änberg, Die blutsaugenden Dipteren, Leitfaden, Jena, 161 (1907). 1 J'-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Diese kleine, häbsche Tsetse-Fliege, welche hier aus Ceylon, vorliegt, habe ich nur vorläufig als zur obigen, uber fast ganz Afrika verbreiteten Art gehörend bestimmt, weil mir die oben citierte Originalbeschreibung B ezzi's jetzt nicht zugänglich ist. Diese meine Interpretierung wird dadurch gestätzt, dass Bezzi selbst angiebt, dass seine L. minuta auch in Indien vorkommt (Myodari supe- ÅA N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 15 riori raccolti dal signo C. W. Howard nell” Africa australe orientale, Bollet. del Lab. Zool. gen. e agrar. Portici, VI, 99, 1911). Anthomvyiinae. 19. Mydaea apicalis Stein. Stein, Einige neue javanische Anthomyiden, Tijdschr. v. Ent. 47, 103 (1904). — Stein, Neue javanische Antho- myrden.: Tijdschr. v: Ent. 53, 224 et 229 (1909). 1:95Ex., Peradeniya, 14.-—18. XII. Wie bekannt, ist es immer schwierig die Anthomyiinen- Weibchen sicher zu bestimmen. Das vorliegende 9-Exem- plar einer Mydaea-Art stimmt ziemlich gut mit der aus Java beschriebenen M. apicalis Stein iberein. Die ein- zige Abweichung von den Beschreibungen Steins be- 2zieht sich auf die Beinfarbe. Die Beine sind nämlich bei diesem Exemplare nicht einfarbig gelb, sondern die Schenkel und Schienen sind gelb, die Tarsen dagegen deutlich ver- "dunkelt, braunschwarz. 20. Pygophora immaculipennis n. sp. &. Schwarz, grau bestäubt, der Hinterleib an der Basis und die Beine hellgelb. j Hinterkopf schwarzgrau bestäubt. Stirn gelb, mit 4 Orbitalborsten (die 1. und 3. länger), oben schmal (kaum 1/3 der Breite eines Auges) und hier jederseits mit 1 Vertikalborste. Fähler gelb; das dritte Glied lineär, den Mundrand beinahe erreichend; Arista an der Basis bei- derseits weitläufig gefiedert, an der Spitze nackt. Jederseits 1 starke Mundvibrisse. Palpen weissgelb. Rässel schwarz- glänzend, schmal. Thoraxräcken schwarzgrau, Brustseiten lichter grau bestäubt; 1 starke praesuturale, 3 gleichstarke postsuturale Dorso-centralborsten; Acrostichalbörstchen zweireihig; 3 in einem Dreieck stehende Sternopleuralborsten. Schildchen mit 4 Borsten. 16 Richard Frey. : (RE Das 1. und 2. Hinterleibssegment durchscheinend hell- gelb, das zweite auf der Mitte mit einer schmalen schwarzen Längsstrieme; das 3. und 4. Segment sowie das grosse Hypopygium schwarz; die dem Bauche anliegenden Geni- tallamellen hellgelb. Die Sternite des 4. Segmentes sind stark entwickelt und tragen jederseits ein Bäschel langer schwarzer Borsten, welche die Genitallamellen verbergen. Die Vorder- und Hinterhäften gelb, die Mittelhäöften an der Basis grau. Die Beine einfarbig gelb; Vorderschienen innen in der Mitte mit 1, aussen mit 2 kärzeren, Mittelschie- nen hinten mit 2, vorn mit 1, Hinterschienen aussen mit 2, aussen dem Körper abgewandt mit 3, und innen mit 1 Borste (die Beborstung der Schienen ist also fast vwvöllig die gleiche, wie bei P. lobata Stein, Termész. Fäzetek, XNIIT 148, 1900); die Basishälfte der Vorder- und Mittelschenkel unten mit mehreren langen Borsten, an der Spitzenhälfte aber unten kurz, kammförmig beborstet; Hinterschienen an der Spitze ohne lappenförmigen Fortsatz (wenigstens kann ich, auch unter dem Mikroskop, keinen solechen entdecken). Flägel beinahe glashell, ungefleckt, mit feinen, hellen . Adern; die Randader ist an der Spitze zwischen der 2. und 4. Längsader in gewisser Richtung weiss schimmernd. Flä- gelschäppehen WwWeisslich. Schwinger blassgelb. Körperlänge circa 5 mm; Flägellänge circa 4,5 mm. Q (wahrscheinlich hierhergehörig). Die Stirn ist ein wenig breiter. Der gelbe 2. Hinterleibsring hat auf der Mitte einen grösseren, länglichen, schwarzen Rickenfleck; das 3. Segment ist schwarz mit schmalem, gelbem Hintersaum; das letzte (4.) Segment ist einfarbig schwarz, zugespitzt. Alles ubrige wie bei dem oben beschriebenen Männchen. Körperlänge circa 5,5. mm; Flägellänge circa 4,5. mm. Diese Art scheint äusserlich der schon genannten Art P. lobata Stein sehr zu gleichen, ist aber etwas kleiner und entbehrt der för die Männchen der bisher bekannten Py- gophora-Arten charakteristischen lappenartigen Bildung der Hinterschienen. 1 F-, 1 L-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. så . = N A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 17 21. Pygophora lutescens n. sp. &J. Gleicht dem Weibchen der vorigen Art und wWweicht von diesem in folgenden Punkten ab: Lichter gefärbt. Hinterkopf aschgrau. Thoraxräcken licht - gelbgrau, Brustseiten reiner grau bestäubt. Hinterleib ganz gelb, schwach glänzend; das 3. Segment mit 2 kleinen, breit getrennten schwarzen Flecken, das 4. Segment mit 4 in einer Reihe stehenden schwarzen Flecken; auch am 2. Segmente sieht man Andeutungen von zwei Flecken. Körperlänge circa 5 mm; Flägellänge circa 4 mm. 1 2-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. 22. Coenosia bella n. sp. Hypopygium Fig. 4. &. Aschgrau, mit gelbem, schwarzgeflecktem Hin- terleib und gelben Beinen. Kopf aschgrau bestäubt, die schmalen Orbiten und Backen wWwWeissgrau; Stirn uber den Fählern etwa so breit wie die Breite eines der Augen; Stirnstrieme gleichbreit, mattbraun; 4 Orbital-, 2 Vertikalborsten, Hinterkopf mit einer Reilie schwarzer Postocularbörstchen. Unterge- sicht vom Stirnvorderrand bis zum Mundrand gerade ver- laufend; I Mundvibrisse. Fihler fast so lang wie das Unter- gesicht; die zwei ersten Glieder sehr kurz, gelbbraun, das dritte Glied verlängert, schwarzbraun, an der Spitze gerade abgekärzt, jedoch mit abgerundeten Ecken; Arista ziemlich kurz, nackt, an dem basalen Drittel deutlich verdickt. Rässel schwarz; Maxillarpalpen hellgelb, an der Basis mit schwarzen Börstchen besetzt. Thorax und Schildchen aschgrau bestäubt, Schulter- beulen etwas lichter, gelbgrau. Thoraxräcken ziemlich gleich- mässig mit kurzen schwarzen (wenigstens in 8. Reihen geordneten) Börstchen besetzt; keine längere, praesuturale Dorsocentrale sichtbar, vor dem Schildchen jederseits 2 postsuturale Dorsocentralborsten; 3 in einem Dreieck ste- hende Sternopleurale. Schildchen mit 4 Borsten, die 2 aässeren mehr diskal gelegen. Hinterleib von einer recht starken, fast wachsgelben Farbe, kurz schwarzbehaart, am 3., 4. und 5. Segmente 2 18 Richard Frey. (LIX mit je zwei rundlichen, schwarzen Flecken, die hinten an Grösse abnehmen. Hypopygium gelb, von aussen her deut- lich sichtbar (siehe die Figur). Das letzte (5.) Segment unten in 2 zahnförmige Anhänge ausgezogen; Penis (2?) lang haarförmig, nach innen umgebogen. Häften und Beine gelb; die Vorderschenkel an der Spitze mit einem ziemlich breiten, schwarzen Ringe, die Vor- derschienen mit Ausnahme der äussersten Basis und die Vordertarsen ganz schwarz. Die Beborstung sehr därftig. Flägel fast glashell; die kleine Querader unter der Aus- möändungsstelle der Hilfsader; 3. und 4. Längsader annä- hernd parallel. Schäppcechen weiss, Schwinger lichtgelb. Körperlänge 2,5 mm; Flägellänge 2,5 mm. 1 J-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Platystominae. 23. Plagiostenopterina aenea Wied. Wiedem ann, Aussereut. -zweitl. Inse eiEH5tS2 (1830) (Dacus). — v. d. W ulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 179 (1896) (Stenopterina). — Hendel, Genera Insectorum, Fasc. 157, Platystominae, 48 (1914). 1 Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Eine in der indo-malayischen Region weit verbreitete Art. 24. Rivellia basilaris Wied. Wiedemann, Ausser. zweifl. Ins. II, 510, 55 (1830) (Trypeta). — v. d. Wulp, Cat. deser. Dipt. fr. South Asia, 192 (1896) (Trypeta). — de Meijere, Studien uber sädostasiat. Dipteren, II, Tijdschr. v. Ent., 51, 123 (1908). 1 Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Von Indien bis Japan verbreitet. Tephritinae. 25. Rioxa laneceolata Walk. Walker, Proc. Linn. Soc. If5(L857) = vad SNyru pe Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 189 (1896) — de Meijere, SARA TR ; a A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 19 Studien iöber sidostasiat. Dipteren VI, Tijdschr. v. Ent. 54, 380 (1911). — Hendel, Die Gattungen der Bohr- fliegen, Wien. Ent. Zeit. 33, 78 (1914). 1 ORX. Peradeniya, 14.—18. XII Kommt ausserdem wenigstens in Singapore, sowie auf Sumatra, Java und Borneo vor. 26. Acinia stellata Macq. Mja erq uar ti Dipts exot; Suppl: 4, 293 (1851): — v.d. Wulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 194 (1896). — Enderlein, Trypetiden-Studien, Zool. Jahrb., Syst. etc. FRAS (LITT): 1:2-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Bisher von Sumatra, Celebes, Gilolo, Ternate und den Philippinen bekannt. 27. Spheniscomyia quadrineisa Wied. Wiedemcann, Aussereur. zweifl. Ins.: II, 508, 50 (1850): <(Trypeta): — Vv: di Wulp, Cat: deser. Dipt.. fr. South Asia, 189 (1896) (Acidia). — H en del, Die Gattun- gen der Bohrfliegen, Wien. Ent. Zeit.-33, 92 (1914). 2 J-Exx., Peradeniya, 14.-—-18. XII. Uber Sädost-Asien verbreitet. 28. Tephritis orientalis Meij. dieKEM et1:e Fe, Studien: Uber sudostasiat.. . Dipt. IL, iligjdschn: "ys Ent:> 015-130(£908): 1 2-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Stimmt recht gut mit der Beschreibung de Meijere's äberein, und noch besser die Flägelzeichnung mit der Ab- bildung. Nur scheinen die weissen Flecke der Flägel etwas grossmaschiger zu sein. Zuerst von Java beschrieben. 29. Elaphromyia siva n. sp. Flägel Fig. 3. £. Kopf matt strohgelb; alle Kopfborsten gelb; Augen langgestreckt, die Seiten des recht schmalen Kopfes einneh- 20 Richard Frey. (LIX mend. Fiöhler kurz, gelb, das dritte Glied konisch, klein, oben gegen die Spitze deutlich verschmälert und ein wenig nach oben gebogen; Arista nackt schwarzbraun, an der etwas dicke- ren Basis gelblich. Mundrand unbedeutend vorgezogen. Russel ziemlich kurz, schmal, gelb, Maxillarpalpen gelb. Thoraxräcken schwarzgrau, gelbgrau bestäubt, gelblich behaart und beborstet; 2 Dorsocentralborsten. Brust- seiten gelb, der Oberrand der Mesopleuren jedoch schwarz- grau; 1 gelbe Sternopleuralborste. Schildchen gelbgrau mit zwei langen, seitlichen und zwei viel kärzeren, gekreutzten, apikalen Borsten. Hinterleib schmutzig gelb, scehwach glänzend, kurz Weiss- gelblich behaart, am letzten Segment mit zwei schwarzen Flecken. Legeröhre gelb mit schwachem Glanze, an der Basis mit einem schwarzen Fleck, auch die äusserste Spitze etwas verdunkelt. Häften und Beine einfarbig gelb; Vorderschenkel unten . mit einigen gelbweissen Borstenhaaren. Flägel fast in ganzer Ausdehnung ziemlich intensiv graubraun, mit zahlreichen, kleinen, rundlichen, helleren Fleckchen, die auf der Flägelmitte einen mehr gelblichen Ton zeigen, am Vorder- und Hinterrand dagegen etwas heller Wweisslich sind. In dem Stigma finden sich 2 Flecken; in dem darauf folgenden Abschnitt der Costa, zwischen der 1 und 2 Längsader, 5 etwas grössere Flecken; hierauf folgen etwa 5 Reihen von gleichartigen, kleinen, runden, gelblichen Fleckchen. Der Flägelhinterrand durch die etwas grösseren, mehr zusammenfliessenden, hellen Flecken deutlicher gitter- artig. Abstand der Querader etwa so lang wie die hintere Querader. Schwinger gelb. > Körperlänge circa 2,5 mm; Flägellänge circa 3 mm. 1 £-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Lauxaniinae. 30. Lauxania (Minettia) trypetoptera Hend. Hendel, Genera Insectorum, Fasc. 68, Lauxaninae, 47, Taf. 3, Fig. 63 (ohne Beschreibung) (1908). » rr SE TEESE = å A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 21 2 Exx., Peradeniyva, 14.—18. XII. Die Fligelzeichnung dieser schönen Art stimmt sehr gut mit der erwähnten Abbildung Her dels täberein, so dass ich kaum zweifle, dass diese Exemplare aus Ceylon zu der Hendelschen Art, welche aus Mittel-Annam stammt, gehören, obgleich H endel keine Beschreibung giebt. Schildchen gewölbt, in der Mitte glänzend schwarz. Beine mit schwarzen Ringen. Die Fählerborste auf der Oberseite sehr lang und undicht gefiedert, auf der Unter- seite kärzer. Die Körperlänge circa 3,25 mm; Flägellänge circa 2,9 mm. L. trypetoptera Hend. scheint äbrigens den javanischen Arten L. histrio Meij. (Tijdschr. v. Ent. 51, 137, 1908) und L. irrorata Meij. (Tijdschr. v. Ent. 57, 232, 1914) am nächsten zu stehen. 31. Lauxania (Minettia) unguiculata Kert. Kertész, H. Sauters Formosa Ausbeute, Annal. Musei Nat. Hung. XI, 110 (1913). 2r0-KXx.; Anuradhapura, 19.—21: XII. Diese beiden Exemplare stimmen sehr gut mit der vor- zuäglichen Beschreibung Kertész's öäberein. L. unguiculata war bisher nur aus Formosa bekannt. 32. Lauxania (Minettia) spiculata n. sp. Hypopygium Fig. 6. > g. Ist der Art L. forcipata Kert. (Annal. Musei Nat. Hung. XI, 100, 1913) aus Formosa sehr ähnlich und stimmt mit dieser fast in allen Punkten uberein, weicht aber durch das ganz anders gebaute Hypopygium ab. Dieses bildet nähmlich nicht, wie es bei L. forcipata der Fall ist, eine nach unten gerichtete, undifferenzierte Zange, sondern man sieht (Fig. 6) unten am Hinterleibsende zwei schmale, nadelförmige, gelbe Chitinstäbe, welche zwei dicke- ren, kolbenartigen Anhängen ansitzen. Der Körper ist äbrigens wie bei L. forcipata ziemlich matt rötlichgelb mit zwei auffallenden, grossen, rundlichen, tief- PN Richard Frey. (LIX a pb schwarzen Flecken 'am fänften Hinterleibstergit. Acrosti- chalbörstchen 8-zeilig, Arista auf der Oberseite lang und weitläufig behaart; das dritte Glied kurz, oval, gelb, u.s. w. alles wie bei L. forcipata Kert.” s Es kommen aber noch drei ähnlich gefärbte Arten aus der indo-australischen Region ins Betracht, namentlich L. kertészi Meij. (= orientalis Kert.) aus Neu-Guinea und Java, sowie L. crasstiuscula Meij. (Tijdschr. v. Ent.: 53, 128, 1910) und L: brioculata Meij.. (Fijdschr: vC EDESoriEeRos 1914) aus Java. Von diesen ist L. kertészi grösser und hat ein an der Spitze braunes Fählerglied, L. crasstuscula hat eine kurze behaarte Fählerborste, dagegen könnte L.bioculata mit der vorliegenden Art identisch sein. de Meijere teilt aber nichts äber den Bau des Hypopygiums und äber die Anzahl der Acrostichalbörstchenreihen mit, ich kann deshalb diese zwei Arten nicht ohne weiteres als identisch betrachten. Die Körperlänge bei L. spiculata ist circa 2,75 mm, die Flägellänge circa 2,3 mm. 1 O-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. 33. Poecilohetaerus vittatus n. sp. Q. Ganz matt rotgelb, Hinterleib schwarz mit rotgel- ber HRiäckenstrieme. Kopf gross, matt rotgelb. Augen rundlich und die Seiten des Kopfes fast vollständig einnehmend, so dass die Wangen sehr schmal werden und die Stirn im Profile kaum sichtbar wird; 2 Orbitalborsten, das vordere Paar nach vorn und aussen gebogen, das hintere Paar nach riäck- wärts. Untergesicht im Profile gerade, am Clypeus jedoch ein Wenig vorgezogen. Fähler gelbbraun, ziemlich kurz, kärzer als das Untergesicht: das dritte Glied oval, 175 mal so lang als breit, stumpf; Arista -basal, schwarzbraun, fast nackt. Rässel nicht allzu gross, schwärzlich; Palpen schmal, schwarzbraun. Thorax oben ziemlich stark gewölbt, wie aufgeblasen, kaum länger als breit, wie sammtartig matt rotgelb; 3 starke, schwarze Dorsocentralborsten, 1 Humerale, 1 Posthumerale, A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 23 2 Supraalare, 2 Sternopleurale; Acrostichalbörstchen 4-reihig, die äusseren Reihen wenig entwickelt. Schildchen verhält-: nismässig sehr gross und flach, von der Farbe des Thorax- räckens, mit 4 paarweise gestellten, konvergierenden star- ken Borsten. Hinterleib im Vergleich mit dem grossen, blasig aufge- triebenen Thorax und Schildchen auffallend klein, fast kärzer als der Thorax, konisch zugespitzt, schwarz, kurz schwarzhaarig, mit einer gleichbreiten, rotgelben Räcken- strieme; auch der Bauch an der Basis rotgelb. Beine einfarbig gelb, Vorderschenkel unten mit etwa 5 starken, aussen mit etwa 4 Borsten. Flägel schwach graugelblich; Hilfsader und die 1. Längs- ader ziemlich genähert. Schwinger gelblich. Körperlänge circa 3 mm, Flägellänge circa 3 mm. 1 9-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Die Gattung Poecilohetaerus Hend. ist auf eine austra- liscehe Art P. schineri Hend. (Genera Insectorum, F. 68, Lauxaninae, 55, 1908) gegrändet. Später sind zwei andere arten P. sulphuriceps Meij. (Tijdschr. v. Ent. 57, 233, 1914) auf Java und P. quadripunctatus Meij. (Tijdschr. v. Ent. 58, 137, 1915) auf Neu-Guinea entdeckt worden. Diese neue Art aus Ceylon weicht sehr von diesen Arten ab, durch ganz andere Körperfarbe, andere Kopfbildung und wie es scheint auch durch den wie blasig aufgetriebenen Thorax, sodass sie sich sogar nicht ganz gut an die drei fräöheren Arten in dieser Gattung anschliesst. Vielleicht könnte hier auch eine neue Gattung vorliegen. 34. Steganopsis pupicola Meij. de Meijere, Studien öber sädostasiat. Dipteren IV, möijedsehr. Vv. Ent. 53, 145 (1910): 1 9-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Diese neue, eigentämliche Gattung und Art wurde von Jacobson auf Java erbeutet, wo er mehrere Exemplare auf Puppen von Papilio memnon fand. 24 Richard Frey. : (LIX Das Exemplar aus Ceylon ist glänzend schwarz, hiergegen kontrastieren scharf die hellweissen, fast durchscheinenden Mesopleuren. Es ist auch etwas grösser als die javanischen Exemplare, circa 3,25 mm. lang. Celyphinae. 323. Celyphus obtectus Dalm. D alm an, Analecta entomologica, 32 (1824). — v. d. Wulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 197 (1896). — de Meijere, Studien uber sädostasiat. Dipteren VI, Tijdschr. v. Ent. 54, 387 (1911). — Hendel, H. Sauter's Formosa-Ausbeute, Acalyptratae Musciden III, Suppl. Ent., 91 (1914). 1 Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Diese bekannte, eigenthämliche Fliege ist wie die fol- gende ähnlich gebaute, aber etwas kleinere Art, Spanio- celyphus scutatus Wied., äöber fast die ganze orientalische Region verbreitet. Mehrmals fräher aus Ceylon angefährt. 36. Spaniocelyphus seutatus Wied. Wiedem an n, Aussereur. zweifl. Ins. II, 601, 2 (1830). (Celyphus). —v.d. Wulp, Cat. descr. Dipt. fr. South Asia, 197 (Celyphus). — de Meijere, Studien äber sädost- asiat. Dipteren, VI, Tijdschr. v. Ent. 54, 385 (1911) (Ce- lyphus). — Hendel, H. Sauter's Formosa Ausbeute, Acalyptratae Musciden III, Suppl. Ent., 92 (1914). 21 Exx., Anuradhapura, 19.—21. XII. Verbreitung wie bei voriger Art. Calobatinae. 37. Nerius lineolatus Wied. Wiedemann, Aussereur. zweifl. Ins. II, 552, 71 (1830). — de Meijere, Studien äber sädostasiat. Dip- teren II, Tijdschr. v. Ent. 51, 109 (1908). 1 Q-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Bisher aus Java bekannt. Pn A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 20 38. Grammicomyia testacea Big. Bigot, Revue et Mag. de Zool. 314 (1859). 1 S2-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Diese Art scheint bisher nur aus Ceylon bekannt zu sein, falls nicht die von de Meijere aus Java beschrie- bene Art Gr. viltipennis Meij. (Tijdschr. v. Ent. 54, 362, 1911) in der Zukunft sich als hierher gehörend erweisen sollte. Diese javanische Art soll sich von Gr. testacea Big. durch eine »verwaschene, schwache aber doch deutlich bemerkbare braune Querbinde» an den Flägeln unterschei- den. Bei dem vorliegenden Exemplar aus Ceylon bemerkt man bei näherer Untersuchung Andeutungen einer ähn- lichen Flägelzeichnung, aber diese ist so schwach ange- deutet, dass man sie beim ersten Blicke leicht tbersehen kann. Sepsinae. 39. Sepsis tenella Meij. de Meijere, Indo-australiscehe Dipteren, Annal. Musei Nat. Hung. IV, 183 (1906) et Studien äber sädostasiat. Dipteren II, Tijdschr. v. Ent. 51, 110 (1908). 1 J-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Dieses Ex. ist ganz glänzend rotgelb mit einem schwarz- glänzenden, unregelmässigen Flecke oben auf der Mitte des Hinterleibes. Die Bewaffnung der Vorderschenkel etwa wie bei der Abbildung de Meijere's: unten zuerst 3 (—4) starke, basal gelegene Stacheln, darauf 2—-3 kurze, genäherte Dörnchen und 4 längere Stachelborsten. Vorder- schienen nahe der Basis auf der Innenseite deutlich verdickt und hier mit etwa 9 kurzen Dörnchen besetzt. Bisher aus Bombay, Singapore, Java und Formosa bekannt. 40. Sepsis lieveni n. sp. Vorderbein des &I Fig. 7. &. Gleicht äusserlich sehr der S. javanica Meij., die Bewaffnung der Vorderbeine des Männchens dagegen am nächsten wie bei S. tenella Meij. gebaut. 26 Richard Frey. (LIX Ganz glänzend schwarz, Kopf schwarzglänzend; Fähler gelbbraun. Thorax einfarbig glänzend schwarz, unbestäubt, die Brustseiten desgleichen, die Sternopleuren höchstens oben ein Wwenig Weiss schimmernd; 2 Dorsocentralborsten. Hinterleib schwarzglänzend, am Hinterende mit langen, schwarzen Borsten gerandet. Das Hypopygium ziemlich klein, schwarz. ; Alle Häften gelblich, Beine schwarz, alle Schenkel an der Basis, die Vorderschienen, sowie die zwei ersten Tar- senglieder aller Beine gelblich. Vorderschenkel nur schwach verdickt, unten mit 3 an der Mitte stehenden starken Stacheln, darauf folgen 2 kurze und 3 längere Stachelborsten; Vorder- schenkel oben schwach, gleichmässig beborstet. Vorderschie- nen schwach, an der Basis nicht verdickt, hier mit 4 sehr kleinen Dörnchen besetzt. Die Mittel- und Hinterbeine schmal und sehr borstenarm, die Mittelschienen aussen . mit einem kleinen Börstchen; die Hinterschenkel oben nahe der Spitze mit einem wWwWinzigen Börstchen. Flägel hyalin, ohne Spitzenfleck; 3. und 4. Längsader annährend parallel; kleine Querader in der Mitte der Diskoi- dalzelle; hintere Querader bedeutend kuärzer als der letzte Abschnitt der 5. Längsader. Schwinger weissgelb. Körperlänge circa 2 mm; Flägellänge circa 1,8 mm. 1 J-Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. de Meijere's Bestimmungstabelle der zahlreichen indo-australischen Sepsis-Arten (Annal. Musei Nat. Hung. IV, 167, 1906) föhrt zu S. tenella Meij.; von dieser Art un- terscheidet sich SS. lieveni durch die schwarze Körperfarbe und die schwächer verdickten und anders bewaffneten Vor- derschenkel des Männchens. 41. Sepsis javanieca Meij. de Meijere, Neue und bekannte sädostasiat. Dipt. Bijdr. tot de Naturkunde, 17—18, 107 (1904) et Indo-aus- tralische Dipteren, Annal. Musei Nat. Hung. IV, 184 (1906) et H. Sauter's Formosa Ausbeute. Sepsinae. Annal. Musei Nat. Hungar., 117 (1911) (= S. bicolor Wied.). RE Ae RA A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 217 1 J'-Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Diese Art scheint in der orientalischen Region häufig zu sein und ist bis Neu-Guinea verbreitet. Chloropinae. 42. Pachylophus rufescens Meij. WWeErEMFen je r:e,. bidr: tot der: Dierkun'de 2CVIL 113 (1904) (Myrmemorpha). — Becker, Chloropidae, III, Die indo-australische Region, Annal. Musei Nat. Hung. IV, ET(TILT): 1 Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Bisher nur aus Java und Formosa bekannt. 43. Semaranga dorsocentralis Beck. B e ck e r, Chloropidae III, Die indo-australische Region, Annal. Mus. Nat. Hung. IV, 48 (1911). 1 Ex., Mount Lavinia, Dezember. Der Thoraxräcken zeigt jederseits gleich ausserhalb der Dorsocentralborsten eine schmale, vorn abgekärzte, schwarze Längsstrieme. Alles öbrige wie in der Beschreibung. Diese interessante Art ist bisher in 1 Exemplar aus Java und in 2 Exemplaren aus Bombay bekannt. 44. Chlorops lutheri n. sp. Ziemlich matt schwarzgrau, mit mattrotgelben Zeich- nungen und blassgelben Beinen. Kopf matt rotgelb; Hinterkopf mit einem schwarz- braunen Mittelfleck, der oben den Stirnrand erreicht. Augen klein, rundlich. Backen so breit wie die halbe Augenhöhe. Stirn breit, mindestens doppelt so breit wie ein Auge, gleich- breit, matt rotgelb. Scheiteldreieck einfarbig dunkel gelb- braun, deutlich glänzend, gross dreieckig, mit fast geraden Seiten, hinten so breit wie die ganze Stirnbreite, vorn in eine ziemlich lange Spitze fortgesetzt, die Fählerwurzel jedoch nicht erreichend. Die ganze Fläche des Scheitel- dreiecks mit Ausnahme des schwarzen Ocellenhöckers ist 28 Richard Frey. | (LIX jederseits von zahlreichen feinen Furchen durchzogen, die vorn in der Mittellinie zusammentreffen. Fihler dunkel rotgelb, das dritte Glied ziemlich gross, etwas länglich, unbedeutend länger als breit, an der Spitze verdunkelt; Arista ziemlich kurz, weiss mit gelbbrauner dickerer Basis. Stirn im Profil deutlich vorstehend und jederseits der Fähler mit einem kleinen schwarzbraunen Fleck. Untergesicht und Backen Wweissgelb. Palpen gelb mit (?) schwarzer Spitze. Thorax matt rotgelb mit fänf, matt schwarzgrau be- stäubten Längsstreifen von gewöhnlicher Breite, kurz schwärzlich behaart; Brustseiten gelb, nur der Prothorax und die Sternopleuren schwarz gefleckt. Schildchen gelblich, gewölbt. Hinterleib oben und unten schwarzbraun, kaum glänzend, an den Seiten rotgelblich. Beine einfarbig blassgelb, das Tarsenendglied an allen Beinen schwarz. | Flägel etwas graugelblich, mit recht starken Adern. Die kleine Querader unterhalb oder fast vor der Mändung der ersten Längsader; die hintere Querader kurz, etwa viermal kärzer als der letzte Abschnitt der 5. Längsader. Schwinger beinahe rein Weiss. Körperlänge circa 2,)—3 mm, Flägellänge circa 2,25 mm. 2 Exx., Anuradhapura, 19.—21. XII. Diese Art stimmt mit keiner der zahlreichen von B e ck er (Chloropidae, III, Annal. Nat. Musei Hung. IV, 1911) mo- nographisch behandelten indo-australischen Chlorops-Arten; ebenfalls ist keine Ähnlichkeit mit den später von B ec ker und de Meijere beschriebenen Arten (ye VIEN 36, 1913) vorhanden. 45. Oscinella semimaculata Beck. PB e ck er, Chloropidae III, Die indo-australische Region, Annal. Mus. Nat. Hung. IV, 164 (1911). 1 Ex., Mount Lavinia, Dezember. Fräöher aus Formosa und Neu-Guinea bekannt. A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 29 46. Oscinella ceyloniea n. sp. Glänzend schwarz mit an der Basis rotgelbem Hinter- leib und blassgelben Beinen. Kopf einfarbig mattschwarz. Stirn verhältnismässig schmal, vorn ein Wenig verschmälert, uber den Föhlern etwa so breit als ein Auge. Stirndreieck gross, glänzend blauschwarz, hinten beinahe die ganze Stirnbreite einneh- mend, vorn fast die Fähler erreichend. Fuhler sehr kurz, die zWwei ersten Glieder schwarzbraun, das dritte Glied hellgelb, rund, mit ziemlich kurzer, braungelber, fein pubescenter Arista. Augen gross, die Seiten des Kopfes einnehmend, die Backen daher:'sehr schmal. Mundrand nicht vortretend. Untergesicht, Backen und Rässel einfarbig mattschwarz. Thorax einfarbig glänzend blauschwarz, am HRicken ziemlich lang und dicht bräunlich behaart, die Brustseiten nackt. Schildchen gränlich bronceglänzend, ebenfalls fein bräunlich behaart und mit 2 langen, divergierenden, schwar- zen Borsten an der Spitze. Hinterleib glänzend schwarz, die zwei ersten Segmente vorWwiegend rotgelb. Beine blassgelb; alle Schenkel bis in die Nähe der Spitze schwarz. Flägel völlig farblos mit sehr feinen, hellen Adern; der letzte Abschnitt der 5. Längsader 4—5-mal so lang wie die Entfernung der Queradern von einander. Schwinger schmut- zig Weiss. Körperlänge circa 1 mm, Flägellänge circa 1 mm. 1 Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Diese niedliche, häbsche Art scheint O. nigrifrons Beck. (Annal. Mus. Nat. Hung. IV, 151, 1911) aus Neu-Guinea am nächsten zu stehen, Wweicht aber durch andere Fähler- farbe, Schildechenbeborstung, Stirnbreite u. s. w. bedeu- . tend ab. Ephydrinae. 47. Paralimna lineata Meij. de Meijere, Studien äber sädostasiat. Dipteren II, Tijdschr. v. Ent. 51, 165 (1908). — Hen del, H. Sauter's [ y i 30 Richard Frey. (LI Formosa-Ausbeute, Acalyptr. Musciden III, Suppl. Ent. 104 (1914). | 1 Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Eine bisher nur aus Java bekannte Art. ; ; a RA SAR 48. Discocerina flavitarsis n. sp. Däster schwarzglänzend, schwach ins Gränliche spielend. Kopf einfarbig glänzend schwarz. Stirn doppelt so breit als hoch. Die zwei ersten Fählerglieder schwarz, das dritte schwarzbraun; der nach vorn gebogene Dorn des zweiten Gliedes recht stark, etwa halb so lang wie das dritte Glied; das dritte Glied etwa zweimal länger als breit, an der Spitze abgerundet; Arista oben lang gefiedert (10 Kammstrahlen). Augen gross, die Seiten des Kopfes im Profile fast völlig einnehmend, die Backen sehr schmal. Untergesicht mit schwachem Querknick in der Mitte; Mundrand jederseits mit einer langen und zWwWei kärzeren, unteren Borsten. Thorax schwarzbehaart, unbestäubt; 3 Dorsocentrale, ä 4 Schildchenborsten. Hinterleib, wie der Thorax, schwach == gränlich glänzendschwarz und schwarzhaarig. ; Beine schwarz, an allen Beinen aber die Tarsen einfarbig hellgelb. ; Flägel etwas gelblich; Schwinger weisslich. Körperlänge circa 1,5 mm; Flögellänge circa 1,6 mm. 1 Ex., Mount Lavinia, Dezember. de Meijere's Bestimmungstabelle (Tijdschr. v. Ent. 59, 271, 1916) föhrt zu D. albitarsis v. d. Wulp, diese Art weicht jedoch durch andere Beinfarbe, die Bestäubung des Körpers u. s. w. ab. ; 4 Drosophilinae. i 49. Camilla atidis n. sp. i Q. Ist der javanischen Art C. javana Meij. (Tijdschr. : v. Ent. 54, 422, 1911) sehr ähnlich und unterscheidet sich 7 von derselben hauptsächlich durch die Beinfarbe. Während — bei C. javana Häften und Schenkel, letztere mit Ausnahme LT SWEA Å UV re MAP UA Å N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 31 der äussersten Spitze glänzend schwarz, die Schienen und Tarsen gelb sein sollen, sind bei der vorliegenden Form die Beine einfarbig gelb, nur die Vorderhäften schwarzbraun, Bei diesem Exemplare (ein 8) sind ausserdem die Vorder- höften nicht ausgeschnitten und ohne Zahn. Ubrigens sind bei C. atidis die Beine schlank und ohne Borsten, nur die Vorderschenkel unten mit einer Reihe kurzer, feiner Börstchen und die Hinterschienen mit einem winzigen Härchen vor der Spize. Das grosse Scheiteldreieck und die Periorbiten stark glänzend gränlich schwarz, Scheiteldreieck vorn äber den Fiählern vielleicht etwas ins Rötliche spielend. Untergesicht und Backen rotgelblich. Alles ÖUbrige wie bei C. javana Meij. Körperlänge circa 2,> mm; Flägellänge circa 2,5 mm. 1 $-Ex.; Anuradhapura, 19.—21. XII. Anm. In seinen »Studien uber sädostasiatische Dipteren Pe(Citydschr: v: cBnt: 95, 1915)», erwahnt-d e ;Meipere eine Art Camilla flavipes Meij. aus Sumatra, deren Beschrei- bung ich aber nicht gesehen habe. Sie könnte möglicher- Weise, nach dem Namen zu urteilen, mit der vorliegenden identisch sein. 530. Drosophila quinqueannulata n. sp. - Rotgelb mit deutlichem Glanze, Hinterleib schwarz gebändert. Kopf rotgelb, glänzend; Stirn mattgelb, Periorbiten und Untérgesicht weisslich gelb, etwas glänzend. Augen gross, Wangen äusserst schmal, Mundrand jederseits mit 2 Borsten. Fähler kurz, die zwei ersten Glieder rotgelb, das dritte gelbbraun, etwa doppelt länger als breit; Arista oben mit 5, unten mit 3 langen Kammstrahlen. Thorax und Schildchen einfarbig rotgelb, Thoraxricken glänzend, unbestäubt, sehr spärlich schwarz behaart. Hinterleib rotgelb mit fäönf fast gleichbreiten, ganzran- digen, an der Hinterhälfte jedes Segmentes gelegenen, Se Richard Frey. | (LIX schwarzbraunen Binden, die unten am Bauche fortgesetzt werden. Häften und Beine einfarbig blassgelb, borstenarm; Prä- apikale der Schienen schwach. Flägel glashell oder unbedeutend graugelblich. Die Queradern etwa so Weit von einandern entfernt, wie dreimal die Länge der hinteren Querader. Diese fast 314 mal kärzer als der letzte Abschnitt der 5. Längsader. Schwinger gelb. Körperlänge circa 1,5 mm; Flägellänge desgleichen. 1 Ex., Anuradhapura, 19.—21. XII. Scheint mit keiner der zahlreichen, bisher beschriebenen, orientalischen Drosophila-Arten tbereinzustimmen. 51. Asteia pusillima n. sp. Flägel Fig. 8. Die Oberseite von Thorax und Hinterleib glänzend schwarz, die Unterseite sowie die Beine gelbweiss. Kopf glänzend schwarz; Stirn ziemlich hoch und schmal, schwarzglänzend, unbestäubt. Augen gross, fast die ganzen Seiten des Kopfes einnehmend. Fäöhler einfarbig schwarz- braun; Arista beiderseits mit einigen wenigen Kammstrahlen. Untergesicht schwarz, die Backen an der hinteren Augenecke gelblich. Mundöffnung gross, Rässel und Taster gelb. Thoraxräcken und Schildchen glänzendschwarz; Meso- pleuren oben mit einer schwarzen Linie, Wwelche uber die Flägelbasis fortgesetzt wird, die Brustseiten im ibrigen gelbweiss. Hinterleib oben glänzend schwarz, unten gelbweiss. Beine einfarbig gelbweiss. Flägel farblos, verhältnismässig kurz und breit. Costa an der Einmimndungsstelle der ersten Längsader mit einer auffallenden, schwarz gefärbten Verdickung; in diese Ver- dickung mändet auch die schwache blasse, zweite Längsader ein. Die blassen 3. und 4. Längsadern sind konvergierend und an der Fläögelspitze ausmändend. Die Analader ist sehr schwach und abgekärzt, den Flägelhinterrand nicht erreichend. Schwinger Weiss. Köperlänge circa 1 mm; Flägellänge 0,8 mm. 1 Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. : 3 s A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. 33 Diese Art unterscheidet sich leicht von den europäischen Arten ÅA. concinna Meij. und A. elegantula Zett. durch die deutliche, schwarze Verdickung der Costa an der Einmän- dungsstelle der 1. und 2. Längsader und durch die abge- kärze Analader. Agromyzinae. 52. Agromyza erythrinae Meij. de Meijere, Studien iber siädostasiat. Dipteren INGE dsehr iv Ent: 53; 160-(1910): | 1 Ex., Peradeniya, 14.—18. XII. Dieses stimmt sehr gut mit der Beschreibung de Mei- jere's, ist nur etwas kleiner, 1,5 mm lang. Es könnte vielleicht auch eine andere, aber dann sehr nahestehende Art sein, was jedoch ohne Vergleich mit typischen Exemplaren der echten A. erythrinae schwierig zu entscheiden ist. A. erythrinae ist zuerst aus Java beschrieben und später auf Sumatra entdeckt Wworden. Sie lebt in Gallbildungen auf Blättern oder Blattstielen des Dadapbaums (Erythrina lithosperma Miq.). Verzeichnis der in öbigem Aufsatz behandelten von Dr. A. Luther auf Ceylon gesammelten Dipteren. Stratiomytidae. Sf NERE VICTO 010 TS (14) ra ST rote pel ereder bis Slo) ol ae ln a ling Nos le är laget Ar Le 4 Tabanidae. FIRE OTRS: SU TATUSTE DTI 0: dra La RT USAS bön eder elverk 4 (ETEN SO PS dIS Par EDTA 20 kb seleer ei val)ö a inv pl Sison a klaver sej 4 Asilidae. FRIN On GTLUSTERIN EN STS. FADDES ör degen es an sde Tok Tele ale bkelR sr 3 3 34 Nä 14. Richard Frey. (LIX Empididae. Säl Synechus" (Eptceia) MelDOLluStEa ASP, 0-5 sa da neR AREA d » (Parahybos) lWletcornis”na. SPlss--sse SSE 6 Dolichopodidae. PStlopus TUlheRU DA SP ar sesjotlstsde se dere Sj NE SENATE 7 » DUTTA TCOLLS INS Pero oleie e satellit rel ella LASS ASA 2 » (Chrysosoma) setosus Vv. d.: WUlpyIiiet 10 Rhagoneurus ziczac Wied. ...... BE RKRER NER sö rfol sr e I ChRryUSOLus de gener IN.:SP sasse sosse sider EEE 11 Syrphidae. Par agus: serratust Bab: bod odd sense gas sas Ne NOSA 12 Muscaridae. Sarcophaginae. SALCOPNRAgAE SP = Es: ose sek solens scales js klor RISS EES » SÅ SJ EA ALS RM br ES RE RSA GR fu de bea de oo 13 Muscinae. OCchromyta ;JeJjuna Fabr. Ses: das bög ss ENSE EEE 13 TVI US CA vd OTNIESTUC Olja sond bdo aege sä es ebok ENN Meka TARA AE 13 PYLCUUA (2) SPE sov sglee ale ge da ANN Dade år As SANNA] Lyperosta minuta”BeZzzi(0)Ea sa aa sa sees ads NEN NT 14 Anthomyiinae. Mijdaea"a piCcOlisE STEG ses se be dess ES BESS EEE 13 Pygophorad unmaculipenntsaa: SP. sd:s, vs sb SRA ID » [UTeS CETISA TY: SPD a soon anis dei sjalen elen SRA IN (CoeNOSTA Della AV: :SP a ass anor Sa je NAN ERA 17 PAGE NAS IE ONMASNIAre: Plagiostenopterina aenea NYVISGA = i40. ss see 18 FUvelliar Dass NVC Oo oo et sjal eta else sd ARE NAR 18 Fre SEA ANA - SE A N:o 20) Ein Beitrag zur Kenntnis der Dipterenfauna Ceylons. feEfelp- TT RINsae: SNR UL 0 GA CEO LALAN NY LK Corodes/s veten da piska 4 « sla lnisl6 bn KANSSA POCSSA Cunta:stelläta NaCQ.. «..sessisader så sides Se ses SN SRS ATNLSpleniscomytia guadrincisa NWVIeCd. si....s.se sd POE NCDETTSKOTLEnLaLES" NICI io ös ace ole seisla va ola a äöls sj Ne FORE ODP IT OmyLT0- SLUG DSP: sees öse beses srere er nr KAS Had xaniinae SO Laäuxania:(Minettia) trypetoptera Fend. .:.......«.s JL. » » Ul guicElOte IKettS soc scar SSR RAN » SPICE ÄLGNINSES DENS oden aa De ROBCHONetd ers VUtdtUS IN. SPel sasse od sas a wdals ke selen AST aT10 pSTS"pupiCOld; NICI: tics tsbees laser de ojur kr Ver orerar Celyphinae SEG elyplus 0 bleckus- I) aln; «ss. bsrdener see rr or vr BOROP uLRocelyphus sCulatuS NYISCN sdeessebsspetenee sr Falco batinae. BÖlSUeNertuskäineoldlus:WIeC= ventre ssd: tis rr SÖJEGRODUNICOImMUTA Lestaced: Bi: ige. sdsuse us nas estrar VN Sepsinae: ST INRGNS ES Ske Te UL OO: NICU) Föda esse anse so be den klase da er ker 40. » ITE CIUORTNAR SPd ra Vaa See öd felis SNS Re KA VS KA 41. » javanica Meij. (=bicolor Wied.) Chloropinae. 42. Pachylophus rufescens Meij. .............. PRO EA SNS Emarangd dorsocentralts tBeCk: eo... cd.sses vs serve FUNNEN OT OD SKLHNEr Ila, SD ar Neros deng isens banner sins die rerna Or OStuneNe semundacutiatd; BOCK. cccseoscasieeisseeskpergrer 46. » GE LOTUE GOES AS [DR mar SA aft east fal ae af ÄG 30 21 2 2 28 29 36 Richard Frey. Epp Ly drinae. Paralumn ar line aa NICE RE oe es ou SN 29 Discocerind fLADUEORSTSTIN SPE 0 as sr. 2. fees RE 30 Drosophilinae. Camilla attdiS TI: SPE Creme set ses Sle be fa ARA ELRT 30 Drosophila quinqueannulalä Dn: )/SP.> .+--ss-sse. rs ASteia puSVlMmA DE SP: sossar tass TYNGSTA 32 Agromyzinae. Agromyza erythrinae Meij. ........ SERNER öda vägde RS Erklärung der Abbildungen. | Psilopus lutheri n. sp., Flägel. » » , Hypopygium. Chrysotus degener n. sp., Fähler. Coenosia bella n. sp.. Hypopygium. Elaphromyia siva n. sp., Flägel. Lauxania (Minettia) spiculata n.sp., Hypopygium. Sepsis lieveni n. sp., Vorderbein des &I. Asteia pusillima n. sp., Fligel. SERNER D SA lama SDS d i £ åa NA LX, 6 Afd. A; N:o 20. R Frey. ABF. Tägmann H:tors Sr Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd:; LIX!: ”1916—1917. ”Afd: Å: ” N:o721. Bidrag till kännedom av lösningars ljusabsorption HARALD LUNELUND. JE RR FCI svan SN fe Len de Lat fel Sa, 2. Experimentella undersökningar AB RUTANTISÅ LANDIN SN ette tsg RN GEN RE 105 15) Ad Ian 1 FAO Be ERS ES AE sl SE NAR be SL FÖLJE WARE SIE Va [L BJESSKVSPATLOP OMGE AMN: val / 4 ser olje, bat SEI TN ADEL SIV O SERIE CIS ALC SN enng ee. Be, SVE MO TIA vs eg na Att or DNNTLO RSA TITEL AGAIN AULLII TEN CE 1SRATaN got Heron ergd er de bete SAS Hiss NS SR NED 1. Inledning. Ehuru antalet undersökningar rörande lösningars ljus- absorption redan är betydande, återstår på detta forsknings- område ännu mycket att göra. Detta gäller ej blott absorp- tionen i ultrarött och ultraviolett, som jämförelsevis föga uppmärksammats, utan även spektrums synliga del. Tidigare nöjde man sig vanligen med blotta beskrivandet av ämnenas absorptionsspektra, ofta utan att tillbörligt beakta koncen- trationens inverkan på resultaten, men på senare tider har man alltmera övergått till fotometriska mätningar i spektrum. Genom vänligt tillmötesgående av D:r R. Witting satt i tillfälle att begagna en spektralfotometer, tillhörande Hydrografiska havsundersökningarna, har jag i föreliggande arbete undersökt ett antal lösningar med avseende å ljus- ÖN VARS KH sd 4 2 Harald Lunelund. (LIX absorptionen inom spektrums synliga del. Det gällde där-: vid icke blott att fastställa, huru för nämnda lösningar absorptionen förändras med ljusvåglängden, utan även att kontrollera giltigheten av den viktiga Beerska lagen för olika färgat ljus. För jämförelses skull ha samma äm- nens absorptionsspektra studerats även med spektroskop. Att vid enbart spektroskopisk undersökning av absorp- tionsspektra ingen synnerlig noggrannhet kan uppnås, inses lätt. Därvid bestämmas nämligen blott gränserna (vågläng- derna) för absorptionsbanden, och dessa variera med kon- centrationen och skikttjockleken. Huvuduppgiften blir att bestämma läget av absorptionsmaxima, och detta stöter, om banden äro breda och intensitetsförändringen långsam, på stora svårigheter, i fall blott en enda koncentration begagnas. Hartley och hans medarbetare förforo därför sålunda, att de ritade absorptionsdiagram, varvid som abscis- sor användes -våglängderna eller svängningstalen, som ordinator kon- centrationerna. På en smal strim- ma uppritades därvid gränserna för absorptionen hos en lösning med Fig. 1. t. ex. koncentrationen I, därunder en annan strimma, där konc. var 0,9, på samma sätt för konc. 0,8 0. s. v. Gränslinierna sammanbundos, och deras förskjutning gav en åskådlig bild av absorptionen. I stället för koncentrationen kan na- turligtvis även skikttjockleken förändras. Sistnämnda förfa- ringssätt har undertecknad tillämpat vid de spektroskopiska undersökningarna. Därvid användes ett absorptionsrör av den typ fig. 1 utvisar. Apparaten, som tillverkats av glas- blåsarn EH ans lin i Helsingfors, består: av frlyamntton Det inre röret, som har en längd av 18 cm, och vars ena ända är sluten medelst en planparallell glasskiva, är genom en kort gummilänk förenat med det yttre röret. Det se- nare, som är försett med en reservoir, är 13 cm långt, dess genomskärning är 2,4 cm. En å det yttre röret inetsad mm skala tillåter ett noggrannt inställande för olika skikttjock- lek. Dylika absorptionsrör ha först begagnats av Baly NE. A N:o 21) Lösningars ljusabsorption. 3 och Desch. — I några fall begagnade jag även parallel- lepipediska glaskärl med konstant tjocklek. I förbigående må omnämnas, att man stundom även begagnar absorp- tionskärl, i vilka skikttjockleken trappformigt förändras samt prismatiska kärl med triangelformig genomskärning, där skikttjockleken sålunda kontinuerligt minskas. Bäst är i alla fall en genomgående fotometrering av spekt- rum, emedan en dylik för varje koncentration och skikttjock- lek möjliggör beräkning av den genomgående ljusmängden. De spektralfotometriska mätningarna spela även huvudrollen i föreliggande undersökning. Spektralfotometern, som leve- feRetstav otirman. 5 chmmid tö& Haensch i. Berlin, var av König-Martens konstruktion och försedd med den s.k. stora belysningsapparaten, en nernstlampa av c:a 800 normalljus styrka. Ursprungligen konstruerades 486 0,33820 SA 0,02822 505 0,50096 0,12996 0,03926 514 0,55373 2 EÅ 524 0,58884 0,16963 0,04989 DJA 0,55130 — — 553 — 0,20786 0,06733 572 0,36019 0,23352 0,07635 587 — 0,22247 0,07305 603 0,22180 0,16765 0,05862 652 | — 0,04084 0,03294 | 0,01460 687 0,01632 0,01223 0,01071 712 0,01728 0,01348 0,01022 Såsom av tabellen och ännu tydligare av kurvorna i fig. 3 framgår, förskjutes maximum av absorption med till- tagande svavelsyrehalt mot spektrums röda ända. I och för undersökning av den blå och den gröna safranin- lösningen gjorde jag en serie mätningar med fyra nyberedda lösningar n:ris 7, 8, 9 och 10, vilka bereddes genom tillsats av koncentrerad svafvelsyra till lösningen n:o 2. Svavelsy- rans spec. vikt bestämdes medelst R eimanns våg, den befanns vara 1,84. För framställning av n:o 7 togs 90 ccm safraninlösning och 10 cecm konc. svavelsyra (utmätt med byrett), för n:o 8 däremot 80 cecm av n:o 7 och 28 ccm syra, för n:o 9 var proportionen 80 ccm av n:o 8 och 20 ccm svavelsyra, för n:o 10 slutligen 75 cem av n:o 9 och 25 ecm syra. Om kon- centrationen hos n:o 2 betecknas med 1, bleve konc. sålunda 10 ”/2 och 1/3 resp. > Med avseende å färgen var n:o 7 rödviolett, 8 blåviolett, 9 blå och 10 grön. A N:o 21) ; Lösningars ljusabsorption. 11 754 uu. EE 703 653 602 Fig d 552 501 451 401 0 0 0 0 0 0,1 Resultaten av mätningarna framgå av tabellen och kur- VvÖrna. 1 fig... 4, 12 Harald Lunelund. (LIDA | | | iu | e7 | Eg | EJ E10 445 | 0,10109 0,06821 | 0,12945 0,15796 456 | 24 2 FS 0,00246 468 0,23863 0,08934 0,10559 0,07539 486 0.30518 0,13037 0,07957 0,05516 505 0,45240 0,20238 0,07527 0,05243- 524 2 0,31276 0,13747 0,06425 547 0,63416 — = 0,07476 553 AD = 0,21670 2 559 0,67966 0,56755 Å Få 572 0,68627 0,67804 0,28308 0,10004 587 & 0,68338 0,30317 3 603 0,42805 0,51212 0,27563 0,12460 620 = 0,31004 Ed 0,13403 630 0,17368 = = MN 652 15 = 0,14780 0,12784 663 0,04982 0,10689 = = 687 0,02153 0,06884 0,10368 0,11450 | TA 0,01401 0,04338 0,05728 0,08142 Även här visar sig tydligt en förskjutning av maximum för absorption mot spektrums röda ända med tilltagande svavelsyrehalt. För den rödvioletta lösningen ligger max. vid 566 uu, för den gröna vid c:a 622. Förskjutningen av max. är ej proportionell mot svavelsyrehalten, utan tilltager i början raskt, sedan långsammare, därefter åter hastigare. Detta framgår tydligt grafiskt, om man avsätter svavelsyre- koncentrationerna som abscissor och förskjutningarna av max. som ordinator. Mätningar med SRÖRLAKG Med spektroskop under- söktes Brilliant Safraninets absorptionsspektra såväl i vattenlösning som vid tillsats av svavelsyra. Då lösningen n:o 1 även för spektroskopiska ändamål var alltför koncen- trerad, utspäddes en del av densamma i förhållandet 2/,, med destillerat vatten (lösning n:o 11). Dess absorptions- spektrum bestämdes vid en skikttjocklek av 9,2, 25, 40 br. |A N:o 21) LIN] Hö YERER 451 501 552 602 653 T03-0e DA up och 60 mm resp., och erhöllos därvid absorptionsband vid följande våglängder: ; 9,2 mm 5345—483 uu PG NAS TN A0EREET) FEED 60 =» 568—456 » Vid en skikttjocklek av blott 4 mm kunde absorptions- bandets läge blott med svårighet bestämmas. 14 Harald Lunelund. (CENS" I fig. 2 anges för jämförelses skull genom de streckade räta linierna läget av det spektroskopiskt funna absorptions- bandet vid 9,2 mm och 60 mm skikt. Det var svårt att med spektroskop bestämma absorp- tionsmaximum. Vid grafisk extrapolation med tillhjälp av ovanstående värden erhölls för maximet c:a 517 uu mot 514 med spektralfotometern. Dock är metoden i fråga rätt osäker. | Därefter undersöktes förändringarna i absorptionsspekt- rum vid tillsats av svavelsyra. Först bereddes' en lösning (n:o 12) genom att på 6 delar av n:o 1 taga 1 del konc. sva- velsyra (sp. vikt 1,84). Lösningen antog då violett färg. Absorptionsbandets läge var då följande: 10 mm skikt 611—3570 uu 2050- » 620=EHH55EN 40 » » BRAHE 60 » » (FENA En blå lösning bereddes genom att till 30 cem av n:o 1 sätta 20 cem svavelsyra. 10 mm skikt, band vid 699—686 och 634—533 uu, kontinu- erlig abs. från 498 uu. 40 mm skikt, band vid 10-485; kontinuerlig abs. från 451 uu. Som synes, sammansmälte vid större skikttjocklek de bägge absorptionsbanden till ett enda. För att få den gröna safraninlösningen måste jag till 30 ccm av n:o 1 sätta 30 cecm konc. svavelsyra. Vätskans färg var i genomgående ljus i tjockare skikt (60—30 mm) något rödaktig, i tunnare skikt grön. Mätningarna med spektro- skopen gåvo följande resultat: 10 mm skikt, band vid 715—676 och 631—573 up kont. abs. från 472 up 75 » » » 720—672 oo» 631—562 >» > » » 474 > 25 » » > > 727—559 > » RANN 171 40 > » » » —539 » » > 480 » VERA Nye r Ede SE äon PERS Tia Sr 77 AHN ? ) : s AA N:o 21) Lösningars ljusabsorption. 15 Vid tunnare skikt, 10 och 17,5 mm syntes sålunda två skilda absorptionsband, vilka vid större skikttjocklek sam- mansmälte till ett. Anmärkningsvärt nog, visar den spek- tralfotometriska kurvan varken för den blå eller den gröna lösningen mer än ett dylikt band (jmfr. fig. 4). Dock bör beaktas, att koncentrationerna vid de spektralfotometriska och spektroskopiska mätningarna voro rätt olika. Vad tidigare undersökningar av safraninlösningar be- träffar, så finner Vogel?) i vatten och alkohol ett band DEF. Dess maximum faller ungefär vid D !/; E'd. v. s. mellan D och E på ett avstånd från D, som utgör ?/; av avståndet mellan dessa linier. I uu skulle detta motsvara ungefär 540 uu. Enligt Macagno?) absorberar safraninet från 5586 till 5175 Å,'max. vid 5460—5362. Däremot upp- giver Buss?) att vattenlösningen absorberar från b till F, svavelsyrelösningen till 670, 594—3570, 448—383 och från 310 uu. F or mån ek?) slutligen finner för fyra olika ”pre- parat i vatten absorption 528, 500, vid ett femte 565 och 339. Förklaringen till dessa varandra delvis motsägande upp- gifter är väl dels den, att en mängd olika preparat gå under benämningen safranin, dels den, att vederbörande ej till- börligt beaktat koncentrationens inverkan. Vid tillsats av svavelsyra bör naturligtvis dennas styrka och mängd nog- grannt anges. | by). > Tartraatn "Ms cP: Avtartrazinet (ett gult pulver, formel C, ;H:20,N,S3) löstes 4,6830 g på en liter dest. vatten, vilket motsvarar en konc. av 1 mg-molekyl på 20 cecm-vatten. Vätskans färg var i tjockare skikt (100 mm) gulbrun, i tunnare skikt gul. Mät- ningar med tvänne spektroskop vid olika skikttjocklek (2, 9,6 och 100 mm) gåvo till resultat kontinuerlig absorption från resp. 531, 544 och 612 uu mot violett. Vid tillsats av 1) H. W. Vogel, Praktische Spektralanalyse... Berlin 1889. ?) J. Macagno, Chem. News. 43. p. 169—170 (1881). 3) O. Buss, Dissert. Bern 1896. ?) J. For mån ek, Spektralanalytisceher Nachweis ... Berlin 1900. 16 Harald Lunelund. (LIX konc. svavelsyra, klorvätesyra eller ammoniumhydrat vi- sade sig ingen förändring i spektrum. Detsamma var fallet i etylalkohollösning. Med spektralfotometer undersöktes tre skilda lösningar n:ris 1, 2 och 3. N:o 1 hade den redan an- givna konc., n:o 22/5 därav och n:o 3 åter 2/33 av konc. för n:o 2. Resultaten framgå av tabellen. Den första kolumnen anger som vanligt våglängden, den andra och den tredje den absoluta extinktionskoefficienten för lösningarna n:o 1 och n:o 2. I den fjärde kolumnen finnes & beräknat för den andra lösningen ur den första under förutsättning att den Beerska lagen gäller för tartrazinets vattenlösningar. Den femte kol. ger & för den tredje lösningen och den sjätte det ur kol. 4 beräknade värdet på & enligt Beers lag. kup Ej korr. €9 korr. €2 ber. | €3 korr. | E3 ber. 505 CE 0,37300 a | 2 0,04826 514 SE 0,14257 2 0,01811 0,01860 524 0,28873 0,05728 0,05775 0,00658 0,00747 535 0,13835 0,02685 0,02767 0,00324 0,00350 559 0,07207 0,01486 0,01451 0;00159 0,00194 603 0,04550 0,00855 0,00919 0,00092 0,00112 652 0,03258 0,00650 0,00651 0,00122 0.00112 687 0,02642 0,00445 0,00528 — — 712 0,02596 0,00561 0,00519 — 0,00073 Äfven för 'tartrazinets vattenlösningar måste sålunda Beers lag anses gälla. »Absorptionskurvan» (fig. 5) erbjuder, jämförd med motsvarande kurvor för safraninet, mindre av intresse, emedan & från och med c:a 500 uu blev alltför stort för att med säkerhet kunna bestämmas och kurvan därför ganska kort. I den vetenskapliga litteraturen har jag ej funnit någon notis, rörande tartrazinets absorption. FER ÖFR RER BENASCLESILaAFRÄUHATATTNHEREEEUT5 401 451 501 552 602 653 703 754 uu. Fig. 5. c). Krystall Ponceau 6 R M. P. Av denna substans, till färgen mörkröd, löstes 1 g på 1 liter destillerat vatten. Den därvid erhållna lösningen n:o 1 utspäddes i förhållandet 2/,, och den sålunda erhållna lösningen n:o 2 i förhållandet 2/,, för undersökning av Beers lag. Mp €1 korr. €2 korr. E3 korr. | | 572 VA = 0,05525 587 — 0,17399 0,01734 603 0,42921 0,04849 0,00434 620 0,14315 0,01442 0,00133 652 0,03267 0,00332 0,00034 687 0,01537 0,00155 — ES 0,01352 0,00139 0,00012 Av tabellen framgår att Beers lag gäller även för vattenlösningar av Krystall Ponceau 6R. 18 Harald Lunelund. (RIKE | €1 korr. SA am 0,5 SEEEs 0,3 | Vid spektroskopisk undersökning av lösningen n:o 1 vid en skikttjocklek av 10 mm och 40 mm befanns absorp- tionen börja vid 601 resp. 617 uu och sträcka sig över återstoden av spektrum mot violett. Vid tillsats av koncentrerad svavelsyra förmärktes ingen färgförändring. | Av färgämnet Ponceau förekomma i handeln flere olika slag, vilka skiljas från varandra genom bifogande av siffror eller bokstäver efter namnet. För Ponceau FR angiva Girard och P ab st!) absorption mellan D ?/; E (c:a 548 uu) och F 2, G (c:a 458 uu) med maximum vid E Y, F (c:a 507 uu). 1 Ch. Girard et Pabst, C. R. 101 p. 157—160 (1885). A N:o 21) Lösningars ljusabsorption. 19 KR OSeT BDengalessM a: Liksom Ponceau är en gemensam benämning för en mängd skilda preparat, är Rose Bengale ett kollektivt namn på olika fluoresceinderivat. Dylika ha tidigare undersökts bl. a. av Vogel!) och Formånek?). Den förstnämnda fin- ner absorptionsband vid D 1/5 E (c:a 558 uu) och Eb, . den senare i vattenlösning två band mellan 548 och 513 samt 544 och 506 uu. För fotometreringen begagnades hufvudsakligen två lös- ningar. N:o 1 erhölls genom att lösa 1 g substans (till färgen röd) på 1 liter dest. vatten, n:o 2 genom att ut- späda n:o 1 i förhållandet 2/3). Den förra lösningen var Miup | Ej korr. | €2 korr. | €2 ber. | €3 korr. | 456 2 0,06850 2 Md ASA = 0,13940 28 (£ 489 & 0,26808 ue då 524 Tr 2 3 0,16076 534 AL SS Er 0,23758 547 Ze 2 2 0,24250 . 559 2 LOSE VARAR 0,16811 572 EG 19-0,04630 = ÅR 587 0,15457 0,00837 0,00773 a 603 0,05049 0,00232 0,00252 a 620 0,02667 0,00132 0,00133 se 652 0,00869 0,00049 0,00044 28 687 | —0,00417 0,00040 0,00021 28 | na 0,00267 0,00014 0,00014 =S vackert röd, den senare blekröd. Vätskan skummade nå- got vid beredningen av den förra lösningen. Emedan det visade sig att kurvan för extinktionskoefficienterna från c:a 600 uu steg synnerligen raskt, men att för lösningen !1) H. W. Vogel, Praktische Spektralanalyse... Berlin 1889. 2) J. For mån ek, Spectralanalytischer Nachweis... Berlin 1900. 20 Harald Lunelund. (EX n:o 2 & åter kunde bestämmas från c:a 490 uu, bereddes ännu en tredje lösning n:o 3 för fixering av läget för absorptionsmaximum. Denna lösnings koncentration var !/,90 av koncentrationen hos n:o 1. Av fig. 7 framgår att absorptionsmaximum för lösningen n:o 3 ligger vid 541 uu. | € korr. 0,25 0,20 2 0,15 Fig. 7: Överensstämmelsen mellan den andra och den tredje kolumnen är tillfredsställande. Även för vattenlösningar av Rose Bengale gäller Beers lag. Med spektroskop erhöllos för lösningen n:o 1 följande resultat: 4 mm skikt, absorption från 570—480 uu. 10 ” ”” ”” ”9 40 ” 49 ”” ”9 2” 1] 580 ” Tillsats av koncentrerad svavelsyra gav en röd fällning. A N:o 21) Lösningars ljusabsorption. 21 Sammanfattning. I ovanstående uppsats redogöres för en kvantitativ undersökning av ljusabsorptionen i lösningar av fyra ämnen, nämligen: Brilliant Safranin G M. P., Tartrazin M. P., Krystall Ponceau 6 R M. P. och Rose Bengale M. P. Mät- ningarna ha i huvudsak utförts med en spektralfotometer av KönigMartens konstruktion, till en mindre del med spektroskop. Extinktionskoefficienternas beroende av lösningsmedlet, koncentrationen och ljusvåglängden åskåd- liggöres genom tabeller och kurvor. För de fyra ämnenas vattenlösningar gäller Beers lag. Undersökningen är utförd å Hydrografisk-Biologiska Havsundersökningarnas laboratorium i Helsingfors. Tillledarn av de Hydrografiska havsundersökningarna, D:r R. Wit- ting, ber jag härmed att få framföra min varma tack. SNYGGA NE EEG ; Ret Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd: LIX.: 1916—1917:" " Afd. A. N:o 22; Etoiles ayant un mouvement propre supérieur å 0.5 dans la zone photographique de Helsingfors par RAGNAR FURUHJELM. 1. Objet et plan du travail. Pendant les derniers temps les étoiles å mouvement propre considérable ont attiré de plus en plus PFattention des savants s'occupant d'astronomie stellaire. D'abord la vraisemblance de trouver dans ce nombre des étoiles douées de mouvements absolus d'une vitesse anormale est trés grande; en second lieu elles offrent un excellent matériel pour les mesures de parallaxes, parce -qu'elles sont en grande majorité situées trés prés du soleil. A T"Taide de ces étoiles il nous sera possible de construire, peut-étre déjå dans F'avenir le plus proche, une image assez såre de Pentourage immédiat du soleil. Ce sont les raisons qui m'ont amené å parcourir les plaques du Catalogue du ciel pour la zone de Helsingfors pour y chercher les étoiles avec les plus grands mouvements propres et déterminer la valeur de ces mouvements. Ce travail doit étre regardé comme un travail préliminaire å I'enquéte plus étendue qui a pour objet de déterminer tous les mouvements propres sensibles que PI'on peut trouver dans cette zone, et dont les résultats sont déjå en partie publiés sous le titre: «Re- cherches sur les mouvements propres des étoiles dans la zone photographique de Helsingfors I Clichés de 9h å 12h,, 22 Ragnar Furuhjelm. (LIX Dans ce travail on å déjå indiqué que, depuis 1913, on dispose de deux séries complétes des plaques du catalogue, prises å un intervalle moyen de 17 å 18 années. Comme limite inférieure des mouvements propres je me suis décidé aå adopter ici la valeur 07.5. Comme on sait, cette limite a été également choisie dans les principaux catalogues de mouvements propres considérables parus anté- rieurement, å savoir dans les tables de Porter! et Ko- bold? et aussi dans celles publiées par van Maanen 3, qui sont les plus complétes jusqu”ici parues. La liste ci-des- sous ne peut bien entendu étre comparée å ces catalogues, puisqu'elle ne se rapporte qu'å une zone limitée du ciel. Mais elle peut prétendre å étre plus compléte, en ce sens qu'elle comprend toutes les étoiles de cette zone ayant un mouvement propre supérieur å 07.5 jusqwå la classe de grandeur 10" å 11m, : Dans mes tables j'ai fait figurer aussi quelques étoiles dont les mouvements il est vrai m'atteignent pas la limite ci-dessus, mais s'en rapprochent beaucoup, et pourraient par suite, aprés les corrections éventuelles, dépasser la va- leur 0.5. 2. Recherches des étoiles rentrant dans le travail. Mesure et calcul de leurs mouvements propres. Les étoiles å mou- vement propre supérieur å 07.5 situées entre 9P et 12h en a sont contenues dans mon travail précité, et simplement reprises du catalogue qui y est publié. Les outres ont été recherchées å PFaide du «blink»-miecroscope du stéreéocompa- rateur de P'Observatoire. Pour toutes les étoiles å grands mouvements propres on constata par une mesure prélimi- naire si elles devaient étre prises en compte ou non. Les mesures définitives furent effectuées aussi å F'aide du «blink»- microscope. La méthode employée å cet effet était en gros celle dé- ESA J.D 208, ? Der Bau des Fixsternsystems. 3 List of Stars with proper Motions exceeding 0'.50 annually. (Ap. J. vol. LXI, 1915). A- N:o 22) -"Mouvements propres supérieurs å 07.5. 3 crite dans mon travail précité, auquel je renvoiel. Seules les étoiles de comparaison ont été choisies d'aprés un autre systéme. Les valeurs des mouvements propres qu'on obti- endrait ne devant avoir qu'un caractére provisoire, il me parut que ce serait perdre trop de temps que d'effectuer une détermination directe des constantes relatives des deux -plaques A et B. Pour cette raison on a choisi comme é&toi- les de comparaison de deux å cinq étoiles faibles situées au voisinage de PFétoile å mouvement propre et dont les coordonnées rectangulaires étaient en moyenne égales å celles de cette étoile. J'obtenais ainsi ce résultat que les déplacements mesurés Ax et 4y de F'étoile å mouvement propre n'avaient besoin d'étre corrigés que pour les valeurs moyennes des Ax et 4y des étoiles de comparaison.. Les constantes' de la plaque A (abstraction faite de la partie principale de la valeur de PFéchelle, 0.002) n'exercent sur la détermination du mouvement propre quwune si faible influence quw'elles peuvent étre négligées. Le calcul des composantes du mouvement propre uy, ug COS 8, us pouvait alors se faire d'une maniére simple. Désignons par X et Y les coordonnées rectangulaires de F'étoile, les déplacements corrigés, exprimés dans F'unité 0'.01, par AX et AY. Si « et 3 sont l'ascension droite et la déclinai- son de Pétoile, 3, la déclinaison du centre de la région, on a avec une exactitude suffisante ?: Aa c0S äy = AX + XAYtgd, +Y AX tg öd, de coså&= AX + XAYtgö, 48 = AY — XAX tg dy. Si on désigne respectivement par L, M et N les membres droits de ces grandeurs, on obtient: 0.04 >= 0.998 sec 5, L 0.6>< 0.998 M ua COSÖ= T ! Recherches etc. p. 7. > Recherches etc. pp. 96 et 97. 4 Ragnar Furuhjelm. (LIX 0.6 >=<0.998N MSE T Lå ou T désigne Pintervalle de temps et ou uy est exprimé en secondes de temps, les deux autres grandeurs en secondes dare. Les étoiles mesurées se présentent en régle générale dans deux régions; jail donc pu en général obtenir sans plus de difficultés deux déterminations du mouvement propre. Cependant quelques é€toiles sont si faibles qu'elles ne se sont marquées que dans une région. Pour ces étoi- les j ai pu effectuer encore une mesure en comparant une plaque de la carte soit avec la plaque ancienne soit avec la plaque nouvelle du catalogue. Jai adopté aussi ce procédé pour les étoiles dont la déclinaison est supérieure å 469 ou inférieure å 409 et qui, pour cette raison, ne figurent que dans une seule région. 3. Résultats des déterminations. Comme les valeurs ob- tenues pour les mouvements propres n'ont å mes yeux, ainsi que je Pai dit, qu'une valeur provisoire, je ne donnerai pas ici les résultats des mesures, mais seulement les résultats définitifs. Ces résultats sont renfermés dans le tableau ci- dessous, ou figurent les données suivantes. . Les quatre premi- éres coltonnes indiquent, pour chaque étoile, le numéro, la grandeur (phot.) ainsi que l'ascension droite et la déclinaison pour 1900.0. Puis viennent PFautorité des positions, les grandeurs pu, wu, COS d et us ainsi que leurs moyennes (demi- gras). La neuvieme colonne donne le N? de la région et le N9 de PFétoile dans la région. Puis viennent les poids des déterminations particulieéres (le premier membre se rap- portant å mu, et u, cos då, le second å us) et sommes (demi- gras)!. La onzieéme et la douxieéme colonne donnent le mouvement total u et Fangle de position P. Les étoiles figurant déjå dans le catalogue de van Maanen sont marquées d'une astérisque. "Au sujet de la détermination des poids je renvoie å Recherches etc. p. 99. åa 05. erleurs , A N:o 22) Mouvements propres sup L GOT Fe8'0 | OT IT 28T0— | 880 -+F | 6FL0'0 + £'0 €0 99 8 | FErO0— | 9980 + | 69400 + L'0 80 908 69 | IT8'0— | Sa80 HF | ILO 6'TST Get0 IST FI 9990 — | 6 'SPH 8'TE EG OP ILS'9FP II c 0I (d "SPH FI SL SP lOLec 0 0 0'8 xI FY Oo SN mu "ny g ” 9) O:N (LIX Ragnar Furuhjelm. OFS0 + FSI 6890 | 8T FI ScF0— TST0'0 + 9'0 10168 FP6I | E3r0— | 6Ffu 0 £'0 £0| 688 161 | Eer0— | IOK | 9450'0-+- | "SPH let 99 Ipl6ETE fe F 8'L

CG LAG TC A N:o 22) , erleurs "Mouvements propres sup t EILG S'0£C 0'08T 6'ccc 8'Efc 6'I8G FÄLG c69'0 2890 c090 $t90 €St'0 SIT SPL 0 0'c 0'I OT 0'c 07 0'T TI 90 0'T 0'c c'0 0'T 8'0 ET 0'T L'0 &I 10 c'0 L£'0 10 c0 cc ET Ia FT ce 8c SIT O67P L8P I 9F LSF FI0'0-F 9100 + 1100 + 8000 + 6100 + 000 + L8E0 — 9860 — L88'0 — ILF0— 9LP'0 — 8Sr0 — £8r0— TPF0 — OPP'0 — JÄG al 6060 1260 + GL6'0 + 616'0 + cI6'0+ ze6'0 + 1870— LES'0-— 850 — 780 — 690 — 9LE'0— 6£9'0— 2090 — $Fe9'0 — 6950 + 99F'0.+ ILFO 0OSF0— 3680 — sEF'0 — 9EF'0 — 0090 — 0590 — [190 — 60F'F — 60F'F — PrE'R — 8BLE'P— VIFT — Set — c890 — 6890 — GL9'0— 229800 — 29600 — 09900 — 86500 — SLS00 — 08900 — 90F0'0 + +OF0'0 + 80500 + 8LE0'0 — 85E0'0 — 08£0'0 — £8£0'0 — cec0 0 — $LS0'0 — 62500 — 6S0F'0— 68050 — Iöl0— 09080 — OFIP'0— 0€IP'0-- 21900 — 13900 — 01900 — 'SPH "SPH 'SPH 'SPH "SPPH "SPH "SPH Lov 68 SP 9'Or 68 SP U8I SP 66 SIG EV OP 6'16 89 CP O'scc TF 696 Sc GT 6160 £6 II 0586 €6 IT 9E'LT 16 IT L& 81 6c II o6'6K 9 II AS:06107 "PT PLPe IS OT 0'9 08 Tr Or 901 ETT L£'8 0'6 xC8 xVE 56 (A3 IE +x08€ (LIX Ragnar Furuhjelm. 10 UPle LR 560 cc 6CI &'eIc ITF O TE &&c 9200 + efF0 — | 88SE00— 60 OT la 999 | PEO | Str0— | 88E0:0 — öl öktl6 399 | 0800 | Str0 — | 88600 — | uuog | ee L Opl| 688 8 STI 9 xOP £FFO ra cCc zTE0'0 + | IFF0O— | 68800 — 60 OT |98 999 | 9F0'0-+F | 6FFO— | c6£0'0 — ör &l 6 399 | cc00—+HK | EPF0— | 9860:0— | unod | 966 OP! FETTE Gl) IL xIP 6090 | AT 6T 9e0:0— | 9090 + | 0680'0+ LO 80) «1 690:0— | 9890 + | 01900 + 0O'T IT LE 869 | 160:0— | I640-+K | 94s00+ | UNoH | öö 68 9P| OTE BS EL!) &6 OP 8te£0 | ST FI S670—+ | 2690— | 1290:0— OT OT I9F Las | 0680 | 8890— | LT90:0— £'0 +$O0 I9 £ö9 | €zE0 H | €0£'0— | 0890:0— | sSsod 168 PS IP|OL'6S 83 GL| SG x6€ 880 | ST ST 2590 — | 8050 +H | 8SI00+H O'T OT LE 089) 8a90— | 6180 + | 8610'0+ | 8'0 80 69 LIG | 6L90— | r6I'O+H | 9£10':0+ | uuog-! 6 ör er) cec 91 all 86 86 TE90. ST SI 8090 — | Sef£'0— 8500 — 9'0 90 08 09 | E8S0— | EF€'0— | 61£0'0— L'0 £'0 199 — €09 | 98F0— | S98:0— | 9€80:0— | "PH |VS8L6E EF /S8'ha Le IT): 89 xL8 98F'0 ert &I FLFOT | SOTO — | 96000 — p L:0 10 168 — 68F | 9LFO— | 00T:0—- 1600'0 — 20 90 168 Sp | 04FO-K | IIT0— | TOI0::0= | SPH | EvLEG ch KOTTP ES Il) &8 9€ u u 8 VS JAA OR | W ” sptod ooo) 19 so Perl Pe my Q ” 0) O:N 11 AO erieurs ,; A N:o 22) Mouvements propres sup 8Te LOST O'T9II FTLI £'661 g'Ele 698 $87'0 21970 9280 TLO'T 069'T 0920 £99'0 0920 6T 80 ET &'T 80 60 el s'0 L'0 Tr OT 90 FI 0'T t0 TT c'0 60 ST L'0 80 gyT 80 80 6T 80 ET ET 80 60 cI c'0 80 FI 0'T 0 lt 0'T $'0 Gc IT £'0 60 oc I L'0 80 9T 80 80 c0T ec 00T PBL I8L L99 v99 1980 + PLEO ISE'0 + 9190 — 1090 — 6390 — 8E80— 6180 — Ge8'0— cc80— Loc'0-— PIE'0— LST — [LENE LLE'T— 9202£0— 0L4£'0— 2690 — 2800 + 100 + LS0'0+ 8090 + 1190 + 090 + 8Sef:0 + 0980 + £9F0 + 1000 — 0100 — 8000 + 830 + [Lö 0 + 680 + T:0'T — LIT — g80'T — 1830-F 0880 -+ £s80 + 880 — Eb5:0— 9980 — cT0— z99'0— 2980 — 9Cf0 + OPF0 + ölrO + 98500 + 63500 F IPP0'0 + 10000 — 60000 — £000:0 + SSc + oba0 0 £930:0 + £z60'0 — 6160'0 — ££60'0 — Tzc0'0 + 11300 + zra0 0 88:00 — 6230'0 — 17800 — 8500 — G850:0 — G850'0 — FIF0'0 + 00700 + 8c50'0 + punT ssog 81 9c 91 Oc 06 LC or 6FP 69 Pc CE Sc SP EF IF (G ST LÄG 66 GC cc 66 8I BFS OP LI FOP IT LI EIGA GiGLO6CAT 6'€I SGC 91 666 I 91 & cc EP CP 190'ET 6F SI £'0I 901 001 8L ee 09 6F 8r xLP ST xPP x£P Ragnar Furuhjelm. PS SP 6'<8T 0890 |8T TT 698'0— | T8&'0+ | 88800 + £'0 L£'0 988 616 | 8980 — | LIEOT | 98E00-+F | jade 9'0 0 OPP SI6 | LLE'0— | SOFOK | 62600+ | 'SPH OM S6TSTR Ce 6vE re ST OT LS 9'T6I ef90 180 80 629'0— | 62T'0— | 02100 — FÖRETK0R SSR SESSE KO 9:055== 206010. ali C80010 FL rrdde L'0 10 |e€83 €16 | 8E9'0 — I PETO— | PaI0:0— | 'SPH 8€ 09 EP! 80 IP IZ| EI 9c See 0980 | 9T YT | > 6880 + | 9FFO | Scr0'0—+ 60 60 |— —£06 | OS8'0+ | 9Pr0-+ | böro0'0+ L£'0 £01— -£06 | S8E'0+K | Strot | saro'o+t | uuod | 97 92 Spl L'69 <ö IT USIA)GL | «9 &'el TA90E EES ET 898:0— | ST90 + | €8S00+ ö 0 0R EEE RO G:0 i 905 | 8E0010E rade OT OT IL €88 | IL&0— | OI9O+H | 68c0:0-+K | 'SPH 91 IP 6€) €'Tl 90 05) L'6 pe &'8c +$080 | ET EI 89z0 + | OEFOT | 66800 FOA VI0R ESS Eee e0 ER Fek 9080-05 dee 6'0 6'0 |689 T1L8 | 9L&0—+ | LEr'0-+K | 96£00-+K | "PH IPL PP) STE IP 08) F6 e9 FORE etf0 | ST FI ISKOT | 19T0— | FFI0'0— 60 60 |F66 €98 | 9950 | EST'0— | 98100 — 90 <'0 |IEL 698 | Bar0—H+K | 94t0— | £9100— | uuog | ör &€ IP) 0:08 68 03 | 89 09 S'PLuI 6990 | 9T II 989:0— | 090:0-+- | 5S00:0-F å i 8'0 £'0|89 FPI8 | 959:0— | £LO'O+H | 6900:0+ 8'0 80 IPLE 018 | £e9:0— | 9F0:0-F | I800:0—+K | uuog | + 85 IP) EPP SL GL] BL IG u u S u 7 o s WW q a d ” sptod |o:Nowno) IQ so0 Pl Pm my [4 2 LEOS EON 10) å 0.5. er1eurs ,; Mouvements propres sup c& 001 ec VIL TT 9950 8120 erFO €r0 9970 8580 6T £'0 80 80 TT c'0 0'T 9 80 80 9T 80 80 LT 80 60 TT 9'0 90 YT €'0 II[G L'0 9'0 ST c'0 0'I YT 8'0 80 9I 8'0 8'0 AT 8'0 6'0 el 9'0 9'0 c9I JIE L FT 800T 856 Sc6 IST 0 — 0 [910 — CPl'0— 89T:0 + 691'0-+F 8910 + TITO + 8eT'0 + 800 + FLOTT z9T'0 + Ser'0 + 6170 pec0 + 9030 + EF 0— G9P'0-— G9F'0— sFS'0 + LP8'0+ 8p8'0 + a&8'0 + 8690 + L89'0 + £0L'0+ Scr'0 + LIFO 8EF0 + 6cf0 + £68'0 + G980 + 0590 8690 + 1790 + $0l0— LTL — 68L'0— 86£40'0 + 20800 + £080'0 + 16400 + 02900 + 01900 + 27900 + cOF0'0 + z6£0'0 + II50'0 + FOFO'0 + 04£€0'0 + LEP0'0 + 88c0':0 + L890'0 + 68500 + 87900 — 235900 — | £L90'0 -— | 'SPH :1dde 'sPH uuog :1dde "SPH uuog :1idde "SPH Ue vi SP Öfversigt af Finska Vetenskaps-Societetens Förhandlingar. Bd. £LIX: 1916—1917: "Afd.; A: N:o 23; Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. Von GUNNAR MARKLUND. Wahrscheinlich ist: Sachs der erste gewesen, der sich die Frage stellte, in welcher Lage ein orthotropes Organ den kräftigsten geotropischen Reizimpuls empfängt. Weit- läufige Experimente, um exakt zu entscheiden, wie sich die Sache verhalte, machte Sachs jedoch nicht. Seine Ansicht, dass sowohl positiv geotropische Wurzeln als negativ geotro- pische Stämme am stärksten in der Horizontallage gereizt werden, grändete er teils auf mehr oder Wweniger zufällige Beobachtungen, teils auf theoretische Spekulationen. Bald wurde aber gegen Sachs” Ansicht opponiert. Ge- stätzt auf Versuche mit in feuchter Luft wachsenden Keim- ”wurzeln von Pisum, machte Elfving (5) in einer Abhandlung vom Jahre 1880 geltend, dass orthotrope Organe am stärksten in der inversen Lage SN re gereizt werden. Eine dritte Ansicht uber die optimale geotropische Reizlage wurde in der Mitte der 1890er Jahre von C zapek (3) geäussert. Er hatte Keimwurzeln verschiedener Art und Hypokotylen von Helianthus in verschiedenen Lagen geo- tropisch gereizt und glaubte konstatieren zu können, dass die stärkste geotropische Nachwirkung bei den Objekten zum Vorschein kam, die während der Zeit der Reizung 135” von ihrer Normallage abgelenkt waren. 2 Gunnar Marklund. i (LIX Im Jahre 1905 veröffentlichte Fitting eine auf sehr umfassende Linien des Rautennetzes fiel, deren Entfernung von einander 2 mm betrug; 2) dadurch, dass die Entfernung zwischen ihrem apikalen Endpunkt und der Spitze des Coleoptilen- bildes ca. 1.s mm ausmachte. Mit Hilfe einer Lupe wurde abgelesen, bei welchen der vertikalen Linien der Skala diese Strecke die erwähnten horizontalen Linien schnitt. In dieser Weise wurde der Wert der Projektion der Strecke auf der Horizontale erhalten. Das Verhältnis zwischen dieser Projektion und der Entfernung zwischen den erwähnten horizontalen Linien ist gleich der Tangente des Winkels, den die beobachtete Strecke (die als eine gerade Linie be- trachtet wird) mit der Vertikale bildet. Da der ungekrämmte Teil der Coleoptile vertikal steht, erhält man auf diese Weise ein Mass fär die Grösse der Reaktion. Ganz exakt ist natärlich auch diese Methode nicht. Z. B. wechselt die Länge der beobachteten Strecke ein wWwenig mit dem Reaktionswinkel. Dennoch kann Wwohl kaum AN:o 23) Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. 9 bezweifelt werden, dass man in dieser Weise ein genaueres Mass fär die Grösse der Reaktion erhält als durch Arisz” Methode. Beobachtungen Wwurden mit einem Zwischenraum von nur einigen Minuten gemacht, bis das Maximum der Reak- tion passiert worden war. Dieses Maximum WwWurde also ziemlich genau bestimmt. Das Alter der Pflanzen war bei den verschiedenen Versu- chen nicht immer dasselbe. Manchmal geschah es z. B. dass Pflanzen, die schon einmal benutzt worden Wwaren, am fol- genden Tag bei einem neuen Versuche wieder verwendet Werden konnten. Bach (2) hat gezeigt, dass die Länge der Coleoptilen nicht ohne Einfluss auf ihre geotropische Reak- tionsfähigkeit ist. Weil ausserdem bei verschiedenen Gele- genheiten gesäte Sätze, trotzdem sie bei ungefähr derselben Temperatur herangewachsen waren, ein wenig verschieden zu reagieren schienen — was vielleicht auf kleinen Differen- zen in den Feuchtigkeitsverhältnissen beruhte — kann man nicht direkt alle die verschiedenen Versuche mit einander vergleichen, sondern man muss sich darauf beschränken die Reaktion der Pflanzen in den zwei Kästen zu ver- gleichen, die bei ein und demselben Versuch in verschiedenen Lagen exponiert Wwurden. Diese Pflanzen waren immer gleich alt und waren unter so gleichartigen Verhältnissen wie möglich herangewachsen. Die zwei Sätze konnten nicht ganz gleichzeitig gereizt werden; die Versuche wurden so an- geordnet, dass Kasten N:o 2 sofort am Klinostaten ange- bracht werden konnte, nachdem N:o 1 weggenommen war. Folgende Tabellen geben eine Ubersicht iber die Ver- suchsresultate. Die Temperatur ist zu Beginn der Reizung .und zur Zeit der ersten Beobachtung abgelesen worden. In Kolumne a findet man die Anzahl der Pflanzen. Kolumne v gibt den Mittelwert der maximalen Reaktionswinkel an. In Kolumne d wieder sind die Differenzen v,—vg mitgeteilt. >d be- deutet die Summe dieser Differenzen, M den Mittelwert der Differenzen, o die Standardabweichung, m den mitt- leren Fehler des Mittelwertes. 18,12—18,3" 18:20—100 18,6 —19,3? 17,49—17,8? 17570 19,12—19,6? 18,42 —18,8” 16,70—17,6? (LIX Gunnar Marklund. Tabelle I. 7 Ablenkungswinkel: för &« 90”, för 8 135”. j Reihe A: Expositionszeit 10 Minuten. : a b | 5 Temp. | a | Va Temp. | a | vB | 18,22—18,6? OR ER | 18,60—18;82 | AT I 161 +5!!Y4)»? 16,89—17,5? (ENE 16,5 —16,8? 4 19? + 2/2 16,37—16,8? TESS 16,50—1 7800 17 se ENA WES 6 | 259 17,88? 601162 +9?2 19,4? 51-202, 19;8—19,40 la ka +3 180-184 NETOT ERLIN 18,18—18, 99 Fi 0r SINA Ga 0 Pag MIN = AN DLNSTRI ED ef a kr ERS ba +3e 18.89—19,22 BAER 19:00 = 1920 0E ER +742 18,1—18,3? GRUND Ve (5 KA a BSR +22 18,32 8 | 249 18:81 8400 NES ROS +49 IEA SS BYS EE SA d WMIEERE 30 n d? o=+J|/EF—M = 2,90 [Oj m=— = + 0,69 fasar Reihe B: Expositionszeit 20 Minuten: = a SER | = SAT sot NERE BASS d Temp. a Va Temp. | a ”B | BANER 18,22—192 5 | 18/0 ETS SEN OS 18,19—18,32. 1, 5; | 25150 NESS ör BKN 19/00 91600 | 7 a 14 SA NS 17,80—18,590" [ir 4 a] 2 102 Bele 17590 1842 0 0 SAS | Nige + 5? SS 18,70—=19;82 MATENS 02 0EE Era SV ENE 171901 860 EO FREE 831 17,40—18? Tagg AFERgg "A N:o 23) Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. n = 8; Xd = 59,59; xd? =555,7509; Tabelle IT. Ablenkungswinkel: fär &« 135”, för 8 907. Reihe A: Expositionszeit: fär « 10 Minuten, fär £ etwas mehr als 7 Minuten. & É Temp. a | Va Temp. | a | B 17,12 —17,8? 5 19? 17? —17,22 | 6 Ib fr 17? —17,6? 4 18!/,? 17,5 —17,9? 4 239 18,3 —18,4” 5 225 18,42—18,7? 5 20? 199 —19,3? 1 109 18,7—19,1? 7 223 15,6 —16,2? 1 202 | 16? —16,7? 6 | Tara nr is/er FÅ 4'/;? + 2 Jan fr 3!/»? +2/2 Reihe B. Expositionszeit: för « etwas mehr als 14 Minuten, för 8 10 Minuten. [03 | B | d Temp. a | Va | Temp. | a | B 18,99 —19,4? 6 | 220 | 199 —18,9" | 6 | 230 | — 4» FESTEN SO SR RN a RME Me KI PR Ch AA Man EV 18,4—19? 5 202/,9 | ie fö 7 16172 +4? 18,8—19,3? 6 | 18!/,2 | —19,2—19,3? | 6 230 | ERA Gunnar Marklund. (LIX Tabelle ITI. Ablenkungswinkel: fär « 90”, för 8 45”. Expositionszeit: för « 10 Minuten, för 9 etwas mehr als 14 Minuten. | | — | d Temp. a Va Temp. | a fam 17,6 —17,8? 9 25? 17,8 —18,7” 8 20!/,2 +4!/)? 19,1—19,4? 9 20Mar 18,5 —19,3? 5 DT — 4/9 18,12—19,1? 6 220 17,8 —18,3? 4 23" --1? 18,89 —19,5? 5 20? 19,42 —19,5? | 1 20!/;? | — HY5 Tabelle IV. Ablenkungswinkel: för « 135”, för 8 45”. Reihe A. Expositionszeit: 10 Minuten. a d Temp. | a | Va Temp. (reg | a 17,4—17,8? | 6 240 | 17,80— 18,4? 8 260 +1" 17,5 —18,3” 9 20!/,2 17,40—17,6? | 10 239 EE 17,40—18,380 | 8 | 180 17;80==1752 1-9 FIA REA rt Aa 180 —18,49 | 9 | 202/,0 T8:30C=TS5 | 9 Kl TSYN -F20 Reihe B. Expositionszeit: 20 Minuten. a d d Temp. a | Ne Temp. a | "B 111762 | 5 2310 | 17,50—18,22 5 255 09 MR 6 290 189 —17;99 | 4 Vä + 5 PENAENS SUN ESV fa 189 —18,)20 | 6 | 269 EON 18,30—18,52 | 6 2 18,40—1992 5 1 +10? 18,8—19,2? 5 219 18,8? 4 PN Eee ere lar 199 —19,22 4 | 22 192 4 22/50 EW A N:o 23) Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. n=6; Ed = + 9,59; Ed? = + 135,750; M=22= + 1,58; o=+J|/ZE—M: = + 44499 SER Tabelle V. Ablenkungswinkel: fär « 150”, för 8 307. Reihe A. Expositionszeit: 20 Minuten. a P NA d Temp. | a | Ya Temp. | a | B Fiji 3 1 Koga OR Red IQ | 18,7 6| 16!/P +4!/, 19,22—19,8? 6 NÅN 19,6—19,8? 5 221/,0 — 59 3 GJ ES äg sa fö ELVA 18,50—19,22 | 5 | 202,0 60 IgE 1 190 18,99—19,89 I.9 | 202, —1!/,)? 19,50—19,60.- | 7 >]: 220 1960-190 | +5? Reihe B. Expositionszeit: 30 Minuten. [14 ER RER SIE RESAN EA d Temp. | a | NE Temp. a | B 19,22—19,49 | 4 | 220 19,49 —19,6? 4 | 2340 | —1Y2 13 (RN LED (RP CAO 19,22—20? RR Ret AG 3 18,50—18,60 | 8 | 184? 17,99—18,79 1-9 | 262,9 —8 19,49--19,39 i 6:—h. 28159 194092 6 27 FN HSpe18 80 TON |: 2415 | 18,60—18,99 | 9 | 241,9 09 = 0 Ssd = 1195 Sd = 77550; d M = NR = —>2,2 ; d? o=+|/E"—M= 3,2; [0 m= — = + 1,46? 14 Gunnar Marklund. (LIX Wie man sieht, sind in Tabelle I die Ergebnisse der Ver- suche zusammengestellt, bei denen die Objekte bei den Ablenkungswinkeln 90? und 135” gleich lange Zeit gereizt worden sind. Nach Czapek mässten die in der Horizontallage gereizten Pflanzen schwächer als die anderen reagieren. Bei jedem Versuche reagieren sie jedoch merkbar kräftiger. In Reihe A (Expositionszeit 10 Minuten) beträgt die Durch- schnittsdifferenz 4”,3, in Reihe B (Expositionszeit 20 Minuten) 7,4. Beide Mittelwerte sind viele Male grösser als ihre mittleren Fehler. Die Versuche geben also mit aller Sicher- heit an die Hand, dass sich Avena-Coleoptilen nach Reizung in der Horizontallage stärker krämmen als nach gleich langer Reizung in der Lage 135”. Die Versuche in Tabelle II präfen ”dieselben Neigungs- winkel hinsichtlich der Angabe Rutten-Pekelharings, dass die geotropischen Reaktionen nach einer Reizung in der Lage 135” stärker werden als nach einer Reizung in der Horizontallage, wenn die Expositionszeit mit dem Sinus der Ablenkungswinkel umgekehrt proportional ist. Aus der Tabelle ergibt sich, dass keine Spur eines solchen Unter- schieds konstatiert werden konnte. Tabelle III zeigt dasselbe hinsichtlich der Lagen 45” und JOE i; : Die Versuche, deren Ergebnisse in Tabelle IV und V zusammengestellt sind, präfen gleich grosse Winkel zu beiden Seiten der Horizontale. Auch hier ergibt sich kein wirklicher Unterschied. In Tabelle IV, Reihe B, tritt zwar eine kleine Diftferenz zugunsten der Lage 135” hervor. Man sieht jedoch, dass sie kleiner als ihr mittlerer Fehler ist. Dass diese Differenz ein reiner Zufall ist, kann man ibrigens daraus schliessen, dass die letzte Tabelle einen noch etwas grösseren Unterschied in entgegensetzter Richtung zeigt. Und dennoch machte ja Czapek geltend, dass beim Vergleiche der Reizlagen 150” und 30? die grössere Effektivität der ersteren besonders deutlich zum Vorschein komme. Man sieht somit, dass meine Experimente die Angaben Czapeks und Rutten-Pekelharings nicht bestätigen. PES eo A N:o 23) Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. FANOR Dies gilt jedenfalls fär die relativ kurzen Expositionszeiten meiner Versuche. Man könnte sich jedoch vielleicht denken, dass die optimale Reizlage eine Funktion der Länge der Expo- sitionszeit sei und dass die Angaben Czapeks doch fär den Fall Stich halten, dass die Versuchspflanzen — wie es in Czapeks Versuchen geschehen ist — sehr lange gereizt werden. Diese Annahme ist wohl a priori relativ unwahrscheinlich, aber die Versuche Czapeks verdienen doch diskutiert zu werden. Wenn man Czapeks Versuchsresultate durchsieht, be- merkt man, dass die Wurzeln, die während der Exposition in der inversen Lage fixiert gewesen sind, später auf dem Klinostaten starke Krämmungen machen. Czapek erklärt dies in der Weise, dass die Wurzelspitze sich in der zu Ver- hinderung der Krämmung Ubergeschobenen Glasröhre in eine Lage habe krämmen können, wo sie von der Schwer- kraft gereizt wird. Man fragt sich dann, wie gross die Kräm- mungen sind, die die Wurzelspitzen in den Röhren ausfähren können. In einem sehr sonderbaren Ausspruche gibt uns Czapek einen Wink daräöber. Eine Kurve, die eines seiner Experimente veranschaulicht, zeigt, dass der nach Reizung in der inversen Lage gemessene Reaktionswinkel mit dem- jenigen 'ubereinstimmt, den man nach Reizung bei dem Ablenkungswinkel 100” erhalten hat. Czapek macht dann folgende Reflexion: »So hatte vermutlich in dem därgestellten Falle vermittelst Einleitung des Geotropismus durch Nutation die Spitze eine schliessliche Neigung von 100” erhalten, welchem Winkel die erreichte Grösse der Nachwirkung 'entspricht» (3). Wenn ich ihn nicht missverstanden habe, denkt Czapek sich also, die Spitze der invers gestellten Wurzel sei imstande gewesen sich nicht weniger als 80?” zu krämmen, und ibersieht, dass sich die in der Lage 100” ge- reizte Wurzel auch hat krämmen können, wie auch dass man, wenn man nämlich von seinen Prämissen ausgeht, zwischen der Inverslage und der nach seiner Ansicht optimalen Lage sich einen Winkel denken muss, der hinsichtlich des geotro- pischen Effekts mit der Lage 100” iäbereinstimmt. Es ist ja klar, dass die Versuche Czapeks wertlos sind, wenn die Versuchsobjekte wirklich während der Exposition auch nur 16 Gunnar Marklund. (LIX annäherungsweise so grosse Krämmungen machen konnten, wie Czapek hier andeutet. ; Es war meine Absicht Experimente mit langer Exposi- tionszeit zu unternehmen, Wwobei die Versuchsobjekte — Keimwurzeln von Pisum — durch Eingipsen fixiert werden sollten. Dieser Plan scheiterte jedoch; das geotropische Perzeptionsvermögen der Wurzeln Wwurde durch das Ein- gipsen augenscheinlich abgestumpft. Ungefähr die Hälfte der gereizten Wurzeln zeigten später auf dem Klinostaten . keine deutlichen Reaktionen. Dass es sich hier wWirklich um ein geschwächtes Perzeptionsvermögen und nicht um eine Herabsetzung des Reaktionsvermögens handelt, geht daraus hervor, dass sich die Wurzeln vollkommen normal krämmen, wenn sie, von der Gipshäölle befreit, in feuchter Luft horizon- tal gestellt werden. Dabei scheint es oft gleichgältig zu sein, ob die Seite, die, während die Wurzel eingegipst war, nach un- ten gekehrt war, jetzt nach oben oder nach unten kommt; die Reaktion ist in beiden Fällen dieselbe. Zum Schlusse will ich noch Elfvings im Jahre 1880 ausgesprochene Meinung von der inversen Lage als der opti- malen geotropischen Reizlage in Kärze berähren. Zu der Zeit, da Elfving seine Versuche machte, kannte man die Erscheinung noch nicht, die jetzt unter dem Namen Auto- tropismus den Reizphysiologen wohlbekannt ist; nur Sachs hatte einmal flächtig eine hierhergehörige Beobachtung mit- geteilt. Vöchting beobachtete am Ende der 1880er Jahre, dass orthotrope Organe die Tendenz gerade zu wachsen haben. Wenn man einem solchen Organ eine Krämmung induziert und es dann auf einem Klinostaten rotieren lässt, erfolgt eine Ausgleichung der Kräimmung. Man glaubte fräher, dass eine geotropische Krämmung nicht ausgeglichen werden kann, wenn die gekrämmte Pflanze nicht durch Ro- tieren auf dem Klinostaten der richtenden Einwirkung der Schwerkraft entzogen wird. Dies hat sich aber als ein Irrtum herausgestellt. Fär Wurzeln hat Sim on (10) gezeigt, dass geotropische Krämmungen sich auch dann ausgleichen, wenn die Schwerkraft fortwährend einseitig wirkt. Ich habe einige Versuche mit in feuchter Luft wachsenden YR + fån 3 "3 EN BS 1 ns RÅ SAN vi rå å A N:o 23) Uber die optimale Reizlage orthotroper Organe. 17 Keimwurzeln von Pisum — dasselbe Objekt also, das von Elfving angewandt wurde — gemacht und dabei die Wurzeln in ziemlich kurzen Zwischenräumen abgezeichnet, so dass ich ein ziemlich detailliertes Bild vom Verlauf der Reaktion bekam. Ich habe dabei nichts beobachten können, was nicht mit Sachs” Ansicht von der optimalen geotropischen Reizlage vereinbar wäre, wenn man die autotropische Gegenreaktion und die schädliche Einwirkung, die ein längerer Aufenthalt in feuchter Luft augenscheinlich auf die Wurzeln ausäbt, beräcksichtigt. Es därfte erlaubt sein zu behaupten, dass bis jetzt keine Tatsache vorliegt, die uns verbieten wärde die Horizontallage ohne Reservation als die optimale geotropische Reizlage orthotroper Organe zu bezeichnen. Man hat somit auch keinen Grund qualitative Verschiedenheiten zwischen den geotropischen Reizen in verschiedenen Neigungslagen zu postulieren. Die vorliegende kleine Arbeit ist im botanischen Institut zu Helsingfors gemacht worden. Meinem hochverehrten Eehrer, Herrn Prof. Dr. Fredr. Elfving spreche ich meinen besten Dank aus fär das freundliche Interesse, das er meiner Arbeit entgegengebracht hat. Literaturverzeichnis. 1. Arisz, Untersuchungen tuber den Phototropismus (Rec. trav: Dot. neerlk 12): 2. Bach, Öber die Abhängigkeit der geotropischen Präsen- tations- und Reaktionszeit von verschiedenen Aus- senbedingungen (Jahrb. wiss. Bot. 44). 3: Czapek, Untersuchungen öäber Geotropismus (Jahrb. Wiss. Bot. 27). 4. Czapek, Die Wirkung verschiedener Neigungslagen auf den Geotropismus parallellotroper Organe (Jahrb. wiss. Bot: 43). 18 CM 10. Ile Gunnar Marklund. | (£IX . Elfving, Beitrag zur Kenntnis der physiologischen Ein-:- wirkung der Schwerkraft auf die Pflanzen (Act. SOC ICLIel be ben: LE ;. Fitting, Untersuchungen tuber den geotropischen Reiz- vorgang (Jahrb. wiss. Bot. 41). . Rutten-Pekelharing, Untersuchungen iber die Perzep- tion des Schwerkraftreizes (Rec. trav. bot. neerl. 7). . Sachs, Uber das Wachstum der Haupt- und Neben- wurzeln (Arb. Wärzb. 1). . Sachs, Uber Wachstum und Geotropismus aufrechter | Stämme (Flora, 1873). Simon, Untersuchungen tuber den autotropischen Aus- gleich geotropischer und mechanischer Krämmun- gen der Wurzeln (Jahrb. wiss. Bot. 51). Vöchting, Die Bewegungen der Bläten und Frächten (Bonn 1882). NEMEENNMS SAPE A AV ST Fe TES ÖFVERSIGT - AF FINSKA VETENSKAPS-SOCIETETENS FÖRHANDLINGAR LIX. 1916—1917. A. MATEMATIK OCH NATURVETENSKAPER. HELSINGFORS 1917. | , I ERT Sä