CME RE ALOE (exc ; : E. CC dC LE ECS a = CEE ee CE CX C «Cu «c «c CE ME LE, C CCo EC Ana RE aC Cete « CE: tm EC CE AA ARA AAA BRAAR = AA AS CCE X. t i: Ar Å Å A NT AAA A Eee MEE € « W CORE RAT cC CEL CO KEE ERLE EE "wies CK EK EOE MC p CET P. 4” TR uu dot ied” ÖS YER RR T TEN AREE NOVA ACTA REGIA SOCIETATIS S(TENTIARUM UPSALIENSIS. SERIE] QUART VOL. II. (WIP S AIR EXCUDIT ED. BERLING REG. ACAD. TYPOGRAPHUS. MCMVII—MOMXI. N. Die INDEX ACTORUM. InEROdUC EI! QE ET RE AT EE SvEDBERG, THE: Studien zur Lehre von den kolloiden Lósungen. 1907 ÅKERBLOM, F.: Recherches sur les courants les plus bas de l'atmosphère au-dessus dep maris. 908 PR ut co cem. JÄGERSKIÖLD, L. A.: Zur Kenntnis der Ne- matoden-Gattungen Eustrongylides und kHysipebis: 1900 a. 0 0 cone See BERGSTRAND, Osten: Recherches sur les couleurs des étoiles fixes. 1909 Kocu, J.: Dispersionsmessungen an Gasen im sichtbaren und im ultraroten Spek- unam dl Nes NOE OI ae NU S BERGSTRAND, Ö.: Sur le calcul de la ré- fraction différentielle en distance et en anclesdespositions 19099 c WESTMAN, J.: Die Verteilung der Insola- Honmnischweden NIET ÅNGSTRÖM, À. K:son: Une simple méthode pour déterminer la radiation nocturne proposée par K. Ångström. 1910 HurTKRANTZ, J. V.: The mortal remains of Emanuel Swedenborg. 1910. ... BENEDICKS, C.: Synthese du fer météo- TORE SAL ee en EEE JugL, H. O.: Studien über die Entwick- lungsgeschichte von Hippuris vulgaris. I IE En Me een DT P" Pag. I—XIX I—VII, 1—160. 385), ESS | —42. (it. 1—46. { —24. (5, I—IV, 1—98. 1—26 126 Tab. 1—3. 1—5. 1—5 iL). ER 8] INTRODUCTIO. Proximo triennio, quod post Nova Acta Societatis Scientiarum Upsaliensis (Ser. IV. Vol. Il) anno 1911 edita praeteriit, hi Socii mortui sunt. Honorarü: Adseriptus. Mortuus. MALMSTRÖM, Carolus Gustavus, Ph. Dr, a. h. Consiliarius Regis, a. h. Archivarius Regni Svecani, Academiae Svecanae Octodecimvir, Ord. St. Pol. c. m. Cr. Commendator, ete. . . . 1876. 19122 CLASON, Eduardus Claudius Hermannus, Med. Dr, Anatomiae Professor Upsaliensis emeritus, Ord. St Pol. Commendator, lt, 808 Se Us TRS TE IS, FRIES, Theodorus Magnus, Ph. et Med. Dr, Botanices Professor Upsaliensis emeritus, Ord. St. Pol. c. m. Cr. Commendator, etc., mS OG MOC USED TesESIB SO Od TETTE 1866. 1918: EKMAN, Ioannes Augustus, Th. et Ph. Dr, Ecclesiae Suiogothicae Archiepiscopus, Reg. Univ. Ups. Procancellarius, Ord. St. Pol. c. m. Cr. Commendator, À. Soc. Sc. Ups. Praeses 1906-07 . 1902. 3; Ordinarii Svecani: PETERSSON, Oscar Victor, Med. Dr, Paediatrices et Medicinae practicae Professor Upsaliensis emeritus, St. Pol. Ord. adscriptus, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1902—03 . . oen ae Persa 1800 1919 HILDEBRAND, Ioannes Olavus Ed nd Ph. Dr, a.h. Anti- quarius Regni Svecani, Academiae Svecanae Octodecimvir, Ord. Si. Pol & m. Cr, Gommiendaton CA. 56 2 6 o EUX 1913. II Adscriptus. Mortuus. ODENIUS, Maximilianus Victor, Ph. et Med. Dr, Medicinae theo- reticae et forensis Professor Lundensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendator . . wo le oe ee cire LOUE 1913. ROSEN, Petrus Gustavus Ph. De Astronomiae Professor Holmiensis amenities, Or Ir Pol Comimenckor GE o 5 s s s ce à c 1807 1914. OrdinaruW Exteri: HOOKER, Dom. losephus Dalton, Horti Botanici Kewensis gk Im. Dimseior, St, Rol, Ord. ackenjoims 2 © à à à o 6 o c o o 186 T9) BORNET, Eduardus, Medicinae Doctor, Parisiensis . . . 1891. 1911. LISTER, Iosephus de, Lib. Baro, Chirurgiae Professor Dondinensia 1884. 1012: STRASBURGER, Eduardus, Botanices Professor Bonnensis . . 1909. 1912. POINCARE, Iulius Henricus, Mathesis Professor Parisiensis, rdi St Pol. (Commendatore e NET CT UR een RSS 1912. TEISSERENC DE BORT, Philippus Leo, Observatorii meteoro- logico-dynamici Trappesensis Director, Ord. St Pol. Commendator 1907. 119133 WEBER, Henricus, Mathesis Professor Argentoratensis . . > Sos, il). LUBBOCK, Ioannes, Lib. Baro de AVEBURY, Botanicus Bites 1898. IIS HJELT, Otto Eduardus Augustus, Anatomiae pathologicae Pro- fessor emeritus Helsinglorsiensis, Ord. St. Pol. Commendator . 1907. 1913. BEAUGHET, Ludovicus, luris Professor Nanceiensis, St. Pol. Ord. adscriptus . . SVO re oh ISO 1913. WALLACE, rene Es, BolanıcussBiitannuse © à + o I 19113. MECHELIN, Leopoldus NE Stanislaus, Senatus Fennici a. h Vice-Praeses, Ord. St. Pol. Commendator . . . . . . 1908. 1914. CHUN, Carolus. Zoologiae ur Lipsiensis . . 1908. 1914. VAN TIEGHEM, Philippus, Botanices Professor et Scare nine New demiae Scientiarum Parisiensis . . Le cO 1914. KRONECKER, Hugo, Physiologiae Prolessor Bomensis - > o see dO. 1914. Hi Novi Socii adscripti sunt. Honorarius : DUNÉR, Nicolaus Christophorus, Ph. Dr, Astronomiae Professor Upsa- liensis emeritus, Ord. St. Pol Commendator et Caroli XIII Ord. ad- scriptus, etc. R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1900—01, R. Soc. Se. Ups. Secretarius 1901—13 B std Re EOS NE EOM ui ae ERR D RE Ordinarii Svecani: EKEHORN, Ioannes Gustavus, Med. Dr, Phil. Cand., Chirurgiae Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus . BRR a nO P a Wert. HILDEBRAND, Henricus Robertus Theodorus Aemilius, Phil. Di Archivarius regni Svecani, Ord. St. Pol. Commendator : à BERGSTRAND, Carolus Östen Emanuel, Phil. Dr, Astronomiae E fessor Upsaliensis AENEA I A E. CHARLIER, Carolus Vilelmus Budokan Phil. De Astromnmiae Pro- fessor Lundensis . CE ento. S PEE HULTKRANTZ, Ioannes Miele, Med. Dr, Anatomiae Professor Up- saliensis . Ordinarii Exteri: HAEBLER, Conradus, Bibliothecae Regiae Berolinensis Director . MÜLLER, Fridericus de, Medicinae internae Professor Monacensis . VAN TIEGHEM, Philippus, Botanices Professor et Secretarius Neadkemine Scientiarum Parisiensis SCOTT, Dukinfield Henricus, Regiae Societatic en ne HORSLEY, Dominus Victor Alexander Haden, ad Nosocomium Collegii Universitatis Londinensis Medicus . ZEUTHEN, Hieronymus Georgius, a. h. Mathesis Professor Beunienss GOEBEL, Carolus de, Botanices Professor Monacensis . 3 DESLANDRES, Henricus, Observatorii astrophysici MONDE CREE Dior LINDELÖF, Ernestus Leonardus, Mathesis Professor Helsingforsiensis NOORDEN, Carolus Harko de, Professor Francofurtensis : OSBORN, Henricus Fairfield, Zoologiae Professor Novo- Eboracensis DELAGE, Yves, Zoologiae, Anatomiae comparativae, Physiologiae Professor Parisiensis III Adscriptus. IGS. 1913. 1913. UGS}, 1914. 1914. TU i. Iii, 19192 1912 19102 19197 1919. 19182 MB 1913: 1913. 1914. AUGUSTISSIMUS HUIUS SOCIETATIS PATRONUS AC PRAESES ILLUSTRIS SVECORUM GOTHORUM VANDALORUMQUE REX. SOCII HONORARII PRIMARII SERENISSIMUS PRINCEPS AC DOMINUS OSCARS CAROLUS AUGUSTUS BERNADOTTE: SERENISSIMUS PRINCEPS AC DOMINUS OSCAR CAROEUS VILEEMUS SVECIAE PRINCEPS HEREDITARIUS. SERENISSIMUS PRINCEPS AC DOMINUS EUGENIUS NAPOLEO NICOLAUS SVECIAE PRINCEPS HEREDITARIUS SERENISSIMUS PRINCEPS AC DOMINUS OSCAR FRIDERICUS VILELMUS OLAVUS GUSTAVUS ADOLPHUS SVECIAE PRINCEPS SUCCESSOR. VI A. Socii Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis secundum electionis ordinem. Honorarü: SAHLIN, Carolus Yngve, Ph. et Iur. utr. Dr, Philosophiae practicae Professor Up- saliensis emeritus, Ord. St. Pol. e. m. Cr. Commendator, etc., R. Soc. Se. Ups. Praeses 1889 — 90. EHRENHEIM, Petrus Iacobus de, Iur. utr. Dr, a. h. Consiliarius Regis, Regg. Uni- versitatum Ups. et Lund. a. h. Cancellarius, Academiae Svecanae Octodecimvir, Regg. Ordd. Eques et Commendator, etc. HAMMARSKIOLD, Canutus Hjalmarus Leonardus, lur. utr. Dr, Consilii Regis Praeses, Praefecturae Upsaliensis Gubernator, Ordd. Was. et St. Pol. c. m. Cr. Commendator, ete., R. Soc. Se. Ups. Praeses 1910—11. WACHTMEISTER, Axelius Fridericus Claudii F., Comes, Ph. Dr, Rerum ex- ternarum a. h. Minister supremus, Universitatum Regni Suecani Cancellarius, Ord. St. Pol. e. m. Gr. Commendator, etc. DUNÉR, Nicolaus Christophorus, Ph. Dr, Astronomiae Professor Upsaliensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendalor et Caroli XIII Ord. adscriptus, etc. B. Soc. Sc. Ups. Praeses 1900— 01, R. Soc. Sc. Ups. Secretarius 1901—13. Ordinarii Svecani: TEGNÉR, Esaias Henricus Vilelmus, Ph. Dr, Linguarum Orientalium Professor Lundensis emeritus, Academiae Svecanae Octodecimvir, Ord. St. Pol. e. m. Cr. Commendator, ete., R. Soc. Se. Ups. Praeses 1891— 92. LUNDQUIST, Carolus Gustavus, Ph. Dr, Mechanices Professor Upsaliensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendator, R. Soc. Sc. Ups. Quaestor. HILDEBRANDSSON, Hugo Hildebrand, Ph. Dr, Meteorologiae Professor Upsaliensis emeritus, Ord. Was. Commendator, St. Pol. Ord. adscriptus, etc., R. Soc. Se. Ups. Praeses 1890—91. VII WITTROCK, Veit Brecher, Ph. Dr, Professor et Horti Botanici Holmiensis Prae- fectus? Ord. St. Pol. Commendator, etc. HAMMARSTEN, Olavus, Ph. et Med. Dr, Chemiae medicinalis et physiologicae Pro- fessor Upsaliensis emeritus, Ord. St. Pol. c. m. Cr. Commendator, R. Soc. Se. Ups. Praeses 1893— 94. FALK, Mathias, Ph. Dr, Mathesis Professor Upsaliensis emeritus, St. Pol. Ord. ad- scriptus, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1894— 95. RETZIUS, Magnus Gustavus, Ph. et Med. Dr, Histologiae a. h. Professor Holmi- ensis, Academiae Svecanae Octodecimvir, Ord. St. Pol. Commendator, etc. ANNERSTEDT, Claudius, Ph. Dr, ad Reg. Univ. Upsaliensem Bibliothecarius eme- ritus, Academiae Svecanae Octodecimvir, Regg. Ordd. a. h. Historiographus, Ord. - St. Pol. c. m. Cr. Commendator, etc., R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1895— 96. NYRÉN, Magnus, Ph. Dr, ad Observatorium Pulkovense a. h. Astronomus, St. Pol. Ord. adscriptus, etc. TULLBERG, Tycho, Ph. Dr, Zoologiae Professor Upsaliensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendator, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1899 —1900. MITTAG-LEFFLER, Gustavus, Ph. Dr. Mathesis Professor Holmiensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendator, etc. THÉEL, Ioannes Hjalmarus, Ph. Dr, Professor et Musei Zoologici Holmiensis Prae- fectus, Ord. St. Pol. Commendator. i HASSELBERG, Claudius Bernhardus, Ph. Dr, Physices Professor Holmiensis, Ord. St. Pol. Gommendator, etc. WIDMAN, Oscar, Ph. Dr, Chemiae Professor Upsaliensis, Ord. St. Pol. Commendator, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1897 — 98. SJÓGREN, Andreas Hjalmarus, Ph. Dr, Professor et Musei Mineralogici Holmiensis Praefectus, Ord. Was. Commendator, St. Pol. Ord. adscriptus, etc. HENSCHEN, Salomon Eberhardus, Med. Dr, Medicinae Professor Holmiensis eme- ritus, Ord. St. Pol. Commendator, etc. DANIELSSON, Olavus Augustus, Ph. Dr, Linguae Lilterarumque Graecarum Pro- fessor Upsaliensis, Ord. St. Pol. Commendator, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1905—06 BÄCKLUND, Albertus Victor, Ph. Dr, Physices Professor Lundensis emeritus. Ord. St. Pol. Commendator. HÓGBOM, Arvidus Gustavus, Ph. Dr, Mineralogiae et Geologiae Professor Upsa- liensis, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1903 -—04. LINROTH, Claudius Mauritius, Med. Dr, Collegii Med. a. h. Praeses, Ord. St. Pol, c. m. Cr. Commendator, Ord. Was. Commendator. ARRHENIUS, Svante Augustus, Ph. Dr, Physices Professor Holmiensis, Ord. St. Pol. Commendator. HJÄRNE, Haraldus, Ph. et Th. Dr, Historiarum Professor Upsaliensis emeritus, Academiae Svecanae Octodecimvir, Ordd. St. Pol. et Was. Commendator, etc., R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1908— 09. WIRÉN, Axelius, Ph. Dr, Zoologiae Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus, Ji. Soc. Sc. Ups. Praeses 1907— 08. VIII MONTELIUS, Gustavus Oscar Augustinus, Ph. Dr, a. h. Antiquarius Regni Sve- cani, Ord. St. Pol. Commendator, etc. GRANQVIST, Petrus Gustavus David, Ph. Dr, Physices Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus, R. Soc. Se. Ups. Praeses 1909 —10. LÓNNBERG, Axelius Ioannes Einar, Ph. Dr, Professor et Musei Zoologici Hol- miensis Praefectus, St. Pol. Ord. adscriptus. HAMMAR, loannes Augustus Haraldus, Med. Dr, Anatomiae Professor Upsa- liensis, St. Pol. Ord. adscriptus, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1911— 12. WIMAN, Andreas, Ph. Dr, Mathesis Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus, R. Soc. Sc. Ups. Praeses 1912—13. PETTERSSON, Sveno Otto, Ph. Dr, Chemiae a. h. Professor Holmiensis, Ord. St. Pol. Commendator, etc, GULLSTRAND, Allvar, Med. et Ph. Dr, Optices physiologicae et physicae Professor, Ord. St. Pol. Commendator, R. Soc. Sc. Ups. h. t. Praeses. NOREEN, Adolphus Gotthardus, Ph. Dr, Linguarum Septentrionalium Professor Upsaliensis. SCHUCK, Ioannes Henricus Aemilius, Ph. Dr, Aesthetices et Litterarum Artium- que elegantium Historiae Professor Upsaliensis, Reg. Universitatis Ups. Rector Maenificus, Ord. St. Pol. Commendator, etc. KLASON, Ioannes Petrus, Ph. Dr, Chemiae Professor Holmiensis emeritus, Ord. St. Pol. Commendator. JUEL, Ioannes Oscar, Ph. Dr, Botanices Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus. FREDHOLM, Ericus Ivarus, Ph. Dr, Physices mathematicae Professor Holmiensis, Ordd. St. Pol. et Was. adscriptus. NATHORST, Alfredus Gabriel, Ph. Dr, Professor et Musei Palaeobotanici Holmi- ensis Praefectus, Ord. St. Pol. Commendator, etc. PERSSON, Petrus, Ph. Dr, Linguae Litteraramque Latinarum Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus. LECHE, Vilelmus, Zoologiae Professor Holmiensis. MÓRNER, Carolus Thore, Comes, Med. Dr, Chemiae medicinalis et physiologicae Professor Upsaliensis, St. Pol. Ord. adscriptus. MORNER, Carolus Axelius Hampus, Comes, Med. Dr, Chemiae medicinalis et pharmaceuticae Professor Holmiensis, Instituti Reg. Carol. Medico-chirurgici Holmi- ensis Rector, Ord. St. Pol. Commendator, ete. BOETHIUS, Simon Ioannes, Ph. Dr, Eloquentiae et Politices Professor Skytteanus Upsaliensis, Ord. St. Pol. Commendator. HEDIN, Sveno Gustavus, Ph. et Med. Dr, Chemiae medicinalis et physiologicae Professor Upsaliensis, R. Soc. Se. Ups. Secretarius. OSEEN, Carolus Vilelmus, Ph. Dr, Mechanices et Physices mathematicae Professor Upsaliensis. HOLMGREN, Ericus Albertus, Ph. Dr, Mathesis Professor Upsaliensis. MURBECK, Svante Samuel, Ph. Dr, Botanices Professor Lundensis, St. Pol. Ord. adscriptus. IX EKEHORN, Ioannes Gustavus, Med. Dr, Phil. Cand., Chirurgiae Professor Upsa- liensis, St. Pol. Ord. adscriptus. HILDEBRAND, Henricus Robertus Theodorus Aemilius, Phil. Dr, Archivarius regni Svecani, Ord. St. Pol. Commendator. BERGSTRAND, Carolus Östen Emanuel, Phil Dr, Astronomiae Professor Up- saliensis. CHARLIER, Carolus Vilelmus Ludovicus, Phil. Dr, Astronomiae Professor Lun- densis. HULTKRANTZ, Ioannes Vilelmus, Med. Dr, Anatomiae Professor Upsaliensis. Ordinarii Exleri: GÜNTHER, Albertus, ad Museum Britannicum Zoologiae a. h. Praefectus. SARS, Georgius Ossian, Zoologiae Professor Christianiensis. MOHN, Henricus, Meteorologiae Professor Christianiensis emeritus, St. Pol. Ord. adscriptus. QUINCKE, Georgius, Physices Professor Heidelbergensis. BAEYER, Adolphus de, Chemiae Professor Monacensis. HANN, Iulius de, Meteorologiae Professor Vindobonensis emeritus. WIESNER, Iulius de, Botanices Professor Vindobonensis emeritus, Ord. St. Pol. Com- mendator. WIMMER, Ludovicus Franciseus Adalbertus, Linguarum Septentrionalium Pro- fessor Hauniensis. AMIRA, Carolus de, Iuris Professor Monacensis, Ord. St. Pol. Commendator. SCHWENDENER, Simon, Botanices Professor Berolinensis emeritus. BACKLUND, Ioannes nay Imp. Observatorii Astronomici Pulkovensis Director, Ord. St. Pol. e. m. Cr. Commendator. BRÓGGER, Valdemar E Geologiae et Made Professor Chri- stianiensis, Ord. St. Pol. Commendator. GROTH, Paulus de, Mineralogiae Professor Monacensis. ENGLER, Adolphus, Botanices Professor Berolinensis, Ord. St. Pol. Commendator. THOMSEN, Vilelmus Ludovicus Petrus, ad Universitatem Hauniensem Gram- maticae linguarum Indo-Europaearum comparatae Professor. RAYLEIGH, Ioannes Vilelmus de, Lib. Baro, ad Institutum Regium Britannicum Physices Professor. PICKERING, Eduardus Carolus, Astronomiae Professor Harvardensis. FISCHER, Aemilius, Chemiae Professor Berolinensis. KOCHER, Theodorus, Chirurgiae Professor Bernensis. LIEBERMANN, Carolus, Chemiae Professor Berolinensis. BOUCHARD, Carolus Iacobus, Pathologiae Professor Parisiensis. PFEFFER, Vilelmus, Botanices Professor Lipsiensis, Ord. St. Pol. Commendator. SCHWARZ, Hermannus Amandus, Mathesis Professor Berolinensis. II x DIETRICHSON, Laurentius Henricus Segelcke, Historiae Artium elegant. Pro- fessor Christianiensis, St. Pol. Ord. adscriptus. ROUX, Petrus Paulus Aemilius, Instituti Pasteur’ Parisiensis Vice-Director, Ord. St. Pol. Commendator. HOLM, Eduardus, Historiarum Professor Hauniensis. WARMING, Eugenius, Botanices Professor Hauniensis emeritus. CROOKES, Dom. Vilelmus, Chemicus Britannus. PICARD, Aemilius, Mathesis Professor Parisiensis, St. Pol. Ord. adscriptus. RUNEBERG, loannes Vilelmus, Medicinae Professor Helsingforsiensis, St. Pol. Ord. adscriptus. SCHULZE, Franciscus Eilhard, Zoologiae Professor Berolinensis. VRIES, Hugo de, Botaniees Professor Amstelodamensis. BRUGMANN, Carolus, Grammaticae Indogermanicae Professor Lipsiensis, Ord. St. Pol. Commendator. CHRISTIANSEN, Christianus, Physices Professor Hauniensis. GOWERS, Dom. Vilelmus, Nosocomii Publiei Londinensis Praefectus. DARBOUX, Ioannes Gaston, Mathesis Professor, Secretarius Academiae Scientiarum Parisiensis, Ord. St. Pol. Commendator. SIEVERS, Eduardus, Philologiae Germanicae Professor Lipsiensis. KLEIN, Felix, Mathesis Professor Gottingensis. TIGERSTEDT, Robertus Adolphus Armandus, Physiologiae Professor Helsing- forsiensis. LANG, Arnoldus, Zoologiae Professor Turicensis. KOSSEL, Albertus, Physiologiae Professor Heidelbergensis. THOMSON, Iosephus Ioannes, Physices Professor Cantabrigiensis. PAVLOW, Ivan Petrovié, Physiologiae Professor Petropolitanus. STEENSTRUP, Ioannes, Historiarum Professor Hauniensis. LORENTZ, Henricus Antonius, Physices Professor Leidensis. FROBENIUS, Georgius, Mathesis Professor Berolinensis. WALDEYER, Vilelmus, Anatomiae Professor Berolinensis, Academiae Scientiarum heg. Borussicae Secretarius. SCHAEFER, Theodoricus, Historiarum Professor Berolinensis. HILBERT, David, Mathesis Professor Gottingensis. NEF, Ioannes Udalricus, Chemiae Professor Chicagensis. PAINLEVE, Paulus, Mathesis Professor Parisiensis, St. Pol. Ord. adscriptus. TOLDT, Carolus, Anatomiae Professor Vindobonensis. NIELSEN, Yngvar, Ethnographiae Professor Christianiensis, St. Pol. Ord. adscriptus. SALKOWSKI, Ernestus, Chemiae medicinalis Professor Berolinensis. RICHET, Carolus, Physiologiae Professor Parisiensis. FLAHAULT, Carolus, Botanices Professor Montepessulanus, St. Pol. Ord. adscriptus. AUWERS, Arthurus de, Astronomiae Professor Berolinensis emeritus. SCHWALBE, Gustavus Albertus, Anatomiae Professor Argentoratensis, Ord. St. Pol. Commendator. THANE, Georgius Dancer, Anatomiae Professor Londinensis. MEYER, Eduardus, Historiae antiquae Professor Berolinensis, St. Pol. Ord. adscriptus. LIPPMAN, Gabriel, Physices Professor Parisiensis. PLANCK, Maximilianus, Physices mathematicae Professor Berolinensis. PAUL, Hermannus, Linguae litterarumque Germanicarum Professor Monacensis. OSTWALD, Vilelmus, Chemiae a. h. Professor Lipsiensis. CIAMICIAN, Iacobus, Chemiae Professor Bononiensis. HALE, Georgius E. Observatorii Astrophysici in Monte Wilsoniano siti Director. LANGLEY, Ioannes Newport, Physiologiae Professor Cantabrigiensis. RIGHI, Augustus, Physices Professor Bononiensis. HADAMARD, Iacocus, Mathesis Professor Parisiensis. RUTHERFORD, Ernestus, Physices Professor Mancuniensis. HAUSEN, Reinholdus Theodorus, Archivarius Ducatus Fennici, Ord. St. Pol. Commendator. GRIGNARD, Victor, Chemiae Professor Nanceiensis. SCHYBERGSON, Magnus Godofredus, Historiarum Professor Helsingforsiensis. SEELIGER, Hugo de, Astronomiae Professor Monacensis. BRAUN, Ferdinandus, Physices Professor Argentoratensis. SUMONS, Bernhardus, Linguae Litterarumque Germanicarum Professor Groningensis. SCHAEFER, Eduardus Albertus, Physiologiae Professor Edinburgensis. MULLER, Carolus Hermannus Gustavus, ad Observatorium astrophysicum Postampiense Observator primarius. CAMPBELL, Vilelmus Wallace, Director Observatorii Lickensis. KÜKENTHAL, Vilelmus, Zoologiae Professor Vratislavensis. STAHL, Ernestus, Botanices Professor lenensis. EHRLICH, Paulus, Instituti Therapiae experimentalis Regii Francofurtensis Director. HARNACK, Carolus Gustavus Adolphus, Bibliothecae Regiae Berolinensis Di- rector, Ord. St. Pol. Commendator. HAEBLER, Conradus, Bibliothecae Regiae Berolinensis Director. MÜLLER, Friderieus de, Medicinae internae Professor Monacensis. SCOTT, Dukinfield Henricus, Regiae Societatis Londinensis Secretarius. HORSLEY, Dominus Victor Alexander Haden, ad Nosocomium Collegii Univer- sitatis Londinensis Medicus. ZEUTHEN, Hieronymus Georgius, a. h. Mathesis Professor Hauniensis. GOEBEL, Carolus de, Botanices Professor Monacensis. DESLANDRES, Henricus, Observatorii astrophysici Meudoniensis Director. LINDELÓF, Ernestus Leonardus, Mathesis Professor Helsingforsiensis. NOORDEN, Carolus Harko de, Professor Francofurtensis. OSBORN, Henricus Fairfield, Zoologiae Professor Novo-Eboracensis. DELAGE, Yves, Zoologiae, Anatomiae comparativae, Physiologiae Professor Parisiensis. XII OFFICIA REGIAE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS SECRETARIUS SVENO GUSTAVUS HEDIN (V. supra) ELECTUS A. 1913. QUAESTOR CAROLUS GUSTAVUS LUNDQUIST (V. supra) ELECTUS A. 1883. BIBLIOTHECARIUS OTTO VILELMUS C:SON WALDE PHIL. LIC, BIBLIOTHECARIUS SECUNDARIUS, CONSTITUTUS A. 1913. XIII B. Socii Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis Lunpquist, C. G. . 1876. HILDEBRANDSSON, H. 1876. SHANK, RI Go. 1878. NvRÉN, M. ..... 1885. MrrrAG-LEFFLER,G. 1886. HassELBERG, K. B. 1890. WipMAN, ©. . 1890. NWimmeocke Vi. By IS HAMMARSTEN, ©... 1878. Rerzıus, M. G. . . 1882. PINNE: BRG, “Woo SSD Bip ESL SIS89, HENSCHEN, S. E.. . 1892. Linrotu, K. M. .. 1899. TEGNER, E. H. V.. 1876. ANNERSTEDT, C. . . 1884. DANIELSSON, O. A. 1896. loli, dat. (Gic s e UOS secundum disciplinas. Ordinarii Svecani : I. In Classe Physico-Mathematica SHOES, Je ooo» 1802 IXtasom, IP a 5 1. o LAND. BÄCKLUND, A. V. . 1897. RREDHOLM, E. l.. . 1906, HOCRONT, A. (Gua oo USO Osis, & Wei. s. MON. ARRHENIUS, S. A. . 1899. HOLMGREN, E. A. . 1910. Granavist, P. G. D. 1902. — BEnGsTRAND, C. O. E. 1913. MURMAN AGE E LE 1908. … CHARLIER, C. V. L. 1914. PETTERSSON, S. O.. 1904. II. In Classe Medica et Historiae Naturalis WAIREINSUAW NU" 1901. Morner, C. Ta... 1908; LÖNNBERG, A. J. E, 1902. MÖRNER, K. A. H. 1908. JEUNE, do AG Jab s NO. - ISP, [eh (Gu e so 5 1909. GULLSTRAND, A... 1904. MURBEcK, S. S. . . 1911. June, El, ©, oc cv LOU. lom, d. Ch . . JUS. NATHORST, A. G. . 1907. HutrKrantz, J. V. 1914. JÉECEE Nor tats T 1908. III. In Classe Historico- Archaeologica. MowrELIUS, G. O. A. 1901. — Bo£rHIvs, S. J. . . 1909. Noreen, A. G.. . . 1904. HILDEBRAND, H. R. SCHÜCK, J. El. BE. . 1905: A Niel Oy oe n. 1913. Persson, P. ... . 1908. Ordinarii Exteri: I. In Classe ; Physico-Mathematica NTOHN Ib s 5 s ce c 1879. CHRISTIANSEN, CHR. 1899. Ele, Ch 18S s s ss JST. Encres, (Ch so sv J 09. IDAmBOUX, Eso oo 1900 EESEUTGIEDDSAC oo. oo UMS, BARMER FAR d: NOV, Kus JB, 5 000 € 19017 FPERDANARD JP O0SE FANN dis anette 1881. THomson, J. J.. . . 1901. — RwrHERFORD, E. . . 1908. BACKLUND, J. O. . 1888. lbormonays, Jel, A, 02 GRIGNARD, V. ... 1909. BROGGER, Vo Cu. 2 S89) EROBENIUSICCSTS 21902 ES SEEPIGERIEUS RS EE 1909. GROTTES 1889 MESE BE RE ID, 25 5 IB BRAUN, lüno nos no 1910. Rates di. Woo s Neil Js dj, Ws oo . 5. MN JAiübusS Ge ..... 1910. PICKERING, E. C. . 1892. JEAnSSNAIS, JE. usu s 1903. CAMPBELL, V.. W. . 1911. BiIscmerR Wo, 5 oo 0 NOOR, - ANDRIS Ao. 5 s 6 o 1905. ZEUTHEN, H. G. . . 1912. LIEBERMANN, C. .. 1894. LrPPMAN, G. .. .. 1906. DESLANDRES, H. . . 1918. SCHWARZ, H. A... 1895. MANOR, IMD 5 0 oc 1906. — Linpprom, EL %, 219%: ÜROORES, V. . ... legis, Osman, Wo... . 10% KON, I, 5 5 a a 0 isis}, CTANHOAN, Joo sc o IGT. II. In Classe Medica et Historiae Naturalis GÜNTHER, A..... 1873. Gowars, Vo >... 19005) S CE/AEEER I E) Ase Ons Sains, Gh OL. 5 6 0 0 1875. TIGERSTEDT, R. AA 1901. ^ KÜKkENTHAL, W. . 1910. WAESNER he S NE 1133 o IUAWE, As 2% 6 6 6 5 WOM, Sawai, I. 5 5 © 0 > a 1911. SCHWENDENER, S. . 1888. — KossEb, A...... DON, ERIC Jeo po oe ON. IINETDNR, Als 5 000: 1889 =RAviows dees 0 ov NOD Mites MER oc oc NOLL ROCHER WAL TRE 1894 MAD, Mo. s VD Soom ID, 1... . AOI. BOUCHARD, C. ... 1894, Above, (Oo. 6 o ese 1903. Horscey, V. A. H. 1912. PREREER, Wo 5 4 8947 SATZEONWISET NE 5 5 5 GO CEl@inisno, RP E EIS Roux, JP, JE. 1 © à fS Aner, Cle s 00 0 1904. Noorpren, K. H.. . 1913. WARMING, ETS 9/0 — ETAHAUET Cll 905s FÖSBORN Ew HR RERO RUNEBERG J. Ve. . 18985 3 5 CEWAT BIE 9-919052 DET AGE Yen ae 1914. SCHULTZE, FR. B. . 1898. -THANE, G- JD > . 1906. Virnins apr). TS OS TAN GLEN I AN 209: III. In Classe Historico-Archaeologica Winner, JD 1 oc 5 JEU. Sams, 1 à 0 © oo 1901. ScHYBERGSoN,M.G. 1909. AMP ANS RETENUS 18587. STEENSRRUE, J... = 1902) EAusnn, CR Me ooo Jl HOMSENISV lu, (R289) S CEEES RI e002 STONES > EINE 1910. DrgTRICHSON,L.H.S. 1895. ^ NrEEsEN, Y. .... 1904. HARNACE, A..... iyi. THOME, 85-5 ss s vs MIND Anpasie, RE 1906. ÉD BDER, Kur 1911. IBIRUGNIANIN, 15 s 5 o de. ONU, JEL, 55552 1906. XV Academiae et Societates, cum quibus Acta Regiae Societatis Scientiarum Upsaliensis communicantur. Göteborg . . . K. Vetenskaps- och Vitter- hetssamhället. Linköping . Stiftsbiblioteket. int ERR K. Fysiografiska Sällskapet. Stockholm . K. Svenska Vetenskapsaka- demien. > K. Vitterhets-, Historie- och Antikvitetsakademien. > Sveriges geologiska under- sökning. Aberdeen... - . - University library. Adelondern 222: R. Society of South Au- stralia. AGU, 6 aa E Societas scientiarum natu- ralium croatica. Albuquerque, N. Mex. University library. Amiens . . .. Académie des sciences, des lettres et des arts. » Société Linnéenne du nord de la France. Amsterdam. . . . Kon. Akademie van weten- schappen. » Kon. Zoologisch genoot- schap (Natura artis ma- gistra). Bamberg . .. . . Remeis-Sternwarte. Bangkok Barcelona Siam society. . R. Academia de ciencias y artes. Batavia, Java . . Magnetical and meteorolo- gical observatory. Museum. Bergen Bergen . 6 Berkeley, Cal. . Berlin . . Bologna Bordeaux Boston, Mass. . . » Braunschweig Bremen BREST Brooklyn, N.Y. . JEN. S o3 a o » Bruxelles . Bernische . Meteorologisk Station. . University library. . EK, Peu Akademie der Wissenschaften. Gesellschaft der Freunde. naturforschen- Physikalische Gesellschaft. K. Zoologisches Museum. Physikalisch-technische Reichsanstalt. naturforschende Gesellschaft. Allgemeine schweizerische Gesellschaft für die ge- sammten Naturwissen- schaften. R. Accademia delle scienze. . Société des sciences phy- siques et naturelles. American academy of arts and sciences. Society of natural history. . Verein für Naturwissenschaft. Naturwissenschaftlicher Ver- ein. Schlesische Gesellschaft für vaterländische Cultur. Society of natural sciences. . Mährisches Landesmuseum. Naturforschender Verein. . Académie R. des sciences, des lettres et des beaux- arts. » Observatoire Royal de Belgique. XVI Jümruallago s o ec » Budapest. . . .. Buenos Aires , 7 Buffalo, N.Y... Buitenzorg, Java . CHER 5 6 0 Calcutta Cambridge . . » Cambridge, Mass. Charkow . Cherbourg Chicago, Ill. . . » » Cincinnati, Ohio . Colombo, Ceylon . Columbia, Mo.. . Concarneau Cordoba, Arg. . . Davenport, Towa . De Bilt Dublin Diirkheim En? Société R. de botanique. Société entomologique de Belgique. Société R. zoologique et ma- lacologique de Belgique. Kir. Magy. természettudo- mányi tarsulat. . Sociedad quimica argentina. Society of natural sciences. Department van landbouw. . Société Linnéenne de Nor- mandie. . Indian association for the cultivation of science. . Observatory. Philosophical society. Museum of comparative zoology. . Société des naturalistes de l'université Impériale. . Société nationale des scien- ces naturelles. . Chicago academy ofsciences. John Crerar library. Field history. Lloyd library. Museum. museum of natural University of Missouri. . Laboratoire de zoologie et de physiologie maritimes. Academia national de ci- encias. Academy of natural sciences. Nederlandsch meteo- rologisch institut. Bibliotheek der Hoogeschool. technische . Académie des sciences, arts et belles-lettres. R. Irish academy. . Naturwissenschaftlicher Ver- ein »Pollichia». Edinburgh ... . » Frankfurt a. M. . Frankfurt a. d. O. Genève . . . Genova Giessen. . . Granville, Ohio . Greenwich . . . . Greifswald... . Göttingen .... . Oberhessische R. Observatory. Botanical society. Geological society. Mathematical society. R. Physical society. Royal society. Senckenbergische naturfor- schende Gesellschaft. Naturwissenschaftlicher Ver- ein. . Société de physique et d’hi- stoire naturelle. . Museo civico di storia na- turale. : Musei di zoologia e ana- tomia comparata della R. Università. Gesellschaft für Natur- und Heilkunde. Denison scientific associa- tion. R. Observatory. Naturwissenschaftlicher Ver- ein von Neu- Vorpommern und Rügen. K. Gesellschaft der Wissen- schaften. Jen EP a 5 o sc Nova Scotian institute of science, Tes s 0 0 à . K. Leopold. Carol. Aka- demie der Naturforscher. > Naturforschende Gesellschaft. Hamburg... . . » Hannover .... Harlem » Heidelberg . . . Helsingfors. . . Mathematische Gesellschaft. Verein für naturwissenschaft- liche Unterhaltung. Provinzial-Museum. Musée Teyler. Hollandsche der wetenschappen. maatschappij . Naturhistorisch-medicinicher Verein. Academia scientiarum fennica. » Finska vetenskaps-societeten. XVII Helsingfors . Societas pro fauna et flora| London. . . . . . British association for the fennica. ' advancement of sciences. Innsbruck . Naturwissenschaftlich-medi- » Mathematical association. zinischer Verein. » R. Institution of great Bri- Jthaca, N.Y.. . . Physical review. tain, Jassy .. . . . . . Université. » Brtish Museum (Natural Jena... . . . . Medicinisch-naturwissen- history). schaftliche Gesellschaft. » R. Astronomical society. Jurjew (= Dorpat) Meteorologisches Observa- > Linnean society. torium. » London mathematical society. » Naturforscher-Gesellschaft. » R. Microscopical Society. » Observatoire Impérial. ‘ » Physical society of London. Kassen 3: Verein für Naturkunde. » Royal society. LTD ca e SN . R. Botanical gardens. » Zoological society. LEGS See eee K. Sternwarte. Luxembourg . . . Institut Grand-Ducal de Kiew 6 . Université Imp. de St. Wla- Luxembourg. dimir. yon ms a5) SER Académie des sciences, bel- Kjöbenhavn. . . Carlsberg Laboratoriet. K. Danske Videnskabernes les-lettres et arts. Société d'agriculture, scien- » » Selskab. ces et industrie. » K. Nordiske Oldskrift-Sel-| >» Société Linnéenne. skab. Madison, Wis.. . Wisconsin academy of sci- » Naturhistorisk Forening. ences, arts and letters. » Universitets Bibliotheket. Madrid. . . . . . R. Academia de ciencias Krakau . Académie des sciences. exactas fisicas y naturales. Kristiania . . . » » Kyoto, Japan Königsberg... . Universitets- Bibliotheket. Observatorium. Videnskaps-Selskapet. - College of science. K. Physikalisch-ókonomische Magdeburg . . Manchester... . Marseille... . . . Museum Natur- und Heimatkunde. für . Literary and philosophical society. . Faculté des sciences. Gesellschaft. WIESE o s so Accademia Peloritana. La Plata . . Musée de la Plata. WEBI 5 oo 6 0 Instituto geolog. de Mexico. Lausanne . Société Vaudoise des scien- | Milano... .. R. Instituto Lombardo di ces naturelles. Scienze e lettere. Leiden . . . . . . Rijksherbarium. Modena . R. Accademia di scienze, lettere ed arti. » Rijksmuseum van natuurlijke historie. Montevideo, Urug. Museo nacional. Deipeig o S TONS Fürstl. Jablonowski'sche Ge- | Montpellier. . . . Académie des sciences et sellschaft. lettres. » K. Sächsische Gesellschaft | Moskwa . Société Imp. des naturalistes. der Wissenschaften. Mount Hamilton, Cal. Lick observatory. JUPE ERR Liverpool. . . . . . . K. Bayerische Akademie der Wissenschaften. . Société R. des sciences. München . . - Biological society. III XVIIT NO CU E. Napoli. . » New- Haven, Conn. New-York » E Osnabrück . . Ottawa, Canada . Palermo . » Parà, Bras. Paris Y » » » >. » » » Société des sciences natu- relles. R. Accademia delle scienze. Museo zoologico della R. Università. Connecticut academy of sci- ences. Academy of sciences. American geographical so- ciety. Naturwissenschaftlicher Ver- ein. Geological survey of Canada. Circolo matematico. Società di scienze naturali ed economiche. Museu Goeldi. Académie des sciences. Bibliothéque Sainte Gene- vieve. Ecole polytechnique. Musée Guimet. Muséum d'histoire naturelle. Observatoire astronomique Société mathématique de France. Société francaise de phy- sique. Peradeniya, Ceylon. R. Botanic gardens. Philadelphia, Pa. . » 1090 5 58 » Plymouth . Portici . Porto . Potsdam Academy of natural sciences. American philosophical so- ciety. R. Scuola normale superiore. Società Toscana di scienze naturali. Marine biological association of the United Kingdom. Laboratorio di zoologia ge- nerale e agraria della R. Scuola super. d'agricoltura. Academia polytechnica. K. Preuss. geodätisches In- stitut. Potsdam .:. . . . Astrophysikalisches Obser- vatorium. . Naturw.-medizin. Verein für Bóhmen, »Lotos». . Verein für Naturkunde. LEER S à sc ES DUT OR Pulkowa . . . . . Observatoire Imperial. Regensburg. . . . K. Bayerische botanische Gesellschaft. Riode Janeiro, Bras. . Museo nacional. Rock Island, Ill. . Denkmann memorial library, Augustana college. R. Accademia dei Lincei. > Societa Italiana per il pro- JO. s ocn ¢ gresso delle scienze. Rostock. . . . . Naturforschende Gesellschaft. Saint Louis, Mo. Academy of science. Salem, Mass. San Francisco, Cal. California academy of Sci- . Essex institute. ences S:t Petersburg . . Académie Imp. des sciences. » K. Botanischer Garten. » Observatoire physique cen- tral Nicolas. » Russ. physikalisch-chemische Geseilschaft. Santiago, Chile . Instituto central meteoro- lögico y geofisico. » Museo nacional. Sarawak, Borneo. Museum. Sendai, Japan . Strassburg . . . . Tôhoku Imp. university. K. Universitäts-Sternwarte. Stuttgart. . . . . Verein für vaterländische Naturkunde in Württem- berg. Sydney . . R. Society of New South Wales. Taihoku, Formosa. Bureau of productive in- dustry. | Tokio, Japan. . . College of science, Imp. university. » Mathematico-physical society. >. - Zoological- society. Torino . . . . . . R. Accademia. delle scienze. Toulouse TURIS Eee Trondhjem . . . . Utrecht Verona Washington, DC. » » Museo di zoologia ed ana- tomia comparata della R. Università. Faculté des sciences. . Museum. K. Norske Videnskabers Selskab. Verein für Kunst und Al- terthum. Physiologisch laboratorium. Museo civico. U. S. Weather bureau. U. S. Department of agri- culture. Carnegie institution. Smithsonian institution. U. S. Naval observatory. U. S. Chief signal officer. U. S. Coast and geodetic survey. Upsaliae, d. 10 m. Aug. a. MCMXIV. p >23 » » Wiesbaden . . .. LAU © 2 0 6 e XIX Washington, DC. U. S. Geological survey. Wien K. k. Akademie der Wis- senschaften. K. k. Zoologisch-botanische Gesellschaft. K. k. Gradmessungsbureau. K. k. Naturhistorisches Hof- museum. K. k. Geologische Reichs- anstalt. K. k. Sternwarte. Verein zur Verbreitung na- turwissenschaftlicher Kent- nisse. Monatshefte für Mathematik und Physik. Verein für Naturkunde in Nassau. Naturforschende Gesellschaft. NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. Ser, HW. VOIE @ Ns i. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN VON THE SVEDBERG MIT DREI TAFELN. (Der KÖNIGL. SOCIETÄT DER WissENSCHAFTEN zu UPSALA MITGETEILT AM 19. SEPT. 1907). UPSALA 1907 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV, BERLING, 1. I. II. Lo 9 e. IN EPAIESE Die elektrische Kolloidsynthese 1. Allgemeines und Geschichtliches über die Methoden zur Herstellung kolloider Lósungen der Elemente Das neue elektrische Zerstäubungsverfahren zur HESS kolloider Lósungen . Die Sole der Elemente und einiger a Stabilitatsbedingungen ile 9 a. 3. Literaturverzeichnis Dissoziierende Dispersionsmittel Nicht dissoziierende Dispersionsmittel Die Eigenbewegung der Teilchen in kolloiden Lósungen wo — Es Literaturverzeichnis Geschichtliches 3 oe a eee Bestimmungen der Bewegungskonstanten . Bestátigung der kinetischen Theorie Seite 87 104 Or OV (0%) co RO b9 Ma [E qm qme mea Be or Ou VORWORT. Nachstehende Ausführungen enthalten eine Zusammenfassung meiner bisherigen Arbeiten über die Herstellung kolloider Lósungen, deren Stabilität und die in ihnen auftretenden Eigenbewegungen. Teil- weise wurden erstere bereits in verschiedenen deutschen Zeitschrif- ten sowie in Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. Arkiv f. Kemi, Mineralogi och Geologi veróffentlicht. Zu den bis jetzt nicht veróffentlichten Teilen gehören die Kapitel über die Bestimmung der Reinheit der auf elektri- schem Wege bereiteten Kolloide, über die Verwendung von grossen Kapazitüten, über das Verhalten der Alkalimetalle bei extrem niedri- gen Temperaturen, über Stabilitätsbedingungen, über die Unabhängig- keit der Eigenbewegung von den elektrischen Ladungen der Teilchen u. S. W. Im übrigen habe ich durch nicht allzu knappe geschichtliche Übersichten versucht, die Entstehung und Entwicklung der behandelten Probleme und theoretischen Anschauungen zu beleuchten. Dabei war ich nieht so sehr bestrebt, vergleichende Wertsätze der verschiedenen Ansichten zu geben, sondern habe vielmehr dieselben in grosser Aus- dehnung in der Form hervortreten lassen, in welcher sie ursprüng- lich ausgesprochen wurden, um auf diese Weise ein möglichst klares Bild der verschiedenen Entwicklungsperioden zustande zu bringen. Dieses Ziel habe ich auch dadurch zu erreichen geglaubt, dass ich mich oft direkter Zitate bediente. Hinsichtlich Orthographie und Terminologie habe ich mich im allgemeinen den seitens des Chemischen Centralblatt's im Einklang mit der vom »Verein Deutscher Ingenieure» herausgegebenen »Rechtschrei- bung der naturwissenschaftlichen und technischen Fremdwörter, Berlin — Schöneberg 1907» verwendeten Formen angeschlossen; ebenso bezüg- lich der Abkürzungen im Literaturhinweis, welche genügend vollständig VI Tug SvEDBERG, wiedergegeben sind, so dass mir irgend welche besondere Erklärung überflüssig zu sein scheint. Für die Terminologie der speziellen Kolloid- chemie habe ich die kürzlich von WOLFGANG Osrwarp (Zeitschr. f. Chem. u. Industr. der Kolloide 1, 291—300; 331—41 [1907]) vorge- schlagenen und in Zeitschr. f. Chem. u. Industr. der Kolloide nunmehr üblichen Bezeichnungen versuchsweise verwendet. Die wichtigsten dieser Synonymen sind: kolloid (adj.) — kolloidal disperse Systeme = Kolloide, Suspensionen, Emulsionen, Scháume etc. Dispersionsmittel = Lósungsmittel, Medium ete. disperse Phase = kolloidale Substanz, suspendierte Teilchen etc. Auf eine vollstündige bibliographische Zusammenstellung habe ich verzichtet, da wir schon in ARTHUR Mürrers Bibliographie der Kol- loide (Z. f. anorg. Chem. 59, 121 [1904)] und W. R. Wurrsey and J. E. Oper, Index to the literature of colloids ein recht vollständiges allgemeines Literaturverzeichnis besitzen und übrigens eine laufende klassifizierende bibliographie durch die Zeitschr. f. Chem. u. Industr. der Kolloide schon ins Leben gerufen ist. Die experimentellen Untersuchungen wurden hauptsiichlich in dem neuen vorzüglich eingerichteten Laboratorium des hiesigen Instituts für allgemeine Chemie ausgeführt. Dabei fühle ich mich verpflichtet, dem Direktor dieses Instituts, Herrn Professor Dr. O. WrpMaN, für das grosse Wohlwollen und das weitgehende Entgegenkommen, das er mir sowohl unter der tügliehen Arbeit als auch ganz besonders beim Einkauf von Instrumenten und Materialien für meine Untersuchungen bewiesen hat, meinen ergebensten Dank auszusprechen. Auch Herrn Privatdozent C. BENEDICKS bin ich für vielseitige Unterstützung mit Rat und Tat ganz besonders verbunden. Einige Instrumentkonstanten habe ich in dem Laboratorium des hiesigen Physikalischen Instituts bestimmt; sowohl für die gute Unter- stützung, die mir dabei zu Teil geworden ist, als auch für viele wert- volle Ratschlage móchte ich dem Direktor des Instituts, Herrn Professor [NK ÅNGSTRÖM, sowie Herrn Professor Dr. G. GRANQVIST auch an dieser Stelle besonders danken. Herrn Professor Dr. Hs. ÖHrvALL, Direktor des Physiologischen Instituts, und Herrn Laborator Dr. G. förenar bringe ich fär die leih- weise Überlassung von Instrumenten meinen besten Dank dar. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. VIL Ausserdem habe ich für diese Untersuchungen Unterstützung von der Universität Upsala aus dem Svanpere’schen Fond, von Kungl. Svenska Vetenskaps-Akademien durch Erteilung des ScuggLE-Preises im Januar 1907 sowie von Upsala Naturvetenskapliga Studentsallskap durch Erteilung eines der Linnéstipendien für 1907 erhalten. Diesen sowie allen übrigen Personen und Instituten, die mir in der einen oder anderen Weise behülflich waren, spreche ich hiermit meinen aufrichtigsten Dank aus. Chemisches Institut, Upsala im Sept. 1907. The Svedberg. DIE ELEKTRISCHE KOLLOIDSYNTHESE. Allgemeines und Geschichtliches über die Methoden zur Herstellung kolloider Lósungen der Elemente. Kolloide Lósungen der Elemente kommen in der Natur nicht vor. Während zahlreiche Suspensionskolloide anorganischer Verbindungen — Kieselsáure, Eisenhydroxyd, Silikate ete. — einen Bestandteil des Wassers von Quellen und Strömen ausmachen und fast die ganze or- ganisierte Welt aus Emulsionskolloiden und Substanzen kolloider Ab- kunft aufgebaut ist, scheinen die allereinfachsten der flüssig-festen dispersen Systeme, die kolloiden Lósungen der Elemente, erst durch Tütigkeit menschlichen Kombinationsvermógens und menschlicher Ex- perimentierkunst realisiert! und in den Kreis der wissenschaftlich stu- dierten Erscheinungen hineingezogen worden zu sein. Den ersten Repräsentant eines später als kolloide Lüsung eines Elements erkannten Körpers haben wir in dem von Cassius aus Leiden 1683 entdeckten und nach ihm benannten Cassıus’schen Purpur ken- nen gelernt. Diese interessante Substanz, deren wahre Natur bis zur späteren Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts verborgen blieb, enthält zwei disperse Phasen: metallisches Gold und Zinnsáure und ist also ! In den Quellen vulkanischer Gegenden ist das Auftreten kolloiden Schwefels nicht ausgeschlossen, das Auffinden diesbezüglicher Notizen ist mir jedoch nicht gelungen. Ebenso ist es vielleicht möglich, dass kleine Mengen kolloider Lösungen der gediegen in der Natur vorkommenden Edelmetalle durch elektrische Zerstäubung infolge von Blitzschlägen ganz zufällig haben entstehen können — jedenfalls müssen sie durch Wirkung von Elektrolyten fast augenblicklich koaguliert worden sein. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. H. N. I. Imp. ?°/ıo 1907. 1 2 THE SVEDBERG, nicht zu den reinen kolloiden Lósungen der Elemente zu zählen. Ein später als kolloides Silber erkanntes Präparat hat WónrER! 1839 in den Händen gehabt, aber die erste reine und in ihren Eigenschaften recht verstandene kolloide Lösung eines Elements wurde von MicHEL FARADAY” 1857 dargestellt — das Hydrosol des Goldes. VANINO und TREUBERT* wiesen 1899 nach, dass ein 1885 von R. SCHNEIDER” dargestelltes »zinnsaures Wismutoxydul» wahrscheinlich . kolloides Wismut enthalte, CLEMENS WINKLER hatte schon 1885 kol- loides Platin gewonnen und LoTrrERMOsER? stellte 1898—99 kolloides Quecksilber, Wismut und Kupfer her. Die kolloide Lósung des Wolf rams wurde 1885 von Hans ScHuLzE® beobachtet, der auch das kol- lode Selen? entdeckte. Es wurden später die Platinmetalle Palla- dium, Rhodium und Iridium durch LorrerMoser* untersucht, und end- lich gelang es BnEDIG? durch elektrische Kathodenzerstäubung eine hóchst elegante Methode zu finden, die besonders reine kolloide Ló- sungen der Edelmetalle herzustellen und an der positiven Seite bis zum Kadmium vorzudringen ermöglichte. Spätere Versuche von Brepie!, BILLITzZER!! EHRENHAFT!? und DEGEN, kolloide Lösungen der positiveren Metalle (z. B. Fe, Ni, Co, Al, Zn, Mg) zu bereiten, fielen recht ungünstig aus. Schliesslich ge- lang es mir!* 1905, kolloide Lösungen eines beliebigen Metalls durch eine neue elektrische Zerstäubungsmethode herzustellen und — was mir von besonderem Interesse erscheint — sogar die Alkalimetalle bis zum allerpositivsten Element der Natur, dem Cæsium, in das Gebiet der kolloiden Lósungen hineinzuziehen. U Liebigs Ann. 30,1 (1839). Ann. der Physik [2], 101, 313 (1857). 3 Ber. Dtsch chem. Ges. 32, 1072 (1899). * Ann. der Physik [2], 88, 45 (1853). 5 Journ. pr. Chem. [2], 57, 484 (1898); 59, 489 (1899). $ Journ. pr. Chem. [2] 32, 390—407 (1885). Journ. pr. Chem. 1. c. 5 Anorganische Colloide, Samml. chem. u. chem.-techn. Vortrüge 1901, p. 34. ? Zeitschr. angew. Chem. 1898, 951; Z. physik. Ch. 32, 127 (1902). 10 Anorganische Fermente, Leipzig 1901. 1 Ber. Dtsch. chem. Ges. 39, 1929—35 (1902). ' Anz. der Wiener Akad. 39, 241—43 (1902). 15 Beiträge zur Kenntnis kolloidaler Metalllósungen, Dissert. Greifswald 1903. 14 Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 3616 (1905); 39, 1705 (1906); Arkiv f. Kemi etc. utg. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. B. 2. Nir 17 u. 21 (1905 —06). co STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. B Die wichtigsten Methoden zur Herstellung kolloider Lósungen der Elemente kónnen je nach der Beschaffenheit des Ausgangsmate- rials und der Natur der kolloidbildenden Reaktion in zwei grosse Grup- pen eingeteilt werden: I. Kondensationsmethoden. Il. Dispersionsmethoden. Im ersteren Falle geht man von einem iondispersen System aus und leitet durch geeignete Operationen eine unvollständige Kondensa- tionsreaktion ein, im letzteren verwendet man dichtere Aggregate (feine Pulver, Schwammbildungen, Metallstückchen) und sucht durch ver- schiedene Mittel, eine Lockerung des Molekülverbandes zu bewirken. Die Kondensationsmethoden. Naeh den Methoden dieser Gruppe kónnen mit Vorteil (wenn es nicht auf sehr grosse Reinheit ankommt) die kolloiden Lósungen der Edelmetalle Gold, Silber, der Platinmetalle und des Quecksilbers sowie diejenigen von Kupfer, Wismut, Tellur, Selen und Schwefel herge- stellt werden. Es kommt dabei im allgemeinen die wässerige Lósung eines Salzes zur Verwendung, die das Element als positives Ion enthalt (Au, Pt, Ag, Hg, Cu, Bi), nur ausnahmsweise benutzt man solehe, wo das Element als Bestandteil des negativen Ions vorkommt (Te, Se, 5). Die Kondensation wird bei den meisten Methoden durch Zufü- gung eines Reduktionsmittels hervorgebracht. Als solche kónnen Sub- stanzen sehr verschiedener Natur dienen, und es giebt jetzt wohl kaum ein einziges bekannteres, reduzierend wirkendes Prüparat in der gan- zen anorganischen und organischen Chemie, das nicht für derartige Zwecke geprüft worden ist. Trotz dieser scheinbaren Freiheit in der Wahl von Reduktionsmitteln ist es jedoch für die Eigenschaften wie Stabilität, Teilehengrósse, Farbe ete. der gebildeten kolloiden Lósung keineswegs gleichgültig, ob man diese oder jene Metalllósung mit dem einen oder anderen Reduktionsmittel behandelt. Um eine Übersicht der bisher erreichten Resultate vor Augen führen zu kónnen, habe ich in nachstehender Tab. I die wichtigsten Reduktionsmittel in ihrer Verwendung zur Herstellung kolloider Lésun- gen der Elemente zusammengestellt. THE SvEDBERG, Tab. I. Reduktionsmittel Element Wasserstoff Au Vanino, Ber. Dich. chem. Ges. 38, 463 (1905); » Ag RAUTENBERG, Liebigs Ann. 114, 119 (1860); » » MurHMANN, Ber. Dtsch. chem. Ges. 20, 983 (1887); Phosphor Au FARADAY, Phil. Trans. I 145 (1857); Phil. Mag. [4], 14, 401, 512, (1857); J. B. 1857, 258; Ann. Phys. [2] 101, 316 (1857); xe tpe CIE » ZSIGMONDY, Zur Erkenntnis der Kolloide, Jena (1905); Kohlenoxyd » Donau, Monatsh. f. Ch. 26, 525 (1905); Schwefeldioxyd Se SCHULZE, J. pr. Ch. [2] 32, 390 (1885); CHOLODNY, Journ. Russ. phys.-chem. Ges. 38 [2] 129 (1906); Schwefelwasserstoff S SOBRERO e. SELMI, Anm. de Chim. et de Phys. 3, 210 (1850); » D STINGL u. MORAWSKY, J. f. pr. Ch. [2], 20, 76 (1879); F'errosulfat . Ag Carey LEA, Sill. Am. Journ. [3] 37, 476, (1889); St klorid Hg en Wi — |Lorrenmossr, J. pr. Ch. [2] 57, 484, (1898); Stannonitrat Cu | » J. pr. Ch. [2] 59, 489 (1899); » A AG qi Bi VANINO, Pharm. Centr.-H. 40, 276 (1899); Antimoniten, Arseniten . Ag | Pıruıtz, Z. f. analyt. Ch. 21, 27 und 496 (1882), Natriumhypofosfat Au CAREY LEA, Sil. Am. Journ. [4] 3, 64 (1897); Z. f anorg. Ch. 13, 447 (1897); Formaldehyd . Au | ZSIGMONDY, Z. f. Elektroch. 4, 546 (1898); » : Ag KüsPERT, Ber. Dtsch. chem. Ges. 35, 2815 (1902); Au Pt Akrolein Pd If CASTORO, Z. f. anorg. Ch. 47, 126 (1904); Os | Ru Acetylen u. Äthyläther . Au BLAKE, Sill. Am. Journ. [4] 16, 381. Bintz u. GEIBEL, Nachr. K. Ges. Wiss. Göttingen 1904, 300; 1906, 141—56. Methylalkohol . » Vanino, Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 463 (1905); A thylalkohol » » » » » » » » à Allylalkohol » CASTORO, Z. f. anorg. Ch. 41, 126 (1904); Hydrazinhydrat Au GUTBIER, Z. f. anorg. Ch. 31, 448 (1902); » Ag | » u. HorwEIR, Z. f. anorg. Ch. 45, 77 (1905); » Pt | » Pd | » » J. pr. Ch. [2] 71, 358 (1905); » Ir » PE Os) > » J. pr. Ch. [3] 71, 452 (1905); » iu » Hg | > > > 2. f. anorg. Ch. 44, 225 (1905); » Bi » Se Z. f. anorg. Ch. 32, 106 (1902); » Gs Te » > D » » 32, oil (1909): Phenylhydrazinchlorohydrat Au » u. RESENSCHECK, Z. f anorg. Ch. 39, 112 (1904); Mehrwertige Phenole: Hydrochinon 2 OC DD Pt Pyrokatekin . Ag Henrich, Ber. Dtsch. chem. Ges. 36, 609 (1903); Pyrogallol | STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 5 | Reduktionsmittel | Element | Fluorogluein, Pyrokatekin, Resor-)| | cin, Phenol, Gallussäure, Tannin, | E Pt — | Gammowskr Ber. Dtsch. chem. Ges. 36, 1215 (1903); Valeraldehyd, ee Va- Ag nillin, Guajakol Pyrokatekin RETR A gies is Fn Au HaANRIOT, C. rend. 138, 1044 (1904); Blespentinolia s m n oes | | Punsn 2 f MEER Au VANINO u Hartt, Ber. Dtsch. chem. Ges. 39, 1696 (1906) ;| Rosmarinöl | | | Tannin .- Ag | OBERBECK, Ann. d. Phys. [3] 47, 353 (1892); Pepton . Ag | DRECHSEL, Ber. Dtsch. Ges. 20, "M55 (1887); Dextrin . M Ag | CAREY Lea, Sill. Am. Journ. [3] 41, 482 (1891); Protalbuminsaures und pea | Au Paar, Ber. Dtsch. chem. Ges. 35, 2236 (1902); 5 Be Ne » » » 35, 9994 (1909); | Pt » | Pd | » u. AMBERGER, Ber. Dtsch. chem. Ges. 37, 124 (1904); | Ir | "nu Ap. ÖSTEN RESA ESTIS TET > 40, 1399 (1907) ; » » Hydrazinhydrat . iu | S » LEUZE, » » 39, 1550 (1906) ;| » » » mU | » — » Koch, » > » 38, 526 ue » » » oder | | Hydroxylamin . Tie » » » Dec m 38, 534 (1905) :| Aspergillus oryzae Au |Vanmo u. Hartt, » » » » 87,3620 (1904); Zu den allgemeinsten dieser Methoden gehórt das von GUTBIER entdeckte Reduktionsverfahren mit Hydrazinhydrat (Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Rh, Ru, Os, Cu, Hs, Paat (Au, Ag, Pt, Pd, Bi, Te, Se) sowie die Protalbuminmethode von ires OS Ci, Mej se). Die Zsıcmonpy’sche Gold- reduktion mit Phosphor führt zu den feinsten bisher bekannten Zertei- lungen. Die Verwendung von Wasserstoff (Vantno) und Kohlenoxyd (Donau) ist für die Theorie von besonderem Interesse, da in diesem Falle die event. Bildung von metallorganischen Komplexen ausge- schlossen erscheint. Im übrigen dürfte ganz allgemein gesagt werden, dass die Herstellung von kolloiden Lósungen des Goldes zu den leich- testen Aufgaben gehürt — gesetzt, dass die verwendeten Reagenzien und besonders das Wasser genügend rein sind. Solche Lósungen kónnen mit Hilfe fast jedes nicht koagulierend wirkenden Reduktions- mittels bereitet werden, und zwar vom Wasserstoff, Kohlenoxyd, Phosphor, Formaldehyd, Akrolein, den Alkoholen, Hydrazinen, Phenolen ete. an bis zu den ätherischen Olen, Eiweisskörpern und Schimmelpilzen. Dabei liefern die Alkohole im allgemeinen in konzentrierten Lösungen blaue 6 THE SVEDBERG, oder violette, in verdinnten Lösungen rosafarbene Kolloide. In der Phenolreihe zeigen die Versuche von HENRICH und besonders von GAR- BOWSKI, dass die Wirkung, wie es ja zu erwarten war, mit zunehmen- der Anzahl der Hydroxyle im Molekül zunimmt; unter den Phenolsáu- ren: »Salicylsäure, Protocatechussiiure, Gallussäure, Tannin und China- säure» nimmt Gallussäure die erste Stelle in bezug auf die Eigenschaft der Solbildung ein. Sie ist auch von besonderem Interesse, weil sie sehr leicht grüne Goldlósungen liefert. Bei den alifatischen Aldehyden wird die solbildende Wirkung mit steigendem Molekulargewicht immer sehwücher und zwar bis zu Valeraldehyd, das nur noch auf Gold ein- wirkt. Benzaldehyd ist inaktiv, aber mit Salicylaldehyd, Vanillin und Guajacol sind wieder verschiedenartig gefürbte Sole zu erhalten. Eine von diesen Reduktionsverfahren abweichende, sehr interes- sante Kondensationsmethode hat Zstemonpy! ausgearbeitet. Er geht von der Mischung einer Metallsalzlósung (Gold, Silber) mit einem Re- duktionsmittel aus, das unter den gegebenen Bedingungen eben nicht ausreicht, um Metallausscheidung zu erzeugen. Zu diesem System wird dann ein Quantum einer kolloiden Lösung (Gold) zugefügt. Zsra- MONDY zeigt, dass die Kolloidteilehen dabei als Kondensationskeime in der Weise wirken, dass sie auf Kosten der sich in Lósung befindlichen Metallionen zuwachsen, bis die ganze Metallmenge an sie angelagert ist. Durch Zusatz von verschiedenen Mengen (wenn nötig amikros- kopischen) Kondensationskeime ist es möglich, Serien kolloider Lós- ungen mit kontinuierlich wachsender Teilchengrösse von den optisch leeren Lösungen mit amikroskopischen Teilchen an bis zu den groben Suspensionen hinauf herzustellen. Dispersionsmethoden. Diese Methoden, bei denen man von fester Formart ausgehend eine Lockerung des Molekülverbandes d. h. eine »Zerstäubung» des Materials erstrebt, sind wieder in zwei Klassen zu teilen. Zur ersten gehören diejenigen, die auf dem Wirken rein »chemischer» Reaktionen beruhen, zur zweiten solche, bei denen die Zerstäubung auf elektri- schem Wege erfolgt. Die Repräsentanten der ersten Klasse sind, was die reinen Elemente betrifft, hauptsächlich auf einige alte Beobachtungen von ! 2. physik. Chem. 56, 65—82 (1906). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 7 WOÖHLER! (1839), SAINTE-CLAIRE DEVILLE und WÖHLER? (1858) sowie von Hans ScuuLZE? und CLEMENS WINKLER" (1885) zurückzuführen. Das Charakteristische aller dieser Methoden ist das Behandeln des schon vorher in einer schwammfórmigen oder feinpulverigen Form vor- liegenden Materials mit verschiedenen Lósungen wie verdünnten Säu- ren, Basen, Neutralsalzen oder destilliertem Wasser, wobei die auftre- tenden Erscheinungen oft scheinbar periodischer Natur sind. So ge- wann WÖHLErR? 1839 durch Behandeln einer durch Reduktion von Silbernitrat im Wasserstoffstrom erhaltene Silbermasse mit destilliertem Wasser kolloides Silber (von ihm als ein Silberoxydulsalz gedeutet). SAINTE-CLAIRE DEVILLE und WÖHLER”, deren Worte ich nachstehend wiedergebe, teillen s. Zt. mit, wie bei der Darstellung von amorphem Bor, dieses teilweise kolloidal »durch das Filtrum geht». »Wenn die Reaction vorüber ist, rührt man die Masse, die das reducierte Bor in einem vollkommenen flüssigen Gemenge von Borsäure, borsaurem Natron und Kochsalz vertheilt enthált, mit einem Eisenstabe wohl um und giesst sie dann, glühend wie sie ist, vorsichtig in mit Salzsäure sauer gemachtes Wasser, welches in einem grossen und tiefen Gefüsse enthalten ist. Man hat dann nur noch das Bor abzufil- trieren und mit salzsäurehaltigem Wasser alle Borsäure auszuwaschen, was nicht lange dauert. Zuletzt wascht man mit reinem Wasser aus, wobei unvermeidlich eine kleine Menge Bor durch das Filtrum geführt wird». HANS ScHuLzE machte ähnliche Beobachtungen beim Auswaschen von metallischem Wolfram, das man durch Schmelzen von Wolfram- säure mit Cyankalium erhalten hat. In seinem Aufsatz über das Ver- halten von seleniger zu schwefliger Säure® schreibt er weiter: »Herr Prof. Dr. WINKLER in Freiberg theilte mir seiner Zeit mit, es komme beim Auswaschen des durch ameisensaures Natrium erhaltenen Platin- schwarzes häufig vor, dass nach vollständiger Entfernung der löslichen Salze das Platin »durchzulaufen» beginne und dass man bei fortgesetz- tem Auswaschen schliesslich eine schwarze Flüssigkeit erhalte, aus der sich das Platin selbst bei langem Stehen nicht absetze». Die Un- 1 Liebigs Ann. 30, 1 (1839). ? Liebiss Ann. 105, 67 (1858). > Journ. pr. Chem. [2]. 32, 390 ( 4 Journ. pr. Chem. [2] 32, 390 ( 5 Liebigs Ann. 30, 1 (1839). $ Journ. pr. Chem. [2] 32, 398 (1885). 1885). 18 rwähnt von HANS SCHULZE. m [90] or SS ® 8 Tug SvEDBERG, tersuchungen von CAREY Lea! über kolloides Silber und einige Versuche von WEDEKIND? haben mehrere Beispiele solcher Erscheinungen zu Tag gebracht. Besonders interessant ist die Mitteilung von WEDEKIND auf dem Kongresse der Deutschen Bunsen Gesellschaft zu Berlin 1903? über kolloides Zirkon. In der darauf folgenden Diskussion wies BREDIG” darauf hin, dass hier eine Analogie mit gewissen elektrischen Zer- stiubungserscheinungen vorliegt. Er äussert unter anderem: »Hier nun also würde etwas ganz Ahnliches sein, indem sich eine Legierung von Magnesium mit dem Zirkonium bildet; wenn ich diese dann che- misch angreife, zerstüubt sie gerade so, wie es HABER und Sack bei Bleinatrium im Anschluss an unsere elektrolytischen Versuche fest- gestellt haben. Also würde auch hier durch Zerstórung der Zirkonium- magnesiumlegierung beim Auflösen in Säure das Zirkonium in äusserst fein verteiltem Zustande mit ungeheurer Oberflächenentwicklung, also kolloïdal, übrig bleiben.» Kürzlich wurde von Hans KuzEL? eine auf ähnliche Prinzipien beruhende Methode zur Darstellung kolloider Lósungen einer Reihe von schwerschmelzbaren Elementen publiziert. Die Methode »beruht auf der Beobachtung, dass die oben genannten Elemente, gleichviel ob sie nun im kristallinischen oder im amorphen Zustande zur Anwendung gelangen, leicht in Sole und Gele übergehen, wenn man sie in feinst- pulveriger Form durch längere Zeit hindurch unter mässigem Erwürmen und kräftigem Rühren in abwechselnder Aufeinanderfolge mit verdünn- ten Lüsungen verschiedener chemischer Reagenzien behandelt.» Auch KvZEL hebt im Anschluss an Brepie die »Analogie mit der elektrischen Zerstäubung» hervor: » Wenn man sich über den bei dem vorliegenden Verfahren stattfindenden Vorgang Rechenschaft giebt, so stellt sich derselbe als ein chemisches Analogon zu der von BREDIG aufgefundenen kathodischen Zerstäubungsmethode zur Herstellung kolloidaler Metalle mit Hilfe des elektrischen Stromes dar. Derselbe Effekt, der dort durch die Anwendung von elektrischer Energie hervorgerufen wird, kommt bei vorliegendem Verfahren dadurch zustande, dass die Materie, welche schon in hóchstmóglicher mechanischer Zerkleinerung vorliegt, durch eine darauffoleende chemische Zerkleinerung noch weiter desintegriert wird. ! Sill. Amer. Journ. [3] 37, 476; 38, 47 ete. ? 2. f. Elektrochemie 9, 630—931 (1903). ? Osterreichische Patentanmeldung A. 9573/06 Kl. 19 b. angemeldet 26. April 1906, ausgelegt 1. Febr. 1907. D STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 9 Die Ursache der stattfindenden chemischen Zerkleinerung ist offenbar in den Vorgängen der abwechselnden Bildung und dem Zer- falle der Absorbtionsverbindungen zu erblicken, welche Vorgünge wie- der ihrerseits durch den fortwührenden Wechsel der einwirkenden Ló- sungen und das damit abwechselnde Waschen mit destilliertem Wasser oder anderen Imbibitionsflüssigkeiten systematisch hervorgerufen wer- den. Dies kommt einem fortwährenden Anätzen der schon mecha- nisch auf das kleinstmögliche Ausmass reduzierten Teilchen der Ma- terie gleich und bewirkt eine fortschreitende Lockerung des Zusam- menhanges der einzelnen Molekülgruppen, wodurch diese eine sich ste- tig steigernde Oberflächenentwicklung eingehen, bis sie endlich nur mehr so lose zusammenhängen, dass sie die Eigenschaft homogener Quell- barkeit annehmen». Über den wahren Mechanismus solcher eigentümlichen »chemi- schen Zerstäubungen» war uns bisher nichts näheres bekannt. Die oben zitierten Auseinandersetzungen Kvzzr's sowie diejeni- gen von Brepic sind ja sehr hypotetischer Natur und sagen nicht vie Reelles über die Erscheinung aus. In neuester Zeit sind indessen von LOTTERMOSER genaue quanti- tative Arbeiten über diesen Gegenstand in Angriff genommen worden !. Seine Untersuchungen über die Kuzer’sche Methode sind noch nicht publi- ziert, aus den Versuchen auf naheliegenden Gebieten? ist aber zu er- kennen, dass es sich hier hauptsüchlich um Ionenreaktionen handelt. »Vorausgesetzt, dass die entsprechenden Stoffe sich schon in einem höchst fein verteilten Zustande befinden, kann man dieselben durch Zuführung eines ihrer Ionen (oft auch des einen oder des anderen Ions) in hóherer Konzentration, als der betreffende Stoff selbst in Wasser zu liefern. imstande ist (bis zu einer Maximalkonzentration, wegen des gleichzeitig anwesenden andern Ions des das hydrosolbildende Ion lie- lernden Elektrolyten), in das Hydrosol verwandeln». Man darf also mit LOTTERMOSER behaupten, dass »die Darstellungsmethoden vieler Hydro- sole, welche sich auf eine Anätzung* des Gels durch irgend ein Lü- sungsmittel stützen, nichts anderes bedeuten als die Erzeugung des für ! Vergl. Z. physik. Ch. 60, 451—63 (1907). ? LoTTERMOSER, Journ. pr. Chem. [2] 72, 39—56 (1905); 73 374—892 (1906). > GRAHAM, Ann. de Chim. et de Phys. [4] 3, 121 (1864). WRIGHT, Journ. chem. Soc. 43, 163 (1883). SCHNEIDER, Liebigs Ann. 257, 372 (1890); Ber. Dtsch. chem. Ges. 25, 1164—67 (1899). Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. IL. N. I. Imp. ?5/1o. 1907. 2 10 THE SVEDBERG, die Hydrosolbildung nótigen Ions. Nur muss in diesem letzten Falle eine ausgiebige Waschung, resp. Dekantation mit reinem Wasser fol- cen, um die Hydrosolbildung in die Erscheinung treten zu lassen, weil die Gesamtelektrolytkonzentration, auch die des hydrosolbildenden Elek- trolyten, zunüchst zu hoch ist, um das Hydrosol entstehen zu lassen. Aber sobald man eine genügende Verdünnung erreicht hat, d. h. unter den Schwellenwert der Gelbildungswirkung gekommen ist, tritt der ge- wiinschte Erfolge ein». Eine Zusammenstellung der bekanntesten Beispiele findet sich in Tab. I. Tab. II. Verfahren Element Behandeln mit dest. Wasser . .| Ag | Wouter, Lieb. Ann. 30, 1 (1839); von DER PFORDTEN | Ber. Dtsch. chem. Ges. 18, 1407; 20, 1458 (1887). » » » TM » CAREY Lea, Sill. Am. Journ. [3] 37, 476; 38, 47 etc. » HCl und dest. Wasser B SAINTE-CLAIRE DEVILLE u. WÖHLER, Lieb. Ann. 105, 67 | (1858); » » > » Nt Si Burr u. Wouter, Lieb. Ann. 104, 107 (1857); Auswaschen mit dest. Wasser . Wo |ScHuzzz, J. pr. Ch. [2] 32, 390 (1885); » » » » .| Pt CL. WINKLER, erwähnt von ScHULZE L c. Behandeln mit HCl u. dest. Wasser | Zr WEDEKIND, Z. f. Elektrochemie 9, 630 (1903); » D> > » A EN B » > » » 9, 631 (1903) ; » R LORENZ, > » » > oo» » Cr, Mn, Mo, U, |Wo, V, Ta, Behandeln mit verschiedenen Sáu-|| Nb, Ti, ||KvZkL, Österr. Patentanm. A. 2573/06. Kl. 12 ren; Basen und Salzen. . .| B, Si, | 26. April 1906. AN. 7AB, | 1955 Cs, | Ir * E FA Die erste elektrische Zerstäubungsmethode wurde 1898 von Bre- DIG! gefunden. Es war schon lange bekannt, dass, wenn man zwischen zwei Stücken eines beliebigen Stoffes, die sich in einer Flüssigkeit befinden, eine elektrische Entladung herstellt, dieselben in mehr oder weniger energischem Grade zerstüubt werden. Diese Erscheinungen sind zu- erst von denjenigen, die sich mit dem Studium des Lichtbogens be- schäftigt hatten, gelegentlich beobachtet und in diesem Zusammen- ! Siehe Tab. III. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 11 hange vielmals erwähnt worden. An diese Beobachtungen anknüp- fend, machte Brepie’ die wichtige Entdeckung, dass bei genügender Reinheit des Mediums (Wasser) die Zerstäubungsprodukte gewisser Metalle dauernd suspendiert d. h. kolloid »gelóst» erhalten werden kónnen. Er bediente sich bei seinen Versuchen des Gleichstromlichtbogens und stellle so die kolloiden Lósungen des Goldes, des Silbers, der Platin- metalle und des Kadmiums her. Andere Metalle, wie Quecksilber, Kup- fer ete. wurden dabei nur zu groben Suspensionen zerstüubt. Später gelang es J. Binurrzer', teils durch eine Modifikation der Brepic’schen Methode, teils durch eine eigentiimliche elektrolytische Zerstäubung kol- loides Kupfer, Quecksilber und Blei, vorübergehend auch Eisen, Nickel und Aluminium zu gewinnen. Einige Versuche von EHRENHAFT! (Al, Ni, Co) führten nur zu Lósungen von Hydroxyden und Oxyden. Es ist ja auch von vornherein klar, dass Metalle, die viel un- edler sind als Wasserstoff, als Hydrosole kaum darstellbar, wenigstens sehr unbeständig sind, wie es auch schon von BrEbicG und BILLITZER hervorgehoben wurde. Andere Flüssigkeiten (organische) wurden dann als Dispersions- mittel benutzt; die Versuche aber, die von BREDIG, BILLITZER und DE- GEN" ausgeführt wurden, waren fast ohne Erfolg. Zwar konnte DEGEN kolloide Lösungen von Platin und Magnesium in absolutem Athylalko- hol durch Zerstäubung mit dem Gleichstromlichtbogen erzeugen, die- selben waren aber in so hohem Grade von Kohlenstoff verunreinigt (Mg mit 38 Yo C, Pt mit 75 °/o C), dass sie kaum den Namen kolloide Metallósungen verdienen. Dies gilt auch von späteren Versuchen (1906) von Burton! (Pb, Sn, Zn, Fe), Burton und Puts! (Fe) sowie von SCARPA! (Fe, Ni, Co). Auf dem Wege der Gleichstromelektrolyse wurden ausser den obenerwähnten Versuchen von BILLITZER (Hg) auch solche von Mür- LER u. NowakowskI! (S, Se), MÜLLER u. Lucas' (Te) mit Erfolg aus- geführt. Besonders die Arbeiten der letzteren Forschers sowie eine frühere Untersuchung von Brepie u. HABER"! über die Metallzerstäu- bung bei Gleichstromelektrolyse haben unsere Kenntnisse auf diesem sehr schwierigen Gebiete bedeutend erweitert. Eine allgemeine Herstellungsmethode kolloider Lösungen wurde jedoch erst noch meiner Entdeckung der für diese Zwecke überaus günstigen Eigenschaften der oscillatorischen Entladungen möglich. 1 Siehe Tab. III. 12 Tug SvEDBERG, Tab. III. Zerstäubungsmittel - Element | Au \ Q | - x, Z. angw. Ch. 1898 ilg: ZA. ty El . 4, | Gleichstromlichtbogen | Pt |Brepi, TM : D Ber | Ag | à | Gd | : 12 : | » |. Gr) » Z. ph. Ch. 32, 197 (1900); | | IP Me | » Anorganische Fermente, Leipzig 1901. | Hg BILLITZER. Ber. Dtsch. chem. Ges. 35, 1929 (1902); | Ph 7 ^ | Cu | (Ni, Fe, Al) » li 9; | | Gleichstromelektrolyse 4| Hg BLAKE, Sil. Amer. Journ. 16 (431); | > far: | Ag EHRENHAFT, Wien. Anz. 39, 241 (1902); | Gleichstromlichtbogen . à (Al, Ni, Co)| DEGEN, Beiträge zur Kenntnis kolloidaler Metalllósungen | » S TATE (Mg) Dissert. Greifswald 1903. Au Ag Pt Cu Bi | Pb SL |Svepere, Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 3616 (1905) Ve Arkiv f. Kemi etc. utg. af Kungl. Svenska Vetensk.- = Akad. B. 2 N:r 14 (1905). Oscillatorische Stróme Na : : 5 SVEDBERG, Ber. Dtsch. chem. Ges 39, 1705 (1906); Oscillatorische Ströme . . . Pb, As Arkiv f. Kemi etc. utg. af Kungl. Svenska Vetensk.- ‚Bi Akad. B. 2 N:r 21 (1906); STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 13 Zerstàubungsmiltel Gleichstromelektrolyse » Gleichstromlichtbogen » | Element Se, S Te (Pb, Sn) (Zn) (Fe) MÜLLER u. Nowakowski, Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 3779 (1905); MÜLLER u. Lucas, Z. f. Elektroch. 11, 521 (1905); | Burton, Phil. Mag. [6] 11, 425 (1906); » u. PHıLıps, Proc. Cambr. Phil Soc 13, 260, (1906) ; | . (Fe, Ni, Co)| Scarpa, Il nuovo Cim. 11, SO (1906); Vergl. auch: BnEDIG u. HABER, Ber. Dtsch. chem. Ges. 31, 2741 (1898); TICHOMINOFF u. Liporr, Wied. Beibl. 8, 232 (1883); RITTER, Münch. Denkschriften 1808, 210; H. Davy, Philosophical Trans. 1810, 27; AI CAT G. Maenus, Ann. der Physik [2] 17, 521 (1829). d pce NS n° > "6 bn < m, A * | LIBe ARN IG Br PL ass NL Fes Das neue elektrische Zerstáubungsverfahren zur Herstellung kolloider Lósungen. Einleitung. Meine ersten Versuche richteten sich darauf, im Anschluss an den Versuch von BLAKE! auf dem Wege der Gleichstromelektrolyse Organosole zu gewinnen. BLake tauchte zwei Silberelektroden in Athylalkohol und erhielt bei einer Spannung von 110 Volt ein schwarzes Alkosol ohne Licht- entwickelung. Beim Nachmachen seiner Versuche fand ich die Er- scheinung für Methyl- und Äthylalkohol bestätigt; aber schon bei Amyl- alkohol war keine Wirkung zu bemerken, obgleich Silberelektroden von 6 cm? einseitiger Oberfläche m 1 mm Abstand verwendet wurden. So auch bei Äthyläther, Chloroform, Benzol und Aceton. Amal- gamirte Zinkelektroden blieben sogar in dem fundamentalen Athylal- kohol völlig intakt. Darnach wurde die Brepra’sche Methode in organischen Flüssig- keiten versucht. Diese erwies sich dabei als fast unbrauchbar. Zwar erhält man nach längerem Stromdurchgang von den weicheren Me- tallen, wie Silber, verdünnte Sole, z. B. in Methylalkohol, Äthylalkohol, Chloroform, Aceton und Äthylacetat. Es scheiden aber grosse Mengen von Kohlenstoff aus, die Flüssigkeit wird auch in anderer Hinsicht zer- setzt, und die Elektroden schmelzen oder verschweissen, weitere Un- annehmlichkeiten wie Entzündung etc., ganz und gar zu verschweigen. Es ist also unbedingt notwendig, an den Zerstäubungspunkten des Me- 1 Sill. Amer. Journ. 16, 431. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 15 talls eine so geringe Stromdichte zu verwenden, dass die Flüssigkeit keine merkliche Zersetzung erleidet. Setzt man aber bei Brenras Me- thode die Stromstärke soweit herab, dass keine Kohlenstoffabscheidung mehr stattfindet, so wird die Energie zu gering, um eine merkliche Zerstäubung hervorbringen zu können. Alsdann untersuchte ich zunächst, ob eine Vergrósserung der wirksamen Oberfläche des Metalls begünstigend einwirken könne. Das zu zerstäubende Metall wurde als Folium in einem zylin- drischen Gefäss (G) mit Dispersionsflüssigkeit suspendiert, das mit zwei Elektroden von schwerzerstäubbarem Material, wie Eisen oder Alumi- nium, versehen war (Fig. 1). Unter lebhafter Bewegung der Metallteilchen und intensiver Funkenentwickelung an der ungeheuer grossen Oberfläche zerstäubte das suspendierte Metall. Die Stromstärke konnte an ei- 220Volt nem Milliamp.-Meter M abgelesen wer- den. Sie betrug im Mittel 20—50 Milli- ampere. Durch Parallelschaltung eines Kondensators € von der Kapazitat 0,32 mikrofarad wurde die Zerstáubung ru- higer und die Zersetzung der Disper- sionsflüssigkeit deutlich herabgedrückt. Die Stromstärke sank dabei auf 10— 15 Milliampere. In dieser Weise gelang es mir, kolloides Zinn zu gewinnen. Die Methode eignete sich auch sehr gut, kolloides Gold, Silber, Kupfer und Blei in verschiedenen Ló- sungsmitteln und in verschiedenen Konzentrationen zu erhalten. Bei den in kathodischer Hinsicht harten Metallen versagt sie jedoch. So war es z. B. nicht möglich, Aluminiumfolium in Lösung zu bringen, obgleich das Phänomen hinsichtlich der Funkenausbildung ete. völlig analog verlief. Die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden war hier gering (110 oder 220 Volt), vielleicht würde eine Steigerung derselben zum Ziele führen. Deswegen wurde an der Sekundärleitung eines Funkenindukto- riums von 12 cm Schlagweite (Fig. 2 I) ein Glaskondensator von 225 cm? belegter Oberfläche (C) parallel geschaltet und die Sekundärpole an Elek- troden geführt, die in eine Porzellanschale (G) eingetaucht waren. Hier 16 THE SVEDBERG, befand sich das Metall in granuliertem Zustande oder als zerschnittener Draht und darüber die Flüssigkeit. Beim Schliessen des Stromes begann ein heftiges Funkenspiel zwischen den Teilchen, die Flüssigkeit farbte sich, und in wenigen Minuten war ein tiefdunkles Sol entstanden. Die vorläufige Prüfung zeigte, dass die Kohlenstoffabscheidung sehr gering war, sobald man nicht ungesättigte oder sehr kohlenstoff- reiche Flüssigkeiten als Dispersionsmittel wählte. Der ganze Prozess verlief ruhig und ohne jede Gefahr und die erforderlichen Energie- mengen konnten durch Anderung der Energiezufuhr oder der Induk- tionskonstanten des Induktoriums bequem reguliert werden. So war ich auch in der Tat mit Hilfe dieses Verfahrens sogleich imstande, eine grosse Reihe von Metallkolloiden herzustellen. Von Einzelheiten, die ich dabei bemerkte, 4 I sei erwähnt, dass Elektroden und Metallteil- chen nicht von demselben Metalle zu sein c brauchen, weil ja die Zerstäubung an den Berührungspunkten der Elektroden im Ver- gleich mit derjenigen zwischen den Metall- teilehen sehr gering ist; ferner beobachtete ich als zweckmässig, die eine Elektrode wührend der Zerstüubung in Bewegung zu halten, um ein Zusammenballen der Teilehen zu verhindern. Um jedoch über alle einwirkenden Faktoren móglichst genauen Aulsehluss zu erhalten, besonders darüber, ob und wo ein event. Op- timum der elektrischen Kolloidsynthese zu suchen ist, so war eine genaue quantitative Untersuchung der allgemeinen Metallzerstäubung in Flüssigkeiten und der dabei in mehr oder weniger hohem Grade auftretenden Zersetzung des Mediums in ihrer Abhängigkeit von den elektrischen Konstanten des Entladungskreises, von dem Elektroden- material ete. erforderlich. Nicht unbedeutende Schwierigkeiten stellen sich jedoch einer derartigen Arbeit entgegen. Der Gleichstromlichtbogen ist besonders bei niederer Elektrodenspannung zu quantitativen Untersuchungen die- ser Art kaum geeignet, da ausser der eigentliehen Zerstäubung auch gröbere Zerteilung Verschweissung und Schmelzen der Elektroden auf- treten, was die Messungen in hohem Grade erschwert. Das höchste mir zur Verfügung stehende konstante Potential war 440 Volt. Bei den STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. i hohen Potentialen der Entladungen des durch ein Induktorium erregten Kondensatorkreises sind die thermischen und elektrischen Verhältnisse im Funken sehr verwickelt und die Konstanz der Erscheinungen im allgemeinen recht unbefriedigend. Andererseits schien es mir aber besonders verlockend, eben die von mir bei der Herstellung kolloider Lósung benutzten Kondensatorentladungen genauer zu untersuchen, um dadureh zu einem wohldefinierten Optimum der Versuchsbedingun- gen zu gelangen und zugleich Aufschlüsse über die sehr in die Augen fallende verschiedene »kathodische Härte» der Metalle zu erhalten. Vorversuche. In physikalischer Hinsicht unterscheidet man bei einer elektri- schen Entladung zwei wesentlich verschiedene Formen mit verschie- denen Eigenschaften: den Glimmstrom und den Bogenstrom. Diese beiden Phasen kónnen in Gasen bei hóherem und niederem Druck sowie in Flüssigkeiten auftreten. Im Glimmstrome unterstützt die Kathode nur dureh katalytische lonisierung den Entladungsvorgang, im Bogenstrome dagegen wird die Kathode stark erhitzt und produziert also ionisiertes Gas. Für die Stromstürke und Stromdichte der Glimmentladung gibt es bei gegebe- ner Spannung keine untere Grenze, bei der Bogenentladung muss eine gewisse kritische Stromstürke erreicht werden. Ist also der Wider- stand gross, so hat man es im allgemeinen mit einem Glimmstrom zu tun. Mit steigender Stromstürke geht dieselbe diskontinuirlich in den Bogenstrom über. Bei pulsatorischen Entladungen, wie sie eben im Funkenspiel des Induktoriums auftreten, kónnen beide Phasen schnell wechseln, und man ist in diesem Falle berechtigt, von einem Uberwie- gen der einen oder anderen Phase im Funken zu sprechen. Es fragt sich nun, ob sowohl die eine wie die andere dieser Entladungsformen fähig sind, durch Elektrodenzerstäubung kolloide Lö- sungen zu erzeugen. Betrachten wir zuerst die Zerstüubungserschei- nungen in gasfórmigen Medien. Das Charakteristikum des Bogenstro- mes ist die Verdampfung an der Kathodenoberflüche. Man kann den- selben auch mit gekühlter Anode erhalten, wobei die Kathode zerstäubt wird. Im allgemeinen wird aber durch sekundäre Ursachen die Anode erhitzt und sogar stärker als die Kathode, was eine noch intensivere Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. 29/10 1907. 3 18 Tug SVEDBERG, Anodenzerstäubung hervorruft. Zerstäubende Wirkungen des Glimm- stromes sind in Vakuum schon lange bekannt,! der Verlauf und die nüheren Eigenschaften sind jedoch nicht vüllig klargelegt worden.? Nach den Untersuchungen GRANQVISTS? ist es wenigstens als festge- legt zu betrachten, dass die erwühnte Zerstäubung keineswegs in einer gewöhnlichen Vergasung besteht und dass die zerstäubte Masse dem Energieverbrauch an der Kathode proportional ist. Die Zerstäubungs- erscheinungen bei hóherem Gasdruck sind betreffs des Glimmstroms nur sehr oberflächlich studiert worden,“ scheinen aber an der Kathode gebunden zu sein. Hinsichtlich der Zerstäubung in flüssigen Medien hat BrenıG? gezeigt, dass bei der Kolloidsynthese mit Lichtbogen die Kathode zerstäubt. Er glaubt »es wäre daher zu schliessen, dass durch die starke Wasserkühlung oder infolge einer durch die mechanischen Pulsationen des Wassers temporär entstehenden Vakuumbildung doch ein Glimmlicht vorliegt, bei dem in bekannter Weise die Kathode zer- stäubt». Gesetzt, dass Brepic mit »Glimmlicht» den Glimmstrom ver- steht, bin ich mit ihm nicht einverstanden. Wenn bei einem so niede- ren Potential (30— 40 Volt) unter den gegebenen Bedingungen ein Glimm- strom überhaupt zu erzeugen wiire, was an und für sich sehr fraglich ist, so würde doch der Übergang des Bogenstromes in den Glimmstrom von einem beträchtlichen Abfalle der Stromstärke begleitet sein. Dies ist nun in der Tat nicht der Fall. Die Erklürung ist, wie es mir scheint, vielmehr darin zu suchen, dass durch die Wasserkühlung ete. die sekundäre Erhitzung der Anode verhindert wird und nur die primäre Zerstäubung, die an der Kathodenoberflüche beschränkt ist, zum Vor- schein kommt. Über die zerstüubende Wirkung des Glimmstromes in flüssigen Medien ist meines Wissens nichts nüheres bekannt. ! PLÜcKER, Ann. der Physik [2] 105, 70 (1858). von Brepa, Ann. der Physik [2] 70, 326 (1847). Hirrorr, Ann. der Physik [2] 136, 25 (1869). Crooxes, Elektrician 27, 197 (1891). WÄCHTER, Wien. Berichte II. 82, 211 (1880); 85, 581 (1882). WRIGHT, Sill. Amer. Journ. [3] 23, 49 (1877); 14, 169 (1877). vergl. E. WIEDEMANN, Ann. der Physik [3] 20, 795 (1883). BERLINER, Ann. der Physik [3] 33, 989 (1888). G. Granovist, Ofversigt af Kungl. Svenska Vet-Akad. Fürh. 1897, 10, 575. G. GRANQVIST, Ofversigt af Kungl. Svenska Vet.-Akad. Fórh. 1898, 10, 709. * vergl. Gassior, Ann. der Physik [2] 119, 131 (1863). G. BnEDIG, Anorganische Fermente S. 26 u. 32. T = STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 19 Für mich war es jedoch von Interesse zu entscheiden, ob es sich bei den von mir verwendeten Funkenentladungen um den Glimm- oder Bogenstrom handelte, besonders deshalb. weil sich die früheren Forscher ausschliesslich des Bogenstromes bedient hatten. Zu diesem Zwecke habe ich eine Reihe von Versuchen angestellt. Zwischen den regulierbar befestigten Elektroden, die in einem Gefüsse mit Lósungsmittel (Isobutylalkohol) eingetaucht waren, wurde das Funkenspiel ohne Zuhülfenahme einer Schicht loser Metallteilchen wie vorher hergestellt. Als Stromquelle diente ein Induktorium von 18 em Schlagweite. Um einen möglichst reinen Glimmstrom zu erhalten, wurde mit vorgeschalteter Funkenstrecke gearbeitet, die wührend der Versuche mit Bogenstrom kurzgeschlossen wurde. Die Elektroden wur- den vor und naeh den Versuchen mit Alkohol und Ather sorgfältig gereinigt, im Trockenschranke und Schwefelsäureexsiccator getrocknet und nachher gewogen. Als Beispiel seien die Bestimmungen in der Tabelle IV erwähnt. Daraus geht hervor, dass unter obigen Versuchsbedingungen die zerstäubende Wirkung des Glimmstromes überaus kleiner ist als die des Bogenstromes. Der Gewichtsverlust der Kathode und der Anode ist innerhalb der Fehlergrenzen gleich. Man hat es also mit oscillato- rischen Entladungen zu tun. Auffallend ist weiter die sehr verschie- Tab. IV. au > Elektroden- | Gewichtsänderung | Gewichtsänderung | Zerstau- | Stromart E 3 dy © | bungszeit in | Material | der Kathode ing | der Anode in g Minuten. | ET | | EA | EA ] | Bogenstrom . . Zn 0,0276 | 0,0266 16 | Glimmstrom. . Zn 0,0039 0,0048 16 Bogenstrom . . Al 0,0011 | 0,0015 16 | Glimmstrom. . Al 0,0001 | 0,0003 7 | Bogenstrom . . AI 0,0006 0,0006 6 dene »kathodische Härte» der Metalle wie man sie z. B. bei Zink und Aluminium findet. Obige Versuche wurden mit parallelgeschalteter Kapazität aus- geführt. Ohne Kapazität an der Sekundärleitung des Induktoriums ist die Zerstäubung viel geringer (Tab. V). 20 THE SVEDBERG, Tab. V. % Elektro- | Gewichtsänderung | Gewichtsänderung | Zerstäu- Stromart | den-Mate- der Kathode der Anode bungszeit | — rial in g in g in Minuten Bogenstrom | Zn | 0,0031 | 0,0023 | 16 Glimmstrom | Zn | 0,0001 | 0,0003 | 16 Die Länge der vorgeschalteten Funkenstrecke war bei dem letz- ten Versuche 12 em. Da ausserdem das Induktorium mit einem lang- sam arbeitenden Quecksilberunterbrecher betrieben wurde, so ist es wohl als sicher anzunehmen, dass in diesem Falle ein reiner Glimm- strom vorliegt. Obgleich die Gewichtsänderungen innerhalb der Fehler- grenzen liegen, war bei intensiver Beleuchtung der TywpArr'sche Licht- kegel sehr scharf, und bei Hinzufügung einer Säure zeigte sich leb- hafte Gasentwickelung in der Lösung. Auch in diesem Falle haben wir es also tatsáchlieh mit einer kolloiden Lósung zu tun. Die Kon- zentration betrug cirka 0,016 Prozent. Der Glimmstrom scheint also auch in flüssigen Medien ein ge- wisses Zerstäubungsvermügen zu besitzen, obgleich von einer anderen Grüssenordnung als die des Bogenstromes. Aus diesen Versuchen geht hervor, dass wir es bei meiner Zer- stäubungsmethode mit dem Bogenstrom zu tun haben und zwar mit dem oscillatorischen. Erste Messungsreihe. Für die genaueren quantitativen Untersuchungen war es not- wendig, mit exakteren Instrumenten zu arbeiten. ©) A 5 c Dy dy E Warm) = HY 2 He urErdi = Tf UE IN He | i : UN s x ID | ai : 30Volt gurbrde EL sehieben des Platinstiftes auf gleichen STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. all Die Anordnung der Apparate ist aus nebenstehender Fig. 3 zu ersehen. 5 A ist ein Induktorium (15 em Schlagweite), B zwei Kondensa- toren (der eine variabel), C ein elektrolytischer Widerstand, Di und De zwei variable Selbstinduktionsspulen (die eine mit verschiebbarem Eisen- kern) E ein »Eintauchfunkenmikrometer» ' (Fig. 4), das genaue Elek- trodenwiigungen bei möglichst konstanter Funkenlänge auszuführen gestattete, F ein rotierender Spiegel, G ein Hitzdrahtamperemeter. Um möglichst grosse Energiemengen zu erhalten, wurde das Induktorium mit Wehneltunterbrecher bei einer Primär- spannung von 90 Volt betrieben. Die 1 mm starke Platinanode des Unter- brechers war in eine Glasspitze ver- schiebbar eingeführt, die alle zwei Stun- den erneuert wurde. Da ausserdem die primäre Stromstärke durch Ver- Wert gebracht werden konnte, so blieb die Unterbrechungszahl ziemlich kon- stant. Induktorium und Unterbrecher waren ohne Vorschalt- oder Regulier- widerstände direkt an die Dynamoma- schine (90 Volt) angeschlossen. Die Kondensatoren (B) waren zwei leide- ner Flaschen, die eine mit veränder- licher äusserer Belegung. Als elektro- lytiseher Widerstand (C) wurde ent- weder Zinksulfatwasserlósung zwischen amalgamierten Zinkelektroden (kleiner Widerstand) oder Jodkadmiumamylalkohollósung zwischen amalgamier- ten Kadmiumelektroden (grosser Widerstand) benutzt. Von den bei- den Selbstinduktionsspulen war die eine (D,) ein gewóhnlicher Regulier- widerstand mit vielen Windungen (9002), die andere als Drosselspule hergestellt. Der Hitzamperemeter wurde mit Gleichstrom unter Beihilfe eines Präzisionsmilliamperemeters (Stemens u. Harsks) geeicht. 1 Wurde nach meinen Angaben von dem hiesigen Universitätsmechaniker J. L. Rose zu meiner vollen Zufriedenheit ausgeführt. 22 THE SVEDBERG, Die Eichung des Funkenmikrometers geschah derart, dass in Intervallen von je fiinf Umdrehungen der Wert einer Umdrehung be- stimmt wurde. Es ergab sich: 1 Umdreh. = 0,518 mm 1 » ee > 1 » = ()rsos > 1 » = Qe > also im Mittel = 0,522 », oder da die Trommel mit 50 Teilstrichen versehen war, 1 mm = 95,s Skalenteile. Als Elektroden dienten leicht auswechselbare zylindrische Stäbe von 5,6 mm Diameter. In dieser ersten Versuchsreihe wurde nur die Zerstäubung in ihrer Abhängigkeit von der effektiven Stromstürke 1 T let TU Via 0 im Entladungskreise untersucht. Die Stromstärke konnte durch Veränderung des Ohmschen Wi- derstandes und des Selbstinduktionskoéfficients im Schwingungskreise passend reguliert werden. Der variable Kondensator wurde konstant derart eingestellt, dass bei Minimum des Selbstinduktionskoéfficients und des Ohmschen Widerstandes ein Maximum des Stromeffekts laut nachstehender Formel erhalten wurde: R (= Fo NOE p t yo = Es FRA LC AL LC le WO C: die Kapazität des Entladungskreises L: den Selbstinduktionskoéfficient R: den Ohmschen Widerstand E,: die Anfangsladung des Kondensators t: die Zeit bedeuten. Die Masse des gebildeten Kolloids wurde durch Wiegen der Elek- troden vor und nach jedem Zerstäubungsversuche bestimmt. Das Konstanthalten der Funkenlünge bietet eine gewisse Schwierigkeit. In- oO STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 28 folge der Zerstäubung verkürzen sich nämlich die Elektroden, was eine Verlängerung der Funkenstrecke und eine veränderte Zerstäubung be- wirkt. Diese Verkürzung wurde deshalb bei jeder zur Verwendung kommenden Stromstärke bestimmt und eine Korrektion in der Weise an- gebracht, dass in kleinen Intervallen während der Zerstäubung eine der Verkürzung entsprechende Näherung der Elektroden mit Hilfe der Mikro- meterschraube ausgeführt wurde. Die Funkenlünge konnte in dieser Weise bis auf + 0,5? mm konstant gehalten werden. 1. Entladungsform oscillatorisch (mit dem rotierenden Spiegel kontrolliert). Funkenlänge = 0,50 + 0,02 mm primäre Stromstärke = 10 amp. Medium: Äthyläther. Die Metalle waren in móglichst reinem Zustande von KAHLBAUM bezogen. Es bedeuten: ir: die effektive Stromstärke 7: die Zerstäubungszeit m: die Masse des zerstiiubten Metalls. Tab. VI. Zink Zink | left T m left T m in Ampere |in Minuten in g in Ampere |in Minuten in g | | 0,20 5 0,0043 | 0,50 3 | 0,0106 » » 0,0040 | 3 vd 1 | 0,0044 » » 0,0042 | >; | » 0,0039 0,30 5 0,0077 | » | » | 0,0039 | » » 0,0080 » | » | 0,0043 | » » 0,0075 » | » | 0,0048 | » » 0,0077 | » | » 0,0045 | 0,40 5 0,0133 | » » 0,0032 | » » 0,0121 0,60 10 0,0451 | > » 0,0120 » 5 | 0,0260 | » » 0,0160 » 5 | 0,0220 » > 0,0100 » 3 0,0161 » » 0,0130 > 2 0,0088 » » 0,0025 » 5 0,0230 » » 0,0027 | > 3 0,0141 > > 0,0026 | > 1 | 0,0044 » » 0,0028 | | Quz 3 | 0,0170 0,43 2 0,0068 | > 2 | 0,0121 0,50 5 0,0210 » > 0,0135 » » 0,0220 | » | 0,0123 THE SVEDBERG, | Zink Zink left T m | letr T m |in Ampere | in Minuten in g ‚in Ampere | in Minuten in g | 0,70 2 Conon | 1,40 2 0,0194 | i es 0,0127 » » 0,0187 0,80 5 0,0390 » » 0,0193 > 2 0,0155 » » 0,0198 » » 0,0152 » » 0,0197 » » 0,0154 » » 0,0197 » » 0,0151 ; 1,50 5 0,0340 » 1 0,0078 » 2 0,0201 0,90 5 0,0457 » > 0,0201 » 4 0,0350 » » 0,0200 » 3 0,0253 » » 0,0186 > 2 0,0175 » » 0,0204 » » 0,0135 | » | » 0,0175 | » » 0,01 84 | ] ,60 5 0,0440 1,00 3 0,0262 » » 0,0420 » 2 0,0184 | » » 0,0420 » » 0,0180 » » 0,0430 » 0,0180 » 2 0,0223 » » 0,0178 » » 0,0210 » 5 0,0470 | » » 0,0195 1,10 2 0,0170 » » 0,0204 » » 0,0171 » » 0,0213 » » 0,0173 | » » 0,0174 » » 0,0191 . 1,70 2 0,0205 » » 0,0178 » » 0,0198 1,20 2 0,0182 » > 0,0205 » » 0,0182 » » 0,0177 » | » 0,0183 » » 0,0175 » | » 0,0188 » » 0,0199 » » 0,0186 1.80 9 0,0211 1,30 | 5 0,0490 » » 0,0212 » » 0,0460 » » 0,0211 » 2 0,0185 » » 0,0201 » » 0,0184 » » 9,0187 > » 0,0186 2,00 5 0,0580 » » 0,0184 » 2 0,0184 » » 0,0184 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. Kadmium left in Ampere| 0,20 » » 0,30 » Nova Acta Reg Soc. Sc. Ups. Ser. T in Minuten m in g 0,0115 0,0066 0,0043 0,0102 0,0101 0,0069 0,0067 0,0068 0,0095 0,0096 0,0095 0,0092 0,0102 0,0141 0,0146 0,0145 0,0143 0,0157 0,0171 0,0176 0,0176 0,0175 0,0172 0,0210 0,0214 0,0207 0,0208 0,0211 0,0524 0,0286 0,0295 0,0295 0,0284 0,0338 0,0326 0,0329 0,0328 0,0321 0,0348 0,0347 0,0335 0,0374 IV. Tab. VII. Kadmium left Vol. II. N. I. Imp. 2/11 1907. T lin Ampere |in Minuten | m in g 0,0361 0,0360 0,0377 0,0371 0,0361 0,0371 0,0368 0,0372 0,0362 0,0373 0,0364 0,0368 0,0401 0,0385 0,0395 0,0395 0,0400 0,0392 0,0377 0,0375 0,0386 0,0433 0,0385 0,0417 0,0388 0,0375 0,0404 0,0406 0,0405 0,0399 0,0400 0,0456 0,0449 0,0442 0,0430 0,0431 0,0412 0,0385 0,0413 0,0385 0,0407 26 THE SVEDBERG, Tab. VIII. Blei left T m in Ampere|in Minuten in g 0,40 2 | 0,0209 » » | 0,0225 » » | 0,0202 » » 0,0210 » » | 0,0225 0,50 2 0,0300 » » 0,0284 » » 0,0276 » » 0,0296 » » 0,0303 0,60 2 0,0374 » » 0,0355 » » | 9,0375 » » | 0,0352 » | 0,0356 Trotz der recht grossen Versuchsfehler geben diese Messungen ein ziemlich gutes Bild von der Beziehung zwischen i, und m. In nachstehendem Diagramm (Fig. 5) sind die Werte von m als Ordinaten T und die von ij? — —fidt als Abscissen eingetragen. Diese letzte Quan- T tität repräsentiert die Energie des Stromes. Der Energieverbrauch im elektrischen Lichtbogen wird aller- dings nicht durch ij;?, sondern durch das Produkt aus Spannung und Stromstürke dargestellt, und da die Spannung während des gróssten Teils des stabilen Zustandes konstant ist!, so künnte es als geeignet er- scheinen, die Werte von m in ihrer Abhängigkeit von i; zu betrach- ten.” Vergleicht man aber Bögen von verschiedener Stromstärke, SO zeigt sich, dass die Spannung und also auch die Energie für hóhere Stromstürke nur langsam zunimmt. Da nun bei meinen Versuchen hauptsächlich gedämpfte oscillatorische Ströme zur Verwendung kamen, wobei die abgelesenen effektiven Stromstürken Mittelwerte einer gros- sen Reihe verschiedener Stromamplituden darstellen, so ist leicht zu ! Vergl. G. GRANQVIST, Untersuchungen über den selbsttónenden Wellenstromlicht- bogen, Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 1. N. 5. Upsala 1907. * Auf die hier besprochenen Eigenschaften des Lichtbogens bin ich von Herrn Prof. G. (GRANQVIST freundlichst aufmerksam gemacht worden. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 2 verstehen, mit welchen überaus verwickelten Energieverhiltnissen zu rechnen ist. Im allgemeinen hat jedoch von den einfacheren i,,-Funk- tionen i,” die beste Proportionalität mit m ergeben, und ich halte es deswegen für geeignet, bis auf weiteres in den Diagrammen i,;? als die unabhängige Veränderliche zu verwenden. E B „| il At E- 0,5 ampete 1,0 1,5 2,0 Die Zerstäubung wächst bei kleinen Stromstürken i,,? proportio- nal und dann langsamer, um sich schliesslich, wie es scheint, einem endlichen Grenzwert asymtotisch zu nähern. 28 THE SvEDBERG, Durch Überschreiten des Grenzwiderstandes wurde die Entladung in die intermittierende Phase überführt. Der Gewichtsverlust der Ka- thode war jetzt grösser als derjenige der Anode." Da Polwechsel oft eintraten, wurde zur Kontrolle ein kleiner Apparat, bestehend aus zwei in verdünnte Schwefelsäure eingetauchten Platindrähten, in den Ent- ladungskreis eingeführt. Die dickere Gashülle bei der Kathede zeigte die Stromrichtung an. Folgende Zahlen wurden auf diese Weise erhalten. 2. Entladungsform intermittierend Funkenlänge = 2, mm primáre Stromstürke = 10 amp. Medium: Äthyläther lg = 0,0 amp. z OEM. Tab. IX. Zink Gewichtsän- | Gewichtsän- derung der derung der Stromrichtung Kathode in g | Anode in g a — 0,0016 0,0009 | konstant | 0,0014 | 0,0010 | > 0,0012 0,0009 » 0,0016 | 0,0011 » 0,0018 0,0015 » 0,0010 0,0010 wechselnd 0,0007 0,0008 » Der Übergang in die intermittierenden Entladungsform wurde mit Hilfe des rotierenden Spiegels beobachtet. Fig, 6 zeigt das Aus- sehen des Funkens. Funkenbild bei oscillatorischer Entladung. TERIS TER ALS 3 E EMI an 1 + d Re = A "m Funkenbild bei intermittierender Entladung. zm TRE (EE ! Vergl. G. BREDIG, Anorganische Fermente. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 20 - Die Farbe des Funkens war bei der oscillatorischen Entladung bläulichgrün, bei der intermittierenden Entladung dagegen gelblich. Eine spektroskopische Untersuchung zeigte, dass im ersten Falle haupt- sächlich das Linienspektrum des Elektrodenmetalls, im zweiten dage- gen ein kontinuierliches Spektrum (Kohlenstoff?) zum Vorschein kommt. Die Zersetzung des Mediums war in der Tat bei der intermittierenden Entladung, bedeutend grösser. Zweite Messungsreihe. (Oseillatorische Entladungen). Um die Versuchsfehler herabzudrücken und die Zerstäubung der Elektroden und Zersetzung des Mediums genauer studieren zu können, wurden Verbesserungen in der Versuchsanordnung vorgenommen. Das Hauptgewicht wurde auf erhöhte Konstanz der Entladungen gelegt. Statt des kleineren (15 cm) Induktoriums wurde ein grösseres von 45 cm Schlagweite mit starkem Draht in der Sekundärwickelung spe- ziell für diesen Zweck von Hans Boas, Berlin, gebaut. Die Stromquelle war eine Akkumulatorenbatterie von 18 Volt (bei einigen Versuchen 30 THE SVEDBERG, wurde ein rotierender Umformer 440—70 Volt benutzt). Als Unter- brecher wählte ich einen Quecksilberunterbrecher mit intermittierendem Strahl in der kürzlich von Boas gegebenen Form. Die Umlaufzahl des Motors konnte mit Hilfe eines Regulierwiderstandes verändert und an einem fest angebrachten Tachometer direkt abgelesen werden. Die Unterbrechungszahl war 2 für jede Umdrehung. Mit diesem Unter- brecher, der sogar bei den hohen Umlaufzahlen 5,000— 6,000 pro Mi- nute vorzüglich funktionierte, konnte eine bestimmte Unterbrechungs- zahl konstant gehalten und genau reproduziert werden. Die folgenden Bestimmungen sind sämtlich mit der Unterbrechungszahl 140 pro sek ausgeführt. Der Schwingungskreis setzte sich aus dem Funkenmikrometer, zwei leidener Flaschen und einem Hitzdrahtamperemeter zusammen (siehe Fig. 7). Zwischen A und B konnten Selbstinduktionsspulen oder Widerstände eingeschaltet werden. Die Verbindungen waren aus 2 mm dicken Kupferdrühten hergestellt und das ganze System mit Ebo- nitstützen gut isoliert. Die benutzten Hitzdrahtamperemeter (von Hanr- MANN & BRAUN, Frankfurt a. Main) waren ganz in Isoliergehiiuse ein- gebaut. Um den Einfluss des Induktoriums auf den Schwingungskreis bezüglich Schwingungszahl, Dämpfung etc. zu vermindern, waren die Zuleitungsdrühte von den Sekundärklemmen des Induktoriums in übli- cher Weise möglichst nahe an die Funkenstreke angelegt. Zur Be- stimmung der Schwingungszahl und der Dümpfung im Schwingungs- kreise wurde ein Wellenmesser vom Typ der »Gesellschaft für draht- lose Telegraphie» benutzt.! Der Apparat bestand in diesem Falle aus einem variablen Petroleumkondensator, drei auswechselbaren Selbstin- duktionsspulen und einem Hitzdrahtamperemeter. Der Hauptschwin- guneskreis wirkte stets in extrem loser Koppelung auf den Wellen- messer. Instrumentkonstanten. Der Wellenmesser. Der variable Kondensator des Wellenmessers wurde bei ver- schiedenen Einstellungen in der Wheatstone'sehen Brücke mit einem Kapazitätsetalong von I. Carpentier, Paris, verglichen. ' Vergl ZENNEGK, Elektromagnetische Schwingungen S. 610 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 31 Es ergab sich, wenn « den Drehungswinkel, C die entsprechende Kapazität bedeuten: Tab. X. ^ C in 10% Mikro-| farad 0 8,163 30 14,090 60 21,663 90 29,245 120 37,045 150 44,847 180 51,651 Die Selbstinduktionskoéffizienten der Spulen wurden dureh Rech- nen mit Hilfe nachstehender Formel! ermittelt: h? Sr h? ] L-2NI|(1 ) DT RE | "Br ye 167 |" + Ing/d—D ebenso der Selbstinduktionskoéffizient der Zuleitungen. Es ergab sich: Les = BU): iie Henry 1b; = 104. 10—* Henry Iis == 810.s. NE Henry En = 2112,. 102 Henry. Der Widerstand des Wellenmessers betrug 2,39 (2. Der Hauptschwingungskreis. Als Kapazitäten kamen drei Paare leidener Flaschen zur Ver- wendung. Um möglichst symmetrische Verhältnisse zu erhalten, waren die beiden Flaschen ce’, c" in jedem Paare seriengeschaltet, wie es aus Fig. 7 zu ersehen ist. Die Kapazität c eines Paares ist also durch die Beziehung 1 ll 1 een TOCGNCEN ONG AE A LS 2 also c= = CELLIC 1 Siehe ZENNECK, Elektromagn. Schw. S. 997—98. 32 THE SVEDBERG, Mit Kapazität eines Flaschenpaares werde ich vorstehenden Aus- druck bezeichnen. Die Kapazitäten der Flaschenpaare und der Selbst- induktionskoéffizient (Li) des Schwingungskreises wurden folgendermas- sen bestimmt. Die Flaschenpaare c,, c,, c; wurden mit L, und zwei bekannten Selbstinduktionsspulen L,, L, im Hauptschwingungskreise verschieden- artig kombiniert und jedesmal mit dem Wellenmesser in Resonanz ge- bracht. Es ergiebt sich so eine Reihe von simultanen Gleichungen zur Bestimmung von L,, €, €, €. Die Genauigkeit ist von der Gültigkeit der THomson’schen Formel n= RU 9 7e VLC. abhängig. Da die zu bestimmenden Konstanten nur annähernd bekannt zu sein brauchen, konnte die erreichte Genauigkeit in diesem Falle als hinreichend bezeichnet werden. Es wurde erhalten: C, = 0.2. 107° Mikrofarad CQ, = 0,s. 107? Mikrofarad C, = 3,2. 107° Mikrofarad L, = 340. 105 Henry. Die Stromkurve einer elektromagnetischen Schwingung ist durch Schwingungszahl n, Anfangsamplitude i, und Dämpfungsdekrement A definiert. Diese Quantitäten sind von Kapazität, Selbstinduktion und Ohmschem Widerstand abhängig: 1 I = InVLC a a b= — Lo d sin (ty 1 R*) Ley 1 Rs De T WE LG AL Any e Auf die thermischen und elektrischen Verhältnisse im Funken sind ferner Funkenlänge 1, Entladungszahl N, Elektrodenfläche a, Elek- — STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 33 trodenmetall M und Eigenschaften des umgebenden Mediums von mehr oder minder grossem Einfluss. Im folgenden wird der Versuch gemacht, die Kolloidbildung und die Zersetzung des Mediums in ihrer Abhängigkeit von den erwühnten Faktoren zu bestimmen. Die Bestimmungen wurden im allgemeinen derart ausgeführt, dass bei unverändertem Schwingungskreis die Energiezufuhr durch Anderung des Widerstandes im Primärkreise des Induktoriums variiert wurde. Für die dadurch be- wirkten verschiedenen Anga- ben des Hitzdrahtamperemeters wurde die Kolloidbildung und die Zersetzung bestimmt. Dabei kann jedoch die Entladungs- zahl N weder bestimmt noch konstant gehalten werden. Diese Schwierigkeit dadurch zu umgehen, dass man N = 1 zu halten versucht, wie es im allgemeinen bei Messungen mit Kondensatorkreisen üblich ist, dürfte in diesem Falle kaum möglich sein, da die Energie- mengen dann zu klein ausfal- len. Auf die Bedeutung der Entladungszahl werde ich spa- ter zurückkommen. Als Mass für die Zer- setzung des Mediums wurden die in gleichen Zeiten entwickel- Fig ten Gasmengen gewählt. Um dieselben zu bestimmen, wurde über die Elektroden eine kleine Glas- glocke geschoben, die mit einem seitlichen Ansatzrohr versehen war. Dieses Rohr wurde durch einen Kautschuckschlauch mit einer Gasby- rette verbunden (Fig. 8 u. 9), wo das Volumen in üblicher Weise bestimmt wurde. Um nicht allzu verwiekelte Gasgemische zu bekom- men, wurde die Gasbyrette mit gleicher Flüssigkeit (Athylüther) wie das Zerstäubungsgefäss beschickt. zn EA m II 8. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. */11 1907. 5 34 THE SVEDBERG, Einfluss von C, L, R, n, ij A. Als Elektroden dienten zylindrische Stäbe aus Kadmium (Diam. 5,6 mm). Das Medium war Athyläther. Primärspannung: 18 Volt. Sehwingungszahl n und Dämpfungsdekrement A wurden mit Hilfe des Wellenmessers in der Weise bestimmt, dass die Werte des Stromeffekts in der Nähe des Resonanz- punktes bei verschiedenen Einstellungen des Konden- sators beobachtet wurden. Die Resonanzkurven wur- den dann mit n/n,, als Ab- scissen und i,;/12.., als Or- dinaten gezeichnet, und das Dämpfungsdekrement daraus berechnet. Bezüg- lich experimenteller Vor- sichtsmassregeln, Beweise der benutzten Formeln, Aus- führung der Berechnungen etc. wird auf die zitierte Arbeit von ZENNECK (Elek- iromagn. Schwingungen) hingewiesen.? Die Messungsreihen sind in Tab. XI—XV zu- sammengestellt. Es bedeuten: C: die Kapazität A: das Dämpfungsdekrement L: die Selbstinduktion ig: die effektive Stromstärke R: den Widerstand 1; die Zeit |: die Funkenlänge m: die Masse des gebildeten Kolloids n: die Sehwingungszahl v: das direkt abgelesene Gasvolumen ! Siehe ZENNECK l. e. S. 592, 693, 1008. ? Die spezielle Berechnung der Resonanzkurven wurde von Herrn N. PrIHLBLAD ausgeführt. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 35 t: die Temperatur B: den Barometerdruck v,: das auf 0° und 760 mm reduzierte und für den Dampfdruck des Athers (Regnaults Tabellen entnommen) korrigierte Gas- volumen. LU AC 3843 n E AK 7 0,70 4,00 445 0,70 1.00 120 6,70 Fig. 10. Wie aus der Tabelle XI hervorgeht, sind die Versuchsfehler mit dieser Apparatanordnung bedeutend herabgedrückt. So konnte ich mich in der Tat mit ein bis zwei Einzelbestimmungen bei jeder Strom- stärke begnügen. THE SVEDBERG, 36 = = == — 08100 « « « « « : : : 20700 « 0% I « « « TOE | « 7239) 0'89 I UT | GGIO:0 « « « « & | 06100 « « « « « Gg | “ e'ep | 796 D | GE AK) | «o OT É 3 « | 00€0'0 « « « « « 9 | © & GT | TG VY | 007 20200 | —« | 007 : d : 961T0'0 S « < S S Fé | © Sc | rer | T | 060 | €8TO'0-| —& | 060 : a « ; 9F60 0 < « < 2 LUG | © 69) | 69 | & | 080 |SvcOO | & | 080 < : ‘ 08600 |, « « « « « 9e | « 29) | 78S | & | UD) « | 020 « & 95600 © « « d « COG ES s9ı Oi | & | 090 |10600 |.« 09'0 < « $ Tf610'0 « « « | 9*10'0 « « « | « vu s yO. Lee | 6 | O80 SON — 50350 : GU SE | 06100 « « « « | T om «esr see G | G70 ouo 8 | oO) © | 2 SFrIOO « « « « « 9qers eadnyzueuosoM | j'y I*ppL | 997 | Sct 6 080 |89T00 | OT 080 690 | OL TPS 80 2200 « « « « « " 08800 S SS * S gue | 69) | $09 6 | 090 99000 | & | 0€0 s « 66100 | < « 606 | « 991 | OST 6 | OTO |16100| € | OF'O « 19200 « « « « « wes | Mone eec ER SN « ol ZELOO « « « « « ogers eAumxzueuoseM | e'9 | opp, | 991 | 971 6 030 |eer0'0 | OI | Oc'0 | eco |,01rz08| 3/0 SH ww | uopea | usnuım | 2.10 duty z A exedury | guo um a p ae | gue ut a IN 2 = V a Be A puni LIFs a OIL] uosSun.routroq g 1 E Mor 2 gor V u ET ' sumipejy sep Sunzjosio7 SUNGNYISIOZ, ) "wur 20 + 82°) -I [ & ec» IX «9L :ÅIUOH ,-0T'Of& = TI 31 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. | 20200 | © fas « « — - 21200 | € — HOT/G « « 96900 « i « « >= = | = — 10990:0 « '00'6 « « | | 107900. SE « S = 90900 | * | 06 T « « laneo Q 2o « |< « « | | | Orga | NE « « OVE LOFT | O9F eier | Mö 08°7 |06900 | * | 08T « « | 700 € | < « AG |i | SEM | ON Ge | BET | (OO | | OM CE ETES | | | 29800 | « [re « | « = = == Ze = = 72900 « 09*I « « e'66 « SLA 0'€9 « « | IITO'0 | « « « « VGE |9 VTL | 9ST | 689 | I OCT |000 | « 0€*1 « « | | | | | T980'0 « « « « = | | | = 98900 | * | ort « | 08200 I L'EG | € em DON Ja | 86T |veg00 | * OST < « Que) S wx s | & 166 I'vvA | 971 | OLY I GOT y8600 | © 0%] « | « 07700 | < : « « | 87600 | « or] « « cac « ro | Os | « | 2010, | ~< | « « « 1'66 « Ge | 969 | G | 00T 91200 | « 00*T « Sue | * BAG Cee RE AL Sema) Ps 2 € : 666 M Pes || EM | et) ER) I sc | MV « « TI] OT “SM | 886 « S'GT | €09 & | € (dg |< « « MEERE ours eAinyzueuoseW | 066 |9TFL | EST | 809 | € | 080 |TOG0'0 | 3 080 | $890 |g0rc8] SH uiu | uopea ue NUP, | 219 du | ueqnuryy! oxodur uu CE n | Ss x de = E x ul N a | ur a Ur d uesSuny1ouraq g 1 ; 2 Ser | 2 ger V u sumipopy Jap Sunzjesiez Sunqnues19Z « « « puer -OXXIIN e—OT ut 9 “WUE 20 + 96 = | ‘U ST>UA TIX AUX *AiuoH .—0T'0p8 = 'T 38 THE SVEDBERG, te — i ii moo ma Ri = 9600'0 « « « « « 4 « 1GT « AW | ATEN) & 050 |OITOO) « gy 0 | « « « « « £600 0 G « « « « « « SOL « AT |\066 | 6 NOT OM 69700] OF | OFO | « « « « « II “II ‘SM : TT00'0 G « « « « « « ayaıs aAınyzueuoseg | g'9 [gay | STI | 61 | 6 060 $600'0 Of 080 |82T |soT'eeT | OG | OE aE 90c0 0 « « « « « | « 99c0'0 « « « « « E: N 9ec0'0 « | « « « « « Ce e OST |80L | © « 08200 < ee | — « « ‘ 9°91 « OST | vTE I seco |r9100| < < « « « 1606| « sch env 6 GOOM 23100 I | o¢0 | — « « « « Ge |S TSI |O6S | © 020 |o9roQ| « | « « « a « G6 |9'epr | OS) | 961 | G | MD |98T00) OL | 060 | — |‚ories 08 >) 000018 | SE = I660'0 SS Qe | © SS S | « S GIcO'0 « 970 « « « « | TICO'O « « « « « « = == L610*0 G 0F‘0 « « « « | 92600 « « « « « — = | 84c0'0 « 080 « « « | « Tb CH SLT OS TO0'0 « | « « « « < « 9er oAinyzueuosoN |9FIO'O| OT | OG'0 |02'0 |sorır'g €G»|e-*078 | ZO SH wu) uepery |uejnurw|o1odury| & | uomum) eaedury | SEA | ug Si) UU des = ur un an | au ut | uo AIu9F | PEREZ ueSunx1ouoq Gr qe 4 2 Wer 2 get Ww | u ur g-07 ur | OBEN —— - | : ee ig—OF Ul sumrpopy tap SunzjesioZ Sunqnejsaez | si a M) “WU 30) + sc = | TIX AUL 39 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. TAT « eg] « | 166 « | ge « TM TE SM ayaIs oAdnxzueuosew SH wu glo UI M UA D uosunx.euiogq tal emvr | c'eg I 9800'0 « « « 4800'0 « « eT) | 0GE I « IOTO'O | « « 6G) | 969 6 « GOTO OM ‘ ETL | Flo I 12100 | « « ORO MIN « EI | 7&6 I 00‘, |Gero'o I 00'T 687 | 0:09 I 86 T = = a Lvl | 8'97 I O€'TI |F660'0 I OF'T STI | 988 [ 0%T |G8TO'O I CON] eV) | LG I 00'T |8810 0 I 00'T e*TI | @8t [ 08'0 | 5100 I 00*T CF | 0:06 6 09'0 | 4800'0 I 08'0 ea | en 6 oro | S010‘0 6 09'0 Uop'e.u) „wo ui uo]nutpyw aaa dury | Shu LeU, | o4edury: 2) ur : ur ur : ur ur 1 5 2 war u 1 y SUNIPOI tap Sunzjosıaz | SUNQUBISIIZ V u « 200+ 00 + €0'0 ——— --z--Le————— o ——————— M ——————————————— ——— urut ur « « « 6 « € I 090 OF'0 ro ec'0 90'0 10'0 10'0 “AIX QAUL ‘abupjuayung woa SSsnyfw ("ur ww 9°C) oeqvwjsumrurpey Joly gone uojuorp uopodp[popg SIV KT 9:d) 2q87 I M "umrpew pun syoRpUspor yer (eSuwpuexun,y UOA SSnpgurn THE SvEDBERG, 9,50 0,70 4.00 1,250.90. 4,00 1,30 4,60 0.80 4,00 Fig. 11. Einfluss von Elektrodenfläche. Tab. XV. C = 3,2. 10-? Mikrofarad; L = 340.10-* Henry; R < 2, 2; ] = 0,25 + 0,02 mm; i = 1,0 Ampere. Zerstiiubung | CERN des Mediums a= Elektrodenfläche I "IRIS a "8 EE e : E m cm“ in a in | in C- im | Va a] Minuten NITE Minuten | in em? Graden mm Hg EN | — | 0,246 1 | 0.1108 2 CON | lö | 1446 | 28,5 | 0,166 2 | O6290 | — — | - | 0,102 23 | Ooo! d 31,0 | 144 | asi 1251 0,053 1/14/0015 1e) eee | | STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 41 Versuche in verschiedenen Medien. C = 3,2. 10” Mikrofarad; L = 340. 10” Henry; IR ] = 0.25 + 0.02 mm. Tab. XVI. Zerstäubung | T Medium | in PR | Minuten | Ius Äthyläther | l | 0,0115 Isobutylalkohol | 1 0,0151 » | 1 0,0146 | Benzol | | | 0,0132 | Petroleum | I 0,0117 Luft 2 0,007 Einfluss des Elektrodenmetalls. Diese Bestimmungen wurden sámtlich mit: C = 3.2. 107? Mikrofarad L = 340. 10 Henry ie 23 0 in Äthyläther ausgeführt. Die untersuchten Metalle kamen in Stüben von 5,6 mm Diam. zur Verwendung und waren im allgemeinen möglichst rein von KAHL- BAUM bezogen (»Kahlbaum»). Um den Einfluss einer event. Oxydation zu ermitteln, wurden die gleichen Manipulationen, jedoch ohne Zerstäubung, mit den Kal- ziumstüben ausgeführt. Es ergab sich eine Gewichtsänderung von 0,001 g, also innerhalb der Wägungsfehler keine merkliche Verän- derung. Da unter allen hier benutzten Metallen Kalzium das grósste Oxydationsbestreben besitzt, so konnte bei den folgenden Versuchen von dem Einfluss der Oxydation abgesehen werden. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. 5/11 1907. 6 42. THE SVEDBERG, Tab. XVII. Zerstäubung | Zersetzung des Mediums Metall is ca T | in in „an in la M Sum e I gO) |Ampere | Minuten MS [Ampere | Minuten mem Graden | mm Hg nic Ca (»Kahlbaum») 0,70 57 0700951 0,55 l aa SA) ao 7.6 1,00 | 3 | 0,0080) 1,00 | » 459 355 > |939 1,50 2 0,0045 | 1,30 » 14,8 | 15,5 » 36,8 — — = | 1480 1/2 UD | 158 » 25,4 Al (»Kahlbaum») | 0,80 5 0,0020 | 0,60 1 IS | aa | AS 5,6 1,50 9 0,0058 | 1,00 » 355) | TUTO) » 15,3 2,00 5 0,0159 | 1,30 » 59,2 | 17,0 » 23,2 |- > 2 0,0063 » » 58,2 | 17,0 > 22,8 | — — — 1,40 » 65,0 | 17,5 » 27,7 | | 1,50 » 74,8 15,5 » 31,9 | | — — — 1,60 » 80,0 17,0 » 36,8 -— = — » » 84,5 | 16,9 » 91,0 Mg (»Kahlbaum») | 0,90 5 0,0046 | 0,60 1 17,8 | 17,8 | 747,0| 1,5 | Lika | 5 0,0068 | 0,80 » 30,0 | 17,8 » 12,7 15359 8 70.0060) 1.00) s 45,80 | NY) > | 19.4 » I 0,0019 1,30 » | 77,0 18,0 » 32,6 1,65 2 0,0061 | 1,50 » 94,1 18,0 > 39,9 | |o » Ore | 178 » 39,5 Zn (»Kahlbaum») 0,80 9 0,0057 | 0,68 l 11,8 15,1 762,3 5,9 > | X | Q©080)| O80] » 17,6 15,1 » 8,8 12008 12, 0,0082 | 1,00 » 26,6 | 15,1 » 13,8 | 1,20. 1 | 0,0056 | 1,30 Ss | eo | lan > 21,1 1,405 IT 01007751 M» > 41,4 | 15,1 » 20,7 | 1,60 1 0,0092 | 1,60 > 63,2 | 15,1 > 31,7 | | 1,80 1 0,0105 | — — = — — — | » 1 0,0113 — — = = — — Sn (»Kahlbaum») | 0,60 2 0,0056 | 0,62 I 1052 dy | PASO 52 | 0,80 1 0,0051 | 0,80 » 17,4 | 15,3 » 8,8 1,00 1 0,0077 | 1,00 > | 81945 | 158 » 13-2 15208 MEM 0,0109 1,90 » 600 | 16,5 » 19,2 i4 | f 0,0139 | 1,50 » 525 ^ 5 » 26,3 | 1,60 1 0,0176 | 1,80 » 70,0 | 15,2 > 35,1 | 1,80 1 0,0211 - — — — Pb (»Kahlbaum») | 0,80 1 0,0132 0,60 1 IPS KO | Wee. Eus 0,90 1 0,0170 | 0,80 » 22,80 WOO > 10,4 1,00) 4 10,9200] 1700 > 733702 7160) > ES 1,10 1 (ope | 120 s» | ALB) 169 > 20,6 WO WOES | 1,204 > | sO) IG > | IM 1,40 iL | O308 J90 | > WIS | 16,9 32,8 = STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 43 Zerstäubung Zersetzung des Mediums Metall lem T lem ge | | i | in cme a int Eres in C. in ip ae |Ampere | Minuten mS Ampere Minuten | mem" | Graden mm Hg I em ——————————————————————— TI (»Kahlbaum») 0,50 1 0,0087 | - | - SM Les TR 1,00 1 0,0194 | — — — — — — | 1,40 l 0,0281 — — | = — — — 2,00 1 0,0453 | — = | = — | — — Sb (»Kahlbaum») | 0,60 1 | 0,0061) 0,60 | 1 14,2 | 15,8 | 758,0 | 6,9 080 | 1 |0,0105| 0,80 | >» 220 | EN > | OG 1,00 I | 0,0147| 100 | >» 30,5 | 15,6 » 14,9 1,20 I | 0,0186 | 1,220 | » | 388 16,6 | » | 18,8 1,40 IL 90222 eo |} 5 00,9) | JS » 254 | 1,60) 1 |0,0268| 1,60 |.» DRM NEIN > EO T5 | = » » | 55,2 15,6 | » | 26,8 Bi (»Kahlbaum») | 0,60 1 | 0,0092| 0,60 1 11625 | OUS | 7660 | GE | 0,80 I | 0,0144 | 0,80 » 19,8 i5 s» | gi | 1,00 1 | 0,0201) 1,00 » 29,5 | 16,6 > dero) | IL@@ o gi 0,0186 | 1,20 » | 40,3 | 16,4 | 19,1 | 1,20 1 COP | 1,40 | » | 52,4 | 16,2 |o» 24,9 | 1,40] 1 | 0,0301| 1,50 | » | 638 168 > 31,4 | | ON NON Gör) Len | NN CC > ees | i95 | il) OTO > | > | Cee 16,2 > | em Chrom (»Kahlbaum» n. Moissan). Entladung sehr unregelmässig, bei i., = 1,20 m etwa 0,019 g pro 5 Minuten. Mangan (»Kahlbaum» n. Moissan). Entladung sehr unregelmässig, Zerstäubung etwa wie bei Chrom. Molybdän (»Kahlbaum» n. Moissan). bei lg = 1,70; m = 0,0045 & pro 4 Minuten. 44 THE SVEDBERG, Tab. XVIII. | Zerstäubung Zersetzung des Mediums | Metall iet 7 iem " | TEENS in D in | T | in | i I in + | et in Tu ‚Ampere | Minuten) © |Ampere IMinuten| Oasen nn Hg | = | | | | | | Fe (0,05 9/o €) mao 5 | OCO13) (78 | A | GB || GY) | 7160;0) 85 | 160 | 5 0,0032 | 0,90 X cecal AN > 13,7 » 5 | 0,0023 | 1,20 » | 493 | 15,3 |» oa ee ee cups o oy sr os | » | 35,50 Co (käuflich) 1,00 | 5 | 0,0031 | 0,50 1- | 14,0 | 16,6 "153 GA 1,20.) 27 0/0085 EN MN NS SIC CR NE NUM — | — = 0,80 1200 2921 168 > | atom | 15007 NAS ON 16:74 > | ING | = — | — 1,10 | 2% 1| 55,2 IGN > | 252 LEA RET | — | 140) xe hate | 167 | » ON | — | = — | 1,50 | !/a | 53,0 | 16,7 » 24,3 = | = 1,70) | 1/2 | (67,2 | 16,7 > (BO | Ni (»Kahlbaum) 05737 3 0,0020 | 0,70 1 | 19,92 US | BGO) SU | | OOO | 8 0,0037 | 0,90 » 20750 WE | T NN | 0 | 2 000367 110 » 45,2 | 15,6 | >» [19 1M | tsi 2 2010064921530 > CES | Way | > BB | > | > 0,0062) 1,60 > | 8) Aa NE OO Cu (elektrolytisch) 1,00 5 0,0027 | 0,55 UR 15,2. 16,22 mS Gm 1,50 | 5 | 0,0051| 0,95 1 | 93,0 | 170 Dana 2,00| 5 | 0,0075) 1,00 I. | 35,0. 14001 Date > | 5 0,0072 | 1,30 10175155: MIT ON MOM » | » |00074| 1,70] 1 84-6. 169) ET — = | = | 5 1 84,4 | 17,0 » 37,0 Ag (küufl. »reines | | | | Silber») ,000| 5 | 0,0030| O67 | I 13,1 | 15,5 | 760,0) "64 | 1,50 | 5 | 00065.) 0,90. Il 29,3, 15,52 > le | | > | 5 05067 1,307 1 | 45,22) 15,602 > | 2 I =) =) = | 4 1 60,1 | 15,6 D USA | Au (käufl. »reines | | | | Gold») 0,64 | 5 | 0,0052 0,50 1 11,9 | 16:02 75301386 1,00 | 2 | 0,0052) 0,80 0 223555 21610 » lO | LO} 2 | OU 1,10 1 | 443 | 16,0 > | 209 | 2,00 21 x95, AD) Ye | S99 | (90 » 15:21 » 2. 0,0167 1520. 252 4453" 16501 oo Pt (käufl. Platin) 1,00 | 4 | 0,0046| 0,68 eo re Ta | 1,30 2 | 0,0038, 1,00 NERO MIR tee) | 1,50 | 2 | 0,0065| 1,20 1 49,6 | 16,1 | » | 247%) 1,60 277700078) 21630 | | 59,32) 15,90 2 >22 2255180) I las I DON > | > lo | > OT | |. = = = | » | » | 58,3 16,1 > 21,4 | | JO T | (0,9) | 3159 » 32,6 = = | = 1,50 | 1/2 | 43,9 | 15,8 » | 20,9 | | 1,60 !/s | 46,8 | 15,5 22,6 | STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 45 Dritte Messungsreihe. (Gleichstrom. ) Bei Verwendung von Gleichstrom sind genaue quantitative Un- tersuchungen über die Zerstäubung nur schwer ausführbar. Beschriinkt man sich jedoch auf kleine Stromstürken, so lassen sich unter Inne- halten gewisser Vorsichtsmassregeln derartige Versuche anstellen. Ich habe auch eine Reihe soleher Messungen ausgeführt, um einen zahlen- mässigen Vergleich zwischen dem Gleichstromlichtbogen und der os- cillatorischen Entladung in bezug auf deren Verwendbarkeit zur Her- stellung kolloider Lösungen zu A erhalten. = 4220Volt Die Versuchsanordnung ist aus Fig. 12 zu ersehen. A ist der Funkenmikrome- ter, B ein Präzisionsampereme- ter (SIEMENS & HALSKE), C ein Präzisionsvoltmeter (SIEMENS & HarskE) und D ein Regulierwi- derstand. Der Strom wurde dem städtischen Netz (220 Volt) ent- nommen. Der Gleichstrom zerstäubt im allgemeinen seine Elektroden nicht quantitativ bis zur kolloiden Zerteilung. Es wird vielmehr noch eine gewisse Menge Metallkügelchen verschiedener Grösse produziert. Um vergleichbare Resultate zu erhalten, muss der Einfluss dieses Vorgangs in Betracht gezogen werden. Im Zerstäubungsgefässe wurde deshalb eine Porzellanschale derart unter den Elektroden angebracht, dass die abgeschiedenen Metallkügelchen sich dort ansammelten und nachher gewogen werden konnten. Die Versuche wurden im übrigen ganz so wie bei den vorigen Messungen ausgeführt. Tab. XIX enthült die Resultate einiger Messungen mit Kad- miumelektroden und konst. Bogenlänge. WINYVVVNY D Fig. 12. Es bedeuten: V: die Elektrodenspannung 46 THE SvEDBERG, m,: den Gewichtsverlust der Kathode Hs > » » Anode m: die Masse des gebildeten Kolloids d. h. die gesamte Gewichtsabnahme der Elektroden, vermindert um das Gewicht der abgeschiedenen Metallkügelchen. Tab. XIX. ] = 0,05 mm; Medium: Athylüther; | j l^ 8 | Y I ; e s Mk Ma m | in Ls in Volt in g in g in g | Ampere | Minuten | P > 2 S | 0,30 5 | 90 0,0174 —0,0077 | 0,0097 | 0,40 5 | 22 0,0241 —0,0113 0,0128 | 0.50 3 | 99 | 0,0154 | —0,0052 | 0,0102 | 0,60 2 | 899 0,0111 | —0,0017 | 0,0089 | OO | 8 | BV 0,0048 0,0101 | 0,0134 QU | 2 OF | OMI | DO | Quo 0,90 — — Zerstäubung sehr unregelmáüssig. — | Ferner wurden die Zersetzung des Mediums und die Zerstäu- bung in ihrer Abhängigkeit von der Bogenlänge untersucht. Die Zerstäubungbestimmungen sind infolge der obenerwähnten Fehlerquellen recht ungenau und sind nur angeführt worden, um eine Vorstellung von der Grüssenordnung beizubringen; die Beobachtungen über die Zersetzung des Mediums sind dagegen viel genauer. Medium war Athylüther. Tab. XX. i = 1,00 Ampere; V = 25—30 Volt. Zerstäubung. Zersetzung des Mediums. „| | mw men n a | c Ne b us "M mmm Minuten | m g DST | Minuten | ın cm | C-Graden| mm Hg | sel EAS j ; 0,01 1 0,0151 0,01 | 1 | 31,1 | 14,8 | 762,0 | 15,9 | O08 | ^ COLE || OF5 | 2. | 999 | 148 > 18,5 0,10 | 0063 | Ol | I | 580 15,1 » 29,1 | | DAS | | oo | io > | oS | * + STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 47 Resultate. Gehen wir nun zur Besprechung des obigen Beobachtungsma- terials über. Die Messungen kónnen zur Beantwortung folgender Fragen dienen: 1) der Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen Kolloidbildung und Zersetzung des Mediums von den Versuchsbedingungen, besonders von der. elektrischen Entladungsform (Optimum für die Kolloidbildung), 48 THE SVEDBERG, 2) der Zerstäubbarkeit oder »kathodischen Härte» der verschie- denen Metalle, 3) der zersetzenden Wirkung der verschiedenen Metalle auf das Medium oder Dispersionsmittel. Als unabhängige Veründerliche ist bei sämtlichen Versuchsrei- hen das Quadrat der effektiven Stromstärke benutzt. Die effektive Stromstärke wurde an Hitzdrahtampere- metern abgelesen. Nun sind bekanntlich die Angaben eines solehen Instruments bei gedämpften Schwingungen von vielen Faktoren ab- hängig, unter denen Entladungszahl, Wechselzahl und Dämpfung besonders wichtig sind.’ Wech- selzahl und Dàmp- fung konnten in je- dem Falle bestimmt werden, worauf im folgenden entspre- chende Rücksicht ge- nommen wird, was hinsiehtlieh des Ein- flusses der Entla- 0/0 020 9.30 0 am 050 dungszahl N viel Fig. 14. schwieriger war. Sie ist von den Induk- tionskonstanten und der Energiezufuhr im Primärkreise fast ausschliess- lich abhängig. Bei meinen Versuchen wurde die effektive Stromstärke durch Anderung des Widerstandes im Primärkreise reguliert, so dass N hier mit ij; wächst. Da nun die Angaben von Hitzdrahtinstrumen- ten mit wachsendem N zu hoch ausfallen, so sind die hóheren Werte 1 E & : 1 Vergl. ZENNECK, 1. c. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 49 von i, etwas zu vermindern, um mit den übrigen direkt verglichen werden zu künnen. Dies erklärt zum Teil die in den Diagrammen auf- tretende stürkere Krümmung der Kurven bei hohen Stromstärken. Die Kurven in Fig. 13 erläutern den Einfluss der Kapazität. Bei gleichen effektiven Stromstürken nimmt die Kolloidbildung mit steigender Kapazitit ab. Die Form der Kurven ist dieselbe wie in der ersten Messungsreihe. Die aus den Hitzdrahtinstrumenten abgele- senen Stromstürkequadrate entsprechen bei den kleineren Kapazitüten d. h. hóheren Schwingungszahlen kleineren Energiemengen. Hine dies- bezügliche Korrektion würde die Differenzen zwischen den Zerstäu- bungskurven für die verschiedenen Kapazitiiten nur erhóhen. Die Dämp- fung ist fast konstant. Um zu sehen, ob die verschiedene Zerstäubung vielleicht mit der Schwin- eungszahl in naher Bezie- hung steht, wurde die Sehwingungszahl durch passende Veründerung der Selbstinduktion unter Bei- behalten der Kapazität C — 0,2. 107? Mikrofarad bis zu 1,82. 10° herabgedrückt. In diesem Falle wurde jedoch keineswegs die Kurve C = 9,2. LO ame ilg 105 son- 0,10 020 030 040 050 dern eine andere erhalten, Fig. 15. die etwas (allerdings inner- halb der Fehlergrenzen) oberhalb Kurve L = 340.107" liegt (siehe Fig. 14). Die veründerte Zerstäubung kann also nicht ausschliesslich von der veründerten Sehwingungszahl herrühren. Es scheint vielmehr, dass die Selbstinduktion die Zerstäubung erhóht hat. Um den Einfluss der Selbstinduktion weiter zu verfolgen, wurde eine Spule von 34. 10-? Henry eingeschaltet. Die Zerstäubung wird dadurch betrüchtlich erhóht, wie aus Fig. 14 zu ersehen ist. Man darf also schliessen, dass die Kolloidbildung bei gleichen Stromstürken mit steigender Kapazitüt sich vermindert, mit steigender Selbstinduktion dagegen sich vermehrt. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser IV. Vol. II. N. I. Imp. */1: 1907. 1 50 THE SVEDBERG, Bei diesen Messungen ist die Diimpfung fast konstant und rela- tiv niedrig gewesen. Die Versuche mit intermittierenden Strómen (erste Messungsreihe 2) liessen vermuten, dass die Kolloidbildung mit zuneh- mender Dämpfung vermindert wird. Die untere Kurve in Fig. 14, die mit 50 2 im Sehwingungskreise (A = 1,78) erhalten wurde, zeigt, dass dies wirklich der Fall ist. Agam quo Min ER 2 dip ele 020 nte 080 Die Zerstäubung ist ferner von der Funkenlänge, wie Fig. 13 und 15 zei- gen, in hohem Grade abhängig, und zwar derart, dass sie mit abnehmender Funkenliinge rasch zunimmt. Dies ist, wie wir weiter unten sehen werden, für die Herstellung von kolloiden Ló- sungen von erheblicher Bedeutung. Auch die Grösse der Elektrodenfläche übt einen merklichen, wenn auch nicht sehr grossen Einfluss aus (Fig. 16). Es ergibt sich ferner, dass der Verlauf der Zerstäubungskurven des Gleiehstromlichtbogens innerhalb der Fehlergrenzen mit demjenigen der os- cillatorischen Entladung als überein- stimmend zu betrachten ist. Bei © = 3,2. 10? Mikrofarad, L = 340. 10” Henry, A= 0,5, 1 — 0,05 mm fallen die beiden Kurven in der Tat zusammen (Fig. 17). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. bil Das Medium, in dem die Zerstäubung verläuft, hat auf die Grüsse derselben nur geringen Einfluss. Tab. XVI enthält einige Messun- gen in verschiedenen organischen Flüssigkeiten. Andererseits ist be- kanntlieh der Sprung in der Zerstäubung zwischen Flüssigkeiten und Gasen (bei Normaldruck) ausserordentlich gross (vergl. Tab. XVI Luft —Isobutylalkohol). Fig. 18. Bei den Versuchen mit Gleichstrom konnte ferner das verschie- dene Verhalten der Kathode und Anode beobachtet werden (Tab. XIX). Für kleinere Stromstärken nimmt das Gewicht der Kathode ab, das der Anode zu, was davon herrührt, dass die obenerwähnten Metallkügel- chen von Kathode zu Anode transportiert werden und mit der Anode verschweissen. Die eigentliche Zerstäubung scheint an die Kathode x 52 Tug SvEDBERG, © gebunden zu sein.' Mit wachsender Stromstärke beginnt auch die Anode an Gewicht zu verlieren. Von ungleich grüsserer Bedeutung als die Absolutwerte der Zer- stäubung ist für die Kolloidsynthese das Verhältnis zwischen Zerstäu- bung und Zersetzung des Dispersionsmittels. Durch Verlängerung der Zerstäubungszeit lässt sich ja immer die gewünschte Kolloidmasse ge- | G3) v A 4 ce > 2 wc M ; j : & 9 = | N N ES Ay ae D Es $ | E 28s] % 3 pU —— | “ff 010 020 030 0X0 amit 050 Fig. 19. winnen, die Hauptsache ist, dass das Medium — das »Lósungsmittel» — dabei möglichst geringe Zersetzung erleidet. Die Zersetzungsprodukte können in drei Klassen eingeteilt werden: 1) Kohlenstoff (kolloid »gelóst» ?)? 2) Flüssige Produkte (molekular gelóst) 3) Gase. ! Vergl. BREDIG, Anorganische Fermente. ? Vergl. DEGEN, Diss. Greifswald 1903. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 53 Für die Herstellung reiner kolloider Lösungen ist die Kohlenstoff- abscheidung möglichst herabzudrücken. Da jedoch aller Wahrschein- lichkeit nach die verschiedenen Zersetzungsprodukte, wenigstens bei demselben Metall, unter einander in konstanten Verhältnissen stehen, so kann auch das Volumen des gebildeten Gases als Mass für die Koh- lenstoffabseheidung d. h. für die Reinheit der gebildeten kolloiden Lö- sung angesehen werden. Die Fig. 18, 19, 20 ent- halten die Zersetzungskurven für die oben besprochenen ver- schiedenenVersuchsbedingun- gen. Mit steigender Kapazität verkleinert sich die Zerset- zung, mit Selbstinduktion und Dämpfung wächst sie. Der bei den Zerstäubungskurven auftretende asymtotische Ver- lauf für hohe Stromstärken findet sich hier nicht wieder. Die Zersetzung wächst viel- mehr fast proportional dem Quadrate dereffektiven Strom- stärke. Die kleinen Abwei- chungen können zum Teil durch den obenerwähnten Ein- fluss der Entladungszahl er- klärt werden. Besonders interessant ist der Einfluss der Funkenlänge. Bei oscillatorischen Entladun- gen wächst die Zersetzung sehr langsam (Fig. 20 untere Kurve), bei Gleichstromlichtbo- gen dagegen ausserordentlich rasch (Fig. 20 obere Kurve). Es scheint, dass eben hier die Haupt- schwüche des Gleichstromlichtbogens hinsichtlich dessen Verwendbarkeit zur Herstellung kolloider Lósungen zu suchen ist. Bei der geringsten Ver- erósserung der Bogenlänge steigt die Zersetzung um enorme Betrage, während bei der oscillatorischen Entladung die Funkenlänge bis zu 0,50 Fig. 20. 54 THE SvEDBERG, mm und noch hóher gewählt werden kann, ohne dass die Zersetzung erheblich zunimmt. Um das Resultat noch etwas übersichtlicher zu gestalten, kann man den Begriff spezifische Zersetzung — ; einführen. Das Optimum für die Herstellung einer kolloiden Lósung liegt dort, wo die spez. Zer- setzung möglichst klein ist. Die Abhängigkeit der spez. Zerset- zung, von Kapazität, Selbstinduktion und Dämpfung ist aus Fig. 21, 22, 23 zu ersehen. Es können also folgende empirische Regeln aufgestellt werden: Die spez. Zersetzung verklei- nert sich mit steigender Kapazität, wächst mit steigender Selbstinduk- tion, steigender Dämpfung und stei- gender Funkenlänge. Sie ist unab- hängig von der Grösse der Elek- trodenfläche. (Fig. 16). Die spez. Zersetzung ist von der Entladungsform in ho- hem Grade abhängig. Sie ist am kleinsten bei der oscillato- rischen Entladung. In einigen der obigen Beobachtungsreihen sind schon Selbstin- duktion, Ohmscher Widerstand und Funkenlänge auf die kleinstmög- lichen Beträge reduziert. Die Kapazität aber kann noch bedeutend erhöht werden. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 55 Um den Einfluss einer vergrösserten Kapazität zu ermitteln, wurde eine Beobachtungsreihe mit ver- schiedenen grösseren Ka- pazitäten ausgeführt. Es wurde dabei ein abgestuf- ter Papierkondensator be- nutzt, dessen Kapazität durch Vergleich mit einem Carpentier schen Kapazi- tätsetalong bestimmt wurde. Tab. XXI. L = Minimum etwa 100.10-* Henry; R < 2,5 2; 1 = 0,05 mm. Zerstäubung. Cd. (0 let T | m in Mikrofarad|in Ampere |in Minuten | in g || 8,010? 100 ON ENTRE ı iL dar? 1170 95720/0506 » 1,90 | 9 0,0688 /9, 0.10? 1,00 | 1 | Qu | » » | 1 | 0,0102 88,5.10—? 1,00 1 0,0084 93,0.10 3 1,00 I 0,0110 Tab. XXII. L = Minimum etwa 100.107” Henry; R «€ 2,5 2; 1 = 0,05 mm. Zersetzung des Mediums. Cd. | 1 i G left | T | M | t | B | Vo | in Mikrofarad |in Ampere |in Minuten | in cm? | in C-Graden |in mm Hg | in em? | | | SS | 1.00 | il 14,3 | 16,1 760,1 6,8 | » 5 iQ ESTO 760,1 6,8 > 200 | i. | eme Teh | 550 9,4 Di] G08 0,80 | 1 | a | 14,0 | 760,5 S9 | > ipe | il 20,2 ib | » 10,8 | 49.6.10—? | 0,75 | OM MEE 13,9 760,5 40 | 885.102 | 1,00) | 1 | md IGA TRO CSN » » 1 5,6 16,4 | » 9.6 » | 2,00 1 90,3 s IG. >| » gu ij > » 1 19,2 IG | » Gu | 93,0.10-^ | 0,80 l 3,2 13,8 | 760,5 DE 56 Tug SvEDBERG, Die entsprechenden Kurvendia- al ey gramme sind in Fig. 24, 25, 26 wieder- Ge x gegeben. Aus Fig. 26 ist besonders deut- mss Bu zs lich zu ersehen, wie die spez. Zerset- s 1 m zung mit steigender Kapazität rasch ab- |i E nimmt. F Mit diesen Untersuchungen war 7 | T wo die Frage von den günstigsten Ver- > suchsbedingungen und das Optimum der 5 20 n 60 80 100 elektrischen Kolloidsynthese erschópfend 24. beantwortet und es erübrigte nur, die absolute Reinheit d. h. den absoluten Kohlenstoffgehalt der auf diesem Wege dargestellten kolloiden Lósungen zu er- mitteln. Zu diesem Zwecke wurde eine Reihe von Analysen ausgeführt!. Die Bestimmungsmethode war folgende. Unter möglichst grosser Kon- stanz hinsichtlich der! Stromverhältnisse, Funkenlänge ete — was infolge der hier erforderlichen sehr langen Zerstäubungs- zeiten nicht immer ganz leicht war — wurden grössere Quantitäten kolloider Xe | Lósungen einiger typischen Metalle bei S den wichtigsten Entladungsformen in Athyläther hergestellt. Das Disper- Qi sionsmittel wurde auf dem Wasserdampl- i x x bade abdestilliert, der Rückstand mit a | | T Äther gewaschen und im Trocken- lem so STR fea schranke bei 200° C getrocknet. Von a [| |, | den so erhaltenen Substanzen wurden x je zwei Teile gleichzeitig abgewogen. Im ersten bestimmte man nach Art der gewöhnlichen Elementaranalyse organischer Substanzen den Kohlenstoff- gehalt, im zweiten wurde der Metallgehalt ermittelt. Dies geschah im all- gemeinen durch Überführung in Oxyd, nur bei Gold konnte das Metall als solches gewogen werden. c | = + 4 e TL ! Wurde unter meiner Leitung von Herrn J. NORDLUND besorgt. = STUDIEN ZUR ÅEHEE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 5 1. Wismut: C = 35.107? Mikrofarad L = 340.10 Henry R< 2 10) i = 2,00 Ampere 1= 0,25 mm 1,0702 & Substanz gaben (0,0938 : CO, 0,6252 & » » 0,6330 & Bi, 0, also Kohlenstoffgehalt (auf Gesamtmasse von Metall und Kohlenstoff be- rechnet) = 2,57 p. cent. 2. Kadmium: € = 3.2.10” Mikrofarad L = 340.10-* Henry R<25 2 i= 2,00 Ampere ] = 0,25 mm 1,274 g Substanz gaben 0,156 g CO, 0.42601 & » > 04349 g CdO also Kohlenstoffgehalt = 5,50 p. cent. 3. Kadmium: Konstanten wie bei 2 2,3100 @ Substanz gaben 0,1804 g CO, 1,0144 & » » 1.0694 & CdO also Kohlenstoffgehalt = 2,26 p. cent. 4. Kadmium: € = 3.2.10” Mikrofarad L = 340.10 Henry R< 0,70 2 i= 0,70 Ampere l = 0,25 mm. 0,9300 g Substanz gaben 0.0» g CO, 0,3310 & » 0,3300 @ CdO also Kohlenstoffgehalt = 2,56 p. cent. 5. Kadmium: © = 0,510? Mikrofarad L = 340.107" Henry I 30 i = 1,00 Ampere ] — 0,5 mm 1,8845 & Substanz gaben 0,3008 g C 0,8452 » > — 0,844 g Cd also Kohlenstoffgehalt = 4,74 p. cent. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. ?/11 1907. 8 CO go go 58 Tug SVEDBERG, 6 Kadmium: Gleichstrom V = 25—30 Volt i = 2,0 Ampere ] = 0,25 mm 0,6939 & Substanz gaben 0,3652 g CO, 0,6858 © » » 06361 g CdO also Kohlenstoffgehalt 15,0 p. cent. 7. Gold: C = 3,2.10” Mikrofarad L = 340.10-* Henry To «275 2 i = 2,0 Ampere ] = 0,25 mm 1.8095 & Substanz gaben 0,3668 & CO, 0,0811 & H,O also Kohlenstoffgehalt = 5,53 p. cent. Wasserstoffgehalt = 0,25 p. cent. 8. Aluminium: € = 9.2.10? Mikrofarad L = 340.10 Henry R«2, 2 i = 2,0 Ampere ] = 0,25 mm 0,5105 8 Substanz gaben 0.248 g CO, 0,2261 & » > O,1888 g ALO, also Kohlenstoffgehalt — 15,55 p. cent. In nachstehender Tabelle sind die gefundenen Werte des Koblen- stoffgehalts nebst den entsprechenden spezifischen Zersetzungen und die aus einer experimentellen Zahl durch Proportionierung berechneten Werte des Kohlenstoffgehalts verzeichnet. Daraus ist zu ersehen, dass bei ein und demselben. Metalle (Kadmium) Proportionalität zwischen spez. Zersetzung und Kohlenstoffgehalt annühernd stattfindet, dass un- ter verschiedenen Metallen dagegen die Kohlenstoffabscheidung viel langsamer als die spez. Zersetzung zunimmt — ein Umstand, der für die allgemeine Verwendbarkeit der elektrischen Kolloidsynthese von grosser Bedeutung ist. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 59 Tab. XXIII. | Nummer | | ^» |Kohlenstoffgeh. p. cent | der | Metall | Voy | = | Analyse | | gefunden | berechnet | 1 | 1:50 I SY 28 | 180) 9 Gd 1,46 | 3,30 — 3 Cd | 1,46 2,26 3.30 4 Cd | 1,45 | 986 | 398 5 (Cal. | 260 4,74 5,85 G || Cel | 15,00 | — 7. | Am 6,65 5,53 15,03 e I ANNEE SIRET ET Bei Gold wurde (siehe 7) auch der Wasserstoffgehalt bestimmt, um zu sehen, ob die Verunreinigung »Kohlenstoff» elementar oder in Form irgend einer organischen Verbindung in diesen kolloiden Lü- sungen vorkommt. Die gefundene geringe Menge 0,25 p. cent (auf 5,53 p. cent C) zeigt, dass es sich kaum um eine Verbindung handeln kann. Sie ist nur den unvermeidlichen Feuchtigkeitsspuren zuzuschreiben. Mit Hilfe des gefundenen Gehalts an Kohlenstoff kónnen die ent- sprechenden Werte auch für diejenigen Sole, die bei Benutzung grüsse- rer Kapazitüten bereitet werden d. h. für kolloide Lósungen hóherer Reinheit annäherend berechnet werden. Dank einer Untersuchung von DEGEN! sind solche Zahlen auch für die nach Brepias Methode d. h. durch Zerstäubung mit Gleichstrom- lichtbogen erzeugten Alkosole des Magnesiums und des Platins be- kannt. In Tab. XXIV habe ich diese von DEGEN und mir gefundenen Werte zusammengestellt, Sie zeigen in schlagender Weise die unver- gleichliche Uberlegenheit der oscillatorischen Entladung vor derjenigen des Gleichstromlichtbogens. Tab. XXIV. | | Kohlenstoffgehalt p cent Metall | Oscillatorische | | Entladung | Gleichstrom (15 90. 10—3 M. f.| Bi 0,25 = Cd 0,33 15,0 Mg 1,4 61,7 Pt 1,2 79,8 Al 1,6 A= ! Beiträge zur Kenntnis kolloidaler Metalllösungen. Dissert. Greifswald 1903. 60 THE SVEDBERG, Unter Verwendung von oscillatorischen Entladungen und einer Kapazitat von etwa 0,1 Mikrofarad ist also der Kohlenstoffgehalt der kolloiden Lósung eines »kathodisch weichen» Metalls etwa 0,2 p. cent der Kohlenstoffgehalt der kolloiden Lósung eines »kathodisch harten» Metalles etwa 2,0 p. cent. Durch Steigerung der Kapazität lässt sich der Kohlenstoffgehalt aller Wahrscheinlichkeit nach noch erheblich herabdrücken. Die elektrische Kolloidsynthese führt also bei Benutzung oscilla- torischer Entladungen und hinreichend grosser Kapazitüten, minimaler Selbstinduktion, minimalen Ohmschen Widerstandes und minimaler Fun- kenlänge tatsächlich zu praktisch kohlenstofffreien kolloiden Lósungen eines beliebigen Metalls. Für eine theoretische Behandlung i dieser Fragen scheint mir die Zeit noch nicht gekommen zu sein. Es werden noch viele rein physikalische Untersuchungen über die bisher sehr wenig studierten Entladungen in Flüs- sigkeiten erforderlich sein, ehe wir die Erscheinungen überblicken kón- nen. Ich will hier nur auf einen Ge- sichtspunkt aufmerksam machen, der wenigstens vorläufig zum besseren Verständnis der Verhältnisse beitragen kann. Der Zustand im Wechselstromlichtbogen ist bekanntlich abwech- selnd stabil und labil. Während des labilen Zustandes ist die Strom- stärke praktisch gleich null und der Bogen folglich erloschen (Fig. 27) '. Durch Einführung von Selbstinduktion in die Leitung wird nach GRANQVIST” die Zeit des labilen Zustandes immer kleiner, so dass bei grosser Selbstinduktion die Stromkurve eine fast sinusoïdale Form an- nimmt (Fig. 28). Für Wechselströme hoher Frequenz findet GRANQVIST,” dass für Entladungskreise mit hinreichend grosser Funkenstrecke die Stromkurve ! BLoNDEL, C. r. d. l’Acad. des Sciences 127. S. 1016 (1898.) ? GRANQVIST, Über die Bedeutung des Würmeleitangsvermógens der Elektroden bei dem elektrischen Lichtbogen, Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. III, S. 45 (1903). > GRANQVIST, Bihang till Kungl. Svenska Vet.-Ak. Handl. Bd. 26 Af. I N:o 9. (1901). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 61 sich aus einzelnen Teilen zusammensetzt, die von einander durch Be- zirke getrennt sind, wo die Stromstärke null und der Bogen erloschen ist (Fig. 29). | Es ist einleuchtend, dass die Ab- — ; _ kühlung der Elektroden bei abwechselnd stabilen und labilen Zuständen viel voll- v stündiger wird und es ist ja wahr- scheinlich, dass die spezifische Zerset- zung des Mediums dann bedeutend klei- ner wird. Mit steigender Funkenlänge wird zwar der labile Zustand verlängert, Fig. 28. was eine verminderte Zer- setzung zur Folge haben sollte, aber die dadurch vergrüsserte Berührungs- flache zwischen Bogen und Flüssigkeit wirkt auf die Zersetzung in entgegenge- - setzter Richtung ein. Ein Umstand, der noch dafür spricht, dass es wirklich die Abkühlung während des labilen Zustandes ist, die das Medium vor allzugros- ser Zersetzung schützt, liest in der enormen Stei- gerung der Zersetzung mit steigender Bogenlänge bei dem Gleichstrom- liehtbogen. (Fig. 20). Dies scheint mir als eine recht plausible Erklärung für die gros- sen Vorteile, welche die oscillatorische Entladung für die Herstellung kolloider Lüsungen bietet. Stréme von niederer Frequenz sind nicht anwendbar, weil in diesem Falle ein Lichtbogen zwischen Metallen we- gen des grossen Wärmeleitungsvermügens der Elektroden überhaupt nicht erzeugt werden kaun!. Man darf also die Behauptung aussprechen, dass von allen in Betracht kommenden Entladungsformen die oscillatorische die weitaus srössten Vorteile für die fraglichen Zwecke bietet, und zwar unter Innehalten folgender Vorsichtsmassregeln, die das Optimum definieren: Fig. 29. 1 (GRANQVIST, l e. S. 40. \ EN E STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 63 Kapazität: möglichst gross Selbstinduktion: möglichst klein Ohmscher Widerstand: » » Funkenlänge: » » Bezüglich der »kathodischen Härte» oder der Zerstäubbarkeit der Metalle (Fig. 30, 31) habe ich keine allgemeine Gesetzmässigkeiten auffinden können. Die Reihenfolge der Metalle stimmt weder mit dem CRookES'schen Schema! für die Kathodenzerstäubung in Vakuum, noch mit demjenigen von GRANQVIST” und HoLBoRN u. AUSTIN? überein. Es scheint mir, dass man es hier mit einer Erscheinung zu tun hat, die am Mulkgramım 0,50 1,00 amis 450 von vielen Faktoren abhängig ist. Folgende einzelne Regelmässigkei- ten verdienen jedoch erwühnt zu werden: 1) In den Vertikalreihen des periodischen Systems steigt die Zer- stäubung mit steigendem Atomgewicht und zwar viel rascher als das letztere, z. B. Kupfer, Silber, Gold, Magnesium, Zink, Kadmium, Alumi- nium, Tallium, Antimon, Wismut, Nickel, Platin. ! Proc. Roy. Soc. 50, 88 (1891). ? GRANgVIST, Ofvers. af Kungl. Svenska Vet.-Akad. Fórh. n:o 10 (1897); n:o 10 S. 709 (1898). > HoLBORN u. Austin, Wissensch. Abh. d. Physikal-Techn. Reiehsanst. B. IV. S. 101. vergl. auch KOHLSCHÖTTER u. MÜLLER, Z. f. Elektrochemie 13, 365 (1907). Re S gone NG Tug SvEDBERG, 64 | 69 60 55 50 45 2t ol dur vr oO e] a ae 150 100 al Fig. 5 STUDIEN. ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 65 55 50 45 40 35 30 25 20 15 Fig. 33. 2) Bei naheverwandten Metallen ist die Zerstäubung annähernd oO gleich gross, z. B. bei Molybdän, Chrom, Mangan, Eisen’. 1 Über einige Zerstiubungsversuche mit verschiedenen Eisen- und Stahlproben, die gezeigt haben, dass die Zerstiubung mit zunehmendem Gehalt an Kohlenstoff kontinuierlich zunimmt, mit steigendem Gehalt an Silizium abnimmt, werde ich an anderer Stelle berichten. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. ®/ıı 1907. 9 ‘Fe ‘SU 66 00 ock THE SVEDBERG, 0€ "cg ‘STI 050 ost an -1 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 6 Die Zersetzung des Mediums ist von der Natur des Elektroden- metalls abhängig. Auch hier lassen sich gegenwärtig nur einzelne Regelmässigkeiten erkennen. So ist die Zersetzung bei den extrem positiven Metallen wie Kalzium und Magnesium bedeutend grósser als bei den negativen, so auch bei solchen die als starke Katalysatoren bekannt sind: Kobalt, Nickel und Platin. Antimon, Wismut und Zinn wirken am geringsten auf das Medium. Die gefundenen Zersetzungs- kurven werden besonders für spätere Untersuchungen über die Zer- setzungsprodukte organischer Flüssigkeiten unter dem Einflusse elek- trischer Entladungen von Nutzen sein. 3. Die Sole der Elemente und einiger Verbiadungen. Die Alkalimetalle. Allgemeines. Einer der wichtigsten Fortschritte, den die neue elektrische Zer- stäubungsmethode ermöglichte, war die Kenntnis von den kolloiden Ló- sungen der Alkalimetalle. Die Sole dieser ausserordentlich reaktionsfähigen Metalle sind natürlich nur mit besonders indifferenten Dispersionsmitteln und — wie die Versuche zeigten — bei grösster Reinheit von Material und Gefäss zu gewinnen. So wurden dieselben bei meinen ersten Versuchen auch nur vor- übergehend erhalten und ich schrieb damals darüber folgendes: »Unter besonders günstigen Versuchsbedingungen ist es mir sogar celungen, die Alkalimetalle in kolloidaler Lösung zu erhalten. Sie sind begreiflicherweise ausserordentlich instabil und ich habe dieselben bis- her nur im Entstehungsmomente beobachten kónnen. Versuche sind jedoch angestellt worden, die auf die Möglichkeit eines Stabilisierens deutlich hinweisen, und hoffe ich recht bald näheres darüber berichten zu künnen. Wegen des grossen Interesses dieser Frage will ich schon jetzt etwas über die Farbe der kolloiden Alkalimetalle mitteilen. Das kolloide Natrium ist violett, das kolloide Kalium blauviolett, sowohl in Ligroin, Ligroin-Naftalin als in Äthyläther.» Erst nach Konstruieren von besonderen Apparaten, in denen die Zerstäubungsoperationen ete. bei grösster Reinheit und möglichst gutem ‘ THE SvgpBERG, Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 3619 (1905); Arkiv f. kemi utg. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. B. 2. N:o 14 S. 5. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 69 Luftabschluss erfolgen konnten, wurde es möglich', diese interessanten Stoffe näher kennen zu lernen. Es war dabei drei Hauptbedingungen zu genügen. Der Apparat musste: 1) hinsichtlich Dispersionsflüssigkeit etc. die Erzielung grósster Reinheit, 2) Verwendung von indifferenten Atmosphären und 3) eine günstige und bequeme Zerstäubung gestalten. Viele Beobachtungen mussten ausserdem bei tiefen Temperatu- ren geschehen, auf welchen Punkt man in der Gestaltung der Appa- rate ebenfalls entsprechende Rücksicht zu nehmen hatte. In katho- discher Hinsicht sind die Alkalimetalle sehr weich. Die Kapazität des Entladungskreises braucht also bei gegebenen Anforderungen der Rein- heit nieht besonders gross sein. Athyläther und Pentan als Dispersionsmittel. Nach mehreren Versuchen in verschiedener Richtung wurde für Untersuchungen bei Zimmertemperatur und bis zu etwa — 100° hinab in dem dureh Fig. 36 wiedergegebenen Apparat ein recht zweckmüssi- ger Typus gefunden. Den Hauptteil desselben bildet ein kleiner langhalsiger Kolben (K), und ein darin gut passendes Glasrohr (R) aus schwer schmelzbarem Glas, das unten zugeblasen ist und nur durch einige kleine Lócher mit dem Kolben kommuniziert. Letzterer dient als Schutz- und Vor- ratsgefüss für die reine Dispersionsflüssigkeit, während die Zerstäu- bung in dem durchlöcherten Rohre (R) vor sich geht. Als Elektroden dienen Platindrühte, die im Inneren des Glasrohrs an die Wände ge- drückt sind und von. unten bis zu dem aus dem Kolben herausragen- den Teil des Rohres reichen, wo sie die Glaswand durchsetzen und darin eingeschmolzen sind. Vermittelst eines über ein Teil des Glasrohrs und des Kolbenhalses geschobenen Kautschukschlauches werden Kolben und Rohr gasdicht mit einander vereinigt. Als indifferente Atmosphäre eignet sich auf elektrolytischem Wege eewonnener Wasserstoff sehr gut, der mit Hilfe des automatisch funk- ! THE SVEDBERG, Ber. Dtsch. chem. Ges. 39, 1705 (1906); Arkiv f. kemi utg. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. B.,2. N:o 21 (1906). 70 THE SVEDBERG, tionierenden VEzgs u. LapATUT' schen Apparates' bequem in unbegrenzter Menge gewonnen werden kann und von Verunreinigungen nur Was- sergas und Spuren von Stickstoff enthält. ^ Zur Erzeugung und Regulierung der Wasserstoff- atmosphüre dient die durch Fig. 37 skizzierte Anord- nung. Das Rohr des Kolbens ist durch das Trocken- rohr R (festes KOH) mit einem T-Stück vereinigt, das seinerseits abwechselnde Verbindung mit der Trocken- flasche S,, (Konz. H, SO,) dem Wasserstoffapparat und der Trocken- und Rückschlagsicherung S, einer Was- serstrahlpumpe gestattet. Die Herstellung der kolloiden Lósung wird nun foleendermassen ausgeführt. Man füllt den Kolben zuerst mit dem in Frage kommenden, möglichst reinen Dispersionsmittel. Zum weiteren Schutz wird noch Natrium- oder Kaliumdraht darin eingepresst. Das Rohr ist alsdann einzusetzen und mit einer Schicht (!/»—2 cm) von Metallstiickchen zu beschicken. Das spez. Gewicht der Alkalimetalle ist der Art, dass sich bei dieser Schichtdicke die gün- stigste Entladungsform ausbildet.? Die elektrostatischen Kräfte und die Explosions- wellen bei den Entladungen veranlassen, dass die Me- tallteilchen in Bewegung gehalten werden, so dass auf diese Weise eine fast kontinuierliche Zerstäubung zu- stande kommt. Vor der Zerstáubung wird der reine, trockene Wasserstoff längere Zeit (!/e —b Stunden — je nach der sewünschten Reinheit und der daraus folgenden Sta- bilität der zu bereitenden Lösung) durch das Rohr und die übrigen Teile des Appa- rates (siehe Fig. 37) einge- leitet. Dabei wird zweck- Fig. 87. mässigerweise die Luft zu- 1 Vices u. LABATUT, Z. f. anorg. Chem. 32, 464 (1902). ? Über Lithium siehe unten. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. vil erst aus S, und dann durch R und K getrieben. Vermittels eines zwi- schen Rohr und Kautschukschlauch eingeschobenen Metalldrahtes stellt man einen kleinen Spalt her, um das Austrómen des Gases zu ermóg- lichen. Nach beendeter Wasserstoffdurchleitung wird der Metalldraht zwischen Rohr und Schlauch entfernt, eine gewisse Menge Lósungs- mittel dureh Intätichkeitsetzen der Wasserstrahlpumpe in das Rohr aufgesaugt und die Platindrühte mit der Elektrizitätsquelle verbunden. Das Funkenspiel stellt sich dabei von selbst ein oder wird durch leich- tes Klopfen auf das Rohr eingeleitet. Um die Farbe etc. der gebil- deten kolloiden Lósung besser beobachten zu kónnen, ist dieselbe nach Belieben im Rohre hinaufzusaugen. Auf diese Weise gewinnt man leicht kolloides Natrium. Für die Herstellung von kolloidem Kalium, Rubidium und Cæ- sium ist die mit diesem Apparat erzielte Reinheit ete. nicht hinreichend, man muss ausserdem tiefe Temperaturen verwenden. Zu diesem Zweck wird der Kolben in ein Vakuumgefäss eingetaucht, das mit einer geeigneten Kältemischung beschickt ist, z. B. mit fester Kohlensäure und Aceton. Noch zweckmässiger ist in diesem Falle die Verwendung von Mi- schungen aus flüssiger Luft und Alkohol, mit deren Hilfe Temperaturen von — 50? bis — 130° erzeugt werden können. Dieselben besitzen aus- serdem den Vorteil der vollkommenen Durchsichtigkeit, so dass man die Erscheinungen im Zerstäubungsapparat leicht verfolgen kann. Da vierwändige WEINHoLD’sche Gefüsse von erforderlicher Grösse zur Auf- nahme derselben wohl selten zur Verfügung stehen und die einfachen Dewar’schen Becher sich allzu schnell mit Reif und Schnee bedecken, verdient vielleicht das in Fig. 36 gezeichnete und in Fig. 39 photo- graphisch wiedergegebene sehr zweckmässige Gefüss erwühnt zu wer- den. Es besteht einfach aus einem Drzwamschen Becher, der in einen weiteren, teilweise mit Chlorkalzium gefüllten Glaszylinder luftdicht ein- gesetzt ist, welcher seinerseits, wenn nötig (bei längeren Versuchen), in ein Wasserbad eingetaucht werden kann. Die Reifbildung wird auf diese Weise ganz beseitigt. Um kolloides Lithium zu gewinnen, muss der Apparat etwas ab- geändert werden. Lithium schwimmt nämlich auf Äther und man hat deshalb durch besondere Vorrichtungen dafür zu sorgen, dass die Me- tallstiickchen unter der Flüssigkeitsoberfläche gehalten werden. Fig. 72 THE SVEDBERG, 38 zeigt einen derartigen Apparat. Das Glasrohr trägst unten eine kleine Glocke, die oben durchlóchert ist. Der Kolben wird mit Äther bis an den Hals gefüllt, die Lithiumstückchen werden zugefügt und das Rohr alsdann mit der Glocke hineingeschoben. Das Metall sammelt sich dabei im oberen Teil der Glocke. Die Zerstäubung ist am besten bei tiefer Temperatur auszuführen. Steht komprimierter elektrolytischer Wasserstoff zur Verfügung, so kónnen die Apparate etwas bequemer angeordnet. werden (siehe Fig. 39). Von dem mit Reduzierventil und Manometer verse- henen Stahlbehälter passiert das Gas durch zwei Wasch- flaschen mit alkalischer Pyrogalluslósung zur Absorbtion des Sauerstoffs zwei Trockenflaschen mit konzentrierter Schwefelsáure und ein Rohr mit festem KOH zur Aufnahme der letzten Feuchtigkeitsspuren. Der Zerstäubungskolben, der in diesem Falle mit einem seitlichen Ansatzrohr versehen ist, und das Rohr desselben kommunizieren durch zwei T-Stücke mit einander, mit dem Trockenrohr und mit der Atmosphare. Mit Hilfe dieses Schlauch- und Rohrsystems, dessen Wir- kungsweise durch Fig. 39 erleuchtet wird, lassen sich die Operationen der Wasserstoffdurchleitung, die Niveau- veründerungen im Zerstäubungsgefäss ete. leicht ausfüh- ren und genau regulieren. Als Dispersionsmittel für die Alkalimetalle eignet sich Athyläther besonders gut. Die Verunreinigungen des küuflichen Produkts sind: Wasser, Athylalkohol, Vinylal- kohol, Spuren von Aldehyd und verschiedener Peroxyde. Sie lassen sieh jedoch durch bestimmte verhältnismäs- sig einfache Operationen fast vollständig entfernen; näm- lich dureh Waschen mit alkalischer Kaliumpermanganat- lósung zur Entfernung des Aldehyds, mit Wasser zur Aufnahme der Hauptmasse der Alkohole, durch Schiitteln mit Chlorkalzium, Phosphorpentoxyd und schliesslich Natriumdraht oder Kalium-Natrium-Legierung bis zum vollständigen Trocknen und Ent- fernen der Alkohole. Die Peroxyde können durch Behandeln mit Queck- silber oder Natriumamalgam beseitigt werden. Bei meinen Versuchen genügte im allgemeinen fünfmaliges Wa- schen mit dest. Wasser, vorläufiges Trocknen mit Chlorkalzium und STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 13 endgültiges Trocknen mit Natrium-Kalium-Legierung oder mit Natrium- draht. Die Prüfung mit Vanadinlösung zeigte, dass nach der Natrium- behandlung auch die Peroxyde entfernt waren. Mit dem in dieser Weise gewonnenen reinen Athyläther als Dis- persionsmittel wurden die kolloiden Lösungen sämtlicher Alkalimetalle hergestellt, Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. !%/ıı 1907. 10 74 THE SvEDBERG, Sie sind im allgemeinen prächtig gefärbt und die Zerstäubung bietet einen sehr schónen Anblick. Sorgt man z. B. wührend der Herstellung von kolloidem Natrium dafür, dass keine merklichen Wärmeströmungen im Ather stattfinden, so wird bei der Zerstäubung das gebildete Kolloid explosionsartig = geschleudert und bleibt infolge des überaus geringen Diffusionsvermó- cen der kolloiden Lósungen als prüchtig purpurfarbene Protuberanzen lange Zeit im farblosen Lósungsmittel stillstehen. Die Farben der kolloiden Alkalimetalllósungen bei verschiedener Teilchengrösse sind neben den Gasfarben in folgender Tabelle ver- zeichnet. Tab. XXV. | Farbe des Aie Metall | — Far bete SR A SES | Kleinere Westm | ee Teilchen | Li | Braun | Braun = Na |o Purpur—Niolett | Blau Purpur K | Blau | Blaugriin Blaugriin Rb | Grünlichblau | Grünlich Griinlichblau Cs | Blaugrün | Grünlichgrau == In der Reihe Natrium, Kalium, Rubidium, Cæsium sind einige sehr interessante Gesetzmässigkeiten zu erkennen. Erstens treten Be- ziehungen zwischen Atomgewicht und Farbe der kolloiden Lósung auf. Mit steigendem Atomgewicht wandert niimlich die Farbe von den klei- neren zu den grösseren Wellenlängen. Kolloides Natrium ist violett — einer Lösung von Kaliumpermanganat sehr ähnlich — Kalium blau, tubidium blau mit einem Stich ins Grünliche, und Cesium blaugrün, alles bei kleinster Teilchengrösse. Zweitens ist die Farbe von der Grösse der Metallteilchen abhängig. Bei beginnender Koagulation wächst bekanntlich die Teilchengrösse und dies bewirkt hier eine Wan- derung, der Farbe nach den grösseren Wellenlängen, wie aus der Ta- belle hervorgeht. Man hat nehme darauf hingewiesen, dass zwi- schen Teilchengrösse und Farbe keine einfachen Relationen bestehen!. In diesem Falle tritt jedoch, scheint es mir, eine derartige Gesetzmäs- sigkeit in unverkennbarer Weise zu Tage. 1 vergl. ZSIGMONDY, Z. f. Elektrochemie 6, 36, (1902). SIEDENTOPF u. ZSIGMONDY, Ann. der Physik [4] 10, 35 (1903) ZSIGMONDY, Zur Erkenntniss d. Kolloide S. 112. SiDENTOPF, Verh. d Deutsch. Phys. Gesellseh. Okt. 1905. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. US Weiter ist die Übereinstimmung der Farbe im Kolloid- und Gas- zustande sehr auffallend. In der Literatur kommen nur kurze und un- vollständige Notizen über die Gasfarben der Alkalimetalle vor, ja die Farbe des Cæsiumgases ist meines Wissens überhaupt noch nicht er- wühnt worden. Für Natrium und Rubidium stimmen die Farben sehr eut überein. Das Kaliumgas ist bei niederer Temperatur blaugrün, das Kaliumkolloid mit grösseren Teilchen ist ebenfalls blaugrün bis grün, bei kleinster noch erreichter Teilchengrösse aber blau. Es wäre von hohem Interesse, die Farben der Alkalimetallgase bei verschiede- nen Temperaturen genauer kennen zu lernen, deren Absorptions- spektra zu bestimmen und mit denjenigen der kolloiden Lösungen zu vergleichen. Besonders würde eine Bestimmung an Cæsiumdampf wertvoll sein, um zu sehen, ob die obenwähnten Beziehungen sich auch auf dieses Metall erstrecken. Sicherlich stehen aber grosse Schwie- rigkeiten einer derartigen Untersuchung entgegen — greifen ja diese Dümpfe in der Tat fast alle Gefásse an; ein Umstand, der z. B. alle Dampfdichtebestimmungen auf diesem Gebiete fraglich oder wenigstens sehr unsicher gemacht hat. Lithium zeigt ein sehr abweichendes Verhalten und erinnert mehr an Magnesium, wie es ja auch infolge seiner chemischen Eigenschaften zu erwarten ist. Hinsichtlich der relativen Stabilität ist von Natrium bis Cæsium eine stetige Abnahme zu bemerken. In dem oben beschriebenen Ap- parat lässt sich kolloides Natrium in sehr konzentrierter Lösung 6—7 Stunden ziemlich unverändert aufbewahren, während sich das Cæsium nur bei tiefer Temperatur in verdünnter Lösung herstellen lässt. Auf einem naheliegenden Gebiete wurden von H. SIEDENTOPF ' einige interessante Tatsachen gefunden, die eine gewisse Analogie zu den von mir beobachteten Farbenänderungen bei der Koagulation der kolloiden Alkalimetalllösungen bilden. Seine diesbezüglichen Versuche richteten sich auf das ultramikro- skopische Studium gewisser gefärbter Alkalimetallsalze, besonders des Steinsalzes. Es ist seit langem bekannt, dass die natürlich vorkom- menden Chloride von Natrium und Kalium? oft prächtig blau, violett, 1 Physikal. Zeitschr. 6, 855—66 (1905): Verh. d. Deutsch. phys. Ges. Okt. (1905); 2. f. Elektrochemie 12, 635 (1906); von B. BauwGARTEL ist neulich auch eine blaugefürbte Form von Kainit aufge- funden worden. — Centr. Bl. f. Mineral. Geolog. u. Paläont. 1905 S. 449 - 52. 2 16 Tug SVEDBERG, grünlich, rótlich etc. gefürbt sind und dass die ungefürbten Formen durch künstliche Mittel in ähnlicher Weise gefärbt werden können. Die künstlichen Färbungen werden entweder durch Behandeln der farb- losen Kristalle mit Alkalimetalldämpfen oder durch Bestrahlen derselben mit Röntgenstrahlen, ultraviolettes Licht, Kathodenstrahlen, radioaktiven Emanasionen etc. hervorgebracht. Es sind im Laufe der Zeit viele Untersuchungen über diesen Ge- genstand veröffentlicht worden’, in denen hauptsächlich zwei verschie- dene Ansichten vertreten werden. Nach der einen sollen die Färbun- gen durch chemisch definierbare Subchloride, nach der anderen durch metallische Teilchen der Alkalimetalle verursacht werden. Dank den Untersuchungen von ELSTER und GEITEL sowie besonders durch dieje- nigen von SIEDENTOPF ist es jetzt als sehr plausibel zu betrachten, dass diese Farbenerscheinungen wirklich durch metallische und zwar ultra- mikroskopische Metallkriställchen bewirkt werden. Beim Studium des Einflusses der Temperatur auf die Farbe fand nun SIEDENTOPF, dass eine gewisse Gesetzmässigkeit zu erkennen ist, indem sich mit steigender Temperatur das »Absorptionsmaximum vom blauen bis zum roten Ende des Spektrums verschiebt» — also ein deut- licher Parallelismus zu den Farbenänderungen meiner flüssigen kolloi- den Alkalimetalllösungen. Das Natriumkolloid ist z. B. in frisch bereitetem Zustande vio- lett — sein Absorptionsmaximum liegt dabei in Gelb und Grün — bei beginnender Koagulation blau bis grünlich, d. h. mit einem Absorptions- maximum in Rot. Mit Natrium und Kalium wurden kolloide Lösungen auch in Pen- tan hergestellt. Das verwendete Präparat, von KAHLBAUM bezogen, wurde mit Natriumdraht längere Zeit getrocknet und über Natrium in das Zerstäubungsgefäss hineindestilliert. Die Anordnung der Apparate war die in Fig. 39 wiedergegebene. Das Einleiten von Wasserstoff dauerte zwei Stunden. ! z. B. BuNNsEN u. KırcHHorr, Ann. der Physik [9] 173, 345 (1861); H. RosE, Ann. der Physik [2] 120, 1 (1863); F. KnEuTZ, Abb. Akad. Wiss. Krakau, Apr. 1899, Apr. 1895, März 1896; E. WIEDEMANN u. G. G. Scummt, Ann. der Physik [3] 54, 620 (1895); ELSTER u. GEITEL, Ann. der Physik [3] 59, 487 (1896): EF. GIEsEL, Ber. Disch. chem. Ges. 30, 156 (1897); E. GOLDSTEIN, Ann. der Physik [3] 60, 491 (1897); STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. TU Die so erhaltenen Lösungen stimmten hinsichtlich der Farbe mit denjenigen in Athylüther fast völlig überein. Das Natriwnkolloid war rötlich purpurfarben, das Kaliumkolloid bei — 70° C blau, bei höheren Temperaturen grünlich. Flüssiges Methan als Dispersionsmittel, Es wäre in vieler Hinsicht interessant, zu wissen, ob kolloide Lö- sungen der Alkalimetalle mit den gleichen Eigenschaften z. B. von gleicher Farbe auch in kohlenstoffärmeren Dispersionsmitteln und bei extrem tiefen Temperaturen hergestellt werden können. " In dieser Absicht stellte ich zuerst Versuche in flüssigem Stickstoff an, stiess aber dabei sogleich auf eine bedeutende prinzipielle Schwierigkeit. Der Siedepunkt des Stickstoffs (—195°) liegt nämlich nicht unwesentlich unter demjenigen des Sauer- stoffs (—183"), was zur Folge hat, dass re- siduelle kleine Mengen von Sauerstoff (z. B. aus der atm. Luft), die sich in irgend einem Teile des Apparates befinden, leicht überde- stillleren und die Stickstoffflüssigkeit verun- reinigen. Zwar reagieren die Alkalimetalle bei diesen tiefen Temperaturen auch mit rei- nem flüssigen Sauerstoff nicht ohne weite- res, bei der Zerstäubung jedoch tritt infolge der bedeutenden lokalen Temperatursteige- rung sofort Oxydation ein. Zu den weiteren Versuchen wählte ich flüssiges Methan als Dispersionsmittel. Sein Siedepunkt liegt bei — 164?, also bedeu- tend über demjenigen des Sauerstoffs. Es enthält zwar noch Kohlenstoff, ist jedoch in seiner Eigenschaft als niedrigster Kohlen- wasserstoff besonders stabil und wird von plötzlichen hohen Temperatursteigerungen nur wenig beeinflusst. Das verwendete Methan wurde in zweierlei Weise hergestellt; entweder durch 18 THE SVEDBERG, Behandeln von Aluminiumkarbid mit Wasser oder aus Leuchtgas durch Absorption der übrigen Bestandteile (ausser dem Wasserstoff und dem Stickstoff). Die Kondensation des gasfórmigen Methans sowie die Herstel- ' lung der Kolloide wurden in dem durch Fig. 40 wiedergegebenen Appa- rat ausgeführt. Fig. 41. Er besteht aus einem äusseren Glasrohr a mit seitlichem Ansatz- rohr b und einem inneren e aus sehwer schmelzbarem Glas, unten durch- | lóchert und mit Platinelektroden versehen, ganz so wie er auf S. 69 beschrieben wurde. Die beiden Rohre sind durch Kautschukligatur gas- STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 79 dicht vereinigt, und mit Hilfe eines Propfens in ein WEINHOLD'sches vierwandiges Vakuumgefäss mit flüssiger Luft eingesetzt. Die Anordnung der Apparate, wie sie bei den Versuchen mit Methan aus Aluminiumkarbid benutzt wurde, ist aus Fig. 41 zu ersehen. Vom Gasometer aus passiert das Methan zwei Flaschen mit alkalischer Pyrogalluslósung zur Absorption des Sauerstoffs, eine Rückschlagsiche- rung, zwei Flaschen mit konzentrierter Schwefelsäure zum Trocknen des Gases und zur Absorption von event. anwesenden ungesättigten Kohlenwasserstoffen, ein durch flüssige Luft und Alkohol zu — 120? gekühltes U-Rohr zur Kondensation der letzten Spuren von Verunrei- nigungen und gelangt so endlich in das äussere Rohr des Kondensa- tions- und Zerstäubungsapparates Die Versuche führte ich folgendermassen aus. Die Luft im gan- zen Apparat wurde zuerst durch reinen Wasserstoff vertrieben, dann die zu zerstäubenden Metallteilchen eingeführt und die Mündung des Zer- stäubungsrohrs geschlossen, nachdem vorher flüssige Luft in das Wzrw- HOoLD-Gefüss und Kültemischung in den Dewar-Becher eingeführt worden war. Das Methan wurde jetzt vom Gasometer aus hineingelassen und gelangte nach Passieren der Reinigungsapparatur in das durch flüs- sige Luft abgekühlte Rohr, wo die Kondensation erfolgte. Nachdem sich eine hinreichende Menge dort angesammelt hatte, wurde die Zerstäubung vorgenommen. Sie erfolete ganz so wie in Flüssigkeiten mit Zimmertemperatur. Infolge der fast unvermeidlichen Verunreinigungen in der flüssigen Luft (Kohlensáure, Schnee ete.) sowie durch die Lichtreflexion und Absorption in den vielen (6) Glaswänden wurden die Beobachtungen sehr erschwert. Es konnte jedoch festge- stellt werden, das auch in diesem Falle die kolloide Lösung des Natri- ums rötlich, die kolloide Lösung des Kaliums bläulich ist. Diese Versuche wurden mit dem aus Leuchtgas gewonnenen, in grösseren Mengen leichter zugänglichen, Methan wiederholt. Das direkt der Leitung entnommene Gas wurde durch Passieren einer Flasche mit Bleinitratlösung von Schwefelwasserstoff, vier solcher mit alkalischer Py- rogalluslösung von Sauerstoff u. Kohlensäure, vierer Absorptionsapparate mit konzentrierter Schwefelsäure von Wasser, Äthylen und schweren Koh- lenwasserstoffen befreit, worauf es noch durch ein auf — 120° gekühltes U-Rohr geführt wurde, wo sich die letzten Verunreinigungen (beson- ders schwere Kohlenwasserstoffe) kondensierten. Im übrigen wurden die Versuche ganz wie die vorigen ausgeführt und gaben auch hin- sichtlich der Farben der erhaltenen Natrium- und Kaliumkolloide über- einstimmende Resultate. 80 THE SvEDBERG, Das Absorptionsspektrum des kolloiden Natriums. Die Absorptionsspektra einiger Metallkolloide sind zuerst von F. EHRENHAFT! genauer untersucht worden, der durch sorgfültige spektral- UST GV photometrische Messungen viele wichtige Tatsachen auf diesem Ge- biete an den Tag brachte. ! Ber. der Wiener Akad. d. Wissensch. Math.-Nat. Kl. 112, 181 (1903). vergl.auch eine kürzlich erschienene Arbeit von E. MÖLLER, Ann. der Physik [4], 24, 1 (1907). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 81 In der Reihe der prüchtig gefürbten kolloiden Lósungen der Al- kalimetalle würde eine derartige Untersuchung von grossem Interesse sein, da hier die selektive Absorption besonders deutlich sein dürfte. So beabsichtigte ich auch eine solche Arbeit auszuführen. Die Schwie- rigkeiten, die bei der Herstellung und Aufbewahrung dieser sehr un- bestündigen Kolloide auftraten, speziell wenn es auf Konstanthalten der Farbe, Operieren mit planparallelen Gefüssen etc. ankommt, waren jedoch so gross, dass ich mich bisher auf einige einfache qualitative Beobachtungen habe beschränken müssen. Sie beziehen sich auf das Absorptionsspektrum des kolloiden Natriums. Die Beobachtungen wur- den in zweierlei Weise ausge- führt. Entweder wurde der a ; Na - Hollors zylindrische Teil des auf S. | 69 beschriebenen Zerstäu- bungsgefässes mit der kolloi- We eis den Lósung direkt vor dem a iran aero Spalte des Spektroskops auf- — Wr oo MEI gestellt und kräftig beleuch- : tet, oder der Apparat mit sei- RER nem Kolloid wurde, wie Fig. | — las roar mat, 42 zeigt, in ein Vakuumge- 3 E ar fäss mit flüssiger Luft-Alko- hol-Mischung versenkt, um grössere Konstanz der Farbe zu erreichen, worauf ich durch zweckmässige Beleuch- tung ein reines Bild des inne- ren Rohres auf den Spalt zu Fig. 43. werfen versuchte. Dies ge- lang mit Hilfe der in Fig. 42 wiedergegebenen Anordnung recht gut. Das von der rechts aufgestellten Projektionsbogenlampe kommende Licht passiert zwei grosse Linsen, und eine Kühlkammer mit Wasser, die kolloide Lösung und ein lichtstarkes Projektionsobjektiv, das ein verkleinertes, purpurfarbenes Bild der Lösung auf den Spalt des Spek- troskopes wirft. Durch okuläre Beobachtung konnte festgestellt wer- den, dass tatsächlich selektive Absorption stattfindet, besonders in Gelbgrün und Grün. Es wurden dann auch mehrere photographische Aufnahmen Lo 3 mu. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser IV. Vol. II. N. I. Imp. 1/11 1907. 11 82 THE SVEDBERG, gemacht, wobei jedoch die unvollkommene Konstanz ete. sehr stórend einwirkte. Fig. 45 zeigt zwei solehe Aufnahmen neben dem Absorp- tionsspektrum des reinen Athers mit umgebendem Glas ete. und zum Vergleich damit das Funkenspektrum des Kadmiums. Die Erdalkalimetalle. Die Darstellung der kolloiden Lósungen der Metalle dieser Gruppe bietet keine besondere Schwierigkeiten. Sie sind jedoch hinsichtlich der Zerstäubung recht hart (siehe S. 42) und man braucht daher, um hohe Reinheit zu erreichen, grosse Kapazität im Entladungskreise. In Propylalkohol und Isobutylalkohol liefern sie sehr stabile Lósungen von grosser Homogenität und kleiner Teilchengrösse. Tab. NE | Farbe des Isobutylalkosols | | Metal — Dons ee Durchfallendes Licht Reflektiertes Licht | Ca | Schwarzbraun Schwarz | Sr Schwarzbraun | Schwarz | | Ba Rotbraun | Grau | Die übrigen Metalle. So weit das mir zur Verfügung stehende Material ausreichte, habe ich die Kolloidherstellung der übrigen Metalle fortgesetzt. Die Methode versagt niemals. Die Stabilitit der Lüsungen ist aber für verschiedene Metalle und verschiedene Dispersionsmittel sehr verschieden. Um ein Lósungs- mittel aufzufinden, das vielleicht im allgemeinen Sole von hoher Sta- bilität liefern künnte, habe ich eine grosse Reihe organischer Flüssig- keiten durchgeprüft. Daraus ergab sich, dass die Zerstäubung in den aromatischen Verbindungen im allgemeinen von merklicher Kohlen- stoffabscheidung begleitet ist. In der alifatischen Reihe dagegen lieferten die hóheren Alkohole besonders gute Resultate. Bei den nie- deren ist man vor Alkoholatbildung nicht vüllig geschützt; ausserdem STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 83 sind sie wegen ihrer grossen Hygroskopizität für die fraglichen Zwecke wenig; geeignet. Andererseits ist es nicht ratsam, höher als bis zu den Butylalkoholen zu gehen, denn schon bei Amylalkohol beginnt bei in- tensiver Zerstäubung die lästige Kohlenstoffabscheidung. Man verwen- det zweckmässig Normal-Propylalkohol oder den billigeren Isobutylalkohol. Auch in einigen Ketonen und Aldehyden gelingt es, stabile Lösungen zu erhalten, besonders in reinem, wasserfreiem Aceton und in Paralde- hyd, sowie in vielen Estern wie Methylacetat und Amylacetat, in Chlo- roform ete. Es giebt noch zwei andere Mittel zum Stabilisieren. Das erste besteht in der Hinzufügung eines wenig dissoziierten Elektrolyten mit grossem, positivem bez. negativem lon — je nachdem das in Frage kommende Kolloid negativ oder positiv geladen ist — das zweite in einer Senkung der Temperatur. So erhält man in Äther, mit Zusatz einiger Tropfen Monobrombenzol, schöne, stabile Kolloide. Viele andere orga- nische Substanzen wirken in gleicher Richtung, man hat nur darauf zu achten, dass das dem Kolloid entgegengesetzt geladene Ion eine viel geringere Beweglichkeit als das gleichgeladene haben muss. Ein Hin- zufügen von Fremdsubstanzen bewirkt jedoch in solchen Fällen, wo man genaue Messungen ausführen will, unzulässige Komplikationen der Versuchsbedingungen. In derartigen Fällen verwendet man zum Er- reichen der Stabilität besser Temperaturerniedrigung. Diese sehr eigen- tümliche Stabilisierung wird im folgenden Kapitel näher erörtert werden. In nachstehender Tabelle XXVII habe ich die Farben und die relative Stabilität der Isobutylalkosole zusammengestellt. Nur bei Thal- lium wurde Äthyläther bei tiefer Temperatur verwendet. Dieses Metall reagiert nämlich mit Isobutylalkohol. Ein eigentiimliches Verhalten zeigt Quecksilber. Bei Zimmer- temperatur wird dasselbe bekanntlich nur zu grauen Suspensionen zerstäubt — so z. B. in den Quecksilberunterbrechern. Bei tiefer Tem- peratur erhält man dagegen eine schóne, rehbraune kolloide Lósung. Nach ein bis zwei Stunden tritt jedoch Koagulation ein, wenn die Ló- sung auf Zimmertemperatur gebracht wird. Bei — 80" ist der Isobutyl- alkohol dickfliissig und sehr zähe. Das gebildete Quecksilberkolloid bleibt: deshalb in Form einer braunen Masse an der Quecksilberober- fläche liegen, und erst nach Verminderung derViskosität durch Erwär- men wird es möglich, das Kolloid gleichfórmig im Lösungsmittel zu verteilen. 84 THE SVEDBERG, Tab. XXVII. | | Farbe des Isobutylalkosols | | Metall p = | Stabilität | | Durchfallendes Licht Reflektiertes Licht | | Mg Braun | Grau Unbegrenzt | Zn | Braunrot Grauschwarz » Gd Braun Grauschwarz » Hg Rotbraun Grau 1—2 Stunden Cu Schwarz (m. e. Stich Blauschwarz 20 » ins Grünliche) Ag Grünlichbraun Schwarz 24 » Au Dunkelviolett Schwarz 98 » | Al Schwarz Grauschwarz Unbegrenzt TI Braun ! | Schwarz ! La Schwarz (m. e. Stich Schwarz | 20 Stunden ins Violette) | Ce » » Schwarz | Unhegrenzt Sn Braunrot Grau | » | Pb Braun | Schwarz » | As Rotbraun Braunschwarz | 15 Stunden Sb Braunrot Schwarz 20 » Bi Braun » Unbegrenzt V Braunschwarz » 1—2 Wochen | Ta » » » Cr » » » Mn » » » Mo » » | Unbegrenzt W » » » U » » 12 Stunden Fe > > | Unbegrenzt? | 10 >" | » | » | Ni » > 35 Stunden | Pd » » Unbegrenzt Ir » » 40 Stunden Pt » » Unbegrenzt Die unter »Stabilität» verzeichneten Resultate sind aus einer Versuchsreihe unter möglichst gleichen äusseren Bedingungen gewon- nen. Eine Angabe z. B. »20 Stunden» ist so zu verstehen, dass nach Verlauf dieser Zeit die Selbstkoagulation beendigt und das Lösungs- mittel wieder klar geworden war. Diese Angaben sind natürlich wenig genau, und ich beabsichtige damit nur eine Vorstellung von der Grössenordnung der Stabilität beizubringen. Wie aus obiger Tabelle hervorgeht, ist dieselbe ausserordentlich verschieden. Gewisse Ele- * Lösungsmittel Äthyläther bei tiefer Temperatur. " Dieses Metall liefert in Isobutylalkohol bisweilen ohne merkliche Ursache nur in- stabile Sole. In Aceton können dagegen leicht Eisenkolloide von unbegrenzt langer Haltbarkeit gewonnen werden. et STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 8 mentgruppen scheinen weniger stabil als andere zu sein z. D. die Grup- pen: Kupfer, Silber und Gold, Arsen und Antimon. Bestimmte Gesetz- mässigkeiten sind jedoch nicht zu erkennen. Da die kathodische Härte sehr verschieden ist, wie die Unter- suchungen in Kap. 2 zeigten (S. 42—44), so hat man, wenn hohe An- forderungen an die Reinheit gestellt werden, bei Wahl von Kapazitàt für den Entladungskreis darauf angemessene Rücksicht zu nehmen. Metalloide, Oxyde, Sulfide etc. - Die Verwendbarkeit der zerstäubenden Wirkungen des oscilla- torischen Hochspannungslichtbogens zur Herstellung kolloider Lósungen ist durch das elektrische Leitvermógen des Materials bedingt. Viele andere Substanzen als die Metalle liegen indessen innerhalb dieser Grenze. So habe ich z. B. kolloiden Kohlenstoff,! Silizium,” Selen? und Tellur mit dieser Methode hergestellt. Tab. XXVIII. Farbe des Isobutylalkosols | | Element | Stabilitàt | Durchfallendes Licht | Reflektiertes Licht | | C Gelblichbraun Graubraun | Unbegrenzt S | Braungelb Dunkelgrau » Se Zinnoberrot | Weisslichrot el Nae CMM Te Braun | Schwarz Einige Std | Bei Herstellung kolloiden Selens verwendet man die bestleitende Modifikation. Mit nur einem einzigen kleinen oscillatorischen Hoch- spannungslichtbogen entstehen in kurzer Zeit (1—3 Minuten) tiefgefürbte Lösungen. Es scheidet sich aber zugleich ein rotbraunes Koagulum ab und die Lösungen sind wenig stabil. Kolloides Selen wurde kürz- lich von MÜLLER und NowAkowskı’ durch eine »elektrolytische» Zer- stäubungsmethode erhalten. Vermittelst des von mir beschriebenen Verfahrens erfolgt die Zerstäubung viel schneller. Meine Lösungen scheinen übrigens mit denen von MÜLLER und Nowakowskı völlig übereinzustimmen. Auch bei der Zerstäubung vermittels des Hoch- spannungsliehtbogens entwickelt sich reichlich Selenwasserstoff. 1 vergl. DEGEN, Diss. Greifswald 1903. ? vergl. LOTTERMOSER, Anorganische Colloide (1901). S. 25, 26. 3 E. MÜLLER u. R. Nowakowskr, Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 25, 3779 (1905). 86 THE SVEDBERG, Weiter sei erwähnt, dass viele Mineralien in dieser Weise mehr oder weniger leicht zerstäuben z. B. Magneteisenstein, Kupferglanz, Molybdänglanz ete. Wegen des grossen elektrischen Leitungswider- standes erfolgt indessen bei derartigen Materialien die Zerstäubung sehr langsam. Für die Herstellung kolloider Lósungen von Stoffen mit sehr ge- ringem elektrischen Leitvermógen ver- wende ich ein anderes Verfahren, das, wenn auch in Effektivität mit der Methode zur Herstellung kolloi- der Metalle nicht vergleichbar, doch in vielen Fallen sich als brauchbar erwiesen hat. Es besteht in der Spei- sung einer im Lösungsmittel verlau- fenden Funkenstrecke mit dem zu zer- stäubenden Material in Pulverform. Ich bediene mich eines Apparats von folgender Gestalt (Fig. 44). In einen Glastrichter mit plangeschliffenem obe- rem Rande ist ein konisches Alumi- niumgefäss eingesetzt, das mit Pulver und Lósungsmittel beschickt wird. Den Dig. dies Trichter bedeckt man mit einer Glas- scheibe, in deren Mitte ein Loch zur Einführung eines Aluminiumdrah- tes gebohrt ist. Mittels des Trichterrohrs kann der Apparat gut isoliert befestigt werden. Aluminiumgefüss und -Draht werden mit der Elek- trizitätsquelle verbunden und ein Funkenspiel im Inneren der Flüssig- keit hergestellt. Dabei wird zweckmiissig der Aluminiumdraht zur Erde abgeleitet, um eine bequeme Einstellung mit unbewaffneter Hand zu gestatten. Mit diesem Apparate gelingt z. B. die Herstellung der Iso- butylalkosole von Schwefel, Phosphor, Quecksilberoxyd, Kupferoxyd, Berlinerblau ete. Versucht man Salze zu zerstäuben, so entstehen oft die kolloiden Lüsungen der Hydroxyde; so gibt Kaliumpermanganat z. B. kolloides Manganhydrat. Die Ausbeute ist indessen gering, man muss die Lósungen durch Eindampfen konzentrieren. Zur Herstellung kolloiden Phosphors verwendete ich die rote Modifikation. Dieselbe hat leider in Isobutylalkohol eine merkliche Lüslichkeit, der gelbe Phos- phor ist aber in dieser Hinsicht weit.ungünstiger. Die kolloide Lósung zeigt deutlich den Tyxparr’schen Lichtkegel Im durchfallenden Lichte war sie fast farblos (schwach gelblich), im reflektierten fleischrot. 1: STABILITÄTSBEDINGUNGEN. il. Literaturverzeichnis. FRANKENHEIM, M. L., »Die Lehre von der Kohäsion». 1835 S. 297. SCHEERER, TH., Absetzen aufgeschlämmter pulverförmiger Körper. Ann. der Physik [2] 82, 419—929 (1851). ScHLÖSING, CH., Sur la précipitation des limons par des solutions salines trés-étendues. C. r. d. l'Acad. des sciences 70, 1345—48 (1870). . — —, Klären trüben Wassers. Dingler J. 201, 81; Industriebl. N:r 24 (1871). Ramsay, W., On the influence of various substances in accelerating the precipitation of clay suspended in water. Philos. Mag. [5] 1, 328—29; Naturf. 1876. 340; Geol. soc. ?*/» 1876. Mayer, Ap. Einwirkung von Salzlósungen auf die Absetzungsverhältnisse thoniger Erden. Forsch. a. d. Geb. d. Agrikulturphysik 2; Beibl. d. Ann. der Phy- sik 5, 468—70 (1879). SCHULZE, H., Schwefelarsen in wässriger Lósung. Journ. pr. Ch. [2] 25, 431 — 452 (1882). — —, Antimontrisulfid in wässriger Lösung. Journ. pr. Ch. [2] 27, 320—392 (1885). Sprinc, W., Über Kupfersulfid im Colloidalzustande. Ber. Dtsch. chem. Ges. 16, 1142 (1883). Esert, P., Über die Ähnlichkeit des Verhaltens von Ultramarin hoher Vertheilung und Schlemmbarkeit, verglichen mit dem der Metallsulfide im Colloidalzustande. Ber. Dtsch. chem. Ges. 16, 2429—32 (1883). Grmaux, E, Sur la coagulation des corps colloidaux. C. r. d. l'Acad. des sciences 98, 1578—81 (1884). Tomas, D., Sur l'action déshydratante des sels. C. r. d. l’Acad. des sciences 99, 37— 38 (1884). TuoutETr, J, Attraction s'exercant entre les corps en dissolution et les corps solides immergés. QC. r. d. l'Acad. des sciences 99, 1072—74 (1884). Wirpemans, E., Beobachtungen über Kolloide. Verh. d. phys. Ges. zu Berlin 1884, 44. Winssinerr, C., Recherches sur l'état colloidal. Bull. Soc. chim. Paris 49, 452—57 (1888); Bull. d. l'Acad. roy. Belg. 15, 390 (1888). HorwzsrER, F., Über die Darstellung von krystallisiertem Eieralbumin und die Kry- stallisierbarkeit kolloider Stoffe. Z. physiol. Ch. 14, 165— 72 (1889). Barus, C., Schweben feiner fester Teilchen in Flüssigkeiten. (übers. Tit.) Sill. Amer. Journ. [3] 37, 193—929 (1889). 88 THE SVEDBERG, Hormerster, F., Zur Lehre von der Wirkung der Salze. V. Untersuchungen über den Quellungsvorgang. Archiv. f. exp. Path. u. Pharmak. 27, 395—4413 (1890). Banus, C. u. Scunemer, E. A., Über die Natur der kolloidalen Lösungen. Z. physik. Ch. 8, 278—98 (1891). Picton, H., The physical constitution of some sulphide solutions. Chem. News 65, 46—47 (1892); Journ. Chem. Soc. 61, 137—47 (1899). LinpDer, S. E. a. Picron H., Some metallic hydrosulfides. Journ. Chem. Soc. 61, 114—936 (1892). Picron, H. a. LINDER, S. E. Solution and pseudo-solution I. Chem. News 65, 47 (1892); Journ. Chem. Soc 61, 148—72 (1892). BopLAwpER, G., Versuche über Suspensionen I. Jahrb. f. Mineral. 1893 IL 147— 68; Gött. gel. Anz. 1893, 267—76. VIGNON, L., Action absorbante du coton sur les solutions étendues de sublimé. Bull. de Mülhouse 1893, S. 407. C. r. d. l'Acad. des sciences 116, 517—19 (1893). Linper, S. E. a. Picton, H., Solution and pseudo-solution II. Chem. News 70, 59 (1894). Picton, H. a. Livper, S. E. Solution and pseudo-solution III. Chem. News 70, 59—60 (1894). Quixckg, G., Über freiwillige Bildung von hohlen Blasen, Schaum und Myelinformen durch ölsaure Alkalien u. verwandte Erscheinungen, besonders des Proto- plasmas. Ann. der Physik [3] 53, 593—692 (189%). LEHMANN, O., Über Sedimentation und Farbstoffabsorbtion. Z. physik. Ch. 74, 157— 60 (1894). — —, Über elektrische Konvektion, Sedimentation u. Diffusion. Z. physik. Ch. 14, 301—16 (1894). Buss, W. I. A, The apparent forces between fine solid particles totally immersed in liquides. Phys. Review 2, 241—60; 373—806 (1895). Lisper, S. E. a. Prcrow, H., Solution and pseudo-solution II. Journ. chem. Soc. 67, 63 (1895). DELAFONTAINE, M. M., Colloid compounds of rare metals. Chem. News 723, 984 (1896). Picron, H. a. Linper, S. E., Solution and pseudo-solution III. Journ. Chem. Soc. 71, 568 —73 (1897). Coruw, A., Über elektrische Wanderung von Colloiden. Z. f.! Elektrochemie 4, 63—67 (1897). LOTTERMOSER, A. u. Meyer, E. von, Zur Kenntnis des kolloidalen Silbers. Journ. pr. Ch. [2] 56, 241—47 (1897); 57, 540—493 (1898). CRISMER, L. Sur le mécanisme des précipitations physiques. Bull. d. l'Acad. roy. Belg. [3] 35, 356—58 (1898). Coran, A., Über ein Gesetz der Elektricitätserregung. Ann. der Physik [3] 64, 917— 32 (1898). Über das Ladungsgesetz für Dielektrika. Ann. der Physik [3] 66, 1191—93 (1898). STARK, J., Über Pseudofällung und Flockenbildung. Ann. der Physik [2] 68, 117—94 (1899). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 89 STARK, J., Über die Koagulation kolloidaler Lósungen. Ann. der Physik [3] 68, 618 —19 (1899). Harpy, W. B., Coagulation of proteid by electricity. Journ. of Physiol. 24, 988—304 (1899). Wuetnam, W. C. D. The coagulative power of elektrolytes. Philos. Mag. [5] 48, 474—77 (1899). Wicumann, Über die Krystallform der Albumine. Z. physiol. Ch. 27, 575 (1899). Pau, W., Die physikalischen Zustandsänderungen der Eiweisskörper. Pflügers Arch. 78, 315—45 (1899). Harpy, W. B., Über den Mechanismus der Gelatinierung in umkehrbaren Systemen. Proc. Roy. Soe. London 66, 95—109 (1899); The Journ. of phys. chem. 4, 954—73 (1900); Z. physik. Ch. 33, 326—43 (1900). — — Kine vorläufige Untersuchung über die Bedingungen, welche die Beständigkeit | von nicht umkehrbaren Hydrosolen bestimmen. Proc. Roy. Soc. London 66, 110—95 (1899); Z. physik. Ch. 33, 385—400 (1900). StecKL, K. u. Vawmo, L., Über die Natur der sogen. kolloidalen Metalllösungen. Z. physik. Ch. 30, 98—112 (1899). Brepic, G. u. Coran, A., Über kolloidale Lösungen. Z. physik. Ch. 32, 199—392 (1900). Borpet, J., Les sérums hémolytiques. Ann. de l'Inst. Pasteur 14, 267, (1900). SPRING, W., Sur la floculation des milieux troubles. Bull de l'Acad. roy. Belg. [3] 38, 483—517 1900. Rec. Trav. chim. Pays-Bas, 19, 204—936 (1900). FRIEDLÄNDER, A, Über merkwürdige Erscheinungen in der Umgebung des kritischen Punktes teilweise mischbarer Flüssigkeiten. Z. physik. Ch. 38, 430 (1901). Quincxe, G., Über die Klärung trüber Lösungen. Verh. d. Heidelb naturh.-med. Vers. N. F. 7, 97—104 (1901); Report of the meeting of the Brit. Assoc. for the advancem. of sc. Glasgow 1901, 60—67; Chem. News 84, 174— 75 (1901). — Über unsiehtbare Flüssigkeitsschichten und die Oberflächenspannung flüs- siger Niederschläge bei Niederschlagsmembranen, Zellen, Kolloiden und Gal- lesten. Sitz. Ber. Akad. Wiss. Berlin 1901, 858—75. Posternak, S., Sur les propriétés physiques de la micelle albuminoide. Ann. de l'Inslit. Pasteur 75, 85 (1901) Watney, W. R. u. Oper, J. E., Precipitation of colloids by electrolytes. Journ. Americ. Chem. Soc. 23, 842—63 (1902). QUINGKE, G.; Über die Klärung trüber Lösungen. Ann. der Physik [4] 7, 57— 96 (1902). dS Über unsichtbare Flüssigkeitsschichten etc. Ann. der Physik [4] 7, 631— 82, 701—44 (1902). Pau, W., Untersuchungen über physikalische Zustandsänderungen der. Kolloide II. Beitr. z. chem. Phys. und Path. 3, 295—406, (1902). ParPApà, N., Sulla esistenza dell’ acido tungstico colloidale ete. Gazz. chim. ital. 32, II, 992—398 (1909). ——, Sulla coagulazione dell acido silicico colloidale. Gazz. chim. ital. 33, II, 272 —76 (1903). Freonpiicu, H., Über das Ausfällen kolloidaler Lösungen durch Elektrolyte. Z. physik. Ch. 44, 199—60 (1903). | Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. !*/u 1907. 12 90 THE SVEDBERG, BILLITZER, J., Versuch einer Theorie der mechanischen und kolloidalen Suspensionen. Sitzungsber. d. Wiener Akad. 111, 1393— 1432 (1902). — — Eine Theorie der Kolloide und Suspensionen. Z. physik. Ch. 45, 307—930 (1903). Brenic, G., Heterogenität der kolloidalen Sole. Ann. der Physik [4] 11, 218—22 (1903). Haxnror, H., Sur le collargol. C. r. d. l'Acad. des sciences 136, 680— 82 (1903). — Sur l'argent dit colloidal. C. r. d. l'Acad. des sciences 737, 129—924. (1903). Küster, F. W. und Danmer, G., Über die Fällung kolloidaler Arsensulfürlósungen. Z. anorg. Ch. 34, 410—192 (1903). Spiro, K., Fällung von Kolloiden. Beitr. z. chem. Phys. u. Path. 4, 300—22 (1903). Quixckg, G., Über kolloidale Lösungen. Ann. der Physik [4] 12, 1165—1168 (1903). PERRIN, J. Examen des conditions qui déterminent le signe et la grandeur de l'os- mose électrique et de l'électrisation par contact. C. r. d. l'Acad. des scien- ces 136, 1388—91; 1441—43 (1903); 137, 513—14; 564—66 (1903); BLAKE, J. C., Behaviour of red colloidal gold solutions towards the electric current and towards electrolytes. Sill. Amer. Journ. [4] 26, 435—441 (1903). Rauspen, W., Abscheidung fester Körper in den Oberflächenschichten von Lösungen und »Suspensionen». Proc. Roy. Soc. London 72, 156—064 (1903). Z. physik. Ch. 47, 336—406 (1904). Jornis, E., Neue Gesichtspunkte zur Theorie der Kolloide. Sitzungsber. der phys.-med. Soz. Erlangen 36, 47—107 (1904). Lewires, S., Über die innere Reibung kolloidaler Lösungen. Journ. russ. phys.-chem. Ges. 36, 401 —17 (1904). Becanozp, H., Die Ausflockung von Suspensionen bzw. Kolloiden und die Bakterien- agglutination. Z. physik. Ch. 48, 385—423 (1904). Paurı, W., Untersuchungen über physikalische Zustandsänderungen der Kolloide III. Beitr. z. chem. Phys. und Path. 5, 97 (1904). Wuitney, R. W. und Braxz, J. C, Migration of colloids. Journ. Amer. Chem. Soc. 26, 1339—87 (1904). Henri, V. et Mayer, A., Action des radiations du radium sur les colloides etc. C. r. d. l'Acad. des sciences 138, 591—24 (1904). NzmsER, M., u. FRIEDEMANN, U., Studien über Ausflockungserscheinungen I, II. Münche- ner mediz. Wochenschrift 51, N:r 11, 19 (1904). Duazaux, J., Nature chimique des solutions colloidales. €. r. d. l'Acad. des sciences 138, 144—406 (1904). — —, Sur l'entrainement par coagulation. C.r. d. l'Acad. des sciences 138, 571 —72 (1904). Sur la coagulation des solutions colloidales. C. r. d. Acad. des sciences 138, 809—10 (1904). Bitz, W., Über die gegenseitige Beeinflussung colloidal gelóster Stoffe. Ber. Dtsch. chem. Ges. 37, 1095—1116 (1904). Nachr. d. Kgl. Ges. d. Wissensch. Gött. 1904. Perrin J.. Mécanisme de l'électrisation de contact et solutions colloidales. Journ. de chim. phys. 2, 601—651 (1904). 3, 50—110 (1905). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 91 Bizurzer, J, Eine Theorie der Kolloide und Suspensionen. Sitzungsber. d. Wiener Akad. 113, 1159 (1904). Z. physik. Ch. 51, 199 (1905). Jorvis, E., Über die Fragestellung bei Erforschung der Kolloide. Ber. d. phys.-med. Soz. Erlangen 36, 103 (1904). Z. f. Elektrochemie 11, 285 —88 (1905). —— —, Zur Theorie der Kolloide. Z. f. Elektrochemie 77, 288—90 (1905). Porces, O., Über die Beziehungen zwischen Bakterienagglutination und Ausflockungs- erscheinungen der Kolloide. Centr.-Bl. f. Bakter. u. Parasitenk. I. Abt. 40, 133—50 (1905). Duwawsky, A., Das kolloidale Eisenhydroxyd. Journ. russ. phys.-chem. Ges. 37, 213 (1905); 37, 502 (1905); 38, 595 (1906). LINDER, S. E. a. Pıcron, H., Solution and pseudosolution IV. Journ. Chem. Soc. Lon- don 87, 1906 —36 (1905). LARGUIER des Bancers, J., Influence des électrolytes (et non-électrolytes) sur la précipi- tation mutuelle des colloides de signe électrique opposé. C. r. d. l'Acad. des sciences 140, 1647—49 (1905); 143, 174—76 (1906). Maruews, A. P., The nature of chemical and electrical stimulation... and the preci- pitation of colloids by electrolytes. Amer. Journ. of physiol. 14, 203—30 (1905). FRIEDEMANN, U., Thermodynamische Betrachtungen über die Reaktionen zwischen Kolloiden und über das Wesen der kolloidalen Lósungen. Z. f. klin. Med. 55 (1905). Burton, E. F., On the properties of electrically prepared colloidal solutions. Philos. Mag. [6] 11, 425 (1906). ——, The action of electrolytes on colloidal solutions. Philos. Mag. [6] 12, 472 (1906). LOTTERMOSER, A., Über kolloidale Salze. Journ. pr. Ch. [2] 72, 39—56 (1905); [2] 73, 374—892 (1906). ——, Das Verhalten der ineversiblen Hydrosole Elektrolyten gegenüber und damit zusammmenhängende Fragen. Z. f. Elektrochemie 72, 624—350 (1906). DrEAPER, W. P. u. Wırson, A., The coagulating action of colloids. Proceedings Chem. Soc. 22, 70—71 (1906). MürLer, A., Einiges über die Leistungen der Kolloidchemie. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 38—43 (1906). Jornis, E., Zur allgemeinen Kolloidchemie. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 1, 71—76 (1906). Routanp, Über die Koagulation der Kolloidstoffe. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 77—80 (1906). ZACHARIAS, P. D. u. Kurmorr, Die wichtigsten Fragen der Chemie der Kolloide. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 135—441 (1906). SVEDBERG, T., Zur Kenntnis der Stabilität kolloidaler Lösungen. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 161—64 (1906). Arkiv f. Kemi etc. utg. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. B. 9, N:r 30 (1907). Ronmtawp, Eine Vermutung über den Kolloidzustand. Z. f Chem. u Ind. der Kol- loide 1, 201—202 (1907). — —^ Uber den Kolloidzustand. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 289—91 (1907). 92 Tug SVEDBERG, FnruxpLiGH, H., Über Adsorption in Lösungen. Z. physik. Ch. 57, 385—470 (1907). Ducraux, J., Recherches sur les substances colloidales. Journ. d. chim. physique 5, 29—56 (1907). BILLITZER, J., Zur Kenntnis der Stabilität kolloidaler Lösungen. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 295—927 (1907). OsrwaLp, WOLFGANG, Zur Systematik der Kolloide. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 991—300, 331—441 (1907). FreunpLicH, H., Über Kolloidfällung und Adsorbtion. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 1, 991—341 (1907). Dumansky, H., Das kolloidale Eisenhydroxyd und der Harnstoff. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 7, 300—304 (1907). — —, Ultramikroskopische Untersuchungen des Eisenhydroxydhydrosols. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 2, 10—12 (1907). BzcugoLp, H., Kolloidstudien mit der Filtrationsmethode. Z physik. Ch. 60, 257— 318 (1907). LorrERMOsER, A., Beiträge zur Kenntnis des Hydrosol- und Hydrogelbildungsvor- ganges. I. Z. physik. Ch. 60, 451 (1907). Vergl. auch folgende Monographien: Brepic, G., Anorganische Fermente, Leipzig 1901. LOTTERMOSER, A, Anorganische Kolloide, Stutgart 1901. Mörner, A., Theorie der Kolloide, Leipzig-Wien 1903. ZsiGMONDY, R., Zur Erkenntnis der Kolloide, Jena 1905. Cotton, A. et Movrow, H., Les ultramicroscopes et les objets ultramicroscopiques, Paris 1906. Zsıcmoxpy, R., Über Kolloid-Chemie, Leipzig 1907. Sowie zahlreiche Arbeiten von VAN BEMMELEN in Landw. Vers. Stat.; Rec. Trav. Chim. Pays-Bas; Z. f. anorg. Ch. etc.! ! Während der Korrektur ist eine neue Monographie: Allgemeine Chemie der Kol- loide von A. MÜLLER, Leipzig 1907, erschienen. Dissoziierende Dispersionsmittel. Die Frage nach den Bedingungen, welche innegehalten werden müssen, um eine stabile kolloide Zerteilung der Materie zu erreichen, sehört zu den allerwichtigsten Problemen der Kolloidchemie. Nicht nur von praktischem Gesichtspunkt aus gesehen, indem wir bei Kennt- nis dieser Bedingungen in jedem Einzelfalle imstande wären, voraus- zusagen, ob eine kolloide Zerteilung unter den gegebenen Verhältnis- sen überhaupt realisierbar wäre oder nicht, sondern auch, weil eine erschöpfende Beantwortung dieser Frage viele Vorgänge bei kolloiden Lösungen ins rechte Licht stellen würde. So giebt es wohl keinen einzigen Forscher auf diesem ‚Gebiete, der sich nicht mehr oder weniger eingehend mit dem Stabilitätspro- blem beschäftigt hat. Die diesbezügliche Literatur ist auch sehr gross. Ja, fast jeder Aufsatz, der sich auf kolloide Stoffe bezieht, spricht von Experimenten oder wenigstens von theoretischen Überlegungen über Adsorption, Koa- gulation, Agglutination, Ausflockung, Peptisation ete. — alles Erschei- nungen, die in engem Zusammenhange mit dem Stabilitätsproblem ste- hen. Um das vergleichende Studium etwas zu erleichtern, habe ich ein Literaturverzeichnis (siehe S. 87) zusammengestellt. Dasselbe kann zwar keinen Anspruch auf Vollständigkeit machen, da besonders das Abgrenzen des Gebietes gegen das Studium der Adsorptionsverbindun- gen einerseits und gegen die physiologische Chemie z. B. die Lehre von den Immunitäts- und Eiweisskórpern und den Bakterienagglutina- tion andererseits immer sehr willkürlich bleiben muss, es wird aber als Leitfaden in dem bunten Gewirr, das hier den Suchenden umgiebt, vielleicht von Nutzen sein. 94 THE SVEDBERG, Die ältesten Angaben über die Koagulation kolloider Lósungen knüpfen an Versuche über das Absetzen aufgeschlümmter Pulver und anderer Suspensionen an. Hans ScHULZE fand, dass seine kolloiden Lösungen von Anti- mon- und Arsentrisulfid durch verschiedene Elektrolyte ausgeflockt werden, ganz wie es von ScHLÖSING und Mayer bezüglich feiner Auf- schlemmungen beobachtet worden war, und EBErr wies nachdrücklich auf die grosse Ahnlichkeit derartiger Erscheinungen mit der Ausfällung vieler Kolloide durch Salzlösungen hin. Mavzm führte die Wirkung der Salze auf eine Verminderung der Anziehung zwischen dem Wasser und den suspendierten Teilchen und auf eine entsprechende Vermeh- rung derselben zwischen den Teilchen unter sich zurück, wührend TuounLET annimmt, dass die kleinen Teilchen infolge des an ihrer Oberfläche adsorbierten Salzes zu schwer werden. Er schreibt dar- über: »en supposant les grains spheriques, les volumes varient comme les cubes des rayons, tandis que les surfaces varient comme les car- rés de ces mémes rayons; pour un méme volume, la surface sera done proportionellement plus grande pour un petit grain que pour un gros. Si lattraction exercée par le solide immerge sur le solide en dissolution se fait en raison direct de la surface de ce solide immerge, il sera impossible de mettre simultanément en flottaison les gros grains et les petits; la flottaison étant établie pour les gros, les petits se com- porteront comme s'ils étaient plus lourds, c'est-à-dire tomberont au fond». An Seite der Beobachtungen über die Wirkung der Elektrolyten, die später in den Händen von Harpy, Brepic, LOTTERMOSER, BILLITZER u. A. zu fruchtbaren Theorien entwickelt wurden, sind auch Versuche und Spekulationen über den Einfluss von Viskosität des Lósungsmit- tels und des zugesetzten Salzes, von der Temperatur etc. angestellt worden. So beschäftigten sich z. B. FRANKEMHEIM und SCHEERER mit dem Einfluss der Viskositält auf die Absetzungsgeschwindigkeit aufge- schlemmter Körper, QurxckE begann eine Reihe von Untersuchungen, die später zu seiner bekannten Schaumwändetheorie führten und Gri- MAUX betonte den Einfluss der Temperatur, indem er die Koagulations- erscheinungen mit der Atherifikation verglich. Mit den Arbeiten von Banus u. SCHNEIDER sowie von LINDER u. Pıcrox beginnen die Ansichten über die Wirkung der Elektrolyten kla- rer zu werden. Die Vermutungen SCHEERER's, dass die Salzwirkung in einer Veränderung der Viskositält der Lösungen zu suchen wäre, wird zurückgewiesen. »Im allgemeinen wird die Zähigkeit des Wassers durch STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 95 das Vorhandensein gelöster fremder Stoffe entweder vergróssert oder wenigstens nicht in einem Verhältnis geändert, welehes dem enormen Zuwachs der Ausfallgeschwindigkeit entspricht. Infolge der hohen Akti- vität kleiner Säure- und Salzmengen wäre man eher geneigt, Bezieh- ungen zum elektrolytischen Verhalten der Lósungen zu erwarten ...» Barus u. ScHNEIDER stellen ferner folgende Regeln für die Stabilitäts- und Koagulationsverhältnisse auf: »a) Unter sonst gleichen Umständen nimmt die Geschwindigkeit der Ausfüllung mit dem Verdünnungsgrad im beschleunigtem Mas- se zu. b) Unter denselben Umständen wächst die Geschwindigkeit der Ausfällung bei Temperaturerhóhung in rascherem Verhältnisse, als (es) der Zähigkeitsabnahme des Wassers entspricht . . . e) Fremde Substanzen (Säuren, Salze, Alkalien u. s. w.) in Wasser gelöst begünstigen die Ausfällung, und zwar um einen für jedes Substanzpaar charakteristischen Betrag. Bei derselben Substanz wüchst die Geschwindigkeit der Ausfällung kontinuierlich, zugleich aber in stark beschleunigter Weise mit der Menge des gelósten koagulierenden Mit- tels . d) Unter sonst gleichen Umständen geschieht die Ausfällung durch dasselbe Fällungsmittel eher bei müglichst träben, als bei stark verdünnten Suspensionen derselben festen Substanz.» BopLANDER wies durch Versuche an Kaolinsuspensionen nach, dass Nichtelektrolyte auch in hohen Konzentrationen keine fällende Wirkung ausüben, während schon sehr geringe Mengen eines Elektro- lyten Koagulation bewirken. Dass dabei ganz bestimmte Gesetzmäs- sigkeiten obwalten, wurde besonders durch die ausführlichen Unter- suchungen von LINDER u. Prorow zu Tag gebracht. So erkannte man die Bedeutung der Wertigkeit der verschiedenen Ionen etc., konnte aber zu keinen bestimmten Vorstellungen über den Einfluss von Rüh- ren, Schütteln ete. während des Elektrolytenzusatzes sowie von der verschiedenen Wirksamkeit verschiedener, gleichwertiger Ionen ge- langen. Die Gesetzmüssigkeiten, welche mit der Wertigkeit des Metal- lions eines füllenden Salzes zusammenhiingen, wurde bei der kolloi- den Lösung des Arsentrisulfids schon von Scuunze teilweise erkannt. Seine Arbeiten wurden von LINDER u. Proton bestätig und erweitert, aber erst nach den Messungen von Harpy begann man, die Verhält- nisse von einheitlichen Standpunkte aus zu überblicken. 96 THE SvEDBERG, LINDER u. Picton sowie ZsrawoNDY! hatten gefunden, dass Kol- loide ganz wie Suspensionen im elektrischen Potentialgefälle wandern d. h. dass sie elektrisch geladen sein müssen. Harpy konnte jetzt an der Hand zahlreicher Versuchsreihen folgenden Satz aussprechen: »Das Koagulationsvermógen eines Salzes ist durch die Wertigkeit einer seiner Ionen bestimmt. Das vorwaltende Ion ist entweder nega- tiv oder positiv, je nachdem die kolloidalen Teilchen sich mit dem Po- tentialgefälle oder gegen dasselbe bewegen. Das .koagulierende Ion hat immer das entgegengesetzte elektrische Zeichen wie das Teilchen». Eine weitere Entdeckung, die für die Theorie der Koagulationser- seheinungen von grosser Bedeutung werden sollte, wurde von HARDY gemacht. Er fand, dass durch Hitze veründertem, kolloidem Eiweiss mit Hilfe geringer Elektrolytzusätze eine beliebige elektrische Ladung er- teilt werden kann und zwar durch Alkali eine negative, durch Säure eine positive. Dass in diesem Falle auf dem Wege vom negativen zum positiven Eiweiss ein Punkt existieren muss, wo Kolloid und Flüs- sigkeit isoelektrisch sind, ist einleuchtend. Es lag nun nahe diesem isoelektrischen Punkt eine ganz besondere Bedeutung hinsichtlich der Stabilität zuzuschreiben, und da es sich herausstellte, dass »Hanpv's neu- trales Eiweiss» — wie dieses berühmte Kolloid genannt wird — eben im isoelektrischen Punkte ein Minimum der Stabilität besitzt, so zógerte Harpy nicht lange auf Grund dieser und einiger analogen Beobach- tungen, eine Theorie aufzustellen, welche die Koagulation einer kolloi- den Lösung ganz allgemein durch das Zustandekommen des isoelekt- rischen Punktes deutet. Während man also von den Wirkungen der Ionen und den elek- trischen Eigenschaften der Kolloidteilehen ausgehend eifrig damit be- schäftigt war, eine möglichst allgemeine Theorie der Koagulationser- scheinungen aufzubauen, wurde von J. STARK eine auf ganz andere Prinzipe fussende Erklärung gemacht. Obgleich dieselbe jetzt wohl als völlig widerlegt zu betrachten ist, mag sie jedoch im historischen Interesse hier erwähnt werden. Ausgehend von den Beobachtungen, dass der Zusatz »einer wäs- serigen Lösung einer chemischen Substanz» fast immer flockend auf Suspensionen und kolloide Lösungen wirkt, hebt Stark hervor, dass bei derartigen Zusätzen Volumenveränderungen und zwar im allge- meinen Kontraktionen auftreten. Der zweite in Betracht kommende ! LiEBIGS Ann. 301, 29 (1898). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 97 Faktor liegt in den Lösungsverhältnissen der Luft in Wasser. Jede Lösung enthält ja eine nicht unbedeutende Menge Luft gelöst, da aber nun »die Fähigkeit der Flüssigkeit, Luft zu absorbieren, gewöhnlich nieht in demselben Masse zunimmt, wie das Volumen sich verringert, oder da sie unter Umstünden abnimmt, wenn die Concentration wächst, so ist die Mischflüssigkeit unmittelbar nach dem Zusammengiessen ihrer Teile in der Regel an absorbierter Luft übersättigt.» Solche Über- süttigungen werden — wie Beispiele auf anderen Gebieten lehren — leicht durch kleine feste Kürper, die als Kondensationskeime wirken, ausgelüst. STARK zeigt durch einige mikroskopische Beobachtungen, dass die ausgeschiedenen Flocken einer kolloiden Lósung in der Tat mit kleinen Gasblasen bedeckt sind. »Durch die Bildung von Luit- bläschen an den suspendierten Teilehen kommen diese in Bewegung: sind sie sehr klein, so beginnen sie, von den Luftbläschen geführt, so- gar langsam zu steigen. Da ferner an verschiedenen Stellen der Ober- flüche der Luftbliischen unmittelbar nach den Zusammengiessen der zwei Mischtheile sicher nicht die gleiche Concentration und darum nicht die gleiche Oberflächenspannung herrscht, so treten Ausbreitungs- erscheinungen an der Bläschenoberfläche auf, dadurch wird die nächst- liegende Flüssigkeitspartie sammt den in ihr suspendierten Theilchen in wirbelartiger Bewegung nach dem Bläschen hingepumpt. Indem aber die suspendierten Theilchen auf die angegebene Weise in Bewe- gung gerathen und sich gegeneinander verschieben, begegnen sie sich und nach dem Zusammentreffen bleiben entweder sie selbst oder die von ihnen getragenen Luftbläschen im Verband eines kleinen Flóck- chens aneinander haften, oder sie werden in der Oberflüche eines aus mehreren kleinen Bläschen sich bildenden grösseren Bläschens festge- halten. Dieser Vereinigungsvorgang wiederholt sich zwischen dem Fléckchen und einzelnen Theilchen in verstürktem Maas, und hierdurch werden immer grössere Flocken gebildet.» Den Umstand, dass nur Elektrolyte koagulierend wirken, nicht aber Nichtleiter wie organische Substanzen, sucht er durch Veränderungen der Oberflächenspannung und inneren Reibung zu erklären. »Ist nämlich die Spannung in der flüssigen Grenzfläche eines Luftbläschens gering, so reisst es sich leicht von seinem festen Träger los, ähnlich wie sich wohl ein Wassertrop- fen, ohne zu zerfliessen, auf gepulverten Schwefel legen lässt, dagegen nicht ein Alkohol — oder Äthertropfen.» Diese sonderbare »Luftblasentheorie», deren Unwahrscheinlich- keit schon mit Hilfe des damals gesammelten Beobachtungsmaterials Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. 14/11 1907. 15 98 Tug SvEDBERG, erwiesen werden konnte, ist auch durch direkte Versuche von BREDIG! widerlegt worden. Er zeigte durch Versuche bei Luftverdünnung, dass Ausscheidung von Gasblasen in einem Sole nicht Koagulation hervor- ruft und, dass auch in von Luft vóllig befreiten Solen Ausflockung durch Elektrolyte in normaler Weise erfolgt. Brepia stellte dann eine eigene Theorie auf. Im Auschluss an Untersuchungen von Quincxe und CoEHN über die Potentialdifferenz, welche zwischen einer Suspension und seinem Dispersionsmittel besteht, und an die Untersuchungen von Lippman, ÖSTWALD u. a. über die Ab- hängigkeit der Oberflächenspannung von der Potentialdifferenz bringt er Harpy’s Vorstellungen über den isoelektrischen Punkt mit den übrigen Eigenschaften der kolloiden Lósungen in Zusammenhang. Er hebt die Analogie der Kolloidfällung mit dem »Lippmannphä- nomen» hervor und spricht die Auffassung aus, »dass es sich bei der Koagulation um eine kapillarelektrische Oberflächenverkleinerung han- delt, welche um so schneller verläuft, je grósser durch Verminderung der Potentialdifferenz unter gleichzeitiger Adsorption die Oberflächen- spannung der Suspension gegen das Medium wird». Er erórtert auch den Einfluss der Ionen zugesetzter Elektrolyte auf den Wanderungssinn der Kolloide im elektrischen Felde und auf die Potentialdifferenz zwischen Teilchen und Flüssigkeit. »Wie überhaupt die elektrische Potentialdifferenz zweier angrenzenden Medien durch Ionenzusatz beeinflusst werden kann unter Anderung der Oberflüchen- spannung, darüber können wir uns nach einem zuerst von Nernst? ausgesprochenen Prinzip eine Vorstellung machen: Nach diesem be- sitzt jedes lon einen spezifischen Teilungskoéffizienten zwischen zwei Phasen wie jede andere Molekülgattung. Wenn diese Koéffizienten für die beiden Ionen eines Elektrolyten verschieden sind, so muss er die Potentialdifferenz und damit auch die Oberflächenspannung der beiden Medien gegen einander beeinflussen, indem z. B. die Phase, in der das Kation löslicher ist, als das negative Anion, infolge des Überschusses an Kation eine positive Ladung erhält. So würde in dieser Phase also eine ev. schon vorhandene positive Ladung vergróssert oder eine ne- gative vermindert werden und damit parallel auch die Oberflächen- spannung der beiden Phasen gegen einander ab- oder zunehmen ! Brepie u. Coran, Z. physik. Ch. 32, 199—392 (1900); Brepic, Anorganische Fer- mente, Leipzig 1901. ? Z. physik. Ch. 9, 139 (1892); 13, 532 (1894). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 99 müssen. Wir verstehen jetzt, warum nach Harpy’s Befund die elektro- negativen Hydrosole gerade durch positive Ionen und die positiven Hy- drosole gerade durch negative Ionen in ihrer Oberflächenspannung ge- sen das Wasser so enorm beeinflusst zu werden scheinen, und warum nach SPRING für die Flockung elektronegativer Suspensionen gerade alle Salze des gleichen Kations alle bei derselben Verdünnung dieses Ka- tions gleich wirken.» Gegen diese Auffassung Brepia’s — der schon viele hervorra- gende Kolloidforscher beistimmten! -— machte BILLITZER einige recht ernste Einwände geltend und stellte eine eigene Theorie der Kolloide und Suspensionen auf. .Er wies durch Messungen nach, dass kolloide Lósungen keines- wegs immer im isoelektrischen Punkte ein Minimum der Stabilität be- sitzen, dass ein Verschwinden der Potentialdifferenz gegen die Lósung nicht immer mit dem Ansteigen der Oberflächenspannung bis zu einem Maximum verbunden ist, »dass die füllende Wirkung, die ein Elektrolyt- zusatz auf Kolloide ausübt, gar nicht daran gebunden ist, dass beste- hende Potentialdifferenzen der Teilehen gegen die Lósung aufgehoben oder auch nur vermindert werden, dass zugesetzte Elektrolyte ein Kol- loid vielmehr auch dann ausfüllen, wenn ihr Zusatz den elektrischen Gegensatz ganz unbeeinflusst lässt, ja wenn er die Potentialdifferenzen zwischen Teilehen und Lósung sogar erhóht.» Die Theorie von Harpy-BrepiG scheitert auch an einem anderen Umstand. Da es als sicher zu betrachten ist, dass kolloide Lósungen zweiphasige Gebilde darstellen, in denen die eine Phase in Form klei- ner elektrisch geladener Teilchen in der zweiten verteilt ist, so würde die Verminderung der elektrostatischen Kapazität bei der Koagulation mit einer Erhóhung des Potentials, also der freien Energie verbunden sein, »und die Ausfällung kann somit hier nur dann von selbst erfol- gen, wenn die Wirkung der Schwere und der Oberflachenenergie so weit vorherrsehen, dass trotzdem in Summa eine Abnahme der freien Energie mit ihr verbunden ist» Diese Bedingung dürfte nun im all- gemeinen nicht erfüllt sein und BrLLITZER zeigt, wie man auf die be- kannten Eigenschaften der Ionen gestützt sich aus dieser Schwierig- keit helfen kann. Nachdem er die Unzulänglichkeit der Anschauungen von WHET- HAM, Sprro und FREUNDLICH betont hat, stellt er eine Theorie folgen- den Inhaltes auf. 1 vergl. z. B. FREUNDLICH, Z. physik. Ch. 44, 140 (1903). 100 THE SVEDBERG, Die elektrische Ladung der Kolloidteilehen ist nicht durch die Existenz einer Doppelschicht im HEnwnorrZ' schen Sinne zu deuten, son- dern wird durch Aussenden resp. Aufnahme von Ionen aus den festen Kórpern oder aus der Lósung erzeugt. Auf diese Weise gelangt man dann zu der Vorstellung, dass eine kolloide Lósung in elektrischer Hin- sicht sich wie ein schwach dissozierter Elektrolyt verhalt und die Kol- loidteilchen also zu Ionenreaktionen fähig sind. Da aber die Ladung jedes Kolloidteilehens sehr gering ist, so müssen viele solche sich um ein Ion ansammeln, ehe Neutralisation erfolgt. : Die Ionen des zum Zwecke der Koagulation zugefügten Elektrolyten wirken also als Kon- densationskeime und zwar das Kation bei negativen Kolloiden, das Anion bei positiven. Die Koagulation soll also einfach in einer elek- trostatischen Neutralisation bestehen. BitLITZER weist nach, wie diese Anschauungsweise in gutem Einklang mit der Erfahrung steht. Sie erklart das zuerst von LINDER u. Pıcron deutlich beobachtete Verhältnis, dass das dem Kolloid entge- gengesetzt geladene Ion im Niederschlag immer mitgerissen wird, und zwar, wie WHITNEY u. ÖBER gefunden haben, bei verschiedenen Me- tallen im Verhältnis der Aquivalentgewichte. Durch sie wird die elek- trische Neutralitàt des Koagulums verständlich und auch die von Wuz- THAM gegebene theoretische Erklärung der verschiedenen Wirksamkeit von lonen verschiedener Wertigkeit steht damit in gutem Einklang. Für kolloide Lósungen mit stark ionisierendem Dispersionsmittel wie Wasser dürfte auch die Theorie von BrLLrTZER als den Tatsachen ziemlich gut entsprechend angesehen werden. Dies ist jedoch, wie ich spüter unten zeigen werde, für andere Dispersionsmittel, nament- lich für viele organische Flüssigkeiten, keineswegs mehr der Fall, ja sogar auf dem Gebiete der Hydrosole haben wir Erscheinungen kennen gelernt, die durch die Binurrzer’schen Theorie nicht völlig erklärt wer- den können. So etwas war ja auch zu erwarten, denn wie Worr- GANG Osrwazp neulich hervorgehoben hat', ist es einleuchtend, »dass in demselben Sinne, in dem eine solche allen Koagulationserscheinun- gen vollkommen gerecht werdende Theorie bisher nicht existiert, auch aus den bereits bekannten Erseheinungen die Erkenntnis abgeleitet werden kann, dass sehr verschiedene Prinzipien und nicht z. B. allein das elektrische, das Entstehen freier Energiepotentiale, welche die zu einer Oberfliichenverkleinerung der dispersen Phase nótige Arbeit lie- ! Zeitschr. f. Chem. u. Industr. d. Kolloide 7, 291—300; 331—441 (1907). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 101 lern, bewirken kónnen. Denn der Intensitütsfaktor der Oberflächen- energie, welche unter Verkleinerung der Oberfläche sich in anderen Energien umwandelt, also die aus den Kapillaritätserscheinungen be- kannte positive Oberflächenspannung, wird ja auch durch andere Fak- toren ausser elektrischen beeinsflusst». In einem kürzlich erschienenen Aufsatz wendet sich auch FREUND- LICH gegen die einseitige Generalisierung auf diesem Gebiete und formu- liert in klarer Weise die wichtigsten Punkte bei der Fällung wässeriger Sole durch Elektrolyte: 1. Die positive oder negative Ladung der Teilchen — definiert durch den Wanderungssinn im elektrischen Felde — ist von grosser Bedeutung. 2. Die Kolloidfällung ist ein verwickelter dynamischer Vorgang. 3. Der koagulierende Elektrolyt wird gespalten so, dass ein ne- gativer Kolloid Kation, ein positiver Anion in sein Koagulum mitreisst und zwar bei verschiedenen Ionen in äquivalenten Mengen. 4. »Der Grad der fällenden Wirkung der Elektrolyte ist eine sehr verwickelte Funktion der verschiedenen Ionen: bei einem negati- ven Sol steigt die fällende Wirkung stark mit der Wertigkeit der Katio- nen; gleichwertige Kationen wirken in dquivalenten Mengen ungefähr gleich stark flockend; H:-ion, die Ionen der Schwermetalle und orga- nische Kationen haben viel kleinere Fällungswerte als es ihrer Wertig- keit entspricht; OH'-ion und organische Anionen wirken den fällenden Eigenschaften der Kationen entgegen». Für die positiven Kolloide gilt das Umgekehrte. Weiter hebt er die jetzt fast vergessene Bedeutung der Adsorp- tion hervor. Im Anschluss an frühere Arbeiten! zeigt er, wie viele Kolloidreaktionen durch Anwendung des Adsorptionsgesetzes gedeutet werden können. Da das zugängliche Beobachtungsmaterial nicht aus- reicht, müssen einige Hypothesen eingeführt werden. Sie sind jedoch so gewählt, dass sie später der experimentellen Prüfung unterzogen werden können. Seine Prämissen sind: 1. Das Adsorptionsgesetz | x m 1 7. physik. Ch. 44, 129 (1903); 57, 385 (1907). mens a 0m Mast Cy 102 THE SVEDBERG, ist auch für Ionen gültig. — bedeutet die pro Gewichtseinheit adsor- (e) m ] bierte Menge, c die Konzentration der Lósung nach der Adsorption, « und p sind Konstanten; 2. Zwei Stoffe, also auch zwei Ionen, werden in erster Annä- herung unabhängig von einander adsorbiert (Hypothese); 3. Die Reihenfolge, in der verschiedene Stoffe adsorbiert wer- den, ist von der Natur des adsorbierenden Stoffes weitgehend unab- hängig; | 4. Bedeutet y den Fällungswert, d. h. die für Koagulation er- 2 Mr x forderliche Menge des Zusatzes, so geht annähernd Ç = à) c paral- lel (Hypothese). 5. Schwach adsorbierbare anorganische Ionen werden in äqui- valenten Konzentrationen gleich stark adsorbiert. An Hand dieser meist recht gut gestützten Sätze gelingt es FREUNDLICH, die wichtigsten Eigentümlichkeiten bei der Koagulation von Hydrosolen zu erklären. Auch die bisher sehr ratselhafte Rolle des H:- und OH’-ions und der organischen Ionen wird verständlich. Die alte Theorie Harpy’s von dem isoelektrischen Punkt, dem BILLITZER seinerzeit so übel mitspielte, ist auch wieder ans Licht gezogen worden und zwar durch eine Arbeit von Burton’, Er untersucht die elektrische Wanderungsgeschwindigkeit von Silber- und Goldhydrosolen bei Zusatz von Aluminiumsulfat und findet, dass diese Sole in der Tat im isoelektrischen Punkte ein Minimum der Stabilität aufweisen. Die Bedeutung dieser Beobachtungen Burton’s sind in der Tat sehr hoch anzuschlagen. Ich habe bei der Verfolgung anderer Zwecke (siehe unten) seine Versuche teilweise nachgemacht und vüllig besta- tigt gefunden. Zwar kónnen gegen seine Versuchsanordnung, speziell gegen die Verwendung des weitgehend in kolloides Hydroxyd und Schwefelsäure hydrolytisch gespaltenen Aluminiumsulfats als » Umlader», gewisse Einwünde erhoben werden; das Ergebnis aber, dass typische Metallkolloide wie Gold- und Silberhydrosole im isoelektrischen Punkte ein Minimum der Stabilitàt besitzen, wird sicherlich für das Weiterfüh- ren der Theorie der Koagulationserscheinungen von grosser Bedeutung sein. Dieser Befund ist auch deshalb sehr interessant, weil er deut- ! Philos. Mag. [6] 12, 472—78 (1906). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 103 lieh zeigt, dass sogar bei ein und demselben Sole ganz verschiedene Faktoren Koagulation hervorrufen kónnen. Vielleicht wird es sich zei- gen, dass bei extrem kleinen Elektrolytzusätzen eine modifizierte HARDY- Brepie’sche Auffassung der Wirklichkeit entspricht, während bei grös- seren Konzentrationen sieh die Erscheinungen im Sinne der Theorien von BILLITZER und von FREUNDLICH abspielen. Auf einige andere Anschauungen Burton’s sowie auf eine Sta- bilitätstheorie von PERRIN werde ich später zurückkommen. Um das hier skizzierte Bild von den Entwickelungslinien der Koagulations- und Stabilitätslehre kolloider Lösungen mit dissoziieren- den Dispersionsmitteln zu vervollständigen, will ich nur noch über die Theorie von Ducraux kurz berichten. Nach ihm ist die disperse Phase einer kolloiden Lösung als che- mische Verbindung zwischen zwei Teilen »la partie active» — im all- gemeinen ein lösliches Salz — und die inaktive Hauptmasse — das eigentliche Kolloid, das Substrat des aktiven Teils — zu betrachten. Auf die Wirksamkeit des aktiven Bestandteils sucht er dann alle Eigen- schaften der kolloiden Lösungen wie Koagulation, osmotischer Druck, elektrische Leitfähigkeit etc. qualitativ und quantitativ zurückzuführen. Dieser Theorie, die zum Teil auf sehr alten Vorstellungen beruht, fügt er, an die Überlegungen Sprine’s! anknüpfend (»qui ne semble malheureusement pas avoir ete generalement adoptee»), eine spezielle Erklärung über die Flockenbildung zu. Er sieht in der Koagulation keine Kondensation oder »agglomeration» der einzelnen kleinen Teil- chen zu grösseren Aggregaten, sondern eine Art Erstarrung der gan- zen Masse, die dann durch sekundäre Kontraktionen und Störungen zu Flocken zertrümmert wird. »Nous pouvons dire», schreibt er, »qu'il y a entre le colloïde dissous et le colloide coagulé la même diffé- rence qu'entre un liquide et un solide». Dies ist in der Tat dieselbe Auffassung, gegen welche sich schon Brepic nachdrücklich gewen- det hat, als sie vor einigen Jahren von QuiwckE vertreten wurde. Schliesslich sei erwähnt, dass in den letzten Jahren von LoTTER- MOSER wichtige Arbeiten von allgemeiner Natur ausgeführt worden sind, die wie aus einem kürzlich erschienenen Aufsatz hervorzugehen scheint, auch für die Theorie der Stabilität und Koagulation von ho- hem Wert sein werden. Lorrermoser hat speziell die Bildung von Hy- drosolen durch Ionenreaktionen und die Bedeutung der bei solchen Reaktionen beteiligten Ionen für die Stabilität untersucht. ! Ann. der Physik [4], 11, 218—992 (1903). 3. Nicht dissoziierende Dispersionsmittel. Einleitung, Kritik der vorläufigen Theorien. Wenn es schon für die am eingehendsten studierten kolloiden Lösungen, die mit ionisierendem Dispersionsmittel, namentlich die Hy- drosole, schwer ist, eine Theorie zu finden, die vollständige Stabilitäts- bedingungen angeben kann, so wird dies in noch höherem Grade der Fall sein, wenn man sieh den Solen mit schwach ionisierenden Dis- persionsmitteln zuwendet. Für die Hydrosole werden wenigstens die Hauptphasen der Erscheinungen durch die elektrochemischen Theorien von Harpy-Brepie, BILLITZER, FREUNDLICH u. a. wiedergegeben. »In- dessen kann man», wie WOLFGANG ÖSTWALD in dem schon zitierten Auf- satz üussert, »in der neueren Literatur an vielen Ställen die Überzeu- gung ausgesprochen finden, dass für viele Kolloiderscheinungen selbst diese, aus verschiedenen Gründen von vornherein sehr aussichtsreiche Betrachtungsweise nicht genügt oder nicht das Wesentliche der Erschei- nungen trifft». Dies gilt, wie ich hier unten zeigen werde, besonders für kol- loide Lósungen mit schwach ionisierenden Dispersionsmitteln. Nach dem Entdecken der elektrischen Kolloidsynthese von BnREDIG und Wei- terausbilden derselben von mir! bis zu einem allgemein brauchbaren Verfahren zur Herstellung kolloider Zerteilungen der verschiedensten Stoffe in beliebigen Lösungsmitteln, haben sich auch die Schwierigkei- ten immer mehr gehäuft. ! Tug SvenserG, Ber. Dtsch. chem. Ges. 38, 3616 (1905); 39, 1705 (1906). Arkiv f. Kemi utg. ete. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. Stockholm. Bd 2 N:o 14; Bd 2 N:o 21. (1905, 1906). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 105 Die Versuche zur Bereitung kolloider Lósungen auf chemischem Wege führten zu keiner allgemeinen Herstellungsmethode, und wenn die Bemühungen, einen gewissen Stoff kolloid zu zerteilen, scheiterten, so wurde dies im allgemeinen auf das Konto der ungeeigneten Ver- suchsbedingungen geschrieben. In dem Masse aber, wie man kolloide Gebilde in verschiedenen Dispersionsmitteln kennen lernte, entstand die Frage, ob und inwieweit die Natur des Dispersionsmittels und des zerteil- ten Stoffes für die Existenzfähigkeit der kolloiden Zerteilungen mass- gebend sei. Die Theorie folgte der Erfahrung Schritt für Schritt und suchte durch eine Reihe ad hoc ersonnener Hilfshypothesen die wich- tigsten Ergebnisse des sich immer reichlicher anhäufenden Beobach- tungsmaterials zu erklären. So kam eine sehr geistreiche, kontaktelektrische Theorie von PER- Rın ! auf, die bei der Erklärung der Stabilität und Koagulation kolloider Lüsungen die Bedeutung des Dispersionsmittels in Erwügung zog. PERRIN hebt besonders hervor, dass alle solbildenden Flüssigkeiten — konz. Sehwefelsüure, Wasser, Methylalkohol, Athylalkohol, Glycerin, Aceton — eine abnorm hohe Dielektrizitütskonstante? besitzen und folglich auch ein grosses lonisationsvermögen aufweisen. Er glaubt deshalb folgen- den Satz als wahrscheinlich aussprechen zu kónnen: nur die ionisie- renden Flüssigkeiten liefern stabile kolloide Lósungen, so dass z. B. die Herstellung einer stabilen kolloiden Zerteilung in einem Dispersions- mittel, das eine Dielektrizitätskonstante < 20 hat (DK für Aceton = 21), nicht gelingen würde. Wir besassen zur Zeit des Auftauchens dieser Theorie kein direktes Mittel, um deren Richtigkeit an Hand der Erfahrung prüfen zu kónnen. Die damaligen Erfahrungen liessen sich in der Tat recht gut durch die Perriv'sche Theorie erklären. Die end- gültige Entscheidung wurde erst möglich, nachdem man mit Hilfe mei- ner Methode imstande war, elektrische Metallzerstäubung in verschie- denen Flüssigkeiten zu realisieren. Der Satz von Perrin konnte nun durch Ausführung derartiger Zerstäubungsversuche in Flüssigkeiten, die nach Perrin stabile kol- loide Lósungen nicht liefern konnte, der direkten Prüfung unterzogen werden. Ich habe solehe Versuche angestellt und gefunden, dass der Satz von PERRIN keine allgemeine Gültigkeit besitzt, und dass also die ! C. r. d. l'Acad. des sciences 137, 564— 66 (1903); Journ. de chim. phys 2, 607 (1904); 3, 51 (1905). ? Schwefelsäure = 95, Wasser = 80, Glycerin = 55, Methylalkohol = 33, Athylalko- hol = 25, Aceton = 21. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. !5/1 1907. 14 106 THE SVEDBERG, Dielektrizitätskonstante des Dispersionsmittels nicht als von einschnei- dender Bedeutung für die Stabilität einer kolloiden Lósung anzusehen ist. Ich führe hier einige Beispiele an. Platin liefert bei Zimmertemperatur (17? C) stabile Zerteilungen in: instabile Zerteilungen in: Amylacetat DK = 4,81 Äthyläther DK= 4,37 Athylacetat DK = 6,1 Chloroform DK = 5,20 Amylalkohol DK = 15,9 Athylalkohol DK = 26,5 Isobutylalkohol DK = 18,9 Methylalkohol DK = 35,4 Aceton DK = 21,8 n-Propylalkohol DK = 22,5 Wasser DK = 81,7 * Die Stabilität ist ferner, wie ich schon hervorgehoben habe!, in hohem Grade von der Natur des zerteilten Stoffes abhiingig, ohne dass ich dafür irgend welches Gesetz festlegen konnte. Da inzwischen der englische Forscher Burron® versucht hat, ein derartiges allgemeines Gesetz aufzustellen, ohne, wie es scheint, meine diesbezüglichen Beob- achtungen zu kennen, sehe ich mich veranlasst, hier etwas nüher auf seine Erórterungen einzugehen. Er arbeitet mit Brepie’s Methode und findet durch elektrische Überführungsversuche: Pt, Au, Ag — geladen, stabil in H,O, CH,(COOC, H;):; » + geladen, instabil » CH,.OH, C,H,.OH; Pb, Sn, Zn + geladen, stabil » CH,.OH, C,H;.OH, H;0; » — geladen, instabil > CH,.(COO C, H,),. Aus diesen Versuchen zieht er folgende Schliisse: : $5 E Le : A - 1. In Wasser (H. OH) können zwei Klassen kolloider Lösungen bestehen, deren Partikeln positiv resp. negativ geladen sind. + 2. Substituiert man H dureh Alkyle, so dass die Alkohole ent- stehen, so scheint die Flüssigkeit das Vermógen zur Bildung kolloider Lösungen mit negativen Partikeln verloren zu haben. - + 3. In Athylmalonat, das ein ionisierbares H enthält, kónnen nur kolloide Lósungen mit negativ geladenen Partikeln bestehen. 1 Joe. cil. ? Philos. Mag. [6] 11, 495 (1906). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 107 Zur Erklärung dieses Verhältnisses nimmt BURTON an, dass die Kolloidbildung in folgender Weise zustande kommt: in. ld 4 H.oH = (Pt, . H) + OH — + = a ys OP OM) ee + Wir haben es nach seiner Meinung mit einer Art chemischer Verbindungen zu tun. Die negativen Metalle (Pt, Au, Ag) sollen nur in Flüssigkeiten, deren Molekül ein ionisierbares Wasserstoffatom ent- halt, als kolloide Lósung existenzfühig sein, die positiven Metalle (Pb, Sn, Zn) nur in Medien, die Hydroxylionen enthalten, bestehen künnen. Die Konsequenzen, die aus dieser Theorie gezogen werden kónnen, sind indessen nicht mit den wirklichen Verhaltnissen übereinstimmend. So ist z. B. das negative Platin stabil in n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, Isobutylalkohol, Isoamylalkohol, trotz den in diesen Lósungsmitteln vor- kommenden Hydroxylionen, ferner in Aceton, Athylacetat und Amyl- acetat. Die ausgesprochen negativen Elemente, Kohlenstoff und Sili- zium, lassen sich in den hóheren Alkoholen gleichfalls zu stabilen Zer- teilungen zerstáuben. Die positiven Metalle brauchen nach Burton für ihre Stabilität die Gegenwart von Hydroxylionen; jedoch liefern sie (Pb, Sn, Zn) stabile Lósungen in Athylacetat und Aceton. Wie verwickelt diese Erscheinungen sind, erhellt sich besonders aus dem Verhalten von La und Ce. Ersteres ist in Isobutylalkohol instabil, letzteres sta- bil. Auch bei den naheverwandten Elementen Pt, Pd, Ir beobachtet man ein ähnliches Verhältnis': Pt und Pd liefern stabile Isobutylalko- sole, Ir nicht. Hier dürfen also erst nach kritischer Durchmusterung eines gros- sen Beobachtungsmaterials allgemeine Schlüsse gezogen werden. Wie aus der Zusammenfassung der Stabilitäts- und Koagulations- theorien zu ersehen ist, hatte man schon früh versucht, die Koagula- tionserscheinungen auf Viskositätsänderungen zurückzuführen. ^ Die Anschauungen FRANKENHEIMS (1835) und ScHEERERS (1851) über die Fällung von Suspensionen durch Elektrolyte gingen in dieser Richtung U Tug SVEDBERG loc. cit. 108 THE SVEDBERG, und später hat unter anderen auch Stark! die Bedeutung dieses Fak- tors betont. Er weist auf die Arbeiten von ARRHENIUS” hin und sagt: »Sv. ARRHENIUS hatte schon 1887 bei Messungen über die innere Reibung von Gemischen gefunden, dass die innere Reibung des Wassers durch den Zusatz von Nichtelektrolyten vergrüssert wird, dass dagegen ein Zusatz von einem Elektrolyten die innere Reibung um so mehr verrin- gert, je grösser die Leitfähigkeit des Zusatzes ist. Dieses von ARR- HENIUS gefundene Resultat ist zweifellos zur Erklärung der Pseudofäl- lung mit heranzuziehen.» Da wir jedoch jetzt wissen, dass in stark ionisierenden Disper- sionsmitteln die elektrischen Wirkungen der Ionen eine überaus grosse Rolle spielen, wodurch die Erforschung der event. mitwirkenden ande- ren Faktoren sehr erschwert wird, so war es von Interesse zu sehen, ob vielleicht in schwach ionisierenden (organischen) Dispersionsmitteln die Bedeutung der Viskosität besser zum Vorschein kommt. Durch meine Untersuchungen? über die Eigenbewegung der Kol- loidteilehen wissen wir ferner, dass die freie Weglünge mit abnehmen- der Viskositiit längs einer hyperbelühnlichen Kurve zunimmt. Die An- nahme liegt recht nahe, dass bei allzukleiner Viskosität kolloide Lü- sungen infolge der lebhaften Bewegung der Teilchen nicht existenzfa- hig sind. Wie ieh durch einige Zahlenangaben zeigen werde, scheint dies indessen nicht zuzutreffen. Vielleicht ist dies dem Umstand zuzu- schreiben, dass die Geschwindigkeit der Eigenbewegung der Teilchen in verschiedenen Lösungsmitteln merklich dieselbe ist", unabhängig von der Grósse der Amplitude und der Viskosität der Flüssigkeit. Athylüther besitzt eine sehr geringe Viskositüt, bei 20° C ist 7. 10? = 2,36 c. g. s. Einheiten. So ist auch bei Zimmertemperatur kein reines, stabiles Äthylätherosol zu bekommen.? Athylacetat hat 7. 105 = 3,60 bei 20? C und liefert sehr stabile Lósungen. Mit wachsender Tempe- ratur verkleinert sich die Viskosität und bei einer gewissen Tempera- tur wird sie gleich derjenigen des Athers. Nach den Messungen von ! Ann. der Physik [3] 68, 119 (1899). Z. phys. Chem. 1, 285—298 (1887). Z. f. Elektrochemie 12, 853 (1906). THE SVEDBERG, loc. cit. (Z. f. Elektrochemie). > Tur SvEDBERG, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 39, 1705 (1906). [S] oo STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 109 HEYDWEILLER! sowie von THORPE u. Ropczn? ist nun die Beziehung zwi- schen Temperatur und Viskosität für Äthyläther und Athylacetat bis zu 100? resp. 190? bekannt. Es ergiebt sich daraus, dass Athylacetat bei 86? die Viskosität des 20-gradigen Äthyläthers annimmt. Wäre eine kolloide Lösung bei der Viskosität des 20-gradigen Äthyläthers nicht mehr existenzfühig, so würde ein Athylacetatosol über 86° auch nieht bestehen kónnen. Um dies zu prüfen, wurde Platinäthylacetato- sol in ein Jenaer Glasrohr eingeschmolzen und im Glycerinbade vor- sichtig erhitzt. Die Temperatur wurde bei 78?—80? eine Stunde, bei 899—100? zwölf Stunden und bei 125° eine Stunde konstant gehalten. Trotz dieser andauernden Erhitzung bei solchen bedeutend über 86? liegenden Temperaturen trat Koagulation nicht ein. Gegen diesen Ver- such konnte der Einwand erhoben werden, dass Flüssigkeiten so ver- schiedener Natur wie Athylüther und Athylacetat nicht unmittelbar mit einander verglichen werden kónnen. Ich habe deshalb auch zwei Glie- der einer homologen Reihe, nümlich Athylalkohol und n-Propylalkohol, untersucht. Das Platinüthylalkosol ist bei Zimmertemperatur instabil, das. Platinnormalpropylalkosol stabil. n-Propylalkohol bekommt bei 48? eine Viskosität gleich derjenigen des 20-gradigen Athylalkohols.? Trotz stundenlanger Erhitzung bei 125? konnte das Sol nicht zur Koagulation gebracht werden. Der besseren Ubersichtlichkeit halber habe ich einige Zahlenwerte in nachstehender Tabelle zusammengestellt. Tab. XXIX. 3 | Viskosität des Lósungsmittels in 7. 10? c. g. s. in | x z IE | Äthyl- n-Propyl- | Gr Äthyläther | Äthylacetat | y PY (FET nyläther | hylaceta | ie Alkohol | 20° | 92,360 | 3,601 | 11,92 | 92,55 480 — Sea TT ICT eg 86? — | 2,360 | = | 526 | De EMI oe Die Viskosität des Dispersionsmittels kann also für die Beständig- keit der kolloiden Zerteilungen nicht von sehr grosser Bedeutung sein. * EU 1 Ann. der Physik [3] 55, 561 (1895); 59, 193 (1896). ? Philos. Trans. 185 A, 397 (1894). 3 nach THORPE a. RODGER (siehe LANDOLT u. BÖRNSTEINS Tabellen 3. Auf. S. 79.) 110 Tug SvEDBERG, Móge das Gesagte zeigen, wie weit wir noch von einer erschóp- fenden Theorie der Kolloide — besonders für diejenigen mit schwach ioni- sierendem Dispersionsmittel — entfernt sind. Müssen wir doch auf diesem Gebiete mit ganz besonderer Vorsicht vorgehen, um nicht auf Irrwege zu geraten und zu sich widersprechenden Resultaten zu gelangen. Schliesslich will ich noeh darauf hinweisen, dass, wenn es auch bei dem heutigen Stand der Forschung kaum gelingen wird, allgemein gültige Gesetze für die Stabilität der kolloiden Lösungen aufzustellen, doch einzelne Faktoren existieren, die die Stabilitàt in hohem Grade beein- flussen, und deren genaue Erforschung unsere Kenntnis gewiss am besten fördern dürfte Derartige Faktoren sind z. B. die lonenwirkung, die elektrische Ladung der Kolloidteilehen, die Oberflächenenergie, die Adsorption ete. Besonders für Sole in schwach ionisierenden Dispersionsmitteln scheinen ganz andere Gesetze als die für anorganische Kolloide auf dem Gebiete der Hydrosole gefundenen obzuwalten. Beiträge zur Kenntnis der Stabilitatsbedingungen für schwach ionisierende Dispersionsmittel. Es wurde oben gezeigt, dass die Theorien von PERRIN und Bur- TON in ihren Konzequenzen zu ganz falschen Annahmen führen und, dass die elektrostatischen Theorien, besonders diejenige von BILLITZER über die Ionenwirkungen, nur auf dem Gebiete der Hydrosole (d. h. für Medien mit grossem Ionisationsvermögen) als den Tatsachen ent- sprechend angesehen werden können. Die diesbezüglichen Überlegungen und Experimente habe ich schon in der Zeitschr. f. Chem. u. Industr. der Kolloide und in Ar- kiv f. Kemi etc. utg. af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. (siehe Litera- turverzeichnis) veröffentlicht. Inzwischen hat Brnurrzmr! einige Be- merkungen gemacht die in dem Gedanken gipfeln, dass die von ihm herangezogenen Grundvorstellungen zum Aufbau einer Theorie der Koagulationserscheinungen völlig ausreichen. Obgleich ich den Wert der diesbezüglichen experimentellen und theoretischen Arbeiten Bır- LITZER's keineswegs unterschütze — ihre Bedeutung für die For- schung im Gegenteil sehr hoch anschlage — so kann ich jedoch dar- ! Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 1, 225—27 (1907). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. ilii aus nicht erkennen, wie die von mir und anderen gemachten Beob- achtungen über das Verhalten kolloider Lósungen in schwach ioni- sierenden Medien sich mit Hilfe der BrnLLrTZER'schen Theorie erklä- ren lassen. Brzurzer hebt hervor, dass die Ionisationserscheinungen in or- ganischen Lósungsmitteln einen oft recht unregelmässigen Charakter zeigen, insofern als hier sehr kleine Mengen von Verunreinigungen ge- nügen, um sogar die Potentialdifferenz zwischen Flüssigkeit und festen Kórpern;umzukehren. Schon zur Zeit meiner ersten Veróffentlichung über die Stabili- tät kolloider Lósungen hatte ich jedoch Erscheinungen kennen gelernt (in der erwähnten Mitteilung teilweise nur angedeutet), deren Erklärung grosse Schwierigkeiten bereitete und die mich dazu veranlasste, die Ansicht auszusprechen, dass die Koagulationserscheinungen auch von anderen Faktoren als von den in der Theorie von BILLItzER berücksich- tigten wesentlich abhängig sind. Wührend der weiteren Untersuchun- gen über das Verhalten schwach ionisierender Flüssigkeiten bin ich immer mehr zur Überzeugung gedrüngt worden, dass hier andere Fak- toren dazutretem, die in diesem Falle die Wirkungen der Ionen erheb- lich überwiegen — ein Umstand, der die Unzulänglichkeit der BirLır- zER'schen Theorie für schwach ionisierende Flüssigkeiten von selbst erklärt. Um die hier zu behandelnden Erscheinungen in reiner Form studieren zu können, müssen die Wirkungen der Ionen möglichst her- abgedrückt werden. Das verwendete Lösungsmittel soll ein möglichst geringes lonisationsvermógen besitzen und der Lósungsdruck der kol- loiden Substanz muss besonders klein sein. Man hat noch der expe- rimentaltechnischen Bedingung zu genügen, dass die Reinheit der zur Verwendung kommenden Flüssigkeit praktisch erreichbar und aufrecht- haltbar sein muss. Ein System, das diese Bedingungen recht gut erfüllt, ist Platin- Athylither. Die Mehrzahl der Bestimmungen wurden deshalb an Pla- tinäthylätherosolen ausgeführt; zum Vergleich sind auch einige Ver- suchsreihen mit anderen Metallen und in anderen Flüssigkeiten ange- stellt worden. 112 THE SVEDBERG, Versuchsanordnung. Die kolloiden Lósungen wurden durch elektrische Zerstäubung nach der von mir angegebenen Methode dargestellt. Die Anordnung der Apparate war genau die auf S. 29 unter »zweite Messungsreihe» beschriebene. Der Entladungskreis war durch folgende Konstanten definiert: Kapazität = 9,2.10-? Mikrofarad Selbstinduktion = 340.10-* Henry Ohmscher Widerstand < 2,5 2 Schwingungszahl = 1,83.10° pro sek Dümpfungsdekrement = 0,53 Funkenlänge = 0,25 + 0,02 mm. Zur Erzeugung von Temperaturen / zwischen 0° und — 30? dienten Kältemisch- ungen von Schnee und Kochsalz bez. Chlor- kalzium, zwischen - 30° und — 85° wurde feste Kohlensáure und Aceton verwendet. Die Zerstáubung führte ich in der Weise aus, dass der Funkenmikrometer in einen dünnwandigen Glaszylinder von 45 mm Diam. eingetaucht wurde, der seinerseits von einem Dewar’schen Vakuumgefüss um- gegeben war, das zur Aufnahme der Käl- temischung diente (siehe Fig. 45). Die Temperatur wurde in unmittelbarer Nähe der Metallstäbe in der Lósung mit einem von der Reichsanstalt geeichten Toluolther- mometer gemessen. A. Bestimmungen an Platin-Äthylätherosolen. Orientierende Versuche, die kritischen Punkte. 1. Eff. Stromstärke bei d. Zerst. = ig = 1,00 amp. Temp. > » > Sih == Konzentration = g Metall pro 100 cm? Lösung = 0,0034 Nach 20 Minuten t = - 75°, Lüsung stabil. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 118 Die Konzentration wurde durch Zerstäubung auf 0,05: gebracht, und die Lósung alsdann langsam erwürmt. Bei t = — 5° trat Koagu- lation ein. 2. leg = 1,00 Amp. Tab. XXX. | | tz | in C-Graden e in g Metall pro 100 em? Lósung Slabilität der Lósung 0,0051 17° Koagulierte während der Zerstäubung 0,0034 0° » » > : 0,0034 — 79 » » » » | 0,0051 | — 14° | Stabil »* >» > "3. lee = 1,00 Amp.; & = - 14?;. e = 0,o05r. Tab. XXXI. | Zeit | in ER Stabilitàt der Lósung 0 —149.9 | Stabil 9n = 11320 » Dom —119,00 | » 85" cm 60 Koagulation (e ito) Stabil 02 | = GUE » Jom = 9° 5 | » | 4 | = 5 | Koagulation Oe ll Stabil | En |, 055 > | 20m noue » sam — 705 Koagulation 4. Bei den Versuchen 1-3 war der verwendete Athyläther mittelrein. Um den Einfluss der Verunreinigungen zu ermitteln, wurde ein Versuch mit käufl. Ather ausgeführt. lg = 1,00 Amp.; tz = —149; e = 0,051. Tab. XXXII. EON . E | Stabilitàt der Lósung | | In C-Graden 0 = 14050 Stabil =1 iq) > —109,0 » — 99.0 » — 8^7 » = BUS » = gg » T 706 = 70,1 | » 10m = (m | Koagulation Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV, Vol. IT. N. I. Imp. !?/11 1907. 15 114 Tug SVEDBERG, 5. Zur sicheren Festlegung der Koagulationstemperatur des »ab- soluten» Platin-Athylütherosoles wurden noch folgende Bestimmungen ausgeführt. ler = 1,00 Amp.; e = 0,0051. Tab. XXXIII. | tz | tk | ‚in C-Graden | in C-Graden —109,5 | —99,0 | S120 | =e | ior oM =P3 | | Aus diesen Versuchen ging hervor, dass für Platin-Äthyläther- osole die Koagulation innerhalb eines sehr kleinen Temperaturinter- vallés (etwa 09.5) erfolgt, so dass hier der Koagulationspunkt recht scharf beobachtet werden kann. Diesen Punkt werde ich im folgenden als den kritischen Punkt oder die kritische Temperatur des Soles be- zeichnen. Der Umstand, dass der »küufliche» unreine Äther einen höheren kritischen Punkt besass als der »absolute» Äthyläther, liess mich ferner vermuten, dass Verunreinigungen d. h. kleine Zusätze von Fremdstoffen den kritischen Punkt nach oben verrücken. Das Gesetz der kleinen Zusätze, der Verlauf der kritischen Kurven. 6. Es wurde Äthyläther von höherer Reinheit hergestellt. Der kritische Punkt konnte verhältnismässig leicht bis zu - 30° und noch tiefer herabgedrückt werden. Zu derartigen Ätherproben wurden bestimmte kleine Mengen möglichst verschiedenartiger Sub- stanzen zugefügt und die Lage des kritischen Punktes für die in diesen Medien hergestellten Platin-Sole beobachtet. Um wohldefinierte und hinreichend kleine Mengen der zu untersuchenden Substanzen zufügen zu können, wurden verdünnte, reine ätherische Lösungen von be- kanntem Gehalt hergestellt, davon bestimmte Volumina abgemessen und mit reinen Athyläther gemischt. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 115 i = 1,00 Amp.; e = 0,0051. Tab. XXXIV. Zusatz in g pro 100 em! E eer | des Äh ge LOSES | in C-Graden | in C-Graden | in G-Graden 0,385 H,O +999 2 = 302 1 1/2 N. Benzoesäure — 69,0 — 309 9,4 Âthylmalonat 270 20% | Lösung mit NaOH gesättigt — 19,5 —30° 10 °/o N Iod-Lósung —10°,0 —30° 0,062 HgCl, = 0 | — 555 » » = 5 = gt | 1 gesättigter H,O,-Lósung | — 95,5 - 385,0 | » » » — SUE — Sun | I Isobutylalkohol + 969,0 —38° | 1 Athylalkohol + 109,0 —30° 1 2 Benzol = 299) — 482 — 382 9 Chloroform — 320 — 481 — 409 5 Amyläther —459 | —55° —75° 9 Pentan | —45° — 550 —65? Kleine Zusütze von Fremdsubstanzen verschieben also immer den kritischen Punkt nach oben. Wenn auch die Wirkung der verschiedenen Stoffe von recht verschiedener Grösse ist, so bestätigt sich jedoch die Regel ohne Ausnahme, dass der kritische Punkt einer Lósung höher liegt als derjenige des reinen Dispersionsmittels, was ich als das Gesetz der kleinen Zusätze bezeichnen móchte. Wie sich dieses Gesetz durch die Wirkungen der Ionen erkláren lässt, ist nicht zu verstehen. Denn die charakteristische Eigenschaft der Elektrolyte in ihrer Wirkung auf kolloide Lósungen ist ja eben die, dass gewisse Elektrolyte Schutzwirkungen, andere Koagulations- wirkungen ausüben. Es solle also immer möglich sein, zwei Sub- stanzen zu finden, die gegenüber einer gegebenen kolloiden Lósung entgegengesetzte Wirkungen ausüben, während hier bei einer kolloiden Lüsung, die, wie das Platin-Athylütherosol, wenige Ionen enthält resp. unter den gegebenen Bedingungen produzieren kann, die verschieden- artigsten Zusätze stets in gleichem Sinne und zwar stabilisierend wirken. Um den Einfluss von Fremdsubstanzen im Lüsungsmittel nüher kennen zu lernen, habe ich die Lage des kritischen Punktes in ihrer Abhängigkeit von der Konzentration des Zusatzes studiert. -40* =50> THE SVEDBERG, 7. Platm-Athyläther-Wasser. Fig. 46. Tab. XXXV. = IFoo Amps — 050051. Zusatz HO | 3 NAS 1 o ^ 8 & vä dS qu UE in C-Graden in C-Graden SZ | | 7,74 | Stab. bei Siedetemp. 149 | 3,87 > 149 0,774 39? 15 0,387 2399.9 15° » 9 20 0 159 2 919,0 159 0,301 i195 =209 0,150 — 09,8 — 90° Spuren — 6957 — 90° » = BS (0 > — 280 — 74° » — 480 Ta Werden die krit. Temperaturen (t,) als Ordina- ten, die Konzentrationen des Zusatzes als Abscissen in ein Diagramm eingetragen, so erhält man eine zur negativen Temperaturachse asymptotisch verlaufende Kurve — die »kritische Kurve» des kolloiden Systems Platin-Äthyläther-Wasser. Diese Linie teilt die positive Halbebene in zwei Bereiche. Die Punkte des einen Teiles repräsentie- ren stabile Sole, diejenigen des anderen instabile (siehe Fig. 46). 8. Platin-Äthyläther-Athylalkohol. Tab. XXXVI. i = 1,00 Amp.; e = 0,5051. | Zusatz C,H,. OH | in em? pro 100 cm? | m COMM Lósung 0,5 | + 695 | 1,0 + 109,0 | 9,0 Stab. bei Siedelemp. | 3,0 | 10,0 50,0 | | STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. iL] Bei den grüsseren Alkoholzusátzen (von etwa 10 Prozent ab) ver- lieren die kritischen Punkte immer mehr an Schärfe. Bei reinem, ab- solutem Äthylalkohol ist die Selbstkoagulation nach etwa 20 Stunden beendigt. Der Verlauf der kritischen Kurve ist aus Fig. 47 zu ersehen. 9. Platin-Äthyläther-Benzoesäure. Tab. XXXVII. i = 1,00 Amp.; e = 0,0051; t, für den reinen Ather = -48°, Zusatz Bensoesäure in Sone em? in ee in N -— o 1/9 ij N. ESO 692 1 > 417 SE 9 > —10? — 60? 3 =i = 300 4 > ya — 15° DS 50% = 7/5 Das Kurvendiagramm ist in Fig. 48 wiedergegeben. Die Kurve besitzt also in diesem Falle ein Maximum, d. h. das Gesetz der kleinen Zusütze ist eben nur ein Gesetz der kleinen Zusätze. Bei den grósseren Konzentrationen treten wahrschein- lich die Wirkungen der Ionen mit ins Spiel. 40" 30° Die Lage des kritischen Punktes ist fer- ner von der Konzentration der kolloiden Substanz ze: abhüngig und zwar so, dass die Koagulations- temperatur mit steigender Konzentration herabge- drückt wird, wie aus nebenstehender Tab. XXXVII 19 hervorgeht. 10. = Tab. XXXVIII. C ing | un a t j E - 3 x Z ul cm" in G-Craden | in G-Graden -10° 0,0051 EOD - 182 : 0,0068 90,5 = (16% Ae | O0S5 Mur ceps —19° | 0,0102 — 409 =i! 0,0119 = G0) ED 0,0119 =7 (0) =130 118 THE SvEDBERG, Um den Einwand zu beseitigen, dass die Veränderung der kri- tischen Temperatur durch Anhäufung etwaiger während der Zerstäu- bung entstandenen Zersetzungsprodukte veranlasst sein könnte, wurde ein Kontrollversuch mit dem von Kolloid befreiten Lösungsmittel aus- Fig. 48. geführt. Es ergab sich, dass in diesem wie in allen anderen untersuch- ten Fällen der kritische Punkt nach oben verrückt war. Das Herab- drücken des kritischen Punktes bei den böheren Konzentrationen des Kolloids muss also ausschliesslich vom Kolloid selbst herrühren. f EET rep 2 SPV VAT TRIST ae ee! STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 119 Die Nichtexistenzfälugkeit der kolloiden Lösung eines Metalls mit geringem Lösungsdruck in einem Medium von kleinem Jonisationsvermógen. Der asymptotische Verlauf der kritischen Kurven giebt zu der Vermutung Veranlassung, dass bei absoluter Reinheit des Mediums ein Sol von dem fraglichen Typus nicht existenzfáhig ist. Um der Lósung dieser wiehtigen Frage näher zu treten, wurde das Platin-Athyläther- Fig. 49, osol bei der höchsten, überhaupt erreichbaren Reinheit des Äthyläthers studiert. Die Versuchsanordnung ist aus Fig. 49 zu ersehen. Der Fun- kenmikrometer ist vermittelst eines gut schliessenden Pfropfens in einen Glaszylinder eingepasst, der von einem Drwar’schen Vakuumgefäss umgeben ist. Der Zylinder kommuniziert durch zwei Glasrohre einer- seits mit einem Fraktionierkolben, andererseits mit einem Trocken- 120 THE SvEDBERG, rohr (KOH). Der zur Verwendung kommende Athyläther wurde zuerst mehrmals mit Wasser geschüttelt, dann mit Chlorkalzium und Natrium- Kalium-Legierung getrocknet, mit Natriumamalgam geschüttelt (um event. anwesende Peroxyde zu beseitigen) und endlich über Natrium- Kalium-Legierung in den Fraktionierkolben des Apparates hineinde- stilliert. Den Versuch führte ich in folgender Weise aus. Es wurde zu- erst vermittelst eines in den Hals des Fraktionierkolbens eingesetzten Glasrohres ein Luftstrom, der das Trockenrohr zu passieren hatte, wührend einer Stunde durch den Apparat gesaugt. Dann folgte das Füllen des Dewar-Gelässes mit einer Mischung von fester Kohlensäure und Aceton und das Uberdestillieren des Athers aus dem Fraktionier- kolben, der mit Kaliumdraht beschickt war, und schliesslich wurde (nachdem sieh ein Temperaturgleichgewicht eingestellt hatte) die Zer- stäubung ausgeführt. Es zeigte sich, dass bei dieser überaus grossen Reinheit des Disper- sionsmittels das Sol sogar bei — 80° instabil war. B. Bestimmungen an Au, Hg, Cu, Fe, Zn, Mg u. Ca-Äthylätherosolen. Das Gesetz der kleinen Zusätze und die Gültigkeitsgrenzen die- ses Gesetzes wurden durch Untersuchungen an anderen Solen weiter geprüft. 11. Tab. XXXIX. i = 1,00 Amp.; e = 030076. Au—Athylither Zusatz in em? pro 100 em? tk tz Lósung in C-Graden | in G-Graden | = 925° -159 0.077 OR US NO — 7° Gesiittigte NaOH-Lüsung -- 59 —15° DOS Tei s^ 67, + 8° ee STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 12. Tab. XL. € = 0,0030; ig = 1,00 Amp. : Ag—Âthyläther | | Zusatz in em? pro 100 cem? | tz 7o Us | Lósung in C-Graden | in C-Graden | | = | -80 | —629 | CSS LO. a eos öl —159 | 90? | Gesättigt mit NaOH . . —70° —58° IN CHS (GOOCH) a —19° —13° 010620 Het 2 == OS: PERS LAURE 43. Tab. XLI. € = (0,0016; lg = 1,00 Amp. Cu—Äthyläther Zusatz in cm? pro 100 em? | tz tk Lüsung in C-Graden | in C-Graden = — 80° — (69° OBS TEX e 2 us s 1189 — 190 mit NaOH gesättigt . . —70° | —57° OO NEC a rer 2 je 26000 i| rose haren 14. Tab. XLII. leg = 1,0 Amp. | | - : ; : Ging all pro | suse Lis pense in does in Gen 100 re | | POMPES Re S oc TEL EZB -:509 0,0051 » | > 40,155"/oH,O| —909 —09,8 » Au | ar ec bed Beas —75° —95° 0,0078 PE » OO ONE | 19° > Ag DAT EET CMM -800 | -—62° 0,0030 | > > +0,155 0/0 H,0 | =175) — 902 > | Cu > ARUM mos | OL 698 0,0016 LE » +0,155 9/o H,0 =S ol » | Fe in peu sy —57° 0,0018 pu d ^ — +0,155%0 HO} —750 —43° ER CUP 0 ne on 0,0123 S à +0,155 9/9 HO | — 689 während = Ca RON Go | dor der 0,0020 » » +0,155 0/0 H,0 = 10° | = Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. !%/ıı 1907. 122 THE SvEDBERG, Aus Tab. XXXIX, XL, XLI und besonders aus Tab. XLII geht hervor, dass das Gesetz der kleinen Zusätze nur bei den Edelme- tallen gilt. Mit zunehmendem Lüsungsdruck des Metalls verliert der kritische Punkt immer mehr an Schärfe bis zu seinem vollständigem Versehwinden bei den positiven Metallen. Einige Versuche in anderen Lösungsmitteln (von grösse- rem lonisationsvermögen) be- sonders Äthylalkohol zeigten, dass mit dem Ansteigen des Ionisationsvermógens die kri- tischen Punkte verschwinden und die bekannten charakteri- stischen Wirkungen der Ionen eines kleinen Zusatzes wieder zum Vorschein kommen. Für Gold und Silber wur- den ausserdem die kritischen Kurven bestimmt. Die Beob- achtungen sind in Tab. XLIII, XLIV u. Fig. 50 u. 51 ver- zeichnet. 15. Tab. XLIII. e = 0,0078; i4 = 1,00 Amp. Au—Äthyläther Zusatz H,O in em? tk pro 100 em? Lósung| in C-Graden 0,222 SL 0,193 +109,5 | 0,155 + 0 » + 90 5 | 0,077 — 90,0 | 0,038 — 129,0 Spuren —950 Kleine » — 609 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 123 Tab. XLIV. € = 0,0018; ing = 1,00 Amp. Ag—Äthyläther Zusatz H,O in | cm? pro 100 cm? Lósung tk | Z | in C-Graden | in G-Graden HOS | stem, T E 1D Ose TERES —40? 0,387 = 16" — 35° 0,077 — 480 —70° (BS. | ETES Der Verlauf der Kurven ist derselbe wie bei Platin, indem dieselben mit steigen- der Reinheit des Athers sich der negativen Temperatur- achse asymptotisch nähern. Zusammenfassung. Aus diesen Untersuchun- gen scheint hervorzugehen, dass bei der Stabilität kolloi- der Lósungen auch andere Faktoren als die Ionen und die Gravitationskräfte eine wichtige Rolle spielen. Zu be- sonders prágnantem Ausdruck gelangen diese Faktoren, wenn man dafür Sorge trügt, dass die Wirkungen der Ionen móg- - lichst gering werden, d. h. unter Innehalten folgender be- dingungen: Ö 50 L 3 3 e = E 1) das Medium soll ein möglichst geringes Ionisationsvermögen be- sitzen und überhaupt unter den gegebenen Ve erhaltnissen wenig reaktionsfähig sein (z. D. Athylither); 124 2) Tug SVEDBERG, die kolloide Substanz soll einen möglichst kleinen Lösungsdruck besitzen und überhaupt unter den gegebenen Verhältnissen wenig reaktionsfähig sein (z. B. Platin). Wenn diese Bedingungen erfüllt werden, sind folgende Gesetz- mässigkeiten zu erkennen: 1) [S] = 1) es existieren hinsichtlich der Temperatur wohldefinierte kritische Punkte ; ein kleiner Zusatz eines (nicht kolloiden) Fremdstoffes ver- schiebt immer den kritischen Punkt nach oben; Die Kurven, die die Beziehung zwischen Temperatur und Kom zentration des Zusatzes ausdrücken — die krit. Kurven — haben einen zur negativen Temperaturachse asymptotischen Ver- lauf, eine kolloide Lösung vom fraglichen Typus ist in dem reinen Lösungsmittel nicht existenzfähig. Die Bestimmungen an anderen Metallen und in anderen Lösungs- mitteln (Äthylalkohol) zeigen endlich, dass diese Gesetzmässigkeiten mit dem Fallenlassen der Bedingungen 1) u. 2) im allgemeinen nicht mehr zu erkennen sind. TI. DIE EIGENBEWEGUNG DER TEILCHEN IN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. Literaturverzeichnis. Browy, R. A brief account of microscopical observations made in the months of june, july, and august, 1827, on the parlicles contained in the pollen of the plants; and on the general existence of active moleculs in organic and in- organic bodies. Ann. der Physik [2] 74, 994—313 (1828); Edinb. Phil. Journ. 5, 358 (1898); Philos. Mag. 4, 101 (1828); 6, 161 (1829); 8, 41 (1830). Munexr, Über RoBERT Brown’s mikroskopische Beobachtungen ete. Ann. der Physik BI 159) (1829); REGNAULD, J., Études relatives au phénomène désigné sous le nom de mouvement Brownien. Journ. d. pharm. [3] 34, 141 (1857); vergl. auch Cur. Wiener (1863) bei ©. Lenmann Molekularphysik Bd. I S. 265 (1867). Wiener, Cur., Erklärung des atomistischen Wesens des tropfbar-flüssigen Kórperzu- standes und Bestätigung desselben durch die sogenannten Molecularbe- wegungen. Ann. der Physik [2] 118, 79 (1865). Scuzzr, Fr., Die Sedimentür-Erscheinungen und ihr Zusammenhang mit verwandten physikalischen Verhältnissen. Ann. der Physik [2] 129, 366 (1866). Exner, S., Untersuchungen über Brown’s Molecularbewegung. Wien. Ber. 56, (3) 3 116 (1867). CANTONI, G., Su aleune condizioni fisiche dell affinità e sul moto browniano. ;Nuovo Cimento 27, 156 (1867); Rendic. Lomb. 7, 56 (1868); 22. Dancer, J. B., Remarks on molecular activity as shown under the microscope. Proc. Manch. Soc. 7, 162—64 (1869). Jevoxs, W. S., On the so-called molecular movement of microscopic particles. Proc. Manch. Soc. 9, 78—88 (1869—70). Dancer, J. B., Remarks. Proc. Manch. Soc. 9, 82—84 (1869—70). MENSBRUGGHE, G. VAN DER, Uber die oberflächliche Spannung der Flüssigkeiten. Ann. der Physik-[2] 138, 323 (1869). NäcGeni, A. E. von, Über die Bewegungen kleinster Kórperchen. Münch. Sitzungsber. 1879, 389—453. 126 THE SVEDBERG, Mayer, A., Forschungen auf dem Gebiete der Agrikulturphysik von E. Worıny H. 8k 1879. Bopaszewsky, L. J., Rauch und Dampf unter dem Mikroskope. Dingl. J. 239, 395; Chem. Central.-Bl. 72, 209 (1881). Canton, G., Sul moto browniano. Rendic. Lomb. (2) 22, 152 (1889). Govy, G., Sur le mouvement brownien. Journ. de Physique 7, 561 (1888); C. r. de l'Acad. des sciences 109, 102 —05 (1889). Ramsay, W., Pedetic motion in relation to colloidal solutions. Chem. News 65, 90— 91 (1899). Meapve Bacug, The secret of the Brownien mouvements. Proc. Amer. phil. soc. 33, 168—177 (1894); Chem. News 71, 47—48, 83—84, 96—97 (1895). Mazrézos, C., Sur le mouvement brownien. Ann. de chim. et de phys. |7] 4, 559—74 (1894); C. r. d. l'Acad. des sciences 121, 303—305 (1895). Quincxe, G., Über die Bewegung und Anordnung kleiner Teilchen, welche in Flüssig- keiten schweben. Verh. Ges. Deutsch. Naturf. u. Ärzte Düsseldorf 1898, S. 26—99; Beibl. zu d. Ann. der Physik 23, 934—37 (1899). SPRING, W., Sur la floculation des milieux troubles. Rec. Trav. chim. Pays-Bas 19, 204 (1900). Exner, F., Notiz zu Bnowws Molekularbewegung. Ann. der Physik [4] 2, 843—47 (1900). ATTERBERG, A., Studier i jordanalysen. Svenska Landtbruks-Akad. Handl. 1903, S. 185 — 257; Chem. Zeitung 24, 195 (1905). RAEHLMANN, E., Über mikroskopische Untersuchungen von Farbstoffen und ihre physi- kalisch-physiologische Bedeutung. Phys. Zeitschr. 4, 884 (1903). Puccrantı et VicEzzi, Archivio di Fisiologia 2, 318 (1904). Dien, F, Über die innere Struktur des Wassers und deren Einfluss auf Bildung kol- loidaler Lósungen. Diss. Heidelberg 1904. ZSIGMONDY, R., Zur Erkenntnis der Kolloide, Jena 1905. Linper, E. a. Picron, H., Solution and pseudo-solution IV. Journ. Chem. Soc. 78, 1906—1936 (1905). EmsTrm, A., Uber die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen. Ann. der Physik, [4], 77, 549—60 (1905). — —, Zur Theorie der Brown’schen Bewegung. Ann. der Physik [4], 29, 371— 81 (1906). SMOLUCHOWSKI, M. von, Zur Kinetischen Theorie der Browx’schen Molekularbewegung und der Suspensionen. Ann. der Physik [4] 27, 756—780 (1906); Bullet. int. Crac. 1906 p. 577. Cotton, A. et Mouton, H., Les ultramicroscopes et les objets ultramicroscopiques, Paris 1906. Brepie, G., Über heterogene Katalyse. Z. f. Elektrochemie, 22, 581 (1906). Teretow, I, Katalytische Reaktionsgeschwindigkeit in heterogenen Systemen. In- augural-Disseration, Heidelberg 1906, S. 79. SvEDBERG, T., Ueber die Eigenbewegung der Teilchen in kolloidalen Lósungen. Z. f. Elektrochemie, 72, 853—60 (1906); Arkiv f. Kemi etc. utg. af Kungl Svenska Vetensk.-Akad. Bd. 2. N:r 99 (1907). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 127 SvEDBERG, T., Ueber die Eigenbewegung der Teilchen in kolloidalen Lósungen. Z. f. Elektrochemie, 12, 909—10 (1906); Arkiv f. Kemi etc. utg af Kungl. Svenska Vetensk.-Akad. B. 2. N:r 34 (1907). Einstein, A., Theoretische Bemerkungen über die Brown’sche Bewegung. Z. f. Elek- trochemie 73, 41—42 (1907). Dupaux, J., Recherches sur les substances colloidales. Journ. de chim. physique 5, 99 (1907). FnruwpLiCH, H., Uber Kolloidfällung u. Adsorption Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 1, 391 (1907). Duwawskr A., Ultramikroskopische Untersuchungen des Eisenhydroxydhydrosoles. Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 2, 10 (1907). Mouscx, H., Sitzungsber. d. Kais. Akad. d. Wiss. zu Wien 116, Abt. 1, 467 (1907). . Zeitschr. f. wissensch. Mikroskopie 1907, S. 97—103. ——, Uber Brown’sche Molekularbewegung. Die Kolloid-Chemie, Suppl. zur Z. f. Chem. u. Ind. d. Kolloide 1907. Geschichtliches. Im Jahre 1827 entdeckte der englische Botaniker ROBERT BROWN eine eigentümliche Bewegung bei kleinen in einer Flüssigkeit suspen- dierten Teilchen. Er hatte bei einer Untersuchung über die Befruchtung der Pflan- zen einige in Wasser aufgeschlämmte Pollenkórner von Clarckia pul- chella unter das Mikroskop gebracht und bemerkte dabei, »dass viele von ihnen sichtlich in Bewegung waren». Die Beobachtungen wurden auf das Verhalten des Pollens, der Ovula ete. anderer Pflanzen aus- gedehnt und fast immer fand er, ebenso wie bei Clarckia, »active Mole- cüle» in lebhafter Bewegung begriffen. Ferner untersuchte er tote, getrocknete und verbrannte Pflanzenteile, organische Harze etc. und endlich anorganische Substanzen wie Mineralien, Erden, Metalle etc. und erhielt ähnliche Resultate. Die von Brown beobachteten Bewe- gungen waren also sehr allgemeiner Natur. Er hielt sie für Wirkungen einer besonderen Art »activer Molecüle». Von anderen Forschern wurden die Brown’schen Versuche wie- derholt und bestätigt. Es wurde aber nicht viel Neues gefunden, und man begnügte sich hinsichtlich der Erklärung mit der Annahme, dass die Bewegungen von Wärmeströmungen verursacht waren. Erst CHR. WIENER zeigte 1863 an Hand neuer sorgfältig ausgeführter Versuche, dass dies kaum der Fall sein kann. Seine Versuche führten ihn zu folgenden Behauptungen: »l. Es sind nicht Infusorien, die in den unbelebten Stoff — — hereingekommen seyn kónnen und dann die Bewegung zeigten. 2. Die Bewegung ist nicht die der Flüssigkeit bei dem Aufsetzen des Tropfens (auf den Objektträger des Mikroskops) mecha- nisch mitgeteilte. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 129 3. Die zitternde Bewegung kann nicht von etwaigen wechseln- den Anziehungen und Abstossungen der verschiedenen schwin- genden Kórpertheilehen unter einander herrühren. 4. Die Bewegung kann nicht von Warmeunterschieden herrühren. 5. Die Bewegung kann nicht von der Verdunstung herrühren». Nachdem er sich also von der Unabhängigkeit des Phänomens von äusseren Umständen überzeugt hat, spricht er die Ansicht aus, dass uns nichts übrig bleibt, »als die Ursache in der Flüssigkeit an und für sich zu suchen, und sie inneren, dem Flüssigkeitszustande eigen- thümlichen Bewegungen zuzuschreiben» — eine Anschauung, die un- serer heutigen Betrachtungsweise fast völlig entspricht. _S. Exner — und vor ihm schon Muncxe (1829) — beobachteten 1867, dass die Bewegung von der Viskosität des Dispersionsmittels abhängig ist, dass sie mit steigender Temperatur lebhafter wird und dass sie bei Zunahme des Volumens der einzelnen Teilehen rasch ab- nimmt. Er glaubt die Erscheinung durch Wärmeströmungen erklären zu kónnen. CANTONI bringt die Brown’sche Bewegung mit der mechanischen Wärmetheorie in Beziehung und führt einige Versuche aus, die beweisen sollen, dass Teilehen von niedriger spez. Warme in Wasser sich leb- hafter bewegen als solehe von hóherer spez. Würme. In Bezug auf den Einfluss der Viskosität widersprechen seine Erfahrungen denjeni- gen von Muncxe und S. Exner, indem er gefunden zu haben glaubt, dass die Bewegungen mit abnehmender Viskositüt weniger lebhaft werden. JEvoNs, der das Verhalten verschiedener Substanzen unter dem Mikroskope beobachtete, bemerkte, dass bei der Koagulation durch Salzlósungen die Bewegungen aufhóren. Er nimmt als Ursache des Brown’schen Phänomens elektrische Kräfte an. Dancer (1869—70) erblickt darin wieder Wärmewirkungen, von MENSBRUGGHE (1869) ka- pilläre Kräfte und v. Nàazur ist der Ansicht, dass die Bewegungen durch Kraftwirkung zwischen den Partikeln und den »oberflächlichen Molekülen der Flüssigkeit» verursacht werden. Ohne wie es scheint, von den früheren wichtigeren Arbeiten auf diesem Gebiete Kenntnis genommen zu haben, hat Govv (1889) eine grosse Reihe verschiedener Partikeln in verschiedenen Dispersions- mitteln untersucht. Er findet, dass die Brown’sche Bewegung nur von der Grósse der Teilehen, von der Viskosität des Dispersionsmittels und von der Temperatur abhängig ist. Um äussere mechanische Einflüsse fernzuhalten, stellle er sein Mikroskop an einem erschiitterungsfreien Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. ?9/11 1907. 17 130 THE SvEDBERG, Ort auf und kontrollierte die Stabilität der Aufstellung mit Hilfe eines Quecksilberhorizontes. Die 'lemperatur wurde durch ein Wasserbad möglichst gleichförmig gehalten. Ferner untersuchte er den Einfluss der Beleuchtung. Die Präparate wurden abwechselnd mit ultraroten und verschiedenen, sichtbaren Strahlen beleuchtet, die Intensitäten wur- den etwa im Verhältnis !/ıooo variiert; in keinem Falle aber war eine Veränderung in der Bewegung zu bemerken. Ebenso unbeeinflusst bleibt das Phänomen unter dem Einfluss grosser magnetischer und elektri- scher Kräfte. Gouy fasst seine Ergebnisse folgendermassen zusammen: »ces observations paraissent etablir comme faits d’experiences et en dehors de toute idee theorique: 1° que le mouvement brownien se pro- duit avec des particules queleonques, avec une intensité d'autant moindre que le liquide est plus visqueux et les particules plus grosses; 2? que ce phénomène est parfaitement régulier, se produit à température con- stant et en l'absence de toute cause du mouvement extérieur.» Ramsay (1892) führt das Brown’sche Phänomen auf ein Bom- bardement durch Komplexe von Wassermolekülen zurück, MALTRZOS (1894) sieht darin eine Kapillarerscheinung und QuINcKE (1898) erklärt die Erscheinung durch Annahme periodischer durch kontinuierliche Be- strahlung verursachter Kapillarbewegungen. Die ersten nennenswerten Versuche, das Phanomen genau mes- send zu verfolgen, finden wir in einem Aufsatz von F. Exner (1900). Er untersuchte bei Gummigutteilehen die Abhängigkeit der Ge- schwindigkeit von Teilchengrósse und Temperatur. Die Observations- methode bestand darin, dass er die im Mikroskope beobachteten Wege der Teilchen mittels eines ABBE'schen Zeichenapparates auf berusste Glasplatten mit einer Nadel nachzeichnete. Nach Fixieren der Platten wurden Bilder davon auf einen Schirm projiziert und die Lünge der Linien mit Hilfe eines Kurvenmessers ermittelt. Bei Kenntnis der Beob- achtungszeit und der Vergrósserung konnte die Geschwindigkeit be- rechnet werden. Die Grösse der Teilchen wurde an einer Okularskala geschützt. Um verschiedene konstante Temperaturen erhalten zu kón- nen, war das Mikroskop von einem doppelwandigen Blechkasten derart umgegeben, dass die eingeschlossene Luft durch wasserführende Blei- rühren erhitzt werden konnte. Mit zunehmender Teilchengrösse nimmt die Geschwindigkeit deut- lich ab. Sie steigt mit steigender Temperatur. Werden die Quadrate der Geschwindigkeiten als Ordinaten und die entsprechenden Tempera- turen als Abscissen in ein Diagramm eingeiragen, so wird eine Kurve STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 131 erhalten, die vom absoluten Nullpunkte langsam aufsteigt, um alsdann mit immer schwächerer Krümmung zu verlaufen. Sämtliche der oben referierten Arbeiten beziehen sich auf die Bewegungsverhältnisse bei grésseren, mikroskopisch sichtbaren Teilchen. Mit dem Konstruieren des Ultramikroskops von H. SIEDENTOPF (1903) und der Ausarbeitung exakter Methoden für das Studium ultra- mikroskopischer Teilchen von Zsrewowpv und ihm wurde ein neues Hilfsmittel für die Erforschung des Brown’schen Phünomens geschaffen. Die ersten und wichtigsten Beobachtungen wurden von ZsIG- MONDY bei einer Untersuchung über Goldhydrosole gemacht. Er fand, dass die kleinen Goldteilehen dieser »Lósungen» mit Eigenbewegungen begabt sind, die an Lebhaftigkeit die gewöhnlichen Brown’schen Be- wegungen so übertreffen, dass er geneigt war, das von ihm hier zum ersten Male beobachtete Phánomen als etwas von den trügen und langsamen Brown schen Bewegungen wesentlich Verschiedenes aus- zusprechen. »Die kleinen Goldteilchen schweben nicht mehr, sie bewegen sich — und das mit staunenswerter Lebhaftigkeit. Wer einen Schwarm tanzender Mücken sieht im Sonnenschein, der kann sich eine Vor- stellung machen von den Bewegungen der Goldteilehen im Hydrosol des Goldes. Das ist eine Hüpfen, Tanzen, Springen, ein Zusammen- prallen und Voneinanderfliehen, dass man Mühe hat, sich in dem Ge- wirre zurechtzufinden.» ZsiGMONDY bestimmte die zurückgelegten Wege der Teilchen und machte auch Versuche, die Geschwindigkeit zu ermitteln, konnte aber dabei keine brauchbaren Werte erhalten. Die kleineren Teilchen sol- len in etwa !/es--'/s sek Wege von 3—20 u zurücklegen. In anderen kolloiden Lósungen wie Silberhydrosole verschiedener Herkunft, Hydro- sole von Quecksilber, Jodsilber ete. wurden die gleichen Bewegungen beobachtet. Zstcmonpy zeigte ferner, dass die Erscheinung nicht von Strömungen infolge Konzentrationsänderungen durch Verdunstung, Tem- peraturunterschiede ete. herrühren kann und dass sie von der Dauer und der Intensität der Belichtung unabhängig ist. Er ist der Ansicht, dass diese Eigenbewegungen der Teilchen kolloider Lósungen — und wohl auch das alte Brown’sche Phiinomen — vielleicht durch Wechsel- wirkung der elektrischen Ladungen der Teilchen und der Ionen er- folgt, hebt aber hervor, dass es wahrscheinlich erst mit Hilfe der ki- netischen Theorie der Flüssigkeiten gelingen wird, das Rätsel dieser sonderbaren Erscheinung zu lösen. 132 THE SVEDBERG, Diesen von Zsıcmoxpy prophezeiten Weg betraten unabhängig von einander zwei mathematische Physiker, A. EINSTEIN und M. v. SMOLUCHOWSKI. In seiner ersten Arbeit (1905) folgert ErxsrEIN, von dem Begriffe des osmotischen Druckes und der Diffusion kleiner suspendierter Ku- geln ausgehend, eine Formel für den während einer gewissen Zeit von einem Teilchen zurückgelegten Weg. Wenn K die auf jedes Teilchen wirkende Diffusionskraft v die Anzahl der susp. Teilchen pro Volumeneinheit P den Radius des (kugelfórmig gedachten) Teilchens k die Viskosität des Disnensioneanttiels t die Zeit Ax den zurückgelegten Weg (in der Richtung der pos. x-Achse) R die Gaskonstante T die absolute Temperatur | N die wirkliche Anzahl der Moleküle in einem Grammmolekil D den Diffusionskoëffizienten der Teilchen bedeuten, so findet er für das dynamische Gleichgewicht der Teilchen unter dem Einflusse der Diffusionskraft die Ausdrücke: RTO» Ku ee »K dv — == 9 RB le DI a ee SE NO. je nachdem die Bewegung der dispersen Phase als durch die auf jedes Teilchen wirkende Kraft K oder als durch einen ungeordneten Diffusionsvorgang verursacht angesehen wird. Aus (1) und (2) ergiebt sich der Wert des Diffusionskoéffizienten: E MEAT: 1.8 N 6zkP Ferner berechnet er für die mittlere Verschiebung der Teilchen in Rich- tung der x-Achse A= VOD teas ce LA COND T ue di BB... 3zk also STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 133 In einem zweiten Aufsatz entwickelt EINSTEIN, von noch allge- meineren Vorstellungen ausgehend, auf Grundlage der molekularen Theorie der Wärme dieselbe Formel, sowie eine entsprechende für die Drehbewegung eines Teilchens | RC EF (ERBE Ys iori SER SE FAST VT N xp Beide Formeln verlieren bei sehr kleinen Werten von t ihre Gültigkeit. Veranlasst durch eine Untersuchung von mir' über die Eigen- bewegung der Teilchen in kolloiden Lósungen hat dann EINSTEIN in einem kürzlich erschienen Aufsatz? einige Bemerkungen über seine Deduktionsmethoden, samt die daraus zu ziehenden Ergebnisse ver- öffentlicht und auf gewisse Schwierigkeiten bei der Vergleichung der- selben mit den beobachteten Konstanten der Brown’schen Bewegung aufmerksam gemacht. Die Deduktionsmethode SwonucHowskrs ist von derjenigen Eın- sTEIN S gänzlich verschieden, wenn auch wie diese auf der Grundlage der molekularkinetischen Theorie beruhend. Sie scheint den Vorzug grósserer Einfachheit und vielleicht auch den hóherer Präzision zu besitzen. Er sucht durch. Rechnen den Bewegungsmechanismus der Teil- chen direkt zu verfolgen und reduziert durch besondere Korrektionen die infolge der gemachten Vereinfachungen eingeführten Fehler. Seine Schlussformel für den in einer Sekunde zurückgelegten Weg lautet: Ue ved an = 9Yz YuR wo m die Masse eines Flüssigkeitsmoleküls e eine gastheoretische Konstante R den Radius eines Teilchens u die Viskosität des Dispersionsmittels bedeuten, oder in der von EINSTEIN benutzten Schreibweise -y5 puer Le 27 N 37 IE 1 Z. f. Elektrochemie, 12, 853—60 (1906). | ? Theoretische Bemerkungen über die Brown’sche Bewegung, Z. f. Elektrochemie 13, 41—42 (1907). 134 THE SVEDBERG, A wo ys 3 EINSTEINS Ke mc? » Re 3 N a und R > k und P entsprechen. Die Ubereinstimmung ist also bis auf einem Zahlenfaktor voll- ständig, der von SMOLUCHOWSKI im Verhältnis pes grösser gefun- den wurde. D Bestimmungen der Bewegungskonstanten. Die von anderen Forschern bisher ausgeführten Bestimmungen der von den Teilchen zurückgelegten Wege, der Geschwindigkeiten ete. sind mit Ausnahme der Werte F. Enxer's recht ungenau. In nachstehender Tab. XLV habe ich die fraglichen Daten zu- sammengestellt. Tab. XLV. Beobachter a Geschwindigkeit Temperatur, Natur und Zeitpunkt der T m der Teilchen in alee The) Beobachtung ED E in w/sek G-Graden — ———OOOÓÓMBÁÁÁ m£m£mwimm—n nn J. REGNAULD 1857 0,50 2,5 — " Kügelchen' Cur. Wiener 1863 | 0,6— 1,4 1,6 — Gummigutl TADS | < 1,6 = ; | DES 0,5 — > > > 2,3 < 0,5 = » W. Ramsay 1899 | Ill 1,4 = » F. Exner 1900 0,4 3,8 230 » » » 4,0 56° > 0,9 3) 230 D » 4 940 5 jd 56? 2 20" > = O2 09 020302505 UI t2 cO Oo Q1 us [9] -1 [on] S © Y > STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 135 Durchmesser à DORE ARS en a Ne Fe Beton d E E in w/sek C-Graden der Teilchen F. Exner 1900 0,9 Jm 50 Gummigutt » » ,4 55 » » » 5,0 659 » » 5,1 ale > 33 DAT Yan » » » 2,8 9349 » » 3,3 36° > R. Zstamonpy 1900 0,035 1—7 1/6 bis !/s E Gold » 0,010 3-—4; auch 20 u. — darüber in '/6 bis !/s X sek = » 0,006 über 10 in !/e bis 1/8 sek Nur die Beobachtungen Zstemonpy’s beziehen sich auf eigentliche kolloide Lösungen, aber besonders diese sind, wie auch von Zstamonpy selbst hervorgehoben wird, nur als rohe Schätzungen zu betrachten. Die ausserordentlich lebhaften Bewegungen der Kolloidteilehen stellen nämlich so beträchtliche Sehwierigkeiten einer direkten Bestim- mung der Weglüngen und der Geschwindigkeiten entgegen, dass auf diesem Wege keine brauchbaren Werte zu erhalten sind. Der Weg, der am sichersten zum Ziele führen würde, würe na- türlich mit Hilfe der Momentphotographie Serien von Bildern der Be- wegungen aufzunehmen und dann einfach die Platten auszumessen. was bekanntlieh mit grosser Genauigkeit ausgeführt werden kann. Lei- der scheitert diese schóne Methode, wie Versuch? gezeigt haben, voll- ständig an der unzureichenden Intensität des von den Teilchen re- flektierten (bez. zerstreuten) Lichtes und der Unempfindlichkeit der photo- graphischen Platten. Vielleicht wird es in der Zukunft gelingen, Prä- parate von der erforderlichen hohen Lichtempfindliehkeit zu bereiten, gegenwärtig scheint aber aus dieser theoretisch so befriedigenden Me- thode nichts zu machen sein. Direkte Okularbeobachtungen unter normalen Verhiiltnissen sind, wie gesagt, sehr unzuverlüssig. Wäre man aber imstande, den Teil- chen noch eine konstante Translationsgeschwindigkeit zu erteilen, so würde eine Kurve entstehen, deren Dimensionen sicherlieh mit bedeu- tend grüsserer Genauigkeit zu bestimmen wäre. Dieser Gedanke hat sich in der Tat als ein sehr glücklicher er- wiesen und mit Hilfe einer auf denselben gegründeten Beobachtungs- methode konnte ich eine Reihe verhültnismüssig sehr genauer Werte der Bewegungskonstanten erhalten. 136 THE SVEDBERG, Die Beobachtungen wurden in einem Ultraapparate nach SIEDEN- TOPF und ZsraMONDY', geliefert von CARL ZEISS, Jena, ausgeführt. Die Anordnung ist in Fig. 52 schematisch wiedergegeben. Das Licht einer kraftigen Bogenlampe — oder die von einem Heliostaten horizontal reflektierten Sonnenstrahlen — passieren die Blende a, das Projektionsobjektiv b, den Priizisionsspalt e, das Projek- tionsobjektiv d, und das, als letzter Kondensor dienende, in zwei zu einander senkrechten Richtungen genau einstellbare Mikroskopobjektiv e. Es resultiert also ein mehrmals verkleinertes sehr intensives Kra- ter- oder Sonnenbild. Der in dieser Weise erhaltene feine Lichtbündel wird durch ein Quarzfenster in eine kleine Glaskiivette, die die zu un- tersuchende Lósung enthalt, horizontal einfallen lassen und die infolge der intensiven Beleuchtung um jedes Teilchen sich ausbildenden Inter- ferenzbilder werden senkrecht dazu von oben her durch ein Mikro- skop beobachtet. Bezüglich der instrumentellen Einzelheiten muss auf die ausführlichen Beschreibungen SrgpENTOPF's hingewiesen werden. Fe —— Fig. 52. Bei den folgenden Versuchen diente als Lichtquelle eine grosse Projektionsbogenlampe, die sehr gut funktionierte. Allerdings erreicht man bei Arbeiten mit Bogenlicht nicht die untere Grenze der Sichtbar- keit (6 uu), so dass ein Studium der allerkleinsten Teilchen dabei aus- geschlossen ist, doch bietet das elektrische Licht in Bezug auf bequeme Handhabung ete. so viele Vorteile gegenüber dem Sonnenlicht, dass ich mich bisher auf die Untersuchung solcher Partikeln beschrünkt habe, die mit Bogenlicht noch sichtbar gemacht werden können. Die konstante Translationsbewegung der Teilchen habe ich in folgender Weise erreicht. Der Abflussschlauch der Küvette des Ultra- mikroskops wird mit einem Kapillarrohr von passender Weite verbun- den, das in eine vertikal verschiebbare und mit Feinschraube genau einstellbare Klemme eingesetzt wird (Fig. 53). * Ann. der Physik [4] 10, 1 (1903); SIEDENTOPF, Druckschr.-Verz. d. Opt. Werkstätte von CARL Zeiss, Jena. Sign. M. 164 (1904). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 137 Durch Höher- oder Tieferstellen der letzteren lässt sich die Ni- veaudifferenz beliebig verändern. Die Flüssigkeit tropft langsam ab und passiert mit einer kleinen konstanten Geschwindigkeit das Ge- sichtsfeld. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. I. Imp. ?!/11 1907, 18 138 THE SvEDBERG, Beobachtet man unter Anwendung dieser Vorrichtung eine kol- loide Lüsung, so erscheint das Gesichtsfeld von unzühligen sinusoïd- ähnlichen Liehtkurven durchsetzt. Dieselben stellen sich als ziemlich regelmiissige Wellenlinien von wohldefinierter Amplitude und Wellen- länge dar, wenn auch kleine als »Oberschwingungen» erscheinende Unregelmässigkeiten unter günstigen Bedingungen beobachtet werden kónnen. Der Mechanismus der Erscheinung ist leicht zu verstehen. Denkt man sieh die hin- und hergehenden Bewegungen der Teilchen in eine zu der erteilten Translationsbewegung parallele und in eine dazu senk- rechte Richtung zerlegt, so wird die zur ersteren Richtung parallele Geschwindigkeitskomponente die Translationsgeschwindigkeit erhóhen oder ihr entgegenwirken, die dazu senkrechte aber wird gewisse Elon- gationen bewirken. Sind die Bewegungsverhältnisse wührend der für die Teilchen unter dem Einflusse der erteilten Translationsgeschwindig- keit zum Passieren des Gesichtsfeldes des Mikroskops erforderlichen Zeit cenügend stationär, und zwar in der Weise, dass die Teilchen, Schwin- sungen (wenn auch nicht harmonische) um eine sich nicht viel verän- dernde Mittellage ausführen, so wird in der Tat eine wellenfórmige Bahn als Produkt der Bewegungen resultieren. Wegen der Dauerhaf- tigkeit der Lichteindrücke auf die Netzhaut des Auges wird auch die Bahn als Ganzes von dem Beobachter gesehen Amplituden, Wellenlängen etc. können also verhältnismässig leicht und genau ermittelt werden. Die Amplitude der Eigenbewegung. Die Amplituden wurden direkt durch Vergleich mit einer Okular- skala geschätzt. In beistehender Tabelle XLVI sind die Werte der doppelten Amp- litude, d. h. der bei stillstehender Flüssigkeit beobachtbaren Weglänge, für einige Platinsole zusammengestellt. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 139 Tab. XLVI. | | | ao 103 t Lósungsmittel 9 A (Einzelwerte) in u 9A CCS: in | Einh. | C-Graden ace LC usi G2 |. 32) dat | Athylacetat . .|4,5,3,4,4, 8, 4, 3, 4 3,9 4,6 199 WeAmnvlacctat eee ee A) 2) OA I3 EO 5,9 189 | esso DE 85 959. lla 859. 97 9,1 10,2 209 | n-Propylalkohol ils Dail Hie, cil 1.8 99,6 20° I"p-Isobutylalkohol. | 1, 2/2; 1, 1/2 2, 1,2 fl 39,3 19° Isoamylalkohol . sebr klein -— 43,4 20? Glycerin . . . nicht mehr wahrnehm- | | bar | 8304 | 20° Vor jedem Versuche wurden alle Gasblasen aus der Küvette und dem Kapillarrohr sorgfältig entfernt. Dies ist notwendig, um nicht dureh die von den unvermeidlichen Bewegungen der Gasblasen verur- sachten Strömungen gestört zu werden. Die Temperatur der Lösung wurde mit einem in die Küvette eingeführten Thermoelement galvano- metrisch abgelesen. un (CT eS hs ~ m Ge tha BEL 1231150 2 4 9 10 = 20 30 , i Aethylacetat ys sso n-Propiytatkohot JISobulylalkohol Amylacetat => YH Aceton Fig. 54. Obgleieh die untersuchten Platinsole Teilchen sehr verschiede- ner Grösse enthielten, waren die Grenzwerte der Teilchengrösse bei den verwendeten Flüssigkeiten annühernd die gleichen und von einer mittleren Grüsse von 40— 50 uu.! Werden die Amplituden als Ordinaten in ein Diagramm einge- tragen, deren Abscissen die innere Reibung des Lósungsmittels darstel- 1 Verel. ZSIGMONDY, Zur Erkenntnis der Kolloide, S. 147. 140 Tug SVEDBERG, len, so erhält man eine Kurve hyperbolischer Form (siehe Fig. 54). Mit steigender Viskosität nähert sich die Amplitude dem Wert Null, d. h. die Bewegung hört auf. Ob die Amplitude mit abnehmender Vis- kosität immer höhere Werte bis A = annimmt, d. h. in eine Trans- lationsbewegung übergeht oder die Ordinatenachse bei einem endlichen Wert der Viskositüt erreicht, lässt sich nicht sagen. Mit abnehmender Teilehengrósse nimmt die Weglänge, wie aus folgender Versuchsreihe mit Kalziumsolen zu ersehen ist, zu. Ein Kal- ziumisobutylalkosol wurde mit Athyläther, Athylacetat, Chloroform und Athylalkohol verdiinnt und die Amplituden in der erwähnten Weise ge- schützt. Es erwies sich, dass die kleinsten, an der Grenze der Sicht- barkeit bei Bogenlicht liegenden, Teilchen gróssere Amplituden besassen als die helleren d. h. grósseren Teilchen. END enya, be 0: posu esmttel Mittlere Maximale | A 10e 5 um. AA n m. | aA im y | 5 | | | | Áthylather . | 8-9 | 1214 9,4 Athylacetat . | 4-5 | 6—8 4,7 (isle 5 3 B= | AG | 5,8 Athylalkohol. . | DE? | 23 | 127 | | Isobutylalkohol . O— 03-07 | 400 | In das Amplitud-Viskositäts-Diagramm (Fig. 55) sind keine Kor- rektionen in die Viskosität der Lósungsmittel für den anwesenden Iso- butylalkohol eingeführt, da ja die Versuchsfehler die Korrektion über- schreiten. Die Viskosität ist von der Temperatur in hohem Grade abhän- gig und es würde also von Interesse sein, Amplitudbestimmungen bei verschiedenen Temperaturen auszuführen. Ich habe auch konstatieren kónnen, dass die Weglünge mit steigender Temperatur im geforderten Verhältnisse zunimmt, die Beobachtungen werden aber durch die in diesem Falle auftretenden Würmestrómungen sehr erschwert und die Werte entsprechend ungenau, so dass ich auf die Angabe von Zahlen verzichte. Unter den Metallorganosolen scheinen die der Alkalimetalle eine besondere Stellung einzunehmen — sie zeigen nämlich im Gegensatz zu den übrigen prachtvolle Färbungen. Um zu sehen, ob der Grund STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 141 dieses abweichenden Verhaltens in besonderen Eigenschaften der Teil- chen hinsichtlich -Grösse und Bewegung zu finden wäre, habe ich das Natriumäthylätherosol ultramikroskopisch untersucht. Da dieses sehr instabil und gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff ausserordentlich emp- findlich ist, so braucht man eine besondere Vorrichtung, um ultramikros- kopische Beobachtungen damit ausführen zu kónnen. Ich werde die von mir benutze Anordnung (Fig. 56, 57), zunüchst beschreiben. In eine der Öffnungen eines doppeltubulierten Rundkolbens von zirka 1000 em? Inhalt wird ein »Zerstäubungsrohr» von der auf S. 69 angege- MERGER T LE HL PIR) ye GE DEPT 1 20 30 ^ ? : Chloroform Aelıylalkohot Jsobutylalkohol. | Aethylacetat 7 m? Aelhyläther = benen Form eingesetzt. Den anderen Tubulus verschliesst man mit einem Kautschukstópsel, durch den ein Glasrohr geführt ist. In das Zerstäu- bungsrohr wird dureh dessen oberen verengten Teil noch ein feines Glasrohr bis zu einem Abstande von 5—10 cm vom Boden eingeschoben und mit Kautschukligatur abgedichtet (Fig. 56). Nachdem der Kolben mit reinem Äther und Natriumdraht sowie das Zerstäubungsrohr mit Nat- riumstückchen in angegebener Weise (siehe 8. 70) beschickt worden sind, verbindet man B mit der Ultramikroskopküvette und A mit dem Was- 142 THE SVEDBERG, serstoffapparat (siehe S. 70), und leitet reinen, trockenen Wasserstoff zirka fünf Stunden durch den Zerstäubungsapparat und die Küvette. Dann werden die Verbindungen bei B und A schnell gewechselt, so dass die Küvette mit dem Rohre F kommuniziert; der Wasserstoffapparat wird mit B und die Platinelektroden des Zerstäubungsrohrs mit einer Elek- trizitatsquelle, die hochgespannte oscillierende Stróme liefert, (Induk- torium mit Sekundärkondensator) verbunden. Die Anordnung ist jetzt gebrauchsfertig. Wird das Induktorium in Tätigkeit gesetzt, so be- ginnt die Kolloidbildung. Das Rohr F verschiebt man derart, dass die untere Öffnung desselben sich etwas oberhalb der Natriumschicht, aber unter der Flüssigkeitsoberflüche befindet. Beim Offnen des Quetsch- hahns am Abflussschlauch A der Kiivette wird das ge- bildete Kolloid vom Was- serstoffdrucke aufgepresst und durch die Küvette ge- führt. Reguliert man die Zerstäubung bis zu einem passenden Grad, so wird man imstande sein, durch Öffnen und Schliessen des Quetsehhahns die kolloide COSE Lósung in der Küvette be- liebig oft zu erneuern, unp es gelingt so in der Tat, M das frische purpurfarbene Natriumkolloid der ultra- mikroskopischen Beobach- tung zugänglich zu machen. Das Bild im Ultramikroskop bietet einen sehr schónen Anblick. Einzelne gróssere Partikeln sind glänzend blau oder violett, die Haupt- masse der Teilchen aber rosafarben und in überaus lebhafter Bewegung begriffen. Die Amplitudbestimmungen ergaben für 2 A Werte von 4—10 u. In ganz frischer Lósung konnten sogar einzelne Partikeln an der Grenze der Sichtbarkeit mit einer doppelten Amplitude von 20 4 wahrgenom- men werden. Diese Werte befinden sich also der Hauptsache nach mit den beim Kalziumüthylütherosol gemachten Erfahrungen in guter Über- durch die Küvette und fliesst STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 143 einstimmung. Die Teilehengrósse — der Helligkeit nach beurteilt — ist auch von derselben Gróssenordnung wie diejenige des Platins und des Kalziums. Das abweichende Verhalten der Alkalimetalle lässt sich also durch die Grössenverhältnisse und die Bewegungen der Teilchen nicht erklären. Bestimmung der Schwingungszeit und der mittleren absoluten Geschwindigkeit. Durch Schätzung der Wellenlänge bei der Bewegung der Teil- chen und Benn der D On lässt sich die Schwingungszeitund,wenn die Amplitude been ist, die mittlere absolute Ge- schwindigkeit berechnen. Die Wellenlängen bei ver- schiedenen Geschwindig- keiten und in verschiedenen Flüssigkeiten wurden mit Hilfe der Okularskala ge- schätzt. Die Translations- geschwindigkeit wurde fol- genderweise bestimmt. Die Flüssigkeit strómt mit kon- stanter Geschwindigkeit am Ende des Kapillarrohrs tropfenweise ab. Es wurde nun bei jeder Schätzung der Wellenlänge die Durch- flusszeit für 10 Tropfen be- stimmt. Durch Wiegen einer grösseren Zahl (100 — 200) Tropfen aus dem- selben Kapillarrohre bei Fig. 57. gleicher Temperatur konn- te für jede Flüssigkeit das Tropfengewicht festgestellt werden und also die in der Zeiteinheit durch die Küvette fliessende Masse. Ist das Vo- lumgewicht bekannt, so findet man daraus das Volumen. Es erübrigt 144 THE SVEDBERG, nur, den Querschnitt der Küvette an der Beobachtungsstelle zu bestim- men, um dureh Division des in der Zeiteinheit durchgeflossenen Vo- lumens mit dem Querschnitt die Geschwindigkeit zu erhalten. Für den Küvettenquerschnitt wurden in zwei Bestimmungen folgende Werte ge- funden. Ermittelt wurde die Masse (m) einer 0,35 cm langen Wasser- süule (v) (= Länge des gleichfórmógen Raumes hinter den Quarzfen- stern) erstens durch Wiegen, zweitens durch Zählen der Tropfenzahl, die dieselbe Säule beim Passieren eines Kapillarrohrs von bekannten Konstanten lieferte. Die Bestimmungen ergaben: ll. m = (0,0530 © : || em ss em > y = (meo (hun? à 2. qp = Die CM 2. Tropfenzahl = Of Tropfengewicht = 0,00986 g 259 nmm = Mosa > v = (50520 > q = 0,149 cm? Ua = 0,150 em? Wenn die Wellenlänge in u die Durehflusszeit für 10 Tropfen in sek die durehgeflossene Masse in g das Volumgewicht der Flüssigkeit Un e E q den Querschnitt der Küvette in cm” die Temperatur in C-Graden DM ; RR GG H die Translationsgewindigkeit in = = = sek r die vollstindige Schwindungszeit in sek : : A ee ee CIN M die mittlere absolute Geschwindigkeit in ock Scr bedeuten, so ergiebt sich A M "eu Ne men Abo Gio Das 4 A ^ T = AE h = ——— M T Das Resultat ist in Tab. XLVIII wiedergegeben. 145 STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 800'0 | | Ge | £6 | | 9'6 | 600'0 | 600'0 28600 | Z08'0 | Zl | SE | * [oqoxper&doaq -u | | | £100 | raa ne Sc IT VS | &F | €10:0 | ero‘o |9860'0 | 8660 | Go | 8€ | e'py'y'G'G 7 15 5 0*0? EM | | | | | E Ie M TELE NER ETE MP a | L20°0 | I el 7) L9LS89L9 8'G | 960'0 | €co'0 | T6800 | 4e80 | ST | OG T 'G'G'9 ‘7G ‘Gg ‘9 ‘G Uoc : qepeow[Kury | | | | | | | | | 660'0 TT ORC 9.'G.'9 'q 5, ‘9 "9 gz | 8600 | £e0'0 | 68800 | €06'0 | 91 | GF | GT 'G'9'q'c m |o c gegooegkygy | | | | | : : 1600 | Seah SSH 8200 | Git | SG GG) be ‘9 ‘9 E00 | 61 3G OG Lg «9 ic S 2800 91 | €'9 9L 'q '9 LOL PGI | 2600 | €80'0 | £660:0 | 6620 | I6 ac eg) Sy te ty dc EE ON | | | | VY peur, E N S Ali peur, Y [oyymussunsorf TILA'IX der 19 I. Imp. ??/11 1907. N. Vol. 1I. IV. Nova Acla Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 146 THE SVEDBERG, Eigenbewegung und elektrische Ladung der Teilchen. Von verschiedenen Seiten sind Versuche gemacht worden, die Bewegungen in kolloiden Lósungen auf elektrische Kräfte zurückzufüh- ren (vergl. Geschichtliches über die Eigenbewegung). Speziell nach dem Entdecken der Wanderung der Kolloide im elektrischen Potentialgefall, das eine bestimmte Ladung der Teilchen anzeigte, erschien eine derar- tige Erklärung sehr naheliegend. Auch die Wirkung der Elektrolyten bei der Koagulation ist dann in Analogie damit gedeutet worden, in- dem man meinte, dass bei der Neutralisation der Ladungen der Kol- loidteilchen durch die Ionen des Elektrolyten die Eigenbewegung der Teilchen aufhóren müsse, was dann eben Koagulation zur Folge haben sollte. Neulich hat z. B. H. FREuNpLICH! eine derartige Ansicht vertre- ten und auf einige von ihm falschlich gedeutete Beobachtungen von LINDER u. Proton? gestützt, die Richtigkeit der von mir in früheren Publikationen? hervorgehobenen Erklärungsweise in Zweifel gezogen. Er erblickt in der Aufhebung der Brown’schen Bewegung durch Elek- trolytzusätze sozusagen eine spez. Wirkung der Jonen auf die Einzel- teilehen als solche, was zuerst ein Aufhóren der Bewegung und dann Zusammenballen der Teilehen d. h. Koagulation bewirken soll. Er schreibt: »Es spricht dies entschieden dafür, dass es die BRown'sche Bewegung der Teilchen ist, die die Stabilität der Sole bedingt». Und weiter: »So geistreich die Auffassung SVEDBERGS (Zeitschr. f. Elektrochem. 12, 853 und 909 [1906]) auch ist, gerade dieser Einfluss der Elek- trolyte scheint mir stark gegen sie zu sprechen. Weit wahrschein- licher dürfte es sich bei der BRoww' schen Erscheinung um eine Be- wegung handeln, wie sie durch Chemotaxis hervorgerufen wird: man denke an die Bewegung eines Quecksilbertropfens unter angesäuertem Wasser bei Gegenwart von. Kaliumbichromat». Ohne hier alle die Gründe anzuführen, die gegen eine derartige Auffassung sprechen, was bereits von verschiedener Seite gegen die mit FREUNDLICH's Ansichten verwandte Betrachtungsweise van MEN- BRUGGHE's! gemacht ist, will ich nur kurz auf die Verkehrtheit in der ! Z. f. Chem. u. Ind. der Kolloide 1, 391 (1907). ? Journ. Chem. Soc. 78, 1906—1903 (1905). ? Z. f. Elektrochem. 12, 853--60 (1906); 12, 909—10 (1906). Arkiv f. Kemi ete. utg. af Kungl. Svenska Vetensk -Akad. B. 2. N:r 29. u. 34 (1907). * Ann. der Physik [2] 138, 393—397 (1869). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 147 Auffassung FREUNDLICH's von der Wirkung eines Elektrolyten auf die Brown sche Bewegung hinweisen. Das sogenannte Aufheben der Bewegungen durch Elektrolytzu- sütze beruht, wie mir jeder, der sich etwas mit mikroskopischen oder ultramikroskopischen Untersuchungen über Kolloide beschaftigt hat, be- stätigen kann, einfach auf die — völlig gesetzmüssige — Verminde- rung der Amplituden der Eigenbewegung bei der durch die beginnende Koagulation verursachten Vergrösserung der Teilchen. Schon Marr£- zo's! hat auf die Unrichtigkeit der Auffassung, dass die Brown’sche Bewegung durch Elektrolytzusátze spez. aufgehoben werden sollte, hin- gewiesen und diese Ansicht wird in dem von FREUNDLICH selbst zitier- ten Bericht LINDER u. Prcrow's über deren schöne mikroskopische Koa- gulationsversuche wieder deutlich ausgesprochen. »Before entrance of the chloride, the general bulk of the solution appeared as a clear yellow field with a few solitary granules in BRowwian movement — the presence of these granules enables the observer to bring the solu- tion into accurate focus. On admitting the salt solution, a line of coa- gulation passed slowly across the field. In front of this advancing »wave» the field was clear and undisturbed; behind it lay the granu- lar hydrogel, whilst in the wave front itself the genesis of the hydro- gel from the hydrosol was clearly visible. — First appeared a dim cloud of vibrating particles too small to be followed with certainty; these rapidly increased in size with proportinatety retarded movement”, until at a certain critical moment the granules began to attach themselves to the free. surface of the hydrogel and to one another, and all move- ment ceased». Auch der Umstand, dass die von mir gefundenen absoluten Ge- ORNE em sehwindigkeiten der Kolloidteilchen (2—4). 107 Se etwa hundertmal x r' > A so gross sind als die bei der elektrischen Wanderung der Kolloide von Corton et Mouron*, Burton* und andere gefundenen Werte (2—4). em ZI. : d > : Met: IU eme bei einem Potentialgefäll von 1 Volt pro em, spricht entschie- = - den gegen die elektrische Natur der Bewegungen. Die Geschwindig- keiten, welche die Teilchen unter dem Einflusse elektrischer Kräfte er- 1 siehe Literaturverzeichnis. * Von mir kursiv gedruckt. 3 Cr. d. l'Aead. des sciences, 138, 1584 —86 (1904); 138, 1692 —99 (1904). 4 Phil. Mag. [6] 11, 425 (1906). 148 THE SVEDBERG, halten, sind ferner, wie Corron et Mouton gezeigt haben, von der Teilehengrósse fast unabhängig, während die Eigenbewegungen von diesem Faktor in überaus hohem Grade beeinflusst werden. Obgleich also alle zugänglichen Beobachtungen darauf hindeuten, dass die Aufhebung der Eigenbewegung der Teilchen bei Zusatz von Elektrolyten nicht durch eine spez. Wirkung der Ionen, sondern durch die wachsende Teilchengrósse bedingt ist, erschien es mir jedoch wich- tig, dies durch noch direktere Versuche zu zeigen. Die Frage würde ein für allemal aus der Welt gebracht werden, wenn es gelänge, den Nachweis zu führen, dass die Eigenbe- wegung von der elektrischen Ladung der Teilchen unbeeinflusst und unabhängig ist. Auch in anderer Hinsicht wäre ein derartiger Nach- weis von ganz erheblichem Interesse, denn eine solche Unabhängis- keit vom elektrischen Zustand wäre ein schwerwiegendes Argument für die molekularkinetische Auffassung der Erscheinung. Die erste Bedingung für das Gelingen einer diesbez. Untersu- chung ist das Auffinden einer kolloiden Lösung, deren Teilchen, ohne tiefgreifende Veränderungen zu erleiden, elektrisch neutral gemacht werden können. Harpy’s neutrales Eiweiss ist ein solcher Körper, aber sowohl die von gewisser Seite hervorgehobene Auffassung dieses Kolloids als amphoterer Elektrolyt als auch das niedrige optische Re- flexionsvermögen desselben machen diese Substanz für die fraglichen Zwecke recht ungeeignet. Glücklicherweise haben wir durch eine sehr interessante Untersuchung Burrox’s! kürzlich bei zwei anderen kolloi- den Lösungen isoelektrische Punkte kennen gelernt, nämlich bei den Hydrosolen des Goldes und des Silbers. Für meine Untersuchung wählte ich ein Silberhydrosol, das durch Zerstäubung mit dem Gleichstromlichtbogen unter reinem Wasser her- gestellt war. Nun hat Burton durch Messung der Verschiebung, die ein unter destilliertem Wasser geschichtetes Silberhydrosol im elek- trischen Potentialgefälle erfährt, gezeigt, dass die Teilchen solcher Lö- sungen durch vorsichtiges Hinzufügen einer sehr verdünnten Lösung von Aluminiumsulfat elektrisch umgeladen werden können. Durch Aufsuchen des isoelektrischen Punktes und Bestimmung der Amplitude der Eigenbewegung in diesen Punkt liesse sich also die Frage, die ich mir gestellt hatte, einwandsfrei entscheiden. Der iso- elektrische Punkt wurde durch direkte ultramikroskopische Bestimmung ! Philos. Mag. [6] 12, 472 (1906). STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 149 der Wanderungsgeschwindigkeit unter dem Einflusse eines bekannten Potentialgefalles bei bestimmtem Zusatz von Aluminiumsulfat gefunden. Ultramikroskopische Messungen der Wanderungsgeschwindigkeit sind schon früher von Corron et Mourox! ausgeführt worden, ihre Versuchsanordnung konnte jedoch hier nicht verwendet werden, weil dieselbe dem Sıepextopr'schen Beleutungsapparat nicht angepasst wer- den kann. Die von mir benutzte = Küvette war folgendermas- pua —— === HD sen eingerichtet (siehe Fig. 58). Auf ein Objektglas waren mit Picein? zwei Platinfolien aufgeklebt; dar- über wurden zwei andere Glasplatten derart befes- tigt, dass sich in der Mitte zwischen ihnen eine kleine Rinne bildete. Die Platinfolien wurden über sie umgebogen und mit Piceïn festgeklebt. Den hinteren grüssten Teil der Rinne füllte ich bis zu den Platinfolien mit Piceïn aus und bedeckte ihn mit einem Deck- eláschen. Vor dem anderen Ende der Rinne wurde dann ein dünnes Glasfenster aufgekittet, so dass sich eine kleine Zelle bildete, begrenzt von den Platinfolien, der Piceinwand, dem Glasfenster und dem unteren Objektglas. In diese Küvette wur- den bei den Versu- chen einige Tropfen der kolloiden Lósung - gebracht, mit einem Deckgläschen be- deckt und so der Un- tersuchung unterworfen. Das beleuchtende Strahlenbündel trat dureh das vordere Fenster ein, der elektrische Strom wurde durch zwei die Platinfolien berührende Federklemmen zugeführt und die beleuchteten ^ Tees Ol ? Dieses vorzügliche Kitl- und Klebemittel ist in Wasser praktisch unlóslich. Vergl. WALTER, Ann. der Physik [4] 18, 860 (1905). 150 THE SVEDBERG, Teilchen von oben her durch das Mikroskop in gewóhnlicher Weise beobachtet. Fig. 59 zeigt die Versuchsanordnung. Als Stromquelle dienten zwei hindereinandergeschaltete Akkumu- latoren. Die Wanderungsgeschwindigkeit wurde bei verschiedenen Zu- sützen von l/1000-normal Al,(SO,),-Lösung mit Hilfe einer Okularskala durch Beobachten von Passagezeiten bestimmt. In Tab. XLIX sind diese Messungen zusammengestellt. Tab. XLIX. Abstand zwischen den Platinelektroden der Küvette = 0,52 cm. Potentialdifferenz = 4,0 Volt : - P _ | Wanderungsge- 3 A gu Zurück- Zeit in schwindigkeit 100. em? gelegter : : i à Kolloid Wee ES u Sune n M = | ^em 0 43,3 4,1 DAD 4,5 2,0 4,6 1,9 > > 4,0 9,2 Al 2,2 4,0 2,2 4,2 Di ; 4,3 2,1 > 86,6 8,1 2,2 > 8.8 2,0 0 43,3 4,9 1,8 4,1 9,2 » 5,0 1,8 x 4,2 9.1 86.6 9.0 9,0 0 43,3 4,0 2,2 | à S 4,6 il) | » 4,5 9,0 | » 4,6 1.8) » | » 4,3 2 l Potentialdifferenz = 3,9 Volt | | Spuren 43,3 7|; 1,3 6,8 1.3 6,6 1,4 7,2 1,3 6,8 1,3 5 5,8 ee SON a 1,5 | 6,8 1.3 6,8 1,3 6,7 1,4 — w-—— € STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÖSUNGEN. 151 Potentialdifferenz = 3,9 Volt | Wanderungsge- | p ami ZN Zeit in schwindigkeit | | cm gelegter Sie a PU ; carent es ee | | | | cm a ee 6,1 1,5 » » Toi es | » » 6,8 13 » » 6,9 1,3 » » 162 1,3 315.10) - 6 | 43,3 | 8,9 1,0 » | » | 9,4 0,97 | » » 10,2 0,89 | » 8,4 1,1 » » 8,6 ill » | » &5- | 1,1 6221 (0) 43,3 30,0 0,31 | > 35,1 0,26 | > | » 34,0 0,27 | 37,0 0,25 » P BE E 40,0 |. 0,23 GOMOSS — 45,3 DOR — 0,41 | > » 24,0 — 0,38 | > » 20,0 — 0,46 | » » 93,0 — 0,40 | » A SKO | j 19,5 == 0,47 37]. OS — 43,3 14,0 — 0,65 | » » 15,5 E 0,59 | » > 15,1 — 0,60 » > 16,1 = 0,57 | » pre 15,9 — 0,57 104,10—5 — 49,8 13,0 = (0) 7/0) > » 10,0 — 0,91 | 9,0 — 1,1 | » | » 10,0 — 0,91 | » | » 8,0 — 1,40 150310 — 49,8 8,2 - 1,1 » » 1,2 — 1,3 » 10,0 — 0,91 5 : 81 i » > 10,0 — 0,91 | BO — 43,3 6,1 — 1,5 | » » 5,0 — 1,8 » » 6,8 = 1,5 » » 6,1 — 1,5 » | 6,5 — 1,4 152 THE SVEDBERG, Potentialdifferenz = 3,9 Volt Wanderungsge- | EON 25 dud Zeit in schwindigkeit cm gelegter TRE - u EB (xo | West p. | Samen | Ue su E cm | 260.10—* — 48,3 5,1 8 » > 4,9 RON 5,0 MUR 5,3 247 EE SU Sve OT = 11,8 | 347,10-° =A3 | HO | — 1,8 > DU SIS > 4,8 — 1.9 » 5,3 — 1,7 » e Tho) ie 590.10-§ | — 43,3 4,5 = 2.0 | » 4,9 — 1,9 > 5,4 = 17 » 5,3 — 1,7 > » 5.0 = f Zum Vergleich mögen einige Werte BugTON's angegeben werden. = (<>) (=) (oo) Tab. L Wanderungs- | g Al auf | geschw. in | 100 em? Kolloid | "ger : Vote bei 18° C 0 + 99,4.1075 141076 i UB) 38.10-§ =. HN TIMO-@ NON TO Die Übereinstimmung mit den von mir gefundenen Zahlen ist sehr befriedigend, speziell wenn man bedenkt, dass Burron’s Bestim- mungen nach einer von der meinigen ganz verschiedenen Methode aus- geführt sind. In Fig. 60 ist ein Diagramm gezeichnet, das die Abhän- gigkeit der Wanderungsgeschwindigkeit von der Konzentration des Elektrolytzusatzes wiedergiebt. In keinem der untersuchten Fälle war irgend eine Veränderung in den Bewegungsverhältnissen zu bemerken. Beim Passieren des iso- elektrischen Punktes wurden besonders sorgfältige Beobachtungen ge- macht. Durch Hinzufügen von ganz winzigen Quantitäten der ver- dünnten Aluminiumsulfatlósung konnten die Teilchen für kurze Zeiten, STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 153 hinsichtlich der Wanderung fast ganz zum Stillstehen gebracht werden, die Eigenbewegungen aber blieben davon vóllig unbeeinflusst. Ein Umstand, der diese Beobachtungen sehr erschwerte, war die grosse Instabilität der kolloiden Lósung im isoelektrischen Punkte, wie schon von Burron hervorgehoben wurde. In den ultramikrosko- pischen Bildern äussert sich dies bekanntlich in dem raschen Zusammen- ballen der kleinen Teilehen zu grósseren, die sich dann mit kleineren Amplituden bewegen. Man war also hier genótigt, sehr rasch zu ar- Kat Wonder ings geschivt n 300 400 500 ar auf 100 Koltic e . zi Ausetly in 10 Fig. 60. beiten, um zur Zeit der Beobachtung noch eine hinreichende Menge kleiner Teilchen im Gesichtsfeld übrig zu haben. Es zeigte sich in solchen Fällen immer, wie gesagt, dass die Higenbewegungen auch im isoelektrischen Punkte d. h. für ganz ungeladene Kolloidteilchen völlig nor- mal sind. | Um jedoch auch bestimmte Zahlenwerte für die Eigenbewe- gung verschieden geladener Teilehen zu erhalten, wurden ausserdem die Amplitudwerte für einige verschiedene Wanderungsgeschwindig- Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. Il. N. I. Imp. >/w 1907. 20 154 THE SVEDBERG, keiten nach der oben angegebenen Methode ausgeführt. Die erhalte- nen Werte sind in Tab. LI verzeichnet. Tab. LI. Temperatur = 16? C Wanderungsge- | schwindigkeit 2 A (Einzelwerle) | 9 4 | in u ex : VOR/ can) s | | | | | | | +9,10 | 9:2 3.0 1,8 2,6 3,5 | + > 1,8 9,9 9,6 | 9,5 + 0,26 O9 Be 249 ie +» | 22 a0 2) 26 9.5 — 0,43 22 OO. BO BO = ÿ DO 1.8 22 ils | 2,4 — 1,76 | 22 BO 209% | | Es 29 1 DOG VINS. Die Amplitudwerte sind also innerhalb der Fehlergrenzen kon- stant und unabhüngig von der Wanderungsgeschwindigkeit resp. von der Ladung der Teilchen d. h. die Eigenbewegungen der Teilchen kolloider Lösungen können nicht von elektrischen Kräften verursacht sein. Ferner wurde auch, um die Versuchsbedingungen môglichst genau zu definieren, die Teilchengrüsse ermittelt. Diese Bestimmung wurde nach den von ZsrewoNpy! angegebenen üblichen Methoden aus- geführt. Wenn p das Gewicht der Substanz in mg pro 100 cm? Lösung v das beleuchtete Volumen in u? n die Anzahl der Teilchen im fragl. Volumen c den Verdünnungsgrad s das spez. Gewicht der dispersen Phase r den mittleren Abstand der Teilchen bedeuten, so ergiebt sieh unter Annahme kubischer Form die, Linear- dimension: // —17 je Es I em is (8 «8 oder / 9a 10 = rV me cm ! Joc. cit. Verel. auch R. ZSIGMONDY, Zur Erkenntnis der Kolloide, Jena 1905. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LÓSUNGEN. 155 Bestimmungen nach der ersten Methode ergaben unter Berück- sichtigung auch der allerkleinsten bei Bogenlicht noch sichtbaren Teilchen: für e = 1/20 für c = !/so 3 Da hier ferner p=4 mg; v =384 u?; s = 10,6 waren, so berechnet sich die Teilchengrösse zu 1= 30 uu resp. 1— 31 uu. ' Mit der zweiten Methode wurde unter gleichen Voraussetzungen erhalten: für e = !/1o r= 433; 5,2; 6,4; 3,95 5,2 uw; Tmea = 9,0 und also I = 36 up. Wurden nur die grósseren, lichtstarkeren Teilchen berücksichtigt, so fand ich: für c = 1/10 r= 91; 143: 19.0; 0,9; 8.9455 rs = ll und also 1= 80 uz. ZSIGMONDY fand' für Brepias Silberhydrosol | = 50 bis 77 uu, also in guter Übereinstimmung mit obigen Werten. Bestatigung der kinetischen Theorie. Die allgemeine Natur des Brown’schen Phänomens hat schon früh auf einzelne Forscher den Eindruck gemacht, »dass gerade so die Bewegungen der Flüssigkeitsmoleküle aussehen müssen», und es lässt sich nieht leugnen, dass wir bei dem heutigen Stand der Forschung mit ziemlich grosser Gewissheit die Ansicht aussprechen dürfen, dass die Eigenbewegungen kleiner in Flüssigkeiten supendierter Teilchen nicht von äusseren Krüften verursacht sein kónnen. Immer häufiger findet man auch die Überzeugung ausgesprochen, dass das Studium dieser Erscheinungen für die Erkenntnis und hóhere Ausbildung unserer molekularkinetischen Auffassung der Materie von der allergróssten Bedeutung ist, und immer mehr muss man den schon 1 Zur Erkenntnis der Kolloide, S. 147. 156 THE SvEDBERG, 1889 von Gouv! geüusserten Worten beistimmen, dass »le mouvement brownien, seul de tous les phénomenes physiques, nous rend visible un état constant d'agitation interne des corps, en l'absence de toute cause extérieure.» Wie in der geschichtlichen Zusammenfassung hervorgehoben wurde, sind auch von zwei Forschern, A. Einstein und M. v. Smoru- enowskr, Versuche gemacht worden, diese Auffassungen mathematisch durch eine auf molekularkinetischem Grunde ruhende Theorie der Eigen- bewegungen kleiner Teilchen zu begründen. Zur Zeit, wo diese theoretischen Arbeiten ausgeführt wurden, waren aber die zugiinglichen experimentellen Daten über die Bewe- eungskonstanten so dürftig, dass eine Vergleichung mit den Resultaten der Theorie nutzlos erschien. In seiner ersten Veróffentlichung schreibt z. D. A. EINSTEIN darüber: »Wenn sich die hier zu behandelnde Bewegung samt den für sie zu erwartenden Gesetzmässigkeiten wirklich beobachten lässt, so ist die klassische Thermodynamik schon für mikroskopisch unterscheidbare Räume nicht mehr als genau gültig anzusehen und es ist dann eine exakte Bestimmung der wahren Atomgrösse möglich. Erwiese sich umgekehrt die Voraussage dieser Bewegung als unzutreffend, so wäre damit ein schwerwiegendes Argument gegen die molekülarkinetische Auffassung der Wärme gegeben. — — — Móge es bald einem For- scher gelingen, die hier aufgeworfene für die Theorie der Wärme wich- tige Frage zu entscheiden!» — Im Mai 1905 schreibt EINSTEIN: »es ist müglieh, dass die hier zu behandelnden Bewegungen mit der sogenann- ten »Brown’schen Molekularbewegung» identisch sind; die mir erreich- baren Angaben über letztere sind jedoch so ungenau, dass ich mir hierüber kein Urteil bilden konnte.» Gegen Ende 1905 steht die Sache schon etwas besser. Aus den Arbeiten von SIEDENTOPF und ZSIGMONDY” ist nämlich hervorgegangen, dass »nicht nur die qualitativen Eigen- schaften der BRoww'sehen Bewegung, sondern auch die Grüssenord- nung der von den Teilchen zurückgelegten Wege durchaus den Re- sultaten der Theorie entsprechen. Ich will hier nicht eine Vergleichung des mir zur Verfügung stehenden dürftigen Erfahrungsmaterials mit den Resultaten der Theorie anstellen, sondern diese Vergleichung den- jenigen überlassen, welche das Thema experimentell behandeln.» ! Journ. de Physique 7, 561 (1888); C. r. d. l'Acad. des sciences 109, 102— 05 (1889). 3 à ? loe. cit. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 157 Durch meine experimentellen Untersuchungen über die Eigenbe- wegung der Teilchen in kolloiden Lósungen wurde eine solche Ver- gleichung ermóglicht. Wenn A die Amplitude, d. h. die zurückgelegte Weglänge, v die »Schwingungszeit» und » die Viskosität des Dispersionsmittels bedeuten, so kónnen aus meinen Bestimmungen folgende zwei Gesetze abgeleitet werden: 1. An = const. 5) A = st 2. — = const. Die ErxsTrEIN'sche Formel für den von einem suspeudierten Teil- chen zurückgelegten Weg lautet: Uca EE N 3zkP in der Ax = die Weglänge t — die entsprechende Zeit R = die Gaskonstante T = die absolute Temperatur N = die Anzahl der Moleküle in einem Grammmolekül k = die Viskosität des Lósungsmittels P = den Radius des (kugelférmig gedachten) Teilehens — alles in c. g. s. Einheiten — bedeuten. Oder nach der von mir in dem zitierten Aufsatz benutzten Schreibweise j —1/RT 1 AA-—yr N 3mgP wo Ag = EN nr k=y sind. Bei meinen Beobachtungen waren P = const. T = const. Da übrigens R, N, x ihrer Natur nach Konstanten sind, so lässt sich in diesem Falle die Ensren'sche Formel folgendermassen schreiben: A= Oj Vz und nach einer einfachen Transformation 158 Tug SVEDBERG, A TERME ne t - AG Von mir ist.experimentell gefunden A = = const. a ar od Es muss also C, TE const. oder An = const. sein. Letzteres ist nun die Gleichung einer Hyperbel, also eben die von mir auf experimentellem Wege gefundene Beziehung zwischen A und ». Wir können ferner untersuchen, ob die von mir gefundenen Amplitudwerte mit den aus der ErxsTEIN'schen Formel berechneten über- einstimmen. Es ist | 8,31.107 4.10? T — 292 P = 25.1077 Bei Benutzung der Ernsren schen Formel ist jetzt zu beachten, »dass diese für Ax den in der Richtung der positiven x-Achse zurück- gelegten Weg angiebt und, dass es also zutreffend ist, die Bewegung in positiver und negativer Richtung extra zu betrachten. Einer solchen I R N B 5 on € . rj . T Bewegung entspricht die Länge 2 A und die Zeit 5»!. - Die Substitution der Zahlenwerte ergiebt A= 179.107? VE em. 7 In nachstehender Tabelle sind die gefundenen und berechneten Amplitudwerte zusammengestellt. Tab. LII. Dispersionsmittel T 7. 10% | Ager. . 10* | Aner . 10* NC = Ager. / Aber. | Aceton (103921000073 3,1 0,71 4,4 Athylacetat 0,028 456 9,0 0,44 4,5 Amylacetat 0,026 5,9 1,5 0,38 4,0 Wasser 0,013 10,2 iil 0,20 5,5 n-Propylalkohol | 0,009, 929,6 0,7 0,11 6,4 1 Auf dieses Verhältnis hat mich Herr Prof. M. VON Swonvcnowskr freundlichst auf- merksam gemacht. STUDIEN ZUR LEHRE VON DEN KOLLOIDEN LOSUNGEN. 159 Die berechneten Werte sind zwar bedeutend kleiner als die ge- fundenen, das Verhältnis C zeigt aber gute Konstanz und die Formel von EINSTEIN ist also bis auf eine Konstante mit der Erfahrung über- einstimmend. Die Konstante hat für n-Propylalkohol einen etwas ab- weichenden Wert, was sich aus der Winzigkeit der entsprechenden Amplitude und der damit verknüpften Ungenauigkeit der Beobachtung erklart. Nehmen wir das Mittel aus den übrigen, so wird sa. = 4,6 und also SW RT = / a eee . Aem ilg VG N 3zqP em Über die Gültigkeitsgrenze dieser Formel sind wir noch nicht ganz im klaren. EINSTEIN giebt an, dass dieselbe für kleine Werte von 7 nicht mehr gilt. Es scheint mir übrigens, dass die geforderte Bezie- hung zwischen A, r und P bei » = const. AN ee AD nur innerhalb beschränkter Intervalle gültig sein kann. Die gefundenen Übereinstimmungen, besonders das schöne Gesetz IN CONST: sind allerdings sehr beachtenswert und sprechen durchaus dafür, dass die Erórterungen von Erystery der Hauptsache nach richtig sind. Legt man SworvcHowskrs Formel: oa = VE E YE eo WOT 2 Near der Berechnung zu Grunde, so lassen sich die Absolutwerte in noch bessere Übereinstimmung bringen.! Dieselbe ergiebt: A=2, 1B à IMO? V: em 1 Tab. LIII. C= Agef. / Ave 1 Diese Berechnung und die Ausemandersetzung über die Giiltigkeitsgrenzen dieser Formel ist mir von Herrn Prof. SmoLucnowsk! brieflich mitgeteilt worden. 160 THE SVEDBERG. Aus den vier ersten Werten berechnet sich deshalb C ea zi 2,0 Hinsiehtlieh der Gültigkeitsgrenzen seiner Formel bemerkt Smo- LUCHOWSKI, »dass die Zeitdauer gross sein muss im Vergleich zu dem Wert des Ausdrucks welcher bei kleinen Teilchen (z. B. R = 2,5.10~; 7 = 2,3.10 °) offenbar aus- serordentlich klein ist, so dass die Formel bis für Zeiträume von der Ordnung 107” sek giltig bleiben sollte.» Die Forderungen der auf molekularkinetischer Grundlage ent- wickelten Theorie der Eigenbewegung der Teilchen in kolloiden Ló- sungen sind also der Hauptsache nach bestátigt worden, und wenn die sehr grossen experimentellen Schwierigkeiten, welche bei der Be- stimmung der Bewegungskonstanten auftreten, in Betracht gezogen werden, so müssen die gefundenen Übereinstimmungen in der Tat als sehr befriedigend betrachtet werden. 1 Über die Bedeutung der Zeichen siehe M. vox SMOLUCHOWSKI Ann. der Phsyik [4] 21, 156—780 (1906). SS Nova Acta REG. Soc. Sc. Ups. SER. iv. VOL. ir. Te Se a 0 Liustr. J. Cederquist, Sthlm. Photographische Aufnahme der elektrischen Kolloidsynthese bei Verwendung von Gleichstrom. (Bredig’s Methode.) Dispersionsmittel = Athylather; Metall = Kadmium; i= 2,00 Ampere; 1= 0,25 mm; V = 25—30 Volt; Exp.-dauer = 0,04 sek; lin. Vergr. = 3. Flüssigkeitsoberfläche: in heftigem Sieden begriffen; Gasentwickelung: stark; Kolloidbildung: fast unmerklich. Nova Acta REG. Soc. Sc. Ups. SER. iv. VOL. 11. II. The Svedberg. = re Sthim. Photographische Aufnahme der elektrischen Kolloidsynthese bei Verwendung von oscillatorischen Entladungen und kleiner Kapazität. Dispersionsmittel = Äthyläther; Metall = Kadmium; ie. = 2,00 Ampere; 1= 0,25 mm; C= 1,6.103 Mikrofarad; L< 200.105 Henry; R< 2,5 9; » Exp.-dauer = 0,04 sek; lin. Vergr. = 3. Flüssigkeitsoberfläche: ganz ruhig; Gasentwickelung: klein; Kolloidbildung: deutlich. TEN EDU u s fe MU LETT PAM UEM en fh. Me a À De Me 1 WE i T 1 it! ia I hr JUI "n Nova Acta REG. Soc. Sc. Ups. SER. iv. VoL. II. III. The Svedberg. Ljustr. J. Cederquist, Sthlm. Photographische Auínahme der elektrischen Kolloidsynthese bei Verwendung von oscillatorischen Entladungen und grosser Kapazitat. (Svedberg's Methode.) Dispersionsmittel = Äthyläther; Metall = Kadmium; ies, = 2,00 Ampere; 1= 0,25 mm; C = 88,5.10% Mikrofarad; L< 200.108 Henry; R< 2,5 ©; Exp.-dauer = 0,04 sek; lin. Vergr. = 3. Fliissigkeitsoberflache: ganz ruhig; Gasentwickelung: fast unmerklich; Kolloidbildung: sehr stark. I ME M i jx ONT I Bonn VAR NT pr " | ANT ! vo v dim m EM LA fr i Tor e PU Le ANT 2) a e) | e T) 1 APE (LEE i ne ] unt in B ; i T TD | TN s l | ut r : i { | | | SP t 2 | ] hal : 1 | EUR T | ; f 241) Jj à D D en ud [a { ER - À D A T i er 3 | 1 m (nn ne a TAM 17 i | | à H MEN 6 | NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SERSIVSSSV OI SNC: RECHERCHES SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE VATMOSPHERE AU-DESSUS DE PARIS PAR F. AKERBLOM. (PRESENTE a LA Société ROYALE DES SCIENCES D'UPSALA LE 1 NOVEMBRE 1907). UPSALA IMPRIMERIE EDV. BERLING 1908. Table des matiéres. Recherches sur les courants les plus bas de l'atmosphére au-dessus de Paris 1- 2. 3. Gradient et vent à 7 h. du matin, à la Tour Eiffel, au Bureau central et au Parc St-Maur . Courants d'air horizontaux, rectilignes et uniformes. Applications aux conditions moyennes dans la couche d'air entre le Bureau central et la Tour Eiffel. Variation diurne de l'angle que fait le vent à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur w 13 Recherches sur les courants les plus bas de l'atmosphére au-dessus de Paris. Grace à la Tour Eiffel, Paris est le seul endroit qui offre les avantages d'un observatoire fixe, placé pour ainsi dire dans l'atmosphére libre à quelques centaines de métres au-dessus de la surface terrestre. Cet observatoire nous offre par là une occasion unique d'étudier la variation, suivant l'alttude, des éléments météorologiques dans les couches atmospheriques les plus basses. Pour ce qui regarde les vents, ces couches sont d'un intérét tout particulier à cause du frottement de l'air contre la surface terrestre, dont l'influence se fait sentir surtout dans les couches les plus basses de l’atmosphere. La vitesse du vent augmente très rapidement dans ces couches, quand on s'éloigne du sol. Au- dessus de ces couches, la vitesse du vent continue encore à augmenter, mais elle n'augmente plus que trés lentement. Cela résulte trés nette- ment du tableau 1, qui contient les vitesses moyennes du vent au Bureau central et à la Tour Eiffel selon M. Ancor’, ainsi que les vitesses moyennes aux différents étages de l'atmosphére, calculées à l'aide des mesures de nuages exécutées à Trappes en 1896—97 par M. TEISSERENC DE Bonmr?. 1 A. Ancor. Résumé des observations anémométriques faites au Bureau central et à la Tour Eiffel pendant les six années 1890— 95. Annales du Bureau centr. météorol. de France. Année 1897, T. I. p. B. 171. ? H. H. HupEBRaNpssox. Rapport sur les observations internationales des nuages. II p. 8. Upsala 1905. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. 2. Imp. °/2 1908. 1 ba F. AKERBLOM, Tab. 1. Vitesses moyennes du vent à des hauteurs différentes (Métres par seconde). Hiver Eté Bureau central, 21 m. au-dessus du sol: 9.4 2.1 Tour Eiffel, 305 m. au-dessus du sol et 986 m. au-dessus du Bureau central: 9.9 7.8 Etages: 0—2 km 11.0 9.2 Q—4 $ i 13.3 Lil) 4—6 » 16.7 17.6 6—8 » 96.1 21.6 8—10 » 29.6 DOR D’après M. Ancor’ la direction du vent, à la Tour Eiffel, comparée à celle observée au Bureau central, montre un écart vers la droite de 25? environ. La variation diurne de la vitesse du vent montre dans ces deux stations une marche presque opposee. Tout cela démontre que les conditions des vents changent tres vite avec la hauteur dans les couches d’air au-dessous du niveau de la Tour Eiffel. Dans ce mémoire j'ai profité des observations faites à la Tour Eiffel, en les comparant aux observations recueillies à la surface terrestre, pour étudier à quelques points de vue les conditions intéressantes que présentent les vents dans les couches les plus basses de l'atmosphère. D'abord j'ai recherché comment se comportent les vents aux gradients différents soit à la Tour Eiffel, soit à la surface terrestre. Puis jai déduit des formules donnant, sous certaines suppositions, la direction - et la vitesse du vent à des hauteurs différentes, ainsi que le frottement in- terne dans un courant d'air horizontal, rectiligne et uniforme en fonc- tion des conditions atmosphériques aux limites supérieure et inférieure du courant, Ensuite j'ai appliqué ces formules aux conditions moyennes dans les courants d'air passant au-dessus de Paris, en ne traitant de ces courants que la couche limitée par les niveaux des observatoires au Bureau central et à la Tour Eiffel. Les valeurs moyennes des observations faites à ces observatoires m'ont fourni les conditions aux limites. Les formules m'ont ainsi donné entre autres choses le frottement interne atmosphérique. — Le frottement ainsi déterminé comprend l'effet des mélanges des couches d'air, ainsi que l'effet des remous et des troubles locaux qui naissent dans I atmosphere. En con- séquence, ce frottement n'est pas le méme coefficient de frottement interne SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE. 9 que celui qu'on détermine par des expériences de laboratoire en se protégeant de toute action perturbatrice. En connaissant de cette maniere le frottement interne atmos- phérique et les variations du vent avec la hauteur, jai pu évaluer le frottement moyen dans une surface horizontale queleonque. Le frottement ainsi caleulé pour le niveau du Bureau central, qui est le niveau des toits des maisons, peut étre regardé comme une évaluation approximative de la résistance qu'oppose la surface terrestre, aux abords du Bureau central, à la circulation de l'atmosphére. Enfin, dans la derniere partie du travail, j'ai montré qu'il y a à la fois au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel, pendant les jours ou la di- rection du gradient a changé peu, une variation diurne assez considé- rable par rapport à l'angle que fait le vent avec le gradient tel que celui-ci a été déterminé à l'aide des cartes synoptiques pour 7 h. du matin et, par. interpolation, pour les autres heures de la journée. La variation marche en général à ces deux stations en sens contraire. Conformément à ce fait, l'angle que font entre eux les vents aux deux stations montre une variation diurne encore plus prononcée. 1. Gradient et vent à 7 h. du matin, à la Tour Eiffel, au Bureau central et au Parc St-Maur. Au cours de ces recherches, je me suis servi des cartes synoptiques publiées dans le Bulletin international du Bureau central météorologique de France, ainsi que des observations du vent faites à 7 h. du matin au Bureau central et à la Tour Eiffel et publiées dans le méme Bulletin. J'ai tenu compte aussi des observations du vent faites à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur, et qui se trouvent publiées dans les Annales du Bureau central. Quant aux eartes synoptiques, j'ai examiné celles qui se rapportent aux mois de juin, juillet et aoüt, ainsi qu'aux mois de décembre, janvier et février à partir du 1* juin 1890 jusqu'au 28 février 1902 inclusi- vement. Pour mes recherches ultérieures, je n'ai utilisé que les cartes qui montraient, pour Paris, un gradient nettement marqué. Sur ces cartes, j'ai évalué la grandeur du gradient en millimetres par degré du méridien à un dixième de millimètre pres; langle que forme le gra- dient avec les quatre points cardinaux, a été évalué en degrés. Les jours correspondants ont été groupés soit d’après la saison — sui- vant qu'ils appartenaient aux mois d'été ou aux mois d'hiver — soit 4 F. AKERBLOM, en zones barométriques d'aprés la pression atmosphérique — suivant que celle-ci, prise au Pare St-Maur, était supérieure (IU ou inférieure (B) à 758 mm —, soit enfin d'aprés la direction du gradient — suivant que cette dernière se rapprochait de l’un ou de l'autre des 8 points cardinaux. J'ai obtenu de la sorte, pour chacun des 8 points cardinaux, 9 groupes, à savoir pour l'hiver: un groupe de jours à haute pression, un autre groupe marqué par une pression atmosphérique basse, enfin un troisieme groupe comprenant tous les jours d'hiver réunis; pour l'été, jai eu de méme 3 groupes, ainsi que pour les jours d'hiver et les jours d'été pris ensemble. Le nombre de jours ainsi répartis dans chaque groupe ressort du tableau suivant. Sous la rubrique Pression moy., ce tableau donne les valeurs moyennes de la pression barométrique au Pare St-Maur pour les différentes zones barométriques. Tab. 2. Nombre de jours dans chacun des groupes. Zone Pression Gradient vers barométrique moy. N NW W SW S SE E NE Se Hiver H (=Haute pression) 764,4 113 58 17 Su 4. 97 i5 BS 339 B (-Basse 5 y SJ QG 105 48 99 23 WS 3 3857 H +B 57.9 209. 164 60. 59 67: SOS 7155696 Été H 61.4 Gui 2} TL MG mu (o ESS BH) B 54.6 IO GO 2H 0 d gu $5 A) 39 H+B 58.1 iS) JOB s 5 G9 Bos 5 i99 GE Hiver H 62.0 LAN SNS IE Bö NG (OC + Eté B 52.5 2H NI Gu S. By am 8 7m Geil H+B 57.7 389) 267 91 Soe sae IPS 103 1300 Pour chacun de ces groupes, j'ai calculé des valeurs moyennes par rapport à la grandeur et à la direction des gradients mesures, ainsi que des vents observés à 7h. du matin au Bureau central, au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel. Ces valeurs moyennes ont été calculées de telle facon, que leurs composantes N—S et E—W forment les moyennes arithmétiques des composantes des gradients ou des vents partieuliers. Les valeurs moyennes ainsi obtenues pour le gradient ont été consignées au Tab. 3; les vitesses moyennes du vent se retrouvent aux Tab. 4—6. L’ecart vers la droite constaté par rapport au gradient pour la direction moyenne du vent se trouve indiqué pour chaque groupe dans les Tab. 7—9. Les Tab. 10 et 11 indiquent l'écart moyen des vents observés à la Tour Eiffel par rapport aux vents observés au Bureau central ou au Pare St-Maur, e. à. d. les différences entre les valeurs des tab. 7—9. Le rapport entre les valeurs marquant la vi- SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÈRE. 5 tesse moyenne du vent et les valeurs moyennes correspondantes du gradient ressort des Tab. 12—14. Sous la rubrique moy., les Tab. 4—9 donnent les valeurs de la vitesse du vent v, ainsi que l'écart « observé par rapport au gradient. Ces valeurs ont été tirées des vitesses correspondantes v, et des écarts a, pour les différentes directions du gradient à l'aide des formules Zn; v, Sin «a, Zn, v; COS a, iow = [Dom 0 — o Zn, V; cos o, ? cosa Em, ' ou 7; indique le nombre des observations particulières faites pour chacune des directions differentes du gradient. Tab. 3. Grandeur et direction moyenne du gradient. Gradient vers N NW W SW Hiver H 1.56 N0*.8W 1.54 N 36°.3W 1.18 W 69.1 N 1:00 8S 419.4 W B 2.08 NO.8 W 9.00 N 37.9 W 1.43 W 5.0 N 1.11 W 42.5 S FIELDS SON NID SAMI 1.83 N37.4 W 1.36 W5.3 N 1.05 S444 W Eté H 1.16 N46 E 1.08 N39.5 W OA SN O75 S38 to Wi B 1233) NOS Wi 1.26 N 34.3 W 0.87 W3.0 N 0.84 841.2 W H+B 1.27 NO.9 E Lede NIS2:6 0 Wi 0.83 W L3 N (unie exo W Hiver + Été H 1.42 NO0.8 E oe) IN 5" A 1.04 W3.8 N 0.91 S 40.5 W B 1.67 NO.8 W 1.67 N36.8 W 1.23 W 4.5 N 1.04 W43.9 S H+B 1.56 NO.2 W 1.58 N36.3 W 118 W 4.4 N 0.97 S 43.2 W Gradient vers S SE E NE Hiver H iS S 13 15; 1.18 S 4093. E i99 mem S 1.40 N 379.5 E B 126 — Sl Wy 1.45 SA423 E iO 18 Gu S iL) NIIS) IB, - Wel ae 18) — LED (QS IK 1:26 SAL.8 E tae 1$ BO $ 159 N403 E Eté H (95 Sim 9 0.88 S43.1 E (Qm AIS N 0.97 N39.0 E B 1.08 $0.3 W AO SUR) Jt 0.82 E 0.2 N 122 NIS6-2 Bi lel 1B (OO Sus m 0.92 $S43:1 E (S2 SHPIEONN! 1.00 N38.0 E Hiver + Été H 1.08 Sis» 18 0.97 S49.1 E 0.92 E 0.4 N 1.10 N3&8 E B i SOR NW 1.18 SA36 E Lin Has) © 1.47 N39.7 E He By E09) Sor 1.02 S496 E Op) IR ile 1S 1:24 N99: ^E H+B Tab. 4. 9.02 11.12 10.15 ‘ab. ZA NW 10.34 14.21 12.81 6.92 9.00 8.50 9.32 11.93 11.12 Vitesse dw vent NW 1.91 1.20 9.80 9.10 9.49 1.90 1.96 IL 3.04 ORO 2.56 1.88 Tab. 6. N NW 1.40 1.24 9.01 9.90 1 67 1.85 0.80 0.70 1.43 1.90 1822 1.08 W 9.04 11.35 10.69 5.08 Nod di TNG 7.87 10.04 9.46 W W 0.80 1.30 1.16 0.00 0.85 0.66 F. AKERBLOM, Gradient vers SW S Hiver 8.91 9.96 8.11 9.96 8.17 9.71 Été 6.84 5.98 6.16 6.66 6.51 6.10 Hiver + Été Jam 7.74 7.52 8.26 7.64 7.88 SE 9.98 11.62 10.44 5.34 6.07 5.51 6.71 8.09 7.06 Vitesse du vent à la Tour Eiffel (metres par E sec.). NE 11.23 13.35 12.35 6.77 8.20 7.22 8.01 10.67 9.06 au Bureau central (mètres par sec.). Gradient vers SW S Hiver 9.32 295 9.99 3.67 297 3.39 Été 1.50 9.71 ze 9.60 1.59 9.69 Hiver 4 Eté 2.04 2.95 9.10 3.95 9.06 3.03 Gradient vers SW S Hiver. 0.95 t2 C2 0 ee ron SE 1.61 9.37 1.84 mer Rp ooo © NE 9.13 3.05 9.62 1:92 9.38 2.03 1.96 2.70 2.24 Vitesse du vent au Parc St-Maur (échelle: 0—9). NE ——— D OD t5 me O00 c2 0.79 1.07 0.88 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE. Gradient vers E NE 1.05 0-91 1.63 1.45 1.25 1.12 N NW W SW S SE Hiver 4- Été. 1.18 1.09 0.57 0.81 1.38 1522 1.69 TEA 1.14 1.02 1.49 T7 1.46 1.55 0.99 0.90 1.41 1.38 Tab. 7. Angle dw vent avec le gradient à la Tour Eiffel. Gradient vers N NW W SW S SE Hiver 789.3 7095 GPG BPO BÓ e 68.4 64.3 65.8 59.9 60.0 57.0 73.1 66.0 65.8 54.4 59.5 61.1 Été. 82.2 78.5 67.6 58.1 65.3 63.8 JI ioi 67.0 76.5 72.1 52.6 56.2 73.9 68.7 75.4 62.9 62.4 61.8 Hiver + Été. 79: 712.8 66.1 56.7 61.9 63.8 69.6 65.2 68,9 57.3 57.8 56.5 73.3 66.8 68.2 56.6 60.7 61.6 E NE 7859 769.9 56.9 73.0 64.9 74.6 83.4 84.7 83.8 76.7 83.6 81.8 79.7 81.2 68.0 74.7 75:8 78.3 Tab. 8. Angle du vent avec le gradient au Bureau central. Gradient vers N NW W SW S SE Hiver 519.0 459.8 909.5 — 9891 23019 659.4 58.1 63.2 40.5 39.9 54.1 56.3 55:2 59.4 35.2 99.7 53.5 69.5 Été 60.8 58.7 9.5 44.6 48.7 60.9 55.9 65.4 48.8 38.5 44. 4 62.0 56.9 63.9 38.6 49.9 47.8 61.3 Hiver + Eté 54.7 50.0 15.5 39.9 50.9 62.9 57.0 64.4 43.1 33.6 51-1 59.5 56.1 61.6 36.0 32.6 51.0 61.8 E NE 5571527 479.0 53.0 46.6 55.4 46.9 65.5 62.4 81.6 46.6 70.9 56.6 63.0 57.6 66.1 46.4 64.4 52.5 Tab. 9. Angle du vent avec le gradient au Parc St-Maur. Gradient vers N NW WwW SW S SE Hiver BOUM) 350.0 349.6 1709 349.9 559.0 43.8 49.6 44.8 IH 38.6 48.2 38.9 46.1 49.8 91.3 35.8 52 E NE 619.8 5359 60.2 61.5 61.2 58.7 8 F. AKERBLOM, Gradient vers N NW Ww SW S SE E NE Moy. Été H — 40.7 38.7 555.9 74.3 59.0 51.4 B 43.3 48.7 48.5 36.5 38.4 50.6 69.5 59.2 47.4 +B 49.8 46.0 50.2 38.9 38.6 54.3 79.7 56.6 49.0 Hiver + Été H 35.0 34.5 36.9 29.7 36.4 He) OY). 56.4 43.3 B 43.6 49.3 45.8 | 97.5 38.5 49.4. 64.0 58.6 47.4 H+B 40.4 46.0 44.5 25.2 37.0 53.5 67.5 57.7 45.7 Tab. 10. Déviation du vent à la Tour Eiffel par rapport à celui au Bureau central. Gradient vers N NW Ww SW S SE E NE Moy. Hiver H AMS 949.7 450.1 980.1 (Ug MD 159.5 999.9 DA e B 10.3 ili 95.3 20 549 0.7 3.9 96.4 10.4 H+B 17.9 6.6 30.6 94. 6.0 — 1.4 9.5 ihe 15:1 Été H 91.4 19.8 58.1 18349) 16.6 YQ 17.9 DR 18.1 B 15.2 1.6 Mt 33.6 8.9 =5 8 9.9 30.1 13.0 H+B 17.0 4.8 36.8 20.7 14.6 0.5 119)77 20 + 15.4 Hiver + Été H 94.4 99.2 50.6 94.5 RO 0.9 16.7 93.6 19.7 B 12.6 0.8 23.8 QT 6.7 — 3.0 1.9 98.3 11.0 H+B 17 5.2 39.2 94.0 9-7 = O28 10.9 95.8 14.7 = Tab. 11. Deviation du vent à la Tour Eiffel par rapport à celui au Pare St-Maur. Gradient vers N NW W SW S SE E NE Moy. Hiver H 459.4 3555 319.0 399.0 9591 80,2 1194 930.7 330.0 B 94.6 14.7 91.0 97.8 91.4 CU uem 11.5 18.0 H«B 342 19.9 23.0 33.1 93.7 8.9 3.7 15.9 94.1 Été H 39.1 4.5.7 — 17.4 26.6 7.9 9.1 DENT 94.5 B 27.8 18.3 28.0 35.6 14.9 5.6 14.3 93.5 99.8 H+B 311 99.7 95.9 94.0 93.8 7.5 10.9 95.9 93.7 Hiver 4- Été H AAA Bot 99.2 34.0 Nay) 719) 9.9 94.8 99.4 B 96.0 15.9 Daal 99.8 9979 Tail 4.0 16.1 19.6 + B 39.9 90.8 DOS 31.4 DENT 8.1 7.8 90.6 93.9 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE Tab. 12. Rapport entre le vent et le gradient à la Tour Eiffel. Gradient vers N NW W SW S SE E Hiver H 6.67 6.71 7.67 8.24 8.45 8.46 7.92 B 6.60 7.12 7.95 7.28 1.35 3.04 8.12 H+B 6.61 7.01 7.88 7.78 8.05 8.28 7.98 Été H 5.58 6.73 7.20 9.12 6.29 6.06 7.66 B 6.75 1.32 8.92 Teast 6.46 5.92 7.89 H+B 6.38 7.21 8.55 3.32 6.31 6.01 ETS Hiver + Été H 6.38 6.68 7.59 8.49 7.35 6.93 7.74 B 6.67 7.16 8.18 7.24 7.04 6.87 7.85 H +B 6.52 7.03 8.04 EDM 7.26 6.89 Tiam a Tab. 13. Rapport entre le vent et le gradient au Bureau central. Gradient vers N NW W SW S SE E Hiver H 1.29 0.73 0.81 9.33 2.76 2.59 1.51 B 1.60 il 115) 0.78 1.99 9.91 9.38 1.73 H+B 1.46 1.03 0.78 2.16 9.81 9.50 1.63 Été H 1.65 (|. 1U7 1.56 2.00 2.85 9.10 1.89 B 9.10 il vi 1.16 9.08 9.52 2.41 2.55 H+B 1.97 1.61 1.16 9.03 9.78 9.19 9.05 Hiver + Eté H 1.38 0.80 0.95 9.23 2.80 2.28 1.76 B 1.32 1.32 0.88 2.02 Od. 9:39 9.04 H «B 1.65 LG 0.87 2.13 RTS) al 1.86 Tab. 14. Rapport entre le vent et le gradient au Parc St-Maur. Gradient vers N NW W SW S SE E Hiver H 0.90 0.81 0.68 0.95 1.30 1.37 1517 B 0.97 1.10 0.91 1.02 1.34 1.64 1.39 H + B 0.93 1.01 0.85 0.98 1.31 1.46 1529 Eté H 0.69 0.68 = 0.75 1.32 1.25 115 B 1.07 0.98 0.98 0.85 1.18 1.39 1.54 H+B 0.9 0.92 O70 9° O79 1.29 1.29 1.25 Hiver + Eté H 0.83 0.78 0.55 0.89 1.31 1.26 1.14 B 1.01 1.06 0.93 0.99 1.27 1.50 1.46 H+B 0.94 0.98 0.84 0.93 1.30 1.35 1.27 2 Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. 2. Imp. !?/» 1908. 10 F. ÂKERBLOM, Les Tab. 7—9 font voir que l'écart du vent « par rapport au gradient varie sensiblement avec la direction du gradient. Cela s'ap- plique aussi bien aux vents observés au sommet de la Tour Eiffel, qu'aux vents observés à proximité de la surface terrestre. Dans ce dernier endroit, l'amplitude de cette variation est cependant bien plus considérable qu'au sommet de la Tour Eiffel. L'angle « montre en général un maximum de grandeur pour le gradient dirigé vers l'E (dans quelques cas, pour les gradients dirigés vers le NE ou le SE), tandis que cet angle montre un minimum de grandeur quand le gra- dient est dirigé vers le SW. L’écart « suit par conséquent la regle générale constatée pour l'Europe, c. à. d. quil est plus grand pour les gradients dirigés vers PE que pour les gradients dirigés vers VW. D’apres le tab. 10 le vent pris à la Tour Eiffel, fait en moyenne un angle de 14?.; avec celui observé au Bureau central. Le fait que cet angle est plus petit que l'angle de 25? environ que forment ensemble, selon M. Axcor, les directions moyennes du vent à ces deux stations, tient principalement à ce que je n'ai employé pour ce travail que les jours montrant des gradients nettement marqués, en rejetant tous les jours où le gradient était faible et indécis. Or, pour ces jours ainsi éliminés, on devrait s'attendre a des vent faibles et trés divergents au Bureau central et à la Tour Eiffel. M. Ancor! attire l'attention sur ce fait que le sens de la devia- tion qu'éprouve le vent au sommet de la Tour Eiffel par rapport à celui qu'on observe à la surface terrestre, est précisément celui qui résulterait d'une diminution dans le frottement. Mais il ajoute qu'on ne pourrait pas encore affirmer que ce fåt là la cause unique ou méme principale du phénomène. Il y avait peut être un effet de la ville, laquelle en pro- duisant une augmentation locale de température et une diminution de pression, pourrait entraîner une déviation des vents inférieurs. Cependant si, par suite de sa température plus élevée, la ville de Paris attirait réellement l'air du dehors au ras du sol, cette action devrait s’exercer dans des directions différentes par rapport à la direc- tion du gradient, suivant les variations de cette derniere. L'angle « de- vrait par conséquent, pour quelques directions du gradient, étre plus grand à la Tour Eiffel qu'au Bureau central, tandis que le contraire aurait lieu pour d'autres directions du gradient. En dehors de Paris, au Pare St-Maur, l'effet du au voisinage de la ville devrait se faire moins * Jes jy 1B, 200, SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L' ATMOSPHERE. il il sentir. Le fait que langle « est plus grand à la Tour Eiffel qu'au Bureau central pour toutes les directions du gradient, à l'exception du eas oü le gradient est dirigé vers le SE, de méme que cet autre fait, qui s'ensuit du Tab. 11, que cet angle est plus grand à la Tour Eiffel qu'au Pare St-Maur pour toutes les directions du gradient, semble in- diquer que cet écart n'est pas simplement un effet du réchauffage local de la ville de Paris. De plus, si la déviation du vent au Bureau central par rapport à celui observé à la Tour Eiffel était due au voisinage de la ville, la di- rection du vent au Pare St-Maur, qui est situé en dehors de Paris, devrait se rapprocher davantage de la direction du vent à la Tour Eiffel. Or, c'est le contraire qui a lieu, comme il s'ensuit des tab. 10 et 11; il n'est done pas probable que la déviation mentionnée soit un effet dü au voisinage de la ville. En outre, étant donné quil y a une déviation ar vent au ni- veau du sommet de la Tour Eiffel par rapport à celui observé à la surfaee terrestre, l'augmentation locale de température de la ville doit plutót agir pour diminuer cette déviation. En effet, cette augmentation de température, en renforcant le gradient vertical de temperature, active la circulation vertieale de l'air, et, par là, l'influence des vents supérieurs sur les vents inférieurs, circonstance qui doit diminuer l'angle entre ces vents. Cet effet de l'augmentation locale de température de la ville est aussi en harmonie avee le fait mentionné, savoir que le vent au sommet de la Tour Eiffel dévie moins du vent au Bureau central que de celui au Pare St-Maur. Toutefois, je ne puis affirmer que ce soit là la cause unique de la différence constatée entre les valeurs de l'angle « au Bureau cen- tral et au Pare St-Maur. Il est probable que les différentes conditions topographiques y contribuent aussi. Le réchauffage local de la ville, en activant la circulation verticale de l'air et l’action qu’exercent les uns sur les autres les vents à des hauteurs différentes, augmente aussi un peu le frottement interne at- mosphérique, mais ne change guère le caractère de cette action. Plus loin dans ce mémoire, nous trouverons d'autres exemples de cet effet de l'augmentation du gradient vertical de temperature dans des cas où l'augmentation du gradient de température est plus grande que celle qui est due au réchauffage local de la ville de Paris. D'apres les variations correspondantes des valeurs du frottement interne que nous avons cal- eulées pour ces autres cas nous pourrons nous faire une idée de l'aug- mentation du frottement due au réchauffage local de Paris (Cf. p. 21). 12 F. ÂKERBLOM, Dans ce qui suit, en étudiant les relations qui existent entre les vents à des hauteurs différentes, j'ai en général fait abstraction de l'in- fluence possible exercée par le réchauffage local de la ville. Le tab. 7 montre une circonstance digne de remarque, à savoir que l'angle «, à la Tour Eiffel, est plus grand lorsque la pression atmos- pherique est haute, que lorsqu'elle est basse, et cela aussi bien en hi- ver qu'en été. D'apres les tab. 8 et 9, c'est là aussi le cas, pendant l'été, à proximité de la surface terrestre, bien que la différence soit alors moins marquée. Pendant l'hiver, au contraire, l'angle «, au ras du sol, est plus grand lorsque la pression atmosphérique est basse, que lorsqu'elle est haute. Les tab. 18 et 14 montrent que les rapports existant pres de la surfaee terrestre entre le vent et le gradient, sont sujets à varier con- sidérablement avec les différentes directions du gradient. Nous obte- nons ainsi des valeurs maxima quand le gradient est dirigé vers le S et le SE, auxquels cas la direction moyenne du vent est, au Bureau central, E 40? N et N 19? E, tandis que nous obtenons des valeurs mi- - nima quand le gradient est dirigé vers l'W, auquel cas correspond la direction moyenne du vent E 40? S. Quant aux valeurs maxima, ce résultat semble s’aceorder avec ceux auxquels M. SPRUNG! est arrivé pour un groupe de stations côtières allemandes. Ainsi, ce savant a remarqué que, parmi les différents vents observés, ceux du N, du NE et de l'E étaient les plus forts, tandis que ceux du.S, du SW et de l'W étaient les plus faibles, la grandeur du gradient étant toujours la méme. L'aecord, on le voit, ne s'étend pas aux vents les plus fai- bles. Il faut cependant remarquer que la valeur moyenne du gra- dient, selon le tab. 3, varie considérablement avec les différentes directions du gradient. Les tab. 12—14, exprimant les rapports exi- stant entre les valeurs moyennes du vent et celles du gradient, n'expri- ment done pas des rapports constatés pour une seule et méme gran- deur du gradient. Cela fait qu'on ne saurait sans réservation com- parer ces rapports avec ceux obtenus par M. SPRUNG pour des gran- deurs déterminées du gradient, étant donné que, comme l'ont démontré M. Sprune et autres, les rapports existant entre le vent et le gradient varient considérablement avec la grandeur du gradient. © A. Sprung. Studien über den Wind und seine Beziehungen zum Luftdruck. IL Empirische Untersuchungen etc. Aus dem Archiv der deutschen Seewarte. T. IL 1879. SuR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE. ilg Il est à remarquer qu'à la Tour Eiffel, le rapport entre le vent et le gradient, tout en variant considérablement suivant la direction du gradient, présente des maxima et des minima pour d'autres directions du gradient qu'à la surface terrestre. 2. Courants d'air horizontaux, rectilignes et uniformes. Applications aux conditions moyennes dans la couche d'air entre le Bureau central et la Tour Eiffel. Dans une couche d'air horizontale d'une certaine hauteur, jadmets un état de mouvement stationnaire, ne montrant que des courants d'air horizontaux et rectilignes. Je fais abstraction ici de la courbure de la surface terrestre, et j'admets de plus qu'à un niveau donné le gradient et la vitesse du vent soient constants comme gran- deur et comme direction, tandis qu'ils varient d'une facon continue avec la hauteur. En conséquence, je fais abstraction aussi des varia- tions pouvant affecter la densité de l'air qui se trouve dans le méme plan horizontal. Je rapporte le mouvement à un système de coor- données à angles droits, où le plan des xy est forme par la surface- limite inférieure de la couche d'air, tandis que l'axe des y coincide avec la direction du gradient et que l'axe des 2 est dirigé perpen- diculairement vers le haut. Dans les calculs numériques, j'ai pris pour unités le mètre, le kilogramme et la seconde. Introduisons les signes sulvants: uw, v et w= les composantes de la vitesse du vent, le long des axes desta. des y et des 2. Q = la densité de l'air. G — le gradient de la pression atmosphérique, exprimé en mm. par degré du méridien. p — la pression atmosphérique exprimée par les unités ci-dessus indiquées. u = 0.0012 = une constante déterminée de telle facon, que, pour 2=0,uG = 27 2 l'angle formé par la direction du gradient à la hauteur 2 et Faxe des y. t = le temps. ME 14 F. ÅKERBLOM, 7 — le frottement atmosphérique interne, défini en sorte que du dv : | : il Ae et 7 d2 expriment, dans le mouvement horizontal considéré, les composantes du frottement agissant sur l'unité de surface d'un plan horizontal. oX,0oY,oZ= les composantes des forces extérieures, y compris la force déviante due à la rotation de la terre. A — w sin g, w = la vitesse angulaire de la terre = 0.00007292, p = la latitude. D’apres les suppositions faites ci-dessus, nous avons et les équations générales du mouvement sont par conséquent! dat 2 OM du zi du en = 0X— Söt an läge iat sal dv dp dv on OF (1) Qum SON 2h gi ay Pt sa) do z DM ww ORT OST B TRUE 2) Ici l'on a du dv rm me SR BEES Que Fo 9x? 7 dy? 7 ae dy? v? X=2w,Y=—21u op _ : Op _ Ae Sin uG sin mz, au — uG eos mz du du wv dv E) = , QE" ce ag? ae En introduisant ees expressions dans les deux premiéres des équations (1), on aura du É Jeu 24ov-FuG sin mz (2) 5 dv jener 7 21ou—uG cos mz 1 won par ex. Lams, Hydrodynamics. Cambridge 1895, p. 515. PS SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 15 Dans ces équations, je suppose que les quantités y/o, G/o et m soient des constantes. La solution générale peut done s’écrire u — | eos (mz t y) — 4e sin (a + cz) + Be” sin (b + cz) (3) v —1 sin (met y) + Ae* eos (a + cz) + Ber” cos (b + cz) ou mn Lo uG (+) I pee re 91g €08 Y Je suppose, en outre, que w et v ne soient pas infinis pour z = oo. Il s'ensuit que A= 0: De cette dernière condition il s'ensuit que lorsque z =o, la vitesse du vent sera égale a /, tandis que la direction du vent formera avec les isobares un angle y , dont la grandeur, suivant (4), dépend de m et de ». Dans les exemples numériques cités ci-dessous, y signifie un trés petit angle, mesurant au maximum 1.3. Si l'on pouvait admettre que la couche d'air envisagée s'étendit jusqu'aux hauteurs maxima sans que, pour cela, la direction du gradient füt sujette à changer, on aurait m — y — 0 , et, pour z = ©, la direction du vent coinciderait avec l'isobare; sa grandeur serait = 710 ° d’où il s'ensuit que la force déviante de la rotation terrestre, en agissant en sens in- verse, équivaudrait exactement à la foree du gradient. En posant dans les équations (3) (5) u=u—t cos (me - y) 9 =v— | sin (me y) nous obtenons = BE sta (0 SF CE (6) (b + cz) = Ber GOD År cz) Si nous désignons les surfaces-limites inférieure et supérieure de la couche d'air en question par les indices 0 et 7, et que h marque la distance qui les sépare, nous aurons Ty SIE SO 0 u, = Be” sin (b + ch) v, = B cos b D = Be Obs (War Ch) 16 F. AKERBLOM, d’où par consequent 7) e? p —À, Uo +% | Qu ap OF et Faa u, u, (8) or Var eh) 9 66] 0 —— — 9, D, Les deux dernières équations donnent P TRIN GO W 8 (8) ig ee — > jo & 9, 9, A l'aide des équations (7) et (8) et des définitions (4) et (5), les quan- (2) 0? "o? n 2 : à ae £ tites m et a se déterminent en fonction des quantités G/o , /i , À , u wet Os Jai appliqué ces relations à la couche d'air délimitée par les plans horizontaux passant par les lieux d'observation du Bureau central et de la Tour Eiffel. 'Toutefois je n'ai pas eru pouvoir sans plus ap- pliquer les relations en question aux valeurs moyennes des observations du vent pour une seule direction du gradient. Il est en effet vrai- semblable que, malgré l'exposition assez favorable! des instruments du Bureau central, les valeurs moyennes des vents observes à cette station pour une direction déterminée du gradient, n'expriment pas d'une fa- con absolument correcte la direction et la vitesse moyennes du vent soufflant à la méme hauteur aux alentours. Cela est d'autant plus probable que, suivant les tab. 7 et 8, la déviation du vent par rapport au gradient est, pour certaines directions du gradient, plus considérable au Bureau central qu'au Pare St-Maur, tandis que c’est l'inverse qui se produit pour d'autres directions du gradient. Les vents qui corres- pondent à une direction isolée quelconque du gradient, sont par con- séquent exposés à des perturbations provenant soit de la configuration du terrain environnant, soit de la différence de température, vu qu'à l'intérieur de Paris la température est plus élevée qu'aux environs. Ces perturbations doivent cependant agir dans des directions diffé- PNG, Ancor leer pe 311727 - SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 1 rentes suivant que change la direction du gradient. En calculant les valeurs de m et de 7, j'ai done cru pouvoir en grande partie éliminer l'influence de ces perturbations, en n'utilisant pour ce calcul que les valeurs moyennes des vitesses du vent et des angles de déviation obtenus pour les différentes zones barométriques. Afin d'exprimer, dans les équations (7) et (S), les valeurs de u, V,, u et v,, je me suis en conséquence servi des expressions V sine et V cosa, dans lesquelles V et « représentent les valeurs de la vitesse moyenne du vent et de la déviation moyenne par rapport au gradient, valeurs qui figurent sous la rubrique Moy, dans les tableaux 4. 5, 7 et 8. Quant aux valeurs obtenues de la sorte pour uw, , v,, u,, v, , il est à présumer que les perturbations locales ci-dessus mentionnées y sont pour la plus grande partie éliminées. Ce n'est guère que pour uw, et v, que l'on doive s'attendre à trouver encore une influence appréciable causée par ees perturbations. Comme valeurs du gradient G, je me suis servi des valeurs moyennes obtenues, pour les différentes zones barométriques, à l'aide des valeurs données au tab. 3, en attribuant aux valeurs données pour les différentes direc- tions du gradient un poids proportionnel au nombre de jours compris dans le groupe correspondant. Afin d'obtenir la valeur de go, j'ai calculé pour chaque zone barométrique les valeurs moyennes de la pression atmosphérique et de la température observées à 7 heures du matin au Pare St-Maur (à 49 m. d'altitude). Le gradient étant évalué d’après les cartes synoptiques pour le niveau de la mer, j'ai réduit aussi les valeurs moyennes de la pression atmosphérique et de la ‘temperature au méme niveau. A l'aide des valeurs ainsi réduites j'ai fina- lement calculé la densité de l'air o. Dans ces calculs, j'ai admis un degré d'humidité et, suivant les différentes altitudes, une variation de température correspondant aux valeurs moyennes publiées pour les mois correspondants d'aprés les observations faites à 7 heures du matin pendant les cinq années 1890— 94 '. A noter aussi que dans le cas actuel h = 286 m, q = 48° 52’, à = w sin 9 = 0.00005492. Le ealeul des valeurs de m et de 7 satisfaisant aux équations (7) et (S) a été fait de la facon suivante à l’aide d'approximations successives. 09 ! A. Ancor. Résumé des observations météorologiques faites au Bureau central et à la Tour Eiffel pendant les cinq années 1890—1894. Ann. du Bureau centr. met. de France. Année 1894. T. I, p. B. 145. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. 2. Imp. '?/» 1908. 3 18 F. ÄKERBLOM, Apres avoir donne pour commencer une valeur approximative queleonque à m, j'ai calcule, à l'aide d'approximations successives, les valeurs de 7, soit 7, et 7,, qui y correspondent d’après équations (7) et (8) Ainsi, voulant calculer la valeur de 7, , je prends comme point de départ une valeur approximative »,', à l'aide de laquelle je calcule y d’après (4), puis j'introduis cette valeur de y dans les équa- tions (5), (6) et (7), dont la derniere donne alors une valeur nouvelle om”. En général, z,' n'est pas ^ 7. Je choisis par conséquent une nouvelle valeur approximative 7,', en tächant, à l'aide du calcul précédent, de faire en sorte qu'après avoir calculé la valeur corres- pondante de »,”, m — 5," soit moindre que dans le premier cas. Apres quelques coups d'essai, on trouve sans peine une valeur approximative 7, égale à la valeur z,", qui y correspond. Cette dernière valeur approxi- mative 7,’ représente de la sorte la valeur de 7, qui correspond à la valeur choisie pour m. S'agit-il au contraire de calculer »,, ce qui se fait d'ailleurs de la méme manière, on a recours à l'équation (8) au lieu de l'équation (7). Si, ensuite, on donne successivement de nouvelles valeurs à m, on obtient de la facon que je viens de décrire les valeurs nouvelles 7, et 7, qui y correspondent. Les séries de valeurs 7, et 7, repré- sentent comme fonctions de m deux courbes qui se coupent. Les coordonnées du point d'intersection constituent les valeurs m et 7 qui satisfont aux équations (7) et (8). C'est ainsi qu'ont été calculées les valeurs de m et de » figu- rant dans le tab. 15. Le méme tableau contient aussi les valeurs de 4,0. @ et o à l'aide desquelles on a calculé m et 7. Tab. 15. Coefficient de frottement n et des quantités entrant dans le calcul de n. At, v 186 m 7] J [^ 0 1 Hiver H 1.37 1.300 1.56 1.34 9.41 3.50 —09.1 1.8 B 1,77 1.266 9,15 1.50 11.51 5.27 491 9.2 H+B 1.58 1.283 1.86 1.42 10.49 4.31 +0.7 8.4 Été H 0.96 1227 1.59 1.00 6.00 1.50 —8.2 11.9 B 1.19 1.214 1.96 1.26 7.78 2.79 = D5 11.1 H+B 1.06 1.221 1.76 1.13 6.84 9.14 —4.9 11.3 Hiver H 1.16 1.262 1.58 1.16 7.07 . 9.39 SANS 9.1 + Été B 1.49 1.940 9.08 1.40 9.79 4.13 +0.4 10.0 H+B 1.32 1.252 1.81 1.28 8.69 3.23 —1.6 9.5 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE. 19 Comme nous l'avons remarqué plus haut, il se peut que les valeurs uy, v, éprouvent encore quelque influence des perturbations locales, de sorte qu'elles n'indiquent peut-étre pas d'une facon absolument correcte les moyennes, au niveau du Bureau central, des courants d'air régnant aux environs du Bureau central et de la Tour Eiffel. S’il en est ainsi, les valeurs m et 7 que nous en avons tirées, s'écarteraient dans une certaine mesure des valeurs indiquant le vraie état moyen de la couche d'air comprise entre le Bureau central et la Tour Eiffel. Une difference d'avee ces derniéres valeurs ou valeurs vraies pourrait résulter aussi des suppositions faites ci-dessus dans un but de simpli- fication. Pour l'une de ces suppositions, à savoir que G/e soit constant, nous y reviendrons plus bas. Par suite des écarts probables que montrent par rapport aux valeurs vraies les petites valeurs m du tab. 15, je crois ne pouvoir en conclure qu'une chose, à savoir que la direction du gradient ne varie que tres peu dans l'intervalle de hauteur compris entre le Bureau central et la Tour Eiffel. Vu les sources d'erreurs que nous venons d'indiquer, il se peut que les valeurs données pour 2 s'écartent sensiblement aussi des valeurs vraies. "Toutefois ces écarts ne sont sürement pas assez con- sidérables pour pouvoir influer sur l'ordre de la grandeur, qui pour 7 offre le plus d'intérét. Les équations (6) expriment, si l'on y introduit les valeurs de 7, m ete. consignees au tab. 15, l'état moyen du mouvement au dessus de Paris. Le frottement, dont les composantes sont, par définition, du dv 1] PE et N E les autres les couches les plus basses de atmosphere. Cette influence dépend, dans chaque cas particulier, principalement des échanges d'air plus ou moins brusques et intermittents qui se produisent entre les niveaux différents. Ce n'est qu'en prenant les moyennes pour un grand nombre de cas qu'on arrive à constater une variation continue de la vitesse et de la direction du vent suivant l'altitude. C'est à de pareilles moyennes continues que se rapportent les valeurs ci-dessus déduites et qui figurent au tab. 15. Seules ces moyennes peuvent étre considérées comme constituant le mouvement horizontal stationnaire dont nous avons parlé plus haut. Toutefois, la grandeur du coefficient 1 calculé pour ee mouvement, dépend pour la plus grande partie précisément de ce fait, que la masse d'air en question ne se meut pas, dans les ; indique l'influence qu'exercent en moyenne, les unes sur 20 F. ÅKERBLOM, differents eas, d'une façon régulière en suivant dans toutes ses parties la direction moyenne du courant d'air, mais qu'il se produit au contraire des mélanges et des échanges d'air plus ou moins brusques entre les differents niveaux, suivis de tourbillons locaux. Jusqu'à quel point ces mouvements irreguliers, qui se présentent dans les cas particuliers, sont capables d'influer sur le coefficient de frottement 7 calculé pour le mouvement moyen, c'est ce qui ressort d'une comparaison avec le cas fictif suivant lequel l'état de mouvement, dans l’atmosphere, serait à un moment donné absolument continu. Dans ce dernier cas, linfluenee qu'exereent les unes sur les autres les couches contigués, s'exprime par le coefficient de frottement interne 7, qui a ete déterminé par des expériences de laboratoire, et qui ne depend que des propriétés et de l'état moléculaires de l'air. D’après MM. Fasry et Perot,’ on a M = 0.00017 (em™, gr, sec”) = 0.000017 (m™, kg, sec) Suivant le tab. 15, on a pour exprimer l'état moyen pendant les jours que comprennent ces recherches ge (m, ke, Sec), Soit, en chiffres ronds, n : 7% = 560 000 Quant à l'écart que montrent, par rapport aux valeurs vraies, les valeurs£&caleulées de 7, la partie qui dépend des perturbations locales du vent doit agir à peu prés de la méme facon lorsque la pression atmosphérique est haute que lorsqu'elle est basse, et celà, été comme hiver; elle ne doit pas, par conséquent, influer sensiblement sur les rapports des valeurs de 7 données au tab. 15. Il ressort de ces valeurs que le frottement interne atmosphérique est sensiblement plus grand pendant l'été que pendant l'hiver. Cela tient vraisemblable- ment à ce que le gradient vertical de température est plus grand pendant l'été que pendant Vhiver, d’où il s'ensuit que la circulation ! Cu. Fapry et A. Peror. Sur une nouvelle mesure du coefficient de viscosité de l'air. Compte rendu. T. 124 p. 281. Paris 1897. SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÉRE. 21 verticale de l'air est plus grande pendant lété que pendant l'hiver. Les observations de la température faites au Pare St-Maur, au Bureau central et à la Tour Eiffel pendant les cinq années 1890—94, montrent clairement combien varie le gradient vertical de température suivant quil s'agit des mois d'hiver ou des mois d’ete!. Tab. 16. Différences de température 7 h. mat Déc. Janv. Févr. Juin. Juillet. Août. St-Maur,— Tour Eiffel (sommet) — 09.43 —09.36 —09.46 32004115 + 19.80 09.61 Bureau central (cour) : — Tour Eiffel (sommet) — «0.83 +0.81 +0.77 + 9.58 429.16 x 1.09 On voit par conséquent que le gradient vertieal de tem- perature est beaucoup plus petit pendant l'hiver que pendant l'été. Il en résulte que Pair, pendant lhiver, est disposé par couches plus stables, ce qui doit diminuer les échanges d'air entre les différentes couches et, par là, le frottement interne atmosphérique. La diminution que subit, d’après le tab. 16, le gradient vertical de temperature pendant l'hiver, est sans doute plus marquee lorsque la pression atmosphérique est haute que lorsqu'elle est basse, d’où il s'ensuit que la disposition des différentes couches d'air est le plus stable par les hautes pressions atmosphériques. Aussi ressort-il du tab. 15 que » est plus petit, pendant l'hiver, lorsque la pression at- mosphérique est haute que lorsqu'elle est basse. D’après ce qui précède, les valeurs calculées de » pour diffé- rents groupes de jours sont plus ou moins grandes suivant que le gradient vertical de température est plus ou moins grand. Il faut done aussi admettre, comme nous l'avons fait plus haut (p. 11), que l'augmentation locale de la température de Paris, en renforçant le gradient vertical de température, augmente aussi le frottement in- terne au-dessus de Paris. L'augmentation locale de la température de la ville est, d’après le tab. 16, = 0°.8, tandis que le gradient ver- tical de température (St-Maur— Tour Eiffel) est en été de 1°.9 plus grand qu'en hiver. A juger de ces nombres, la variation de la valeur de 7 causée par laugmentation locale de température de la ville ne 1 A. Ancor. Ann. du Bureau central. Année 1894 l|. c. 22 F. AKERBLOM, devrait pas atteindre la moitié de la différence que présentent entre elles les valeurs de 7 calculées pour l'été et pour l'hiver. En déduisant les relations (7) et (8), j'ai supposé que Ge, m et n/o fussent des constantes. Quant à G/e, on trouve facilement, en calculant directement, pour différents eas déterminés, la variation suivant l'altitude, que cette variation, dans l'intervalle d'altitude dont il s'agit, est en moyenne re- lativement petite. Choisissons par ex. deux points de la surface terrestre placés dans la direction du gradient et à une distance l'un de l'autre d'un degré de latitude. Soient b,,, 4, et bs, bo la pression et la tempéra- ture de l'air en ces points, et soient, de plus, b,,, &, et by, &, les va- leurs correspondantes à la hauteur 2 au-dessus de ces points. En. laissant de côté l'influence de l'humidité, ainsi que les termes d'ordre supérieur, nous trouverons, suivant la formule barométrique, ou & = 0.00867 et A = 18400. Mettons z = 286 m. = la différence d'altitude entre le Bureau cen- tral et la Tour Eiffel, et supposons que, d'accord avec la valeur moy- enne de la diminution que subit la température entre le Pare St-Maur et le sommet de la Tour Eiffel à 7 h du mat, pendant les mois de Juin—Août, Déc.-—Févr. !, bg — m ty = s = dall e Mettons encore b, = 758 mm. et t, = + 89.7, valeurs qui con- situent les moyennes observées à 7 h. mat. pendant la totalité des jours employés pour les observations précédentes. Admettons, de plus, que le gradient G, de la pression atmosphérique à la surface terrestre soit = 1, c'est-à-dire que 5, = 757 mm. Si nous admettons pour commencer que la température, dans les différentes couches horizontales, soit constante, nous trouverons, suivant la formule barométrique ci-dessus citée, pour 2 = 286 m., le gradient barometrique (CH = Om = Oy LCI ! A. Ancor. Ann. du Bureau central. Année 1894. I. c. SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 23 En supposant que, à ces deux niveaux, le degré d'humidité soit respectivement 7.6 mm. et 6.8 mm.', on aura comme valeurs corre- spondantes de la densité de lair 9, = 1.245 9; = 1.207 d’où G,/g, = 0.803 G,/0, = 0.800. La variation de G/e est par consequent presque insignifiante. Par con- tre, si, en partant des mémes données que ci-dessus, on suppose que insi) 5 roneauta Giles = 0.803 G,/g, = 0.837 La différence, pour G/e, s'éléve done dans ce cas à 4°/o en- virön. - Afin de me faire une idée de la grandeur du gradient horizon- tal de température, qu'il importe de connaitre ici, jai täche de l'é- valuer à l'aide des cartes synoptiques contenues dans le Bulletin in- ternational du Bureau central météorologique. Cette évaluation s'étend à ceux d'entre les jours employés pour les recherches précédentes qui appartiennent à l'espace de temps compris entre juin 1901—févr. 1902. Pen- dant ces jours, le gradient horizontal de temperature, caleulé en degrés centigrädes par degré de latitude, fut en moyenne = 0.8, tandis que la valeur moyenne du gradient barométrique s'éleva, pour les mémes jours, à 1.8 mm. par degré de latitude, c'est-à-dire qu'un degré de temperature horizontal = 0.6 correspond à un gradient barometrique = |. Le gradient de température ne coïncidant pas, en general, avec le gradient barometrique par rapport à sa direction, il faut que sa projection sur ce dernier soit, dans certains cas, dirigée dans le méme sens que le gradient barometrique, dans d'autres cas, au con- traire, dans le sens oppose. Il faut en particulier s'attendre à une in- version des choses dés que les directions du gradient sont opposées. Cela étant, il semble permis de supposer que la valeur moyenne de la projection du gradient de température sur le gradient barométrique ne s'éléve pas, à beaucoup près, à la moitié de la valeur de celui-ci, ainsi que nous l'avons supposé dans le dernier des exemples cités. 1 7.6 mm. est la moyenne d'humidité à 7 h. mat. pour les mois Juin— Aoüt, Déc. — Févr. pendant les cing années 1890— 94 (Ancor, 1. c.); la valeur 6.8 mm. en a été tirée d'aprés Hann, Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig 1906, p. 172. 24 F. AKERBLOM, Toutefois, la projection du gradient de température sur le gra- dient de pression atmosphérique ne se montre pas, en general, = 0, de méme que, dans le plupart des cas, les deux gradients ne coinci- dent pas par rapport à leur direction. Il s'ensuit que G/e varie, suivant la hauteur, aussi bien comme grandeur que comme direction, bien que ces variations, dans l'intervalle d'altitude dont il s'agit, ne soient pas trés considérables. On peut sans difficulté intégrer les équations du mouvement, en considérant que G/e varie, suivant la hauteur, aussi en grandeur, à la condition qu'on suppose que ce rapport varie linéairement ou comme une fonction exponentielle. Toutefois, les relations entre les différents résultats d'observation qu'on peut déduire des intégrales, ne suffisent pas pour déterminer à la fois la variation que subit G/o par rapport à sa grandeur et celle que subit le gradient par rapport à sa direc- tion. En conséquence, jai admis que G'o fåt une constante, en me bornant à supposer, en ce qui concerne la direction du gradient baro- métrique, une variation proportionnelle à la hauteur. Sous cette der- niere supposition m est une constante. Quant à y/e, il est trés vraisemblable que cette quantité varie considérablement dans l'intervalle d'altitude qui nous oceupe. Sil en est ainsi, il faut cependant admettre que la valeur de #y/e deter- minée par les équations (7) et (S) soit une moyenne des valeurs que prend la quantité z/g dans la couche d'air en question. Pour le cas m = 0, c'est là un fait qui ressort clairement de ce qui suit. Nous supposerons comme précédemment qu'il s'agisse d'une couche d'air d'une épaisseur de h mètres, comprise entre les surfaces-limites 0 et 1. Admettons, de plus, que cette couche d'air soit divisée en un nombre n de couches partielles horizontales ayant une épaisseur de mn 9 mul Supposons que dans chacune de ces couches partielles la rela- tion entre la densité o; et le frottement atmosphérique 7; soit constante, et que G/e soit constante dans toute la couche / A n'importe laqu- elle des couches partielles 7, s'appliquent les équations (2), que nous pouvons écrire, en y mettant m — 0 I s sas S oho Dp. oll "n * = 2 @ 0 = D. (9) =? c(u— 1) = 0 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ ATMOSPHERE. 25 DEN to: mes a OM & == = =: Rte 240, 210 On trouvera la solution générale de ces équations (9) dans l'équation (3), en mettant m = 0 et aussi, par conséquent, y = 0. En supposant toujours que w et v soient finis lorsque 2 = o», on aura A = 0, et la solution des équations (9) se présentera sous la forme u —u—l— Be * sin (0; 3 ¢,2) , DE Bee” COS (0; ar CE) - En désignant par les indices io et!i1 les surfaces-limites infe- rieure et supérieure de la couche partielle i, et en supposant que l'ori- gine se trouve dans la surface-limite inférieure, nous aurons, par ana- logie avec (7) et (S), les égalités suivantes 26.7 ii In Vio (gy Cu m ea Te (10) i-r Ua Ui U;o tg (6, + ch) = = , tg 0 = Vit Vio La premiere de ces équations nous donne n 2 Yeh; < 52 2 _2 2 72 2 a2. 92 ded Oh + Vio tig + Vio Uj 4-1,0 + Vi 41.0 soc m T Uno EX he Se eae ome; I EIE =) ay o Wa AP Vin Ua ot Via Uil + UP sia Ga À Un Les deux dernières des équations (10) donnent Uo Uy qum tg bi, maios tg (b + cn) , 11 lay xc US xe . Ug Ua me tg (0; + ch) , Vi U; +1,0 F = tg bi , U;. 1,9 Uno ty A eS One ee ee) nO nl Etant donné que Un > Uis 5 Vi = Uno Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. IT. N. 2. Imp. 13/2 1908. 4 26 F. AKERBLOM, et que thy = Uo 5 Vio = VY 5 Un = Uy ’ Um A il s'ensuit que (11) et Dg Sr d, et que Th ee DR OS Or Olin 5 bi LHC. b, pex D sls Cr Wirt *, a f = 5 — tg (ör + ah) = tg (bt oh). vr Sem En éliminant b,, nous aurons Wh ^ d n V (D 1 0 (12) GR ro ja U, Up Uy Ue Les relations (11) et (12) subsistent aussi, si l'épaisseur h, des couches partielles diminue en se rapprochant de 0. En y mettant n I (13) eh = im = e = | c; dh S oc) dex AU on aura U, Why Ehre Or Dp (14) CEE mo) UNO ES ur re © ia ar t Diy ‘Dp Re pie Ui Vy Les equations (14) présentent exactement la méme forme que les équations (7) et (8). La quantité c, dans ces équations, a été différemment définie, il est vrai, mais tous les autres signes ayant dans ces deux systemes d'équations exactement la méme valeur, il faut que ces deux définitions de c qu'on retrouve dans les relations (4) et (13) ne représentent que deux expressions différentes pour une seule et méme quantite. - SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 2 Nous pouvons par conséquent écrire dor dus : y^e DOUÉ E rol qs =" fo dieci Ni Il s’ensuit de là que 7/e constitue une moyenne des valeurs y,/@, correspondant aux différentes couches partielles /,. A l’aide des équations (6) et des valeurs obtenues pour les constantes de ces équations, on peut calculer quelle est la grandeur du frottement dans une surface horizontale queleonque placée dans le courant d'air horizontal dont nous avons parlé ci-dessus. En effet, d’après la définition de 7, les composantes du frottement, dans une surface horizontale de 1 métre carré, sont | du t dv Je Ne et, d'aprés (6), nous trouvons que du , = X po cw mi sin (me + y) + Bc e* [cos (DEC) = sink (Geet cz) | x dv , dg mi cos (ma t y) — Bee“ [ cos (OF cz) + sin (6 7 cz) | , A l’aide des quantités m, 7, w,, ete., données dans le tab. 14, jai calculé ce frottement pour le niveau du Bureau central (2 = 0) et pour celui de la Tour Eiffel (z = 286). Ces valeurs ainsi calculées se retrouvent dans les tab. 17 et 18, où elles ont été, de plus, com- binées avec les valeurs moyennes de la vitesse et de la direction du vent aux mémes niveaux. Tab. 17. Frottement exercé par le vent sur l'unité de surface au niveau du Bureau central. Vitesse Frotte- Angle que fait du vent ment f vers la droite y if fIV de V Hiver H 2 06 0.33 0.16 +995 B 9.62 0.48 0.19 —D.2 H + B 2.34 0.40 0.17 —0.2 Été H 1.88 0.25 0.13 +3.1 B 932 0.33 0.14 — 1.4 H+B 9.09 0.29 0.14 +0.6 Hiver H 1.98 0.29 0.15 3.3 + Été B 9.51 0.41 0.16 —4.1 H +B 9.22 0.35 0.16 —0.6 28 F. ÅKERBLOM, Tab. 18. Frottement exercé par le vent sur l'unité de surface aw niveau dw sommet de la Tour Eiffel. Vitesse Frotte- Angle que fait du vent ment f vers la droite 7 Ji SIV de V Hiver H 10.21 0.13 0.013 339.5 B 12.65 0.21 0.017 96.4 lal SE 18 11.35 0.17 0.015 30.2 Été H 6.19 0.15 0.024 35.2 B 8.26 0.17 0.021 290 H + B 7.16 0.15 0.022 32.0 Hiver H 8.03 0.14 0.018 34.6 + Eté B 10.56 0.20 0.018 97.0 H+B 9.27 0.16 0.018 30.7 Les formules à l’aide desquelles nous avons calculé le frotte- ment, exigent que le rapport 7/g soit constant dans l'intervalle d'altitude en question. Étant donné toutefois que le frottement interne atmos- phérique diminue vraisemblablement au fur et à mesure que la distance du sol augmente, il se peut que les valeurs f désignant le frottement au niveau du Bureau central soient relativement trop petites, tandis que les valeurs calculées pour le niveau de la Tour Eiffel risquent d'être trop grandes. Cela étant, il n'en ressort que plus clairement des tab. 17 et 18 combien vite le frottement diminue avec la hauteur. Le frottement indique pour le niveau du Bureau central peut ètre regardé comme une valeur approximative de la force qu'oppose, par metre carré, la surface terrestre au mouvement de l’atmosphere aux abords du Bureau central. Le tab. 17 fait voir que la direction du frottement, au niveau du Bureau central, qui est le niveau des toits des maisons, coincide à peu de chose pres avec la direction du vent. Il n'en est pas de méme au niveau de la Tour Eiffel, comme il s'ensuit du tab. 18. Là, au contraire, la direction calculée de f fait, par rapport a la direc- tion moyenne du vent, un angle de 30? environ vers la droite. Le frottement au niveau de la Tour Eiffel et la valeur inverse du frottement au niveau du Bureau central nous fournissent ensemble l'influence totale du frottement exterieur auquel est exposee la couche d'air entre ces deux niveaux. SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L ATMOSPHERE. 29 Si, par contre, on désire connaitre la résultante des forces de frottement agissant sur un élément de volume quelconque dans la couche d'air en question, on peut, à l'aide des équations (2), y arriver directement. Les membres gauches de ces équations expriment en effet les composantes des forces de frottement agissant sur l'unité de vo- lume, et, par conséquent, on peut, conformément aux membres droits des équations (2) écrire ces composantes of, et o F, sous la forme suivante QJ, = —22o0--uG sin mz, of, — 2 how — uG cos me A laide de ces expressions, j'ai calculé les quantités F, et F,, ainsi que leur résultante F par rapport à sa grandeur et à sa direction, aussi bien pour le niveau du Bureau central que pour celui de la Tour Eiffel. On trouvera au tab. 19 ces valeurs de F calculées pour les différentes zones barométriques et comparées à la vitesse V et à la direction du vent aux mêmes niveaux, les valeurs de F et de V étant désignées par les indices 0 ou 1, suivant qu'elles se rapportent au niveau du Bureau central ou à celui de la Tour Eiffel. Dans les expressions de F,, et de F,, toutes les quantités ne sont que des résul- tats d'observations directes. Les valeurs de F, contenues dans le tab. 19, ne reposent par conséquent que sur cette supposition que les moyennes des quantités observées dont nous nous sommes servi en faisant notre calcul, correspondent réellement à de tels courants d'air stationnaires auxquelles s'appliquent les équations (2), tandis qu'elles sont indépendantes des suppositions faites au sujet de l'intégration de ces equations (2). Quant aux expressions qui se rapportent à À, on y trouvera, outre les résultats de ces observations, les quantités G/g et m dont la quantité G/g a été déterminé par la supposition qu'elle soit constante dans toute la couche d'air en question. Les valeurs de m figurant au tab. 15 ont été déterminées en combinant les résultats obtenus directement à l’aide des observations avec les intégrales (6). Quant aux erreurs possibles par rapport aux quantités G/o et m, elles ne peuvent influer beaucoup sur les valeurs calculées 7. Il ressort du tab. 19 que la résultante du frottement diminue tres vite avec la hauteur. La direction de la résultante du frottement n'est pas absolument contraire à la direction du vent. Elle s’ecarte davantage de cette dernière direction à un niveau inférieur (Bureau central) qu'à un niveau supérieur (Tour Eiffel). La résultante du frottement ainsi caleulée, de méme que ses relations avec la vitesse du vent, different du résultat qu'on trouve en 30 F. ÅKERBLOM, Tab. 19. Accélération du frottement interne atmosphérique et som rapport avec le vent. Accélération Vitesse du vent Angle du frotte- : t Fi, F, = Bureau Tour Bureau Tour Ur E ment avee le vent central Eiffel central Eiffel Vr 1 (vers la droite de T, F, Vo V, celui-ci). Bureau "Tour central Eiffel Hiver H 0.00110 0.00045 2.06 10.21 0.00054 0.000044 138° 169° B 145 66 962 12.65 55 5 1280 188 H+B 128 56 9.34 11.35 55 49 134 167 Été 'H 077 40. 1.88 6-19 41 65 130 159 B 097 48 9.33 8 26 42 59 131 158 H + 1B 086 43 2.09 7.16 41 60 131 156 Hiver H 094 43 1.98 8.03 47 53 135 161 JOIE 122 58 2.51 10,56 49 55 131 164 H+B 108 48 992 9.27 48 54 133 163 supposant que la résultante du frottement qui agit sur un élément de volume soit dirigée en sens absolument contraire au vent et qu'elle soit proportionnelle à la vitesse du vent. Si nous considérons, dans ees conditions un courant d'air horizontal, rectiligne et stationnaire, se mouvant sous linfluence d'un gradient constant, et déviant vers la droite de celui-ci un angle «, nous aurons la relation k — 24 cot a, en posant l’accelération correspondant a la résultante du frottement = kV, V étant la vitesse du vent!. En considérant les valeurs moyennes de l'angle que fait le vent avee le gradient au Bureau central, valeurs qui se retrouvent au tab. 7 sous la rubrique Moy, comme représentant des deviations « de tels courants stationnaires, j'ai calculé, à l'aide de la relation citée ci-dessus, les valeurs 5 correspondantes. Les valeurs / ainsi obtenues sont con- signées au tab. 20. Tab. 20. Coefficient de frottement k = 24 cot a d'aprés les observations faites au Bureau central. Hiver Été Hiv. + Eté H 0.000094 0.000069 0.000083 B 77 71 74 HETE: 84 71 da ! Gurpgere et Moms. Etudes sur les mouvements de l'atmosphère. P. I. Christiania SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L ATMOSPHERE. 31 Ces valeurs de k correspondent exactement aux mêmes groupes de jours et elles dépendent des mémes observations que les valeurs de F, et de V, qui se retrouvent au tab. 19. Par conséquent les valeurs & correspondent exactement aux rapports F/V,. Toutefois, comme le montrent les tab. 19 et 20, & est bien plus petit que F,/V,. Le fait que ces quantités ne sont pas égales tient à ce que, ainsi que nous l'avons dit ci-dessus, la résultante des forces de frottement n'est pas absolument contraire à la direction du vent — ce que, par contre, nous avons admis en déduisant l'expression de A. Si, dans les expressions ci-dessus citées pour PF, et F,, on in- troduit les valeurs de u et de v d’après l'équation (6), on verra que lim ef — 4G sin y. Pour les grandes valeurs de z, la résultante des forces des frottement oF tend à prendre une direction directement opposée a celle du vent, et comme nous avons vu que G10 = const. et que lim oe = 0 il s'ensuit que lim G = 0. lim of =0 Ces conclusions relatives à l’action qu'exeree le frottement à de grandes hauteurs, s'ensuivent de la condition que nous avons in- troduite dans l'équation (3), à savoir que A = 0. 3. Variation diurne de l'angle que fait le vent avec le gradient à la Tour Eiffel et au Parc St-Maur. D'après la théorie d’Espy-Köppen, la variation diurne, à la sur- faee terrestre, de la vitesse du vent dépend surtout de ce fait que la vitesse du vent augmente en général avec la hauteur, et que la eireulation verticale de l'air est plus intense pendant la partie la plus chaude du jour. Il s'ensuit de là que la vitesse plus grande du vent qu'on eonstate pour les couches d'air supérieures, influent davantage, pendant cette partie du jour, sur la vitesse du vent à proximité de la surface terrestre, que pendant la partie du jour oü la température est 32 F. AKERBLOM, moins élevée. Cependant, il est évident que, ainsi que l'a montré M. Srruxc!, l'influence exercée par les couches d'air supérieures sur celles qui se trouvent plus bas, ne se borne pas à la vitesse du vent, et qu'elle en détermine aussi la direction, dés que la direction du vent varie à des hauteurs différentes. Dans ce qui precede, nous avons montré que l'angle du vent avec le gradient (à 7 h. mat.) est sen- siblement plus grand au sommet de la Tour Eiffel qu'au Bureau central et qu'au Pare St-Maur. On peut done supposer que l'angle du vent avee le gradient, à proximité de la surface terrestre, atteint son maxi- mum aux heures ou la circulation verticale, et, par suite, l'influence qu’exercent les unes sur les autres les différentes couches de l’atmos- phére, se font le plus sentir. L'angle du vent avec le gradient doit par conséquent montrer une variation diurne. La circulation verticale causée par le réchauffage quotidien de l'air qui se trouve à proximité de la surface terrestre, doit nécessairement se faire sentir jusqu'à une certaine hauteur de l’atmosphere, et deter- miner en méme temps, dans cette partie de l'atmosphere, une variation diurne du vent, bien que la vitesse et la direction du vent doivent présenter, dans les couches supérieures de cette zone, une marche opposée à celle des courants d'air à proximite de la surface terrestre. Je tàcherai de montrer, à l'aide des observations du vent faites à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur, la périodicité de ces déviations du vent par rapport au gradient. A cet effet, j'ai utilisé, sur le nombre de jours étudiés ci-dessus (cf. p. 3), les jours (comptés à partir de 7 h. mat. jusquà 7 h. mat.) ou la direction du gradient à changé, pen- dant le jour, moins que 35°. J'ai réparti ces jours en divers groupes, en suivant les mé- mes principes qui m'ont guidé dans le choix des groupes de jours traités ci-dessus, obtenant de la sorte, pour chacune des S directions différentes du gradient, 9 groupes de jours. J'ai pris pour direction du gradient, au cours de cette opération, la bissectrice de l'angle que forment entre elles les diverses directions du gradient au commence- ment et à la fin du jour dont il s'agit. Le tableau ci-aprés montre le nombre de jours compris dans chacun de ces groupes. ! A. Sprung. Lehrbuch der Meteorologie. Hamburg 1885. p. 345. SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHÈRE. 33 Tab. 21. Nombre de jours dans chaque groupe. Direction du gradient vers N NW W SW S SE E NE Sme Hiver H 69 30 8 14 99 7 4 13 167 B 62 67 16 11 11 3 2 12 184 B+H 131 97 24 95 33 10 6 25 351 Eté H 34 4 0 4 31 32 15 37 157 B 80 45 5 1 11 19 3 12 169 H+B 114 49 D 5 42 44 18 49 326 Hiver H 103 34 8 18 42 39 19 50 924. et B 149 112 91 19 99 15 D 24 358 Eté H+B 245 146 29 30 75 54 24 74 677 Jai calculé, pour chaque groupe particulier, les valeurs moyennes de la grandeur et de la direction du gradient, et cela tant pour le commencement que pour la fin du jour, qui, ici, se prend de 7 h. mat. à 7 h. mat. Jai calculé également des valeurs moyennes, par rapport à la grandeur et à la direction des vents observés au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel, et cela tant pour ces heures (7 h. mat. que pour toutes les trois heures intermédiaires: 9 h., 12 h., 15 h., ete. "Toutefois, en ce qui concerne le Pare St-Maur, je n'ai pu ealeuler directement la vitesse et la direction moyennes du vent pour 3 h. mat., parce que les «Annales du Bureau central» ne contien- nent pas d'observations quant à cette heure. Par contre, j'ai calculé des valeurs moyennes pour 1 h. et 4 h. mat; ensuite, à l'aide d'une interpolation linéaire, j'ai extrait de ces valeurs moyennes des valeurs applicables à 3 h. mat. — Toutes ces valeurs moyennes ont été, eomme précédemment, caleulées de telle facon, que leurs composantes forment les moyennes arithmétiques des composantes des gradients ou des vents particuliers. Le Tab. 22 donne, pour chaque direction du gradient, celles des valeurs horaires ainsi obtenues qui rentrent dans le groupe Hiver + Été H + B, c'est-à-dire le groupe formé par tous les jours où la direction du gradient a ete la méme. Sous la rubrique «angle du vent avec le gradient», ce tableau donne, en outre, les angles que forme, au Parc St-Maur et à la Tour Eiffel, la direction du vent avec celle du gradient à la surface terrestre, telle que celle-ci a été déterminée, pour 7 h. mat., par les mesures faites sur les cartes synoptiques, et, pour les autres heures du jour, par une interpolation linéaire. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. II. N. 2. Imp. '3/2 1908. ox 34 F. AKERBLOM, Tab. 22. Direction et vitesse du vent pour les gradients différents Valeurs horaires. Heures Gradient Vent Angle du vent Diffé- Vitesse Direction avec le gradient rence Parc Tour Pare Tour Parc Tour St-Maur Eiffel St-Maur Eiffel St-Maur Eiffel Gradient vers N 7 1.60 N 329 W 1.47 10.44 S35°5W W23%7S 3994 7099 3098 9 29.5 1.67 9.97 >» 40.7 >» » 95.3» 44.2 68.2 94:0 12 Bayi 1.84 9.90 W44.95 » 91.0 » DST ON 93.9 15 ; 9.6 1.70 9.87 » 94.8 » » 19.0» 57.8 73.6 15.8 18 ; 9.9 1.25 1022 NOTES > Ibs RO — 747 19.7 9t i 1.7 BO NO » 41.7 » » 16.2» 50.0 75.5 95.5 IA i1.3 1.44 10.81 » 441» eure ee RO 1 oi 1.46 S 40.7W » 41.8 3 i 0.8 BI MOE sass s » IOs 2:0: 2 NÖD 36.7 4 20.7 1.38 » 38.8 » DOR 6 i 0.4 1.36 10.60 » 39.0 » » 16.3» 39.4 74.1 34.7 7 1.58 0.2 1.43 re sible» desi ls. BG} S». Moy. [798 18559 IN| 970 WY es lO SRI wy WESS A Wis 34 | jour 1.52 10.37 WAAIS XOU S Aue aum GAL Gradient vers NW Ta 1.54. N 40.0 W 1.46 10.79 S4°2W S94°6W 4492 6496 39094 9 1 39.8 iad i108 11.0 93.9 OMS (Ga 120 12 i 39.4 1.94 10.84 13.3 97.9 SQ (eu i4 15 i 39.0 Lr 0) 18.0 2/7. HO G69 9.9 18 4 38.7 1AS 1120 18.9 ON HIG T 138 91 i 38.3 1.30 1B 16.1 33.0 54.4 71.8 17.4 94. 431.9 1,68 1209 (NET 33.0 BA 70 15.3 1 131.8 1.60 16.9 54.7 3 431.6 ale 11499 184 395 HO — T — 9.0 A i 31.4 1.50 122 49.6 6 2 91.9 iX 11676 10.2 30.2 47.4 67.4 90.0 7 1.61 Dol i495. 1111.70 8.9 99.9 46.0 67.0 21.0 Moy NE SY IN SSH dus» ea S MR SAW 452 GO 905 ; | jour 1.60 11.41 S148W 30.3 53.32 68.8 15.5 Gradient. vers W ze 1.19 wi 1 gs7 0737 10.07 SA39E S277 SV OMEGA ICE 9 i 1.6 OR HON 40.4 27.4 HN Che 130 12 i 1.3 1121 8.02 95.6 90.9 65.7 70.4 4.7 15 i 0.9 ISS 7.29 40.5 30.2 50.4 60.7 10.3 18 i 0.5 0.96 9.67 E 42.78 31.4 139 FD 15.9 21 40.2 0.96 10.46 41.7 98.0 u (F5 94 iW0.2N 0.90 11.36 36.2 96.6 36:0. 63.22 9 952 1 i 0.3 0.98 S 44.4 E 45.3 3 20.5 11.08 10.83 7243.0 90.7 46.5 68.8 29.3 4 i 0.6 1.05 49.3 47.1 6 i 0.9 jl) NOV 19] AEBS) 91.4 4929 67.7 95.5 7 1.30 = lO 1.06 10.66 S499E 20.6 46.1 68.4 29.3 Moy (72 1.24 WO4S 0.89 10.31 S433E S240E 47.1 56.4 9.3 Y: jour 104 992 497 958 477 646 16.9 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ ATMOSPHERE. 35 Tab. 22. Suite. Heures Gradient Vent Angle du vent Diffé- Vitesse Direction avec le gradient rence Pare Tour Parc Tour Pare Tour St-Maur Wiffel St-Maur Eiffel St-Maur Eiffel Gradient vers SW 72 1.00 S 3709 W 1.01 9.19 E99°1N E 2098 9390 5590 320 9 138.1 1.09 7.02 96.1 BON 25:8) 51.60 7958 12 ' 438.5 1.26 6.13 91.4 IB HOS 30518 53:49 99319 15 138.9 1.36 6.24 91.5 E 1.9N 996 - 49.2 19:6 18 439.2 1.01 7.48 26.8 lj (aS Beha Bg TA 91 i 39.6 0.85 9.05 31.4 1.6 19.0 58.0 39.0 94 i 39.9 0.84 8.10 Boul 14.7 16.4 64.8 48.4 1 i 40.0 0.97 41.3 8.7 3 i 40.2 i 0.88 6.67 839.9 14.0 O9 — (Dae FR 4 i 40.4 0.83 39:2 | 104 6- i 40.6 0.91 6.04 36.9 IBI 12:5: 632199955016 | 1.00 40.7 0.91 7.09 98.7 11.9 90.6 61.9 40.6 Moy. (28 1.027 285393 W 0:96 8.12 E28.9.N Bas Sis) Bl ERU | jour 1.02 7.04 98.7 6.4 a) Ba Shel Gradient vers S 2 ij Sa da» — 7H NE, EN 8845 Biss 9 9 10.6 1.41 6.86 49.1 35.2 Apu MENT 12 i0.8 1.87 7.00 43.4 36.8 44.92 54.0 9.8 15 71.1 1499 —— 790 49.1 43.6 43.2 47.5 4.3 18 i1.4 1.56 8.66 36.2 49.1 Suida AS. fion Vil 41.7 1.48 10.62 32.4 99/1 aud — ES — eu 94. 719. 1.43 10.32 39.1 eid 34.0 (60.0 96.0 1 i9.0 1.42 33.9 35.9 3 OO ASS 9.42 139.2 30.0 Suit (um — US 4 9.8 ill 31.4 33.7 6 49.5 1.37 8.41 30.3 98.9 39.8 63.6 30.8 7 1.08 9.6 1.44 8.13 Sx 99.2 u (CRC MOSS Moy IE 1.10 S1.5E 1.44 TO IN SEA BIO SIN SN Sole 2099915 © | jour 1.54 — 8.57 36.9 35.8 ae Ba dS Gradient vers SE s T5 1.08 SA4093E 1.46 7.58 N12 OR N 16%6R 5293" 56979 49.6 9 i 40.3 1.56 7.03 15.9 Wes 56:9 5726 1.4 12 i 40.3 1.82 7.41 16.8 15.1 Bylo ek e len 15 i 40.2 1.95 8.26 16.4 föra HHO Heh = sbi 18 i 40.2 1.87 9.37 14.8 16.8 5340) — 157/40) 9.0 91 i 40.2 1.44 11.44 15.4 19.9 25:65 26051 4.5 94 i 40.2 (MORE 13.9 DO] 54:1 62:9 8.8 1 à 40.2 1512. 14.5 54.7 3 940.1. 21.54 9.57 i 14.8 94.2 54.9 64.3 9.4 4 i 40.1 1.45 15.0 aoe 6 i 40.1 (CES SE? 15.2 99.8 Hoe G20) 7.6 7l 1.05 40.1 1.51 6.98 13.4 19.4 RR OI 6.0 Moy | 72 1.08 S40.2E 1.48 DE INA IN SOE: 59:9 58.2 5-8] | jour 1.70 8.77 15.4 19.3 31345. 3953) 3.9 36 F. ÅKERBLOM, lab. 22. Suite. Heures Gradient Vent Angle du vent Diffé- Vitesse Direction avec le gradient rence Parc Tour Parc Tour Pare Tour St-Maur Eiffel St-Maur Eiffel St-Maur Eiffel Gradient vers E HE 0.92 EQO94S 0.84 6.97 N14°1W N14 W 759,5. 789.9 99m 9 i 0.5 TT 6.16 15.2 19.2 1433) 103 RN 19 i 0.6 1.38 7.18 15:9 99.9 1B) ees» = 74! 15 40.7 1.66 8.17 10.4 2L 13-9) eid — itla) 18 i 0.8 1.64 9.40 19.3 11.6 189 WE 0.7 2] i 0.9 (GST OSTIO 19.6 8.4 16.5 80:7 4:9 94. i 1.0 1:25 9.41 20.6 11.1 68.4 77.9 Or I 41.1 1.34 18.8 70.1 3 JN S i 1.07 9.13 i 14.2 220 74.7 81.3 6.6 4 i 1.2 0.94 11.9 76.9 6 41.2 1.10 8.09 6.4 3.8 89.4 85.0 9.6 7 0.93 il. 1.01 7188) 15.5 0.5 13207882 15.0 Mov IE OOP ROOMS 0:93 7.15 N149W NS SNA ON 53% 91 ^ [jour 1.84 8.40 13.4 19.5 Nå TR 0.9 Gradient vers NE 7 128) NAIL 121 937 win W 21°.2 N 6096 S0%1 19%5 9 i 31.3 ilc gll 8.68 in a 4 60.1 80.1 20.0 13 al. 1.50 8.28 13.5 23) Il 71.8 81.4 9.6 15 al 1.44 8.57 14.7 25152 726 Bli 8.5 15 FES 1.29 Om] 93.1 98.2 80.6 85.7 el 91 39.9 1.00 10.46 14.1 26.8 719 83.9 11827 94 i 33.4 1.12 10.44 3.3 27.6 59.9 84.2 94.3 1 i 33.5 1.10 1.3 57.8 3 433.8 720.95 10:20 2W6.5S8 21.3 4977. 83:5 33.8 4. i 33.9 0.88 10.4 45.7 6 i 34.2 0.92 919 BAU 99.8 59.1 85.6 3819) 1 1.14 34.3 1.05 8.20 WS8.ON 28.2 63.7 83.9 90.2 Mo 7 1.22 IN| BGI; HG 8.77 WA6N W2945N 69:0 81.9 19.9 ‘ | jour 1.16 9.39 8.7 26.1 66.1 83.5 17.4 Ce tableau donne enfin, pour chaque direction du gradient, les moyennes des valeurs obtenues pour les deux heures: 7 h. mat., comme aussi les valeurs moyennes par jour, calculées a l'aide des valeurs données par ce tableau pour toutes les trois heures du jour, suus Ing, 14 Ino Ge. En déterminant, au moyen d'une interpolation, la direction du gradient, nous sommes parti de cette hypothese que, si l'on s'en te- nait aux indications des cartes synoptiques dressées pour les heures différentes, la direction du gradient ne présenterait pas de variations diurnes appréciables. On pourrait supposer, il est vrai, que, gràce à certaines influences locales, la variation diurne du baromètre, observée à des stations différentes, présentat de legeres différences, quand bien méme ces stations seraient relativement proches les unes des autres; SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHERE. 31 il résulterait de là que le gradient, déterminé d’après la hauteur baro- métrique de quelques stations isolées, pourrait étre sujet à une cer- taine variation diurne. Toutefois, en dressant les cartes synoptiques, on élimine en général sans doute ces petites différences locales. C'est là un avantage, parce que le gradient ainsi déterminé à laide de ces eartes doit correspondre plus exactement à la direction et à la vitesse moyennes du vent aux environs de Paris. Ce n'est guere qu'au eas que la marche diurne du baromètre se montrat, d'une facon réguliere, tres différente d'un cóté à l'autre de Paris — ce qui n'est pas probable — que le gradient déterminé à l'aide des cartes synoptiques pourrait présenter des variations diurnes appréciables. A lappui de cette supposition, savoir qu'il n'y a pas en general de pareilles variations diurnes du gradient, nous pouvons allé- guer les recherches de M. Sprune!. Ce savant a comparé les hau- teurs barométriques de 3 stations différentes, situées à l’intérieur de l'Allemagne, avec celles de 6 autres stations situées soit sur les côtes de la Baltique et de la mer du Nord, soit, plus au Nord, dans les iles danoises, en ne comptant que les jours ou le gradient était dirigé vers le sud. M. Sprune trouva, i| est vrai, que quelques-unes des differences existant entre les hauteurs barométriques de ces stations, étaient sujettes à varier entre 8 h. et 14 h., mais qu'en moyenne le gradient restait invariable dans toute cette zone, d'ou il semble ressortir que le gradient ne présente pas de variations diurnes. D'autre part, M. Wryocrapow? vient de publier les résultats aux- quels il est arrivé en déterminant le gradient à l'aide des observations barométriques faites pendant le cours d'une de ces dernières années à Reval, Pernau et Jurjew. De ces calculs, qui comprennent trois heures différentes par Dur som Te ns taking Gr Zan ressort que le gradient atteint en moyenne, dans ces parages, son maximum a 14 h. Toutefois, les moyennes des différents mois montrent que le gradient a présenté, pendant cinq des mois que comprend l'année en question, des valeurs moyennes plus grandes à 7 h. ou à 21 h., ce qui tendrait à prouver que cette périodicité n'est toujours pas constatée d'une facon absolument certaine. A part cela, les résultats de M. WrNoGRADOW ! A. Sprune. Studien über den Wind und seine Beziehungen zum Luftdruck. ll Em- pirische Untersuchungen, etc, p. 14. Aus d. Archiv der deutschen Seewarte. Jahrgang ll, Hamburg 1879. ? B. Srenewsky. Sammlung von Arbeiten, ausgeführt von Studenten am Meteor. Observatorium zu Jurjew (Dorpat) T. I, 1906, p. 9. 38 F. AKERBLOM, font voir que, ainsi que lavait déjà montré M. Sprung, le gradient, déterminé à l’aide des observations barometriques de quelques stations isolées, peut fort bien présenter des variations diurnes. Toutefois, d'aprés ee qui précede, cela ne prouve pas que ces variations doivent être considérées comme étant un phénomène general. Le tab. 22 fait voir que la grandeur et la direction du gradient, aussi bien que celles du vent, sont différentes à 7 h. (fin du jour) et à 7 h. (commencement du jour). Ce fait tient soit à ce que les groupes du tab. 22 eomprennent un trop petit nombre de jours, soit à ce que l'état de mouvement de l'air relevé pour une direction déterminée du gradient ne représente pas méme en moyenne un état stationnaire, mais plutót une étape de transition vers un état montrant une autre direction du gradient et un autre état de mouvement, étape pendant laquelle le gradient et le vent varient continuellement. A part cette circonstance, tous les groupes du tab. 22 présen- tent une variation diurne en ee qui concerne la vitesse du vent. Au Pare St-Maur, la vitesse du vent atteint son maximum au milieu du jour, pour déeroitre ensuite de facon à présenter un minimum pendant la nuit. A la Tour Eiffel, c'est l'inverse qui se produit. La totalité des groupes du tab. 22 présente, en outre, une variation diurne trés mar- quée en ce qui concerne l'angle du vent avec le gradient. De méme, tous les groupes qui, faute de place, ne figurent pas au tab. 22, soit les groupes que l'on obtient en répartissant d’après les saisons et la pression de atmosphere les jours montrant la méme direction du gra- dient, suivent une marche analogue par rapport à l'angle du vent avec le gradient. La déviation «, de méme que la vitesse du vent, à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur, suivent une marche opposée. Ainsi, à la Tour Eiffel, l'angle « atteint son maximum pendant la nuit et son mi- nimum pendant le jour. Au Pare St-Maur, c'est l'inverse que nous constatons. Par suite de cette circonstance, la variation diurne sera tres marquée dans la différence que présentent entre elles ces dévia- tions, ou, ce qui revient au méme, dans langle que forment entre elles la direction du vent à la Tour Eiffel et celle relevée au Pare St-Maur. L'angle du vent avec le gradient varie, dans l’espace de 24 heures, aussi bien à la Tour Eiffel qu'au Pare St-Maur, et cela, en thése générale, d'une facon analogue, quelle que soit la direction du gradient. La variation diurne que présente la direction du vent par rapport aux quatre points cardinaux, changera, par conséquent, du SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHEÉRE. 39 tout au tout suivant les différentes directions du gradient. Aussi ne concordera-t-elle généralement pas, pour une direction du gradient arbitrairemeut choisie, avec la variation diurne que presente la direc- tion du vent telle que cette variation a été déduite par M. Ancor pour la Tour Eiffel et le Bureau central'. La vitesse du vent, ainsi que l'angle qu'il forme avec le gra- dient, sont d'aprés le tab. 22 sensiblement différents suivant les diffé- rentes directions du gradient, et cela aussi bien à la Tour Eiffel qu'au Pare St-Maur. Les valeurs moyennes pour 7 h. données au tab. 22 s’accordent assez bien avec les valeurs qu'on trouvera en se reportant aux tab. 4. 6, 7 et 9. Cet accord est surtout satisfaisant en ce qui concerne celles d'entre les directions du gradient qui, d’après le tab. 21, sont représentées par un nombre de jours relativement grand. Les valeurs relatives aux autres heures du jour — valeurs qui figurent au tab. 22 — varient, ainsi que les valeurs moyennes relevées pour chaque jour, suivant la direction du gradient, à peu pres de la méme facon que les valeurs qui se rapportent à 7 h. Afin de donner un apercu de la marche diurne et de sa varia- tion suivant l'état de pression de l’atmosphere aux différentes époques de l'année, j'ai essayé d'éliminer autant que possible les différences ré- sultant de l'influence inégale qu'exercent à ce point de vue les diffe- rentes directions du gradient. A l’aide des valeurs V, et «, obtenues pour les différentes directions du gradient et indiquant la vitesse du vent, ainsi que langle du vent avec le gradient, j'ai calculé des va- leurs moyennes V et « d'apres les formules 8 8 SS) Wes SUG, Zn; V; cos o; 7 i=1 i=1 tg = m, V | 3 Zn, V; eos o; cos a En, i121 va! ou », marque le nombre des observations à l'aide desquelles nous avons calculé les valeurs moyennes particulières V, et a,. Les indi- ces i = 1, 2...8 indiquent les huit aires de vent principales. Quant aux valeurs ainsi caleulées V et «, celles qui se rapportent à 7 h. (commencement du jour) different encore un peu de celles qui se rapportent à 7 h. (fin du jour). Pour ce qui est de la vitesse du vent, cette difference atteint au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel au maxi- 1 A, Ancor. Ann. du Bureau central. Année 1897. 1. c. 40 F. AKERBLOM, mum 0.05 et 0.83; quant à la direction du vent, elle atteint au maxi- mum 20.3 et 59.0 respectivement. Afin de dépouiller autant que pos- sible les valeurs calculées V et « de toute variation autre que celle due à la périodicité diurne, j'ai annulé la différence que présentent entre elles, au commencement et à la fin du jour (7 h.), les compo- santes V cosa et V sine, en appliquant aux valeurs de ces compo- santes pour les différentes heures des corrections déduites, par inter- polation, de la différence à annuler. C'est à l'aide des composantes corrigees de la sorte que j'ai calculé les valeurs figurant aux tab. 23 —96. En calculant les valeurs moyennes pour chaque zone barométrique données sous la rubrique Moy., j'ai utilisé celles de ces composantes qui se rapportent à toutes les trois heures, soit 9 h., 12 h., 15 h., ete. Les valeurs du tab. 27, excepté celles données sous la rubrique Amplitude, lesquelles sont déduites des autres valeurs du méme tableau, indiquent les différences que présentent entre elles les valeurs correspondantes des tab. 25 et 20. Tab: 23. Variation diurne de la vitesse du vent au Parc St-Maur (Echelle 0—9). 7h gh 12h 15h 18h 21h 24h jh 3h 4h 6h 7h Moy. Hiver H 1.35 i133 dius ide dem. 5X9 148 4v dist} de JA 1.88 138 B ie deu 909 1.98 1:76 176 i9 166 $189 17% 172 178 1499 HA dus dise i5 e. fx. 1.68 92 1Gl 214959 52 165 199 1491 Été H 1.08 10221 1.66 Be (0:99 159 1 20.94 0.86 0.96 1.03 1.20 B 129 1467 185 171 127 007 1997 Aib) oye] MAPS — 11.912 tt D 018 A. TO xL O98 1.08 Lil 09 0:97 106 1,19 1,26 Hiver + Été H (nc) TIA 152 149 1.90 12 LIF 109 2016 109 Wis 119 1.99 B 195191:69991*9691:82291:52 29173 7991945 AD AA IA Il ÖL iLL Ben 1.838 149 17S 1.67 149 125 0.87 199 Gio 127 195. i199 1.24 Tab. 24. Variation diurne de la vitesse du vent à la Tour Eiffel (metres par sec.) van 9h 19h 15h 18h 91h 94h 3h Gh 7h Moy. Hiver SOV MORE 1 101 10:52 NOT 1063107 0 NON SEMI TO N SON EN O0 12157 O22 a We) iss 1495) ifle diy Wil H Iya > 10.38 S08 B NGO 12,72 ge ii eB Lil i90. - 9.20. 10,22 Été H OP TO WE COG | Sly 5:0 TI GEO, 71:88 B Thy IE Ge ar, OS OS NOOB HI BOO 97479 8.96 Pee Ii (GM HON HAT MS 9 Gk O99 pS 739. B28 Hiver + Été H 273 GB 780 769 Sel €99 Del O87 QA 87s 880 B 10:972 1016 10.012 10.252 21067. 11.61. 112642 Wwe TOS ON TO Bed M x 2 Qu eor 90) G79 1O82 10,76 1072 9.09 Gol 9 SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 41 Tab. 25. Variation diurne de l'angle que fait le vent avec le gradient au Parc St-Maur. 7h 9h 12h 15h 18h 21h 24h jh 3h 4h 6h 7h 3 Hiver H SM DID OMG BIO ATS re OS OMS SU STA 910: 0 MOT B 40:0 46.6 49.7 530 59.5 59.2 55.3 54:0 751.1 49.7 49:0 46.6 H+B 49.9 43.8 501 52.9 504 486 41.1 47.8 246.1 45.2 441 42.9 Eté. 50.6 56.7 58.4 59.4 63.3 59.3 50.6 .44.7 72429. 41.2 442 50.6 H B 45.6 53.3 52.9 62.0 60.8 523 466 45.1 1405 382 38.8 45.6 +B 47.7 547 551 60.7 62.1 55.3 48.5 45.0 7240.9 38.9 41.2 47.7 Hiver + Eté. H 431 47.9 545 563 555 496 448 415 240.0 402 402 431 B 10:908 oleae 57-45 AO 52275227 50.97 4723) 45.5) 14513. 46.2 H+B 448 48.9 526 56.7 55.6 51.1 48.8 46.7 42443 43.1 43.1 448 Hiver Eté Hiver + Été Ampli- Ampli- Ampli- Moy. tude Moy. tude Moy. tude H 449.1 159.4 559.3 2201 499.1 169.1 B 51.2 8.7 51.9 23.8 51.6 12.1 H+B 48.2 10.1 53.3 23.2 50.5 13.6 Tab. 26. Variation diurne de Vangle que fait le vent avec le gradient å la Tour Eiffel. Ampli- 7h gh 12h 15h 18h p 24h 3h 6h 7h Moy. tude Hiver H 70%0 70%2 732.4 70°0 66°5 669:3. 6628 68°.0 699.0 70°0 689.7 7°.1 B 65.7 65.4 66.5 64.9 67.9 69.9 69.9 70.0 66.7 65.7 67.8 Hal +B 67.6 67.2 69.4 66.9 67.2 68.4 68.6 69.2 67.8 67.6 68.1 DI Eté H HO NE GG OO TA VN TT RR ND 12:02 10:5. B GEL BR (GG JAG TG TR 9 15:6 70:91 68:87 7387 13:5 $B qu Gux Gi C7 VAD AC TON NO lee) Jule xS, 9.3 Hiver + Été H 72.0 69.9 71.5 68.4 68.3 08.3 69.9 71.4 72.1 72.0 70.0 3.8 B' Gas Gas G30 IG VIA FOS HD FAS CS 2 ons) NOM 8.4 H+B GO. GS Ge Ge wn 705 TEN TOO CPs yori 4.9 Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV, Vol. II. N. 2. Imp. “/2 1908. 6 F. ÂKERBLOM, ES m No N Variation diurne de l'angle que fait le vent à la Tour Eiffel avec celui aw Parc St-Maur. Ampli- Th 9h 12h 15h 18h 21h 94h 3h 6h 7h Moy. tude Hiver H 3993 309.3 9998 1790 14990 9299 95% 8 9993 3194 39°93 9496 153 j 19, Wes We 19 Je4 Ty We 189 177. MIA - 05.8 1-2 H+B MAG ORAL ere Jut MON de eus CORR ey -NO49 10.7 Été H Oi MSS NOS 6.6 5 D0) 2919 Be B28) 24] Wee —9$7 B ORY Jo 6 i9 Moy 994 99.0 ar 492,1 9529 ILS 225 H+B Di) NRO ALO) OW JL eS OS) ML BOLI 9A. UNG 957 Hiver 4 Été H YI) OO a It IOs gms 953 BOS BO Wo 909 19 B ROG lag O45 112 15.6 201 Ly 85.0 920 006 185 138 H+B Quis) We MINE NOA 9e Om 99 IG). (6.2 La variation diurne du vent est influencée, d'aprés ce quil semble, par la variation diurne du gradient vertical de température. Le tab. 28 donne, selon M. Axcor!, la différence entre la temperature au Pare St-Maur et celle à la Tour Eiffel pour les différentes heures du jour pendant l'hiver (déc.-févr.) comme pendant l'été (juin-aoüt). Tab. 28. Différences de température: Parc St Maur — Tour Eiffel (sommet). jh oh 3h 4h 5h 6h 7h Sh 9h 10h 11h 19h Hiver —0.37 —0.46 —0.44 —0.41 —0.43 —0.47 —0.42 0.29 40.19 +0.87 «1.55 «1.94 Eté 0.48 —0.67 —0.74 —0.87 -0.77 «0.17 +1.52 +9.97 +3.24 +3.66 +3.51 +3.47 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Hiver +2.20 +2.22 +92.04 +1.67 +1.19 +0.68 +0.35 +0.0£ 0.09 —0.19 0.24 0.33 Eté +3.51 +3.33 +3.02 +9.66 +9.42 +9.06 +1.39 +0.62 +0.12 —0.25 —0.29 —0.49 On voit, par les tab. 23 et 28, que la vitesse du vent au Pare St-Maur atteint son maximum ou son minimum en méme temps environ que le eradient vertical de température; par conséquent, il est probable que cela s'applique aussi à la circulation verticale de l'air. Les tab. 23 et 24 mettent fort bien en évidence l'opposition qui régne entre la Tour Eiffel et le Pare St-Maur. Tandis que, dans la derniere de ces stations, la vitesse du vent atteint son maximum au milieu du jour, pour decroitre ensuite pendant la nuit, c'est l'inverse qui a lieu à la Tour Eiffel. Les heures indiquées au tab. 24 pour les vitesses maxima et minima du vent à la Tour Eiffel, montrent un accord satisfaisant 1 A. Ancor. Ann. du Bureau central. Année 1894 |. c. SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 43 avec les résultats auxquels est arrivé M. Ancor en déduisant la variation diurne de la vitesse du vent à la Tour Eiffel. La marche diurne que suit, au Pare St-Maur, la vitesse du vent, s'aecorde également, d'après le tab. 23, avec la marche diurne de la vitesse du vent au Bureau central, telle que la donne M. Ancor; cette vitesse, en effet, atteint dans ces deux stations son maximum au milieu du jour, tandis qu'elle est relativement faible pendant la nuit. Il y a toutefois cette différence quil se produit, au Pare St-Maur, un maximum secondaire pendant la nuit, ce qui, à en juger par les valeurs déduites par M. AxGor, n'est pas le eas pour le Bureau central. Il ne faut pas s'attendre à voir concorder, en ce qui concerne les. valeurs absolues, les valeurs du tab. 24 avec les vitesses moyennes du vent calculées par M. Ancor pour la Tour Eiffel. Les valeurs figurant au tab. 24 sont, en effet, ainsi que nous l'avons fait remarquer plus haut, caleulées pour des jours tout spécialement choisis: ainsi, nous avons éliminé les jours marqués par des gradients faibles et indécis. Ajoutons que ces valeurs ont éte calculees d'une tout autre facon que celles de M. Axcor. Le tab. 27, oü nous avons comparé entre elles les directions du vent relevées, aux différentes heures du jour, à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur, présente un intérêt tout particulier, étant donné que les valeurs qui y figurent ‘sont indépendantes des directions interpolées du gradient et, par conséquent, des erreurs qui peuvent s'y trouver. La variation diurne de la différence constatée par rapport aux directions du vent entre ces deux stations, suit aussi la variation diurne du gradient vertical de temperature. Cette différence montre un mini- mum à 15 h., heure oü le gradient vertical de température vient de montrer sa valeur maximum, et oü, par suite, la circulation verticale de l'air a probablement atteint sa valeur maximum. Cette différence présente, par contre, un maximum le matin, c. à. d. à une heure ou le gradient de température Pare St-Maur-Tour Eiffel est en moyenne fortement négatif, et oü, par conséquent, la circulation verticale de lair doit étre réduite à un minimum. L'amplitude des variations diurnes que présente cette différence est plus grande pendant l'été que pendant l'hiver. L'été, la grandeur de lamplitude tient surtout à la valeur trés considérable que montre à 3 h. la différence entre les directions du vent au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel. Cette grande différence s'explique à son tour par une inversion de température particulièrement forte, d'où résulte 44 F. AKERBLOM, un état de l’atmosphere où les différentes couches d'air sont tres stables, ce qui fait que les échanges d'air entre les différents niveaux se réduisent à un minimum. La variation diurne trés marquée que presente l'angle entre les directions du vent observées à la Tour Eiffel et au Pare St-Maur, prouve que cet autre angle « que fait le vent avec le gradient, doit subir lui aussi, au moins dans l’une des stations en question et pro- bablement dans toutes les deux, une variation diurne appreciable. D'après le tab. 25, l'angle « montre au Pare St-Maur une variation diurne trés marquee. L'angle « est plus grand pendant le jour que pendant la nuit, avec un maximum l'aprés-midi (de 15 h. à 18 h.) et un minimum le matin (de 4 h. à 7 h.). Cela s'applique aussi bien à lété — quelle que soit pendant cette période de l'année la pression atmosphérique — qu'à lhiver, à la condition que la pression atmos- phérique soit élevée. L'amplitude des variations diurnes est plus con- sidérable pendant l'été que pendant l'hiver. L'hiver, la variation diurne, par les basses pressions, est irréguliere et relativement peu importante. Les variations que présente, par rapport à sa grandeur, l'angle v, s'expliquent par les variations que subit, d’après le tab. 28, le gradient vertical de température, suivant les saisons et les diffe- rentes heures du jour. Si, pendant l'hiver, la variation diurne devient insignifiante pour les jours à basses pressions, cela tient sans doute à ce fait que, pendant ees jours, le réchauffage quotidien de l'air à proximité de la surface terrestre et, par consequent, aussi la variation diurne du gradient vertical de température, sont trés faibles. Il convient de remarquer aussi que, pendant ces jours d'hiver à basses pressions, l'atmosphère manque des conditions nécessaires pour provoquer, aux dernières heures de la nuit, ces fortes inversions de temperature que nous voyons se produire par les hautes pressions, et qui, pendant ces heures, ont pour effet de déterminer, dans l’atmosphere, des couches très stables, et, en méme temps, des valeurs plus petites de « qu'aux autres heures du jour. On voit par le tab. 25 que langle « passe, en été, par sa valeur maximum à 18 h., c. à d. à une heure où la différence de température Pare St-Maur-Tour Eiffel (sommet) va déjà en diminuant. Néanmoins, ce maximum s'explique aussi, à mon avis, par la gran- deur du gradient vertical de température et par lintensité de la cir- culation verticale de l'air qui en résulte, En effet, l'intensité de la cireulation verticale de l'air dépend non seulement de la grandeur que SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L’ATMOSPHERE. 45 montre le gradient vertical de temperature pres du sol, mais aussi de la grandeur quil montre plus haut. Il s'ensuit des températures moyennes deduites par M. Ancor! pour les différents étages de la Tour Eiffel que le gradient vertical de température atteint sa valeur maximum plus tard à des hauteurs plus élevées. Ainsi la différence moyenne entre la température observée à la plate-forme intermédiaire (197 m) del a Tour Eiffel et celle observée au sommet (302 m) atteint en été sa valeur maximum à 19 h. Le tab. 26 fait voir que, pendant l'été, l'angle « présente aussi au niveau de la Tour Eiffel une variation diurne bien caractérisée. Cette variation, qui est plus petite que celle observée au Pare St-Maur. présente par rapport à cette derniere une marche opposée. Nous eonstatons en effet qu'à la Tour Eiffel l'angle « atteint son maximum de grandeur pendant la nuit (de 24 h. à 3 h.), tandis que le minimum se produit pendant le jour (de 9 h. à 15 h.). Nous avons déjà eu l'occasion de remarquer et les tab. 23 et 24 prouvent que la vitesse du vent présente, elle aussi, une variation diurne allant en sens inverse au Pare St-Maur et à la Tour Eiffel. L'opposition qui regne ainsi entre ces deux stations, indique que la variation diurne est surtout déterminée, aux niveaux correspondants, par l’action réciproque qu'exercent les uns sur les autres ces différents niveaux, action qui est plus intense pendant le jour que pendant la nuit. Pendant l'hiver, les variations diurnes que présente à la Tour Eiffel l'angle «, sont relativement insignifiantes. 1 A. Ancor. Ann. du Bureau central météorologique de France. Année 1894. 1. c. NOVA ACTA REGIÆ SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SERSEIVESVOITEO ENIRO: ZUR KENNTNIS DER NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS VON L. A. JAGERSKIOLD MIT FÜNF TAFELN UND 19 BILDERN IM TEXT. (Der KówrGL. GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN ZU UPSALA Aw 4 Dez. 1908 MITGETEILT.) UPSALA 1909 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV. BERLING. CS" St Yo < ~ 3 TM e Cry Ro wi basi Li Y z \ 20 \ y : M Sk NE Mass Lees den von der schwedischen zoologischen Expedition nach Egyp- ten und dem Sudan heimgebrachten Nematoden befindet sich auch eine aus den Drüsenmagen vieler grósserer Wasservügel stammende »Eustrongylus>-Art. Um dieselbe sicher bestimmen und mit den bisher beschriebenen Arten vergleichen zu kónnen, habe ich alles mir be- kannte Material zusammengebracht und durchmustert. Diese Unter- suchung hat zum Teil ganz unerwartete Ergebnisse geliefert, die ich gern unabhängig von den Resultaten der Reise den Fachgenossen übergeben móchte. Ich hoffe dadurch einer weiteren Vermehrung der Verwickelung dieser Gruppe, die schon jetzt gross genug ist, so weit wie möglich, vorzubeugen. Diese Untersuchung wurde nur durch das Entgegenkommen fol- gender Herren, die mir gütigst Typusexemplare oder anderes kostbares Material zur Verfügung gestellt haben, ermöglicht: verstorbener Herr Geheimerath K. Méprus (Berlin), Direktor Prof. A. Braver (Berlin), Cus- tos D: Anton Corin (Berlin) Oberstabsarzt D:r O. v. Lmstow (Göt- tingen), Prof. G. W. Mrzzm (Greifswald), Prof. CORRADO Parona (Genua) und vor allem Herr Intendent D:r Emm EDLER v. MARENZELLER (Wien). Ich erlaube mir hier, allen diesen Herren meinen besten Dank auch öffentlich auszusprechen. Ehe ich weiter gehe, will ich hier eine tabellarische Übersicht des zu meiner Verfügung stehenden Materials geben. Ich habe in derselben die Resultate meiner Bearbeitung des Materials antizipiert und der Übersichtlichkeit wegen in eine besondere Kolonne zusam- mengeführt. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 3. Impr. 78/1 1909. 1 Tabellarische Zusammenstellung meines Museums Nummer Berlin 943 944 245 246 279 Genua (Lombardei) (Cagliari) (Cagliari) (Aus d. Mus. in Florenz) Greifswald VIII 5 A-G Qu. P. Wolgast, Gryph. Jan. Nov. Dec. VIII 5 D. Gryph. Jan. ÖREPLIN. VIII 5 E Wolgast, Nov. ÖREPLIN. VII 5 F Gryph. Aug. Vill 5 H Gryph. Nov. CREPLIN. VII 5 I Wolgast, Dec. CngEPLIN. Vill 5 K Gryph. Dee. VIII 5 L Gryph. Nov. Wirttier Bisherige Bestimmung. Nucifraga caryocatac- Hystrichis papillosus tes Mergus merganser Colymbus minor GME- LIN (= Podiceps flu- viatilis Dunst.) Anas boschas (domestica) Eustrongylus Unbekannt Podiceps cristatus Querquedula circia Querquedula circia Mergus serrator Colymbus | septentrio- nalis Colymbus septentrio- nalis Podiceps cristatus Mergus merganser Mergus merganser Mergus albellus Harelda glacialis Alca torda (Rup). Eustrongylus (NrrzscH). Bustrongylus tubifex (NrrzscH). tubif'ex tubifex (NitzscH). Hustrongylus tubifex (NitzscH). Eustrongylus tubifex (Nrrzscn). Hystrichis | elegans (v. ÖLFERS). Hystrichis | elegans (v. ÖLFERS). Hystrichis elegans (v. ÖLFERS). Strongylus tubifex Nrvzscn. Strongylus tubifex Nırzsen. Strongylus tubifex Nrrzscu. Strongylus — tubifex Nirzscu. Strongylus — tubifex Nitzscu. Strongylus — tubifex NrTZscn. Strongylus — tubifea: NITZSCH. Strongylus — tubifex NitzscH. Materiales. Meine Bestimmung. Eustrongylides pa- pillosus (Rup). Eustrongylides ele- gans (v. Orrrns). Eustrongylides ele- gans (v. Orrzns). Unbestimmbar. Eustrongylides igno- tus n. sp. Eustrongylides ele- gans (v. OLrers). Hystrichis neglectus n. sp. Hystrichis neglectus n. sp. Hystrichis NOSUS n. sp. varispi- Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides ele- gans (v. Orrers). Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides ele- gans (v. ÖLPERS.) Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Œustrongylides ele- gans (v. OLFERS). — EO tt) nt NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND VIII 5 M Gryph. Juli, ÖREPLIN. VIIE 5 N Gryph. Dec. ÖREPLIN. VIII 5 O - Gryph. Dec. ÖREPLIN. Phalacrocorax carbo Colymbus septentrio- nalis Uria troile JÄGERSKIÖLD'S Sammlung Colymbus arcticus Finnland Sudan v. Linsrow’s Samm- lung 5949 (Brasilien) 5950 (Brasilien) 5951 (Brasilien) 5952 (Brasilien) 5953 (Brasilien) 5954 (Brasilien) Phimosus Ardea goliath, Pelecu- nus rufescens, An- hinga rufa Mergus albellus Anas boschas (dome- stica) Fulica atra Mergus albellus Mergus merganser Colymbus | septentrio- nalis Podiceps cristatus Colymbus arcticus Numenius arquatus Phalacrocorax carbo Phalacrocorax maeus Dyg- Ardea cocoi Dotaurus pinnatus Herodias egretta Plotus anhinga Phimosus infuscatus infuscatus Strongylus tubifex NITZscH. Strongylus lubifer Nivzscu. Strongylus tubifex NITZSCH. Hystrichis papillosus (Rup.). Hystrichis — tubifen (NitzscH). Hystrichis | wedli v. Linstow. Hystrichis tubifex (NirzscH). Hystrichis tubifex (Nirzsc). Hystrichis tubifex (NitzscH). Hystrichis | tubifex (Nirzscu). Hystrichis | tubifex (Nırzsch). Hystrichis papillosus (Rup.). Hystrichis papillosus (Rup.). Hystrichis papillosus (Rup.). Hystrichis papillosus (Rup.). Hystrichis papillosus (Run.). Hystrichis papillosus (Run.). Hystrichis papillosus (Run.). Hystrichis acantho- cephalicus Mouin. Hystrichis | acantho- cephalicus Mou. HysTRICHIS, 9 Hustrongylides ele- gans (v. OLFERS). Bustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides ele- gans (v. Otrers). Bustrongylides tubi- fex (Nirzsch). Eustrongylides ufri- canus n. sp. Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Hystrichis tricolor Dusaroın. Hystrichis wedli v. Linstow. Filarioider Wurm. Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides tubi- fex (NirzscH). Eustrongylides ele- gans (v. ÖLFERS). Eustrongylides tubi- fex (Nirzscu). Hystrichis neglectus n. sp. Eustrongylides exci- sus n. sp. Eustrongylides exci- Sus n. sp.? Eustrongylides igno- tus n. sp. Eustrongylides igno- tus n. sp. Eustrongylides per- papillatus n. sp. Eustrongylides igno- Zus n. sp. (junge Individuen). Hystrichis acantho- cephalicus Mou. Hystrichis acantho- cephalicus Moun. 1 L. A. JAGERSKIOLD, Die Eustrongyliden scheinen überhaupt sehr selten zu sein, und noch viel seltener werden sie von den Naturwissenschaftlern ge- sammelt und präpariert. — Ich habe in Europa trotz aller Mühe nur ein Mal eines lebendiges Tieres habhaft werden kónnen. — Ich wäre daher den Herren Kollegen ausserordentlich dankbar, wenn sie alles, was sie von diesen Würmern finden können, sorgfältig präparieren und mir gütigst zur Ansicht senden wollten. Ich muss daran erinnern, dass mein Material aus alten Museum- stücken bestanden hat. Die Tiere waren teils sehr dunkel und daher schwierig zu untersuchen, teils recht eingeschrumpft und defekt. Hierzu hat natürlich die grosse Schwierigkeit, Eustrongyliden gut herauszuprä- parieren und zu konservieren, beigetragen. Daher sind auch die von mir gegebenen Beschreibungen und Abbildungen keineswegs erschöpfend. Doch glaube ich, dass sie sich als für systematische Zwecke genügend zeigen werden und als Basis einer endgültigen Revision dieser Gruppe dienen können. Nachdem ich die Tiere in Glycerinalkohol gebracht und durch allmähliges Verdunsten des Alkohols so weit wie möglich aufgehellt hatte, habe ich versucht festzustellen, wie viele Arten das reichliche Material eigentlich umfasst. Wenn wir denn von den gleich leicht zu iden- tifizierenden Hystrichis acanthocephalicus Mourn und H. wedli v. Lixsrow, ebenso wie von den Würmern, die ich selbst gesammelt habe, absehen, so habe ich schnell gefunden, dass nicht weniger als acht — neun Spezies vorlagen. Sie waren aber bis jetzt alle als Hustrongylus (bezw- Hystrichis) tubifex (Nrrzscu) oder E. papillosus (Ruponpn bezeichnet worden. So weit war die Arbeit verhältnismässig sehr leicht. — Ehe ich weiter gehe muss ich bemerken dass Glas No. 5941 der Wiener Sammlung keine Hustrongylide, sondern einen Filaria-ähnlichen Wurm enthalt. — Ich elaube am besten zu tun, wenn ich die fraglichen Arten, alte wie neue, der Reihe nach beschreibe und abbilde. Dabei werde ich natürlich diejenigen Namen verwenden, die ich nach meiner Re- vision der Synonymik als richtig ansehe. bei jeder Art werde ich die Gründe angeben, die bei der heiklen Arbeit der Identifizierung für mich bestimmend waren. Zuletzt aber werde ich aller hiehergehórigen, mir nur durch die Litteratur bekannten Arten Erwähnung tun und die Gat- tungen, wie ich sie abgrenzen will, kurz kennzeichnen, Eustrongylides tubifex (NITZSCH). (Taf I Fig. 1-3. Taf. II Fig. 19-22. Taf. V Fig. 52, 57 u. 58). Strongylus papillosus Kuvorrnı 1809 (e. p.)? Entoz. Hist. Nat. Vol. 2. 1, S. 214. Strongylus tubifer RupoLpnr 1819. (e. p.) Entoz. Synopsis S. 31 u. 262. Strongylus tubifex. BREMSER 1824 Icones Helminthum Taf. 3, Fig. 16— 25. Strongylus tubifez Dusaroın 1845 (e. p.)! Hist. Nat. des Helm. S. 129. Eustrongylus tubifec Digsma 1851 (e. p.) Systema Helminthum Vol. 2 S. 325, Hystrichis tubifec Morin 1861 (e. p.) | Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell Istituto veneto Vol. 9 S. 182. Hystrichis elegans Razer 1895 (e. p.) Traité de zoologie médicale et agricole Ed. 2. Paris. S. 423. Hystrichis elegans Srossica 1899 (e. p.)? Strongylidae. Boll. della Soc. adriat. di sc. naturali in Trieste, Vol. 19 S. 59. Material 5943 und 5945 der Wienersammlung, 5 co 1 d. Meine Sammlung, 1 ©. Wirttiere: Colymbus arcticus L. und C. septentrionalis L. Masse’. ^ Gesammte Kórperlànge o 35—44 mm; 3 34 mm. Maximale Dicke o 2,5—3 mm; g 2 mm. Dicke ganz am Vorderrand des Kopfes € 0,250—0,320 mm; 3 0,290 mm. Dicke des Vorderkörpers etwa 9 mm vom Vorderende © 1 mm; g etwa 1 mm. ! Dusarpın hat nur ein Exemplar gesehen, und dieses war gewiss ein H.tubifex. Er hat auch zuerst das Ei richtig beschrieben und auch eingesehen, dass unser Wurm aus der Gattung Strongylus ausgeschieden werden müsse. Seine Diagnose aber und beson- ders die angeführten Wirttiere zwingen uns, auch Dusarpin’s Art als eine Kollektivspezies auf- zufassen. ? Nur nach den angeführten Wirttieren und den Synonymen kann man schliessen, dass SmossicH's H. elegans auch diese Art umfasst. In seiner Beschreibung heisst es: »con la parte anteriore armata di piccoli aculei», was uns zeigt, dass Srossichn eine wahre Hystri- chis vor sich gehabt hat. Diese Bemerkung gilt auch betreffs Morm's Hystrichis tubifex. > Eustrongyliden, die bei der Priiparation beschüdigt werden, ziehen sich stark zusam- men; bei solehen kónnen die angegebenen Masse nie ganz korrekt werden. Dies ist hier der Fall. 6 L. A. JÄGERSKIÖLD, Dicke des Hinterkórpers etwa 5 mm vom Hinterende © 1,5 mm; 9 etwa 0,8 mm. Dicke ganz am Schwanzende © 0,160 — 0,500 mm. Dicke des Hinterkörpers ganz vor der Bursa 0,320 x 0,350 mum. Länge der Bursa (an der Dorsalseite) 0,272 mm. Dicke der Bursa 0,350 x 0,400 mm. Oesophaguslänge © 10,5—13,55 mm; g 11 mm. Kier 0,065— 0,075 x 0,037— 0,044 mm. Der Kórper besteht aus schmäleren Endpartieen, die ins Lumen des Proventrikels hinausgestreckt werden kónnen, und einer betrücht- lich dickeren Mittelpartie. Der Vorderkörper, dessen Länge ungefähr mit der des Oesophagus zusammenfällt, ist immer nicht nur schmäler, sondern auch länger als der Hinterkórper. Der Mittelkörper ist an- geschwollen und gewöhnlich stark gewunden. Er geht aber, wie Fig. 1—3 Taf. I zeigen, ohne scharfen Absatz in den Vorder- wie in den Hinterkórper über. Das Vorderende ist beinahe wie abgestutzt und ganz am Rande der »Vorderfläche» des Kopfendes stehen sechs in der gewöhnlichen Weise angeordnete, nicht allzu hervorragende Papillen. Nach innen von diesen findet sich noch ein Kreis von ganz winzigen, schwer zu beobachtenden Papillen. (Vergl. Fig. 19 Taf. II und Fig. 52 Taf. V.) Obschon die Kürperform dieser Art stark an die von Hustron- gylides elegans (v. ÖLFERS) erinnert, so ist doch E. tubifex an den Kopfpapillen immer leicht zu erkennen. Bei keinem von den vollstän- digen Exemplaren, die ich untersucht habe, waren die Papillen des äusseren Kreises annühernd so hervortretend wie bei sämtlichen von mir untersuchten Zwstrongylides elegans; und die Papillen des inneren Kreises sind in der Profilansicht kaum, oder gewöhnlich gar nicht, wahrzunehmen. Es gehürt ein sehr genaues Studium dazu, um sie überhaupt zu entdecken; nur bei der Ansicht ganz von vorne geschieht dies ohne gróssere Schwierigkeit. — Auch die wie quer abgestutzte Form des Vorderendes scheint für unseren Wurm kennzeichnend zu sein. Die Cutieula zeigt eine grobe Querringelung; man kónnte sogar sagen, sie ist quergerunzelt; am Mittelkórper kann jedoch die Ringelung beinahe ganz fehlen. Stacheln aber finden sich bei unserem Wurm ebenso wenig wie bei den anderen Arten der Gattung Hustrongylides. Die Mundóffnung ist gewöhnlich ausgeprägt dreieckig, kann aber auch durch Muskelkontraktionen sechseckig werden und erseheint dann auf den ersten Blick beinahe rund, Zwischen Mund und Oesophagus NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HysTRICHIS. 7 liest ein kurzer, dreieckiger, von einer Cuticula ausgekleideter, als eine Art Mundhöhle zu bezeichnender Tubus. Diese Mundhöhle ist 0,100— 0.160 mm tief. An den Wänden dieser Mundhóhle sind einige, schon am auf- gehellten ganzen Tiere sichtbare, radiäre Muskeln befestigt, die sich anderseits an der Körperwand inserieren. Es finden sich, so weit meine Erfahrung reicht, immer acht Bündel solcher radiüren Muskeln. Sie liegen in denselben Radien des Tieres wie die acht Längsmuskelfelder. Der Nervenring liegt ganz am Anfang des Oesophagus. Der Oesophagus nimmt nach hinten allmählig an Dicke zu mit Durchmessern von bezw. etwa 0,210 u. 0,570 mm. — Der Enddarm ist relativ lang. Wie bei allen Hustrongylides- und Hystrichis-Arten liegt auch hier die Vulva ganz am Anus. Die Abbildung (Fig. 20, Taf. II) des weiblichen Hinterendes ist nach einem ziemlich stark zusammengezogenen Exemplar gemacht. Die Zusammenziehung aber beruht darauf, dass unser Wurm beim Herausprüparieren, das auf einer Jagd und ohne geeignete Instrumente geschah, beschädigt wurde. Die Vagina ist wie bei allen Hustrongylus-Arten sehr lang — bis etwa Il mm — und ist sehr eng. Die Eier sind oval mit abgestumpften Polen und relativ krüt- tiger Schale: Dicke aller Schichten etwa 0,04 mm. Die Gruben der Schale stehen dicht. Die Enden der Schale sind, wie bei allen Æw- strongyliden, von anderem Bau und Aussehen als die übrige Schale. Betreffs des Baues verweise ich auf die bei E. africanus gegebene Be- schreibung. Ich habe Eier von zwei verschiedenen Typen gefunden. Der eine zeigt eine Länge von 0,065—0.o06 mm bei einer Dicke von 0,041 — 0,044 mm. Die Eier dieses Typus stammen aus den Wiener Würmern (Fig. 58, Taf. V.) Die Eier des anderen Typus (aus meinen finnländischen Ma- terial) aber zeigen eine Länge von 0,070—0,075 mm bei einer Dicke von 0,037 —0,042 mm (Fig. 57, Taf. V). Doch giebt es unter den »finnländischen» Eiern auch einige, die beinahe ganz dieselben Masse haben wie die anderen. Es ist dies eine ungewöhnlich grosse Variationsamplitude. Von dem Sehwanzende des Männchens kann ich leider nur schlechte Auskunft geben, da mein Material nur ein Männchen und zwar ein schlecht erhaltenes enthält. Ein männliches Hinterende ist bei BREMSER! abgebildet, es gleicht, nach dieser Figur zu urteilen, 1]. c, Taf. 3, Fig. 24. 8 L. A. JAGERSKIOLD, vielleicht am meisten dem von AZustrongylides elegans. Auch die ein- zige, mir zu Gebote stehende Bursa unseres Wurmes gleicht sehr der von E. elegans. Doch findet sich eine Unähnlichkeit. An der ventralen Wand sind zwei deutliche, wenn auch nicht grosse Ausschnitte zu sehen. Ob dies wirkliche Ausschnitte von derselben Art sind, wie wir sie bei E. perpapillatus kennen lernen werden, oder ob sie nur durch Ein- buchtungen des Bursalrandes hervorgerufen sind, das wage ich nicht zu entscheiden; denn, wie gesagt, ich habe nur ein Männchen gesehen. Der Erhaltungszustand desselben ist sehr schlecht; so kónnen wir an Fig. 21 u. 22, Taf. II sehen, wie der Cuticularsaum in Franzen auf- gelöst worden ist. Die schräge Stellung der Bursa scheint bei E. tu- bifex und E. elegans sehr gewöhnlich zu sein, kommt aber bei den anderen Arten, so weit meine Erfahrung reicht, nicht oft vor. Wie ich schon angedeutet habe, ist die Identifikation der Eu- strongyliden nicht ohne bedeutende Schwierigkeiten, und obgleich ich hoffe, dass kommende Forscher nichts Wesentliches gegen die von mir vorgenommenen Begrenzung und Beschreibung der Arten einzuwenden haben werden, bin ich nicht eben so sicher, dass die heiklen Nomen- klaturfragen nicht zu anderen Schlüssen, als die von mir gezogenen, führen kónnen. Ehe ich weiter gehe, will ich daran erinnern, dass wir von Bustrongylus tubifex (Nirzsox) ausser Rvuporenurs Diag- nose und BREMSER'S Bilder auch eine recht ausführliche Beschreibung von SCHNEIDER besitzen. Von diesen Be- Bild 1. schreibungen bezieht sich mit Sicherkeit RuporPurs auf meh- Nue oui rere Arten; dies geht schon aus den angeführten Wirt- (naehSemwemzR) tieren und noch mehr aus seinem Material hervor. SCHNEI- DER, der jedenfalls ein ausserordentlich gewissenhafter Forscher und scharfer Beobachter war, scheint auch seine Beschreibung nach mehreren Arten zusammengesetzt zu haben. Um dies zu zeigen, führe ich die- selbe hier an und gebe auch seine Abbildung wieder: »9 90 mm. Kör- per des € 2 mm dick. Kopf rund, Mundóffnung rund. 6 kegelfórmig her- vorstehende Papillen. Schwanz des © Stumpf abgerundet. Bursa des 3 0,5 mm im Durchmesser». Diese Beschreibung gründet sich nach SCHNEIDER auf »einigen Exemplaren des Berliner Museums, welche als Strongylus tubifex NITZSCH NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 9 ohne Angabe des Wohnorts etc. bezeichnet waren»'. Es kann nur Glas No. 279 der Berlinersammlung gemeint sein. Er sagt aber weiter von denselben: »Sie stimmen jedoch mit dem von Runorpni selbst be- zeichneten Exemplar aus Colymbus minor, ein ce, welches freilich nur in einem sehr zerrissenen Zustande vorhanden ist». Eine genaue Untersuchung lehrt uns aber, dass dies gar nicht der Fall ist; denn No. 245 aus Colymbus (Podiceps) minor gehört offen- bar zu der hier unten als E. elegans (v. ÖLFERS) bezeichneten Art. No. 279 gehört aber einer ganz anderen Art an. Wenn ich jetzt ScHNEIDER'S Abbildung der Vorderfläche des Kopfes seiner Z. tubifex prüfe, so muss ich gestehen, dass ich die grösste Ähnlichkeit mit E. elegans (v. ÖLFERS) finde. Die langen konischen Papillen und die runde Mundóffnung spre- chen dafür. Dagegen spricht, dass SCHNEIDER den inneren Kreis von Papillen nicht gesehen oder wenigstens nicht abgebildet hat. Ein in- nerer Papillenkreis findet sich aber bei allen Eustrongylides-Arten, so dass dieses Argument ebenso gut gegen die Identifikation der SCHNEI- pER'schen Figur mit irgend welcher der fraglichen Arten spricht, und bei den Würmern des Berliner Glases No. 279 sind die inneren Papillen ganz besonders stark entwickelt. (Vergl. Fig. 32 Taf. IIIJ. Ich be- haupte daher, dass Fig. 10 Taf. 13 der Nematodenmonographie ScHNEI- DERS den Kopf eines E. elegans (v. OrnrERs) wiedergiebt. Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass auch E. tubifex, wie SCHNEIDER die Art umgrenzt, eine Kollektivart ist. Bei BmEMsER finden wir aller- dings eine Darstellung — aber bloss im Bild — die sich unzweideutig nur auf eine Art und zwar aller Wahrscheinlichkeit nach auf den hier behandelten Wurm bezieht?. Und da die von BnzwsER abgebildeten Tiere gerade aus demselben Wirt — Colymbus arcticus — aus dem ich selbst meinen Wurm eingesammelt habe, stammen, so ist diese Identi- fikation, wie ich glaube, zweifellos richtig?. Ich nehme daher den Namen Zubifex für diese Art in Anspruch. * SCHNEIDER: Monographie der Nematoden S. 50. ? Dabei ist jedoch eine Ausnahme für seine Fig. 25 zu machen. Denn diese stellt sicher kein weibliches Hinterende eines Eustrongyliden dar. Man wäre fast versucht, eine Ver- wechselung der Zifferbezeichnungen für Fig. 25 u. 27 anzunehmen; Fig. 27 kann nämlich gut ein © Hinterende von einem Eustrongyliden darstellen. Da Fig. 27 aber als Kopfende eines Strongylus filaria bezeichnet ist, was von Fig. 25 nie gelten kann, so ist diese Annahme kaum haltbar. > DiesinG (Systema Helminthum II S. 326) und Morın (Il sottordine degli Acrofalli S. 183) geben zwar an, dass Bremser's Fig. 24— 25 nicht Pustr. tubifex, sondern Eustr. pa- pillosus vorstellen sollen. Sie geben keine Gründe an, und ihre Annahme ist sicher unrichlig. Uberhaupt ist ihre Synonymik sehr unklar und verwickelt. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol 2. N. 3. Impr. ??/: 1909, 2 10 L. A. JÄGERSKIÖLD, Eustrongylides elegans (V. OLFERS)'. (Taf. I Fig. 4-6. Taf. II Fig. 23-27. Taf. V Fig. 53, 54 u. 59): Strongylus pappillosus Ruvorrnt 1809 (e. p.) Entoz. Hist. Nat. Vol. 2, 1 S. 914. Strongylus mergorum Buvorem 1809. Entoz. Hist. Nat. Vol. 9, 1 S. 940. Strongylus elegans v. Orrers 1816. : De vegetativis et animalis corporibus in corporibus animalis ele. Berlin S. 58, Fig. 8—14. Taf. 1. Strongylus tubifex Buporem 1819 (e. p.) Entoz. Synopsis S. 31 u. 262. Strongylus papillosus Mirne-Evwarns 1840 (e. p.) Histoire naturelle des animaux sans vertèbres par Lamarck. 2 édit. T. 3. S. 650. Strongylus tubifex Dusarpin 1845 (e. p.) Hist. Nat. des Helminthes S. 129. (Vergl. die Fussnote ! S. 5). Strongylus tubifex Crepuin 1846 ?. Nachtrüge zu Gurzrs Verzeichniss der Thiere, bei welchen Entozoen gefun- den worden sind. Arch. für Naturgesch. Jahrg. 12. B. 1. S. 145. Bustrongylus tubifex Diesina 1851 (e. p.) Syst. Heminth. Vol. 2 S. 325. Hystrichis tubifec Moun 1861 (e. p.). Il sottordine degli Acrofalli ete. Mem. dell’ Istituto veneto Vol. 9. S. 182. Eustrongylus tubifex Scunemer 1866 (e. p.) Monographie der Nematoden S. 50. Taf. 13. Fig. 10. Tropidocerca paradoxa v. Linstow 1877. Helminthologica. Arch. f. Naturgesch. Jahrg. 43. S. 5. Taf. 1. Fig. 7--8. Hystrichis elegans Waizxgr. 1895 (e. p.) Traité de zoologie médicale et agricole, Ed. 9 Paris. S. 493. Hystrichis papillosus v. Lisrow 1899 (e. p.) 4. Kenntn. d. Genera Hystrichis u. Tropidocerea. Arch. f. Naturgesch. Jahrg. 65, B. 1. S. 156. Taf. 13. Fig. 1—4. (Taf. 14. Fig. 14—16 Stellen Larven anderer Eustrongyliden vor). Hystrichis elegans Stossick 1899 (e. p.)? Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di scienze naturali in Trieste Vol. 19 S. 59. ! Wahrscheinlich ist es dieser Wurm, der schon von Rept in »de Animaleulis vivis quae in Corporibus Animalium Vivorum reperiuntur Observationes» Amstel. 1708 (S. 226—998 Taf. 21 Fig. 10 der lateinischen Übersetzung) beschrieben und abgebildet ist. Das schliesse ich aus dem angeführten Wirt (Mergus albellus), wie auch aus der Abbildung. ° Dass CmgPLIN wirklich diese Art als Strongylus tubifex bezeichnet hat, ist leicht aus den Sammlungen der Greifswalder Universität zu schliessen (Vergl. oben S. 2 u. 3). > Aus den angeführten Wirttieren kann ich schliessen, dass die H. elegans von Smos- sicH auch diese Art umfassen muss. Diese Bemerkung gilt auch betreffs Moun's Hystrichis tubifex. (Vergl. die Fussnote * S. 5). NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 11 Material No. 244 u. 945 der Berliner Sammlung, 5942 u. 5944 der Wiener Sammlung. Sämtliche Gläser der Greifswalder Sammlung. Präparat aus v. Lissrow's Samm- lung. Ein Glas aus Parona’s Sammlung. Wirttiere: Harelda glacialis (L.), Mergus merganser L., Mergus albellus L., Po- dieeps cristatus (L.), Podiceps minor (Gmel), Colymbus septentrionalis L., Alea torda L., Uria troile (L.), Phalacrocorax carbo (L.). Masse. A Gesamle Körperlänge 9536 mm; g 1853, mm Maximals Körperdicke Dicke ganz am Vorderrand des Kopfes € 0,150— 0,200; 5 etwa 0,150 mm. © c 292—245 mm; jd 1,3—2 mm. Dicke des Vorderkórpers etwa 3—5 mm vom Vorderende © (0,7) 1— 1,3 mm; 3 (0,7) 1-13 mm. - Dicke des Hinterkörpers etwa 2—3 mm vom Hinterende € (0,5—0,6) 1— 1,2 mm. Dicke ganz am Schwanzende © elwa 0,500— 0,320 mm; d ganz vor der Burza 0,275— 0,300 mm. Länge der Bursa 0,215— 0,320 mm. Weite der Bursa 0,260 —0,360 mm. Oesophaguslänge € 8—12 mm; 3 (6 mm?) - 10 mm. Eier 0,060— 0,070 x 0,033— 0,028 mm (z. B. 0,000x 0,053 und 0,070 x 0,038). Die Kórpergrósse dieser Art ist sehr verschieden. Dies kann natürlicherweise darauf beruhen, dass mein Material zum Teil nicht gut präpariert, eingeschrumpft oder zusammengeknäult, zum Teil auch sehr gestreckt ist; aber dennoch scheint unsere Art in Bezug auf ihre Grös- senverhültnisse eine ungewóhnliche Variationsamplitude zu besitzen. Dies gilt auch für die Anschwellung des Mittelkórpers, die bisweilen sehr in die Augen fällt, aber durchaus nicht scharf abgesetzt ist. Sie kann aber auch relativ unscheinbar sein. Alle von mir untersuchten Eustrongylides elegans der Wiener Sammlung, ebensowie die Tiere aus Parona’s Sammlung, zeigen eine eigentümliche Form des Vorderkörpers (Vergl. Fig. 4 u. 5 Taf IJ. Dieser sieht nämlich wie eine ausgezogene Birne aus und wird durch eine schmä- lere, halsühnliche Partie mit dem Mittelkórper verbunden. Diese Ge- 1 Das Material von dieser Art, das ich Prof. C. Parona in Genua verdanke, ist be- sonders interessant durch die verhältnismässig enorme Grósse der Individuen. Sie messen in der Länge bis zu 53,5 mm, bei einer Dicke von 1,5 mm (ein 3). Zwar ist das Material nieht gut erhalten, aber ich kann dasselbe doch nur zu dieser Art führen; denn die so aus- serordentlich kennzeichnenden, grossen, ausgebogenen Papillen sind an einem Kopf — der ein- zige der ganz intakt ist — sehr leicht wahrzunehmen. Sicher erreichen auch die Weib- chen 53 mm. 2 Die klemeren Masse zwischen () sind den Wiirmern aus Greifswald entnommen, die keine Anschwellung des Vorderkörpers besitzen. 3 Nach v. Linstow. 12 L. A. JAGERSKIÓLD, stalt des Vorderkórpers kommt auch dem Hinterkórper zu, obgleich nicht ganz in so ausgeprägter Form. — v. Lixsrow erwähnt es aber nicht und von dem reichen Material aus der Greifswalder Sammlung zeigt kein einziger Wurm diese Eigentümlichkeit. Es unterliegt aber Bild 2. Vorder-"und Mittelkörper eines jungen Æustrongylides elegans aus Podiceps cristatus (Greifswalder Sammlung): T Anfang des Darmes; M. M. Muskeln der Vormagenwand. Etwa 17 X f. keinem Zweifel, dass er doch derselben Art angehórt. Ob diese Un- ähnlichkeit in der Körpergestalt, wie ich glaube, auf verschiedenen Kon- traktionsstadien, oder auf irgendwelcher anderen Ursache beruht, wage ich nicht zu entscheiden. Mein Material hat keine eingehenden anato- mischen Untersuchungen erlaubt, und ohne solche ist die Entscheidung darüber kaum möglich. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 13 Bei ganz jungen Tieren ist der ganze Körper ziemlich gleich dick. Erst nachdem die Tiere in der Magenwand ihren definitiven Platz eingenommen haben und eine Art von Cyste ausgebildet ist, wird die Anschwellung des Mittelkórpers ausgebildet. Unter dem alten Material CREPLIN's finden sich auch einige ganz junge Würmer, die durch Aussehen und Aufenhaltsweise sich als zu dieser Art gehórend kennzeichnen. Fig. 24 Taf. II bildet das Vorderende eines solches Individuums ab. Die nebenstehende Textfigur giebt das ganze Prüparat wieder. Der Mittelkörper liegt in einem Muskelbündel der Magenwand | eingeschlossen; der Vorderkürper, der jetzt freipräpariert ist, folgte dem Lumen einer der grossen Proventrikeldrüsen und ragte dureh ihre Offnung in den Magen heraus. Sicher hat auch der Hinterkürper eine ähnliche Lage in einer anderen Drüse gehabt; aber bei der Präparation ist er entzweigegangen. Man sieht, dass der junge Æustrongylides elegans noch die ge- wöhnliche Kórperform der Nematoden besitzt und dass die eigentüm- lichen Papillen des Vorderendes zwar schon vorhanden sind, aber weder ihre Grósse noch ihre definitive Lage erhalten haben. In der Gestalt und Grósse des Körpers ist diese Art der vori- gen sehr ähnlich; nur scheint die Mittelpartie immer weniger ange- schwollen zu sein. Die meisten Individuen sind auch kleiner. Die Eier sind gewóhnlich entweder ein wenig kürzer oder ein wenig schma- ler. Durch die Gestalt des Kopfendes und besonders der Papillen des- selben ist Hustrongylides elegans immer von E. tubifex zu unterscheiden Erstens sind die Papillen des äusseren Kreises, wie schon v. Liw- srow’s Abbildung zeigt, länger — man wäre beinahe geneigt zu sagen, fingerfórmig'. Sie besitzen eine Länge von 0,03°— 0,04 mm und sind auch gewöhnlich nach aussen, nicht nach vorne gerichtet. Weiter sind die kleinen Papillen welche den inneren Kreis bilden, viel leichter zu beobachten, ja sie fallen sogar gleich in die Augen”. Oft — aber nicht immer — ist das Vorderende selbst nicht so quer abgestutzt wie bei Hustrongylides tubifex, sondern mehr gerundet. Bei alten Tieren ist ! Fig. 23 Taf. II ist nach einem Individuum gezeichnet, das diese Eigentümlichkeit am wenigsten zeigt. Fig. 53 und 54. Taf. V. zeigen die Gestalt und die Lage der Papillen viel besser. ? v. Linsrow’s Angabe (Helminthologica in Arch. für Naturgesch. B. 43, 1877, S. 5), dass die Papillen bei Tropidorcerca paradoxe oder Hystrichis pappillosus (in diesem Fall = Eustrongylides elegans) dorsal, ventral und sublateral gelegen sind, muss auf einem Irrtum be- ruhen; ich habe nämlich nur laterale und submediane Papillen, ganz wie bei den anderen Arten, gefunden, 14 L. A. JAGERSKIOLD, dieses Kennzeichen jedoch nicht immer stichhaltig. (Vergl. Fig. 23 Taf. II mit Fig. 54 Taf. VJ. Die Art ist aber sogar bei sehr jungen Tieren zu erkennen, denn die Papillen des äusseren Kreises haben dieselbe kennzeichnende Gestalt, nur sind sie relativ kleiner und sitzen relativ viel weiter nach hinten. Die letztere Erscheinung wird zum Teil dadurch hervorgerufen, dass das Profil des Kopfes bei jungen Tieren, wie schon angedeutet, viel mehr gerundet ist als bei älteren. (Vergl. Fig. 24. Taf. IL) | " Die Kérpercuticula ist grob geringelt, aber nur am Vorder- und Hinterkórper; am Mittelkörper fehlt die Ringelung Am Vorder- und am Hinterende des Kórpers ist die Cuticula viel mächtiger als am Mit- telkörper. Dort erreicht sie beinahe 0,044 mm oder an einigen Indivi- duen sogar über 0,055 mm, hier aber nur etwa 0,008 mm. Dies hängt ja ganz natürlich mit der Lebensweise des Tieres zusammen. - Ein paar Mal habe ich diese Cuticula durch Maceration abgestossen und wie ein Futteral die Enden des Tieres umgebend gesehen. (Vergl. unten S. 16 über die Beschreibung v. OLFERS.) — An ganz jungen Tieren ist die Cuticula auch an den Vorder- und Hinterteilen des Kór- pers dünn und ungeringelt. Die Mundóffnung ist rund, und nicht dreieckig, wie bei Hustron- gulides tubifex. Sie‘ führt in eine relativ lange, aber enge, röhrenför- mige Mundhöhle. Diese ist, ganz wie bei E. tubifex, dünnwandig, aber wie gesagt, relativ bedeutend länger, etwa 0,110—0,175 mm tief. Auch bei den jüngsten Tieren ist sie ebenso tief. Radiäre Muskeln gehen von der Körperwand zur Mundhöhlenwand. Der Nervenring liegt wie bei Eustrongylides tubifex ganz um den Anfang des Oesophagus herum. Dieser nimmt nach hinten allmählich an Dicke zu — am Vorderende misst er 0,100 —0,1>0 mm und am Hin- terende 0,300 —0,325 mm im Durchmesser. Das weibliche Hinterende ist sehr stumpf abgerundet. Anus und Vulva, wie gewöhnlich bei Zustrongylides und Hystrichis, ganz neben einander, Die Eier ähneln sehr denen von Æustrongylides tubifex, nur sind sie gewöhnlich ein wenig kleiner und haben eine dünnere Schale (0,0038 mm dick). Ihre Grösse variiert beinahe eben so viel wie bei Z. tubifex. Die kleineren der oben angegebenen Masse sind jedoch die gewóhnlichsten. Das männliche Hinterende trägt eine beinahe trompetenfürmig er- weiterte Bursa, Von der Seite gesehen, zeigt diese Bursa üfters eine gegen den Körper ganz schräge Stellung. Auch zeigt ihr Rand gewöhn- lich eine oder mehrere Einkerbungen, die aber weder in Form noch in NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HysrRICHIS. 15 Lage konstant sind. An altem Spiritusmaterial ist auch die Cuticula des : Bursalrandes oft wie zerklüftet und zeigt dadurch eine gewisse Ahnlichkeit mit Papillen. Wahrscheinlich findet sich bei der Austrittstelle des Spiculums ein kleiner, bügelartiger Vorsprung in der Bursalhóhle. Mein Material hat mich nicht in Stand gesetzt, dies ganz sicher zu behaupten, aber ich glaube dass dem so ist, und v. Lixsrow's Zeichnung deutet dies an. Das Spieulum misst beinahe 8 mm in der Länge. Die Bursa ist mit einer sehr kraftigen, radiären Muskulatur ausgerüstet. Diesen Muskeln entsprechen sicher die sonst bei bursallosen Nematodenmännchen so gewöhnlichen, schrägen Bursalmuskeln, die eine weite Strecke nach vorne vom Anus zu verfolgen sind. Bei Eustrongylides sind aber die Bursalmuskeln nur auf die Bursa beschränkt. * Es würe sicher am bequemsten, wenn man diese Art, wie es v. Lisstow' getan, mit dem von RvporPnur beschriebenen Strongylus papillosus identifizieren kónnte. Gegen ein solehes Verfahren sprechen aber folgende Gründe : Erstens, dass Hustrongylus papillosus in einem ganz anderen Wirt mit anderen Lebensgewohnheiten erbeutet ist. Zweitens giebt RUDOLPHI” selbst an, dass der Kórper »medio non inflatus», und weiter dass er »über einen Zoll lang und sehr dünn»? ist. Dies ist aber mit unserem Wurm nicht der Fall! Drittens ist zwar die männliche Bursa bei RUDOLPHTS Originalexemplar und bei den Wiirmern, die ich oben beschrieben habe, sehr ähnlich; da aber ausser dieser Bursa beinahe nichts von R:s E. papil- josus erhalten ist, ist es unmöglich zu wissen, ob nicht andere Verschieden- heiten vorhanden sein können. Wenn der Wurm aus Nucifraga einmal wiedergefunden wird — was ja nicht unmöglich ist — so könnten wir leicht zwei E. papillosus bekommen! Um dies zu vermeiden, halte ich es für das Beste, die oben besprochene Identifizierung nicht zu machen. — Ich bemerke auch, dass v. Linstow selber die fraglichen Arten nur mit einem gewissen Zögern als identisch erklärt”. ! Zur Kenntniss der Genera Hystrichis und Tropidocerea. Arch. für Naturgesch. 1899. S2156: ? Entozoorum Synopsis S. 269, Obs. 1. > Beobacht. üb. Eingeweidewürmer; Wiedemanns Arch. B 2, Stück 2. S. 42. * Er sagt nämlich: »ob Ruporpnrs Männchen aus Nueifraga caryocatactes und die aus Wasservögeln stammenden Exemplare zu einer und derselben Art gehören, ist mir zweifel- haft geworden...» etc. (in Hystrichis und Tropidocerca s. 158). 16 L. A. JAGERSKIÓLD, Strongylus tubifex (NrrzscH) in der Umfassung, welche RUDOLPHI, nach den angeführten Wirten zu urteilen, dieser Art gegeben hat, schliesst zweifelsohne auch unsere Art ein, was wir ausserdem ganz sicher aus den beibehaltenen Exemplaren in Glas 245 des Berliner Museums ersehen können. Auch SCHNEIDER hat ja seinen Bustrongylus tubifex so abgebildet und beschrieben, dass wir sehen künnen, dass unser Wurm von ihm zu dieser Art gerechnet wird. Man kónnte daher vielleieht ebenso gut den jetzt behandelten Wurm, als den hervor- gehenden, Eustrongylides tubifex nennen. Für ein solches Verfahren spricht auch, dass ein Teil der von Diesins und Morin als Zustrongylus tubifex (NvrzscH) bezeichneten, in Wien aufbewahrten Würmer (Gläser No. 5942 u. 5944) tatsächlich unserer Art angehören. (Vergl. die Tabelle S. 2 u. 3.). Wie schon oben hervorgehoben (S. 9), stellen sich je- doch Bremser’s, für ihre Zeit ganz ausgezeichneten Figuren einem sol- chen Verfahren ganz entschieden in den Weg; denn die Originale zu seinen Figuren 16—25, Taf. 3, die Strongylus tubifex Nrrzscu! darstellen, stammen, wie schon oben erwähnt ist, gerade aus Colymbus arcticus. Auch ein Studium der fraglichen Figuren, besonders Fig. 23, die das Kopfende unter Vergrósserung wiedergiebt, zeigt uns, dass wir es nicht mit unserem Wurm, sondern mit dem hervorgehenden, zu tun haben; denn von langen, nach den Seiten gerichteten, konischen Papillen ist niehts zu entdecken. Die von Motr als Hystrichis papillosus beschriebenen Tiere ge- hören — wie ich im Folgenden (S.24 u S. 30) zeigen werde — zu ganz anderen Arten — Eustrongylides excisus und Hystrichis neglectus. — die mit RuponLPHrs Wurm gar nicht identisch sein können. Es wäre mir somit nichts mehr übrig geblieben, als unseren Wurm mit einem neuen Namen auszurüsten, wenn wir nicht in v. OLFERS, wie es scheint, unter den neueren Forschern bis jetzt nur von RarrrrET u. Srossiscx berücksichtigter Arbeit eine für ihre Zeit ganz vorzügliche Be- schreibung besiissen, Diese Beschreibung bezieht sich ganz sicher auf un- seren Wurm und nur auf denselben. Die kennzeichnenden sechs äusse- ren Mundpapillen, die Anschwellung des Mittelkórpers, der Wirt (Mergus merganser), die Körpergrösse etc., alles stimmt sehr gut. Die »membrana laterali nitida, medio interrupta, inde utrinque sensim expansa crispataque pellucida, versus caput caudamque, quam ! Es ist nämlich unrichtig, wenn v. Linsrow (I. c. 1899 S. 156) in seinem Litteratur- verzeichnis zu Hystrichis papillosus eben diese Figuren von Bremser als Strongylus papillosus bezeichnet (vergl. die Fussnote? S. 9). NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HysrRICHIS. 17 minus lata cingit, excurrente, indutum», die v. OrrERs beschreibt und abbildet, ist wahrscheinlich niehts Anderes als die am Vorder- und Hinterkörper viel dickere Cuticula, die ich schon oben erwähnt habe, und die vielleicht bei v. OLFER’s Material abgestossen und daher sehr in die Augen fallend war. Ich zógere daher keinen Augenblick, unseren Wurm als mit v. OrrERs Sírongylus elegans identisch zu erklären. Der echte Eustrongylides tubifex — wie ich die Art auffasse — ist, wie wir gesehen haben, bis jetzt nur bei Tauchern (Colymbus) ge- funden. Der ihm sehr nahestehende E. elegans aber findet sich bei Steissfüssen (Podiceps), Sägetauchern (Mergus) und Tauchenten (Harelda glacialis), aber auch bei Lummen (Alca torda und Uria troile), Scharben (Phalacrocorax carbo) und sogar bei Tauchern (Colymbus septentrionalis). Eustrongylides papillosus RUD. (Taf. II Fig. 28 u. 29). Strongylus papillosus Ruporpxt 1802. Beobacht. üb. die Eingeweidewürmer; Wiedemann’s Arch. f. Zoologie und Zootomie B. 2, Stück 2, S. 42, Taf. I, Fig. 2 a, b. Strongylus papillosus Zever 1803. Anleitung zur Naturgeschichte der Eingeweidewürmer. Bamberg. S. 92. Strongylus papillosus Rupotput 1809 (e. p.) Entoz. Hist. Nat. Vol. 2, 1, S. 214, Tab. III. Fig, 11—- 12". Strongylus papillosus v. Ourers 1816. De vegetativis et animatis corboribus in corporibus animatis ete. Berlin. S. 58 Strongylus papillosus Ruporeui 1819. Entoz. Synopsis. S. 31 u. 261. Strongylus papillosus Mine Epwarps 1840 (e. p.) Histoire naturelle des Animaux sans vertébres par Lamarck 2 édit. Vol. 3. S. 650 Strongylus papillosus Dusarpin 1845. Hist. Nat. des Helminthes. S. 129. Eustrongylus papillosus Diese 1851 (e. p.) Systema Helminthum. Vol. 9, S. 326. Hystrichis papillosus Moun 1861 (e. p.) Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell’ Istituto veneto. Vol. 9, S. 183 (604). ! Ob diese Abbildungen nach Material aus Nucifraga oder aus Wasservégeln ge- zeichnet sind, davon wissen wir nichts Sicheres; ein Vergleich mit der Fig. in »Ruporent 1802» macht es aber beinahe sicher, dass Ersteres der Fall ist und dass die Figuren somit zu dieser Art gehóren. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 3. Impr. 4/2 1909. 3 18 L. A. JÄGERSKIÖLD, Hystrichis papillosus v. Lisstow 1899 (e. p.). Z. Kenntn. d. Gen. Hystriehis u. Tropidocerea. Arch. f. Naturgesch. Jahrg. GS 1 fl, So 150, Wel, Wet Joe. i a, Wirttier: Nucifraga caryocatactes (L.). Material No 243 der Berliner Sammlung. Unter den Berliner Sammlungen befinden sich auch einige Bruch- stücke von RuporPHrs erstem Typexemplar von Strongylus papillosus, das er im Oesophagus von Nucifraga caryocatactes fand. Das männ- liche Schwanzende ist noch intakt. Ich gebe Fig. 28 u. 29 Taf. IT zwei Bilder davon — in Profilansicht und in Bauchansicht —. Der Rand ist dureh eine Reihe kleiner Vorsprünge wie kreneliert; dieselben sind aber nur durch den zersplitterten Cuticularsaum der Bursa gebildet und bilden sicher kein Artkennzeichen, sondern sind als Artefakten zu deuten. Sonst legt die Gestalt der Bursa, des einzigen Organes, das wir gut kennen, kein Hindernis in den Weg, unsere Art mit der vorge- henden als identisch zu erklären. Doch spricht vielleicht ihre geringere Grösse dagegen. Die Identität dieser Arten wird auch durch die An- gabe RuporPHrs: »ore papillis sex conicis cincto» nicht unwahrschein- lich. Ich habe aber oben (S. 15) die Gründe dargelegt, die mich be- wogen haben, diese Identifikation nicht vorzunehmen. Eustrongylides aíricanus n. sp. (Taf. I Fig. 7. Taf. III Fig. 30—31. Taf. V Fig. 60— 62) Material aus Leptoptilus crumenifer (Less.) Ardea goliath Crerscum., Pelicanus ru- fescens Gwen. und Anhinga rufa (Lacér. Daup.) im Sudan eingesammelt. Gesammte Körperlänge @ 90— 166 mm. Maximale Dicke 1,5— 2,5 mm. Dicke ganz am Vorderrand des Kopfes 0,450—0,575 mm. Dicke ganz am Schwanzende 0,560 mm Oesophaguslänge etwa 16,5—18 mm. Abstand des Nervenringes vom Vorderende 0,160 mm. Eier 0,070— 0,026 x 0,036—0,042 mm. Der Körper ist beinahe gleich dick, ohne nennenswerte An- schwellung am Mittelkörper. Doch sind die ersten und die letzten 10—15 mm des Tieres schmäler (etwa 1,5 mm statt 2,5 mm im Durch- messer); zugleich sind diese Endpartien von festerem, weniger durch- NEMATODEN-GATTUNGEN HUSTRONGYLIDES UND HvsTRICHIS. 19 sichtigem Bau. Die grosse Mittelpartie des Körpers dagegen ist im Leben halbdurchsichtig und prall ausgespannt. Die Liingsfelder, be- sonders das Bauchfeld, fállt am lebendigen Tier gleich ins Auge. Der Mittelkórper ist von einer inneren, dichtschliessenden, cysten- ähnlichen Haut umgeben. Beim Weibchen kann von einem wirklichen »Schwanz» gar nicht die Rede sein; jedoch ist, wie Fig. 31 Taf. III zeigt, das Schwanz- ende nicht gerade abgestutzt, sondern ein wenig schief. Infolge eines unglücklichen Zufalls besitze ich kein ganzes Männchen und kann daher nichts über die Bursa desselben mitteilen. Wahrscheinlich ähnelt sie der der nächstfolgenden Art. - Um den Mund herum haben wir, wie gewöhnlich, zwölf, in zwei Kreisen angeordnete Papillen, sechs in jedem. Die inneren sind ein wenig höher, aber vor allem schmäler. Die äusseren dagegen sind nicht nur breiter, sondern auch grösser. Die Gestalt sämtlicher Papillen erinnert ein wenig an die Lippen gewisser Ascaris-Arten. Sie sind nämlich gegen die Spitze hin breiter und erhalten dadurch beinahe eine herzförmige Form. Die Höhe einer Papille des inneren Kreises beträgt etwa 0,056 mm, die einer des äusseren Kreises etwa 0,044s mm. Die inneren Papillen messen 0,040 (bei 3) — 0,056 (bei €) mm in der Breite, die äusseren bezw. 0,072 (3) — 0,06 (2). Die Papillen der beiden Kreise liegen an der Vorderfläche des Kopfendes und auch die äus- seren sind ein bischen vom Rande eingezogen. Ausser den Kopfpapillen finden sich zwei Halspapillen, zwei Papillen am Mittelkörper und beim Weibchen auch zwei Schwanz- papillen. Sämtliche sind nur mit Schwierigkeit zu beobachten und er- heben sich gar nicht über die Körperfläche. Die Cuticula ist grob geringelt, und die nicht sehr dicht stehenden Ringeln sind oft ein wenig unregelmässig. Die Ringelung fängt erst etwa 0,25 mm vom Kopfende an und ist am Mittelkörper kaum wahr- zunehmen. Die enge Mundóffnung führt in eine nicht grosse, aber deutliche Mundhóhle, dessen Querdurchschnitt dreieckig ist. Ihre Tiefe betragt etwa 0,oso—0,100 mm, und sie ist somit im Verhältnis zur Körpergrösse sehr seicht. Der Oesophagus erweitert sich nach hinten, wird aber nur etwa anderthalb Mal so dick als an seinem Anfang (0,160 —0,240 bezw. 0,240 —0,330 mm. 20 L. A. JAGERSKIOLD, Eine ausführlichere Beschreibung dieser Art, die auch auf den Bau alle Rücksicht nehmen wird, werde ich spüter in den »Results» meiner Reise veróffentlichen. Die Form der Eier ist recht langgestreckt, mit deutlich abge- stumpften Polen. Die Schale besteht aus zwei — oder, wenn man so will, aus drei — Schichten. Die innerste Schicht ist dünn, überall unge- fahr gleich dick und sehr durchsichtig. Die zweite Schicht, welche die Hauptmasse der Schale bildet, ist dunkler und dicker. An den beiden Polen ist sie viel dicker, etwa doppelt so dick, als an den Seiten, aber auch durchsichtiger. Die an den Polen verdickte Schale stellt zwei deckelühnliche Bildungen dar. Diese zweite Schicht ist an ihver Aus- senseite mit kleinen Gruben dicht bedeckt; und dies gilt auch für die deckelahnlichen Bildungen an den Polen des Eies. Diese Gruben sind zum allergróssten Teil durch eine lichtere, durchsichtige Schalen- masse ausgefüllt, welche als eine dritte Schicht der Schale betrachtet werden kann, (Vergl. Fig. 61 und Fig. 62 Taf. V). Eustrongylides ignotus n. sp. (Taf. I Fig. 8 u. 9. Taf. III Fig. 392—385. Taf. V Fig. 63 u. 64). Eustrongylus papillosus DirsinG 1851 (e. p.) '. Systema Helminthum Vol. 2. S. 326. Hystrichis papillosus Moun 1861 (e. p.). Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell’ Istituto veneto Vol. 9. S. 183. Eustrongylus tubifex ScunwEDER 1866 (e. p.) Monographie der Nematoden S. 50. Material 279 der Berliner Sammlung. 1 o, 1 3 Hinterende. 5949 u. 5950 der Wienersammlung. 1 junges g, 1 junges ©, 2 defekte erwachsene © © (5952 derselben Samm- lung enthält junge Tiere derselben Art? 2 3 1 €). Wirttiere: Ardea cocoi L. und Botaurus pinnatus Licht. ? Anhinga anhinga (L.). ! Nach den angegebenen Wirttieren kann ich mit Sicherheit sagen, dass Diesine und Morın auch diese Art in ihren Eustrongylus bezw. Hystrichis papillosus mit eingeschlossen haben. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS 21 Masse. Gesammte Kérperlinge © 55—96 mm!; 3 36 mm”. Maximale Kórperdicke © 1,5—2 mm; 3 1,0—1,4 mm. Dicke am Kopfende € etwa 0,250—0,100 mm; g 0,250? mm. Dicke am Schwanzende © etwa 0,650; g (vor der Bursa) 0,350— 0,160 mm. Länge der männlichen Bursa 0,290 - 0,350 mm. Weite der männlichen Bursa 0,400— 0,550 mm. Oesophaguslänge © 11,600— 16,400 mm; 3 8,000 mm”. Eier 0,058— 0,066 x 0,035— 0,044 mm. (Z. B. 0,058 x 0,044 u. 0,062 x 0,035). Unter den Eustrongylides-Arten der Berliner Sammlung findet sich eine ohne Angabe des Wirtes und des Fundortes, die durch ein gan- zes Weibehen und ein männliches Hinterende vertreten ist. Ein Ver- oleich mit den anderen Arten zeigt uns gleich, dass der fragliche Wurm nieht mit E. tubifex oder E. elegans zu einer Art gerechnet werden kann. Der Körper ist nämlich ungefähr gleich dick und die Mund- papillen des inneren Kreises sind grüsser und mehr hervorstehend als die des äusseren, die sehr niedrig und ausgeprügt warzenfórmig sind. Von E. perpapillatus unterscheidet sich unser Wurm dadurch, dass nur zwölf Mundpapillen vorhanden sind. Von E. africanus unter- scheidet er sich durch die Form der Mundpapillen. Die äusseren sind relativ sehr niedrig und konisch oder haben vielleicht richtiger die Gestalt von niedrigen Hügeln oder Warzen, die inneren sind grósser und hóher und mit lüngeren, abgesetzten Spitzchen; aber auch sie ver- jüngen sich nach den Spitzen zu. Die Mundóffnung bildet ein in dorsoventraler Richtung ausgezo- genes Sechseck (vergl. Bild 3). Die Mundhöhle ist 0,:—0,: mm tief. Oesophagus am Hinterende etwa dreimal so dick (0.5 mm) als am Vorderende (0,6 mm). ! Das einzige intakte Weibchen des Berliner Museums misst etwa 64 mm in der Länge. ScHnemer aber giebt in seiner Monographie »Q 90 mm» an. Es muss ein Individuum verloren gegangen sein; denn es unterliegt nicht dem geringsten Zweifel, dass Glas 279 wirk- lich die von Scuseiver erwähnten Exemplare von »Strongylas tubifex Nrrzsca ohne Angabe des Wobnorts etc.» enthült. Das Mass 96 mm ist nach einem sehr beschädigten Individuum der Wiener Sammlung berechnet, kommt aber sicher der Wahrheit sehr nahe, 2 Dieses Mass ist von einem jungen Männchen. In der Berliner Sammlung findet sich ein Hinlerende eines Männchens, das alleim 30 mm misst ? Das junge Männchen von 36 mm Länge. 4 Das Mass 11,600 mm rührt von einem ganz jungen Weibchen von 55 mm Lànge her. Die erwachsenen Weibchen haben einen Oesophagus von 14—16,400 mm in der Länge. | 3 Das junge Männchen von 36 mm Länge. Der Oesophagus liegt bei Spiritusexem- plaren immer in Buchten. Daher ist der Abstand vom Kopfende bis zur Darmgrenze an den Habitusbildern immer kürzer als die angegebene Oesophaguslänge. 22 L. A. JÄGERSKIÖLD, Die Eier sind im Verhältnis zu ihrer Länge dick, mit runden oder mehr queren Enden. Fig. 63 und 64 Taf. V zeigen zwei verschiedene Eiformen dieser Art. Unsere Eier besitzen eine dicke Schale (0,0045 mm), die mit spärlichen Gruben versehen ist und ihnen ein kennzeich- nendes Aussehen verleiht. (An den Fig. 63 u. 64 Taf. V ist die Eischale ein wenig zu dick dargestellt worden). Nach den Papillen zu urteilen würde sich unser Wurm vielleicht mit E. excisus vereinen las- sen. Dagegen spricht aber teils die relative Grösse der Papillen (man vergl. Fig. 32 und Fig. 36 Taf. III), vor allem aber die Gestalt der Bursa des Münnchens. Die Form derselben ähnelt zwarim allgemeinen der bei E. excisus, aber der Ausschnitt an der ventralen Wand der Bursa, welcher dem Æ. excisus ein so kennzeichnendes Aussehen verleiht, fehlt hier ganz. Ein Vergleich Bild &, Repeats von ADR der Figuren 34 u. 35 mit 37 u. 98 der Taf. III SUR one na) wird dies besser als jede Beschreibung klar- Bauchlinie.MÖ MundóffnungsF legen. Die anderen kleineren Unterschiede in ren der Gestalt der Bursa, die auf diesen Figuren ee x E zu sehen sind, beruhen wahrscheinlich auf un- gen. Man sieht den Anfang des gleichen Kontraktionsstadien. Der Cuticular- Desophagus durchsehimmerh um an dem Bursalrand von E. ignotus ist viel breiter als die entsprechende Bildung bei E. excisus. Ob wir hierin wirklich ein Kennzeichen von systematischem Wert vor uns haben, wage ich nicht zu sagen; ich glaube es aber kaum. Die Würmer aus der Berliner Sammlung sind, wie schon gesagt, ohne Angabe von Wirt oder Fundort. Zu meiner grossen Freude habe ieh aber gefunden, dass die Glüser 5949 und 5950 aus der Wiener Sammlung dieselbe Art enthalten. Diese stammen aus Brasilien, sind in Ardea cocoi L. und Botaurus pinnatus Licur. gefunden und sind wohl von NATTERER eingesammelt. Er bereiste schon 1817—1836 Brasilien und es ist vielleicht móglich, dass von seinem Material etwas nach Berlin gekommen sein kann. Dem sei, wie ihm wolle; sicher ist, dass die Berliner Würmer und die aus Wien derselben Art angehóren. Diese steht aber sowohl Fustrongylides africanus als E. excisus sehr nahe. Zu der erstgenannten Art, der sie in Grósse und Bau wohl am näch- sten kommt, bildet sie eine südamerikanische Parallelform. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HyvsTRICHIS. 23 Glas 5952 der Wiener Sammlung enthält drei Würmer, zwei Münnehen und ein Weibchen, über deren Stellung ich nicht ganz ins Klare gekommen bin. Sie stammen aus Anhinga anhinga (L.) und messen 29—45 mm (3) und 44 mm (©) in der Länge bei einer maximalen Dicke von etwa 0, mm (g)—1 mm (c). Der Oesophagus misst etwa 9—10 mm in der Lünge. Die Papillen des Vorderendes erinnern sehr an die von Hustron- gylides ignotus und auch die Bursa des Männchens zeigt — obgleich unregelmässig zusammengezogen — denselben Bauplan. Das Weib- chen enthält keine fertigen Schaleneier. Die Schalen sind nämlich noch ganz eben, ohne Gruben oder irgendwelche andere Ornierung, und die Pole scheinen von einer noch flüssigen Substanz geschlossen zu sein. Sie sind wohl nieht befruchtet. Nur die innerste Lage der Schale ist angelegt. Es darf uns deshalb nicht verwundern, dass ihre Masse hinter denen der ausgebildeten Eier von Hustrongylides ignotus zurück- bleiben; sie messen nur etwa 0,053x0,0s mm. Wenn die Schale voll ausgebildet ist, bekommen auch die Eier die Dimensionen der Eier von E. ignotus. Ich glaube, dass wir hier mit jungen, eben eingewanderten Lar- ven von E.ignotus zu tun haben, die ihre definitive Dicke und Gestalt noch nicht erreicht haben. Dieselben entsprechen somit den gleich zu erwähnenden von SCHNEIDER und LEUCKART beschriebenen Larven aus brasilianischen Fischen. Nach den Beobachtungen ScHNEIDER’S' und besonders LEuckamT's? ist es vielleicht möglich, die Lebensgeschichte dieser Art ein wenig nüher kennen zu lernen. Der er- stere hebt hervor, dass Larven von Eustron- ; j ie x 3 ' : ild 4. Kopfende und weibliches gylus in Fischen (Symbranchus laticaudatus Hinterleibsende von Eustrongylides- und Galaxias scriba) vorkommen. Der letztere Tv (nach Levexann). liefert eine Beschreibung und eine sehr gute Abbildung derselben, besonders von dem so kennzeichenden Kopf mit den beiden Papillen- kreisen. Von diesen sagt er: »Die Beziehungen zu dem Gen. Eustron- gylus werden schon durch die Bildung des Kopfendes ausser Zweifel gesetzt, denn im Umkreis der langgezogen 6-eckigen Mundóffnung stehen, wie bei den übrigen Arten dieses Geschlechtes, sechs flache Erhebungen (von 0,045 mm Durchmesser und 0,012 mm Höhe), die je mit ! Monographie der Nematoden S. 296 u. 311. ? Die menschlichen Parasiten II S. 382 Fig. 229—224. 24 L. A. JÄGERSKIÖLD, einer konisch hervorragenden Gefühlspapille (von 0,0»; mm Höhe und 0.0034 mm Dicke) versehen sind. Nach Aussen und Hinten folgen in eini- ger Entfernung auf diese sechs konischen Papillen noch sechs an- dere, die eine mehr warzenförmige Gestalt haben, sich auch nicht merkbar über die Cutieula erheben, und weder bei Eustr. gigas noch bei Eustr. tubifex vorhanden zu sein scheinen». (Dass diese letzte Angabe nicht korrekt ist, haben wir schon gesehen.) Sowohl die be- schreibung wie die Abbildungen Levckanr's (die ich hier wiedergegeben habe) zeigen aber eine grosse Übereinstimmung mit meinen Bildern von Eustrongylides ignotus. Mein Material von dieser Art besitzt auch eine ähnliche sechseckige Mundóffnung (Man vergl. Bild 3 mit Bild 4). Dazu kommt noch, dass die fraglichen Larven in der von LEUCKART dureh eine Abbildung wiedergegebenen Kürze des Enddarmes und in der Grösse (75 mm Länge, 0, mm maximale Dicke) noch weitere Ähnlichkeiten mit E. ignotus zeigen '. Eustrongylides excisus n. sp. (Taf. I Fig. 10. Taf. III Fig. 36-38). Strongylus tubifex Ruporpar 1819 (e. p.)* Entozoorum Synopsis S. 31. Eustrongylus papillosus Diese 1851 (e. p.) Syst. Helminth. Vol. 2. S. 326. Hystrichis papillosus Moun 1861 (e. p.) Il sottordine degli Acrofalli. Mem. dell’ Istituto veneto, Vol. 9. S. 183. Hystrichis elegans StossicH 1899 (e. p.)? Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di se. nat. in Trieste Vol. 19 S. 59. Material N:o 5947 (und 5948?) der Wiener Sammlung. : Wirttiere: Phalacrocorax carbo (L. (und Phalacrocorax pygmaeus Gug.) ! LEUCKART giebt zwar an, dass seine Würmer aus Südamerika stammen, aber zu- gleich, dass sie m Galaxias von SCHOMBURGK gesammelt sind. SCHNEIDER sagt aber, dass seine Hustrongylus-Larven aus Galaxias scriba in Neuholland von SCHOMBURGK gesammelt sind. Falls Leuckart’s Bilder wirklich nach Parasiten von Galaxias (und nicht von den südame- rikanischen Symbranchus) gezeichnet sind, so muss entweder Z. ignotus oder wenigstens eine dem letzteren sehr nahestehende Art in Australien. vorkommen. ” Aus den angeführten Wirten » Pelecanus carbo et pygmaeus» kann man ersehen, dass Ruporenr auch Æ. exisus zu seinem E. tubifex rechnet. > Aus dem angeführten Wirt (Carbo cormoranus) und dem erwähnten Museum (Vienna) kann man ersehen, dass H. elegans von Smossicu auch E. excisus umfasst. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 25 Masse.! Gesammte Körperlänge o ??; 3 28 —> 35 mm. Maximale Dicke € > 1,200; 3 0,630 — > 0,800 mm. Dicke ganz am Vorderrand des Kopfes € 0,240 mm; d 0,168— 0,190 mm. Dicke des Hinterkörpers gleich vor der Bursa 0,370 — 0,480 x 0,450— 0,450. mm. Länge der Bursa etwa 0,480— 0,560 mm. Maximale Weite der Bursa 0,560— 0,700 mm. Oesophaguslänge © 12 mm; 3 7,280—etwa 12 mm. Es finden sich zwölf Mundpapillen. Die inneren sind schmäler und höher und beinahe gleich dick. Sie sind zapfenähnlich, je mit einem sehr kleinen Spitzchen, das am Aussenrande des Papillenendes steht (Höhe etwa 0,025—0,030 mm). Die äusseren sind mehr hügel- oder warzenförmig, mit breiterer Basis (Höhe etwa 0,020—0,025 mm). Die Mundhöhle ist von mittlerer Tiefe (0,110—0,150 mm tief), ver- hältnismässig nicht so tief wie bei E. elegans und nicht so seicht wie bei E. africanus. Der Oesophagus ist an seinem Hinterende mehr als doppelt so dick als an seinem Vorderende (0.::—0,: mm bezw. 0,20 — 0,350 mm). Am leichtesten ist unsere Art an der Gestalt der männlichen Bursa zu erkennen. Diese ist weit, trompetenförmig, und zeigt an ihrer Ventralseite einen deutlichen, recht tiefen Ausschnitt. Wahr- scheinlich kann die Form der Bursa durch Muskelkontraktionen nicht unbeträchtlich verändert werden, aber ihre Gestalt, die bei allen drei Individuen ganz dieselbe ist, scheint mir so kennzeichnend zu.sein, dass ich glaube, dieselbe wird immer ohne besondere Schwierigkeit zu er- kennen sein. Diese Art kommt der oben beschriebenen Eustrongylides ignotus am nächsten, sie ist aber, nach den vorliegenden Männchen zu urteilen, kleiner und, wie gesagt, durch die Gestalt der männlichen Bursa sehr ! Mein Material besteht fast nur aus drei Männchen. Leider ist kein einziges intakt; das kleinste aber ist, obwohl beschädigt, entzweigeschnitten und sicher stark zusammengeschrumpft, doch wahrscheinlich so gut wie vollständig, Die beiden anderen, die augenscheinlich die län- geren gewesen sind, entbehren grösserer oder kleinerer Stücke des Vorderkörpers. Das längste Stück, das Fig. 10 Taf. I abgebildet ist, misst 35 mm in der Länge. — Ausserdem finden sich noch drei Vorderenden. Eins davon gehört,‘ nach dem grösseren Durchmesser zu urteilen, fast sicher einem Weibchen an. Die anderen gehören vielleicht (aber durchaus nicht sicher) den- selben Männchen an, von denen die langen Hinterkörper bewahrt sind. Hieraus geht leicht hervor, dass ich oben keine genaue Masse habe angeben können. Nach meinem Material zu urteilen, ist die Körperform gleich dick, ohne Spur von der bei Æustrongylides tubifex und E. elegans gewöhnlichen mittleren Verdickung. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 3. Impr. */2 1909. 4 26 L. A. JAGERSKIOLD, leicht davon zu unterseheiden. Auch sind die Wirttiere und die Fund- orte ganz verschieden. Trotz des sorgfaltigsten Suchens habe ich dieselbe bis jetzt in un- seren schwedischen Cormoranen — wovon ich doch mehr als dreissig untersucht habe — nie gefunden. Vielleicht kommt sie nur in Cormora- nen, die von Süsswasserfischen leben, vor. Unsere Cormorane sind be- kanntlich Meeresvógel. Eustrongylides perpapillatus n. sp. (Taf. I Fig. 11 u. 12, Taf. III Fig. 39—41, Taf. V Fig. 55, 65 u. 66). Eustrongylides papillosus Diesing 1851 (e. p.) Systema Helminthum Vol. 2 S. 326. Hystrichis papillosus Moun 1861 (e. p.) Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell’ Istituto veneto Vol 9. S. 183. Material 5951 der Wiener Sammlung. Wirttier Herodias egretta Wison (Von Diese u. Mori als Ardea leuce ange- führt) (Brasilien). Masse. Gesammte Körperlänge © etwa 71 mm; g etwa 47 mm. Maximale Dicke © 1,9— 1,5 mm; dj etwa 1 mm. Dicke ganz am Vorderrand des Kopfes © etwa 0,500 mm; g 0,175 —0,200 mm. Dicke am Schwanzende © 0,250 mm.! Dicke des Hinterkörpers gleich vor der Bursa 0,270—0,290 mm, Länge der Bursa 0,290 — 0,340 mm. Durchschnitt der Bursa 0,320— 0,350 mm. Oesophagusliinge © etwa 13,6 mm; g etwa 10,4 mm. Eier 0,053— 0,061 x 0,031— 0,033 mm. Von allen anderen, mir bekannten Eustrongylides-Arten weicht diese durch die Zahl ihrer Mundpapillen ab: es finden sich nämlich deren 18 (statt, wie gewöhnlich, zwölf). Sechs davon bilden einen in- neren Kreis (IP Fig. 39, Taf. III u. Fig. 55 Taf. V). Sie sind wie kleine runde Hügel gestaltet und tragen je ein kleines Stiftchen. Die ande- ! Die geringe Dicke des Schwanzendes hat darin ihren Grund, dass dasselbe an dem einzigen Weibchen, das in der Wiener Sammlung vorhanden ist, ausgezogen ist, wie Fig. 41 Taf. III zeigt. Ob hierin vielleicht ein Artkennzeichen vorliegt, kann ich nicht angeben; ich glaube es aber nicht. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND Hysrricuis. 27 ren zwölf bilden den äusseren Kreis. Von diesen zwölf Papillen sind sechs grösser als die anderen (GaP. Fig. 39 Tal. III u. Fig. 55 Taf. V). Von diesen sechs grösseren haben zwei eine laterale Lage, während die vier übrigen subdorsal und subventral gelegen sind. Es stehen diese somit an denselben Radien wie die Papillen des inneren Kreises. Von den sechs kleineren Papillen (KäP. Fig. 39 Taf. III u. Fig. 55 Taf. V) des äusseren Kreises sind vier sublateral, eine ist dorsal und eine ventral. Sie alternieren also mit den grösseren. Letztere sind niedri- ger, aber mit viel breiterer Basis als die kleineren. Die Mundöffnung bildet ein in dorsoventraler Richtung ausgezo- genes Dreieck. Die Mundhöhle hat eine Tiefe von 0,»— 0.1 mm. Der Oesophagus nimmt nach hinten an Dicke zu und ist an seinem Hinter- ende 2 '/—3 '/» Mal so dick als am Kopfende (0,10—0,0 bezw. 0,400— 0,70 mm). Unsere Art besitzt von den hier behandelten Würmern die klein- sten Eier. Ihre Pole sind sehr breit und gewöhnlich quer abgestutzt. Sie sind dünnschalig (Schale etwa 0,0 mm dick) mit kleinen, dicht- stehenden Gruben orniert (Fig. 66 Taf. V ist mit tiefer eingestelltem Mi- kroskop gezeichnet, so dass die Böden der Gruben wiedergegeben sind: Fis. 65 zeigt die oberen Ränder der Gruben). Auch die männliche Bursa dieser Art hat eine abweichende Gestalt. Sie ist sehr gedrungen — an den mir zu Gebote stehenden Individuen beinahe kugelfórmig. An deren Ventralseite finden sich zwei sehr deutlich ausgeprägte, scharfe und schmale Einbuchtungen, jederseits eine breite zungenförmige Ausbuchtung begrenzend (Verel. Fig. 40 Taf. II). Diese Einbuchtungen können unmöglich durch Zu- sammenziehungen der Muskulatur der Bursa hervorgerufen sein, son- dern müssen auf einer abweichenden Gestalt des Organes beruhen. Hystrichis tricolor DUJ. (Taf I Fig. 18, Taf. IV Fig. 42 u. 43, Taf. V Fig. 67.) Strongylus anatis Ruporpnı 1809. Entoz. Hist. nat. Vol. 2, 1, S. 240. Strongylus tubifex Ruporpar 1819 (e. p.). Entoz. Synopsis S. 31 u. 262. D ( : L. A. JAGERSKIOLD, Strongylus tubifex STRECKEISEN 1840. Bericht üb. d. Verhandl. d. Naturf. Gesellsch. in Basel B. 4. S. 42}. Strongylus tubifex BELLINGHAM 1844. Catalogue of Irish Entozoa etc. The Annals and Magazine of Nat. History. Vol 13. S. 103*. 2 Spiroptera tadornae BELLINGHAM 1844. Ebenda S. 102. Hystrichis tricolor Dusarpin 1845. Hist. nat. d. Helm. Paris. S. 290. Eustrongylus tubifez Diese 1851 (e. p.). Syst. Helminth. Vol. 2. S. 325. Spiroptera tricolor Dresing 1851. Ebenda S. 222. - Hystrichis tricolor Diese 1861. Revision der Nematoden. Sitzungsber. d. math.-naturw. Classe d. k. Akad. d. Wissensch. Wien B. 42. S. 682. Hystrichis tricolor Moun 1861. Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell’ Istituto veneto, Vol. 9. S. 185. Hystrichis tubifex Moun 1861 (e. p.)?. Ebenda S. 182. Hystrichis tricolor Srossica. 1891. Nuova Serie di Elmmti Veneti etc. Soc. Hist.-Nat. Croat. Vol. 6. S. 217, Taf. 3. Fig. 3—5. Hystrichis tricolor Rauxier 1895. Zoologie médicale et agricole. Ed. 2. Paris. S. 423. Hystrichis tricolor Srossica 1899. Strongylidae. Bull. della Soc. adriatica di sc. nat. in Trieste. Vol. 19. S. 60. Hystrichis tubifex v. Linstow 1900 (e. p.) Helminthologische Beobachtungen. Arch. f. Mikrosk. Anatomie etc. B. 56. S. 367. Taf. 15, Fig. 10—16. Material. Ein Individuum (©) aus Anas boschas L.(dom.) aus v. Linsrow’s Sammlung. ! STRECKEISEn behandelt in seiner kleinen Mitteilung nur das nach den Jahreszeiten wechselnde Auftreten des Wurmes. Er giebt weder Beschreibung noch Figuren. Ich habe daher nur nach seiner Angabe, dass die Würmer »im Proventriculus der Entengattung häufig vorkommen», die Art als mit E. tricolor Dus synonym erklärt. ? Auch hier kann man nur nach den angeführten Wirten — verschiedenen Anas- Arten — schliessen, dass BELLWGHAM wahrscheinlich H. tricolor gefunden hat. 3 Es ist jetzt sehr schwierig zu entscheiden, was Moun mit seinem H. tubifex eigent- lich gemeint hat. Welche Arten im Wiener Museum mit diesen Namen belest sind, geht aus der Tabelle S. 3 hervor, und darunter befindet sich kein wahrer Hystrichis; aber in der Diagnose Mottn’s steht »extremitas anterior...spinulis .. . postice evanescentibus armata»; dies kann auf den im Glas 5941 des Wiener Museums aufbewahrten Wurm (der weder ein Hy- strichis noch ein Eustrongylides ist) bezug haben, aber seine Angabe »Extremitas caudalis fe- minae obtusa; anus terminalis» deutet darauf hin, dass dem nicht so ist; denn Wurm No. 5941 hat nicht die Schwanzform einer Eustrongylide. Daher glaube ich, dass Hystrichis tubifez, wie ihn Morum aufgefasst hat eine Kollektivart ist, die auch H. tricolor Dus. umfasst. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 29 Masse Gesammte Körperlänge beinahe 25 mm (49 mm nach v. Liwsrow). Maximale Dicke (des angeschwollenen Mittelkórpers) etwa 4—5 mm. Dicke der Halspartie etwa 0,5 mm. Dicke der Schwanzpartie ganz an der Spitze etwa 0,5 mm. Oesophaguslinge 5,6—6 mm. (v. Linstow giebt 16 mm an, was wohl ein Schreib- fehler ist). Eier. 0,071 — 0,074 x 0,041— 0,044 mm. Länge der gróssten Stacheln etwa 0,040—0,050 mm. Ich habe nur ein einziges Individuum zu meiner Verfügung ge- habt. Die Kórpergestalt dieser Art ist aber bei dem vollreifen Weib- chen so ausserordentlich kennzeichnend, dass ich nicht zügere, die- selbe als von allen anderen Eustrongyliden, die ich gesehen habe, spe- zifisch verschieden zu erklüren. Die Gestalt geht ohne weitere Be- schreibung aus der Habitusfigur hervor (Taf. I Fig 13). Die Stacheln sind an meinem Material nur mit grósster Schwie- rigkeit zu zühlen. Von Querreihen, das heisst von Stachelkreisen, habe ich bis an 35 gezählt. Am Kopfe, wo die Stacheln dichter stehen, be- steht jeder Kreis aus höchstens etwa 50—55 Stacheln. Am Halse aber werden die Stacheln kleiner und stehen zugleich lichter. Die aller- hintersten Stacheln sind kaum bemerkbar. Um den Mund herum finden sich sechs Papillen in einem Kreise und auf gewóhnliche Weise orientiert. Sie sind warzenfórmig, mit einer kleinen stiftchenähnlichen Bildung an der Spitze. Die Eier sind gross, aber verhältnissmässig dünnschalig. Die Pole sind rund und die lichte »Deckelpartie» hat eine grosse Ausdeh- nung. Die Gruben der Schale stehen dicht und sind recht gross. Dass wir hier einen echten Aystrichis vor uns haben, liegt offen zu Tage. Aber nur mit Zögern identifiziere ich die vorliegende Art mit Hystrichis tricolor Dusarpın. Die Gründe, die dabei für mich be- stimmend sind, sind folgende: 1? liegt dasselbe Wirttier vor; 2” stimmt die Körpergrösse (Länge etwa 25 mm) gut mit DuJARDINS Angabe (Länge 27 mm); 3* ist auch die Länge des Oesophagus, die ich etwa 5,6 mm gefunden habe, beinahe ganz dieselbe wie DuzARDIN angege- ben hat (6 mm). — Es finden sich aber auch Unähnlichkeiten zwischen DuJARDIN's Beschreibung und meinem Material So sagt er: »vers a corps mou filiforme». Wie wir aber aus Fig. 13, Taf. I ersehen, be- 30 L. A. JAGERSKIOLD, sitzt das abgebildete Individuum einen stark angeschwollenen Mittel- kórper. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass diese Auftreibung nur mit dem Alter eintritt und dass DUJARDIN's Wurm, obwohl schon eier- tragend, doch in dieser Hinsicht nicht ganz ausgebildet war’. Auch sind die von ihm angegebenen Masse des Körperdurchmessers (0,35— 0,50 mm) kleiner als die von mir beobachtete Dicke der nicht ange- schwollenen Körperteile unseres Wurmes. Endlich ist die Eiergrósse von DUJARDIN anders angegeben als ich dieselbe gefunden habe (0.055 —(,oss x 0,036—0.040 gegen meine 0,071— 0,074 x 0,041— 0,044)?. Obgleich zweifelsohne Differenzen, die ich jetzt nicht gut erkla- ren kann, zwischen DuJARDIN's Beschreibung und meinem Materiale vorliegen, halte ich es doch für das Beste, hier keine neue Art aufzustellen. So weit ich weiss, sind DUJARDIN's Typusexemplare nicht mehr vor- handen und somit scheint keine sicherere Identifikation als die von mir vorgenommene moglich. Hystrichis neglectus n. sp. (Taf. I Fig. 14. Taf. IV Fig. 44-46. Taf. V Fig. 68). Eustrongylus papillosus Diesng 1851 (e. p.) Systema Helminthum. Vol. 2. S. 326. Hystrichis papillosus Mou 1861 (e. p.) Il sottordine degli Acrofalli etc. Mem. dell’ Istituto veneto. Vol. 9. S. 183. [? Hystrichis sp. Wepz 1856. Uber die Mundwerkzeuge von Nematoden. Sitzungsber. d. math.-naturw, Classe d. k. Akad. etc. Wien. B. 19. S. 40. Taf. I. Fig. 12—14]. Material. N° 5946 der Wiener Sammlung 1 €; weiter 1 Vorderende (9?) Genua (aus Cagliari) und 1 beschádigtes g, Genua (ebenfalls aus Cagliari). Wirttiere. Numenius arquatus L. und Querquedula circia. Masse. Gesamte Körperlänge © etwa 111 mm; (23 > 33 mm). Maximale Körperdicke € etwa 1,5 mm; (?j etwa 1 mm). Dicke des Kopfes © etwa 0,450— 0,500 mm.; (23 0,350 mm). ! Vergl. hierüber Motiv: Sulla metamorfosi regressiva di aleuni vermi rotondi, Sit- zungsber. der mathem.-naturwiss. Classe d. k. Akad. d. Wissensch. Wien. B. 38. 1860. ? Zwar ist die Länge der Eier bei DuJarin mit 0,55— 0,58 mm angegeben ; dies ist aber offenbar ein Druckfehler. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HysTRICHIS. 31 Dicke des Schwanzendes € etwa 0,350 mm; (? 0,520 mm). Oesophaguslänge © etwa 8,255—9 mm; (23 5,6 mm). Eier 0,079 — 0,084 x 0,042 — 0,044 mm. Länge der grössten Stacheln 0,045—0,050 mm. Die Kórperform dieser Art ist zehr kennzeichnend: ausserordent- lich lang und schlank. Das vorliegende Weibchen ist sicher vollreif, und ieh bin überzeugt, dass sein Kórper nie eine dickere Gestalt an- nehmen kónnte, als die, welche er schon hat. Die Mundóffnung ist eng und dreieckig. Um den Mund herum stehen sechs kleine Papillen, wie gewöhnlich bei Hystrichis, warzenför- mig und mit kleinen Stiftchen. Der Kopf ist bestachelt und zwar mit dichter stehenden und grösseren Stacheln als der Vorderkórper. Die längsten Stacheln mes- sen 0,045—0,050 mm in der Länge bei einer Breite von etwa 0,020, Am Kopfe des Weibchens kónnen bis zu 55 oder sogar 57 Stacheln in einem Kreise stehen. Das Männchen aus Querquedula circia, das ich zu dieser Art rechne, zeigt kaum mehr als hóchstens 50 Stacheln in einer Querreihe. Die Zahl der Stachelkreise betragt nicht viel mehr als 30; est ist aber sehr schwierig, dieselbe sicher festzustellen. Nach hinten vom Kopfe werden die Stacheln allmählich kleiner (0,05 —0,010 mm in der Länge) und stehen lichter; doch kann man hie und da zwei Kreise von Stacheln an jedem Hautringel beobachten. Nach etwa 1,5 mm hóren die Stacheln auf. Die hintersten derselben stehen sehr licht und sind vor allem zu klein, um sich in die Fig. 44 Taf. IV hinein- zeichnen zu lassen. Die Eier sind gross — grósser als die irgend einer anderen hier behandelten Art — mit grossen, verhältnismässig nicht dichtstehenden Gruben. Die Schale ist dick (etwa 0,0045 mm) und die Pole sind relativ gerundet. Unter dem Material, das Prof. Corrapo PARONA gütigst zu meiner Verfügung gestellt hat, finden sich auch zwei kurze Kopfenden und ein männliches Schwanzende, die aus Querquedula circia stammen und die ich nur zu Aystrichis neglectus rechnen kann. Eine solche Bestim- mung, die nach Bruchstücken gemacht ist, muss ja immer unsicher werden; denn die für H. neglectus so ausserordentlich kennzeichnende ausgezogene Körpergestalt ist ja in einem solchen Fall unmöglich zu beobachten. »Kopf» und »Hals» erinnern aber, von einigen ausserordent- lich geringen Variationen in den Stacheln abgesehen, ganz an die ent- sprechenden Teile des intakten Individuums. 32 L A. JÄGERSKIÖLD, Von Interesse ist besonders das männliche Hinterende, das si- cher mit dem einen der Vorderenden zusammengehört. Es gehört nicht unwahrscheinlich einem ganz jungen Individuum an. Längs jedes Seitenfeldes steht eine Reihe von niedrigen papillenähnlichen Bildungen. Ganz an der Bursa stehen sie recht dicht, werden aber nach vorne spürlicher. Ich habe ihrer jederseits mehr als zwólf gesehen. Sie ent- sprechen zweifelsohne den bei Hustrongylus gigas längs der Seitenfelder vorkommenden Papillenbildungen '. Die Bursa selbst ist recht unscheinbar und kaum weiter als der der nächstliegende Teil des Schwanzes. Ihre Wände sind stark mu- skulós, ihre Hóhlung aber ist sehr seicht (Vergl. Taf. IV Fig. 46). * * Wepz hat in seiner Arbeit über die Mundwerk- zeuge der Nematoden eine Hystrichis-Art aus Fulica atra beschrieben, aber nicht benannt, die vielleicht mit H. neglectus identisch sein kónnte. Ihre Länge und Dicke sind bezw. etwa 100 mm und 9 mm. Die Länge stimmt ja sehr gut mit der des H. neglectus, die Dicke aber nicht. Die Eier giebt WEpr als 0,084X0,05 an. H. meg- lectus hat nach meinen Messungen Eier von 0,079— 0.084 x 0,042 — 0,044 mm. Die Staeheln hören bei Wepr’s Tier * etwa 3 mm vom Kopfende auf. Auch dies Verhältnis a lässt sich nicht gut mit dem, was wir bei H. neglectus Bild 5. Die von kennen gelernt haben, vereinen. Die Stacheln bei Went gegebenen W'gpr's WURM massen 0,036 mm in der Länge und hat- Zeichnungen von ei- nem Hystrichis aus ten an der Basis eine Breite von 0,016 mm. Die ent- Fulica atra: a Mund; b Stachelreihen; c sprechenden Masse bei H. neglectus sind 0,045— 0,050 und dicke Umhüllungs- Schicht. 0,020 mm. Es liegt aber noch ein Grund vor, weshalb ich zögere, WEpr's Wurm für einen ZH. neglectus zu erklären: Seine Bilder 12 u. 13 der. Taf. 1, die ich hierneben wiedergebe, zeigen, dass die Stacheln den ganzen Scheitel des Kopfes frei lassen. Dies ist bei A. neglectus ebenso wenig der Fall wie bei irgend einem anderen, mir bekannten Hystrichis. Vielleicht liegt hier nur ein Zeichenfehler Wepr’s vor. Wenn dies nicht der Fall ist und auch seine Messungen korrekt sind, so muss sein Wurm eine relativ freistehende Art bilden. Künftige, glückliche Funde aus Fulica atra werden dies leicht aufklären. ! Vergl. Leucxarr Die menschlichen Parasiten ete. B. 2. S. 359—260. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 39 Hystrichis acanthocephalicus MOLIN. (Taf. I Fig. 15—17, Taf. IV Fig. 47—50, Taf. V Fig. 56 u. 69). Hystrichis acanthocephalieus Moun 1861. Il sottordine degli Acrofalli ete. Mem. dell’ Istituto veneto Vol. 9. S. 184. Taf. 9. Hystrichis acanthocephalicus Srossica 1899. Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di se. naturali in Trieste Vol. 19. S. 62. Material 5953 und 5954 der Wienersammlung. Wirttiere Phimosus infuscatus LicHt. aus Brasilien. Masse. Gesammte Körperlänge © 35—47 mm; 3 23- 45 mm. Maximale Körperdicke © 2—3 mm; 3 1,5—2 mm. Dicke des Kopfes € 0,500— 0,536 mm; g 0,2:0— 0,290 mm. Dicke des Schwanzendes € 0,320— 0,350 mm. Dicke des Hinterkórpers gleich vor der Bursa 0,160 mm. Länge der Bursa 0,160 mm. Weite der Bursa 0,240 mm. Oesophaguslänge € etwa 9,6 mm; dj Abstand der Vulva von der Schwanzspilze etwa 0,175 mmi. etwa 8 mm. Länge der gróssten Stacheln 0,025— 0,050 mm. Breite der gróssten Stacheln 0,015— 0,017 mm. Hier 0,075— 0,079 x 0,040— 0,044 mm. Der »Kopf» ist gewöhnlich sehr wenig angeschwollen, ja bei einigen Individuen kann die Anschwellung ganz fehlen; doch unterschei- det sich die Kopfregion immer deutlich durch dichteren Stachelbesatz vom Halse. Der Kopf ist beim Weibchen etwa 0,240 mm und beim Männchen etwa 0,200 mm lang. Die Stacheln unserer Art stehen ver- hältnismässig sehr licht, am Kopfe höchstens etwa dreissig in jeder Querreihe. Es finden sich etwa 7—9 Querreihen am Kopfe. Die Sta- cheln erstrecken sich — allmählich kleiner werdend und lichter ste- hend — bis etwa 13 mm vom Kopfende beim Weibchen und etwa 0,so mm vom Kopfende beim Männchen. Die Haut ist an den schmäleren Endpartien des Kórpers querge- ringelt; doch kann an sehr gestreckten Individuen diese Ringelung sehr wenig hervortretend (z.B. Fig. 47 Taf. IV) oder beinahe ganz aus- geglichen sein (Fig. 49 Taf. IV die jedoch ein wenig schematisch ge- halten ist, weil das Original sehr schlecht erhalten ist). Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 3. Impr. */2 1909; 2 34 L. A. JAGERSKIÓLD, Die Mundóffnung ist dreieckig und führt in eine dreieckige, etwa 0.150 mm tiefe Mundhöhle. Zwischen Körperwand und Mundhóhlenwand erstrecken sich wie gewöhnlich kräftige, radiäre Muskeln (M Fig. 56 Taf. V), die in acht sehr deutlich abgegrenzten Gruppen angeordnet sind. Diese Muskeln gehen (wie Fig. 47 Taf. IV andeutet) von vorne nach hinten und befestigen sich zwischen den Längslinien (Vergl. Fig. 56 Taf. V). Die Bündel, die zwischen den Seitenfeldern und den Sub- medianlinien liegen, sind die kräftigsten. So weit ich habe sehen kün- nen, bildet das Sarcoplasma dieser radiären Muskeln eine ringartige Einfassung um den hintersten Teil der Mundhóhle und den vordersten Teil des Oesophagus. Der Oesophagus ist, wie wir gesehen haben, lang und schmal — etwa 0,:90—0,240 mm dick — und nimmt nach hinten kaum an Dicke zu. Seine hinterste Partie — etwa ein sechster Teil des ganzen Or- cans — ist sogar schmäler, nur 0.160 mm dick. Der Enddarm des Weibchens ist lang, etwa 0,s mm. Hinsichtlich der Lage der Vulva weicht unsere Art von den an- deren hier behandelten Eustrongyliden ein wenig ab. Die Vagina öff- net sieh nümlieh nicht an der Schwansspitze neben dem Anus, sondern an der Seite des Körpers. Doch liegt ihre Öffnung der Schwanzspitze sehr nahe; der Abstand zwischen Vulva und Schwanzspitze betragt nämlich nur etwa 0,175 mm. Das männliche Sehwanzende scheint gewühnlich etwa eine halbe Windung eingerollt zu sein. Die Bursa des Männchens hat ein kennzeichnendes Aussehen und ist wie eine runde, bauchige Glocke seformt. Sie steht ganz terminal und symmetrisch gegen die Längen- achse des Tieres. Ihre Wände sind kräftig, muskulös und nicht durch- sichtig, wie Morin sie gezeichnet hat. Die Eier unserer Art sind, wie aus den unter den Massen ange- führten Zahlen hervorgeht, gross. Sie haben sehr quer abgestutzte Enden und die Eierschale ist nicht mit Gruben bedeckt, sondern mit Leisten orniert, Diese bilden ein sehr unregelmiissiges Netzwerk. Man kan natürlich in den muldenförmigen Vertiefungen dieses Netz- werkes mit Recht Gegenstücke zu den Gruben an den Eierschalen. der anderen Arten sehen (Verel. Fig. 69 Taf. V). NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS. 35 Hystrichis varispinosus n. sp. (Taf. I Fig. 18, Taf. IV Fig. 51). Material Ein Vorderkórper aus Mergus serrator L. aus der Sammlung von PARONA. Masse. Gesammte Körperlänge (> 11 mm!). Maximale Dicke > 0,8 mm. . Dieke des Kopfes etwa 0,4 mm. Oesophaguslänge etwa 6 mm. Länge der längsten Stacheln des Kopfes 0,04s mm. Länge der längsten Stacheln des Halses 0,0ss—0,030 mm. Unter dem Material, das Prof. Corrapo PARONA gütigst zu mei- ner Verfügung gestellt hat, befindet sich auch ein Vorderende einer Hystrichis aus Mergus serrator. Ich kann den fraglichen Wurm mit keiner anderen Hystrichis-Art vereinen und sehe mich daher genötigt, eine neue Spezies aufzustellen. Der angeschwollene Kopf ist von kleinen, ausserordent- lich dichtstehenden, recht stark gebogenen Stacheln beklei- det, die ganz an den Mundpapillen anfangen. Die kleinsten messen nur 0,027 mm in der Länge, die grössten aber bis zu 0.4s bei einer Breite von etwa 0.013 mm. Die höchste Zahl der kleineren »Kopfstacheln», die ich in einem Kreise gesehen habe, ist 52. Die Zahl der Kreise, die aus klei- nen Stacheln bestehen, ist etwa 15. Eh: Von den grossen Halsstacheln finden sich höchstens un 14—17 in jedem Kreise. Nach hinten stehen sie viel lich- zr. varispino- ter und können an meinem Material bis zu 7,2 mm vom de ocn Kopfende verfolgt werden. Die letzten messen nur etwa 2x1. 0,040 mm in der Länge. So weit ich sehen kann, ist die Cuticula des fraglichen Wurmes beschädigt, und ich halte es daher für mehr als wahrscheinlich, dass die Stachelung des Tieres sich in der Tat viel länger nach hinten erstreckt hat als mein Präparat es jetzt zeigt. Diese »grossen» Stacheln sind, von der Seite gesehen, schwach ge- bogen (wie es Taf. IV Fig 51 und Bild 6 zeigen); »en face» aber gleicht ihr Umriss einem sehr ausgezogenen Dreieck. Die grösste Breite eines solchen Stachels ist etwa 0,05 mm. Da mein Präparat aber sehr undurchsichtig ist, kann ich nicht sicher behaupten, dass dieses Mass ganz exakt ist. 36 L. A. JAGERSKIOLD, Der Oesophagus nimmt nach hinten an Dicke allmählig zu. Am Vorderende misst das Organ hóchstens 0,100 mm im Durchmesser, an seinem Hinterende aber etwa 0,250 mm. Über das Verhältnis unseres Wurmes zu Hystrichis wedli v. LiN- stow werde ich mich unten (S. 38—39) äussern. Hystrichis wedli v. LINSTOW. ?Hystrichis sp. Wenn 1856. Über die Mundwerkzeuge von Nematoden. Sitzungsb. d. math.-naturwiss. Classe d. k. Akad. ete. Wien B. 19. S. 40; Taf. 1 Wig. 12 —14. Hystrichis wedli.v. Lınstow 1879. Helminthologische Studien. Arch. f. Naturgesch. Jahrg. 45. B. 1, S. 173. Material eine junge defekte Larve (©?) von v. Linsrow präpariert. Wirttier: Fulica atra L. Masse. Länge 24 mm. Max. Dicke 0,6 mm. Oesophaguslänge 6 mm. Länge der grössten Stacheln 0,079 mm. Breite der grössten Stacheln an der Basis 0,027 mm. Infolee Mangels an Material kann ich keine Beschreibung dieser Art geben. Ich gebe jedoch hierneben Abbildungen des Vorder- und des Hinterendes von dem Präparat v. Linstow’s nebst Detailzeichnungen von zwei der vordersten und einem der hintersten Stacheln. Die Stacheln sind, wie wir sehen, gerade, platt und liegen wie in kleinen, muldenfórmigen Vertiefungen in der Cuticula, und dies gilt sowohl von den grüsseren wie von den kleinsten. Sie lassen sich aber na- türlieh durch Gewalt aufrichten. In jedem Kreise stehen — so weit ich habe sehen kónnen — etwa 18 Stacheln. Die Stacheln sind ohne irgendwelche Schwierigkeit bis nach hinten vom Anfang des Darmes zu verfolgen, erstrecken sich aber bis zum Hinterende des Tieres. Der Oesophagus nimmt nach hinten nicht an Dicke zu, sondern wird im Gegenteil schmäler. Am Anfang des vorhandenen Stückes ist sein Durchmessor etwa 0,50 mm, an der Darmgrenze aber nur etwa 0.200 mm. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS, 37 Obschon v. Linstow seine Hystrichis-Larve in demselben Wirt wie Wepz — nämlich Fulica atra — gefunden hat, scheint es mir sehr fraglich, ob die von v. Liystow aufgestellte Art wirklich dieselbe ist wie diejenige, die WEpr beobachtet hat. Dagegen sprechen die von den beiden Forschern angegebenen Grössen der Stacheln. WepL sagt: Bild 7. Anfangstück des Präparates von H. wedli. Die Stacheln sind der Deutlichkeit wegen dunkel gehalten und nur da eingezeichnet, wo ich dieselben sicher beobachtet habe. 35 Xl. »dieselben haben daselbst (ganz vorne) einen Lüngendurehmesser von 0,056 mm, an der Basis sind sie 0,016 mm... — Die Stacheln der zunächst auf die erste Reihe folgenden sind etwas stärker — — — — nach rückwärts werden sie kleiner und verschwinden endlich 3 mm vom Kopfende entfernt völlig». v. Linsrow aber sagt: »die Haut ist — — — mit rückwärts gerichteten, starken conischen Stacheln besetzt, die 0,069 mm lang und an der Basis 0,02» mm breit sind; sie stehen am Kopf- 98 L. A. JAGERSKIOLD, ende sehr dicht und werden nach hinten zu immer seltner und kleiner, zuletzt die Haut kaum durchsetzend, doch reichen sie bis ans äusser- ste Schwanzende. Das Exemplar ist in der Häu- tung begriffen und sieht man am Kopfende die neugebildete Haut schon fertig, die in der Weise bewaffnet ist, wie WEpr es beschreibt». Vergleichen wir jetzt Wepr’s und v. Lin- srow's Beschreibungen, so finden wir gleich, dass ersterer Stacheln beschreibt, die kaum mehr als halb so lang und halb so breit sind als die, welche letzterer gesehen hat. Meine Messungen erge- ben — wie wir gefunden haben — eine noch grós- sere maximale Länge der Stacheln als die v. Lin- stow’s. Die Stacheln sind weiter ohne irgend- welche Schwierigkeit bis über 6 mm vom Kopi- ende zu verfolgen und erstrecken sich in der por e Tat über den ganzen Körper. WepL giebt aber ild S. Hinterende des 5 . 20 Präparates von H.wedli. a an, dass die Stacheln schon nach drei mm aufhören. wahrscheinliche Anlage der Auch wenn wir annehmen können, dass WEDL die Vagina. Nur die Stachelbild- Weis à X ungen, die sicher zu beob- winzigen Stacheln des Mittel- und Hinterkörpers achten sind, sind in die Zeich- .. : 89 nung aufgenommen worden. übersehen hat, so besteht doch eine ganz beträcht- Etwa 80 X 1. : pp . B . ie liche Differenz zwischen seiner Schilderung und den Verhältnissen bei der von v. Liysrow gefundenen jungen Hystrichis. Es ist ja möglich, dass diese Larve durch die Häutungen so verändert wird, dass diese Unähnlichkeiten verschwinden, aber vorläufig' haben wir nur einen Grund für die Annahme, dass Wepu und v. LINSTOW dieselbe Art beobachtet haben: die Iden- tität des Wirtes. Dieselbe Art von Wirttier kann aber gut zwei verschiedene Eustrongyliden-Arten beherbergen. So sind ja E. tubifex und E. elegans beide bei Colymbus septentrionalis gefunden. Es fragt sich denn, bietet vielleicht die v. ann Da NT et lel ee TR . d . T RUE, N ne Linstow sche Larve grüssere Ahnlichkeiten mit dersten Stacheln im Profil jrgend einer der anderen hier beschriebenen Hy- gesehen. B Ein ähnlicher ©, ,. : % Stachel »en face» gesehen. Strichis-Arten? Es liegt dann sehr nahe an Hy- C Einer der hintersten Sta- Dr ME © EN cheln im Profil gesehen, Stichis varispinosus zu denken. Diese Art besitzt 2595 1 ja auch eine krüftige, weit nach hinten sich er- ! v. Linsrow sagt zwar: »Das Exemplar ist in Häutung begriffen und sieht man am Kopfende die neugebildete Haut schon fertig, die in der Weise bewaffnet ist, wie Wepz es beschreibt». Das Kopfende fehlt dem Präparat, das v. Liwsrow mir zugesandt hat, und er hat davon in seinem Aufsatz kein Bild gegeben, aber dass bewahrte Stück zeigl keine Zeichen von Häutung. Es ist daher sicher verfrüht, zu sagen, dass nach der Häutung volle Ähnlichkeit mit Wepr’s Wurm eintreten wird. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYSTRICHIS 39 streckende Stachelung. Gegen diese Annahme sprechen mehrere Gründe. Erstens lässt sich aus v. Livsrow's Beschreibung nicht er- sehen, ob der Kopf Stacheln von anderer Form besitzt als der Vor- derkörper. Es ist zwar wahrscheinlich, dass dies der Fall ist: mit Sicherheit aber kónnen wir es nicht behaupten, ehe ein neuer Fund des ganzen Tieres vorliegt. Da der Gegensatz zwischen den kürzeren und mehr gebogenen Stacheln des Kopfes und den längeren, mehr geraden Stacheln des Halses für Hystrichis varispinosus kennzeichnend ist, so ist es verfrüht, die fraglichen Würmer schon jetzt für identisch zu er- klären. Zweitens sind die Stacheln bei H. wedli gerade, bei H. varispi- nosus ein wenig gebogen, (Man vergl. Bild 6 S. 35 mit Bild 9 S. 38). Drittens nimmt der Oesophagus bei H. varispinosus nach hinten an Dicke nicht unbeträchtlich zu; bei H. wedli dagegen nimmt er nach hinten ab. Selbst wenn es möglich ist, dass die Stacheln nach einer Häutung eine andere Form annehmen, so scheint mir doch die Unähn- lichkeit in der Gestalt des Oesophagus einen schwerwiegenden Grund gegen die in Frage gestellte Identifikation unserer Würmer abzuge- ben. Ich halte es demnach für das Beste, Hystrichis wedli vorläufig als eigene Art zu betrachten, bis man durch neue Funde über ihre wahre Natur sicheren Aufschluss erhalten kann. Zuletzt will ich die mir nur durch die Litteratur bekannten Ar- ten, die zu den Eustrongyliden zu rechnen sind, aufzählen. Sie gehören alle der Gattung Hystrichis an und sind grösstenteils als Spezies inquiren- dae zu betrachten; wenigstens ist es mir unmóglich, oder so gut wie un- möglich gewesen, mir nach den vorhandenen Beschreibungen und Abbildungen eine gute Vorstellung von ihnen zu machen. Ich hoffe, dass glückliche Funde eine Vermehrung unserer Kenntnisse derselben mit sich führen werden. Hystrichis orispinus MOLIN. Hystrichis orispinus Moun 1859. Prospectus helminthum, «quae in parte secunda prodromi faunae helmintho- logicae Venetae continentur. Sitzungsber. der math.-naturwiss. Classe d. kais. Akademie der Wissensch. Wien. Band 33. S. 300. Hystrichis orispinus Moun 1860. Sulla metamorfosi regressiva di aleuni vermi rotondi. lbid. B. 38. S. 712. 10 L. A. JAGERSKIOLD, Hystrichis orispinus Moun 1861. Il sottordine degli Acrofalli. Mem. dell Istituto veneto. B. 9. S. 186. Hystrichis orispinus Moun 1861. Prodromus faunae helminthologicae venetae: Denkschriften der kais. Akade- mie der Wissenschaften. Math.-naturwiss. Classe. B. 19. Abt. 2. S. 306. Taf. 12 Fig. 7, Taf. 13 Fig. 13. Hystrichis orispinus Diesing 1861. Revision der Nematoden. Sitzungsber. d. math.-naturwiss. Classe d. k. Akad. Wien, Band 42. S. 689. Hystrichis orispinus STossicH 1899. Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di sc. naturali in Trieste. Vol. 19. S. 60. Wirttier. Ibis faleinellus L. Masse. Linge o 25—44 mm. Maximale Dicke © 0,5—1 mm. Der Hystrichis orispinus Mourn steht offenbar dem von mir oben beschriebenen Hystrichis varispinosus sehr nahe. Man vergleiche Mo- LIN'S Fig. 7, Taf. 12, die ich der Bequemlichkeit wegen hierneben wie- dergegeben habe, mit meiner Fig. 51 Taf. IV. Für beide ist es kenn- zeichnend, dass die Stacheln der »Kopf»region kleiner sind als die des »Halses». Wenn aber wirklich MoriN's Bild korrekt ist, kann von einer VANTIN I'm VUA Bild 10. Kopfende von Hystrichis ori- spinus (nach MoLm). Identität nicht gut die Rede sein, und zwar aus folgen- den Gründen. Die kleineren Stacheln der »Kopf»region erstrecken sich an seinem H. orispinus viel weiter nach hinten als an H. varispinosus. Jener hat eine fein be- stachelte Halspartie, die etwa noch einmal so lang ist als der angeschwollene Kopf selbst, bei diesem aber hö- ren die kleinen Stacheln beinahe unmittelbar hinter der kopfühnliehen Anschwellung auf. Weiter sind die Quer- reihen der kleineren Stacheln an Hystrichis varispinosus etwa 12—15 an der Zahl, wührend die Anzahl bei Hy- strichis orispinus, nach Moriv's Zeichnung zu urteilen, 23 betrügt. Auch die Zahl der grossen Stacheln in jedem Kreis scheint bei Hystrichis orispinus beträchtlich grösser, die der kleinen beträchtlich kleiner zu sein als bei Hy- strichis varispinosus. In wie weit man in solchen, nicht immer vielleicht so leicht zu beobachtenden Einzelheiten Vertrauen in Mo.ty’s Zeichnungen setzen kann, dürfte aber sehr unsicher sein. Mir scheinen jedoch die oben NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HysTRICHIS. 41 angeführten Unähnlichkeiten zu gross zu sein, um ohne weiteres die fraglichen Arten mit einander zu vereinen. Kommende, glückliche Funde werden es vielleicht mit sich führen, dass meine Hystrichis va- rispinosus als selbständige Art gestrichen wird; aber bis auf weiteres glaube ich, dass es am besten ist, sie beizubehalten, und dies um so mehr, als meine Untersuchung gezeigt hat, dass die Eustrongyliden an einander nahestehenden, ähnlichen Arten gewiss nicht arm sind. Hystrichis coronatus MOLIN. Hystrichis sp. Moun 1860. Sulla metamorfosi regressiva di aleuni vermi rotondi. Sitzungsber. der math.- naturwiss. Classe d. k. Akademie der Wissensch. Wien. B. 38. S. 707. Taf. Fig. 1—4. Hystrichis mergi merganseris Dinsing 1861. Revision der Nematoden. Ibid. B. 42. S. 683. Hystrichis coronatus Mor 1861. Il sottordine degli Arcofalli. Mem. dell’ Istituto veneto. B. 9. S. 187. Hystrichis eoronatus Stossicu 1899. Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di se. naturali in Trieste Vol: 19 S. 62. Wirttier Mergus merganser. Masse. Linge © 27 mm. Maximale Dicke 3 mm. Bild 11. A Stück des Vormagens eines Mergus merganser, von aussen gesehen. Man sieht den geöffneten Cystengang mit dem darin liegenden Wurm und die beiden Offnungen, dureh welche das Kopfende und das Schwanzende desselben in die Magenhóhlung hineinragen B Kopfende des Hystrichis coronatus. C weibliches Hinterende mit Anus und Vulva von demselben Wurm. (Alle Zeich- nungen nach Morin). Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 3. Impr. °/2 1909, 6 49 L. A. JAGERSKIOLD, Ich gebe hier Moriv's oben angeführte Abbildungen wieder. Mit Hülfe derselben wird sich die Art wahrscheinlich ohne gróssere Schwie- rigkeit identifizieren lassen, wenn sie einmal wiedergefunden wird. Die Abbildung des weiblichen Hinterendes zeigt gleich, dass eine wahre Eustrongylide vorliegt. Der Umstand, dass nur ein Kreis von Stacheln, und zwar sehr grossen, vorhanden ist, lehrt uns weiter, dass die Art eine Hystrichis ist, die sich unmóglich mit einer der anderen, uns be- kannten Spezies zusammenführen lässt. Hystrichis pachicephalus MOLIN.' Echinocephalus eygni MOLIN 1858. Prospectus helminthum, quae in prodromo faunae helminthologicae Venetiae continentur. Sitzungsber. der math.-naturwiss. Classe d. k. Akademie der Wissensch. Wien. B. 30. S. 154. Hystrichis sp. Mon 1860. Sulla metamorfosi regressiva di aleuni vermi rotondi. Ibid. B. 38. S. 710. Hystrichis cygni Diesing 1861. Revision der Nematoden. Ibid. B. 49. S. 682. Hystrichis cygni Dizsiva. 1861. Kleme helminthologische Mittheilungen. Ibid. B. 43. S. 279. Hystrichis pachicephalus MOLIN 1861. Il sottordine degli Acrofalli. Mem. dell’ Istituto veneto. B. 9. S. 186. Echinocephalus cygni MOLIN 1861. Prodromus faunae helminthologicae venetae. Denkschriften der k. Akademie der Wissensch. math.-naturwiss. Classe. B. 19. Abth. 2. S. 308 u. 312. Way, lö. Lee, 9), Hystrichis pachicephalus PARONA 1894. L'elmintologia italiana ete. Genova. S. 935. Hystrichis cygni Rawr 1895. — Traité de zoologie médicale et agricole. Ed. 2, Paris. S. 424. Hystrichis cygni Stossisck 1899. Strongylidae. Boll. della Soc. adriatica di sc. naturali in Trieste. Vol. 19. S. 61. Wirttier. Cygnus olor. GMELIN. Masse. Kórperlànge > 30 mm. ! MoniN hat zwar erst unseren Wurm als H. cygni bezeichnet; er scheint diese Bezeichnung aber selbst nicht als einen wirklichen Namen, sondern nur als eine » Hystrichis aus Cygnus» aufgefasst zu haben; denn er belegt in einer späteren Arbeit die Art mit einem neuem Namen: pachicephalus. Dies ist der Grund, warum ich im Gegensatz zu DIESING und anderen Auktoren, aber in Übereinstimmung mit PARONA, diesen Namen als den ersten, der unserer Art gegeben wurde, ansehe. NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES UND HYsTRICHIS. — 43 Dieser Wurm, den Morin »inter tunicas externas echini» von Oyg- nus olor gefunden hat, ist zweifelsohne ein wahrer Hystrichis, so weit man aus seiner hierneben wiedergegebenen Abbildung und aus dem Wirt- tier und dem bewohnten Organ schliessen kann. Morım selbst rechnet ihn zweimal zur Gattung Hysirichis, zweimal aber zur Gattung Echino- cephalus. Ja in der letzten seiner oben angeführten Arbeiten äussert Morin sich (S. 309) in einer Anmerkung über unsere Art wie folgt. »Ora pero lo ritengo piuttosto per un. Histrichis» — und doch nennt er dieselbe vier Seiten weiter unten Echinocephalus cygni! Diesise, Stossich und RAILLIET rechnen aber, wie wir oben sehen — und wohl mit Recht — unsere Art zur Gattung Hystrichis Da Morin aber kein männliches Hinterende gefunden und kein weibliches Hinterende abgebildet hat und seine Beschreibung nieht genügend ist, so kann man darüber nur mit Hilfe neuer, glücklicher Funde ganz sicher entscheiden. Die Gattungen der Eustrongyliden. Die in dieser Arbeit behandelten Würmer wurden zuerst zur Gat- tung Strongylus geführt. DUJARDIN hat in seiner »Histoire naturelle des Helminthes» ' für eine hieher gehörige Art die neue Gattung Hystrichis geschaffen, ohne aber, wie es scheint, zu ahnen, dass der neue Wurm mit dem Strongylus papillosus Rup und dem Strongylus tubifex Nirzsch verwandt , war. Von Strongylus tubifex aber, den er in einem te a wad schlechten Exemplar aus Wien bekommen hatte, 424% 2 c ; B fant sagt er? »je suis resté convaincu que cet hel- 2222 » > (Wien 5954). H. varispinosus aus Mergus serrator (Genua Sammlung). Das 'T bezeichnet an allen Figuren die Grenze zwischen Oesophagus und Darm. Zu bemerken ist, dass der Oesophagus bei Spiritusexemplaren beinahe immer in Buchten liegt. Daher ist der Abstand vom Kopfende bis zur Darmgrenze an den Habitusbildern gewohnlich kürzer als die angegebene Oesophaguslünge. Sümtliche Figuren sind in natürlicher Grósse gezeichnet. Nova Acta Reg. Soc. Se.Ups. Ser. IV. Vol. 2.N. 3. Jägerskiöld. Eustrongylides u. Hystrichis. Taf. I. 7 Fig. 1, 3, 5, 6, 8,9, 16, 17, 18 S. Ohlson del. Fig. 2, 4, 7, 10, 11. 12, 13, Mini) A, ain da Autor direxit, Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm. 5 E rey Tum | IB í i | CT T [m had no i j | M AUC E um IY J | 1 oie " u | I D i | i m 1 1 à I 1 i " M: TT i 1 1 a 1 | kh : i i " " n 0 | , i i hee IET i i Tw I E D D 5 T do | ! i n i CET I u a Dey aU " = | tie ies | | El i m 1 i fi ; zm f > E TS T i n» 1 fi Vm m E D T Dm | U iu | L a) ^" I Y Di ] 1 ET : i | TT 1 | ^ n 1 N [n Tu é ML. pu I I 1 à js. I | Tm UE ni nu 1 Lies, | ! | I i I '1 I nn f n : RI 1 | D ud TS i i ley " | I L COST 1 U NT DNA 1 = ja I i I uU S D (i! i i i à a 5 | X - | » = 4 fey i D fre Tul i Po i , 1 ol) i "EM "n oe U "2 | = un n " i i TTD ms " n un E m T B T E ma i | N} Y (IR TI 1 = iy 1 mov v | i j ! "TUS i | Ur ET i 1 DET i iI i | E 1 ri i i TNT NT, E um À " | | d Inns I 1 ‘ n i TTS her 1 se AT E LINER T i ) | E LU = ORT i p i | ! i 1 eas [ \ 3 a i 4 A i | m ae i Tafel II. Fig. 19. Eustrongylides tubifex Kopfende eines € (Finnland). 90. Schwanzende desselben Individuums, von der Bauchseite gesehen. BL Bauchlinie. ED Enddarm D Darm. V Vagina. > 91. E. tubifex Schwanzende eines 3 von der Bauchseite gesehen (Wien 5945). 99. Dasselbe Schwanzende von der Seite gesehen. 93. E. elegans Kopfende eines © (Wien 5944). Qu x Kopfende eines ganz junges Tieres (Greifswald VIII 5 E). > OF, © Schwanzende eines © (Greifswald VIII 5 AC Q u. P). 260 > Schwanzende eines j von der Bauchseite gesehen (Wien 5944). I > Schwanzende eines 3 von der Seite gesehen (Greifswald VIII 5 F). . papillosus Schwanzende eines j von der Seite gesehen (Berlin 243). Dasselbe Schwanzende von der Bauchseite gesehen (Berlin 243). t9 19 r9 cO Co (es) Sämtliche Figuren sind etwa 50 x 1 vergrössert. Tent, MIL Hystrichis. Hustrongviides u. ^ 4 Jägerskiöld. I 2 Vol. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. EE ERB TRE rs Re SET à à ie a Eee Ia Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm. direxit, Auto’ SAONE del gee A. Thulin del. 26 3; 3 23 , 24 Fig. 19, 20 Fig. 21, 22 i EA d apa T < os SAS "n 5 x [4 " | | "UR. um i TU T - E suit | | Nn" Le "m mw zT etn RAN ; | | dn In Y F, 1 E 5 A 30. 31. 32. 2 oo. 34. 35. 36. 37. 38. ae), 41. Tafel II. Eustrongylides africanus Kopfende (Sudan). 3 Schwanzende eines © (Sudan). E. ignotus Vorderende eines o (Berlin 279). » » Hinterende eines o (Wien 5949). a » Hinterende eines 3 von der Seite gesehen (Berlin 279). Dasselbe Hinterende von der Bauchseite gesehen. E. excisus Vorderende eines 3 (Wien 5947). Hinterende eines 3 von der Bauchseite gesehen (Wien 5947). Dasselbe Hinterende von der Seite gesehen. E. perpapillatus Kopfende eines © (Wien 5951). IP eine der Papillen des inneren Kreises. GäP, GäP drei der grösseren Papillen des äusseren Kreises, die auf denselben hadien wie die inneren Papillen stehen. KäP, KàP drei der kleineren Papillen des äusseren Kreises. E. perpapillatus Hinterende eines g ein wenig schräg von der Bauchseite ge- sehen (Wien 5951). E. perpapillatus Hinterende eines € von der Seite gesehen (Wien 5951). Sämtliche Figuren sind etwa 50 x 1 vergrössert. iut. Tat. Hystrichis . ustrongvlides u. E Jägerskiüld. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser.IV. Vol. 2. N. , Fig. 30. 31 Fig. 32 37, — 41, A. Thulin del. 36 S. Ohlson del. ES n m I Autor grelius & Westphal, Stockholm a AL Be Lb Ljustr. [me m a b "Rem z M : J MN | . = E i JA » _ " E : > 3 - ] e r i | E | - » ee ee ER -1 ot = EM eo Ov or EXC EM Qr r9 e © E Tafel IV. Hystrichis tricolor Kopfende eines © (v. Liwsrow's Sammlung). » » Schwanzende eines © (v. Liwsrow's Sammlung). H. neglectus Kopfende eines € (Wien 5946). » » Schwanzende eines o (Wien 5946). Schwanzende eines 3 (Genua Sammlung). H. acanthocephalicus Kopfende eines © (Wien 5954). » » Schwanzende eines € (Wien 5954). > Schwanzende eines © von der Seite gesehen. (Wien 5954). | » Bursa eines g von hinten gesehen (Wien 5954). H. varispinosus Kopfende (Genua Sammlung). Sümtliche Figuren sind etwa 59 x 1 vergréssert; nur Fig. 51 ist aus Versehen etwa 60 x 1 vergróssert worden. Noval Acta Res. Soc. Se. Ups. Ser. LV. Vol. 2. N. 3. Jägerskiöld. Eustrongylides u. Hystrichis. Taf. IV. Fig. 42 — 45, 47, 48, A. Thulin del. ; À Fig. 46, 49.— 51, 8. Ohlson d Autor direxit. Ljustr. A, B. Lagrelius & Westphal. Stockholm. os ea 1 i ji v v or bo Or (dU) OV ot BR Tafel V. Eustrongylides tubifex Kopf eines © von vorne gesehen (Fagervik, Finnland); das- selbe Individuum, das in Fig. 1 dargestellt ist. Vergr. etwa 73 x 1. B Bauchseite. IP Eine Papille des inneren Kreises. m Radiale Muskeln, die von der Kérperwand zur Wand der Mundhöhle gehen. NR Nervenring. Oe Oesophagus. R — Rückenseite. E. elegans Kopf von vorne gesehen (Greifswald VIII 5 A-C Qu. P). Vergr. etwa 73 x 1. B Bauch- R Rückenseite. Dasselbe Kopfende von der Seite gesehen. Vergr. etwa 73 x 1. E. perpapillatus Kopfende von vorne gesehen (Wien 5951). Vergr. etwa 73 x 1. B Bauchseite. GäP Eine der grösseren, äusseren Papillen. DR Eine der inneren Papillen. KäP Eine der kleineren, äusseren Papillen. R Rückenseite. Hystrichis acanthocephalicus Kopfende von vorne gesehen (Wien 5954). Vergr. etwa 150 x 1. B Bauchseite. mm Muskeln, die von der Kórperwand zur Wand der Mundhóhle gehen. JP Linke subventrale Mundpapille. R Rückenseite. SF Linkes Seitenfeld. SmL Linke subdorsale Längslinie. SmL! Linke subventrale Längslinie. Eustrongylides tubifex Ei (Fagervik, Finnland). Vergr. etwa 550 x 1. E. tubifex Ei (Wien 5943). Vergr. etwa 550 x 1. E. elegans Ei (Wien 5944). Vergr. etwa 550 x 1. E. africanus Ei (Sudan). Vergr etwa 550 x 1. Ei im Sagittalschnitt, um die Struktur des Schales zu zeigen. Vergr. BED) 73 Js » Tangentialschnitt durch die Eischale, um die Gruben zu zeigen. Vergr. 1100 x 1. E. ignotus Ei von lüngerer Gestalt (Berlin 279). Vergr. etwa 550 x 1. » » Ei von kürzerer Gestalt (Berlin 279). Vergr. etwa 550 x I. E. perpapillatus Ei (Wien 5951). Vergr. etwa 550 x 1. » » Ei (Wien 5951). Vergr. etwa 550 x 1. Hystrichis tricolor Ei (v. Linsrows Sammlung). Vergr. etwa 550 x 1. H. neglectus Ei (Wien 5946). Vergr. etwa 550 x 1. H. acanthocephalicus Ei (Wien 5954). Vergr. etwa 550 x 1. ‘Wer, W, ustrongylides u. Hystrichis . = a Jägerskiöld. E Nova Acta Reg. Soc. Se.Ups. Ser. IV. Vol. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm. m de 3 e A sl JA = 5 > "m = EA x Fig. 53, 54, 56, 58, 63, 64. 66, 68 S. Ohlson del. en e NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER, IV. VOL, 9L NA. RECHERCHES SUR LES 22 COULEURS DES ETOILES FIXES ÔSTEN BERGSTRAND (PRESENTE A LA SOCIÉTÉ ROYALE DES SCIENCES D'UPSALA LE 7 Mar 1909) UPSALA IMPRIMERIE EDV. BERLING 1909. "t [ | n i * " 6 E x 2 - - Table des matières. Introduction . S 1. Les clichés § 2 Les mesures . § 3. La réduction des mesures S 4. Etude sur l'influence de la durée d'exposition sur la longueur d'onde effective. Un un Un UN (2) (em (ew Détermination des valeurs définitives de A Détermination des longueurs d'onde effectives pour les divers types de couleur Détermination des longueurs d'onde effectives pour les différentes classes spectrales Étude sur l'emploi d'un écran absorbant et de plaques orthochromatiques Conclusions générales. . 34 37 41 Introduction. Les couleurs des étoiles fixes constituent un élément d'une grande importance pour l'étude de ces astres. En elles-mémes les couleurs des étoiles méritent d'étre étudiées au point de vue des renseigne- ments qu'on peut en tirer sur l'état physique et sur le développement des étoiles. Mais en outre l'expérience a démontré que toutes les recherches photométriques de précision des étoiles sont affectées d'une manière considérable par l'influence des couleurs stellaires. D'un autre côté, la refraction que subit la lumiere des étoiles pendant le passage à travers notre atmosphere dépend de leur couleur, et la difference de refraction entre les différentes étoiles a une influence bien sensible, notamment sur les observations photogrammetriques des étoiles. Malheureusement, faute d'une méthode süre pour la détermina- nation des couleurs stellaires notre connaissance de celles-ci est encore assez peu développée. Le colorimetre de ZÖLLNER étant inapplicable à la plupart des étoiles, les résultats obtenus jusqu'ici sur ce sujet sont presque exclusivement des estimations approximatives où les qua- : lites physiologiques de l'œil de l'observateur ont sans doute joué un rôle considérable. En outre, ces résultats sont restreints en grande partie aux étoiles rouges. Parmi les catalogues des couleurs stellaires, determinées par estimation, celui de M. Osrxorr et surtout celui de MM. MÜLLER et Krempr méritent la plus grande attention Dans le catalogue de M. OstHorr! qui embrasse 1009 étoiles des cing premieres grandeurs stellaires, les couleurs sont indiquées par un système de notations depuis 0 = blanc jusqu'à 10 = rouge. 1 H. OsrHorr, Die Farben der Fixsterne (Astr. Nachr., Vol. 153, 1900). Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV: Vol. 2, N. 4. Impr. 3/6 1909. il 2 ÖSTEN BERGSTRAND, La »Photometrische Durchmusterung» de MM. MÜLLER et Kemper! contient 14199 étoiles jusqu'à la grandeur 7,5. Les couleurs y sont notées de la manière suivante: W(= blanc), W+, GW—, GW (= blanc-jaune) GW +, WG—, WG (= jaune-blanc), WG +, G—, G (= jaune), G +, RG, RG (= jaune-rouge), RG +, Gv — GR (= rouge- jx] Cite, 2 —, I (= rouse), Afin d'obtenir une méthode plus süre pour la détermination des couleurs stellaires, M. SCHWARZSCHIED? a proposé d'employer la dif- férence entre les grandeurs visuelles et les grandeurs photographiques des étoiles comme une sorte d'équivalent de couleur. MM. PARKHURST et JORDAN ont appliqué la méme idée?, mais ces astronomes determi- nent les grandeurs quasi-visuelles par la voie purement photogra- phique en employant des éerans colorés en combinaison avec des plaques »isochromatiques». D’apres cette méthode on obtient l'équivalent de couleur exprimé en grandeurs stellaires. Cependant il existe une méthode d’après laquelle on peut dé- terminer photographiquement la longueur d'onde moyenne de la lu- miere des différentes étoiles et obtenir ainsi de la manière la plus na- turelle un équivalent de couleur. C'est la méthode de réseau, inventée par les frères HENRY à propos des observations de la planète d'Éros pour la détermination de la parallaxe solaire". On place devant l'ob- jectif et perpendieulairement à son axe, un réseau composé de bandes parallèles. Ce réseau produit au foyer — outre l'image principale d'une étoile quelconque — une série de spectres de diffraction, situés sur une méme ligne droite. En mesurant la distance entre les spectres conjugues, placés symetriquement par rapport à l'image centrale, on peut déterminer la longueur d'onde moyenne du spectre photographique de l'étoile. Les frères Henry ont appliqué leur méthode seulement à la recherche de l'influence de la dispersion atmosphérique sur les po- sitions relatives de la planète d'Éros et des étoiles, et ils ne semblent nullement avoir songé à poursuivre cette idée pour l'étude des cou- leurs stellaires. ! G. Mürter et P. Kemer, Photometrische Durchmusterung des nördlichen Himmels. Generalkatalog (Publ. des Astrophys. Observ. zu Potsdam, Vol. 17, 1907). ? Vierteljahrsschrift der Astr. Gesellsch., Vol. 39, p. 172, 1904. ? J. A. Pankuunsr et F. C. Jonpaw, The photographie determination of star-colors and their relation to spectral type (Astrophys. Journal, Vol. 27, 1908). ^ Pr. Henry, Détermination de l'influence de la dispersion atmosphérique sur les po- sitions d Eros (Conférence astrophotographique internationale de juillet 1 900, Circulaire n:o 8, 1901). RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 3 L'importance de cette méthode pour la détermination de la lon- gueur d'onde effective de la lumière des étoiles a été révélé plus tard par M. HERTZSPRUNG qui a employé la méthode à cet effet’. Les recherches dont je vais ici rendre compte ont eu pour but principal d'examiner entre quelles limites varient les longueurs d'onde . effectives des étoiles et de déterminer les longueurs d'onde correspon- . dant aux differents types de couleur et aux diverses classes spectrales. Les études que M. HERTZSPRUNG et moi? avons deja faites à ce sujet ont eu pour résultat que la longueur d'onde effective dépend, dune maniere tres marquée, de la grandeur stellaire et de la durée de pose. Comme les qualités de l'objectif, selon toute apparence, jouent un grand róle à cet égard, j'ai pensé qu'on pourrait, en em- ployant un télescope-réflecteur, neutraliser en partie l'influence du phe- nomene mentionné analogue à celui de PURKInsE. A ma demande, M. DESLANDRES a eu la grande courtoisie de mettre à ma disposition le grand télescope de l'Observatoire d'astronomie physique de Paris (Meudon). Ce magnifique instrument, bien connu par les belles re- cherches de M. Rasourprn sur les nébuleuses et les amas stellaires, est construit par M. Gautier; le miroir (de 1" d'ouverture et de 3" de distance focale) en est då aux frères Henry. Pour ces recherches, je me suis servi de plaques ordinaires d'une sensibilité extreme (LuwrERE, étiquette violette, dimensions 8 X 8 em.) En employant des plaques orthochromatiques dont le domaine de sensibilité est plus vaste, on aura sans doute une plus grande amplitude pour les longueurs d'onde correspondant aux diverses cou- leurs, mais en méme temps l'influence de la durée de pose sera beau- coup plus considérable?. D'ailleurs l'emploi des plaques ordinaires plus sensibles m'a permis d'étudier aussi des étoiles assez faibles, et les résultats sont directement applicables aux recherches photographiques ordinaires. a E. Herrzsprune, Sur la dispersion atmosphérique (Bulletin astronomique, Vol. XXV, 1908). 2 Östen BerGstranp, Über die Abhängigkeit der almosphiirischen Dispersionswirkungen von den Sterngrössen (Astr. Nachr., Vol. 177, 1908). — Voir aussi mon article: Influence de la dispersion atmosphérique sur les observations astrophotographiques (Bulletin de la Soc. astr. de France, Année 1909, n:o 5). 3 Cf S 7 de ce mémoire, résumé dans ma note: Sur lemploi d'écrans colorés et de plaques orthochromatiques pour l'observation photographique des étoiles fixes (Comptes rendus de l'Académie des sciences de Paris, tome 147, n:o 26, 1908). 4 ÖSTEN BERGSTRAND, Devant l'ouverture du telescope j'ai placé un réseau, formé par des bandes paralléles d'une largeur de 1,5 mm. et separées par des intervalles de la méme largeur. Ainsi les spectres du premier ordre, se produisant au foyer symétriquement par rapport à l'image princi- pale, auront l'intensité la plus grande possible et les spectres d'ordres pairs disparaitront. En choisissant une si petite constante de réseau on a l'avantage de rendre assez grande la distance entre les deux spectres du premier ordre. En general, ces spectres sont un peu al- longés, sans toutefois rendre trop difficiles les mesures ni en diminuer sensiblement l'exactitude. Le réseau a été construit par M. DuBourg, mécanicien de l'Observatoire de Meudon; les bandes sont découpées en carton noir, avec beaucoup de précision, à l'aide d'une machine à diviser. En appliquant le réseau, l'ouverture du télescope a été dia- phragmée jusqu'à 40 centimetres environ. Ainsi jai pu utiliser un champ beaucoup plus grand qu'en laissant toute l'ouverture libre. Toutes les mesures des clichés obtenus ont été faites par moi- méme à l'Observatoire d'Upsala, à l'aide du grand appareil de mesure de REPsorLp, appartenant à cet observatoire. ' Qu'il me soit permis d'exprimer ici ma profonde reconnaissance à l'éminent Directeur de l'Observatoire de Meudon, M. H. DESLANDRES, qui a bien voulu mettre à ma disposition les instruments nécessaires, à M. E. Herrzsprune qui m'a donné plusieurs bons conseils, et à M. Louis RABOURDIN qui m'a assisté dans mes observations au grand telescope. ! Un résumé de ce travail a été publié dans les Comptes rendus de l'Acad. de sci- ences de Paris, t. 148, n:o 17, 1909. UN Les clichés. D’après le programme que j'avais composé pour ces études j'a- vais à déterminer les longueurs d'onde effectives d'un nombre d'étoiles contenues dans la »Photometrische Durchmusterung» de MM. MÜLLER et Kempr (pour laquelle jemploierai ci-après la notation PD.). Ces étoiles devaient étre réparties autant que possible entre les divers types de couleur. Cependant il fallait aussi compter avec certaines circonstances instrumentelles. Le télescope ayant été dirigé vers une étoile à pho- tographier, il faut faire glisser de cóté le porte-oculaire avec le prisme afin de pouvoir placer le chassis au foyer. En tournant le porte- oculaire en angle de position, on cherche une étoile-guide, située en dehors du champ occupé par la plaque. Si l'ouverture est toute libre, comme à lordinaire, on trouvera presque toujours sans difficulté une étoile suffisamment belle pour pouvoir servir d'étoile-guide. Or, dans mes observations l'ouverture étant assez fortement diaphragmee et de plus occupée par le réseau, j'ai été obligé de me borner aux étoiles dans le voisinage desquelles je pouvais compter sur une étoile assez belle et située de maniere à pouvoir servir d'étoile-guide. Pour étudier l'influence de la durée de pose sur la longueur d'onde moyenne jai en général cherché à obtenir pour chaque étoile plusieurs poses de différentes durées. D’après les recherches de MM. TURNER, HERTZSPRUNG et d'autres il semble établi qu'en multipliant la durée d'exposition par 10, on gagne en général 2 grandeurs stellaires. Par cette raison j'ai composé mon programme normal, en ce qui con- cerne les durées de pose, comme suit: 1000, 316°, 100, 32°, 32°, 10, 10°, 10. Pour quelques étoiles trés belles ou trés faibles j'ai ajouté des poses de 3° ou de 3160. Dans plusieurs cas je n'ai pas réussi à 6 ÖSTEN BERGSTRAND, réaliser complètement ce programme. Cependant, pour la plupart de mes étoiles, j'ai pu obtenir de telles séries de poses. Dans le tableau suivant jai établi la liste des étoiles qu'em- brassent ces recherches. On y trouvera: 1:0, le numéro courant de Petoile; 2:0, le numero d'apres PD.; 3:0, le nom; 4:0, 5:0, la position pour 1900,0; 6:0, 7:0, la couleur et la grandeur visuelle d’après PD.; 8:0, la grandeur photographique approximative; 9:0, les numéros des cliches sur lesquels j'ai mesure l'étoile en question. | | pics | en . | ao | DD), Nom « 1900,0 | à 1900,0 | Couleur Grande E Clichés | | mer | | | vis. | phot. | | | h m | | | | d pes |) BD ORO | d 805 | 9sou RR 6,94 | 9,49 | 37, 45| | 9 | 8945 | fh Draconis ı 10555 | 85 WG — 4,95 | 5,70 16 3 | 8951 | 20 Draconis 1655,9 | 6511 | GW 6.63 | ms 16 4 |. 9568 | BD + 33°3006 | 1756,9 | .3313 | G@— | 6,94 | TAL 17 5 | 9577 | BD + 33°3009 | 1757,9 | 3319 | WG + | 6392) TAL 17 6 | 9622 | BD + 2173300 | 18: 1,3 | 2138 WE + | 6,32 | 7,37 18 | 7 | -9699 98 Herculis 180158999713 SG e OUS RM ONE 18 | 82 OA | BD 33039995 718132,02 382295 WW ei SON | 730 49 9 | 10042) | BD + HOT SSC 9 38200 WE NE ANG SONO | 10 | 10070 | BD + 36/3239 | 18388 | 3697 | W 1.502 DO | Bil, O | 11.| 10077 | BD + 3603243 | 1839,3 | 36 59 | RG + Vl Gu | s | 19 | 10084 | BD + 3603246 | 1840,1 |. 36 97 | WG + 6,19 | 7,94 31 132 LOMA | ED + BOIS | 180 | 598 | EW = zem | Si | 14 | 10186 | BD + 3703262 | 18 48,6 | 37 24 GW | SON 15 | 18 | 10205 | d! Lyre | 18502 BSS | Ww | 505 SS | 15 | 16 | 10299 0? Lyre |1851,0 | 3646 | RG 4,3728 61570 ES 17 | 10472 | BD + 4093690 | 19 8,1 | 4016 | GW + 6,39 | 6,99 34 | 18 | 10475 | BD + 3973675 | 19 8,4 3947 | GW + 7,32 7,92 34 19 | 10749 B Cygni A |1926,7 | 9745 | WG + 3.16.2 2210 SION) | 20 | 10750 B Cyeni B | 19267 | 27 45 W 5,60 | 5,60 |8, 9,10 |) Si 107539 | TD) 71077725 | 19258) SB GW vL | TSO 40 25) 0773 | EDs nis? | 10889 | £49 | G= 6,60 | 7,80 | 40 23 | 10783 | BD + 5°4190 1998,8 | 5 15 RG 6,62 | 8,42 40 24 | 10794 | BD 1573866 | 1929,8 | 16 3 | GW — 7,28 7,58 32 25 | 10805 | BD + 1693902 | 1930,2 | 16 25 WG "sy | ÈS 32 26 | 10837 | BD + 1593877 | 1931,8 | 1540 | GW 7,40 | 7,85 32 97 | 10848 | a Sagittæ | 19328) 16 14 WG 5,67 6,57 32 | 28 | 10883 | BD + 1673936 | 1934.9 | 1621 | G QO 27 STO | 99 | 10998 | BD + 3803758 | 1943,9 | 38 10 W 6,08 | 6,08 35 30 | 11028 | BD + 3893772 | 19 45,9 | 3897 | WG 6.22, TA 5 31 | 11045 | 19 Cygni | 1947,0 | 3828 | RG 5,16 | 6,96 35 32 | 11046 | BD + 3793636 | 1947,29 | 3734 | RG — | 6,40 | 8,05 35 33 | 11324 | 18 Vulpecule |.20 6,4 | 2636 | GW = 5,70 | 6,00 23 | 34 | 11350 | 19 Vulpecule | 20 7,6 | 9631 | RG — | 5,02 | 7,27 23 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 7i | m Ne | Nom a 1900.0 | 9 1900,0 | Couleur | Grandeur) Grondent| Clichas | h m | | | 35 | 11352 | BD + 9693896 | 20 7,7 | +26036 | W + | 7,68 7,83 | 93 3ö | 133 | BD 42613327 | 20 KS 09691 GNIS SIG | BAG | 93 37 | 11356 | 20 Vulpecule | 20 7,8 | 9611 | NAY ORT (UM | 93 38 | 11388 30 Cygni 20 10,1 | 4631 | .W + 4,94 | 5,09 |11, 36 39 | 11396 31 Cygni | 2010,5 | 46 26 G + 3,94 5,44 | 11, 36 40 | 11397 | BD + 462883 | 20 10,5 | 46 24 W 7,38 TOS TE 41 | 11494 | BD + 45°3113 | 20 19,1 | 45 26 GW 7,38 7,83 36 49 | 11732 | BD + 12/4405 | 2033,2 | 19 44 WG 8,01 8.91 | 99 | 43 | 11743 | 3 Delphini 20340 | 1258 | G — 35712) 6,99 29 44 | 11763 | BD + 1294419 | 9035,1 | 13 4 G 7,95 8,60 29 | 45 | 11778 | BD + 45039333 | 2036,0 | 45 19 W 6,82 6,82 | 25 46 | 11806 | a Cygni 2038,0 | 4455 W 1,59 159 | OB | 47 | 11831 | BD + 4503252 | 20404) 4557 | WG - | 7,18 | 793 | 14 | 48 | 11846 | BD + 4503258 | 20 42,0 | 45 59 | W + | 6,90 | 7,05 | 14 | 49 | 11863 | BD + 4503970 | 20433 | 46 10 | W 6,54 | 6,54 14 50 | 11874 | BD + 4503975 | 9043,9 | 45 13 D + 6,44 Je | 18 51 | 11899 55 Cygni 20 45,5 | 45 45 | GW + 4,95 | 5,55. 13, 14 59 | 11984 | BD + 4303762 | 2051,7 | 4395 | GW ne | OF | DM 53 | 11990 | BD + 4203907 | 2051,8 | 4259 | 6 6,68 | 803 | 24 54 | 11999 | BD + 4293911 | 20526! 43 9 | W + 7,08 7,93 24 55 | 12000 | BD + 42°3913 | 2059,7 | 4223 | WG + 6,83 7,88 24 56 | 19002 | BD + 43"3767 90 59,8 43 31 WG TUS) SOR) | 94 57 | 19039 | BD + 43?3780 | 20 55,3 4340 | G — 6,30 7 8,00" | 24 | 58 | 12092 | BD + 3804395 | 9059,9 | 38 16 WG 62009 TA | 19) 33 | 59 | 12098 | BD + 37°4159 | 20594 | 3745 | GW — 840) | 8170) 19% 38 60 | 12126 Gil Cem A I Dil SL BS ibs || Gl 5,44 | 6,94 |19,33,41 61 | 12197 | 61 Cygni B | 21 2,4 | 3816 | RG — 6,09 | 7,74 |19,33,41 62 | 12129 | BD + 3704178 | 21 26 | 3738 | GW 7,84 | 8,29 119, 41 63 | 12233 | BD + 38°4409 | 21 10,5 | 3850 | G 7,41 8,76 | 98 64 | 12974 | c Cygni 91135 | 3858 | GW + 4,50 5,10 98 65 | 12277 | BD + 3894432 | 91 13,7 | 3847 | GW — 7,24 7,54 28 66 | 12278 | BD + 39%510 Di 187 39 20 | GW 8,06 3,36 98 67 | 12302 | BD + 3904519 | 2115,1 | 3920 | GW - 6,92 7,22 28 68 | 19305 | BD + 49?3499 9115,3 | 49°39 | RG 6,96 8,76 46 | 69 | 19306 | BD + 3824445 | 20 15,4 | 3823 | WG — | 71,98 TOW s. Su 70 | 19311 | BD + 484845 | 91160 | 49 5 | GW 5,91 6,36 46 71 | 12352 | BD + 4803357 | 91185 | 48:58 G E D meta 46 72 | 12357 | BD + 4803360 | 21190 | 49 4 GW 7,00 | 7,45 46 73 | 19413 | BD + 4303999 | 21 93,0 | 43 93 GW 7,74 | 8,19 TAN | 7A | 1261 | BD + SACO | OLAS | Bs S8 GR 6,13 | 8,38 so | 75 | 13692 | BD + 6192413 | 9319,1 | 6195 | W + 6,74 | 6,89 99 | 76 | 13701 | 8 Andromedæ | 2313,1 | 4828 | RG — 4,96 | 6,61 21 | ii | 13711 | BD 47°4107 93 14,3 47 57 W + "7 SES ERIS 2 | 78 | 13718 | 11 Andromede | 2314,8 | 48 5 u 5,54 | 6,74 21 79 | 13719 | BD + 4794114 | 9315.9 | 7750| G = 6,48 | 7,68 21 80 | 13720 | BD + 6192423 | 2315,1 | 62 12 RG 6,69 | 8,49 29 81 | 13733 | BD + 6192496 | 9315,8 | 69 4 GW 7,86 8,31 29 89 | 13734 | BD + 6192497 | 9315,9 | 6125 | G + 6,44 7.94 29 83 | 13740 | BD + 6192498 | 9316,2 | 61 40 G 6,39 7,14 29 8 ÖSTEN BERGSTRAND, No | PD. Nom a 19000 | 3 1900,0 | Couleur | G7@ndeur RS Clichés | | h m 84 | 13745 | BD + 6192433 | 93 16,7 | +61028° | WG — 8,08 8,83 29 85 | 13753 | BD + 4804013 | 2317,4 | 4815 | WG + 789)... | S57 21 36 | 13776 | 4 Cassiopeje | 9390,4 | 6144 | RG = | 5,03 | 6,68 29 | 87 | 13973 | BD + 4594316 | 2339,6 | 45 49 Quy | 282 | 809 6 | 88 | 13975 | BD + 4594317 | 2339,7 | 4543 | WG + | 7,86 8,91 6 | 89 | 13987 | w Andromede | 2341,1 | 4552 | WG « | 5,06 | 6,11 6 | 90 | 13990 | 19 Piscium 23 41,3 9 56 GR 5,19 7,37 38 | 91 | 14001 | BD + 56?3085 | 9349,1 | 5654 | RG — 5,47 7,19 44 92 | 14076 | o Cassiopeje | 23 49,4 | 5657 | RG — 4,99 6,57 44 Quant aux grandeurs photographiques, j'en ai determiné les va- leurs approximatives de la manière suivante. D’après les résultats obtenus par MM. PARKHURST et JORDAN! la différence entre la grandeur visuelle et la grandeur photographique croit en moyenne de 0,15“ pour chaque type de couleur. Par conséquent on pourra mettre appro- ximativement cette différence = 0,00 pour les étoiles W, = 0,15 pour les étoiles W +, = 0,30 pour les étoiles GW —, etc. C’est de cette manière que j'ai calculé les valeurs de la grandeur photographique figurant dans le tableau ci-dessus. Le tableau suivant contient les dates ete. des divers clichés. Les numéros qui manquent se rapportent à quelques clichés pris dans d'autres buts (voir aussi S 7). an | E Ds al. | 2 | Poses (en secoudes) Remarques oO | h m h m | Aoüt 3 | IS) N) I |) 600, 190, 60 | » 7| 18 98—19 2 |73| 1000, 316, 100, 100, 32, 32, 10, 10, 10 | » 7) 20 £=—90 5 | ig) 60 L'exp. interrompue par des | | nuages. 8| 18 6—18 26 |19 1000, 100, 10 2 oi (8 B=) 5 ig 316, 32, 3 > 8 | 19 49—19 58 |39| 300, 80 Guidage trés difficile, l'ét.- | | guide faible. 10, 18 32—18 41 |60, 300, 190 | Guidage trés difficile, l'ét.- | guide faible. 17) 19 18—19 54 |51| 1000, 316, 100, 32, : i) 10), TO | bo bo 10, 10, 10 | 10, 10, 10 | Guidage assez difficile. ) 2 0. iU iO) » 18| 19 51—20 98 5| 1000, 316, 100, 47, 39, 39, 10, 10 bo 2) > > 17| 20 15—20 51 |49| 1000, 316, 100, 32, 3 » 17) 2126211759715: 1000; 31165 100,3973 » 18| 18 24—18 58 | 2| 1000, 316, 100, 32, 3 o2, “Ih Gp jm. IO. er 10 10 10 10 10 | 10 | 10 | 10 Remarques L'exp. interrompue, le gui- dage trop difficile. Exclu à eause des mauvaises images. » » L'exp. interrompue par des nuages. Exclu à cause des mauvaises images. » » Étoile-guide faible. » » L'exp. interrompue par des nuages. Etoile-guide faible. L'exp. interrompue à cause du guidage devenu trop difficile. Étoile-guide faible. Nuages. RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ETOILES FIXES. 9 [s I an = Date Heure siderale = = 1908 Fe Mehden 2 Poses (en secondes) — [17] h m h m ATOM 3-99 8) 7 320 19| » 91| 20 7—20 42 |43| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 20 » 91.21 23—92 1 1341 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 21 » 91) 99 30—23 3 |78| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 99 >» 99) 18 50— 19 11 | 43 1000, 150 93| » 22| 20 17—90 49 |34| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 94 > 92) Oil A= SYNA WOO), 316010022392 0 107 10710 25 » 94| 93 19—93 54 |46| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 3, 3 96| » 26. 90 26—20 59 |99| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 97| » 96|91 31—99 2 | 70| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 98| » 30| 19 24—19 59 |64| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 29 » 301 99 19—992 34 | 83 316, 100, 32, 10 BO 30) 23 I—I93! 35 74 a. i00. BA W@ 31|Sept. 2| 20 43-21 13 |19| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 39 o 2 E SL | D7 1000, 316, 100 33| » 5| 20 14—90 29 |60 316, 100, 39, 32, 93, 10, 10 34 > 5) 91 180 sm HO. Bis, WO), SX. DA i, iO), 35 » |) Gl ye Bq 99) 210005316 100532532 Tr E10! 36| » 5 22 59—93 39 |39| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, 37 » 5 0 15— 1 17 1 3160, 60 38 S 2 5— 9 41 90 1000, 340, 100 39 >» 6| 19 32—20 32 |12 3160, 316 AD) GI Ol 2193) 1000; 316, 1007-327 32; 105 10; 41 > 6) 29) 18-99 51 1627 1000; 316, 100; 32, 32; 10, 10; 44) » 721991 19— 91 51 91) 1000, 731671007397 32, 107 10; Ae OT 29-19-99 40) 1 1000, 316, 100, 32 46| » 7| 23 2-93 34 |70| 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10, |49 » 8| 22 31—22 44 | 9 i0, 9 1@, 8 Sy 3s li ib 1! Il a été nécessaire de supprimer les clichés 19, 20, 26 et 27 à cause du manque de nettete des images. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV: Vol. 2, N. 4. Impr. ”/s 1909. bo Les mesures. Les mesures ont été faites à l'Observatoire d'Upsala pendant l'hiver 1908—1909 à l'aide de l'appareil de mesure de KEPsorp. Pour ces mesures jai employé un microscope grossissant environ 12 fois et muni de deux vis micrometriques, perpendieulaires lune à l'autre. Toutes les determinations des distances entre les spectres de diffrac- tion ont éte faites avec l'une de ees vis, dont les erreurs sont tout à fait negligeables. Avec l'autre vis j'ai mesure la largeur approxima- tive des spectres. EN Pour contróler la valeur d'une révolution de la vis j'ai mesuré plusieurs fois pendant les mesures, comme distance normale, la distance entre les images centrales des étoiles 30 Cygne et 31 Cygne sur le cliché 11. Pour cette distance normale j'ai trouvé les valeurs suivan- tes, exprimées en revolutions de la vis: 1908, nov. 3: 9,7933 > gs. X DPA > Al: 9, OS dee. 1: 9, 920 5 10g 9.010 > Us 9. 020 1909, janv. 9: 9,916 owes la, gu > 9s 9,028 Moyenne: 97919. Le microscope a été ajusté le 19 novembre; aussi la valeur obtenue avant cette date differe-t-elle un peu de celle obtenue apres. D'ailleurs l'échelle est restée sensiblement constante, comme on le voit. D'aprés des mesures faites en 1907 à l'Observatoire d'Upsala, la distance entre les étoiles 30 et 31 Cygne est 337,9. Eu égard à la réfraction différentielle, cette distance devient pour le cliché 11: 337,'8, RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 11 de sorte qu'on aura pour les mesures faites avant le 19 novembre (clichés 6—16): 12 542.017 et pour les mesures faites a partir du 19 novembre (eliches 17—49): I 52.0592 Le tableau suivant présente les résultats des mesures. Le tableau contient: 1:0 et 2:0, les muméros de l'étoile et du cliché; 3:0, les durées d'exposition; 4:o, les valeurs de la distance entre les deux spectres du premier ordre, s; 5:0, la largeur approximative de ces spectres, D. Et. | CL | Exp. s d. ID [ET Gl || 19390; | 8 | DEt LOS Exp. 5 D E R R s R | Ss 1|37| 3160 | 1,868 0,30 17 102 955: = 1111089)103160 01.9297 > | 100 | 7852| = 100 | 817| 20 » | 316 | 763| 26 » Zire in S| OWNS 761b I 2116 | 1000 | 1,786 | 0,42 > 32 | 835 15 » Son Fö 2 > SIG FS =35 » > 825 13 > 779| 13 100 29 » One) = > (On IIS — » 39 723 23 | » 772 | — » » 795 BN SIS 320 15819 = » » 777 | (08) » Öl 3 S eedem | | » » 710! 17| 7|18| 320 | 1,893) — |13|» | 1000 | 1,705 | 0,27 » » 715 16 | | | » 316 | 695| 27 | 8149| 100 | 1,728) 0,19 | 32131000 | 6381.20 3|16. 1000 | 1,758 | 0,34 | | | | » 32 | 689| 15 ».| 316 729 29 | 9|49| 100 | 1,724 | 0,27 | » » 686) 14 > OO TIO 23 » SON FN. 93 | > ie) | Öd) — » 32 | 710| 19 » 10 | 750| 16 | » > 99m e » » 703 17 » » 679| — » T0 MAO 11 |10|31| 1000 | 1,701 | 0,27 » » 708| 13 » | 316 | 701| 28 |14|15| 1000 | 1,691 | 0,37 » » 706 19 > 81000 FOO BL »| 100 | 691| 23 » SONG IT i | wur 316 | 1,816) 029 > » 686| 16 |15|15 | 1000 | 1,684 | 0,46 zu CU IS 23 > TON SÖS =" » |-100, 691| 26; > A7 | 833| 118 | > > Gr =) > 39 | 670| 19| Eo so I7 na 83160. TANT 35, 7 iss > 10226624 18119) | » » | 899 16 | Sa BEST. Mz 240 20% RT EE 10| 659| 12 oe eis | | "m > Gray) 1D 12 ÖSTEN BERGSTRAND, Ét. | CL | .Exp. 8 D J|Ét.|CL, Exp. 8 D |Et CL, Exp. 8 D s R R E R R E R R 16 15! 1000 | 1,806 | 0,41 | 39' 316 | 1,765 | 0,30 | 23 10 | 1,813 ' 0,15 » 100 794 24 | » 100 765 16 » » 803| — » 32 798 16 » » 806 | — » » 800 17 |98|32| 1000 | 1,826 | 0,34 » 10 806 10 » 316 831 97 \35|23| 1000 | 1,692 | 0,40 » 316 680; 30 17) 34} 1000 | 1,717! 0,41 129135) 1000 | 1,733} 0,47 > 100 665 | 94 » 316 721 32 » 316 721 40 » 33 666) 91 » 100 707 27] » 100 a 31 » » 659| — » 32 723 20 » 39 695 26 » 10 667 | — » » 710 19 » » 693 96 » » (ib | — » 10 712 11 » 10 705 17 » » 675| — » » 720 13 » » 670 18 » » 681 19 |36|93| 1000 | 1,700 | 0,35 18/34] 1000 | 1,778| 0,40 » 316 695| 28 » 316 776 35 |30/35| 1000 | 1,761 | 0,40 » 100 687, 99 » 100 719 26 » 316 778 33 » 39 686| 20 » 100 760 26 » » 673| — 19| 8 60 | 1,752 0,25 » 39 715 19 » 10 680 | — 9| 1000 830 49 » » 767 17 » » 704 | — » 100 772 27 » 10 762 12 » » 691| — 10, 316 822 40 » » 762 13 » 39 185 26 37|93| 1000 | 1,705 | 0,45 31/35| 1000 | 1,830 | 0,45 » 316 710% | 27 20| 8 60 | 1,676 | 0,22 » 316 894 37 » 100 706 | 32 9| 1000 715 36 » 100 823 29 » 39 706 | 237 » 100 708 23 » 39 811 93 » » 684} 29 10| 316 768 35 » » 823 99 » 10 681 21 » 32 I — » 10 821} (12) » » (n7 110) » » 829 (14) » » 6885| 21 21/40} 1000 | 1,746 | 0,30 ! » 316 703 20 |32|35| 1000 | 1,814| 0,37 |38 11 80 | 1,726 | 0,33 » 100 797 23 36 | 1000 738) 59 221401 1000 | 1,805 | 0,24 » 39 807 » 316 7.261 E55 » 100 724 45 23|40| 1000 | 1,822 | 0,16 |33|93| 1000 | 1,729 | 0,49 » 32 710, 36 » 316 758 19 » 316 722 42 > » TS e » 100 717 34 » 10 718| 29 24 1321 1000 | 1,680! 0,43 » 39 796 30 > > 711 29 » 316 681 38 » » 721 31 » 100 673 = » 10 700 99 |39 11 80 | 1,757 | 0,33 » » 715 29 36 | 1000 771 55 251321 1000 | 1,788 | 0,30 » » 710 | — » 316 746 | 53 » 316 782 94 » 100 7583, 49 34/23) 1000 | 1,794 | 0,38 » 39 745 | 34 261321 1000 | 1,726 | 0,40 » 316 786 31 » » 746) 31 » 316 193 39 » 100 812 26 > 10 751 27 » 39 812 19 » » 745 26 27.|32| 1000 ! 1,772| 0,37 » » 813| — RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 13 : | |. | x | Et. | Cl. | Exp. 5 D Et. | Cl. | Exp. s D | Et. Cl, Exp. 5 D s R R | s R R s R R 40! 11 80 | 1,676 | 0,22 14| 316 | 1,725! 0,30 |54194| 1000 | 1,708 | 0,40 36 | 1000 689 45 » | 100 724 93 S. BIE 692| 33 » | 316 683 41 | » 39 709 16 » 100 689| 927 » 100 680 Bil » » 716 18 |o» 39 672 29 » 39 671 93 | » 10 703 11 » > 683 91) » » 661 19 | » » 709 19 » 10 666| — » 10 663 13 | » » 683| — » » 662 14 |49,14| 1000 | 1,763| 0,38 » » 675 12 » » 658 14 » 316 733 32 | » | 100 723 95 |55|94| 316 | 1,798 | 0,29 41|36| 1000 | 1,705| 0,54 | » 39 707 im |» S9 | 79 = » 316 686 49 | » » 695 19 » 100 68r 33) » 10 706 13 |56 94! 1000 | 1,777 | 0,38 » 39 680 99 | » » 705 14 » 316 799 33 » » 684 19 » 100 794 95 > 10 661 131150 |13| 1000 | 1,597 | 0,33 » 39 798| — » » 679 | — » 316 894 97 » » 797 | — » » 655 — » 100 819 19 » 39 835| — 57/94] 1000 | 1,787 | 0,38 421221 1000 1,718 0,33 » » 827 — » 316 782 33 » 150 730 13 » 100 790 25 51|13| 1000 | 1,753| 0,45 » 39. 0785030 43|22| 1000 | 1,815 | 0,38 » 316 7/271 38 » » 786| — » 150 818 16 »| 100 721 34 > 32 700 98 58/12] 120 | 1,785] 0,31 44|99| 1000 | 1,820! 0,32 > » 713 98 33| 316 774 | (44) » | 150 S18 | — > 10 692 29 3 32 7G — » » 700 21 » » 770| — 45|25| 1000 | 1,686 | 0,41 » » 696 99 » 93 764 | — » 316 679 36 14| 1000 738 48 » | 100 689 31 > | 316 729 44 59/12] 120 | 1,668 | 0,27 > 32 676 99 5 100 718 34 33| 316 672 | (38)| » » 677 95 » 39 700 95 » 39 674 | — » 10 671 16 » » 700 26 » » 677 | — » » 672 16 » 10 703 99 » 3 659 — » » 688 99 160112 190 | 1,806 | 0,31 33| 316 TT 39 46 | 25 100 | 1,780) 0;57 152/94) 1000 | 1,721) 0,35 » 32 768 16 » 39 706 48 » 316 190 98 » » 790 14 5 » 137 48 > | 100 706 18 > 93 798 | 14 » 10 719 38 » 39 Wis — » 10 FSL — » » 730 35 » » 798 — » » 805| — » 3 697 97 41| 1000 762 | 41, 53194 | 1000 | 1,813| 0,33 » 316 760 35| 47|14| 1000 | 1,766 | 0,39.| » | 316 831 28 » | 100 779) Bil) »| 316 771 28 | > | 100 820 18 » 39 784| 91 » | 100 776 18 > 32 BS — || » 10| 789 (17) » » 818 = » » 790 (17) 48|14| 1000 | 1,727! 0,35 | | 14 ÖSTEN BERGSTRAND, Et | Gl) Exp. 8 DIE (CIS | Wega, 5 D \Et|Cl.| Exp. 5 D 8 R R s R 3 R i" 61/121 120 | 1,818] 0,96 | 28 10 | 1,682) — 75/29) 316 | 1,678 | 0,41 3. Bile 800 30 » » 678| — » | 100 681] 31 » 32 816 10 » » 683, — » 39 660| 24 41| 1000 786 36 R > | 316 797 28 168146 1000 | 1,829] 0,27 |76)21) 1000 | 1,810 | 0,36 > 32 814 | (16) » | 316 840} (19) » | 316 812) 31 » » 7180| — » | 100 845 | — » | 100 803] 28 | » 32 805 | 21 62|19| 120 | 1,736| 0,26 |69|98| 1000 | 1,726) — » » 89910299 41| 1000 739 25 » | 316 794| — » 10 820 | 14 > | 316 720 20 » | 100 733 | — » » 809 | 18 » | 100 718 12 » 32 720| — » » 807! 16 » 39 7823| CAG) » » 123 — » » 79A | (11) 77,91| 1000 | 1,705 | 0,25 70|46| 1000 | 1,715 | 0,44 | »| 316 704 | 22 631281 1000 | 1,794| 0,36 S| SIG} 798 33 » | 100 704} 17 » | 316 790 98 » | 100 714 27 » 39 706| 12 »| 100 799| (19) » 39 667 99 » » 709| 13 » 39 $00) — » » 688 23 » 10 699} 09 » » 809 — » 10 690 18 » » 6954 = » » 692 18 » » 704 | — 64|98| 1000 | 1,707] 0,56 » | Sie 698 46 |71|46| 1000 | 1,786 0,47 |78| 21] 1000 | 1,766 | 0,33 100 703 38 > | 88 784 37 » | 316 759 | 29 » 39 679 33 » | 100 780 39 » | 100 759 | 25 | » » 678 33 » 39 795 94 » 39 745 | 19 » 10 679 27 » » 785 95 » » 745 | 19 » » 674 27 » 10 S07, — » 10 756| 11 » » 678 95 » » To = » » 763 14 » » 743 | 13 65|98| 1000 | 1,702| 0,35 |79| 46; 1000 | 1,729 | 0,46 > | 316 697 28 » | 316 715 37 !179|91| 1000 | 1,759) 0,29 » | 100 722 93 » | 100 730 3 » | 316 ei, 27 » 39 713 16 » 39 701 96 »| 100 He Bi » » 715 15 » » 718 97 » 39 760| 14 » 10 699 09 » 10 12 |. = » » 767| 15 » » 703 11 » » 76 | = » 10 784 | 11 » » 782 166 |28| 1000 | 1,715| 0,32 |73 7| 1000 | 1,694 | 0,37 » » vir NU | » | 316 718 26 » | 316 726 37 » | 100 715 19 » | 100 706 29 |80|99| 316 | 1,830 | 0,26 » 39 718 — » » 710 = > 100 832 15 » » me » S9 | wey = I » | 32] 850) — » 10 697 = » » 710 = | | (81|99; 316 | 1,915 | 0,33 |67|28| 1000 | 1,702 | 0,43 | 74 30| 316 | 1,877| 0,26 » | 100 702| 20 » | 316 690 37 » | 100 889 15 » 39 700| 12 » | 100 702 30 » 39 879 10 » 39 689 23 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 15 | TE SESS] | Et.| Cl. | Exp. s D | Et. | Cl | Exp. | s | D | Et. | CI. | Exp. | E D | | | | | | s R R | | s R | R | s rte NE | 82|29! 316 | 1,825] 0,31 | |21! 32 | 1,749 | 0,10 | |38| 340 | 1,879 | 0,26 > 1001) AM TON SA 778| — | >22 100) 0 87a TT » 39 809 | 12 | | | | | | » 10 | 810} — \86129| 316 | 1,828| 0,47 |91|44| 1000 | 1,816 | 0,35 | | 3» LOOM VR BN FFI IG) NI 30 [83|99| 316 | 1,825| 0,30 | » EET S a) >| 100| 896, 94 | a 100 BIS IN US IQ) mS ES M » 35 | 553) = al I BR 19 | | ase mena LE | » 10 822. — |87|6 60 | 1,676 | 0,18 | | | hed | | | 92144 | 1000 | 1,791 | 0,48 [81/99 316 | 1,771| 0,25 |88| 6 ^ 600 | 1,817| 0,18 | | | 316 | sot) 42 | > | TOO Wy TS) Bö SF AGN 100 | 811] 39 | » 32 | 768 — | |» 60 | 899 10! | 392 | 820 |: 97 | | | | | | | » | 805| 26 85|21| 1000 | 1,773} 0,28 |89| 6 | 60 | 1,766 | 0,24 | 10 eam | » | 316 762| 93 | | » 834! — | > SOUS MEETS 17 |90|38| 1000 | 1,884| 0,31.| » 781 | (19) 8 3. La réduetion des mesures. Soient: a = la largeur des bandes du réseau, b — la largeur des intervalles du réseau, = a + b, la constante de réseau, i = l'angle des rayons parallèles, émanant d'une étoile, avec la normale du réseau, o — la déviation totale des rayons au passage par le réseau, 4 — la longueur d'onde moyenne de la lumiere de l'étoile, — l'intensité de l'image de l'étoile, sans réseau, H, = l'intensité du spectre d'ordre m. Alors on a les expressions suivantes pour l'intensité de l'image centrale et pour celle d'un spectre quelconque: = = | a? H, H ) 0 (a + by | H .Q4 amn ) Sil eee or WR Ge a+b Si Pon a a=b, ces expressions deviennent 1 | H, = A H H ih, = =e SU = M m m2 a” 2 Dans ce cas tous les spectres d'ordres pairs disparaissent, et les spectres d'ordres impairs ont l'intensité la plus grande possible: ! Voir, p. ex., H. Kayser, Handbuch der Spectroscopie, Vol. I, p. 416 etc. RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ETOILES FIXES. il 7/ H De m um m? Tt" L'intensité du spectre du premier ordre devient a peu pres 1 H, = 1g Ege Pour la determination de 4 on a la formule - nO! à o Md — 2,6 SIN > COS W _ Cette formule peut s’ecrire comme suit: é AE ice: SRA No TREE AO: i CNG = AO SOV MT > ar AC SI SIND cs - di Examinons l'influence des deux derniers termes. Dans notre cas nous avons à peu pres C= m 6 = 30". Méme pour i = 1? le second terme devient < 0““,07, et le troi- sieme < 0"^0006. Donc pour les spectres du premier ordre nous pourrons toujours mettre simplement A=csino. Or, si s est la distance mesurée entre les deux spectres d'une etoile dont la distance angulaire du centre de la plaque est i, on a 1 D S ftg o d € 5 f étant la distance focale du télescope, et « une quantité positive qui remplit la condition se USD URL, Dans notre cas on a f= 3 metres environ. Par consequent on aura, méme pour i = 1", | a (Or INDIE quantité tout à fait négligeable. Done, en écrivant sino au lieu de igo, on pourra mettre Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV: Vol. 2, N. 4. Impr. “/6 1909. 3 18 ÖSTEN BERGSTRAND, 1 : > $-—fsinc et ainsi on aura Pour contrôler la constance de f pendant l'espace de temps que comprennent les observations, j'ai mesuré la distance normale (80—51 Cygne) aussi sur le cliché 36. Cette mesure effectuée le 6 novembre a donne pour cette di- stance la valeur 97936, qui est bien d’accord avec la valeur 97933, deduite, le 3 novembre, du cliché 11. Cherchons l'influence sur A des erreurs de f, c et s. On a en chiffres ronds di à D = — — = — 0,0000001 = : ,00000015 A A Ue ee cn Nn Qc G TNT 2 22 Goût. 0s S L'erreur de f est certainement < 1"", et n'a pas d'influence sensible. D’apres les mesures que j'ai faites sur le réseau, la valeur de c égale 3"".00 avec une erreur possible de quelques millièmes de mil- limétre. Par conséquent l'erreur de c pourrait amener une erreur de l'ordre de 1"" dans les valeurs de A. Cependant, cette erreur, étant constante pour toutes les longueurs d'onde déterminées, n'a aucune influence sur les valeurs relatives de 4. La quantité s peut étre affectée par différentes especes d'erreurs. Quant aux mesures, l'erreur probable en est en général de l'ordre de 0"".001 environ. Cela correspond à une erreur de 0,5^" dans les va- leurs de 4. Sans doute d'autres sources d'erreurs accidentelles peu- vent aussi influer plus ou moins dans les différents cas spéciaux: dé- formations des images, à cause d'un mauvais état de Fair ou d'un guidage inexacte ete. En effet, le guidage a été extremement difficile dans plusieurs eas, oü l'étoile-guide a été trop faible ou située en un angle de position défavorable. Cependant, dans la plupart des cas jestimerais l'erreur probable de A à l'ordre de 1"" environ, RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 19 D'aprés ce qui précede on aura pour les mesures faites avant le 19 novembre (clichés 6—16): = s.241,99"^, et pour celles faites à partir de cette date (clichés 17—49): M 8.247,0905. Le tableau ci-après contient pour les différentes étoiles les va- leurs de 4 ainsi calculées. Dans les cas ou l'on a plusieurs poses de la méme durée sur une méme plaque (en général les poses les plus courtes de 32° et de 10°) j'ai calculé les moyennes pour chaque durée de pose. Le tableau contient aussi les largeurs approximatives des spectres, exprimées en:millimétres, p "———————————————————— hh hh ooo ÁÜ— Mr Mole ED aD Wetote Dore | a | D mo | Fe | te [p | | E mm 8 uu mm Ss mm 1 3160 | 462,8 | 0,15 6 320 | 448.8) — 39 | 418,0 | 0,07 1000 | 70,6| 12 10 | 15,7) — MG Gum Ne 7 320 | 451,5 | — 1001 0 599 = 14 1000 | 418,2, 0,18 8 100 | 428,0 | 0,10 100 | ISB m 9 | 1000 | 441,6 | 0,21 | 316 | 39,5| 18 9 100 | 427,0 | 0,13| 15 1000 | 416,5 | 0,23 100 | 98,1) 14 32 | — 98:9, TT OO) || ISO 8 sä MENO Qr MENTI 10 | 33,5) 08 32 | 49,1 09 10 | 9236| 08 | 10 | 1933) 06 10 1000 | 421,3 | 0,14 Laas 1000 | 434,8 | 0,17 316 | 91,3] 14| 16 1000 | 446,8| 0,20 | 316 | 27,6| 14 100) BiA 11 100 | 43,8) 12 | 100915 795:3! 11 39 | 16,1] 08 32 | 45,0| 08 39 | 22.0) 09 ug uua = 10 | 4167| 05 | 10 | 21,7| 06] 3160 | 23,8] 17] 316 | 24,2} 10) 17 1000 | 425,4 | 0,20 4 316 | 449,8 | 0,15 | 316 | 26,4| 16 100 | 49,1 11) 11 3160 | 477,8 | —| 100 | 99,9 14 47 | 541, 09 32 | 95,2] 10 32 | 53,5. 08| 12 1000 | 437,3 | 0,12 10 | 95,| DE) | ou 50,9) — eng sum. 8 | 100 | 36,2| 08| 18 1000 | 440,5 | 0,20 5 316 | 447,9 | 0,14 32 | 4103| 07 316 | 39,9| 17 100 | 50,1) 10 10 | 40,7} (04)| 100 | 40,6) 13 | 47 | 45,8| 081 | 32 | 532| OM 13 1009 | 422,3 | 0,14] 19 60 | 433,3 | 0,13 10 | 489| — | BIG} BOO) TR 1000 | 52,7) 21 100 | 18,1) 10 100 | 38,4) 13 20 > . . Osten BERGSTRAND, | f | 5 TESI | Étoile ue a D | Etoile | DON a! D | Étoile Der | ru Ei uu mm 8 ul mm || 8 uu 316 | 450,6 | 0,20| 32 1000 | 449,4 | 0,18 100 | 416,1 | | 29 |. ALG) 19 100 | 45,1 {1 | 39 | 19,8 | SONT GI iO, dA 20 60 | 414,5 | 0,11 | 1000 | 24,3| 18] 33 1000 | 498,3| 0,24) 41 1000 | 499,3 | 100 | 226) 11 316 | 26.6) 91 SG | d, ag BEB) 18 100 92573 117 100 | 16,4 BO p 17,7 39 | 96,99 | 15 32 | 16,6 10 | Ba i 10 | 12,4 21 1000 | 432,5 | 0,15 | 316 | 91,8| 10| 34 1000 | 444,4 | 0,19| 42 1000 | 495,7 | 316 | 1925| 15 150 | 28,5 29 1000 | 447,2 | 0,12 100 | 48,3] 18 | 32 | 49,0) 09| 43 1000 | 449,7 23 1000 | 451,4 | 0,08 (0. 277) OF 150 | 50,3 SIX 035,29 OG 35 1000 | 419,1 | 0,20| 44 1000 | 450,8 94 1000 | 416,1 | 0,99 316 | 16,1 15 150 | 50,3 S16 |) GS 1 100 | 1A) 19 100 | TAJT — 39 | 11,8) 10! 45 1000 | 417,6 10 (49 = eg | 15.9 95 1000 | 442,9 | 0,15 100 | 16,7 Sue ZA 12). 3 1000 | 421,2 | 0,18 39 15,9 316 | 19,8 14 1® ||. Ai 26 1000 | 497,5 | 0,20 (00 | 230) A1 3 | 09,3 316 | 96,8 16 So 1570) 10 10 | 1) =) 46 100 | 428,5 97 1000 | 439,0| 0,18 39 | 96,4 311639823721 MS IV 1000 | 422,3 | 0,23 10 | 27,2 100-| 37,3 08 316) | 22,81) 19 3 | 20,3 100 | 29761 16 98 1000 | 459,3 | 0,17 89 |) HOO} 15 m 1000 | 436,8 eO | ES 8 dO |) 16.7 10 316 | II 100 | 39,3 29 1000 | 499,2| 0,23| 38 so | 496,9 | 0,17 316 | 26,4) 20 1000 | 30,5] 30) 48 1000 | 432,2 100 | 23,8) 16 BiG |. MD. 07 316 | 926,6 89 | 10,6) 13 1009 659770) 09993; 100 | 96,4 | 10 | 17,5| 09) eg || ORO) 17 39 | 93,6 10 | 947 14 10 | 22,0 30 1000 | 436,2 | 0,20 ) BIG 40.4) 16 39 so | 434,7| 0,17| 49 1000 | 436,2 100 | 35,9 13 | 1000) 9389172 DM 316 | 28,7 80 | Sm. O89 316 | 32,6) 96 100 | 26,1 0-1 Bö OC 100 | BAD AM eO 997 | 32 | 39,4 16| 10 | 9158 31 1000 | 453,3 | 0,22] 10 | 33,01 13) SIG | SKO AON 50 1000 | 451,9 100 | 51,51. 15) 40 so | 414,5 | 0,11 316 |} 5151 39) |, SOO) iil 1000 | 18,3] 29] 100 | 50,0 10 | 521] (06) 316 169| 20 391 55979 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. Éloile ERI 2 E Étoile qe i D | fioile | S | 8 uu mm 8 uu mm S 51 1000 | 433,6 | 0,23 316 | 440,3 | 0,19 10 360 27,3, 19 32 | 40,6| 07 LOOM Dö) a7 23°10 45.5) Oc 68 1000 298039251 el 10. 442| — 316 TOR E1975; Mi 1000 | 36,4| 21 | 100 1000 | 29,6| 24 SG |) Beye MONTI | BIG | RENE) 1008 198) TFN G9 1000 1008 | 201 7 3250. 2169 0210 316 32 | BO) 18 10 | 43,2| (08) 100 JO AT) Ti | 32 61 120 | 447,7 | 0,13] 52 1000 | 426,3 | 0,18 316 | 46,0| 15| 70 1000 zT BIG | 200) 2,14 321) 49,8| 05) … 316 LOO | 2287 09 1000 | 42,5| “18 100 32 | 26,5) — Bs eset De 32 32 45,1 (98) 10 53 1000 | 449,1 | 0,16 | 316 | 53,5| 14|- 62 120 | 499,5 | 0,13] «71 1000 100 | 50,8| 09 1000 | 29,0| 12| 316 32 | 51,00| —| 316 | 26,0| 10] 100 | 100 | 25,5| OS 32 | 54 1000 | 423,1 | 0,20 32 | 28,0] (05) 10 | MÖJ AGA ae | | 100 18,5 14| 63 1000 | 444, 4| 0,18| 72 1000 | 32 155 Mi 316 | 43,5 14 | 316 10 | 149| 06 100 | 45,7 (09) 100 | 32 | 471| —| 32 | 55 316 | 445,5 | 0,14 | 10 | 32 | 43,5) AGE 1000 | 429,8 | 0,28 | 316 | 20,6| 23| 73 | 1000 | 56 1000 | 440,1 | 0,19 jo | NL alts 316 | BG mE. ala ge irte STR 100 100 | 44,4) 13 TOR öl 18 100 32 | 45,2| — 32 | | 65 1000 | 421,6 | 0,18| | | 57 1000 | 442,7 | 0,19] 316 | 20,3| 14| 74 316 | | | BIG | MA AT 100 | 26,5) 11 | 100 | 100 |. 43,4 ^ 13 32 | 24,5] 08 | 92 | 32 |. 445| — 20) |. EXE IL OS | | 75 316 58 | 120 | 441,6| 0,16| 66 | 1000 424,8| 0,16 | 100 316 | 39,5| (22) SG | BD NS | 822) $29 | Si) ll I 1001 DAS OM | | 23 | 37,0 — | 32 26,3 76 | 1000 | | i 08 | | 316 | 59 1907 219,5 E013 | | ECO BG | al MON Ga 1000 | 421,6 | 0,21] |- 32 32 | 150| — 316 | 18,6 | 18] [> 10 | HOO | m 15 ET 60 190 | 446,7 | 0,16 | al sec HN ev | 1000 ÜsrEN BERGSTRAND, ane | Due | A D | Étoile d'exp. ; s unu mm 316 | 492,1| 0,11] 82 100 | 22,1| 09 | Da OB 10 | 21,0! 0 78 | 1000 | 437,4| 0,16] 83 316 | ag) ia 100 | 34,0] 12 32 | 32,2] 10 10 | 345| 06 84 79 | 1000 | 435,8| 0,14 IMG | eis fe 100 | 39,3] 10 32 | 369| 07| 85 10| 409| 05 80 316 | 453,3 | 0,13 100 | 53,9| 07 32 | 582 —| 86 81 316 | 494,8 | 0,16 100 | 91,6 | 101 39 | 21,2| 06 Durée A D Etoile dlexp. A D up mm E un mm 452,2) 0,16 | 87 60 | 414,5 | 0,09 514, 10 48,2 06 88 600 | 449,4 09 ag — 190 | 53,7 08 60 | 52,5| 05 452,0 | 0,15 50,3 | 10| 89 60 | 436,8 | 0,12 46,6 | 06| 51,3| —| 90 | 1000 | 166,6 | 0,15 340 65,6 13 438,8 | 0,12 100 64,3 09 40,4 06 37:91 == On |) 1000) RARI KOR 2167 | SOA 15 439,2 | 0,14 100 | 52,3] 12 30913 MENT 32 | 559| 07 37,9| 08 36,8| 05| 92 | 1000 | 443,6 | 0,24 316 | 462| 21 452,8 | 0,23 100 | 48,7| 16 514| 18 39 | 49,0 13 56,5| 14 10 | 48,6| (10) Sr 8 4. Etude sur l'influence de la durée d'exposition sur la longueur d'onde effective. Détermination des valeurs définitives de A. Pour étudier l'influence de la durée d'exposition j'ai employe les étoiles pour lesquelles j'avais réussi a réaliser mon programme d'ob- servation dans les circonstances les plus favorables. Les durées d'exposition 10°, 32°, 100°, 316°, 1000* donnant des intensités photographiques qui different l'une de l'autre d'une grandeur stellaire, j'ai pu, pour les étoiles en question, calculer le changement que subit A quand l'intensité s’est agrandie d'une grandeur. Nommant ce changement 4, j'ai groupé le valeurs trouvées de 44 suivant les différents types de couleur et les différentes grandeurs. Afin d'avoir affaire à des grandeurs indépendantes de l'absorption atmosphérique, de la sensibilité des plaques et d'autres circonstances accidentelles, je les ai définies par les largeurs approximatives des spectres mesurees directement sur les plaques. J'ai trouvé qu'une grandeur stellaire correspond, en moyenne, à un changement de 0,036"" environ en D, et cette loi semble presque indépendante de la couleur et de la grandeur. D'un côté j'ai considéré les principaux types de couleur: W (blanc), GW (blanc-jaune), WG (jaune-blanc), G (jaune), RG (jaune- rouge). De l’autre côté, j'ai divisé les grandeurs en 4 groupes: 1:0) ea 00 0) 0 NORD OA) 3:0) NO ER DES 0,18 4:0) > OAS. Les tableaux suivants contiennent les valeurs trouvées pour 41. Moyennes | Moyennes W. ÖSTEN BERGSTRAND, AA | nes A <0,10 | 0,10—0,14 | 0,14—0,18 > 0,18 Etoile = | uu uu up uu 15 —0,2 4 6,1 0e 38 —0,8 +3,1 » + 0,5 » +3,0 40 +1,4 +3,3 +0,8 | +1,4 | 45 +4,8 15.) =08 3-1 » + 1,1 46 +6,9 —0,8 » + DI 48 41) (8 LOR | 466 » +0,2 | 49 —1,1 + 6,4 +96 > +7,5 54 + 0,6 + 3,0 +0,6 + 4,0 HI +9,1 +0,3 — 1,0 0,0 | | nu | nun nnm | nun D = 0,08 | 0,19 0.18 | 0,99 u lt | u u u u | utu | A= +0,9 290 | 298 -- EE GW. dA i= XE j 7: "m n Es ID) | « 0,10. | 010-014 | 014-018 | >0,18 Etoile | ‘ | u u | uu | u u | u le 3 | +0,3 | r 9,9 +72 | » | F 9,3 | is |) x 9.30 | Basis EIE) 51 | #10 | BAO +9,1 » | | +4, 52 | -3,8 13,3 +0,3 | 62 | 9S I RH | » | + 0,5 | 64 | +0; | +0,5 » | | + 6,1 | 65 | OR | a » | + 90 | | 66 + 6,0 | » its vo ÖT | pile NP SOU 0,0 ; | “20 | x 7,9 138 =» | nimi mm mn Thun D= 0,07 0,12 0,16 0,20 utu utu ul uu 4e || +06 | +91 +9,8 +0,4 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 25. WG. Ah ie u 2 Tete ree (a. Saker Al Em = | oom D) 010 INO 10 OA | ONS | SOS Étoile — | | | | uu uu uu uu 9 | +94 - 9,1 + 4,4 +9,1 5 +43 _9,9 » —3,1 30 + DA =28 +4,5 = 4,9 47 — 1,2 — 1,3 56 | 20 0,4 $ | —3,9 85 i Hi +98 Sh tS 4 | | nin mm mm mm Moyennes |) JD= | 0,08 0,19 0,16 0,19 I uu uu uu uu | ZA | ose) 0 +0,7 +9,4 e AA eee < 0,10 OLO=—O14 N0 14 0 18 SONGS Étoile — u u u u u u | uu 4 +2,6 40,7 » | —4 4 | 39 | | —0,6 | är 1,8 | » | | —1,6 » | T 6.1 | SOs pti +08 | 59 I =02 +2,7 = fifi | 809 Be TE) =i —4,9 +0,4 78 —9,3 +1,8 41,7 | » | +1,7 yo oc =O + 1,8 | e c eon —5,3 | | mm | mm mm miu Moyennes DE | 0,08 0,12 0,15 0,22 = uu u u utu uu | A), = —1,3 + 0,4 —1,5 +1,7 Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV: Vol. 2, N. 4. Impr. !%/e 1909. 4 26 ÖSTEN BERGSTRAND, RG. A? I. -D| —<0,10 | 0,10—0,14 | 0,14—0,18 | Sone | | Etoile — | | up HU un P 16 —1,7 zl» +1,5 31 —2,1 . 1,5 +0,4 +1,4 | 32 I OI | | 61 OO ER | 68 fs —9,6 | | 13 || xus — 2,6 NEL ^ -05 | 91 — 3,6 —1,9 —1,6 mm mm mm mm | | DE 0,08 0,12 0,16 0,20 Moyennes un um | un | um | | AA = —1,7 cie | X99. | Les resultats obtenus sont representes graphiquement dans la figure ci-jointe. Quoique le matériel soit trop insuffisant pour une étude appro- fondie de cette question intéressante, on voit que les lois suivies par 44 sont assez marquées En effet les lois valables pour les types W et GW se ressemblent de leur cóte, et celles valables pour les types WG, G et RG correspondent entre elles. Ce qui est surtout remarquable c'est la transition subite du type GW au type WG. Selon toute apparence on a affaire ici à deux grandes classes d'étoiles, bien séparées l'une de l'autre, et d'assez différentes qualités. Je designerai ces classes par les notations /W] = W + GW et [G] - WG är (& a2 1867 En moyenne on aura pour /W] et [G]: RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 27 [W] [G] | | | D 7 N | ZO MEN I I Il i | | | | mm ee | | up | | Pas | eo ea | TOR Rone TSK e 20 on | | 16 Meo RSS TOT OA 21 seri. || Si yh Le) 7 N désigne le nombre des valeurs individuelles de 41. Les valeurs de 44 sont représentées par les courbes suivantes: *3up ( E re BS 2 in eC tee So ee ae NE FAC Pe a ie Fig. 2. Jai étudié ce méme phenomene, en groupant les étoiles suivant les valeurs trouvées pour 2, au lieu d’après les types W, GW etc. Le résultat étant identique, il me parait inutile de le reproduire ici. Si l'on prend pour largeur normale des spectres D = 0,12", on aura pour À comme fonction de D la suivante représentation graphique, ou l’on a supposé qu'une grandeur stellaire correspond à 0,036"" en D. *Tup gi ++ qM D a ice Hn EN ji Em 0, ie ab | ae —— Fig. 3. 28 ÖSTEN BERGSTRAND, Au moyen de ces courbes jai reduit toutes les valeurs de 2, trouvées par les mesures, a la valeur correspondant à D = 0,127", In général, ces réductions sont assez insignifiantes. Le tableau suivant contient les valeurs définitives de 2, réduites à D=0,12™". Quant aux quatre étoiles les plus rouges, 1, 11, 74 et 90. pour lesquelles la variation de 2 avec la grandeur est inconnue, je n'ai fait aucune réduction. Évidemment ces étoiles n'appartiennent ni à l'une ni à l'autre des deux classes principales [W] et [G]J. On voit qu'en general les différentes valeurs de 4 obtenues pour une etoile quelconque s'aecordent assez bien. Cependant, dans quelques cas (les étoiles 1, 2, 19, 20, 23, 60) des écarts de plus de 104 se pré- sentent. Pour l'étoile 1 la variation de 2 avec la durée de pose est inconnue, et pour l'étoile 2 cette variation suit évidemment une autre loi que la loi moyenne admise pour les étoiles /G/. Quant aux quatre autres étoiles en question, les écarts s’expliquent complètement par l'incertitude des mesures, due à la manque de nettete de quelques- unes des images de ces étoiles. Toutefois je n'ai voulu supprimer ces mesures, et probablement les moyennes ne sont pas trop erronées. EE | | E LE E LE E SM | & À | & À E À onm MM ERE d | © | 9 | NC ® & | & | = | nu | | uu | uu | | uu | un | Ku 1 | 4628 | | 449,8 | 19 137,3 | 17 | 490,0 | 22°) 4759. 418,8 | 708) 1541 | SG | 233) | 19,3 | | 64,0 | 52.5 | 35,6 | MS em | dT | | | 59,2 47,4 39,4 | 96,7 | © | 2323730, aero | 39,2 97,3 | 40,7 9 | 440,9 | 6| 448,8 MER | 94 | 410,9 36,0 39,7 | | 13 | 491, | 18 | 4352 11,5 | 38,9 283 | 7| 4515 | |. 19,0: | Rees wince. c S365 25,8 | 19,4 40,0 | | | 99 9 8 | 499,6 | meo | |) | Ba |) Bil || ZELUS | ob 49,9 ON ERUIT 41,4 | 52,0 8 | 431,1 | 9 | 4280 | | | 59,1 | 51,8 95,7 | 99,5 | 1& | 413,6 | 38,5 | 26 | 4999 | 49,8 95,9 || 35,6 | I CZ 50,4 | 9m | I 93,8 | | | 41,7 | | | 93,9 | 10 | 420,2 | 15 | 4104 | |97 | 439,1 | 39 | 449,5 |) o9 Lc OC ASA I TS | 450 Zire | i) AO) | | 48,7 EUM | 736,6 | 46,9 AQ | ] | De | 920 | RI I on. | 53,6 19,9 | 339 53 6 a | 59,8 | 19,8 | 16 | 446,3 | 18,5 CRM 20,9 49,5 35,6 | 43,8 | | 29 | 493,1 21,7 | | 44,3 | 21 | 430,1 21,1 | 24,4 5-| 447,4 | 11 | 477,8 15,4 | 23,2 21,0 24,1 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. = | =| | =| ea EF | = ©, 4 3, 1 cm | À Sv À | S | À | 9. 5 Et S | E ss up | un | | up | un | | un | 34 | 444,5 | 497,5 | 59 | 499,1 445,3 | 71 | 440,2 | 49,8 | | | 947 | 44,4 | | 49,1 | 48,9 | 43 | 449,8 24,6 | | 41,3 | 81 | 421,6 | 48,6 | 49,6 | 98,7.|.69 | 498,8 | 43,3 | 23,1 | 469 | | e | 28,8 | 46,1 | 23,4 | | 44 | 451,1 | 53 | 449,4 | |o | | 35 | 413,8 49,9 53,7 | | 97,7 | 72 | 490,4 | 89 | 459,5, TES | | 50 30,2 | 20,3 | 51,0 195 |45 | 4121 | | 48,8 | | 25,2 | 47,2 12,9 | 11,5 | | | 63 | 444,6 | PEU. 46,8 16,9 | 14,0 | 54 | 417,9 | 43,7 | 28,9 | | | gg TIS 15,3 | | 83 | 452,3 36 | 417,1 Eu E EIE EEE 46,0 | 73 | 414,5 | 49,9 | S 18,5 fie d | 16,4 | | 299 | 45,5 18,7 | iride RG BG | 19,8 | 49,8 16,4 | 46 | 4993 | | 14,5 20,8 | | 21,2 | 20,2 | 55 | 445,7 | 16,7 | 21,3 | 84 | 438,8 | | 2040 | I 12,4 | | 39,4 | 37 | 416,2 | 19,0 | 14,6 | 74 | 465,0 | 36,4 17,5 56 | 440,2 | 66,3 | 19,7 | 170 ELSE 44,3 | 65 | 417,5 | 65,5 | 85 | 439,4 domom 38,3 | 44,5 | 18,6 | | 36,3 | 18,0 | 38,8 | 44,7 | 26,9 | 75 | 410,2 37,3 | | 26,6 | 13,7 35,5 38 | 493,5 | 48 | 498,3 | 57 | 449,8 24,1 | 11,2 | | Daran my AA 41,7 | | 86 | 450,5 31,3 | 26,6 | | 43,5 | 66 | 491,7 | 76 | 448,6 | | 51,6| 21,9 | 25,6 | 44,0 | 24,8 49,2 56,7 | 19,9 24,2 | | 26,4 | 46,8 56,6 DDS | 58 | AR | 28,5 | 49,0 | | 49 | 431,9 | 38,3 | 925 48,1 | 87 | 39 | 435,0 | 95,7 | 38,0 | | | 39,7 25,6 | eme ÖN dS Omm eO || Be 27,6 22.5 | 14,0 29,9 33,5 23,9 | 59 | 411,5 | [TES | 24,0 32,7 | | 09,2 | 18,8 | 25,3 33,1 | 50 | 459,9 | 13,6 | 18,5 | 230 | SO | 51,9 | | 40 | 415,9 49,6 | 60 | 447,0 | 68 | 453,2 | 78.| 437,7 | 90 12,3 | 51,8 | 40,3 55,3 35,9 11,4 39,3 56,0 34,0 | 13,4 | 51 | 427,5 43,4 | | 31,8 | 13,9 99.3 35,9 | 69 | 497,8 | 33,5 | 91 | 450 13,5 29 0 SOR | ano 0 | 30,7 | 41,1 98,7 | 79 | 436,0 2: 41 | 416,0 | 20,3 | 41,6 | 25,7 41,2 5 11,5 | 23,4 | 49.6 | 39,0 | I9 21,6 | | 70 | 418,8 36,1 | 92 IIS | 21,3 | 61 | 447,8 24,7 39,6 14,6 | 19,8 46,3 | 23,7 20,1 48,5 17,4 | 80 | 453,4 49 | 496,0 | 42,7 | 20,6 | 53,1 Sn or Détermination des longueurs d'onde effectives pour les divers types de couleur. En groupant les étoiles suivant les différents types de couleur et en prenant la valeur moyenne de 2 pour chaque étoile, on obtient les résultats suivants. Dans le tableau, N désigne le nombre des va- leurs individuelles de 4, contenues dans le tableau precedant. W W + | GW — GW | Bee; el ae. | ae Étoile 1 N | Étoile 2 N | Étoile) 2 N | Étoile | 4 |m um 2 un | up | un | 8 499.6 | 1 9 de m 1B 4195 |5 3 AGNES 10 90,8 | 7| 35 140 |5| 24 NOG |) Bil Ws | 160 |9| 15 12702 02.038 993 |6| 33 296 5| 91 26,6 9| 20 290 | 5| 48 25,8 |5| 36 184 |5| 26 93.0 |9| 29 90,7 | 5| 54 16,9 | 5| 59 bo EN va 14,6 |5 37 180- Bl) 75 | © 997 5| 52 25,0 |4 40 33 06] TV 235 | 5|. 66 24,8 |5| 62 28,6 |5| 45 136 67 (me SN 70 N) 5 46 21,0 |4 72 93,5. | 51) 49 958 | 5 73 191720 038 81 22,7 | 3] 87 16,2 | 1] I 1 mr = = | | GW WG — | WG | WG + | Étoile À N | Étoile | 2 | N Étoile À | N | Étoile 2 IN] | | | TENTI [9 » j uu | A m" | i up | uu | 7 4238 | 5| 2 PSO || Gi) EM | AES} | 5 448,4 |5| 18 SOS cu SSN One Weve ES 6 48,8. | 1| 1 21,9 |10| 69 97,3 4| 30 373 |5| 12 BL s 64 15,0 |5| 84 38,2 |3| 42 26,7 |9| 19 439 5| | 56 AS ANT SES LAND NO} | CE MEUS 72 | SS ret | 2) | 88 | 51,0 |3| | 89 368 |t! RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 3l GE | G | GN | RG— Étoile À | N | Étoile A N | Étoile A N | Étoile À N RE eS ee Eee ee eeu 2 [Nc qu vU EN | uu | | u u u u u u A Ale | OS 453,1 | 2 7i 451,5 | 1| 39 LATE 99 AO a 50,1 |2| 39 39 &- | 6) 3% 46,3 5 43 49,7 9 3 50,6 | 4] 50 51,2 | 4| 61 458 |G 57 | 43,0 |4| 63 449 | 4, 60 40:8) 1:91 76 483 5 78 346 | 5! 71 496 |5| 82 49,5 |4| 86 53,8 |4 79 384 | 5) S3 49,4 | 4| | 91 590 4 99 46.5 |5 | RG | RG + GR | = | | Eee || = x — eS | Étoile | À IN | Étoile À | N Etoile " N | Étoile À N | Il I | | uu | uu | uu | uu | 16 4450 | 4) 11 471,8 |1| 74 465,6 |3, 1 464,2 4 ees 495 9 90 655 |3 |— 31 51,3 5 68 548 |3 80 54.4 3 Je vais maintenant établir les valeurs moyennes de 4 pour cha- que type de couleur. On voit que N est assez inegal pour les diffé- rentes étoiles. Sans doute, l'exactitude des différentes valeurs est aussi trés inégale, vu la qualité inégale des images. Cependant, on ne saurait admettre que les écarts des valeurs de 4 pour les différentes étoiles d'un méme groupe, soient dus exclusivement aux erreurs d’ob- servation dans la détermination de 2 ni dans les estimations de couleur de MM. MérLER et Kemer. Ces écarts peuvent aussi dépendre de differences réelles dans l'état physique des etoiles, et probablement ils le font en premier lieu. Pour ce motif il m'a semble inutile et incorrect d'attribuer des poids différents aux différentes etoiles et j'ai pris la simple moyenne pour chaque type de couleur. C'est ainsi que j'ai obtenu les valeurs suivantes de la longueur d'onde effective pour les differents types de couleur de PD. 39 ÖSTEN BERGSTRAND. Longueur | | Couleur $5 Nombre ML d'onde Ue d'aprés PD. | effective | d'étoiles j | uu W | 419,9 10 W+ | 490, 7 GW— | 418,5 8 GW | 491.8 12 GW+ | 4944 | 4 WG— | 433,4 | 4 [TGN ERS 6 WG + | 443,4 8 G— | 4440 | 6 G 448,4 6 G+ | 4451 5 RG — 448,5 7 RG | 449,6 5 La courbe ci-jointe donne une représentation graphique de ces résultats. 450 uu Fig. 4. On voit que les valeurs de 4 pour les cinq premiers types de couleur se distinguent des autres d'une manière bien marquée. ‚En effet, pour ces cing types, A est sensiblement constant et égal à 420«« environ. ll est à remarquer que la valeur un peu plus grande obtenue pour le type GW + dépend essentiellement de celle trouvée pour l'étoile 15, dont les mesures ont été assez difficiles et incertaines. Si l'on avait exclu cette étoile, on aurait eu pour le type GW + une valeur de 4 parfaitement concordant avec les autres. La transition du type GW + au type WG — est brusque. Des 41 étoiles des cing premiers RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. IH types il n'y a que deux pour lesquelles 2 > 4304, et toutes les autres sauf deux ont 42 4304; à partir du type WG —, 4 accroit lentement de 435^" environ jusqu'à 4504, Il ne s'agit pas ici seulement d'une irregularite accidentelle de l'échelle de couleur de MM. MÜLLER et KEwPr; la méme singularité se presente dans l'échelle de M. OsrHorr. En effet, à l'aide des relations qui existent entre les nombres de couleur de M. Osrnorr et les notations de PD.' on peut aisément construire une courbe, analogue à celle repro- duite ci-dessus, montrant la variation de 2 avec le nombre de couleur de M. OstHorr. Cette courbe a le méme caractere que l'autre. Ainsi le résultat auquel on était déjà arrivé à propos de l'influ- ence de la grandeur sur la valeur de 4, à savoir que les étoiles blan- ches se distinguent d'une manière bien marquée des étoiles jaunes, se trouve encore confirmé. Les quatre étoiles dont la couleur est supérieure à RG forment une classe tout à fait séparée des autres. Ces étoiles appartiennent toutes au type spectral trés rare de 19 Poissons. Leur longueur d'onde effective semble être de 465““ environ. Pour une de ces étoiles, le n:o 11, 4 dépasse méme 470^^, Cependant les mesures de cette étoile étaient trés difficiles à cause de sa faible grandeur photographique, de sorte que la valeur de 4 est assez incertaine. Vu que les valeurs trouvées pour 4 varient, pour les différentes étoiles, depuis 411“ jusqu'à 470“ environ, il est évident qu'en général on ne peut nullement employer le méme coefficient de réfraction pour toutes les étoiles. ! Publ. des Astrophys. Observ. zu Potsdam, vol. 17, p. XXI. ot Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV: Vol. 2, N. 4. Impr. !?/6 1909. 8 6. Détermination des longueurs d'onde effectives pour les différentes classes spectrales. Environ la moitié de mes étoiles se trouvent dans le catalogue récemment paru de M. E.-C. PrckgRiING, »Revised Harvard Photometry» '. Dans ce catalogue M. PrckERING a indique les spectres les plus ordi- naires des étoiles par une serie de notations D, A, F, G, K, M. Les spectres du type IV de Szgccmr (= lllo selon VocEL) sont désignés par la lettre N. Dans le tableau suivant je donne: 1:0, le numero courant de l'étoile; 2:0, le numéro du catalogue de M. PiIcKErinG (H. R.); 3:0, la classe spectrale; 4:0, la longueur d'onde effective. Pour les étoiles doubles 19—20 et 60—61 on a donné dans H. R. le spectre de lensemble des deux eomposants. Par cette raison j'ai du les exclure. Etoile lal, 15% Spectre | À | Étoile Jal; al Speclre À | | uu | | un | 51 797,77 | BO 491,9 | 9 6315 F5 430,1 | 1 FIS Bis’ =. 14,0 92 9045 FSp 46,5 | His | 7912 B5 134 | 30 7555 e SUL. | 37 | mitto BS | (ig. um NT EAM | 64 33 88 | 50 | 5 6737 K | Asa | QE | GES 3 6319 A 496,1 | 12) | 7043" (|e Sm | 17 7284 A | ORS 297 | 7463 K^ 4 UNE 29 7543 A 20,7 | 34. |) 277180 NON EEE 33 za A 29,6 | 43 | 7892 aO | 49 7958 A 958 | 58 | 48069. | Ou INEST 70 8161 A 21,0 || JA | COS | KS 49.6 | 75 8854 A Mg | 78 8874 K 346 | 83? 8886 A 49,4 | LOS 3876 K 384 38 7730 AQ 29,3 | 82 8881 Te cv 405 46 7924 AD | Gio | 89 9000 | K 36,8 9 7019 AB 30,4 | 91 0010 e. I 520 ! Annals of the astr. Observatory of Harvard College, vol. 50 (1908). ? Voir la note à la page suivante. | seven | Etoile | H.R. | Spectre | À | Etoile H. R. Spectre À uu | 39 7135 Kp 432,4 20 7966 Ma 4 6726 A | al 76 8860 Ma 28 7415 KC | 53,1 86 8904 Map Pie | HW vec 16 7139 Mb 7 6765 Ma 451,5 3 7566 Ma HS 74 8297 N 32 568 Ma 47,1 | 90 9004. N On peut grouper ces étoiles d'une manière naturelle comme les lignes horisontales l'indiquent. Pour les differents groupes on aura en moyenne :! Spectre 2 | Nombre moyen : d'étoiles | wu B5 | 416,5 5 Are 193.0 10 FS 438,0 3 Kl 443,6 16 M 449,7 7 N 465,5 2 Outre les étoiles 74 et 90, les deux autres étoiles trés rouges, 1 et 11, qui ne sont pas contenues dans la H. R., appartiennent aussi à la classe N. Cette classe trés rare, dont la longueur d'onde effective est de 460 à 470“ environ, ne peut pas être rangee dans la serie formée par la plupart des étoiles. ! En formant la moyenne pour la classe A j'ai exclu l'étoile 83. La valeur de 4 pour cette étoile correspond bien à sa couleur @, mais n'est nullement conciliable avec la classe spectrale A. Peutétre s'agitil ici d'une erreur dans la H. R.? 36 ÖSTEN BERGSTRAND, Les valeurs moyennes de 4 semblent suivre bien nettement l'échelle des classes spectrales de M. PrckERING, comme on le voit à la représentation graphique. En effet, les valeurs de 2 pour les trois classes les plus nom- breuses A, K et M, sont situees presque parfaitement sur une méme ligne droite, et les écarts pour 55 et FS sont peu considérables, vu le petit nombre d'étoiles considérées appartenant à ces classes. Par consequent on pourra admettre pour les différentes classes spectrales les suivantes longueurs d'onde moyennes: B: 41544 422422 Ms 42 G: 436 K: 443 M: 450. Sp 1: Etude sur l'emploi d'un écran absorbant et de plaques orthochromatiques. M. WALLACE a démontré! que lemploi d'un écran coloré en combinaison avec des plaques orthochromatiques augmente notablement la netteté des images photographiques des étoiles. Pendant mon séjour à l'Observatoire de Meudon, M. DESLANDRES m'a proposé de rechercher si lon pourrait aussi, en employant un écran coloré, diminuer ou méme éliminer l'influence de la dispersion atmosphérique, et il a bien voulu mettre à ma disposition pour ce but un écran jaune qui ne laisse passer qu'une partie limitée du spectre, située autour de 4 = 550^», J'ai pensé qu'on pourrait à cette recherche appliquer la methode de réseau. Quelques étoiles de différentes couleurs (blanches, jaunes et rougeatres), déjà étudiées à l'aide de plaques ordinaires dans les re- cherches mentionnées plus haut, ont été photographiées d’après la methode de réseau sur des plaques orthochromatiques de WRATTEN et WAINWRIGHT (dites allochromatiques) sans écran et avec écran. Les expositions ont duré depuis 10 jusqu'à 3160 secondes. Voici les dates etc. des divers cliches: = E = B Date 1908 | M | 2 | Poses (en secondes) | Remarques | h m h m | | 50 Sept- 12 (20 13—90 43| 15 | 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10 Plaque orth. avec écran 21 | Sept. 12 |20 57—21 29) 46 | 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10 » » » > | 52 | Sept. 12 21 41—22 19) 46 | 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10 5 > sams bad Sept. 12) 19996 99 57 15 IOC, BIG, 100), 82, 32210510 » » » 54 Sept. 13 |20 22—921 54| 78 |3160, 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10) > avec 55 | Sept. 13 |99 97—93 9| 39 |1000, 740, 316, 100, 32, 32, 10, 10 » » » 56 | Sept. 13 |93 99— 0 0| 39 | 1000, 316, 100, 32, 32, 10, 10 : » sans IR. J. Warrac, The function of a color-filter and »isochromatie» plate in astrono- mical photography (Astrophys. Journal, vol. 27, 1908). 38 ÖSTEN BERGSTRAND, En general jai mesuré sur ces clichés seulement les spectres du premier ordre. Sur les plaques exposées avec écran, où les spec- tres sont plus courts, jai pu, dans quelques cas, mesurer aussi les spectres du troisieme et méme du cinquieme ordre. Pour ces derniers spectres, j'ai indiqué, dans le tableau suivant, entre parentheses les durées d'exposition approchées, correspondant à leur éclat. Dans le tableau j'ai compris aussi, pour faciliter la comparaison entre les divers résultats, les valeurs de 4 obtenues en employant les plaques ordinaires. Plaques ordinaires Plaques orthochr. Plaques orthochr. sans écran avec écran NS lGrandeur | = | Durée | | Durée | : | Durée | | | Etoile | phot. | Couleur | d'exp. A | d'exp. ; | d'exp. | A | | | | | s uu | s | va | s vu | d! Lyre | 5,95 | W | 1000 417 | 1000 | 430 | 1000 549 | | OO. | i | 316 499 | | 2 32 | 22004 | 10 419 || * 32 493 | | | | | | | | | « Cygni 1,59 W. | 100 498 | 316 | 443 | 1000 | 549 | | | | 32 496 | 100 | 443, | 316 | 546 | 10 497 | 32 443 | 100 | 548 | | 3 | 420*| - 40. 438. oa et | 39 549 | | (20) | 549 | | | | (18) 551 | | Peto 551 | ll || 1 | | | BD+47%4107| 302 | W+ 1000 | 499 | 3160 551 | | 316 499 | | 100 499 | 32 493 | | 10 491 | | | | | 30 Cygni 5,09 | W+ 1000 430 1000 452 | 1000 | 549 | | 316 498. | 316 | 449 | 740 545 | | 100 497 | 1007 2392 Sie I Sö | | 32 424. | 32 | 499 | | | | 10 495 | 10 | 428 | | BD+47°4114| 7,68 | G— | 1000 | 436 | | 3160 554 | || SIG AT | 1000 555 | | 100 | 439 | | | 32 437 | | OM | GA 11 Androm. | 6,74 | G— | 1000 | 437 3160 559 | | | | 316 436 | 1000 559 | | | | 100 | 434 | ı 316 ESSE | | | 32 439 | | (197) 552 | | 10 | 434 | | RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. 39 Plaques ordinaires Plaques orthochr. Plaques orthochr. sans écram avec écran NC | Grandeur Durée ; | Durée ; Durée E | Etoile EE epus d'exp. < | d'exp. : d'exp. E | | EM unm y E uu 31 Cygni 5,44 G+ | 1000 | 439 ! 1000 466 1000 550 316 433 316 461 140 559 | 100 | 434 | 100 460 31 553 | | 3217432 32 449 100 555 | | 10 433 | 10 441 | (62) 555 | | | | | | 8 Androm. 6,61 | RG— | 1000 448 | | 3160 559 | 316 449 | 1000 552 100 447 | 316 548 39 | 449 | (197) 554 10 449 d” Lyre 6,17 RG | 1000 | 447 | 1000 481 1000 551 | 100 444 | 316 416 316 548 32 445 | 100 457 | i. Oh gle 447]. 29-1 5254. | Lu On voit que les valeurs de 2 pour les différentes étoiles varient, selon la couleur et la durée d'exposition, depuis 4124" jusqu'à 449 pour les plaques ordinaires, et depuis 420" jusqu'à 481^" pour les pla- ques orthochromatiques sans écran. Comme les plaques orthochroma- tiques ont un domaine de sensibilité plus vaste que les autres, il est naturel que linfluenee systématique de la durée de pose et de la cou- leur soit plus marquée pour ces plaques que pour les plaques ordi- naires. Par contre, on trouve que les valeurs de 2 obtenues en em- ployant l'éeran coloré sont toutes (sauf une seule) comprises entre 545"^ et 555"^. et ne semblent dépendre systématiquement ni de la couleur ni de la durée d'exposition. Les différences entre les diverses valeurs sont, en effet, insignifiantes et tout à fait accidentelles. En moyenne on aura: pour les étoiles blanches: 1 = b49^^2, pour les etoiles Jaunes: A = 5538") , pour les etoiles rougeatres: à = 5503 . Ces valeurs sont pratiquement identiques. 40 ÖSTEN BERGSTRAND, Ainsi en employant des plaques orthochromatiques en combinaison avec un écran absorbant qui ne laisse passer que des radiations com- prises entre des limites assez étroites, on pourra effacer toutes les différences entre les longueurs d'onde effectives des étoiles, différences qui dépendent des eouleurs, des grandeurs stellaires et des durées de pose. Par conséquent il semble que par ce procédé, on soit en état d'éliminer complètement l'influence qu’exerce la dispersion atmospheri- que sur les observations photographiques des étoiles. Circonstance heureuse: ce procéde sert en méme temps à augmenter la netteté des images photographiques et contribue ainsi doublement à rendre plus exaetes les observations. 8 8. Conelusions générales. Il résulte de ce qui precede qu'en déterminant les longueurs d'onde effectives d'aprés la méthode de réseau on peut parvenir à une échelle de couleur naturelle et continue pour les étoiles fixes. Cette échelle a l'avantage d'étre entierement indépendante des qualités phy- siologiques de l'œil de lobservateur. L'équivalent de couleur étant exprimé en longueur d'onde, on pourra immédiatement en tirer d'im- portantes conclusions sur les coefficients de refraction valables pour les différentes étoiles. Ainsi on pourra étudier l'influence de la disper- sion atmosphérique qui rend inégale l'action de la refraction sur les positions des étoiles de couleurs différentes. En effet, ce phenomene a sans doute une influence considérable sur l'exactitude des observa- tions photographiques des étoiles fixes. Comme on a vu ci-dessus, la longueur d'onde effective varie pour les différentes étoiles depuis 411^" jusqu'à 470“ environ, de sorte qu'il est tout à fait inadmissible d'em- ployer constamment le méme coefficient de réfraction pour toutes les étoiles. Par les recherches faites avec des plaques orthochromatiques en combinaison avec un écran coloré, jai pu démontrer qu'on peut eli- miner l'influence nocive de la dispersion atmosphérique en employant une telle combinaison. C'est là un résultat d'une grande importance pour les mesures astrophotographiques de haute précision, et en pre- mière lieu pour les recherches des parallaxes des étoiles fixes. Cepen- dant il faut se rappeler que ce procédé entraine une certaine perte de lumière et que par conséquent l'emploi en est restreint en quelque mesure. En employant un télescope-réflecteur pour l'étude des couleurs des étoiles j'ai obtenu que l'influence des grandeurs stellaires sur la détermination de 4 a été la plus petite possible. En cas de réfracteurs il faut naturellement étudier cette influence separément pour chaque 6 42 RECHERCHES SUR LES COULEURS DES ÉTOILES FIXES. instrument, l'aehromasie pouvant étre réalisée de différentes maniéres et plus ou moins completement pour les différents objectifs. Les équivalents de couleur déterminés d’après la méthode de réseau semblent suivre les classes spectrales, de sorte que chaque classe spectrale correspond à une certaine valeur moyenne de la lon- gueur d'onde effective, cette valeur variant de 7“ environ pour la tran- sition d'une classe à l'autre d'entre celles de M. PICKERING. Il résulte aussi de ce qui précède qu'on peut en général, en ce qui concerne les couleurs, distinguer parmi les étoiles deux grandes clas- ses bien marquées: les éoiles blanches et les étoiles jaunes. Pour les étoiles blanches la longueur d'onde effective a une valeur moyenne d'en- viron 4204", Cette valeur moyenne est sensiblement constante pour les cinq premiers types de couleur de la PD. La transition du type GW -F au type WG — est brusque, et pour les étoiles jaunes (et jaunes- rouges) la longueur d'onde effective croit lentement de 4354 environ à 45044, Les étoiles blanches appartiennent en général aux classes spectrales B et A, les étoiles jaunes aux classes K et M. Les étoiles tres rares de la classe spectrale N forment un groupe à part. Ces étoiles qui sont d'une couleur rouge bien prononcée ont des longueurs d'onde effectives de 460"» à 4704 environ. La transition discontinue des étoiles blanches aux étoiles jaunes apparait encore dans le fait remarquable que le rapport entre la lon- gueur d'onde effective et la grandeur obéit à une loi tout différente pour les étoiles blanches et jaunes. Pour les étoiles blancues, 4 eroit en général avec la grandeur, tandis que pour les étoiles jaunes 2 est en moyenne presque constant ou méme decroit lentement, si la gran- deur augmente, excepte pour les grandeurs les plus grandes. Cette circonstance indique que la lumiere des étoiles blanches a des qualités bien différentes de celles de la lumière des étoiles jaunes. La longueur d'onde de 430“ semble constituer (pour les plaques photographiques ordinaires) la limite entre les deux classes principales. C'est à peu prés la longueur d'onde effective de la lumiere de notre Soleil. Il est intéressant que justement les types de couleur GW + et WG — de la PD. et les classes spectrales F et G de M. PrckERING, lesquelles représentent l'état intermédiaire entre les étoiles blanches et les étoiles jaunes, sont relativement assez rares. NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER. IV. VOL. 2. N. 5. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN IN SICHTBAREN UND IM ULTRAROTEN SPEKTRUM JOHN KOCH (Der KöÖnIGL. GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN Zu UPSALA AM 2 ÅPRIL 1909 MITGETEILT.) UPSALA 1909 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV. BERLING. ILL. Inhaltsverzeichnis. Ein) ett See Lichtquellen und Wellenlängen . A. Sichtbares Spektrum . B. Ultrarotes Spektrum . Refraktionsbestimmungen Wasserstoff. Sauerstoff Atm. Luft Kohlensáure Kohlenoxyd . VIE (ITA ig oe toc LO qu Soc A ESS a a SOS Tey oe bemerkungen über das Verháltnis Ladung zu Masse der Elektronen COURONNE " n AT bu Einleitung. Obwohl die Refraktion seit langer Zeit den Astronomen bekannt und von ihnen untersucht worden war, geschah es doch erst zu Be- ginn des 19. Jahrhunderts, dass die Brechungsindices gasfürmiger Kór- per zum Cegenstand direkter Untersuchungen nach physikalischen Me- thoden gemacht wurde Die erste Arbeit in dieser Richtung rührt von Bior und Araco! her und bezog sich auf die Brechungsexponenten einiger Gase für weisses Licht. Erst einige Jahre spüter konstatierte ARAGO zusammen mit PETIT, dass auch gasförmige Körper Dispersion besassen — ein Umstand, der, was die Atmosphiire betrifft, eleichfalls schon damals den Astronomen bekannt war. Nach diesen ersten Versuchen ist später die Refraktion gasför- miger Stoffe mehrfach untersucht worden, sowohl bezüglich der Grósse der Refraktion als auch der Abhängigkeit derselben von Wellenlänge, Temperatur und Druck; ich komme auf diese Arbeiten zurück, wenn im Laufe der Arbeit auf sie Bezug genommen wird. So gut wie sámt- liche bisherigen Untersuchungen — diejenigen KAYSER und RUNGE's und RENTSCHLERS erstrecken sich auch in das ultraviolette Spektrum hin- ein — gelten dem sichtbaren Spektrum. In einer früheren Arbeit? habe ich einen ersten Versuch gemacht, den Brechungsindex für Gase innerhalb ces ultraroten Spektrums zu bestimmen. Der Grad von Ge- nauigkeit, den es mir dabei zu erreichen gelang, musste ja an und für sich als ziemlich gut betrachtet werden, stand aber nieht unbe- trächtlich hinter dem zurück, was innerhalb des sichtbaren Spektrums geleistet werden kann. Zu jener Zeit hätte es sich indessen kaum Biot und Araco, Mem. de l’Acad. 7. p. 301. 1806. J. Kocg, Ann. d. Phys. 17. p. 658. 1905. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vo, 2. N. 5. Impr. **/; 1909. 1 il 2 à JoHN KOCH, gelohnt, die Genauigkeit weiter zu treiben, denn die Wellenlänge des angewandten Lichts, Reststrahlen von Gips, war nicht sehr sicher be- stimmt. Ich habe daher versucht, in erster Linie eine genauere Wel- lenliingenbestimmung und ausserdem eine zuverlüssigere Refraktions- bestimmung für einige Gase im Ultrarot auszuführen. Prüft man indessen die bisher angestellten Untersuchungen über die Brechungsindices von Gasen innerhalb des sichtbaren Spektrums, so findet man, dass die Ergebnisse verschiedener Forscher nicht unbe- triichtlich von einander abweichen, wenigstens was die absoluten Werte betrifft. Man kann ja zur Erklürung dieses Umstandes an mehrere Ur- sachen denken. Eins ist wohl sicher, dass nämlich die Herstellungs- weise und der Reinheitsgrad des Untersuchungsmaterials eine Rolle gespielt haben; die relativen Werte werden dadurch sehr unbedeutend, die absoluten dagegen um so stärker beeinflusst. Um meine Ergeb- nisse innerhalb des Ultrarots mit dem vergleichen zu kónnen, was in- nerhalb des sichtbaren Spektrums erhalten wird, habe ich es daher für zweckmäsig erachtet, selbst einige derartige Bestimmungen aus- zuführen, trotzdem zahlreiche Bestimmungen dieser Art aus den letz- teren Jahren vorliegen. Die Gase, die hier Gegenstand der Unter- suchung gewesen, sind Wasserstoff, Sauerstoff, trockene atmosphärische Luft, Kohlensäure, Kohlenoxyd und Methan; von diesen sind Was- serstoff und Kohlensáure etwas ausführlicher untersucht worden als die anderen. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. B I. Lichtquellen und Wellenlängen. A) Das sichtbare Spektrum. Bei der Wahl von Lichtquellen, die hier haben in Frage kom- men können, musste auf starke Intensität und grosse Stabilität sowie Farbenarmut gesehen werden, wobei ausserdem darauf Rücksicht ge- nommen wurde, dass die ausgewiihlten Linien sich einigermassen gleich- mässig über das Spektrum verteilten. Ausser der Li- und Na-Flamme habe ich mich der Aron’schen Quecksilberlampe bedient, aus deren Spektrum ich mittelst passend gefärbter Gläser die beiden Ausearet d in- tensiven Linien im Hellgrün (4 5461 A.-E) und im Indigo (4 4359 ACER) ) isoliert habe. Spektroskopisch durch ein 6 mm dickes grünes Glas betrachtet, ergab die Quecksilberlampe immer noch intensiv die hell- grüne Linie 4 5461; von den beiden gelben waren nur schwache Spu- ren zu sehen, wührend die dunkelgrüne 4 4916 und darüberhinaus liegende Linien vollkommen absorbiert waren. Durch Einführung eines 6 mm dieken blauen Glases wurde das gelbe und grüne Licht bis ungefähr 4 4961 ausgeschieden, während die Linien im Indigo und Violett nur wenig von dem Glase absorbiert wurden. Nun ist indessen die Linie 2 4359 ungefähr 6 mal so stark als die dicht daneben lie- genden 4 4348 und 4 4339, sowie ungefähr 3 mal so intensiv als die beiden violetten Linien A 4078 und A 4047. Dieser Umstand war sehr günstig; die lichtschwachen Linien 4 4348 und 4 4339 waren, praktisch betrachtet, als nicht vorhanden anzusehen, und was die ebenerwähnten, etwas stärkeren violetten Linien betrifft, so scheinen sie keinen sit renden Einfluss ausgeübt zu haben. Die Wellenlängen der vier Linien im sichtbaren Spektrum, die ich im folgenden angewandt habe, sind von Peror und FABRY"' auf in- terferometrischem Wege bestimmt und auf das MicugrsoN'sehe Wel- lenlängensystem (für die rote Cd-Linie 4 = 6438,4722 A.-E. bei 15? C. und 760"") bezogen worden; sie betragen 1 CH. Fagry et A. Perot, Ann. de Chim. et de Phys. (7) 25. p. 138. 1902. 4 JOHN KOCH, in = 6707,846 À.-R. Ay. = 5892,949 (Mittel) » hu, = 5460,742 » A — 958-949 » oder auf das Vacuum reduziert, unter Anwendung z. D. von KAYvsER und Runge’s Bestimmungen über den Brechungsindex der Luft, und in abgerundeten Zahlen à; = 6709,7 Ä.-E. hve = 5894,00 — » hg = 04023 » kg = 4359,6 » B) Das ultrarote Spektrum. Rupens’ schóne Entdeckung der sog. Reststrahlen ist mir ein un- sehützbares Hilfsmittel für meine Bestimmungen der Refraktion von Gasen im Ultrarot gewesen. Lässt man Licht von irgend einer konti- nuierlichen Lichtquelle wiederholt gegen Flächen eines und desselben (nicht metallischen) Stoffes reflektieren, so erweist sich das reflektierte Licht als der Hauptsache nach aus mehreren ziemlich scharf markier- ten Banden zusammengesetzt. Wie Untersuchungen von RUBENS, Ni- CHOLS, ASHKINASS und vor allem CoBrENTZ ergeben haben, ist dieses Reflexionsspektrum im allgemeinen sehr kompliziert, und nur in einigen Füllen kann man mit Aussicht auf Erfolg diese Reststrahlen anwenden. Ich habe die Reststrahlung von Gips und von Kalkspat benutzt. Nach Asuxınass! haben die Reststrahlen von Gips ein Reflexionsmaximum bei 8,69 & und wahrscheinlich noch eins bei ungefähr 30—40 u; beim Kalkspat finden sich dagegen drei Reflexionsgebiete mit Maxima bei 6,67 u, 11,40 & und 29,4 w. Diese Ergebnisse sind im gros- sen und ganzen von CoBLENTZ? bestätigt worden; er hat jedoch die Banden komplizierter aufgebaut gefunden. Es sind indessen nur die Reflexionsbanden bei 8,69 « und 6,67 «, die hier zur Anwendung kommen; die übrigen sind durch Absorption in Steinsalz und Fluss- ! E. Asuxmass, Ann. d. Phys. 1. p. 42. 1900. ? W. W. Cosrentz, Investigations of Infra Red Spektra, publ. by Carnegie Institu- tion, 1905— 1906. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 5 spat eliminiert worden. Die Wellenlängen für diese Reflexionsmaxima sind weder von AsnukiNAss noch von ÜCoBLENTZ mit der Genauigkeit angegeben, wie sie für mich nótig ist; die Banden kónnen übrigens unsymmetrisch zusammengesetzt sein, und dann ist die Wellenlange der maximalen Erhebung nicht mehr massgebend. Ich habe mich da- her genótigt gesehen, zunächst diese Wellenlangen zu bestimmen. Die Versuchsanordnung, deren ich mich zu diesem Zweck be- dient habe, findet sich schematisch in Fig. 1 angegeben. Als Licht- quelle wurde eine Nernstlampe Ne von 110 Volt und 1 Amp. verwen- det. Die Strahlen derselben wurden durch einen Silberspiegel 5p, des- JIG il sen Offnung 60 mm und dessen Brennweite 75 mm betrug, parallel gemacht und reflektierten unter 45? Einfallswinkel gegen die Flüchen F,, F, und F,. Diese Flächen bestanden aus natürlichen Spaltflachen in Gips oder Kalkspat, welche dann plangeschliffen und glanzpoliert worden waren. Durch das Diaphragma D, wurden die Reststrahlen in ein Jamain’sches Interferentialrefraktometer eingelassen, dasselbe übri- gens, das ich früher angewandt habe. Die Parallelepipeden 5, und 5; bestanden aus Steinsalz und hatten die Abmessungen 36 x 80 x 35 mm mit einem Abstande von 35 mm zwischen den polierten planparallelen Flichen. Das dureh Reflexion in der Platte S, entstandene binäre Strahlenbiindel ging dann durch je 1 Paar gleichdicker planparalleler Steinsalzplatten B, und B,. Von diesen waren die Platten D, fest, die 6 JOHN KOCH, beiden anderen dagegen um die Achsen a herum drehbar. Diese Drehung, die ja sehr langsam vor sich gehen musste, wurde dadurch erhalten, dass der Keil K in einer Schlittenvorrichtung mittelst einer Mikrometerschraube langsam vorwärtsgeschoben werden konnte, wobei die Stifte s, die durch eine Feder an die Seiten des Keils gedrückt gehalten wurden, auseinanderge- drüngt wurden. Der besseren Über- sicht wegen sind der Keil und die Platten B, in Fig. 1 etwas verschie- den von dem wirklichen Verhiiltnis gezeichnet worden; ihre wirkliche Lage und ihr Aussehen zeigt Fig. 2. Sowohl der Keil als die Stifte konnten eingestellt werden, so dass die Plat- ten B, symmetrisch im Verhältnis zu ihrem Strahlenbündel orientiert wur- den, und auch so, dass diese Sym- metrie bei Drehung andauernd beibe- halten wurde. Am einfachsten wurde dies dadurch festgestellt, dass sowohl die Lage als die Breite der Interfe- renzstreifen beim Drehen der Platten unverändert blieben. Die Mikrome- terschraube hatte eine Steigung von 0,5 mm; der Keilwinkel betrug 60° und der Abstand zwischen dem Stift und der Achse 50 mm. Der Kopf der Mikrometerschraube war in 360 Teilstriche geteilt; einer Drehung der Schraube um einen solchen Strich entsprach eine Drehung jeder der beiden Steinsalzplatten um ca. 2 Bogensekunden. Die Anzahl ganzer Mikrometerdrehungen konnte an einem an der Schraube angebrachten Zählwerk (in Fig. 2 sichtbar) abgelesen werden. Die Dicke der Steinsalzplatten B betrug 8,04 mm. Das Strahlenbündel war durch den Wasserschirm W, der mit einer verschiebbaren Klappe versehen war, sowie durch die Diaphrag- men D,, D,, D, und D, abgeblendet. Zum Schutz gegen fremdes Licht und gegen schnelle Temperaturveränderungen war der Interferenz- apparat mit einem Pappmantel (punktierte Linie in Fig. 1) und ausser- halb desselben mit einer dicken Schicht Watte umgeben. Die Einstellung der Platte S, wurde in dem weissen Licht der Nernstlampe, so wie es nach den Reflexionen zusammengesetzt war, Fig. 2. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 7 vorgenommen. Bei geeigneter Neigung der Platte S, traten die Inter- ferenzlinien hervor; mittelst der Steinsalzlinse J wurde ein reelles Bild derselben auf das Thermoelement 7 projiziert. Dieses bestand aus nur einer einzigen Lótstelle von Eisen- und Konstantandraht von je 0,05 mm Durchmesser; die exponierte Lótstelle war stark abgeplattet und berusst. In der Leitung des Thermoelementes befand sich ein ANG- strom’sches Galvanometer!. Die von mir angewandten Galvanometer- rollen hatten jede einen Widerstand von 11 Ohm und waren parallel geschaltet. Die Empfindlichkeit des Galvanometers wurde verhältnis- mässig niedrig gehalten; 1"* entsprach ca. 1,3. 107" Amp., wobei der Abstand zwischen Spiegel und Skala 3,8 m und die vollständige Schwin- gungsdauer 14 Sek. betrug. Werden zwei Steinsalzplatten in den Weg für den Strahl 1 -4—5 eingeschaltet, so wird dieser verzógert werden. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Wegunterschied zwi- sehen Strahl 1-2-3 und Strahl 1-4-3 n Necosr —Necosit, wo e die Gesamtdicke der Platten, n ihren Brechungsindex im Ver- hältnis zu Luft und N den Brechungsindex der Luft bezeichnen. Wer- den die Platten gedreht, so dass der Einstellungswinkel von à zu i; und der Brechungswinkel von 7, zu r, geändert werden, so ändert sich der Wegunterschied um einen Betrag, entsprechend einer Ver- sehiebung des Interferenzsystems um m Streifen, weshalb 2 Ne COST = COS an NEG (COS ty eos m, wo A die Wellenlänge des angewandten Lichtes im Vacuum bezeich- net. Nun sind die Winkel, die hier vorkommen, ziemlich klein, weshalb COS à + eos t; (1 en A, + A.) 1 m À 2n E e me (Cosa Cost iN) d 2 1 wo B PEN AU A= a Gin Si SiMe 75) A, = & (sin® 2, ar SO ty sin, ar SO ie g I ! Uber diesen Galvanometertypus, der in Arbeiten mehrmals erwähnt, nirgends aber eingehend beschrieben worden ist, werde ich anderwärts berichten. 8 : JOHN Kocn,: Bei den Werten der Winkel à und i,, die ich bei meiner Untersuchung angewandt habe, werden die Grüssen A, und A, ungefähr 0,023 bezw. 0,009 und sind unschwer mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen. Das Gleiche gilt von cos à + eos ?,, da cos 7 recht langsam für kleine i-Werte variiert. Dagegen wäre es schwerer, durch direkte Messung zu den Grössen e und cosi,— cosi, mit der Präzision zu gelangen, die hier erwünscht ist. Diese Schwierigkeit habe ich dadurch zu um- gehen versucht, dass ich analoge Untersuchungen innerhalb des sicht- baren Spektrums ausführte. Das Licht von einer weit entfernten Na- Flamme wurde in den Interferenzapparat mittelst eines zu diesem Zweck zwischen diesem und der Platte F, angebrachten Silberspiegels reflek- tiert, und zwar so, dass das Bild der Flamme auf das Thermoelement in der gleichen Weise fiel wie vorher das Bild der Nernstlampe; die Interferenzfranzen wurden dann durch ein hinter dem Thermoelement placiertes, schwach vergrösserndes Mikroskop beobachtet, Man beo- bachtete nun nacheinander, um wieviele Reststrahlenstreifen und Na- Streifen das Interferenzsystem sich für em und dieselbe Drehung à % verschiebt. Wenn wir mit den Indizes D und x zu Na-Licht bezw. zu Reststrahlen gehórige Gróssen bezeichnen, so erhalten wir zur Berechnung von À, folgende Formel | ; y COST Cr COs inn AL ENS Dine sa EX aoe m Mp Np An 2 lt, d 0 5 (i) 4,=——| i= — = : m, n, COS à + COS à Ag ZA, ny Ty 9 en \ 2 31:2 90 075 Wie man beim Durchrechnen findet, ist hier eine ziemlich ap- proximative Kenntnis der Winkel vóllig genügend. Um sie indessen bestimmen zu kónnen, muss man die Stellung des Zählwerks der Mi- krometerschraube kennen, bei welcher die Steinsalzplatten B, senkrecht zu ihrem Strahlenbündel stehen. Es trifft dies ja ein, wenn die Inter- ferenzstreifen sich in derselben Richtung verschieben, gleichgiltig ob die Mikrometerschraube in der einen oder in der anderen Richtung gedreht wird. Die Bestimmung wurde bei Belichtung mit Na-Licht ausgeführt Bei diesen sämtlichen Operationen wurden sorgfältig alle Erschütterungen des Interferenzapparates vermieden. Danach war es dann leicht, mit Hilfe von Fernrohr und Skala sowie mittelst direkt an den Drehungsachsen der Steinsalzplatten angebrachter Spiegel die Win- kel i, und 7, zu bestimmen. Dabei wurde die optische Achse des Fern- rohrs in der Horizontalebene durch die fragliche Drehungsachse und die Skala parallel mit der Senkrechten genau eingestellt. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 9 Formel (1) enthält als Unbekannte ausser 4, auch »,, und wir müssen demnach noch eine weitere Gleichung haben, námlich die Dis- persionsformel des Steinsalzes. Nun finden sich indessen eine ganze Reihe schéner Untersuchungen von LANGLEY, RUBENS, PASCHEN u. a. über die Dispersion des Steinsalzes ausgeführt. In dem Teil des ultra- roten Spektrums, um den es sich hier handelt, scheint PAscugw's letzte Untersuchung’ denen der anderen weit überlegen zu sein; die Un- sicherheit seiner Bestimmungen dürfte bei 6—9 « kaum mehr als einige Einheiten in der 5. Dezimale von n, betragen. Nun ist zu beachten, dass sogar ein Fehler von 7—S Einheiten in der 5. Dezimale von m, naeh Formel (1) keinen grósseren Fehler als 0,01 Proz. in 2, mit sich bringt; beiläufig bemerkt, würde derselbe Fehler der Dispersion in dem prismatischen Spektrum einen Fehler der Wellenlänge von 0.2 Proz. ergeben. Eine Unsicherheit infolge des Umstandes, dass ver- sehiedenes Steinsalzmaterial merkbar verschiedenen Brechungsindex hätte, scheint man nicht befürchten zu brauchen; LANGLEY” hat näm- lich, wie man sieht, für von verschiedenen Orten herstammendes Stein- salzmaterial ausserordentlich übereinstimmende Ergebnisse erhalten: Brechungsindex für die A-Linie. Steinsalz aus Russland . . . . 1,536818 » » » IC lom 5S9STT » »eBalene. 2 . . 4. 1.590812 PascHEN hat seine Ergebnisse in zwei Dispersionsformeln wiedergege- ben, welehe beide sehr gut seinen eigenen Beobachtungen im Ultrarot, wie auch Marren’s® Bestimmungen im Ultraviolett entsprechen. Aus PascHEN's Formel I habe ich nachstehende, in Kol. 2 der Tab. 1 an- geführten Werte berechnet; diese beziehen sich also auf 18? C. und dy miner = 0,58932 u. Für das Folgende ist es zweckmässiger, auf 20? C. und àjy,,; = 0,58930 u zu beziehen; diese so reduzierten Werte finden sich in der dritten Kol. der Tab. 1. Mit Hilfe von Tab. 1 und daraus graphisch interpolierten Werten lässt sich A, aus Formel (1) auf S. 8 nach der Methode der Rechnung mit sukzessiven Approximationen berechnen. 1 F. Pascuen, Ann. d. Phys. 26. p. 120. 1908. ? S. P. Lawerey, Ann. of the Astrophys. Observ. of the Smithsonian Institution. 1. p. 237. 1900. a 3 F. F. Martens, Ann. d. Phys. 6. p. 603. 1901; 8. p. 459. 1902. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5. Impr. “/7 1909. bo 10 à JoHN Koch, Tab. 1. Wellenlànge 4 Brechungsindizes des Steinsalzes (in Luft 20° C.) u nach Pascuen’s Formel | |red. auf 20? C. u. Daritter = 0,58930 n—— ————— --—- - L (-(——— ..—2 " "sss— D yittet 1,544313 1,544246 6,580 1,513223 1,513155 6,582 1,513215 1,513147 6,584 1,513207 1,513139 6,622 1,513047 1,512979 6,624 1,513038 1,512970 6,626 1,513030 1,512962 6,665 1,512864 1,512796 6,667 1,512856 1,512788 6,669 1,512848 1,512780 8,674 1,502971 L 1,502902 8,676 1,502960 1,502891 8,673 1,502948 1,502879 Die Beobachtungen zur Bestimmung von à, sind auf folgende Weise ausgeführt worden. Die verschiebbare Klappe in dem Wasser- schirm wird weggezogen, so dass das Licht der Nernstlampe durch den Interferenzapparat auf das Thermoelement fällt. Die Mikrometer- schraube wird nun langsam herumgedreht; hierdureh beginnen die In- terferenzstreifen über das Thermoelement hinzuwandern und die Gal- vanometernadel gleichzeitig hin und her zu pendeln. Das Zählwerk der Mikrometerschraube wird in dem Augenblicke abgelesen, wo die Nadel wendet. Diese orientierende Bestimmung hat also den Zweck gehabt, approximativ festzustellen, für welche Stellungen des Zühlwerks der Mikrometerschraube die Lótstelle des Thermoelements von einem hellen, bezw. dunklen Interferenzstreifen bedeckt ist; ausserdem aber bezweckt sie, Klarheit darüber zu gewähren, ob und auf welche Weise die Schärfe der Interferenzerscheinung sich ändert. Die Amplitude der Bewegung der Galvanometernadel ist offenbar ein Mass hierfür. Sowohl bei Gips als bei Kalkspat fand sich ein Maximum der Schärfe bei der Interferenzerscheinung, von welchem aus diese kontinuierlich oder mit partiellen Maxima abnahm. Unter solchen Verhältnissen habe ich es für zweckmüssig erachtet, meine Beobachtungen symmetrisch um dieses Hauptmaximum herum zu gruppieren, das ja übrigens ein- trifft, wenn der Phasenunterschied zwischen den beiden Teilen des binüren Strahlenbündels gleich Null ist. Für die nun folgenden defini- tiven Bestimmungen wird die Klappe in dem Wasserschirm herunter- geschoben. Die Mikrometerschraube wird zweckmüssigerweise in die Nühe einer der vorher gefundenen Ablesungen eingestellt, worauf die DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 11 Strahlung durch den ersten Galvanometerausschlag bei fiir einen Au- genblick weggeschobener Klappe gemessen wird. Die Mikrometer- schraube wird eine kleine Strecke, gewóhnlich 20—40 Striche am Schrau- benkopf, herumgedreht und die Strahlung wie vorher gemessen; auf diese Weise führt man dann fort, bis man aus den Galvanometeraus- schlügen schliessen kann, dass ein dunkler (heller) Streifen über das Thermoelement hingewandert ist. Diese Galvanometerausschlüge wer- den als Ordinaten in einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit den entsprechenden Mikrometereinstellungen als Abszissen abgetragen (Fig. 4). Der niedrigste (hóchste) Punkt der Kurve ergiebt die gewünschte Einstellung, für welche dem- FT nach das Thermoelement von einem dunklen (hellen) Interfe- 53 renzstreifen bedeckt war. Um 52 die langsamen Variationen der 51 Nernstlampe, die ich nicht habe so vermeiden kónnen, zu elimi- ERE erm nieren, habe ich Beobachtun- gen an einem dunklen Inter- ferenzstreifen stets Beobach- tungen an dem darauffolgen- den hellen (oder umgekehrt) folgen lassen. Auf diese Weise sind die Kurven | und 2 der Fig. 4 erhalten worden. Die Mikrometerschraube wird dann ohne weiteres herumgedreht, bis eine gewünschte Anzahl Reststrahlenstreifen passiert ist — und darüber giebt ja die Orientierungsbestimmung vülli- gen Bescheid — worauf Gal- vanometerbeobachtungen wie vorher beginnen, wie sie von | den Kurven 3 und 4 in Fig. 4 EEG 20 m xad sa reprüsentiert werden. Von den Fig. 4. vier Diagrammen in Fig. 4, welche zusammen eine Beobachtungsreihe bilden, sind die Kurven 1 und 4, bzw. 2 und 3 miteinander zu kom- binieren. 250 350 450 550 650 12 - .... Jon KOCH; Dureh eine analoge, bereits auf S. 8 erwähnte Untersuchung in Na-Licht wird die Mikrometerschraube sozusagen in Na-Streifen gradu- iert, und man kann aus dieser Graduierung interpolationsweise berech- nen, wieviele Na-Streifen nach der gemachten Bestimmung auf die be- ireffende Anzahl Reststrahlenstreifen gehen. In diesem Zusammenhang sei. erwühnt, dass die Drehung, welche erforderlich ist, um das Inter- ferenzsystém um einen Na-Streifen zu verschieben, mit der Stellung der beweglichen Steinsalzplatten variiert und am gróssten bei ihrer Normal- stellung gegen ihr Strahlenbündel ist; in dem angeführten Beispiel (Fig. 5) geben die horizontalen Striche bei den Kurven die ungeführe Grósse der Drehung in den einzelnen Füllen an. Die bei der Untersuchung vorkommenden Extremwerte sind (ungeführ) 30 und 150 Teilstriche. Die Mikrometerschraube hatte einen toten Gang von ca. » Dre- hung; um hiervon herrührende Fehler zu vermeiden, sind beim Messen alle Verschiebungen in einer und derselben Richtung geschehen. Reststrahlen von Gips. Wie bereits erwühnt, ist es nur das Re- flexionsmaximum bei 8,74, das hier in Frage kommen kann, da Stein- salz vollstándig bei 30—40u absorbiert, wo ein weiteres Reflexionsma- ximum vorhanden sein soll. Das Ergebnis meiner Untersuchungen habe ich in nachstehenden Tabellen vereinigt; von diesen bezieht sich Tab. 2 auf eine Reihe Untersuchungen mit einer Phasenverschiebung von 20—21 Reststrahlenstreifen, Tab. 3 auf Untersuchungen mit einer Pha- senverschiebung von 13 solchen Streifen. Tab. 2. Anzahl beobachteter Reststrahlenstreifen: 21 helle, 20 dunkle. Serie Anzahl Na-Streifen, entsprechend den in 21 hellen 20 dunklen 1 325,37 310,04 2 325,65 310,13 3 325,46 310,05 4 325,52 309,90 5 325,07 310,08 6 | 325,18 309,85 Z | 320,24 | 309,79 8 | 325,33 ) 310,12 9 325,16 310,28 10 | 325,08 309,81 Mittel 325,31 310,01 | On = NV 4 = 16 66 | @ = 347,0 tg = 4 25,1 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 13 4 | ultrarotes Spektrum 189,9 Mittl. Temp. | sichtbares » 19,8 : | ultrarotes Spektrum : 759 mm. Mitt. Barom. | sichtbares » Sie 4, = 86791 À.-E. (im Vakuum) Tab. 3. Anzahl beobachteter Reststrahlenstreifen: 13 helle, 13 dunkle. Serie Anzahl Na-Streifen, entsprechend den NIS 3 hellen | 13 dunklen 11 201,71 | 201,48 12 201,09 | 201,39 13 201,31 | 201,44 a 201,42 | 201,26 15 | 201,48 | 201,45 Mittel 201,40 | 201,40 | i, = 139519 | i = 13°40',5 se RS | be I Oe : fultrarotes Spektrum 199.7 Mittl. Temp. \sichtbares » cn HE +. n jultrarotes Spektrum : 758 mm. Mittl. Barom. \sichtbares » : TER 5 16 201,49 | 201,45 17 201,59 201,46 18 201,46 201,36 19 201,60 201,30 20 201,35 | 201,34 É | Mittel 201,50 201,38 i 15549 ài e IAS Hh = "WU SÖS 6, em UA. | - fultrarotes Spektrum 199,2 Mitt. Temp. \siehtbares » OP? | : ultrarotes Spektrum : 740 mm Mittl. Barom. en $ : 744 » | Aus diesen Daten habe ich, mit Hilfe von Tab. 1, durch sukzes- sive Approximationen als Werte für 2, erhalten: Die Beobachtungen in Tab. 3 ergeben als Resultat: die 5 ersten 4, = 86767 À.-E. (im Vakuum), die 5 letzten’, = 86786 » » 7 14 JOHN KOCH, Die Ubereinstimmung zwischen den beiden Tabellen ist, wie man sieht, sehr gut. Als Durchschnittswert glaube ich ansetzen zu müssen i, = 86784 À.-E. (Vakuum). Die Wellenlänge des fraglichen Reflexionsmaximums ist von ASHKINASS' zu 8,69u und von CoBLENTZ? zu 8,74 bestimmt worden. Der hier gefundene genauere Wert weicht zwar nicht sehr von diesen ab, doch aber hinreichend, um stórend auf die folgenden Brechungs- indizes von Gasen einzuwirken. Die Reflexionsbande ist, wie ich an anderer Stelle? gezeigt habe, sehr symmetrisch gebaut; die ausgezo- gene Kurve in Fig. 5 zeigt die spektrobolometrisch gefundene Energieverteilung, die gestrichelte uns dagegen repräsentiert die Gleichung I = 2 on wo die Halbweite 9 = 0,254. Fig. 5. Reststrahlen von Kalkspat. In diesem Fall ha- ben wir nach ASHKINASS drei Reflexionsgebiete mit Maxima bei 6,674, 11,404 und 29,44. Von diesen kommt das letzte infolge der Absorption des Steinsalzes nicht in Betracht. Die Intensität des zweiten Reflexions- maximums beträgt indessen nur 6 Proz. von der des ersten, und um sie vollstándig zu eliminieren, liess ich die Strahlung durch eine unmit- telbar vor dem Thermoelement angebrachte Flussspatplatte gehen; bei 11—12u absorbiert Flussspat nämlich sehr kräftig. Die Ergebnisse der betreffenden Beobachtungen sind in Tab. 4-6 angeführt. Tab. 4. Anzahl beobachteter Reststrahlenstreifen: 6 helle, 5 dunkle. Serie Anzahl Na-Streifen, entsprechend den Nr. 6 hellen 5 dunklen 1 70,53 58,78 | 2 70,45 58,80 | 3 | 70,43 | 58,76 4 | 70,51 | 58,92 5 70,46 © | 58,84 Mittel | 70,48 58,82 à = 14029',9 | $4 = 14922'.1 On = NP UR AT 25) 1275670 E. Asaxinass, |. c. W. W. GoBLENTZ, |. c. J. Koch, Ann. d. Phys. 26. p. 974. 1908. 1 2 3 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 15 : ultrarotes Spektrum 159.8 Mittl. Temp. E » 16 ,9 : fultrarotes Spektrum : 748 mm Mittl. Barom.\ sichtbares > a CH» 5 Es ergiebt sich hieraus 2, = 66702 À.-E. Tab. 5. Anzahl beobachteter Reststrahlenstreifen: 19 helle, 11 dunkle. Serie Anzahl Na-Streifen, entsprechend den Nr 12 hellen | 11 duuklen 6 139,78 128,66 7 139,81 128,64 8 140,04 128,47 9 140,30 128,40 10 140,00 128,45 Mittel 139,99 128,52 | iy = 151855 g, = f à; = di 52,7 iy = 12 Ed : fultrarotes Spektrum 179,4 Mitll. Temp. |sichtbares » 16 ,9 s . . Jultrarotes Spektrum 756 mm. Mitt. Barom.) sichtbares » vds) SS Das Ergebnis dieser Beobachtungen ist Anzahl beobachteter Reststrahlenstreifen: 18 helle, 17 dunkle. à, = 66264 À.-E. Tab. 6. Serie Nr. 11 12 13 14 15 Mittel Anzahl Na-Streifen, entsprechend den 208,63 208,63 208,66 | 208,49 | 208,54 208,59 169 31,8 | 10 54 ,3 Mn = ?2 17 dunklen 18 hellen | 197,22 197,34 197,37 197,44 197,27 197,33 = 15080 (5 , = 11 4,7 ? | | I 16 JoHn Koch, ultrarotes Spektrum : 169.1 Mitt]. Temp. \sichtbares » s 16,9 : . . fultrarotes Spektrum : 761 mm. AD Benen \sichtbares » 3 WO > Aus diesen Beobachtungen erhalten wir À, = 65842 Å.-E. Wie man sieht, findet sich ein ganz deutlicher Gang in diesen i-Werten; je grósser die Anzahl verschobener Reststrahlenstreifen ge- wesen, um so niedriger ist der Wert von 4, ausgefallen. Der Zusam- menhang zwischen ihnen lässt sich mittelst einer linearen Formel à, = 67094 (1 — 0,001068 m,) ausdrücken, wo m, demnach die Anzahl verschobener Reststrahlen- streifen bedeutet; die berechneten und beobachteten Werte nebst Dif- ferenzen sind nämlich: Tab. 7. | A, A-E. Differenz My beob. | ber. beob. —ber. 5,5 66702 | 66699 + 3 11,5 | 66264 66269 — 5 17,5 | 65842 65839 + 3 Einen ganz gleichen Gang findet man bei Brechungsindexbe- stimmungen unter Anwendung von Reststrahlen von Kalkspat wieder, wie ich das weiter unten zeigen werde. Im Gegensatz zu dem, was beim Gips der Fall, ist der fragliche Reflexionsstreifen beim Kalkspat unsymmetriseh gebaut. Um unter solchen Umständen überhaupt diese 4-Werte anwenden zu können, ist es offenbar durchaus notwendig, sie auf einen bestimmten m-Wert zu reduzieren, unter der Voraussetzung, dass eine entsprechende Reduktion an den Refraktionsbestimmungen vorgenommen wird, wo Reststrahlen von Kalkspat angewendet worden sind. Es scheint mir zweckmässig, auf m=0 zu reduzieren und dem- nach, unter Beobachtung der aufgestellten Bedingung, für die Rest- strahlung von Kalkspat den Wert à, = 67094 À.-E. zu akzeptieren. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 17 Es ist bekannt, dass in vielen doppelbrechenden, natürlichen oder künstlichen, Kristallen die Absorption des Lichtes von der Schwin- gungsrichtung und der Wellenlänge der Strahlen abhängt. Diese Fr- scheinung, Pleochroismus genannt, ist zuerst von ConprER am Minerale Yolithe! (= Dichroite) beobachtet und später von Brot, BREWSTER, Har- DINGER, H. BECQUEREL, VorcT u. a. studiert worden. Merrrirr? und KoENIGSBERGER? haben die pleochroitischen Verhältnisse bei Kristallen be- sonders im Ultrarot bis etwa 5u untersucht. Was zunächst Kalkspat be- trifft, so schienen die Absorptionsstreifen des ausserordentlichen Strahles nach den grösseren Wellenlängen hin im Vergleich mit den Absorptions- streifen des ordentlichen Strahles verschoben. Indessen hatte nach Kor- NIGSBERGER keiner der gefundenen Absorptionsstreifen eine solche Schärfe, dass er in Übereinstimmung mit der KETTELER-HELMHOLTZ'schen Disper- sionstheorie einen Einfluss auf den Brechungsindex ausüben kann; eine me- tallische Reflexion findet sich dort auch nicht. Wie wir oben gesehen, hat Kalkspat bei 6,56—7,00u metallische Reflexion und Absorption; und dort findet sich auch ein scharf ausgesprochener Unterschied zwischen dem ordentlichen und dem ausserordentlichen Strahl. Fig. 6 giebt zwei Spektrobologramme der Reststrahlen (3-malige Reflexion) von Kalkspat wieder. Meine Platten waren, wie bereits erwähnt, parallel einer Spalt- fläche geschliffen; bei paralleler Ein- stellung der optischen Achsen und zur Einfallsebene senkrechter Stel- lung der längeren Diagonalen wurde das Spektrobologramm a in Fig. 6 er- Fig. 6. halten. Wird die zweite Platte in der Reihe 90° um ihre Normale gedreht, so erhält das Spektrobologramm das Aussehen, wie es Fig. 65 zeigt. Der Unterschied zwischen diesen ist augenfällig. In Fig. 6a haben wir zwei ein- ander teilweise überdeckende Reflexionsstreifen mit Maxima bei 6,564 und 7.001; in Fig. 65 fehlt dagegen das letztere Maximum. Von den beiden Re- flexionsstreifen gehört offenbar der bei 6,564 zu dem ordentlichen Strahl, der andere bei 7,004 zu dem ausserordentlichen. Was hier bei ca. "SE 6,56 F ! Das Mineral wird gegenwärtig Cordierit genannt. E. Merritt, Wied. Ann. 55. p. 49. 1895; Phys. Rev. 2. p. 424. 1895. > J. KorwresBERGER, Wied. Ann. 61. p. 687. 1897. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5 Impr. 9/s 1909. [9] 18 JOHN Koch, 6,5 — 7u gefunden worden ist, gilt wahrscheinlich in entsprechender Weise auch für die anderen metallischen Absorptionsstreifen des Kalk- spats; Untersuchungen darüber habe ich noch nicht Gelegenheit ge- habt auszuführen.' Schliesslich möge erwähnt werden, dass die Orien- tierung der reflektierenden Platten, die dem Spektrobologramm 65 ent- spricht, es war, auf welche sich à, bezieht; ich habe auch mit gróss- ter Sorgfalt darauf gesehen, dass keine Veränderung zwischen den Wellenlàngen- und Refraktionsbestimmungen stattgefunden hat. 1 Nachbemerkung bei der Korr.; Nachdem dieser Aufsatz der Königl. Sozietät der Wissenschaften eingereicht worden war, hat R. E. Nyswanper in Phys. Review Vol. 28. Nr. 4. 1909 eine Untersuchung über diese Frage veróffentlicht. Auf seine Resultate nüher ein- zugehen, würde hier zu weit führen. Nur sei erwiihnt, dass bei Kalkspat (Dicke 1 mm) nach den Durchlässigkeitskurven sowohl der ordentliche als der ausserordentliche Strahl kräftige Absorption in der Gegend von 74 besitzt, während die Reflexionskurve des ausserordentlichen Strahles gar keine Spur einer Reflexionsbande bei etwa 7 zeigt. * * DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 19 II. Refraktionsbestimmungen. Für die Bestimmungen der Brechungsindizes innerhalb des ultra- roten Spektrums wurde an der Anordnung in Fig. I die Veränderung vorgenommen, dass der Kompensator (oder der Keil K) durch eine Dop- pelróhre ersetzt wurde, wobei auch der Abstand zwischen den Stein- salzparallelepipeden 5 in entsprechendem Grade vermehrt werden musste. Das Doppelrohr, das von Messing und innen geschwärzt war, war an den Enden mit senkrecht zur Längsrichtung des Rohrs plangeschliffe- nen -Messingplatten versehen, in welchen zwei rechteckige Lócher (25 X15 mm) in 5 mm Abstand von einander ausgeschnitten waren, und an welchen die ca. 10 mm dicken Deckplatten aus Steinsalz luftdicht festgekittet waren. Zum Messen des Drucks sowie zum Einfüllen und Auspumpen von Gas war das Doppelrohr mit 4 Ansatzróhren versehen. Die Länge der Abteilung des Doppelrohrs, in welcher der Gasdruck bei Messungen variiert wurde, betrug 1005,0 mm bei 20? C. Das Ma- nometer war mit daran befestigten Glasskalen versehen und wurde mittelst Kathetometer abgelesen. Wie früher gesehah auch nun die Einstellung in weissem Licht und so, dass der farblose Streifen auf das Thermoelement bei gleichem Druck in den beiden Kammern des Doppelrohrs fiel. Ebenso war der Interferentialrefraktor mittelst Pappe und Watte gegen Würme geschützt. Die Temperatur des Gases wurde an einem an der Mitte des Doppelrohrs und dicht neben der Rohrwand angebrachten Thermome- ter abgelesen; dieses war mit dem Normalthermometer des Instituts verglichen worden, wodurch seine Angaben auf das Wasserstoffnor- malthermometer reduziert werden konnten. Das Gleiche war auch der Fall mit dem am Manometer befindlichen Thermometer. Die Tempe- raturen wurden unmittelbar vor und nach jeder Bestimmung abgelesen. Bei der Ausführung der Beobachtungen wurde das Licht von der Nernstlampe her beständig in den Interferenzapparat hinein reflek- tiert und fiel auf das Thermoelement. In der einen Abteilung des Dop- pelrohrs wurde der Druck bei ungefähr !» Atm. unverändert gehalten, in der anderen wurde er langsam von einigen cm bis ungefähr zu 20 Joan KOCH, Atm.-Druck oder umgekehrt variiert. Hierbei begannen die Interferenz- franzen über das Thermoelement zu wandern und die Galvanometer- nadel hin und her zu pendeln. Wie ich bereits bei den Wellenlängen- bestimmungen in der vorigen Abteilung! bemerkt habe, ist die Ampli- tude der Bewegung der Galvanometernadel nicht konstant; ich habe daher auch hier meine Beobachtungen symmetrisch um den Druck herum gruppiert, der dem Maximum der Amplitude entspricht. In den Augenblicken, wo die Galvanometernadel umkehrte, wurde das Mano- meter abgelesen, d. h. jedesmal, wenn ein heller, bezw. dunkler Strei- fen über das Thermoelement wanderte. Die Beobachtungen sind mit abwechselnd steigendem und fallendem Druck ausgeführt worden. Da das Manometer U-fórmig war, konnte hier bei variablem Zustand wäh- rend einer Beobachtungsreihe nur einer der beiden Schenkel abgelesen werden; bei steigendem Druck wurde indessen der eine, bei fallendem Druck der andere Sehenkel abgelesen. Während des Versuches ist das Manometer wiederholt sorgfaltig kalibriert worden. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Gase eingelassen, bezw. ausgepumpt wurden, variierte je nach ihren Brechungsindizes; für Was- serstoff war sie demnach am grössten, für Kohlensäure am gering- sten. Sie wurde so reguliert, dass die Zeit, welche dazu erforderlich war, dass der Phasenunterschied zwischen den interferierenden Strah- lenbündeln um eine Wellenlänge zunahm, ca. */4 Min. betrug, d. h. also ungefähr dreimal so gross war als die vollständige Schwingungszeit des Galvanometers. Vorbereitende Versuche ergaben, dass Galvanometer, Thermoelement und Manometer nicht exakt zusammengingen, wenn auch die Abweichung gering war. Die Druckvariationen noch lang- samer vor sich gehen zu lassen, erwies sich als wenig vorteilhaft; Störungen? des Galvanometers machten sich dadurch empfindlicher geltend. Es war daher notwendig, die Druckvariationen konstant ge- schehen zu lassen, und dies wurde mittelst eines Metronoms kontrol- liert. Ein Mitbeobachter beobachtete das Galvanometer, während ich selbst die Druckänderungen regulierte und kontrollierte und die Mano- meterablesungen anstellte. Diese Manometerablesungen sind dann nach der Rechenmethode bei gleichgrossen Intervallen behandelt worden, jedoch so, dass die, welche linken Wendepunkten entsprechen, zusammen für sich genom- S. 10. Um diese Störungen auf ein Minimum zu bringen, wurden so gut wie alle die Versuche, bei denen das Galvanometer angewandt wurde, während der Nacht angestellt. 2 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 21 men worden sind, und ebenso die rechten Wendepunkten entsprechen- den für sich. Jede Beobachtungsreihe hat demnach zwei Werte (4p!) für die Druckänderung ergeben, die unter den Versuchsverhältnissen erforderlich gewesen waren, um das Interferenzsystem um einen ganzen Streifen zu verschieben. Mit der Temperatur ändert sich indessen die Länge des Doppelrohrs und der Skalenwert der Manometerskalen wie auch die Dichte sowohl des Gases als des Quecksilbers im Manome- ter. Bezeichnen wir mit ./p die Druckänderung, in mm 0-gradigen Quecksilbers ausgedrückt, die erforderlich sein würde, um die Verschie- bung um einen ganzen Streifen zu bewirken, falls die Temperatur des Gases 0? C. betragen hátte, und die Länge des Doppelrohrs dieselbe wie bei 20° C., als sie gemessen wurde, geblieben ware, so berechnen wir 4p aus der Formel 1 + 306 . 10-7 (I + at) [1 + Bi + s (193 — £) +7 (20 1)] (2) nf "4p hier bedeuten: « den thermischen Druckkoeffizienten des Gases, p den Ausdehnungskoeffizienten des Quecksilbers (= 182 . 10 7), S den Längenausdehnungskoeffizienten der Manometerskalen [e S. LO), r den Längenausdehnungskoeffizienten des Doppelrohrs (= 1921023); t die Temperatur des Gases und des Doppelrohrs, t, die Temperatur des Quecksilbers und der Skalen beim Mano- meter, sowie 1 + 306.10°° den mittleren Skalenwert bei der Temperatur (199,3), bei welcher die Manometerskalen graduiert wurden. Aus diesem 4p sowie aus der Wellenlänge (4) des angewandten Lichts lässt sich, wenn L die Länge des Doppelrohrs bei 20? C. be- zeichnet, der Brechungsindex (») des Gases bei 0? und 760 mm nach der Formel berechnen F ATA 2 760 " : (3 n= 14-——-—--:107[ Sp mm |, j 4p L L mm. \ jedoch unter Voraussetzungen, auf die ich sogleich zurückkommen werde. b» n2 JOHN KOCH, Zuvor will ich mit einigen Worten an meine Refraktionsbestim- mungen innerhalb des sichtbaren Spektrums erinnern. Das Licht der be- treffenden Lichtquellen wurde in den Interferenzapparat mittelst eines zu diesem Zweck zwischen F, und D, (s. Fig. 1) angebrachten Spie- gels hineinreflektiert; die Entfernung zwischen der Lichtquelle und D, betrug 1—2 m. Vor D; wurde ein 2 cm dicker Wassertrog zur Ab- sorption der dunklen Strahlung placiert. Die Linse J und das Ther- moelement waren durch ein schwach vergrósserndes Fernrohr ersetzt. Bei den absoluten Bestimmungen wurde die Druckänderung in der Regel so abgepasst, dass eine ganze Anzahl Interferenzstreifen das Fa- denkreuz des Fernrohrs passierte. Diese Druckünderung, dividiert durch die entsprechende Anzahl verschobener Interferenzstreifen, repräsentiert unser 4p’ von vorher; bei den diesbezüglichen Manometerablesungen, die hier im Gegensatz zu früher während des stationären Zustandes ausgeführt wurden, wurden natürlich die beiden Schenkel des Mano- meters abgelesen. Bei Wasserstoff habe ich derartige absolute Be- sümmungen für sämtliche vier Linien innerhalb des sichtbaren Spek- trums ausgeführt. Bei den übrigen Gasen hat dies aus verschiedenen Ursachen nicht gut geschehen kónnen, sondern es ist dort für jedes Gas der Brechungsindex für eine oder zwei Wellenlängen absolut, für die zwei, bezw. drei übrigen auf gewöhnliche Weise durch relative Messungen bestimmt worden. Auch hier innerhalb des sichtbaren Spek- irums sind die Untersuchungen sowohl bei steigendem als bei fallendem Druck ausgeführt worden. Auf eventuelle Anderungen des Barome- terstandes wührend der Beobachtungsreihe ist gleichfalls gebührende Rücksicht genommen worden. Die Voraussetzungen, auf welchen die Formeln (2) und (3) ruhen, sind die, dass die reduzierte Refraktion 2—1 proportional dem Druck und umgekehrt proportional dem thermischen Ausdehnungsbinom des Gases ist. Über diese Frage sind ziemlich viele Untersuchungen aus- 2 n ' geführt worden. Schon Bror und Araco zeigten, dass BT unabhängig von der Dichte d war, wenn Druck oder Temperatur variiert wurden — hier allerdings innerhalb nieht so weiter Grenzen. m hat sich daher ziem- lich nahe an 1 gehalten, was zur Folge hat, dass ihre Resultate auch der Gleichung SUITE Konst. genügen, d. h. demselben Ausdruck, den GLADSTONE und Dare als bei Flüssigkeiten geltend gefunden haben DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 23 Was den Einfluss des Drucks betrifft, so geht aus Untersuchungen' von KETTELER, LORENZ, Prytz, CHaPPUIS und RIvière, Kayser und RUNGE, GaLE, SUTHERLAND hervor, dass das GLADSTONE-DALE'sche Ge- setz sehr gut für Gase gilt und zwar bis zu ziemlich hohen Drucken, sofern man bei der Berechnung auf die Abweichungen von dem Boy- LE’schen Gesetz Rücksicht nimmt. Zu im grossen und ganzen ähnli- chen Ergebnissen kam auch Mascarr; er fand jedoch eine deutliche, wenn auch sehr geringe Abweichung hiervon. Mascarrs Resultate wurden von CHAPPUIS und RIVIÈRE sowie von Kayser und Runge be- stritten, sind aber später von PERREAU und in gewissem Grade auch von W. KarsER bestütigt worden. Schliesslich sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass bei hohen Drucken CArnazzı und vor allem Maanr ziemlich bedeutende Abweichungen von der einfacheren Formel gefun- den haben; Macri konnte seine Resultate genügend durch den Aus- 2 pu druck = a — Konst. wiedergeben. Aus dem Gesagten geht her- vor, dass bis zu mittelgrossen Drucken das GLADSTONE-DALE’sche Ge- setz ziemlich gut gilt. Daraus aber folgt, dass, da die Gase nicht streng dem BovrE'schen Gesetz folgen, » — 1 nicht streng proportional dem Druck ist. In Übereinstimmung mit Mascarr lässt sich der Zusammen- hang zwischen diesen Grüssen exakter so ausdrücken: D a ae Konst SUCRE FS wo y eine für jedes Gas charakteristische Konstante ist, die nach CHAP- puis und RIVIÈRE und Kayser und RUNGE dieselbe sein soll, welche die Abweichung von dem Boyre’schen Gesetz ausdrückt, während sie nach Mascarr etwas verschieden davon wäre. Wenn p, und p, die Grenzen bezeiehnen, zwischen welchen der Druck während eines Versuches va- riiert worden ist, so kann, da y eine kleine Zahl ist, die vollstándigere Formel geschrieben werden v. 760 L 4p[A — y (760 — p, — p:)| 1 E. KrrrELER, Farbenzerstreuung der Gase, Bonn 1865; Theoretische Optik, Braun- schweig, 1889; L. Lorenz, Wied. Ann. 11. p. 89. 1880; K. Prytz, Wied. Ann. 11. p. 104. 1880; J. CuarPurs und Cm. Rivière, Ann. de Chim. et de Phys. (6) 14. p. 5 1888; H. Kayser und C. Runcr, Wied. Ann. 50. p. 293. 1893; H. G. Gare, Phys. Rev. 14. p. 1. 1902; W. Surnertanp, Phil. Mag. (5) 27. p. 141. 1889; E. Mascanr, Ann. de l'école norm. sup. (2) 6. p. 9. 1877; F. Perreav, Ann. de Chim. et de Phys. (7) 7. p. 289. 1896; W. Kaiser, Ann. d. Phys. 13. p. 210. 1904; P. Canwazzr, Il Nuov. Cim. (4) 6. p. 385. 1897: L. Macri, Phys. Zeitschr. 6. p. 629. 1905. (4) n=1+ sues. 24 JOHN KOCH, Indessen hat bei den Versuchen die Summe der Druckgrenze p, + p, in der Regel nahezu 760 mm betragen, weshalb die fragliche Korrektion in diesen Füllen kaum die Fehlergrenze überstiegen hat. Im Folgenden habe ich mich der von Mascart und PERREAU angegebenen Werte für den Koeffizienten y bedient. Bezüglich des Einflusses der Temperatur gehen die Untersu- chungsergebnisse der verschiedenen Forscher mehr auseinander. Wah- rend Lorenz, Benoit und ScHEEL — letzterer unter Anwendung bedeu- tender Temperaturiinderungen, aber ziemlich kurzer Gasschichten — gefunden haben, dass n — 1 proportional mit der Dichte variiert, sind MASCART, v. LANG und WALKER zu anderen und einander entgegenge- setzten Resultaten! gelangt. Nachstehende Tabelle giebt eine Übersicht über ihre Resultate. Die Ursache für diese Abweichungen dürfte in einer ungleichförmigen Erwärmung des Apparates liegen. Tab. 8. Temp.-Koeff. des Brechungsindex Ausdehnungs- Gas nach Mascarr | nach WALKER | nach v. Lane Ege Luft 0,00 382 0,00 360 | 0,00 311 0,00 3670 Wasserstoff 378 350 — 3663 Stickstoff 382 — — 3675 Stickstoffoxyd 367 — — 367 Stickstoffoxydul 388 — — 3707 Kohlendioxyd 406 380 — 3716 Kohlenoxyd 367 — — 3667 Schwefeldioxyd 460 416 — 385 Ich habe für Wasserstoff und Kohlensäure einige Bestimmungen, ausser bei Zimmertemperatur, auch in der Nähe von 0° C. gemacht. Um nicht die teuren Steinsalzpräparate zu gefährden, und damit die Temperaturverteilung in beiden Fallen gleich sein sollte, wurde das gan- ze Arbeitszimmer ausgekühlt. Das Resultat? ist aus Tab. 9 ersichtlich; n ist aus den Formeln (2) und (4) unter Anwendung des Ausdehnungs- koeffizienten bei konstantem Volumen berechnet worden, 1 ; R. Benoit, Journal de Phys. (2) 8. p. 451. 1889; K. ScHEEL, Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 9. p. 28. 1907; E. Mascart, 1. c.; V. v. Lane, Wien. Ber. 69. II. p. 451. 1874; G. W. Warker, Phil. Trans. 201 A. p. 435. 1903. 9 ^ Vgl. unter Wasserstoff und Kohlensäure. L. Lorenz, l c.; DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 25 Tab. 9. Obs.-Temp.: ca. 4° |Obs.-Temp.: ca. 17? Obs.-Temp.: ca. 19|Obs.-Temp.: ca. 17? — ae a n bei Wasserstoff n bei Kohlensáure 4359,6 | 1,00014175 | 1,00014178 | = = 5462,3 | 13963 | 13966 | 1,00045059 | 1,00045056 Die vorkommenden Differenzen liegen vollständig innerhalb der Fehlergrenzen. Hätte ich dagegen bei der Reduktion von ca. 17° statt- dessen beispielsweise WALKER's Werte für den Temperaturkoeffizienten des Brechungsindex angewandt, so hätte ich 1,00014142, 1,00013927, 1,00045116 resp. erhalten, also Differenzen, die mit bedeutenden Be- trägen die Beobachtungsfehler überschreiten. Im Folgenden habe ich mich daher des Ausdehnungskoeffizienten bei konstantem Volumen be- dient. 1. Wasserstoff. Der Wasserstoff wurde-je nach Bedarf in einem Kıpp’schen Gasentwicklungsapparat aus reiner, luftfreier 10 °/,-iger Schwefelsäure und arsenikfreiem Zink dargestellt, in konzentrierten wässerigen Lö- sungen von Bleinitrat, Silbersulfat und Kalihydrat nacheinander gewa- schen und zum Trocknen durch zwei längere Röhren, die eine mit Chlorkalzium, die andre mit Phosphorpentoxyd gefüllt, geleitet, worauf das Gas direkt in das Doppelrohr eingeführt wurde. Nach übereinstimmenden Untersuchungen von Cuappurs, Ka- MERLINGH ÖNNES und TRAVERS und JAQUEROD ist der thermische Druck- koeffizient für Wasserstoff (in abgerundeter Zahl) o = 0,003663. Travers und JAQUEROD fanden zugleich, dass « sehr wenig von dem Initialdruck abhängt, solange dieser geringer als 1000 mm ist. Der Koeffizient » in Formel (4) ist für Wasserstoff bei ca. 20? C. nach Mascart: — 0,000 000 87, » PERREAU: — 0,000 000 85, wobei der Druck in mm gerechnet ist. Wie auch aus den Tabellen hervorgeht, hat die Korrektion in keinem Fall einen so hohen Betrag gehabt, dass sie auch nur hat angebracht werden kónnen. Die For- meln (3) und (4) haben hier dasselbe Resultat ergeben. Übrigens sei erwähnt, dass W. Katser y = 0 gefunden hat. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5. Impr. !*/» 1909. 4 26 cu == JOEN. KOCH) Von den Untersuchungen innerhalb des sichtbaren Spektrums dürfte es genügen, die Hauptergebnisse anzuführen. In Tab. 10 enthält die erste Kolumne die Wellenlänge des angewandten Lichtes, die zweite Kolumne 4p, berechnet aus Formel (2). Die 3. und 4. Kolumne geben den mittleren Fehler in 4p und die Anzahl Beobachtungen in jeder Be- obachtungsreihe an. In der 5. bis 7. Kolumne finden sich angeführt die Summe der Druckgrenzen p, + p, die Anzahl gezählter Interferenz- streifen und die Temperatur des Gases, von welcher aus die Reduktion auf 0° C. vorgenommen worden ist, alles in Durchschnittszahlen. Die letzte Kolumne enthält den Brechungsindex bei 0° und 760 mm. Tab. 10; Wasserstoff. 195 2 3 4 5 6 7 8 Anzahl | Mittl. Fehler Anzahl XU =D d bei Jp Ph ore gezühlter | Temp. " Er | cmm Beob. mm mm | Interf.-str. (0° C. u. 760 mm) A ————————————————— 6709,7 3,6628 22 3,10 742 184 199,44 1,00013853 5894,6 Ser. 1 | 3,2014 6 3 | 736 212 19 ,20 | » Ser. 2| 3,2014 16 5 744 212 17,39, 1.00013924 > Ser. 3| 3,2015 | 6 Bn zes MONTS || 5462,3 Ser. 1| 2,9573 12 2 | 733 224 20 ,44 | » Ser. 2| 2,9578 15 2 | 759 236 Jet m8) 1,00013966 » Ser. 9| 2,9579 12 5 736 228 19 ,24 | 4359,6 Ser. 1] 2,3254 20 2 | 740 295 16 ,70 1,00014178 5462,83 Ser. 4! 2,9582 10 5 | 722 234 6 ,53 || > Ser 5) 9)9583 | 12 b. | 747 | 24e | 2a, We | 4359,6 Ser. 2| 2,3958 | 12 2 | 725 | 302 | 4,61| . 1,00014175 | Bei diesen absoluten Bestimmungen, wobei für jedes Mal Gas neu dargestellt wurde, ist es von Wichtigkeit gewesen, dass das Gas stets dieselbe Beschaffenheit hatte. Dass dies der Fall gewesen, er- sieht man aus der Übereinstimmung zwischen den für jede Linie zu weit verschiedenen Zeitpunkten ausgeführten Beobachtungsreihen. Es giebt dies nicht nur eine Stütze für die Untersuchung über den Einfluss der Temperatur auf den Brechungsindex ab, sondern zeigt auch, dass diese Versuche innerhalb des sichtbaren Spektrums gut mit den folgen- den innerhalb des Ultrarots verknüpft werden kónnen. Ausser diesen absoluten Bestimmungen, über die ich nunmehr berichtet, habe ich in gewöhnlicher Weise einige relative ausgeführt, d. h. direkt beobachtet, wieviel Li-Streifen (m,,) einer bestimmten An- zahl Na-Streifen (mj, entsprechen. Nun muss ja Me Ap Li My; AD ya sein. Wie aus Tab. 11 hervorgeht, ist dies auch der Fall. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. Tab. 11. 27 Bestimmungen unter Anwendung von Reststrahlen von Kalkspat. Lichtquelle: Zi-Na-Flamme |Lichtquelle: Na-Fl.— Hg-Lampe Lichtquelle: Hg-Lampe Anzahl Anzahl Anzahl Li-Streifen Na-Streifen Na-Str. Hg-grün-Str. Hg-grün-Str. — Hg-viol.-Str. 174,00 199,00 171,00 185,15 200,00 254,40 167,00 191,00 159,95 173,05 200,00 254,40 180,00 206,00 179,95 194,75 220,00 219,85 186,35 213,25 189,95 205,65 231,00 293,85 = — 209,95 227,20 = = | Zu Va ui g-griin -viol. Ae = 151440 Seg Set (ROS. EE = 1/2720 un Li üt Na (lll Hg-grün Ip, Ap, AND roe us = = 1,1440 Na = 1,0824 e = OTU9q/19 py, Ap Hg-grün | Ap Hg-viol. (4 67094 A.-E. Die Art, wie die Beobachtungen hier ausgeführt sind, ist bereits auf S. 19 beschrieben worden; zur weiteren Erläuterung gebe ich im folgenden eine vollständige Beobachtungsreihe wieder. In Tab. 12 enthält die zweite Kolumne die direkten Manometerablesungen, die dritte Kolumne die entsprechenden Höhenunterschiede zwischen den Quecksilbersäulen in den beiden Manometerróhren; die Buchstaben / Tab. 12. (Ser. 8.) Manometer Manometer Nr. Nr. Ables. direkt mm ber. Ables. direkt mm ber. ie 213,3 65,3 3 d 385,0 396,8 ley 223,3 84,7 10 x 395,7 417,3 2r 229,9 104,1 107 406,1 437,4 g À 243,6 124,0 117? 415,9 456,2 ar 253,3 142,8 112 426,8 477,1 D UV 262,5 162,4 12:7» 436,3 495,3 4r 273,3 181,4 12 I 446,5 514,9 41 283,6 201,3 13 7 456,4 533,9 Dur 293,8 221,0 i8 y | 466,2 552,7 ad 303,8 240,5 147 476,7 572,8 677: 314,2 260,4 | 147 487,2 593,0 6 4 324,0 279,3 15 7 496,4 610,6 | 7 mr 334,3 299,2 15 || 506,7 630,3 I d 344,5 318,8 16 r 516,8 649,6 tel à 354,7 338,4 16 I BLOT | 668,5 81 365,4 3590 |17r 536,6 687,5 | 9r 375,2 BO a = GS 706,4 28 JOHN KOCH, und r vor den betreffenden Zahlen geben an, dass die Ablesungen bei linken, bezw. rechten Galvanometerwendepunkten vorgenommen wur- den. Wie bereits erwühnt, habe ich bei der fortgesetzten Behandlung des Beobachtungsmaterials, die mit ! bezw. r bezeichneten Beobach- tungen zusammen für sich genommen; aus diesen wäre 4p’ nach der Rechenmethode bei gleichgrossen Intervallen zu berechnen. Vorher müssen wir uns jedoch davon überzeugen, dass die Intervalle wirklich gleichgross sind, und dass kein augenfälliger Gang vorhanden ist. Aus den Zahlen in der 3. und 6. Kolumne der Tab. 12 bilden wir zu die- sem Zweck die Differenz zwischen der 1. und der 17. Ablesung u. s. w. durch die ganze Reihe hindurch. Diesen ”Diff.”, die in der 2. und 3. Kolumne von Tab. 13 angeführt sind, entspricht eine Verschiebung des Interferenzsystems um die Anzahl Streifen, die in derselben Hori- zontalreihe der ersten Kolumne in Tab. 13 angegeben ist. "Diff./m", das zunüchst unserem 4p’ von vorher entspricht, sollte demnach für die verschiedenen m-Werte konstant sein; wie man aus der 4. und 5. Kolumne von Tab. 13 ersieht, ist dies nicht streng der Fall, sondern es ist ein Gang in den Werten vorhanden. Insgesamt sind 16 Beob- Tab. 13 Aus Ser. 8 (Tab. 12) Mittel aus sämtl. Beob. | | "Diff./m” aD "Diff." " Diff.Im” Dim beob.— rechts links rechts links beob. ber. ber. 16 | 622,2 | 621,7 | 38,89 | 38,86 | 38,812 | 38,826 | — 0,014 14 | 545,5 | 544,5 | 38,96 | 38,90 | 38,906 | 38,911 | — 19 | 467,8 | 467,9 | 38,98 | 38,99 | 39,003 | 38,997 | + 10 | 391,4 | 391,7 | 39,14 | 39,17 | 39,101 | 39,083 | + 18 | 8 || 312,9 | 312,2 | 39,11 | 39,03 | 39,175 | 39,169 | + | 6 || 9349 | 235,6 | 39,15 | 39,27 | 39,240 | 39,255 | — 4 2 157,0 | 158,3 | 39,25 | 39,58 | 39,338 | 39,340 ? 78,9 | 78,4 | 39,45 | 39,20 | 39,435 | 39,426 | + achtungsreihen ausgeführt worden. Die Anzahl Manometerablesungen ist in allen dieselbe gewesen, ebenso nahezu die Temperatur. Ich habe daher die Hauptmittel der zusammengehórigen Werte "Diff./m" gebil- det, in welehen der Gang sehr deutlich ist (6. Kolumne in Tab. 13). Lassen wir für einen Augenblick w den Ausdruck "Diff./m" bezeichnen, DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 29 so lässt sich der Zusammenhang zwischen wu und m (innerhalb der Grenzen des Versuchs) folgendermassen schreiben u = 39,512 (1 — 0,001086 m), wo die Konstanten nach der Methode der kleinsten Quadrate berech- net sind; die berechneten Werte nebst dem Unterschied zwischen den beobachteten und den berechneten Werten sind in der 7. bezw. 8. Ko- lumne von Tab. 15 angegeben. Bei der Bestimmung der Wellenlänge für den fraglichen Rest- strahlenstreifen bei Kalkspat zeigte sich, infolge der unsymmetrischen Gestalt des Streifens, ein gleichartiger Gang in den Werten; je grósser die Anzahl verschobener Reststrahlenstreifen, die für die Bestimmung angewandt wurde, um so niedriger fiel der Wert der Wellenlänge aus, und der Zusammenhang liess sich folgendermassen ausdrücken: à = 67094 (1 — 0,001068 m). Wie man sieht, ist die Klammer, innerhalb der Beobachtungsfehler, identiseh dieselbe. Da wir nun im vorhergehenden als Wert für die Wel- lenlinge 2= 67094 A.-E. akzeptiert haben, so folgt daraus, dass als Wert für u festgesetzt werden muss u = 39,512 mm, was demnach den Durchschnittswert von 4p’ in Formel (2) repräsen- tiert. Die Durchschnittstemperatur bei den Versuchen hat {= 155,59 und ¢, = 155,4 betragen; durch Einsetzen in Formel (3) erhält man den Durchschnittswert 4p = 37,280 mm. An diesem kann indessen der Grad von Genauigkeit, womit die Beobachtungen ausgeführt sind, nicht zur Erscheinung kommen. Ich habe daher eine jede der 16 Doppelreihen behandelt, als wenn die In- tervalle wirklich gleiehgross gewesen wären, um das Interferenzsystem um einen ganzen Streifen zu verschieben. Mit Rücksicht auf die Art, wie die Wellenlänge fixiert worden ist, ist dieser Wert nach obigem zu dividieren durch 3o(26? — 1) ] — 0,001086 Sent aoe jee für Reihen mit wngeraden m-Werten, 3 1 1 — 0,001086 Salze) für Reihen mit geraden m-Werten, 2o+ 1 ; 30 JOHN Koon, wo 20+1 die Anzahl einzelner Beobachtungen bedeutet, die in der Beobachtungsreihe vorhanden sind; hier ist bei allen Reihen 2 6 + 1 = 17 gewesen. In dieser Weise dargestellt und unter Anwendung oben ein- geführter Bezeichnungen, sieht das Resultat der fraglichen Brechungs- indexbestimmungen folgendermassen aus: Tab. 14. Wasserstoff; À = 67094 Ä.-E. Serie, Anzahl Wendepunkte dp mm Temp. 4p mm | iu rechts links | rechts links t t, rechts links | | | | | 1 17 |) Sa © 59/5988 139,616 | 15,47 15,3) | 3,3772 37,334 2 17 | 17 | 39,413 | 39,529 | 15,50 | 15,3 | 37,199 | 37,308 3 ee 17 11395422 039761062 511555521, 15,42 10373 185 737, ONE 4 17 17 39,458 | 39,432 | 15,59 | 15,4 | 37,229 | 37,205 5 17 17 39.532 LOUE CE | AL | 67.202 | 87, 6 | TEN, 17 39,469 | 39,541 | 15,65 | 15,4 | 37,232 | 37,300 7 ia Lor. NG 39,519 | 39,534 | 15,08 | 15,4 ! 37,268 | 37,289 8 17 17 39,520 | 39,539 | 15,69 | 15,5 | 37,274 | 37,292 9 Da 17 39,550 | 39,553 | 15,71 | 15,5 | 37,300 | 37,303 10 Wy | it 39,463 | 39,477 | 15,70 | 15,5 | 37,219 | 37,232 11 d ©) ig 39,560 | 39,495 | 15,70 | 15,5 | 37,311 | 37,249 12 iw | 17 39,449 | 39,501 | 15,70 | 15,5 | 37,206 | 37,255 | 13 LR | jum 39,634 | 39,479 | 15,31 | 15,4 | 37,431 | 37,286 14 17 17 39,498 | 39,411 | 15,44 | 15,5 | 37,219 | 37,203 15 17 | 17 39,502 | 39,590 | 15,49 | 15,6 | 37,282 | 37,365 16 UTE A 17 39,494 | 39,437 | 15,56 | 15,6 | 37,200 | 37,212 Als Hauptdurchschnitt hat sich also ergeben Ap = 37,280 mm und n = 1,00013610. Bestimmungen unter Anwendung von Reststrahlen von Gips. (4 = 86784 A.-E.) Die vorbereitenden Beobachtungen ergaben, dass ein Gang wie der in Tab. 13 vorkommende nicht vorhanden ist. Die Berechnung der Beobachtungen ist dadurch einfacher geworden; ich habe ohne wei- teres die Rechenmethode mit gleichgrossen Intervallen angewandt. Das Ergebnis meiner Bestimmungen findet sich in Tab. 15 zusammengestellt; die angewandten Bezeichnungen sind dieselben wie vorher. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 31 Tab. 15. Wasserstoff; À = 86784 Á.E. Serie Anzahl Wendepunkte 4p mm : Temp. 4p mm IR rechts links rechts links t t, rechts | links 1 14 13 51,125 | 51,155 | 15,68 | 15,6 |.48.220 | 48,249 2 13 TO ee | HR | WEE lo 7182452 718006 3 13 13 51,173 | 51,085 | 15,69 | 15,7 | 48,264 | 48,181 4 13 14 50,780 | 50,671 | 13,60 | 13,1 | 48,261 | 48,158 5 13 ; 14 50,814 | 50,680 | 13,70 | 13,3 | 48,276 | 48,149 6 14 14 50,724 | 50,776 | 19,81:| 13,4 | 48,171 | 48,220 7 12 12 50,669 | 50,650 | 13,89 | 13,5 | 48,104 | 48,086 8 4 14 50,532 | 50,690 | 11,94 | 12,4 | 48,142 | 48,292 9 14; 14 50,682 | 50,441 | 13,05 | 12,5 | 48,265 | 48,036 10 14 | 14 50,600 | 50,633 | 13,15 | 12,7 | 48,169 | 48,200 11 13 | 12 5026/74 15071725: 13,24 1051/27917 485223) 48,271 12 14 14 50,075 | 50,935 | 13,81 | 13,8 | 48,121 | 48,368 | 15 13 14 50,846 | 50,968 | 13,93 | 13,9 | 48,262 | 48,378 14 ig^ | 14 50,935 | 50,857 | 14,01 | 14,0 | 48,333 | 48,258 15 18 | 13 51,185 | 51,083 | 14,44 | 14,8 | 48,491 | 48,394 | Als Hauptdurchschnitt wird demnach erhalten Ap = 48,233 mm und n = 1,00013606. Die isolierte Bestimmung, die ich für die fragliche Wellenlange bei einer früheren Gelegenheit! ausgeführt habe, ergab n = 1,0001373; die Ursache für die vorhandene Diskrepanz ist die, dass nun ein an- derer richtigerer Wert für die Wellenlänge angewandt worden, sowie dass das Wasserstoffgas reiner gewesen und die Beobachtungen ge- nauer ausgeführt worden sind. Der besseren Übersicht wegen stelle ich die Endergebnisse mei- ner Refraktionsbestimmungen an Wasserstoff in Tab. 16 zusammen. Der Zusammenhang zwischen Brechungsindex und Wellenlänge kann, wie die berechneten Werte zeigen, auch innerhalb der weiten Gren- zen, die hier vorgekommen sind, durch eine 2-konstantige Formel ausgedrückt werden, wo 77). Kocx, 1. e. 32 JOHN Koch, und wo die Konstanten folgende Zahlenwerte haben: K = 1,00027216 M = 211,2 à = 776000 [A.-E.]?. Tab. 16. Wasserstoff. — ———————————— À n n n beob.— Ä.-E. beobachtet berechnet n ber. | —— 4359,6 | 1,00014178 | 1,00014186 | — 8.10? 5462,3 13966 13970 | — 4 5894,6 13924 13918 | + 6 6709,7 13853 13846 | + 7 67094 13610 13609 | + 1 86784 | 13606 13608 | — 2 Nach der Formel sollten wir demnach bei Wasserstoff einen metallischen Absorptionsstreifen bei 880 A.-E. haben. Die Dielektrizi- tätskonstante (für A= eo) ist, gleichfalls nach der Dispersionsformel, 1,00027212; sie ist experimentell bestimmt worden von' Ayrton und Perry zu 1,000 650, DOLTZMANN » 1,000 264, KLEMENGIG » 1,000 264. Mit den Ergebnissen der beiden letztgenannten Forscher stimmt der be- rechnete Wert überein, besonders wenn man die grossen Schwierig- keiten in Betracht zieht, die mit einer experimentellen Bestimmung von K verbunden sind. Frühere Untersuchungen. Die Refraktion des Wasserstoffgases ist früher Gegenstand einer grossen Anzahl von Untersuchungen gewesen. Einige von diesen beziehen sich nur auf weisses Licht; sie eignen sich weniger zu einem Vergleich, weshalb ich sie nur im Vorbeigehen anführe?: Bror und ARAGO 1,00014265 DuLonG 1384 JAMIN 143 Ramsay und TRAVERS 1387 ‘Ayrton und Perry, Mem. Soc. asiat. du Japon, 18 avril 1877; L. Botrzmann, Wien. Ber. 69, p. 795. 1874; J. KrEwENCIC, Wien. Ber. 9111. p. 712. 1885. ? Bior und Araco, I. c.; Durone, Ann. de Chim. et de Phys. (2) 31. p. 154. 1826; Jamin, Ann. de Chim. et de Phys. (3) 49. p. 282. 1857; Ramsay und Travers, Proc. Roy Soc. 62. p. 225. 1898. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 33 Was dagegen die Untersuchungen! betrifft, bei denen auf die Disper- sion Riicksicht genommen worden ist, so ist in den meisten Fallen nur für eine Wellenlänge der Brechungsindex absolut bestimmt worden, wührend im übrigen relative Messungen ausgeführt worden sind. Ver- schiedene Lichtquellen und Wellenlängen sind benutzt worden. Aber auch in solchen Fällen, wo dieselbe Spektrallinie angewandt worden ist, ist ihre Wellenlänge verschieden angegeben worden. In der Disper- sionsformel selbst oder bei nach der Prismamethode ausgeführten Ver- suchen spielt eine kleine Differenz in der Wellenlänge eine geringe Rolle. Dagegen ist es bei einer Interferenzmethode für die Berechnung des Beobachtungsmaterials nicht ebenso unwichtig, ob der Wert für die- Wellenlänge etwas fehlerhaft ist. Die meines Wissens gegenwär- tig vorliegenden Ergebnisse, die in Tab. 17 zusammengestellt sind, habe ich sie auf eine gemeinsame Wellenlängenskala und das Vakuum reduziert. In derselben Tabelle habe ich zugleich die n-Werte an- gegeben, welche aus der Dispersionsformel berechnet werden und den in der Tabelle angeführten Wellenlängen entsprechen. babe | ; (n — 1). 107 ALE Beobachter iu beob. red. ber. | 6709,7 Li | 1422,8 | 1423,6 | 1384,6 | Kerreer > 1380,3 | 1379,7 | » Lorenz 6680,0 He | 1376 | 1384,8 SCHEEL 6440,3 Cd | 1384,6 | 1385,3 | 1386,6 | Mascarr » 1383,2 | 1383,8 » PERREAU 5894,6 Na | 1429,4 | 1431,0 | 1391,8 | KETTELER | » 1387,0 | 1388,6 » Mascarr | » 1386,8 | 1387,0 » LORENZ > 1388,6 | 1389,0 | > PERREAU | > 1407 1408 » WALKER 5781,7 Hg | 1389 = 1393,0 SCHEEL 5462,3 Hg | 1389 — 1397,0 » 5379,60 Cd | 1390,9 | 1390,9 | 1398,2 | Mascarr » 1394,4 | 1395,0 » PERREAU | 5352,0 TI | 1435,6 | 1437,5 | 1398,6 | KrrrELER 5087,2 Cd | 1393,9 | 1394,7 | 1402,8 | MascanT » 1399,0 | 1399,6 | » PERREAU | 5049,1 He | 1395 — | 1403, 4 SCHEEL | DOTT ES 1392 —- 1404,0 » 4922.3 » | 1396 — 1405,7 2 4801,3 Cd | 1404,4 | 1404,8 | 1408,1 | Perreau 4714,5 He | 1398 = 1409,9 SCHEEL | 4679,5 Cd | 1406,7 | 1407,2 | 1410,7 | Perreau 4359,6 Hg | 1406 = 1418,6 SCHEEL ! E. KerrELER, |. c.; E. Mascanr, 1. e ; L. Lorenz, |. c.; F. Perreau, |. c.; G. W. WALKER, 1. c.; K. ScHEEL, |. c. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N°5. Impr. */s 09. 5 34 JoHN Koch, 9. Sauerstoff. Der Sauerstoff wurde einem Stahlzylinder entnommen und zum Trocknen dureh Chlorkalzium- und Phosphorpentoxydröhren geleitet; der Sauerstoff enthielt Spuren von Kohlensäure. Nach Untersuchungen von JoLLy ist der thermische Druckkoef- fizient für Sauerstoff a = 0,003674. Der Koeffizient y in Formel (4) ist für Sauerstoff bei ca. 14° C. nach Mascart 0,0000011, wobei der Druck in mm gerechnet ist. Innerhalb des sichtbaren Spektrums habe ich absolute Bestim- mungen nur für die D-Linie ausgeführt; als Durchschnittswert aus 5 gut übereinstimmenden Beobachtungen wurde erhalten 4p = 1,6528 + 1,4.107* mm und n = 1,00026968 . Bei diesen Versuchen betrug p, + p, ca. 830 mm, weshalb die appro- ximative Formel (3) einen Wert für » ergiebt, der um 2.10 zu gross ist. Die Temperatur, bei welcher die Beobachtungen ausgeführt wurden, und von welcher aus die Reduktion auf 0? C. vorgenommen worden ist, war im Durchschnitt 159,23. Die Brechungsindizes des Sauerstoffs für die drei übrigen Linien innerhalb des sichtbaren Spektrums sind hier durch relative Messungen bestimmt worden. Unter Beibehaltung derselben Bezeichnungen wie beim Wasserstoff ergab sich im Durch- schnitt: uius. ae 800 = 1,2708. My; Mya 3 M Hg-grin Aus diesen Daten ergeben sich folgende Resultate: An. n 4359,6 1,000 27430 , 5462,3 27044 , 6109. 26831. à = 67094 À.-E. (Reststrahlen von Kalkspat). In Übereinstimmung mit den Verhältnissen beim Wasserstoff zeigte es sich auch hier, dass die Druckünderung ("Diff"), die erforderlich war, um das Interferenz- system um eine. gewisse Anzahl (m) Streifen zu verschieben, nicht streng proportional dieser Anzahl war, d. h. dass "Diff./m" nicht völlig DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 35 konstant war. Die Beobachtungen sind genau um den Maximalwert der Amplitude gruppiert worden (vgl. S. 20). Bei denselben Bezeich- nungen wie beim Wasserstoff und in Analogie mit dem, was dort näher ausgeführt worden ist, ergab sich u = 20,349 (1 — 0,001072 m); die Konstanten sind nach der Methode der kleinsten Quadrate berech- net worden. Hieraus ergiebt sich demnach 4p’ = 20,350 (im Durch- schnitt). Wie die einzelnen Beobachtungsreihen sich zueinander ver- halten, geht aus Tab. 18 hervor; die Aufstellung ist dieselbe, wie sie oben in Tab. 14 angewandt worden ist, weshalb die dort vorkommen- den 4p’ aus den direkten Ablesungen wie bei gleichgrossen Intervallen berechnet und das so erhaltene Rechnungsresultat durch 1 — 0,001072 30 (o + 1) 26 +1. sungen (oder Wendepunkte) in der Versuchsreihe — im vorliegenden Fall 23 für sämtliche Reihen — bedeutet. dividiert worden ist, wo 26 + 1 die Anzahl Manometerable- Tab. 18. Sauerstoff; 2 = 67094 Å.-E. Serie | Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. 4p mm Nr. rechts | links rechts | links t | & rechts | links 1 23 23 20,400 | 20,287 | 15,51 | 15,1 119,251 | 19,144 2 23 23 20,317 | 20,336 | 15,56 | 15,4 | 19,168 | 19,186 | 3 | 23 23 20,393 | 20,394 | 15,60 | 15,5 | 19,237 | 19,238 4 23 23 | 20332 | 20330 |) 15,63) 715,6 | MON 19.175 Hieraus erhält man demnach als Hauptdurchsehnitt Ap = 19,197 mm und n = 1,00026450. Im Durchschnitt war p,+p,= 770mm; die Formeln (3) und (4) er gaben daher hier das gleiche Resultat. 2 = 86784 A.-E. (Reststrahlen von Gips). Bei der Reststrahlung von Gips ist das Verhültnis zwischen Druckänderung und Anzahl ver- schobener Interferenzstreifen konstant gewesen. Die Beobachtungen haben daher vóllig korrekt nach der Methode bei gleichen Intervallen behandelt werden kónnen. Insgesamt sind 4 Beobachtungsreihen aus- geführt worden; das Resultat derselben findet sich in Tab. 19 angegeben. 96 JOHN KOCH, Tab. 19. Sauerstoff; À = 86784 Ä.-E. Serie| Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. 4p mm Nr: rechts | links rechts links t t, rechts links 1 23 | 22 26,149 | 26,447 | 18,33 | 17,8 | 24,707 | 24,705 2 23 23 26,447 | 26,139 | 18,32 | 17,9 | 24,705 | 24,698 3 22 23 26,563 | 26,506 | 18,30 | 17,9 | 24,815 | 24,762 4 23 22 20,503 | 26,577 | 18,29 | 17,9 | 24,760 | 24,829 Hieraus erhält man demnach 4p = 24,760 mm; Pı p. betrugen im Durchschnitt 815 mm, weshalb Formel (4) ergiebt = 1,00026503 . Die 6 Punkte der Dispersionskurve des Sauerstoffs, die auf diese Weise hier bestimmt worden sind, lassen sich durch eine sehr einfache Beziehung verbinden. Innerhalb des sichtbaren Spektrums hat man bereits gefunden, dass die Verhältnisse ziemlich gut durch eine 2-kon- stantige Formel wiedergegeben werden kónnen; und wie ein Vergleich zwischen den beobachteten und den berechneten Werten der Bre- chungsindizes in Tab. 20 zeigt, lässt ein so einfacher Ausdruck sich auch innerhalb des weit grésseren Gebiets anwenden, wie es hier un- tersucht worden ist. 369.9 2 — 700000 wo als Bedingung angesetzt worden ist, dass n? = 1,00052842 tz EA 5 ae = ds Tab. 20; Sauerstoff. À n | n n beob. — en beobachtet berechnet n ber. 4359,6 | 1,00027430 | 1,00027428 | + 2.10-5 5462,3 27044 21052 | — 8 5894,6 26968 26961 | + 7 6709,7 26831 26835 | — 4 67094 26430 26422 | + 8 86784 26503 26420 | +83 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 31 Eine experimentelle Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten für Sauerstoff, womit der aus der Dispersionsformel sich ergebende Wert 1,00052832 verglichen werden kónnte, habe ich in der Litteratur nicht gefunden. Nach Lyman’s Untersuchungen’ hat der Sauerstoff ein starkes Absorptionsband zwischen 1760—1250 A.-E., sowie wahrscheinlich ein weiteres Band bei noch kürzeren Wellenlängen. Hierzu stimmt in ge- wisser Weise nicht die aus der Dispersionsformel berechnete Eigenpe- riode 4 = 840 À.-E.; es ist jedoch zu beachten, dass dieser Wert nur als ein Exponent für die gemeinsame Einwirkung sámtlicher Absorp- tionsstreifen im Ultraviolett aufzufassen ist, welche Einfluss auf den Brechungsindex ausüben. " Frühere Untersuchungen. Zum Vergleich habe ich nachstehend die Untersuchungen? zusammengestellt, die bisher über die Refraktion des Sauerstoffs ausgeführt worden sind, und von denen einige sich nur auf weisses Licht beziehen, andere dagegen auch die Dispersion umfassen. Für weisses Licht: Bior und ARAGO 1,00028006 , DuLone 2722 , JAMIN 275, Ramsay und TRAVERS 2708 . Für bestimmte Wellenlange: Tab. 21; Sauerstoff. 1 | (n—1) , 107 | - Beobachter AR beob. red. ber. 6709,7 Li | 2703,4 | 2702,2 | 2683,5 LORENZ 6440,3 Cd | 2700,0 | 2701,4 | 2687,1 | Mascanr 5894,6 Na | 2706,0 | 2709,0 | 2696,1 » » 2715,5 | 2715,9 » LORENZ | 5771,22 Hg | 2719 — 2698,5 | RENTSCHLER 5462,39 » | 2725 — 2705,2 » 5379,6 Cd | 2718,29 | 2719,6 | 2707,2 Mascart 5087,2 » 2722,8 | 2724,83 | 2715,2 | » | 4359,60 Hg | 2752 — 2742.8 | RENTSCHLER 4047 » 2776 — 2759,7 » 3342 » 2832 — 2818,4 » | Wie ich es schon beim Wasserstoff getan, habe ich auch hier die Beobachtungen auf eine gemeinsame Wellenlängenskala und auf das ! Tu. Lyman, Astrophys. Journ. 27 p. 87. 1908. ? Betr. Litteratur vgl. p. 32 u. 33; ausserdem H. €. Rentscurrr, Astrophys. Journ. 28. p. 435. 1908. € 95 JOHN Koon, Vakuum reduziert, sowie in der letzten Kolumne von Tab. 21 die Werte angeführt, die sich für die entsprechenden Wellenlingen aus meiner Dispersionsformel ergeben. 3. Trockene atmospharische Luft. Die Luft, die zur Untersuchung gelangte, wurde vom Freien her durch eine 2 m lange Róhre, die durch eine Öffnung im Fensterrah- men durchgeführt war, eingesogen. Die äussere Luft war bei der Ge- legenheit, wo die Beobachtungen angestellt wurden, ziemlieh kalt; es wurde daher die eingesogene Luft zuerst durch eine schmale, ca. 5 m lange Bleiróhre, die spiralfórmig aufgerollt und von Wasser von Zim- mertemperatur umgeben war, hindurchgeführt, bevor sie auf gewühn- liche Weise getrocknet und dem Refraktometer zugeführt wurde. Die Luft, die hier untersucht worden ist, ist demnach atmosphärische Luft gewesen, die ihren Kohlensáuregehalt beibehalten hat und nur ihrer Feuchtigkeit beraubt worden ist. Nach Untersuchungen von MAGNUS, REGNAULT und Jonny ist der thermische Druckkoeffizient für Luft bei 1 Atm. Druck = 0,005670. Der Koeffizient y für Luft ist von Mascarr auf 0,0000007 bei 22° C. bestimmt worden; die Korrektion hat hier hóchstens ca. 2 Einheiten der letzten Dezimale in » betragen. Wie beim Sauerstoff sind auch hier innerhalb des sichtbaren Spektrums absolute Bestimmungen nur für Na-Licht und zwar im Zu- sammenhang mit den Refraktionsbestimmungen im Ultrarot für 4 = 67094 ausgeführt worden. Als Durchschnittswert aus 6 Beobachtungen ergab sich 4p = 1,5214 € 2.2 . 10-4, wobei p, + p, = 790 mm (ungefähr) und die Versuchstemperatur im Durchschnitt 149,84 C. war. Aus Formel (4) ergiebt sich n = 1,00029298. Durch relative Messungen wurden in oben angegebener Weise die Brechungsindizes für die 3 übrigen Linien im sichtbaren Spektrum bestimmt und im Durchschnitt erhalten: My M pg-grün o Matg-vicr. e We = 1,1427; "= 1,0818; — 7 = 1,2674; Wi Mya UR bo DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN 39 weshalb also: ir. n 4359,6 1,00029709 5462,3 29370 6709,7 29185 = 67094 A.-E. (Reststrahlen von Kalkspat). Dieselbe vorberei- tende Untersuchung des Beobachtungsmaterials, wie ich sie bereits bei Wasserstoff und Sauerstoff angewandt, habe ich natürlich auch hier ausgeführt. Die Abweichung von der Proportionalität zwischen Druck- ánderung und Anzahl verschobener Interferenzstreifen war nicht völlig dieselbe, wie ich sie vorher bei den beiden anderen Gasen erhalten hatte; unter Beibehaltung der bisher angewandten Bezeichnungen er- gab sich u = 18,638 (1 — 0,001014 m). Der Koeffizient für m ist hier etwas niedriger, jedoch nicht so viel, dass es nicht gut auf Beobachtungsfehlern beruhen kónnte. Im Dose schnitt ist ol 4p = 18,638 mm. Die detailliertere Darstellung der Ergebnisse der einzelnen Beobachtungsreihen giebt Tab. 22 Tab. 22. Trockene atm Luft; A = 67094 Ä.-E. | | — | Serie | Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. | 4p mm NE rechts | links rechts | links t | f, | rechts nog XE WT | | | | 1 95 | 25 | 18,638 | 18,632 | | 15,05 | 14,6 | 17,618 | 17,612 2 25 | 28 18,623 | 18,602 | 15,16 | 14,9 | 17,597 | 17,577 3 25 25 18,677 | 18, 674 15,22 | 15,6 | 17,644 | 17,641 | 4 25 25 18,624 | 18,633 | 15,27 | 15,1 | 17,590 | 17,599 | Als Hauptdurchschnitt erhält man 4p = 17,613 mm, weshalb n = 1.00028806; im Durehscbnitt war p, + p, = 790 mm, weshalb die Formeln (3) und (4) dasselbe Resultat bis auf 1 Einheit in der letzten Dezimale von n B = 86784 À.-E. (Reststrahlen von Gips). Die Refraktionsbestim- mungen, die für diese Wellenlänge ausgeführt worden sind, zeigen nichts besonders Bemerkenswertes; das Beobachtunssmalerial hat streng nach der Methode bei gleichgrossen Intervallen behandelt werden kónnen, und die Ergebnisse finden sich in Tab. 23 wiedergegeben. 40 JOHN Koch, Tab. 23. Trockene atm. Luft; A = 86784 A.-E. |Serie Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. | 4p mm Ni =| rechts | links rechts | links t | t, | rechts | links | 1 | 22 | 23 | 94,348 | 24,353 | 18,15 | 18,0 | 22,759 | 92,763 9 | 20 | 21 24,302 | 24,388 | 18,23 | 18,6 | 22,707 | 22,788 a | 22 | 22 24, 9343115945399: |) 18,35) 18,700 9227705600 09 2577] 4 | 22 | 23 24,306 | 24,265 | 18,46 | 18,8 | 22,692 | 22,654 | Als Durchschnittswert ergiebt sich Ap = 22,727 mm. durchschnittlich 835 mm, weshalb Bei dem Versuch betrug p; + ps aus Formel (4) sich ergiebt n = 1,00028875. Atmosphärische Luft ist ja kein einheitliches Gas, und es besitzt infolgedessen nicht dasselbe theoretische Interesse, für sie eine Disper- sionsformel aufzustellen, wie bei den renden Gasen. Meine Be- stimmungen lassen sich indessen durch die Formel en Um 2 = 57642 wobei die Bedingung Ho wiedergeben, erfüllt ist. Die beobachteten und die aus der Dispersionsformel berechne- ten Werte sind in Tab, 24 zusammengestellt. Tab. 94; trock. atm. Luft. \ A n n n beob. — Ä.-E. beobachtet berechnet n ber. | | | 4359,6 | 1,00029709 1,00029705 | + 4.1078) 5462,3 29370 99377 | — 4 | 5894,6 | 29298 29296 | + 2 6709,7 29185 29185 | = 0 07094 28806 28820 | — 14 56784 28875 98819 | +56 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 41 Für 4 = c» erhält man aus der Dispersionsformel n; = 1,00057642, weleher Wert mit der Dielektrizitätskonstanten übereinstimmen sollte. Direkte Bestimmungen haben zu folgenden Resultaten bei 0? C. und 760 mm geführt : nach Ayrton und Perry 1,000750, » -BOLTZMANN 590, » KLEMENCIC 586. Der erste dieser drei Werte dürfte ziemlich unzuverlässig sein. Die beiden anderen von BoLTZMANN und KLEMENCIG gefundenen stimmen sehr eut unter einander überein und weichen nur wenig von dem aus der Dispersionsformel berechneten 5; ab. Aus der Dispersionsformel ergiebt sich 4 — 750 A.-E; für eine Gasmischung, wie die Luft es eigentlich ist, hat diese Grósse sehr ge- ringe Bedeutung. Frühere Untersuchungen. Wegen ihrer grossen Bedeutung für die Astronomie wie auch in der Spektralanalyse ist die Refraktion der At- mosphüre wiederholt untersucht worden, zum Teil auch dureh astro- nomische Beobachtungen. Für weisses Licht ausgeführte Bestimmungen haben die Resultate ergeben': DELEMBRE 1,00029405, Biot und ARAGO 29454, JAMIN 2940, BESSEL 29161, GYLDEN 29276, Fuss 29121. Bei verschiedenen Forschern ist die untersuchte Luft von ver- schiedener Zusammensetzung gewesen. Einige haben sie sowohl ihre Feuchtigkeit als ihren Kohlensáuregehalt behalten lassen, andere haben ihr die Feuchtigkeit entzogen unter Beibehaltung des Kohlensáurege- halts, und einige schliesslich haben sie sowohl von Kohlensäure als von Wasserdampf befreit, Dies wirkt auf die absoluten Werte zurück. So fand z. B. Lorenz, dass jeder mm Wasserdampf den Brechungs- index um 5—6 Einheiten in der 8. Dezimale senkt. In den relativen Werten spielt dies keine Rolle, und ich habe es daher nicht für der Mühe wert gehalten, in dieser Hinsicht Einheitlichkeit in die Beobach- 2 Vel. Kayser und Ruwer, I. c. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5. Impr. °/o 1909, for) 42 tungen zu bringen. JOHN KOCH, geführt worden sind, zusammengestellt. Tab. 25; trock. atm. Luft. In nachstehender Tab. 25 finden sich die Ergeb- nisse von Untersuchungen', die für eine bestimmte Wellenlänge aus- 1 Wels ps 32s Bö 1 (n — 1). 10 ÂE. Beobachter beob. red. ber. 7067,2 He | 2904 | 2908,6 | 2914,9 SCHEEL 6709,7 Li | 2936,7 | 2938,3 | 2918,5 | KrrTELER » 2900,9 | 2899,6 » Lorenz 6440,3 Cd | 2920,3 | 2921,8 | 2921,7 Mascart » 2917,5 | 2918,6 » PERREAU 6154 Hg | 2912 — 2925,6 SCHEEL 5894,6 Na | 2947,0 | 2950,3 | 2929,6 | KETTELER » 2910,8 | 2911,2 » LORENZ » 2927,0 | 2930,83 » Mascart » 2919 2922 » Cuarr. & Riv. » 2926,0 | 2926,7 » PERREAU » 2928,8 | 2931,1 » WALKER » 2923 — » Benoit 5781,7 Hg | 2918 — 2931,5 SCHEEL 5711,9 » | 2925 — 2931,7 | RENTSCHLER ROS) — | 20235 “= 2934,3 |Kays.& RuNGE 5462,3 Hg | 2930 — 2937,7 | RENTSCHLER 5379.6 Cd | 2937,2 | 2938,6 | 2939,4 MASCART » 2934,8 | 2935,17 » PERREAU 5352,0 Tl | 2956,7 | 2960,5 | 2940,0 | KrrrELER 5087,2 Cd | 2943,7 | 2945,3 | 2946,4 MASCART » 2941,8 | 9943,0 » PERREAU 4922,3 He | 2937 — 2950,9 SCHEEL 4801,3 Cd | 2952,2 | 2953,8 | 2954,5 Mascart > 2950,6 | 2951,4 » PERREAU 4714,5 He | 2946 -- 9957.9 SCHEEL 4679,5 Cd | 2952,6 | 2954,2 | 2958,5 | Perreau 4430 — | 2952,1 — 2967,6 |Kays.&Runge 4359,6 Hg | 2954 — 2970,5 SCHEEL » 2956 — » RENTSCHLER 4900 — | 2963,7 — 2977,7 |Kays.& Runge 4047 Hg | 2972 = 2985,3 | RENTSCHLER 3651 » 2997 = 3010,1 » 334] © 3036 — 3036,3 » 3250 — | 3032,5 — 3045,6 |Kavs &RuNGE 2860 — | 3084,5 — 3096,9 » 2850 — | 3091,1 2 30985 » | 2550 — | 31550 = I IDA 5 2360 — | 3215,9 = 3209 ,2 » DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 43 4. Kohlensäure. Die Kohlensáure wurde in einem Norblad'schen Gasentwicklungs- apparat aus reinem Marmor und 10 °/o-iger Chlorwasserstoffsäure dar- gestellt, dureh destilliertes Wasser und Silbersulfatlösung gewaschen und mittelst Chlorkalzium und Phosphorpentoxyd getrocknet. P. CHappuis hat sehr genau den Wärmeausdehnungskoeffizien- ten der Kohlensäure zwischen 0° — 20? untersucht. Für 760 mm An- fangsdruck wurde gefunden a = 0,003716. Wie vorauszusehen war, fand Mascarr den Koeffizienten y bedeutend grösser für Kohlensáure als für eines der hier bisher behandelten Gase; bei 17? C. betrug er 0,0000072. Die Summe der Druckgrenze p, + p; hat sieh nicht viel von 760 mm unterschieden, weshalb dessenunge- achtet die Formeln (3) und (4) nahezu dasselbe Resultat ergeben haben; der grósste Unterschied hat (ungeführ) 15 Einheiten in der letzten De- zimale von n betragen. Die Kohlensáure ist innerhalb des sichtbaren Spektrums etwas ausführlicher untersucht worden. Teils sind absolute Bestimmungen sowohl für die Na- als auch die grüne Hg-Linie, teils, wie früher er- wühnt, zugleich Messungen in der Nühe von 0? C. ausgeführt worden. Wie oben führe ich auch hier nur die Endergebnisse an. Tab. 26; Kohlensäure. 1 2 3 4 5 | 6 7 | 8 ahl | Mittl. Fehler , Anzahl | xd Ap Anl TES 25 er [Pi Pa gezählter Temp. | a m | E. mm Beob. mum mm | Interf.-Str. (0° C. u, 760 mm) 5462,3 Ser. 1 || 0,91680 AMO - dr Qus ior 766 | 772 | 18, a9 | | » Ser. 2 | 0,91677 | 10 Ü | 759 770 15,04 | 1,00045056 5894,6 0,992738 10 9 | 713 650 15,06 1 ‚00044916 I 5462,3 Ser. 3 | 0,91667 | [dd 12 768 | 806 e 1,34 | 1,00045059 | Der Deutlichkeit wegen will ich erwähnen, dass 4p schon auf die Temperatur 0? C. reduziert ist, und dass unter "Temp." die durch- schnittliche Temperatur während der Versuche angegeben ist, von wel- cher aus also die Reduktion vorgenommen worden ist. 44 Jouw KOCH, Die relativen Messungen für die beiden übrigen Linien im sichtbaren Spektrum ergaben in Durchschnittszahlen als Resultate: Mya = 1,1436 und et = 1,2688, N br; M Hg-grän woraus sich schliesslich ergiebt für 2 = 4359,6 n = 1,00045627, » à = 6709,7 n = 1,00044707. 2 = 67094 À.-E. (Reststrahlen von Kalkspat). Die vorbereitende Behandlung des Beobachtungsmaterials ergab auch hier, dass das Ver- hältnis zwischen Druckänderung und Anzahl verschobener Interferenz- streifen nicht konstant war, sondern sich folgendermassen ausdrücken liess: u = 11,243 (1 — 0,001093 m), wo u dieselbe Bedeutung wie vorher hat, so dass also Jp’ = 11,243 mm (im Durchschnitt). Die Übereinstimmung zwischen den einzelnen Beobachtungsreihen ergiebt sich aus Tab. 27, in welcher 4p' in der mehrmals erwähnten Weise berechnet ist. Tab. 97. Kohlensäure; À = 67094 Ä.-E. = | =S I Serie) Anzahl Wendepunkte 4p mm | Temp. Ap mm a 23 | Ale rechts | links rechts | links a t, rechts links 1 27 27 | 11,276 | 11,292 | 17,07 | 16,8 | 10,574 | 10,589 2 27 27 | 11,264 | 11,256 | 17,05 | 16,8 | 10,563 | 10,555 3 27 27 11,251 | 11,266 | 16,20 | 16,8 | 10,582 | 10,596 4 27 27 11,208 | 11,218 | 16,34 | 17,0 | 10,536 | 10,546 5 27 27 11,258 | 11,256 | 16,44 | 17,1 | 10,579 | 10,577 6 27 27 11,223 | 11,225 | 16,51 | 17,1 | 10,544 | 10,546 7 27 27 11,254 | 11,263 | 16,59 | 17,2 | 10,570 | 10,578 8 27 27 11,200 | 11,191 | 16,67 | 17,3 | 10,516 | 10,507 Aus der Tabelle erhalten wir 4p = 10,560 mm; nun betrugen im Durchschnitt p, + p, = 785 mm, weshalb Formel (4) ergiebt n = 1,00048038. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 45 2 = 86784 Å.-E. (Reststrahlen von Gips). Unter Anwendung von Reststrahlen von Gips habe ich in diesem Fall 6 Beobachtungsreihen ausgeführt. Sie haben vüllig korrekt nach der Rechenmethode bei gleichgrossen Intervallen berechnet werden kónnen, wobei sich nach- stehende Resultate (Tab. 28) ergaben. Tab. 28. Kohlensäure; À = 86784 Ä.-E. Serie Anzahl Wendepunkte | dp mm Temp. | 4p mm 2m rechts | links | rechts | links | ar (Er | rechts | links | | | | | | 1 25 | 24 | 15,022 | 15,026 | 12,47 | 12,3 | 14,326 | 14,330 | 2) v see. | 32 15,040 | 15,035 | 12,64 | 12,4 | 14,334 | 14,330 | 3 35 | 35 15,056 | 15,041 | 12,68 | 12,5 | 14,947 | 14,333 | AR 36 36 15,048 | 15,054 | 12,71 | 12,6 | 14,338 | 14,343 | 5 35 35 15,060 | 15,059 | 19,77 | 12,7 | 14,346 | 14,345 |) X 37 15,015 | 15,016 | 12,79 | 12,8 | 14,302 | 14,303 Im Durchschnitt war p, +p, = 753 mm, weshalb wir für 4p = 14,332 mm erhalten n = 1,00045792. Beiläufig will ich bemerken, dass ich bei einer früheren Gelegen- heit (l. c.) » = 1,0004578 gefunden habe. Die Kohlensäure weist innerhalb des Ultrarots besonders interes- sante Verhültnisse auf. Sie hat nümlich innerhalb dieses Spektralge- biets äusserst starke Absorptionsbanden mit Maxima bei À-— 2,715 w') 1,= 4204!) 4, = 14,7 us von diesen sind die beiden ersten von AxcsrRÓV?, das dritte von RUBENS und Asxkivass entdeckt worden. Die Wellenlängen, für welche ich die Refraktion der Kohlensäure im Ultrarot bestimmt habe, liegeu zwi- schen den Absorptionsgebieten 4, und 4,. Der Theorie nach kann man daher hier anormale Dispersion erwarten. Eine Prüfung von Tab. 29, in welcher die erhaltenen Resultate zusammengestellt sind, zeigt sehr deutlich, dass dies auch der Fall ist. Man sieht, welch auffallend star- ! Wellenlängen nach Pascuen. K. ÅNGSTRÖM, Öfversigt af K. Vet. Akad. Förhandl. 46. p. 549. 1889; Phys. Revue 1. p. 606. 1892. 3 H. RuBens und E. Asmkmass, Wied. Ann. 64. p. 600. 1898. 46 JOHN KOCH, Tab. 29; Kohlensäure. A Ä.-E. % 4359,6 1,00045627 5462,3 45056 5894,6 44916 6709,7 44707 67094 48038 86784 45792 Quadratwurzel | 1,000473 aus d.Diel.-Konst.|| 493 | ken Einfluss die Absorptionsbanden A, und A, auf den Brechungsindex haben. In Tab. 29 habe ich zugleich die Werte für die Quadratwurzel aus den Dielektrizitätskonstanten nach Bourzmann und KrEMENCIO an- geführt; man kann auf diese Weise sehen, dass auch das Absorp- tionsgebiet 4, den Brechungsindex beeinflusst. Die Dispersionsformel der Kohlensäure muss offenbar ziemlich kompliziert sein und mehrere "ultrarote" Partialbrüche enthalten; es ist daher klar, dass die Beob- achtungen nicht zur Bestimmung der Konstanten ausreichen. Frühere Untersuchungen. Wie im Vorhergehenden gebe ich auch in diesem Abschnitt eine Zusammenstellung der bisher ausgeführten Untersuchungen', sowohl solcher, die sich nur auf die Refraktion der Kohlensäure für weisses Licht beziehen, als auch diejenigen, die zugleich ihre Dispersion betreffen oder sich wenigstens auf eine bestimmte Wel- lenlänge beziehen (Tab. 30). Für weisses Licht: Bror und ArAGo 1,000449, DULONG 4495, JAMIN 450, Ramsay und TRAVERS 4488. ^. Wel m. 89) wu Sö DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. - 47 Für bestimmte Wellenlänge: Tab. 30; Kohlensäure. i (n — 1) . 107 A — Beobachter Ach beob. red. 6709,7 Li | 4476,8 | 4479,2 KETTELER 6440,3 Cd | 4532,2 | 4534,5 Mascart » 4486,7 | 4488,83 PERREAU | 5894,6 Na | 4492,2 | 4497,2 KETTELER | » 4544,0 | 4549,1 Mascart > 4474 4479 Cuappe. & Riv. > 4502,0 | 4503,1 PERREAU » 4510 4514 WALKER 5771,2 Hg | 4487 — RENTSCHLER 5462,3 » | 4470 = > | 5379,6 Cd | 4556,3 | 4558,4 MascaRT | » 4517,8 | 4519,1 PERREAU 5352,0 TI | 4507,2 | 4513,0 KETTELER 5087,2 Cd | 4562,6 | 4565,1 MascanT » 4529,9 | 4531,8 PERREAU 4801,3 > 4587,9 | 4589,7 MASCART » 4544,83 | 4545,7 PERREAU 4679,5 » 4549,7 | 4552,1 » | 4359,6 Hg | 4513 — RENTSCHLER | 4047 » 4539 — » | 3651 » 4582 -— » 3849 » 4668 c » 5. Kohlenoxyd. Das Kohlenoxyd wurde in einem Kolben durch Einwirkung von konz. Sehwefelsüure auf geschmolzene Zitronensäure unter gelinder Erwärmung dargestellt und in einer grösseren Glasflasche aufgesam- melt. Sowohl bei der Darstellung als bei der Anwendung ging das Kohlenoxyd dureh Waschflaschen hindurch, welche starke Kalilauge enthielten, damit es auf diese Weise von Spuren von Kohlensáure be- freit werden sollte, welche sich bei zu lebhafter oder zu weit getrie- bener Reaktion leieht bildet. Das Kohlenoxyd wurde mittelst Chlor- kalzium und Phosphorpentoxyd getrocknet. Innerhalb des sichtbaren Spektrums habe ich nur für Na-Licht ab- solute Refraktionsbestimmungen ausgeführt. Die Glasflasche hatte indes- sen nur einen Rauminhalt von ca. 12—14 1, und diese Gasmenge reichte bei weitem nicht für sämtliche Bestimmungen aus — jede Bestimmung erforderte nahezu 1 1 Gas von Atmosphärendruck — von dem gar 48 JOHN Koch, nicht zu reden, was bei dem Spülen der Trockenrühren und des Inter- ferenzrefraktors verbraucht wurde. Drei verschiedene Male wurde Kohlenoxyd dargestellt: dieselben Vorsichtsmassregeln wurden zwar beobachtet, nichtsdestoweniger aber scheint das Kohlenoxyd beim zwei- ten Mal etwas durch Kohlensáure verunreinigt gewesen zu sein. Um einigermassen die Beschaffenheit des Gases kontrollieren und die Be- nee ben in einander überführen zu kónnen, führte ich bei je- der neuen Darstellung einige absolute Pokelkionsbesktranmnsen für die D-Linie mit folgenden Resultaten aus: 700 Ne 1° n, = 1,00033493, CKO Nr A” 33518, ”CO Nr 3” 33487. Der mittlere Wert scheint mir zu hoch; als Durchschnittswert des Brechungsindex des Kohlenoxyds für die D-Linie glaube ich anset- zen zu dürfen n — 1,00033490, und auf diesen Wert sind sámtliche Beobachtungen reduziert worden. Bei der Berechnung nach den Formeln (2) und (4) habe ich Rec- NAULT's Wert für den Ausdehnungskoeffizienten bei konstantem Volumen a = 0,003667 angewendet. Der Koeffizient y ist mit übereinstimmendem Resultat von MASCART zu 0,00000089 bei 12? C. und von Perreau » 0,0000011 » 23° > bestimmt worden; ich habe daher mit 7 — 0,0000010 gerechnet. Die relativen Bestimmungen innerhalb des sichtbaren Spektrums wurden an "CO Nr 3" ausgeführt und ergaben im Durchschnitt: M ya = 1,1445; 2 = 19831; = = 1,9732, N Uri 'Na > Mg grün weshalb also. reduziert auf den Durchschnitt für die D-Linie, für 4 = 6709,7 n = 1,00033308 = 5462.3 33613 2 = 4359,6 34156. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 49 à = 67094 À.-E. (Reststrahlen von Kalkspat). Während ich bei den vorhergehenden Bestimmungen die Druckvariationen innerhalb dersel- ben Grenzen zu halten versucht habe, und zwar so, dass die Summe derselben sich nicht viel von 760 mm unterschied, habe ich in diesem Fall mit Absicht die Summe der Druckgrenze bei den verschiedenen Beobachtungsreihen soweit variieren lassen, als es bei meiner Versuchs- anordnung möglich gewesen ist. Zwar ist nach Mascanr und PERREAU y sehr klein, es liegen aber doch gewisse Momente vor, die zu der Vermutung berechtigen, dass in der Nühe der Absorptionsgebiete ein an- deres Verhältnis stattfinden kónnte. Leider ist die Übereinstimmung zwischen den Serien nicht so gut, wie es wünschenswert gewesen ware; auch hat die Summe der Druckgrenze nicht hinreichend geiin- dert werden kónnen. Soviel dürfte jedoch ersichtlich sein, dass eine exzeptionell grosse Abweichung in dem y-Wert nicht vorhanden ist; aus nachstehender Tabelle 31 geht nämlich hervor: Diane Da Ap beob. 4p, auf "160^" red. mittels y = 10° 157 15,293 15.293 d. LE 15,215 "nis RIRE 15,254 Die vorbereitende Behandlung des Beobachtungsmaterials ergab auch hier dieselbe Abweichung von der Proportionalität zwischen Druck- änderung und Anzahl verschobener Interferenzstreifen, wie sie bei den anderen Gasen gefunden worden ist; wenn w wie vorher ” Diff.’/m bezeichnet, so ergab sich u = 16,224 (1 — 0,001095 m). Im Durchschnitt für sämtliche Reihen ist demnach 4p’ = 16,224 mm. Wie die Resultate der einzelnen Beobachtungsreihen sich zu einander verhalten, geht aus Tab. 31 hervor; in dieser ist eine weitere Kolumne für p, 4 p, hinzugefügt. Wir erhalten also 4p = 15,242 mm; der entsprechende Durch- schnittswert für p, + p, ist 838 mm, weshalb Formel (4), unter Anwen- dung von y = 10° n — 1,00033262 ergiebt. Die Beobachtungen Nr. 2 -5 wurden mit "CO Nr. 1”, die Reihen 10-13 dagegen mit "CO Nr. 2" ausgeführt. Wird der gefundene Wert Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5. Impr. '%s 1909. 7 50 JoHN KOCH, Tab. 31. Kohlenoxyd; A = 67094 A.-E. Serie | Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. 4p mm p, +2, . | E Nr. rechts links rechts links t t, rechts links Zn 2 25 25 16,396 | 16,379 | 16,65 | 16,4 | 15,410 | 15,394 3 25 95 16,203 | 16,201 | 16,62 | 16,6 | 15,230 | 15,228 757 4 25 25 16,230 | 16,229 | 16,70 | 16,7 | 15,250 15, ,249 5 25 25 16,263 | 16,219 16,79 16,8 | 15,277 | 15,235 | 6 25 1101925 16,175 | 16,177 | 16,83 | 16,9 | 15,191 15, 193 483 7 25 25 16,252 | 16,273 | 16,98 | 16,0 | 15,311 | 15,331 5230 10 | 25 25 | 16,152 | 16,179 | 16,85 | 16,7 | 15,169 | 15,195 EIE 11 25 25 16,202 | 16,189 | 16,92 | 16,8 | 15,212 | 15,200 1165 | 12 25 25 16,152 | 16,144 | 16,96 | 16,8 | 15,163 15, 156 | 13 25 25 16,219 | 16,214 | 16,98 | 16,8 | 15,225 | 15 321 : auf den angenommenen Durchschnittswert für die D-Linie reduziert, so erhält man als Endresultat n = 1,00033249. = 86784 À.-E. (Reststrahlen von Gips). Die diesbezüglichen Refraktionsbestimmungen sind an "CO Nr. 3" ausgeführt. Wie es bei den oben erwühnten Gasen der Fall gewesen, konnte auch für diese Wellenlänge die Rechenmethode bei gleichgrossen Intervallen ohne weiteres angewendet werden. In Tab. 32 finden wir die Resultate wieder. Tab. 32. Kohlenoxyd; 2 = 86784 Å.-E. Serie | Anzahl Wendepunkte Ap mm Temp. 4p mm IRI rechts | links rechts links t t rechts | links 1 26 27 21,157 | 21,124 | 18,03 | 17,8 | 19,786 | 19,755 2 27 27 21,091 | 21,087 | 18,08 | 17,9 | 19,720 | 19,717 3 26 26 21,120 | 21,130 | 18,15 | 18,0 | 19,744 | 19,753 4 26 25 21,135 | 21,161 | 18,17 | 18,0 | 19.755 | TONO 5 26 26 21,109 | 21,146 | 18,19 | 18,0 | 19,730 | 19,764 6 26 26 21,053 | 21,136 | 18,21 | 18,1 | 19,676 | 19,753 7 27 aU 21,135 | 21,138 | 18,22 | 18,1 | 19,751 | 19,754 SI 25 26 21,090 | 21,067 | 18,23 | 18,1 | 19,709 | 19,687 DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 51 Es ist demnach 4p = 19,740 mm, weshalb, da p, + p, = 800 (im Durehschnitt), n = 1,00033245, oder reduziert auf den gemeinsamen Wert für die D-Linie, n = 1,00033248. Das ultrarote Absorptionsspektrum des Kohlenoxyds ist zuerst von ÅNGSTRÖM! untersucht worden, welcher die Absorptionsstreifen bei 2,6u und 4,4u fand. In Analogie mit den Resultaten, die wir für Koh- lensáure erhielten, welche gleichfalls Absorptionsstreifen im Spektral- gebiet hat, solllen wir auch beim Kohlenoxyd eine ziemlich deutliche anormale Dispersion erwarten, besonders da die eine der Wellenlängen, für welche die Refraktion bestimmt worden ist, dem einen Absorptions- streifen des Kohlenoxyds náher liegt. Wie aus der Zusammenstellung der gefundenen Resultate in Tab. 33 hervorgeht, sinken die Brechungs- indizes beständig mit zunehmender Wellenlänge. Tab. 83; Kohlenoxyd. n EN ACE.) 4359,6 | 1,00034157 5462,3 33613 5894,6 33490 6709,7 33308 67094 33249 86784 33248 Es ist indessen klar, dass die Dispersion im Ultrarot nicht des- halb als normal angesehen werden kann. Ware nämlich die Dispersion innerhalb des ganzen untersuchten Gebietes vüllig normal, so würden die aus den Beobachtungen innerhalb des sichtbaren Spektrums extra- polierten Werte um ca. 540 Einheiten der letzten Dezimale von n nied- riger als die im Ultrarot experimentell gefundenen ausfallen. In der Ker- TELER-HELMHOLTZ’schen Dispersionsformel 2 M, Ru u = Sp bedeutet, gemäss der Elektronentheorie, wie sie von DRUDE dargestellt worden ist, i M, = N; 9 2 1 K. ÁwcsrROw, L c. ? 52 JOHN KOCH, wo 4, die Wellenlänge der Eigenschwingung des Elektronions, N, die Anzahl Elektronionen pro Volumeinheit und #, eine für die betreffenden Elektronionen charakteristische Konstante ist. Diese Konstante 9, ist übrigens umgekehrt proportional der quasielastischen Kraft, womit das Elektronion an seine Gleichgewichtslage gebunden ist. Nun zeigen die Experimente, dass für Kohlenoxyd die Einwirkung der ultraroten Par- tialbrüche relativ gering ist, dass demnach die ultraroten M, kleine Zahlen sind, während die entsprechenden Banden der Kohlensäure eine Erhö- hung des Brechungsindex um ca. 4000 Einheiten in der letzten Dezi- male für 2 = 67094 À.E. bewirken und demnach eine ungefähr 8 mal so starke Einwirkung ausüben. Es deutet dies darauf hin, dass die ultraroten 9, bei Kohlensäure viel grösser sind als die entsprechenden bei Kohlenoxyd; die fraglichen A, sind in beiden Fällen ungefähr gleich. Da nun 9, umgekehrt proportional der quasielastischen Kraft ist, so muss also die quasielastische Kraft, die die betreffenden Elektronionen an ihre Gleichgewichtslage gebunden hält, bedeutend grösser bei Koh- lenoxyd als bei Kohlensäure sein. Eine andere Möglichkeit wäre ja die, dass die Anzahl Elektronionen N, wesentlich verschieden bei Kohlen- oxyd und bei Kohlensáure wäre; es ist das jedoch meines Erachtens unwahrscheinlich. Tab. 34; Kohlenoxyd. 2 (n — 1). 107 " Beobachter ASE; beob. red. 6440,3 Cd | 3338,6 | 3340,3 Mascart » 3328,3 | 3329,5 PERREAU 5894,6 Na 3350,0 | 3353,8 MascaRT » 3342,0 | 3342,8 PERREAU 5771,2 Hg, 3303 — RENTSCHLER 462,3 > | 3299 — » 5379,60 Cd | 3363,0 | 3364,6 Mascart » 3357,0 | 3358,0 | PERREAU 5087,2 » | 3374,5 | 3376,4 Mascart » 3368,4 | 3369,8 PERREAU 4801,3 » | 3388,9 | 3390,8 Mascarr » 3382,4 | 3383,3 PERREAU 4679,5 » | 3387,8 | 3389,6 > 4359,6 Hg | 3346 — RENTSCHLER 4047 2» | 3366 — » Bom sy |73336 — » 3342 » 3442 — » DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 58 Frühere Untersuchungen. Das Kohlenoxyd ist nur in einer ge- ringen Anzahl von Füllen untersucht worden. Die ersten Untersuchun- gen rühren von Dutone her, der für weisses Licht 1,0003422 fand. Die Dispersion des Kohlenoxyds ist von Mascarr und PERREAU, sowie ganz neulich von RENTSCHLER bestimmt worden; ihre Resultate finden sich in Tabelle 34 zusammengestellt. 6. Methan. Das Methan wurde zuvor durch Erhitzung einer Mischung von zweimal geschmolzenem Natriumacetat und frischgeglühtem Bariumhy- drat dargestellt und in einer grósseren Glasflasche aufgesammelt. Bei der Anwendung wurde das Gas durch konz. Schwefelsäure und Kali- lauge gewaschen und mittelst Chlorkalzium und Phosphorpentoxyd ge- trocknet. : Innerhalb des sichtbaren Spektrums habe ich nur für die D-Linie absolute Refraktionsbestimmungen ausgeführt. Wie bei Kohlenoxyd reichte indessen die einmal hergestellle Gasmenge nicht zu sámtlichen Bestimmungen aus. Ich habe zweimal Methan dargestellt und jedesmal seinen Brechungsindex für Na-Licht mit untereinander sehr gut über- einstimmenden Resultaten untersucht: vue ACh aly NE Ns: nj; = 1,00043734, CHa Nr SA nj = 1,00044088 ; jeder der beiden Werte stellt das Mittel aus 4 Bestimmungen dar. Als Wert des Brechungsindex für die D-Linie habe ich akzeptiert n = 1,00043911. Direkte Bestimmungen der Koeffizienten « und y habe ich in der Lit- teratur nieht finden können. Für die Temperaturreduktion habe ich 0,003670 angewandt. Was die Korrektion für Druck betrifft, so habe ich sie ganz vernachlässigt — jedoch ohne mir zu verhehlen, dass sie wohl nótig gewesen wire; die Summe der Druckgrenzen ist durch- schnittlich 830 — 870 mm gewesen, so dass derselbe Fehler überall be- gangen worden ist. Die relativen Messungen im sichtbaren Spektrum sind an "CH, Nr. 1" ausgeführt worden und ergaben als Resultat: m edunt föga = PES M; ! Na M Hg-grin 54 JOHN Koch, - woraus also, auf den Durchschnittswert für die D-Linie bezogen, die Werte sich ergeben: für 4=6709,7 n 1,00043669 5462,3 44072 4359,6 i 44753 Reststrahlen von Kalkspat. So oft Reststrahlen von Kalkspat an- gewandt wurden, habe ich im Vorhergehenden stets genau untersucht, wie Druckänderung und Anzahl verschobener Interferenzstreifen sich zu einander verhielten. Dies kónnte möglicherweise überflüssig er- scheinen, da ja bei den bisher behandelten Gasen die Verhältnisse in dieser Hinsicht innerhalb der Grenzen der Beobachtungsfehler die glei- chen waren, und man móchte vielleicht die z. B. bei Wasserstoff ge- fundenen Resultate als ohne weiteres auf die anderen Gase anwendbar betrachten. Ein solches Verfahren würe bequem gewesen, hiitte aber hier einen nicht unbedeutenden Fehler mit sich gebracht. Es zeigte sich nämlich, dass beim Methan volle Proportionalität herrschte — im Ge- gensatz also zu dem, was bei den übrigen Gasen stattgefunden hat. Es beruht dies darauf, dass das Methan etwas durch Athylen verunreinigt gewesen ist. Bei der Darstellung bildet sich nämlich etwas Aceton- dampf und Athylen. Das Aceton wird äusserst leicht von Wasser ab- sorbiert; auch das Athylen ist in Wasser leicht lóslich und wird aus- serdem von konz. Schwefelsiiure absorbiert. Die Mengen Athylen, die in das Refraktometer hineingekommen sind, kónnen daher nur ganz unbedeutend sein. Nun ist indessen die Würmeabsorption im Athylen, wie bereits TYNDALL fand, ausserordentlich stark. Nach CosrzNTZ! hat das Äthylen gerade bei 6,984 eine seiner kräftigsten Absorptionsban- den. Die Reststrahlung von Kalkspat ist dadurch modifiziert worden, und es ist nur das Maximum bei ca. 6,64, das zur Wirkung hat kom- men kónnen. Der Wert der Wellenlänge für die Reststrahlung von Kalkspat, den ich bei den anderen Gasen benutzt habe, eignet sich nicht zur Anwendung bei Methan. Um diese Schwierigkeit zu über- winden, habe ich Messungen an einer Anzahl von Bologrammen aus- geführt, auf denen sowohl die Reststrahlen von Kalkspat als auch die Kohlensüurebande bei 4,34 registriert waren. Im Durchschnitt betrug der Abstand zwischen diesen beiden Banden 31,03 mm, entsprechend einem Unterschied der Deviation von 41' 0", mit einer Unsicherheit von ! W. W. CoBLEntz, l. c. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 55 einigen. Bogensekunden. Bei Kenntnis des brechenden Winkels des dispergierenden Steinsalzprismas (59? 495) und unter Anwendung von PascuEev's Bestimmung der Lage der Kohlensáurebande (4,2704) ist leicht die Wellenlänge der maximalen Erhebung in der Reststrahlen- bande = 6,5574 + 0,0054 zu berechnen. Auf den Platten traten auch die Wasserdampfbanden bei 6,5274 und 5,900u — Wellenlängen nach PascHEN — auf, und von diesen hätte man gleichfalls ausgehen können; das Resultat wäre ungefähr dasselbe, die Unsicherheit aber grösser ge- wesen, da die Wasserdampfbanden weniger scharf ausgeprügt waren. Das Resultat meiner hierhergehórigen Refraktionsbestimmungen, die an "CH, Nr. 1" ausgeführt wurden, ist aus Tab. 35 ersichtlich; die Beob- -achtungen sind ohne weiteres nach der Methode bei gleichgrossen Intervallen berechnet worden. Tab. 35. Methan; À = 65570 A.-E Serie| Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. 4p mm a rechts links rechts | links t t, rechts links 1 22 21 19,644 | 12,661 | 16,68 | 16,6 | 11,881 | 11,897 2 | 23 23 19,666 | 12,671 | 16,73 | 16,7 | 11,900 | 11,907 3 22 21 12,650 À 12,731 | 16,18 | 16,1 | 11,923 | 11,985 4 26 25 12,615 | 19,637 | 16,25 | 16,2 | 11,843 | 11,893 5 24 24 12,634 | 12,634 | 16,33 | 16,4 | 11,887 | 11,887 6 25 25 12,602 | 12,615 | 16,40 | 16,4 | 11,856 | 11,869 | 7 25 24 12,663 | 12,625 | 16,47 | 16,4 | 11,908 | 11,873 8 23 24 19,621 | 12,557 | 16,48 | 16,4 | 11,868 | 11,808 9 20 21 19,708 | 12,672 | 16,49 | 16,4 | 11,950 | 11,916 10 23 24 12,681 | 12,551 | 16,49 | 16,5 | 11,924 | 11,802 | Im Durchschnitt ist also 4p — 11,889 mm, so dass nach Reduktion auf den durchschnittlichen Wert für die D-Linie n — 1,00041920. 2 = 86784 À.-E. (Reststrahlen von Gips). Die Beobachtungen sind in diesem Fall an "CH, Nr. 2" ausgeführt worden; die Berechnung ist auf genau dieselbe Weise wie vorher geschehen und hat zu dem in nachfolgender Tabelle 36 wiedergegebenen Resultat geführt. 56 JOHN KOCH, Als Durchschnittswert erhält man 4p = 14,525 mm und n = 1,00045006 naeh Reduktion auf den gemeinsamen Wert für n,. Tab. 36. Methan; À = 86784 Å.-E. Serie | Anzahl Wendepunkte 4p mm Temp. 4p mm Am rechts links rechts | links t (t rechts links 1 27 27 15,426 | 15,434 | 17,25 | 17,1 | 14,466 | 14,473 2 25 25 15,434 | 15,385 | 17,30 | 17,3 | 14,470 | 14,425 3 27 27 15,612 | 15,692 | 17,94 | 17,5 | 14,605 | 14,680 4 24 24 15,635 | 15,623 | 17,97 | 17,7 | 14,624 | 14,613 5 27 26 15,527 | 15,554 | 18,00 | 17,8 | 14,522 | 14,547 6 26 26 15,533 | 15,525 | 18,05 | 17,9 | 14,524 | 14,517 7 26 26 15,495 | 15,518 | 18,09 | 17,9 | 14,487 | 14,508 8 25 25 15,508 | 15,534 | 18,09 | 17,9 | 14.499 | 14,523 9 28 28 15,515 | 15,505 | 18,10 | 17,9 | 14,505 | 14,496 10 15,538 | 15,502 | 18,10 | 17,9 | 14,527 | 14,493 Nach Àxasrów's und CoBLENTZ Untersuchungen hat das Methan im Ultrarot 2 kräftige Absorptionsbanden mit Maxima bei 3,31u und 7,70u, sowie ein sehwücheres bei ca. 2,3u. Die stärkste Absorptions- bande, welches die bei 7,70u belegene ist, befindet sich mitten zwischen den beiden Wellenlängen im Ultrarot, für welche die Brechungsindizes bei Methan bestimmt worden sind. Wie aus der Zusammenstellung Tab. 97; Methan. À A.-E. 2 4359,6 | 1,00044753 5462,3 44072 5894,6 43911 6709,7 43669 65570 41920 86784 45006 in Tab. 37 hervorgeht, ist anormale Dispersion vorhanden. Trotz der günstigen Lage, welche die fragliche Absorptionsbande im Verhaltnis zu diesen Wellenlängen einnimmt, ist doch der Unterschied im Brechungs- DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 57 index bemerkenswert klein im Vergleich mit dem Verhältnis bei Kohlen- säure, was also darauf hindeutet, dass die quasielastische Kraft, mit welcher die betreffenden Atomionen an ihre Gleichgewichtslage gebun- den sind, verhältnismässig gross ist. In dieser Hinsicht herrscht eine auffallende Ähnlichkeit zwischen Methan und Kohlenoxyd gegenüber der Kohlensäure. Frühere Untersuchungen. Die Brechung und Dispersion des Lich- tes in Methan ist nur von zwei Forschern behandelt worden. Der eine derselben ist DurowcG, der für weisses Licht n = 1,000443 fand. Der andere ist Mascarr, der in diesem Falle Untersuchungen nur für Na-Licht ausgeführt und dabei » — 1,000444 gefunden hat. Zum Vergleich sei daran erinnert, dass ich für die D-Linie im Durchschnitt n — 1,00043911 gefunden habe. ! Nachbemerkung bei der Korr.; Nachdem dieser Aufsatz der Königl. Sozietät der Wissenschaften eingereicht worden war, hat St. Loria in den Annalen der Physik 1909 Band 29 Heft 3 eine Untersuchung über die Dispersion des Lichtes in gasförmigen Kohlenwasser- stoffen veróffentlicht und für Methan nachstehenden Resultat gefunden: A n NAD, OC Te WO 6585 1,0004404 6375 4411 5935 4435 5718 4454 5290 4478 [9 0) Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 5. Impr. !$/9 1909. 58 JOHN KOCH, III. Bemerkungen über das Verhältnis Ladung zu Masse der Elektronen. Aus den Dispersionserscheinungen hat DmvpE' versucht, das Verhältnis e/m Ladung zu Masse für die hier mitspielenden schwingungs- fähigen Elektronengattungen zu berechnen‘. Dmupz findet, dass die ultravioletten Eigenschwingungen durch negative Elektronen erzeugt werden, für die das Verhältnis Ladung zu Masse den Wert besitzt, der auch den Kathodenstrahlen zukommt. Die ultraroten Higenperioden werden dagegen durch ponderable Massen erzeugt. Bei Körpern, die nur eine ultraviolette Eigenschwingung besitzen, lässt sich p.e/m aus der Dispersion berechnen; p bezeichnet die Anzahl im Molekül vorhande- ner Elektronen, welche durch ihre Beweglichkeit Einfluss auf die Dis- persion ausüben. Eine solehe Substanz scheint Wasserstoff zu sein; und aus den Dispersionsmessungen KETTELER's an Wasserstoff berech- net DRUDE p.e/m = 2,98.10' oder, wenn p = Summe der im Molekül vorhandenen Valenzen angenommen wird, e/m = 1,5. 107. In der Dru- pe’schen Weise ist später ERFLE? fortgegangen. Drupr und ERFLE haben teilweise bei ihren Rechnungen diese Zahl benutzt. Nun sind aber diese Messungen von KrrrErLER fehlerhaft, weshalb der Wert 1,5.107 nicht begründet ist; er hat seine Wellenlängen auch im Ver- haltnis zu einander unrichtig bestimmt, was auf seine Refraktionsbestim- mungen zurückwirkt. Wenn nur eine ultraviolette und keine ultraroten Elektronengattungen vorhanden, ist die Dispersionsformel zu schreiben: pay eae ur cc pog ! P. Dnupr, Ann. d. Phys. 74. p. 677 u. 936. 1904. ? Die in diesem Teil benutzten e und m haben nichts mit in vorhergehenden Teilen angewandten Bezeichnungen zu tun; ich habe die gewöhnliche Bezeichnung für dieses Verhält- nis nicht ändern wollen * H. Erece, Ann. d. Phys. 24. p. 679. 1907. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 59 naeh DRUDE ist dann _ a MG@—1} Dan moe T wo M = Molekulargewicht und d = Dichte bei 0? und 760"", Aus meinen Beobachtungen an Wasserstoff ergiebt sich p.e[m = 2,54 . 107 oder, wenn p = 2 angenommen wird, e/m = 1,27 . 107, ein Wert, der viel kleiner ist als der von Drupe und ERFLE benutzte. Dem Vorgehen Drupe’s gemäss können wir auch die Berechnungen direkt an die Beobachtungen anknüpfen; wir erhalten dann: A (OD. MOU lies NO! für p = 2. 4359,7 À.-E. bis 5462,3 À.-E. 2.60 1,30 546239 » bis 58946 > 3,20 1,60 5804,66 » bis 672097 > 2,60 1,30 6709,7 > bis 67094 » 2,46 1,23 Aus den Dispersionsformeln für Sauerstoff und Luft ergiebt sich durch EN. analoge Berechnungen: we tür O, : p.e/m = 5,50. 10"; e/m = 1,37 . 10" fur p = 4: > Luft : p.e/m = 7,39 . 107; Ziehen wir noch die Messungen RzwTscHrER's hinzu, die für kürzere Wellenlängen gelten, so erhalten wir: für N, : p.e/m = 6,62 . 10"; elm = 1,10.10* für p = € > 0-3 Men = 5,10. 107: elm = 1,43.107 » p= » Luft: p.e/m = 6,47. 107. lon) Hx Diese Ausführungen zeigen, dass das Verhältnis e/m nieht wesentlich grósser ist bei Wasserstoff als bei anderen Gasen. Bei den Kathodenstrahlen, also bei den freien negativen Elektro- nen, von sehr geringer Geschwindigkeit haben neuere Untersuchungen von BESTELMEYER', CnLAssEN? und BUCcHERER” zu dem Werte 1,77 .10" ! A. BestermeverR, Ann. d. Physik, 22. p. 429. 1907. ? J. Crasse, Physik. Zeitschr. 9. p. 762. 1908. * A. H Bocuerer, Ann. d. Phys. 28. p. 513. 1909. 60 JOHN KOCH, für das Verhältnis e/m geführt. Dieser Wert ist viel grösser als die obigen aus den Dispersionserscheinungen erhaltenen. Es hat sich bei den Kathodenstrahlen gezeigt, dass das Verhältnis Ladung zu Masse mit wachsender Geschwindigkeit abnimmt. Den dort gefundenen Ge- setzen gemäss würden die Elektronen der Dispersion eine Geschwin- digkeit von etwa ?/s der Lichtgeschwindigkeit haben. Dies ist jedoch nieht gut vorstellbar, denn dann würde, wie DRUDE bemerkt hat, » bei grossen Lichtintensitaten andere Werte annehmen als bei kleinen Licht- intensitäten, was bisher nicht beobachtet worden ist. j Aus der magnetischen Drehung der Polarisationsebene hat Srer- TSEMA' nach der einfachen Lorenrz’schen Theorie das Verhältnis e/m bei einigen Stoffen berechnet und u a. gefunden: für Luft (100 kg, 199,0) e/m = 1,06 . 107, > CO, (il Avan, (99 5) e/m = 0,89 . 107, > I (Games 90,5) elm = 1,11 . 10", » Wasser elm = 1 35. 10% > CS; elm = 0,145 . 107, » Quarz elm = 1,25 . 107, also Zahlen, die im Durchschnitt ebenfalls kleiner sind als diejenigen der Kathodenstrahlen. Es ist zu beachten, dass die zu benutzenden Formeln teilweise aus der Dispersion albanen sind. Bei einigen Hg-Linien, die normalen Zeemaneffekt zeigen, id auf welche die einfache Lorenrz'sche Theorie sich anwenden lässt, haben Runge und PascuexN? den Wert e/m = 1,69 . 107 gefunden. Es scheint jedoch, als ob die meisten Spektrallinien eine viel komplizier- tere magnetische Zerlegung zeigten; diese Erscheinungen haben LoRENTZ und Vorer durch die Annahme gekoppelter Elektronen erklären wollen. Es ist eine noch nicht vóllig entschiedene Frage, ob die freien und ge- bundenen Elektronen denselben Wert e/m besitzen; zeigen die obenge- nannten Hg-Linien wirklich den einfachen Zeemaneffekt, so scheint kein wesentlicher Unterschied zu bestehn. Sowohl aus chemischen als auch aus physikalisch-optischen Gründen ist man zu der Ansicht gekommen, dass bei Luft, Stickstoff und Sauerstoff das Vorhandensein mehrerer ultravioletter Eigenperio- 1 L. H. Sterrsema, Comm. Phys. Lab. Leiden Nr. 82. p. 1. 1902. ? €. Runge und F. Pascmgw, Abh. d. Berl. Akad. 1902. Anhang; korrigiert von C. Runge, Physik. Zeitschr. 8. p. 232. 1907. Nach den Messungen von P. Gmeun (Ann. d. Phys. 28. p. 1079. 1909) würde dieser Wert bis auf 1,75. 10* erhóht werden. DISPERSIONSMESSUNGEN AN GASEN. 61 den wahrscheinlich ist; bei Wasserstoff dagegen wäre dies weniger plausibel. Zwar besitzt jedes H-Atom nur ein Valenzelektron, im H,- Molekül sind jedoch beide enggekoppelt. Es scheint mir ganz natür- lich, dass ein solehes enggekoppeltes System wenigstens zwei Reso- nanzperioden besitzen kann. Sie gehóren einem Gebiet der Wellen- langen an, das bis jetzt unseren Messungen entzogen ist; ausgedehnte Messungen im äussersten Ultraviolett werden vielleicht Aufschluss hier- über gewähren. Upsala, Physikalisches Institut d. Univ. April 1909. TENEAT ENDS NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SEE INPI O2 SENSO! SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE EN DISTANCE ET EN ANGLE DE POSITION ÖSTEN BERGSTRAND (PRESENTE A LA SOCIETE ROYALE DES SCIENCES D' UPSALA LE 24 SEPTEMBRE 1909) UPSALA IMPRIMERIE EDV. BERLING 1909. Table des matieres. Introduction Réfraction moyenne . Influence de la température Influence de la pression barométrique Déscription des tables Tables gana eon see XXAG d ES Introduetion. Dans plusieurs cas on a besoin de pouvoir calculer la refrac- tion différentielle pour deux astres situés à une distance zenithale con- sidérable et dont la distance mutuelle est assez grande. Les formules et les tables de Besser, si bien connues, ne suffisent pas pour ces cas. Vu que les heliometres modernes et les instruments astrophoto- graphiques permettent de mesurer des distances de 2”, il faut com- pléter la théorie de la réfraction différentielle pour rendre cette théorie applicable méme aux observations faites en distances zenithales s'ap- prochant de 80°. J'ai constaté le défaut de la théorie classique p. ex. en mesurant, pour l'étude de la dispersion atmosphérique, des distances entre des étoiles voisines de l'horizon. Il est vrai que les formules de M. Jacopy' vont plus loin que celles de BEssEL, mais elles ne suffisent pas pour'tous les cas, et du reste les tables de M. Jacopy ne sont pas construites à l'aide d'une valeur moderne pour la constante de réfraction. Les tables de M. DE BALL” sont basées sur la constante de réfraction de M. BaUscHINGER, mais elles ne sont pas suffisantes pour les plus grandes distances ze- nithales. Je me suis proposé de compléter ci-apres la théorie de la ré- fraction différentielle et d'établir des formules et des tables donnant les corrections de refraction à quelques centiemes d'une seconde pres, méme pour une distance de 2? et pour une distance zenithale de 80° environ. ! H. Jacogy, On the construction of tables for the correction of heliometer measures for refraction (Annals of the. Cape Observatory, vol. VII, 1896). ? L. ve Barr, Refraktionstafeln, Leipzig 1906, p. 16 etc. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. ?/11 1909. 1 19 OSTEN BERGSTRAND, Réfraction moyenne. Soient: GC, et 2,, 2, les distances zénithales vraies et apparentes des deux étoiles; Y,, 7, leurs refractions; A, 4, et lh, I, les angles, vrais et apparents, formes par le grand cercle joignant les deux étoiles et leurs cercles verticaux; | o, S les distances vraie et apparente des deux étoiles. Alors, on a’ 1 ord P il sin 5 9 Sin (A, + à) = sin 9 8 sime (ln Fb) 81 9 Al > Her : sita GeO COS Ge (Ch ar ty) = IR SS COS 5 (har) UE -— -— di = où re sin [S (5 5)— 3 (Cs) (2) . 1 sin D (G 5) BR = _- = E I En développant les formules (1) on obtient les équations connues qui suivent: ! Voir p. ex. Cuauvener, Manual of spherical and practical astronomy, vol Il. SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 3 $83 — A 1 /B— YA dye dy mm — Bp yn 2h plese in. 1 (3) sin = 9 — Sin > S 9(,93 9{ \? PET = Uap (=) Gos nar > a) sint 244... ST = ou il | A= > (à leds) () | | bh = > (h SF ble DIR a cu ENT © es i-a RMS pees avla Pour obtenir les expressions des coefficients BEY? A — 1 ete., ; r ; 1 1 il faut avoir developpé les expressions de 5 (7, +7) et de> (r;—). On a en general (ies TN Idae quiim, où f est une fonction de C. Soient: DB | et 7, = la valeur de r pour £ = & - Alors on a 1 Nr "sr a te) ep ten oy dz [MN Cire ele aon | 3 VU hn) = * dt, 6° ES ur Or, en posant IEEE preset bo c et 4 ÖSTEN BERGSTRAND, | dé (8 JC om | ac? p on a (p es BA dr | 2 vie EZ ae Dep 7 ) d 3 ( FR 2 3 Hn (9) | Ge ~ BOR 422) + POZ £2) B^z döv dee BU STA 72) (OZ 43 VA) se (OL se 8) sb BZ i, Ome ie) ONE PS leer eo) Hierro. nie mt) <0 het ON. OM OMC OM Fi OP lou OM DAMON DT SUO. c 2 c Ainsi on trouve 1 1 me) SATS | BB Ae Ai ESS 2 BS Seed E - (19) > mn) = 8 [BC 1) P'z 1+ Té B(Z zr Dre) ee | Arr EM |. où l'on a suppose les valeurs de 7, 2... valables pour 5 = £j. Ayant égard à ces équations et en développant les formules (2), on aura pour A, 33 les expressions suivantes: — Wa 1b P+ PU ZR) HEPIBUP ++ (AT z)t3 = TET 2)+ 68 Un 374 2 + fp" E 1)|+ A) 3 2 1-- 2(Z--1)-8" Z4- e UM OE ae + Bites 52) + "(5 Zo )*s a za +7 (22 aZ m4 x) + 68 (44+ AZ SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. D [+ AA (Z+22+1 1) + gg" (+ PERSE (11) I (2240 | 2) - g'a"UP 4 + SBR T d’où l'on déduit 33 — IA 1 il tr 232 d 20! 3 il 3m Sw 20200 “+P (DEA) +5 66 (ZZ) -LB*z4- els I CE 1 isle 0002 02 ze Iren EO ay LLANE ot ge PRET | + Pgh tye aa 2 20.5 +69" 2 +4 ze ar bor Z) + = + el 2452) Ge +42) etinm. Ga -1P245 Lp Pa Lp Sr elei B m 2 2) + 2 BB" Z^ + zZ | Go 1 3) 1g BZ] EM Enfin on a a pon 25 a sin > É LITE Db E = be: = : We = S 6 ao n Sin = s On obtient ainsi les expressions suivantes pour 4, — /, et pour —— p [52 824r) +4 pp (a+ 2) + (14) cle pane : 1p 4 Z: |sin21, a LAT uS a PP ee Lez] sin 41, — se + E p se = +) + ae + 6 ÖSTEN BERGSTRAND, il 5 3 2 1 Jta 4 1 1 CEE zd: c 1 5 4 m 3 ^ ; uns ZZ BP (Z +2) + PIN pä 1 / 1 3 / [222 9 . + EB (Z HZ) 1588" 2]sin 214 Helge 24, BB (a FB — 2) +4 pp" a+ Li eere bal (gt IP ) IE. + 5g bb” D+ BZ EA) + BET ES AA, pts T PUH3) H[Bz iz + À 5 P'(Z + Z)- 2 3 ee. Mn oe ls SE = E PZ + BB 2 5B * Z| cost I, + (14) tEDBU +) er T) f + az? + 322 2) 4 : il | sp BE (P 29/7 <2 4) <= > ABE: n >| b y 1 jl n, rel ‘a+ plz 32 z)* bu E = SUE 2| 76 7 4 1 r2 5 fs | Ar (nz ~4 2) +686" (ze. mu söt 3 Worn ‚m 2 1 H NM 22 2 1 » CREE = 4) a ay 72773 Sl, — 9 f 2 ) A1 5 1 b 1 "m + E — 2) + 268 C= Z — 2) agp A IE il hag a H / 4 l= il 5 1 It ga 4 u AREA + PB" 2" + PME z| cos! lyt ONE DIE (14) (15) —I SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE. + E 62 + E PE BZ + 32) + 5 + pp (2 + Z) +> B°2"\ cos’ + s 9 n: m E PZ+ = BB 2° + E B°Z:| cos! 1. Examinons quelques termes d'ordre supérieur. Des tables de BzssEL on déduit les valeurs approximatives de f, f', .. pour £ = 80°: B =+55” == 5" B" = — 400” B" = — 8000". En se servant de ces valeurs on trouve que les termes de l'ordre de ££. 66 ete. sont < 0,01, méme pour s = 2°, € — 80°. Done on pourra écrire: 1 1 il s Ls il : Lie [hö EL Be ZB 1 pz + «a \ 1 1 9 1 1 1 !r72 1 nn = 3 + 2) Fs RUP AH PUn z- >) fe Seas ZU | sin 21, + PE UE il BB'Z I D 12 z| = 4 "iege PZ te ae PB "ome sin 4 /, Or 1 EN - jd s FUE2 HEB HN) HR ize 2) sl EX (+ eM reborn eom 2 3 + 3gplo + = Zi Ze relez-ues(z-iz-z)e praelia ey) [pa + pA] cost, - 1 1 = > RZ BEP s BIZ cost. 8 ÖSTEN BERGSTRAND, Ensuite, en employant la relation approchée (16) ne EE costs - et en negligeant encore quelques termes trés petits, on aura QM = PATES BZ App + + P. E pde sd sin 21, + + [pert pre - (5) lems pias I rz) gral) snag -p[pz + 824 pat 2) + asp +5 z) + S ine. [ye +2 — =) lez + gal Pa tp A eost Ces formules peuvent s'écrire: 1 I Ne = Zen up Rs) sim 2 Uj, -- 1 ES s zm = Alte EJ sin 4 I, US) os | MY XT = (ÖT p RO lity 10 ub mj COSME ou SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 9 R=ß2+ßZ 1 (19) I cmd Zo ae SU 1 1 1 1 = PE + EZ. Je vais maintenant transformer la premiere équation (18) en une formule pour l'angle de position. Soient 7, x, et q,, q, les angles parallactiques vrais et apparents des deux étoiles. Alors on a pour les angles de position correspondants les expressions Th = dy Hi (20) Lj Os | Dr = bh ar Ch S15 c En faisant 1 ET (a, + x) 1 JU on (pi + p) au Xo — Eos p^ a 22) 1 d, = 9 (d, +o), nous aurons (22) CY Oe ir IR LE A, dy arf Q Done, il faut déduire une expression pour la quantité x, — q, . On trouve, sans difficulté, les relations générales 0 * TP EN eels 1 Hu Here S 9 (9 + d) sin > (« — 1) 1 1 1 1 | COS 5 r sin Es Vd) — Silas > (0 + d) sin = Eur ou d, d et v, t désignent les déclinaisons et les angles horaires des positions vraie et apparente d'une étoile. De ces relations on déduit l'équation Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. '%/ıı 1909. n2 10 ÖSTEN BERGSTRAND, 1 \ 1 tat pe ade sin 9 (r3) = = ie 9 rig 9 (d+d) sin m (fer @) - — En observant que = @ = =P 008 i. 0 on trouve facilement le développement suivant: 1 29) Tf (I MAN AV — sr 7 Sin 77 COS (las A we NJA oc a | X 8 2 l Ainsi nous aurons - z 1 LT Does fa = = Ey BI > VS ng COS (FT OT es: (24) 1 ; fa db — uestis Se WR Oy — * Pite Cosi v» COSya(1 + 2120.) 10: En négligeant les termes insensibles, on tire des équations (24) l'expression suivante de z,—q,: 3 Le pon Sate (25) y—%=-—>5( tg G sin x, te 0, +P, te C; sin y, tg 0>)) — Zug: RZ’ sin x; Cos x,,(1 a= 2 tg" à.) a Nous posons | V, = = 7, sin z, tg 0 (AO) p E MESSI SV | JA =, SD Fy WROD et ensuite 1 (QU e n A Te Tr ee TN Soient enfin: LES 5 in = > (5) LAC 5) | (28) Ji Jm (x Zz) dt SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 11 Alors on a Lis Va a % 9° PA) SORA [uL LR +h, + eu t ox de fo QAM Jn qup. ! OZ QI D 1% Mahl + hl + 2 hola |, 04,0 Ai) 06,00, 07,90, ou: a” Wa QE. od ea OST STAS Ky te ac; DOREM 9 V, | 2 : xi = + 7, Sin x, tg 0, 9° V, € . y 9 ad a oe 2 r, sin x, tg 0, sec’d, (30) ar dry ee ———— = — — cosy te 06,07 Gy MU a, Oy - 96,00, = dö SIN %, SEC 0, a Wo = = COSY SET Mo 1200, 0 ho 0 Or, si T et A désignent les différences en angle horaire et azimuth entre les deux étoiles, on trouve facilement 1 ly 27 Sy 0 008 5, MW) COS A0 0 WX Se I COS = - il md dese. T: n) COS = © SIN > m0) = SM — (Ohae OJ) Sia sy I e I ! ; ^ 1 sin, 9 cos 5 (a an) = Sn (0 = 0) Gös I nd = p d " cx el Le CR sin > 6 sin > (mz) = cos a (ar ©) Sins JE di - - 1 Ze a 1 COS 3-0 COS 5 (la, A) = cos 5 (G —G) cos 5 À s NET cos 5 0 sin 4 (4 — A) = cos > (& + G) sin 5 4 1 1 weil M — sin 3.6 €08 > (4 +4,) = sin 9 (&— &) cos T A 1 1 1 - 1 sin 9 9 sin > ( +4) = sin E» (iidem > PE 13 ÖSTEN BERGSTRAND, De ces équations on déduit les suivantes: 1 cos > (4, + i) 1 cos 5 (à — à) COS -5- (% + 7) 2 d COS > (7, — mn) E 1 1 1 sin > (m, — m) E (am) tg > (02+ di) eel 1 sing (à — 4) = tg 6 sin > E + À) cot > (5-5). En développant en séries, on aura 1 > 1 hair) Zocoht... : 1 1 1 , : , (810) 4 fs = Ge) = * (22 — 4,) = = o[sin ae, tgd, — sin 4, COD GA E 1 1 là; = m (Os = 0j] = 3 00087, cea d’où 1 hi = 7 0 cos à 1 ig Ó sin 4, ar (sin? a, tg? 0, — 2 sin À, sin x, uU FT u) | 1 Jig = © cos’ 1, 1 sin À, cos À fa läg cere © (cos A, sin zt, tg 0, zm 7 °) 1 2 hy hg = — up 9 cos À, COS 7, 1 sin À, COS 7t hala = y 0? (sin 7t, COST, ted, — en 3 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 13 En appliquant ces expressions on trouve CR ECT EE EL ce 2 Da. dr : (33) w= oo 27 sin A, COS 7r, COS x, + 2 Tz COS À COS 7, sin y, + dr ie CR. Te 9 dö ab tg do (zz sin" 4, sin y, 2 "7 Sin 4, eos À, COS y, — dr = Z 2 1 —— Din cn re m 2 DE ] 2r cos’ 7, sin x, —2r sinn, cos zi, COS x, dr COS 2, sin ra + + te, | 2 77 Sin À, COS zt, COS y, — 2 GF Sin 4, sin 7t, sin x, + dr dr E one AE PE Re | p COS 4, SIN 7t, COS x, + 2 GF COS À, COS x, sin 20! = mi = tg? 0, (r sin? m, sin x, — 2 r cos’ 7, sin y, — 2r sina, cos, cos zo} | En observant que ho = 7t, Xo et que PESTO a dr i ; qe FP), Z- RB 2 = BLL 1) 2] (A++ B"Z - 2o " E G =E (repe! zia on déduira pour o cette expression: 1 : w == |ßsin2m,+2R, COS Ty X) COS, SIN X9 — : cT | = tgo, ^ (sin (To — Xo) COS 7t, + 5 sin 2 (7t, Ao) COS %) dr R 3 : 5 4-3 Z cos (,—) sin x, + 2 BZ cos x, sin (n + xj) + 14 ÖSTEN BERGSTRAND, + GR B) cos? (n, — u) sing + 25 tg? 9, (28 sin 2 Mt 2 R, COS (n, i 27) sin (x, Jr %)} Ta — tg? 0, . B Z (sin (2m 1%) cos s, sin x) | : En negligeant les plus petits termes, on peut écrire : (94) ato Wo Se er od n, 22), 7808 (uto — go) Sin go tg dy 7 — 2 län COS [tie SM (aa) US Cy de + £Z (sin (2 1, + go) + COS” =, SIN go) US ,| ; On voit que, pour les grandes valeurs de o et de £, la quantité w pourra devenir sensible, méme si la déclinaison n'est pas trés grande. Pour ces cas, le mieux à faire est évidemment de calculer V, et V, séparément et de former la moyenne W. Donc, suivant les circonstances, on déduit la quantité W de la simple formule (85) spe ce e WS fg Slo 7 te I ou des formules Pr te Cine) V, = = fg C, sin x, tg 0, il We) et on aura alors 1 i ; My = On WS cer PSN, COS Fv (IM TF tee do) c - ce qui peut s'écrire, sans erreur sensible: due MEL aM oy = Ne pu Z" sin 2 xotg" 0 ou bien (C6) Even rca dye Go = WW QE 739 c Ensuite on trouve Sn Aly = sin? (Doe) = 2 s VASO Gy COS 2 (My = Hej) 18 Oo IF 9 e s = = sin 2 (9) X) + 2 WW cosi2 (po X): SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 15 et COS” UE COS (ln = Kol de BZ sing. SIN 2 un. =) Oy Se oc = COS (Da 975) = Sn a) eam Ainsi les équations (18) se transforment en les équations suivantes: 1 pon = = oe DS am || et 2 = zoe 1 — 7 U^ = Jis s”] sin 4 (Po =) xi Ss (37) . We WAR COS PA = = OD d an [Rı-+3 uu R, >] COs (D = rsen = [E: — 2 Jis s] cos” (Po =o Ho) an = [y= WIR Sn 2 (Oy =F) a Ecrivons ces équations sous la forme suivante: y = do = Son =F) amy SUCRE (DH) VW ^ Em S10 COS” (p,— Zo) + Seo cos* (p, — Raa rie Boris 4l 1 2 IPs = 3 [R, F Jit; | Re s*] (38) : Poo E 4 [R, = R, Sill : | Cd S10 = Ji; =e 3 Up ml 3 i g? San bw | 2, =» R, SA] . Les quantités 4 et 4° ne deviennent sensibles que pour les tres grandes déclinaisons Ces quantités sont données par les formules (39) Indi HW eos. (p. =) MW eot NS | = ÖV Sa 2 (DH): Je vais maintenant développer les expressions des coefficients Pins Pro, Sio et 9,, On sait que pour les distances zenithales < Sone la réfraction peut étre développée en une série suivant les puissances de tg z: 16 ÖSTEN BERGSTRAND, EQ) sa b FS P= ABA Be, Cig ase zie DS AY dy ea OE a ae Cherchons d'abord la relation entre tg 2 et tg C= Z. Nous trouvons — (El) We SO AL IZ) See] sd Zee || = OP ae - ODA VP SE Ze a + doas [Ze ase FEQ QU = AG OP SZ RES Aa 20787221877 2102075 TA TZ ANT een Puis on aura tr 2° AZ AA ADLAD DA oa tgz— Z—5A[Z + Z'] +... (22) | tese c ATA AIR. (43 r=PZ=aZt+b2 HZ -+dZi te HZ"... Done, on aura les relations suivantes entre les coefficients A, B,... et les coefficients a, b,. a = A= A+ APS oc b= B— 4 AAB+3 4* - 104? B 4... CC LAB BAG ID DOE DE AIDES (34) 3—7—640—8A4D —3B' --1543B4-... e=E — SAD +... Ainsi a, b,... sont connus, si l'on les valeurs a de A, B,... SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE, 17 De l'équation (43) on peut déduire les développements suivants: Ba 4 1 OM ar a4 ez pA d e f' = 2bZ-- (2b + 4) Z* + (&c + 6d) Ze + ar (OG Ar BO) En (Se AU) ZEE == 22. dp qp = B= 2b + (8b + 120) Z^ + (66 + 32c + 30d)Z' + (45) 206 1 72-1: 10e) 7 1 (42a 1286 .. JAA RE a Ve ee qp = B" = (166 + 240) Z + (405 + 1520 + 1204) Z + F(24d + 248c + 552 d + 336 e) Z^ + -(120c--768 d3-1360 e+.... .)Z’+(336 d+ 1744 e...) Z4 + (1202 3320f+ .- }4"-+- 1320f2° +... Ensuite on aura B°= a? + 2abZ* + (2ac 9) ZZ + (2ad + 260) Z^ + + (2ae+ 26d -- €) Z? 3- (2af Ar 2be-1-2ed) Z? +... BB! = 2abZ + (2ab + 4ac + 20) Z? + + (&ac--6ad4-2 --6bc) Z*--(6ad-3-8ae--60c-8b d-- 4c) Z^ 3- + (Sae + 10af + 8bd + 10be + 4c + 10cd) Z2 +... ost Ce ele, 0) lel: fr ne ein a; ae. En appliquant ces développements on obtient les séries sui- vantes pour f,, R, et Fi: Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. °° 11 1909. 3 18 ÜsTEN BERGSTRAND, | Ej = (a+ 20) À + (80 + 40) ZX + (bc + 6d) Z5 + Je 82)2 se Var UNNA (lf «ZR Rui = d + 2ab) Z'+(3adb + 4ac + 29) Z5 + S + [en] — | I —— eo Q D - S ES => eo => D — = Sx D 5 0 +10cd) 22+... Dar Ar Le g d+ Te) Ze [2 95 . Wil ; sotgdt—a et...) 7+ 21 136 165 Gates. Jaunes zur. Pour les coefficients A, B,... on a d’après la théorie de M. Rapav les valeurs numériques suivantes! : A = + 60"',3962 B=— 0,066 868 1 C= + 0,000 211 756 D=— 0,000 001 089 17 E=-+ 0,000 000 007 732 6 F = — 0,000 000 000 070 025 DS Troy jis) faf Sow fev fol Jeh teilte CT el “tay CET EU ae) te (47) Ces valeurs se rapportent a une température de 0° C. et a une pres- sion barometrique de 760"", Elles sont calculées en employant la constante de réfraction de BEssEL. IR. Rapau, Essai sur les réfractions astronomiques (Annales de l'Observatoire de Paris. Mémoires, tome XIX, 1889), p. 36. SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 19 Cependant, il parait certain aujourd'hui que la constante de BEssEL est trop grande. De diverses déterminations modernes, y compris la sienne propre’, M. BAUSCHINGER a déduit la valeur de 60,15, tandis que la valeur de Besser était de 60",44. La valeur de 60/16 trouvée plus tard par M. Courvorsimr® s’accorde presque parfaitement avec celle de M. BAUSCHINGER. Afin de corriger les valeurs de A, B,.. pour la différence entre la constante de BzssgL et celle de M. BauscHinGer, il suffit com- plétement dans notre cas de les multiplier par 0,9952. Les valeurs ainsi corrigées sont: A — + 60,106 B = — 0,066 55 C=+ 0,000 2107 (48) D- — 0,000 001 084 E=-+ 0,000 000 007 7 = — 0,000 000 000 07 DSC OI Morro UR Dre rr a J'ai pris les valeurs (48) comme point de départ pour les caleuls nu- mériques. Comme je l'ai trouvé plus tard, ces valeurs sont bien d’ac- cord avec celles déduites d'une autre maniere par M. pe Bat’. Au moyen des relations (44) on trouve maintenant a = + 60",089 b=— 0,083 97 c=+ 0,000 2979 (49) d= — 0,000 001 600 e = + 0,000 000 010 2 f = — 0,000 000 000 07 eee lents essere ie) fe) cel SC NO 1 J. BauscumGER, Untersuchungen über die astronomische Refraction ete. (Neue An- nalen der K. Sternwarte in München, Band III, 1898). . ? L. CovnvoriER, Untersuchungen über die astronomische Refraktion. (Veröffentlich- ungen der Grossh. Sternwarte zu Heidelberg, Band III, 1904). ? L. ve Bau, Die Radau'sehe Theorie der Refraktion (Sitzungsberichte der kaiserl. Akademie der Wissensch. in Wien, Math.-naturw. Klasse; Band CXV, Abt. Ila, 1906), p. 33. 20 ÖSTEN BERGSTRAND, Je profite de loccasion pour faire remarquer qu'on a négligé dans plusieurs travaux modernes la différence assez considérable entre les quantités B et b. Je me contenterai ici de citer le mémoire de M. ZURHELLEN sur la réduction des observations astrophotographiques. M. ZURHELLEN a posé b = — 0,066, et par consequent, les apprécia- tions qu'il a faites des termes dependant de 5 dans les formules de la refraction différentielle sont un peu incorrectes!. En employant les valeurs (49) on aura les séries suivantes pour le OM die do = HOVA A= 0 (UP 227 OY UIA). Be = — 0".0000111: .2*--0".000000091. Z1°0'',00000000077. ZI. li, = + DUT — 0000078571000 000 EZ — 0",000000004 . Z'* + 0',00000000008 . Z? —... (50) Jii; OA eam 5 A SOOT 277% + 0",0012696 . Z5— 0".00001634 . Z'* + 0",000000210 . 72% d’où l'on déduit enfin les développements de f,, Pio, Pro, Si, et Ss: B, = -F060'.09 — 0'.0840 . Z* + 07200030 . Z* — 00000016 ZE 0200000001227 — 000000000 0 EEE 7 P,, = — 29",96 . 22 07 1210. Z1— 0",00070. Z°+0”,0000053. Z°— — 0/,00000005 . Z + 0",0000000004 . 7? — ...— — sra" 74— 00061. 5 - E 0/0000 3 — (51) — 0",000008 . Z° + 0",0000001 . Z? — . ..] P,, = + 0,0022 . Z* — 0',00002 . Z5 + 0",0000001 . ZE —...— — 8! [1,8 . 2: —0",026 . 25--0",0003 . Z9 — 0,000004 . Z'"4-...] Sip = 59,92. 7: —0",2246 . :--0",00126 . Z*— 0',0000096 . Z* + + 0700000008 . Z'" — 0',0000000009 . ZF... + -4-s [2070 2 — ...] ! W. ZvunnuELLEN, Darlegung und Kritik der zur Reduktion photographischer Himmels- aufnahmen aufgestelllen Formeln und Methoden (Inaugural-Dissertation, Bonn 1904), p. 27. SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 21 Soo = — 0',0087 . Z*-i- 0",00007 . Z? — 00000005 . Z9 +... + (51) | Ses (472887 077905. 79-0 0025. Ze — 0”,000032 . Z'° + 0",0000004 .Z * — .. .]. Dans chaque terme, le coefficient est donné avec tant de dé- cimales que, pour {= 80° et pour c = 2°, l'erreur dans (x, — p,) . o sin 1” ou dans 6 — s soit < 0",01. C'est au moyen de ces développements que j'ai construit mes tables pour le calcul de la réfraction différentielle moyenne. 22 ÖSTEN BERGSTRAND, II. Influence de la température. Pour la température, la correction de la réfraction totale est, d’après la théorie de M. Rapau, de la forme WE b ORT = Cai. ou ¢ est la température, et C un coefficient détermine par la formule! a ES) mas s uns ues SET Dans cette formule, « est une fonction de la distance zénithale, et x une quantité qui, dans le cas présent, peut étre considérée comme constante pour € < 80°. J'ai adopté pour x la valeur x = 0,0037 . En introduisant comme variable, au lieu de /, une quantité 7, définie par l'équation (odor MA 2 : AN CU dE 1 + 0,0037. on aura la valeur de f, corrigée pour la temperature, suivant la formule B-B,--x.a. cott ou bien (Deo s Bias s forem fo dee SIE Ensuite: ^ Ray, Ik Cy jos AG. SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. B= Bp az) Ba Bee [7 el = ry Fr 20 ( : | - (56) = oll OST de ees > | Ga! ( | E E 2o[1 es] ou Au moyen de ces formules on obtient les expressions suivantes pour les quantités R,, R, et R,, corrigées pour la temperature: JT = REY |o! — =| R,— R? 47 (ez sig Opa) ra BZ + (57) Jeu ES Z OF E eae 1] RY, RY, RY étant les valeurs qui se rapportent à la temperature é=(°. D'aprés les équations (38) on aura ainsi pour les coefficients de v dans les corrections des quantités P,,, Pro, Sw et Seo: ÖSTEN BERGSTRAND, a 1 —g (ep top) 2+ on 2 LC rok BED UA Lc ED Us (zu ccm (58) i) = — + 3(@ß+ eB) Zi— 3a BA + + 73002 8e 2+1)]+ To par la C 7-32 = (a B+ ap) + af 2+ 1 2 9 À = min | | I 1) 1 a’ 1 UA TS tel — e e 3 B ! Fs [gg a" a |: Des tables de M. Rapav on déduit, pour € = 80°, à peu pres = s a! 6 a = — 85! 1500" , En employant ces valeurs on peut examiner l'influence des divers termes. Si lon néglige les termes de l'ordre de 07,01 à 07,02 pour CROPS —2%, 0 — 257 ou 302105 om peut ecrire: pos C 4 a = TI = —7 fees ere [04 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 25 Be ale terrm - P,, = 0 a Sy = eee Sy, = "m | d x S zh Ajoutons la correction de f: a (OD) es EE e =. Les valeurs numériques de «a, «',... peuvent être calculées sans difficulté au moyen de la table II de M. Rapav. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. ??/1 1909. 26 ÖSTEN BERGSTRAND, III. Influence de la pression barométrique. La correction barometrique de la refraction totale est de la forme (Gl) ac use Core eo (09 — 009. ou B désigne la pression barometrique réduite au niveau de la mer et à la latitude de 45°, et corrigée pour la temperature du mercure et pour lhumidité. Les deux premieres réductions sont constantes pour chaque observatoire; on sait qu'elles peuvent se faire en multi- pliant la pression observée par le facteur 1 — 0,000002 7; — 0,0026 cos 2 y, h étant l'altitude de l’observatoire, exprimée en mètres, et g sa lati- tude géographique. Les corrections pour la température du mereure et pour l'humidité peuvent s'écrire, selon M. Rapav: Core, = - 12 == = Gl ou / designe la température du mereure et / la température de l'air; 7 est la tension de la vapeur d'eau, exprimée en millimetres. La quantité 7 est une fonction de la refraction totale, corrigee pour la température. On aura les valeurs de f, f',..., corrigées pour la pression barometrique, suivant les formules i B8 bL ou l'on a posé (By 2 9 d 3 3. Die = D. SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. AT Ainsi les expressions pour les coefficients P,,, P,,,9,, et S, de 5 dans les corrections barometriques des quantités P,,,... deviennent tout à fait analogues aux coefficients P,,,..., si l'on écrit b, 7 au lev fe Fy a. En supprimant les termes qui sont de l'ordre de 0'",01 à 0',02 meme pour C = 80% s — 2» et b = 307 on aura Ar Sit yc y! E £ == 3 (7'B = y p') 22 Soy =). La correction de f est (65) p => ques cu BS OY Pour le calcul de y et de y' on peut se servir de la table IV de M. Rapau. Mais il faut remarquer que cette table est construite en se servant comme argument de la refraction totale, corrigée pour la température. Par conséquent, si l'on déduit les valeurs numériques de y et de y’ pour les diverses valeurs de Z, en supposant 1=0, il sera nécessaire d'ajouter des corrections dépendant de la température. Cependant il est assez facile de déduire ces corrections. D’après la table IV de M. Rapav on pourra écrire, pour les distances zenithales que nous considérons ici: (Go) IA 2 Sy — 000132 (65-1 B.)2. Des équations (62) et (66) on déduit l'expression suivante de f: (GD) > 2 e 6 = Boar UADIT (fn a= (tA) Vu que f, est sensiblement indépendant de €, on aura ensuite (89) > à s mos NORA (OP Gd La quantité £’ étant indépendante de f,, il suffira de rechercher les termes qui contiennent 6. Au moyen des formules (19) et (35) on trouve que les corrections à ajouter à P,, et a S,, sont: 28 ÖSTEN BERGSTRAND, 1 (69) . puram | Sip cr 9s ou yy EUNTES TUR Pour la quantité Q on pourra construire une petite table à double en- tree, avec les arguments Z et r. La petite correction de f, provenant de la circonstance men- tionnee, devient f. = 0,001832 55, . Or f, peut s'écrire B == 023% et ainsi on aura: a ae o (p= NS or. SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 29 IV. Déscription des tables. L'angle de position observe, p,, et la distance, s, ainsi que les elements météorologiques, ¢ et b = B — 160"", sont donnés. La pres- sion -barométrique est supposée réduite au niveau de la mer et à la latitude de 45°, et corrigee pour la temperature du mercure et pour l’humidite. Ensuite les déclinaisons, d,, d,, les distances zenithales, G.G, et les angles parallactiques, 7,, 7, des positions vraies des deux étoiles sont connus d'une manière plus ou moins approchée. Posons enfin: ı Lo 5 (M zie Jr Nos formules pour les corrections de réfraction en angle de position et en distance sont: TD osse ePi (m, 0), sind (px) 7A | a W' + 8 cos” (Dy — Ho) + 93 Cos” (25 SA) Ar A: où o, s et m —p, sont exprimés en secondes d'arc. Le calcul des quantités W, W', P,, S,, P,, S, se fait de la maniere suivante. D'abord, la température ¢ étant transformée en v au moyen de la table VII, on aura la valeur de f, pour une distance zénithale quel- eonque < 80°, suivant la formule 30 ÖSTEN BERGSTRAND, La valeur moyenne, f,, est donnée dans la table I avec l'argument log tg C, les corrections ß,, f, et ß,, dans les tables VIII, IX et X avec les arguments v, b et TD. En général la quantité W peut être calculée d’après la formule Jes = (ugs. Sin WO. à où B est supposé valable pour C = Qj. Si s et ¢, sont trés grands et si en meme temps la valeur de 0, est considerable, on aura un chiffre plus exact pour W en employant les formules Jes för en es fetum 74 EU; Ve = se ee Sm VELO ere W = "OY ( 14 1 + V. ») a La quantité W' est donnée par la formule WW ege ssp Ws Les valeurs de W',, W', et W', se trouvent, pour différentes valeurs de log te 0, x et b dans les tables II, XI et XII. Les coefficients P, et 5, se calculent d’apres les formules = Ss | | | t)) | ze Pro r io I BT b (Pi als P), CPS SEE EUIS so Les termes principaux, P,, et S,, sont données dans la table I, les petites corrections P$? et Si, dans les tables III et IV, et les coeffi- cients de x et de b dans les tables XIII, XV et XVI. Le coefficient P, est donne dans la table V, Enfin, on aura 5, suivant la formule Ss = She = T She 9 les quantités S,, et S,, étant données dans les tables VI et XIV. Les termes 4 et 4' ne deviennent sensibles que dans des cir- constances tout a fait exceptionnelles, On les calcule d'apres les formules [a= 22, WW COS 2 (fö, — sa) Sn I se COL; Sa IN (ff Sn DU Sin 2 (fa, = 7 sin", SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 31 Si l'on veut supposer o comme donné au lieu de s, on pourra procéder suivant la méthode indiquée par M. Jacosv (l c., p. 10). 2e gn OTS : Désignons par N la quantité — , donnée par nos formules et tables. Alors on aura, sans erreur sensible, (0) —— $8 =N—N? ou bien _ (Ne), [/] G=8 = NO Par conséquent, on peut calculer la refraction c — s en mettant o au lieu de s, si l'on ajoute une petite correction de la forme (réfraction) Corr— D distance Il reste à expliquer l'usage des tables par un exemple détaillé. Supposons qu'on ait observe p, = 55° 0' 0” 1000" i =—20°5C. B=, S et qu'on ait calculé 0, = 23°49' 0" = 78° 22' 21" 3, = 299 2733" : On trouve (Table VII) t= — 22,2 32 ÖSTEN BERGSTRAND, Ensuite: : (Table D A, = +58",25 | log Pp =1,8166 (Table VITT) jf, =a Bil dies tes (es = 0,6866 (abe IK) ee 208 log sin y, = 9,6862 (Table X) Pu», 0,17 log tg 0, = 9,6448 B =+65"56.| log W = 1,8342, | W =—68",3. (Table II) W', = + 0,000282 (Table XI) W’, = + 0,000025 (Table XII) W', = + 0,000010 W' =+ 0,000317 . (Table I) J£ = — 648".2 (Table ILI) Jet zc i (Table XIII) TP, — — 60,6 Tes 2GUUL, 07) 1 (Us ded) == 220 E = — 7346. (Table I) Sue = + 0,006523 (Table IV) SM = + 0,000005 (Table XIII) Eg = + 0,000595 (Tables XIII, XVI) b (Si, + SA) = + 0,000235 8 = + 0,007156 . (Table V) IP, = e QUA s (Table VI) San = + 0,000016 (Table XIV) GS — 0,000000 S = + 0,000016 . log P, = 2,8661, log P, = 9,30 log sin 2 (p, — Z,) = 9,8960 log sin 4 (p, — X) = 9,99 los EA DA (GO, = 2 = 2,0021, log 2, sin#/(p, ro) 3238 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 33 log S, = 7,8547 log S, — 5,204 log cos? (p, — y,) = 9,9076 log cos" (p, — x,) = 9,815 loesS rev (Dir a) 11029; 10258, COS: (Dna Ya ie 3.0193 W=— 68'"3 W' = + 0,000817 Pasi A pros 518,2 Sreos (2), — 74) = 10.005785 sn mr) ein 0.2 32.6057 (D, — #,) = 1.0:.000010 ae °— = +0,006112. = — 10'46" 3. > log = UT 7862 log s = 3,8451 log (o — s) = 1,6313 o—s=+ 42",19. En employant une machine à caleuler et des tables contenant les valeurs des fonctions trigonometriques, on pourra faire ces calculs d'une manière plus commode qu'en se servant de la méthode loga- rithmique. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. ?7/11 1909. or E = T C u + E » à ue 0 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. Table I. [Formules (51)] Bo Din Diff. | Sn Diff. | | | +60",09 0",0 | + 0,000000 | 60,09 0,0 0 | 60,09 0,0 | 0 | | + 60,09 08 _ 0,2 | + 0,000003 > 09 0,5 02 | 5 9 09 0,7 $5 7 5 | 09 1,2 : 19 x 0,7 6 | 08 1,9 N 18 10 | 08 3,0 en 28 | ? fs) || 18 | 08 4,8 27 | 46 97 07 7,5 73 : , 4,4 42 06 11,9 115 04 8,9 D : ae us 10,9 183 106 | | | — 60,01 — 99,8 | + 0,000289 , ’ = id | E d JL qal | 00 31,2 15 | 303 14 | 60,00 327 de 317 15 | 59,99 34,2 | 332 | 99 35,8 16 |) Io 2 | 348 16 98 37,5 | 364 9 1,8 | Va 98 39,3 | 381 97 41,1 S 1s | 97 43.0 ime M 2 96 45,1 AU P 2 , 23i | 438 20 + 59,96 — 47,2 _99 | + 0,000458 91 95 49,4 23 479 23 94 51,7 z^ 502 93 24 | 2 94 54,1 25 | 525 94 93 56,6 ae | 549 96 #3 cm © ar A 2,8 | 208 27 oa 2,9 | a 28 | Oif 65,0 3.0 | 630 30 | 90 68,0 D | 660 31 89 Cl 3,3 | 691 32 | | 3 I es qe - 74,5 _3,5 | +0,000723 + Så 7 78,0 3.6 757 35 86 81,6 S8 | 792 3 85 85,4 10 | 829 38 84 89,4 | 867 p Hi 49 | 40 82 93,6 E I 907 A3 81 97,9 45 950 45 80 102,4 ee | 995 46 79 107,2 50 | 1041 48 77 112,2 52 | 1089 51 37 38 ÖSTEN BERGSTRAND, Table I (suite) Bo IP. à 30 Diff. Sag D. #591076) | za 75 | 1228 — 5,4 + 0,001140 73 | 128,5 5,7 1193 + 53 79 134,5 6,0 1948 55 | 70 140,7 6,2 1306 58 68 147,2 | Gé | 1366 60 | 66 1540 | 6,8 | 1429 63 | 64 161,1 ab. | 1495 66 62 168,5 | 7,4 | 1564 69 59 176,3 | 7,8 1637 73 | | 8,1 1712 75 + 59,57 | = 184,4 | 7) 55 192,9 a | ee. 0,001791 | 52 201,7 8,8 | 1874 + 83 | 50 210,9 99 | 1960 86 | 47 290,6 9,7 | 2050 90 | 44 230,7 10,1 | 2144 94 An |. EAMUS 10,5 || 2242 98 38 | 2522 11,0 | 2345 103 36 | 2837 is | 2452 107 32 975.6 11,9 2563 111 | | "qe 126.1 2680 117 | 25 | 3011 ao || 7 0,002802 | 21 314,7 13,6 2929 + 127 | 17 329.0 14,3 3062 133 | 12 343.9 14,9 3200 138 | 08 359.3 15,4 3345 145 | 59,03 375 4 16,1 | 3496 151 | 58,98 399 9 168 | 3653 157 | 93 409.6 17,4 | 3816 163 88 427.8 18,2 | 3987 171 | à | 3 19,1 | 4166 x | 58,89 | — 446 | 7 | 27 | I 98° M 0,004353 | qi 487.3 20,6 | 4547 + 194 | 65 | | 508,8 Dy | 4749 202 59 | 5311 22,3 | 4959 210 52 554 4 23,3 | 5178 219 | 46 578.7 24,3 5406 228 | 37 604.0 25,3 5643 237 | 30 630,3 26,3 5890 247 | 23 657.5 Bere 6147 257 | A i 283 | 6414 2 | Ar 58,15 | LR | | C | 58,07 PS | — 29,4 | + 0,006692 | 57,98 | 745.6 30,4 | 6981 + 289 | 89 | 7779 31,6 | 7282 301 | | 329 | 7594 312 me 324 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 39 Table I (suite) log tg& | bo By ur Sip à ENS) | | — 0,7 | +57,79 |— 8101 | | SÖMN NM 15 | 69 | S443) | 34,2 | 8954 | + 336 76 59 | 879,8 ee 8602 | 348 77 48 | 916,5 36,7 | 8903 | 301 | 78 | 37 954,5 e 99900 | me 79 | 235 | EEO MIE ER 9724 388 | imc all | 406 0,80 | +5714 |-1035,0 | | 4 0,010130 | | Table II. [Formule (51)] logstg& | W'-fysini |log te |W, =6, sin 1” I i — 00 | +0,000291 | 0,3 | «0,000290 | 8,0 0,000291 0,4 0,000289 9,0 0,000291 0,5 0,000287 0,0 0,000291 0,6 0,000285 01 | 0,000291 0,7 0,000282 0,2 | 0,000290 0,8 0,000277 Table III. [Formule (51)] Pio Se al tec a Ji SITE XP NUES TEAM E 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 | s | | | 0 0,0 0,0 | 0,0 0,0 0,0 0,0 Tom OM 0,0 0,0 60 | eG | =O2 20 OO | CON OO | Soi Won Sos: | 30 0,0 0,0 qu). | =O Ge - aoe | 40 0,0 0,0 OO | m Qt — 0,8 —( | 50 0,0 00 | =O2 ALES Legs | =08 | 60 0,0 60 ext | =O (95 Ven 70 0,0 80 | eU dese | Soy di eus 80 00 | =O ED exec esu | 0 50 | OO Son SOR SOR a ee | Soe 100 00 | ONE MEN Pa 110 Q | equ |=08 | =08 |=18 MES 190 | SO Ve =O |S ae ir 40 ÖSTEN BERGSTRAND, Table IV. [Formule (51)] (s) 1,0 logtgt| | SEI 0,4 0.5 0,6 0,7 Ss = || | | | 0° 0,000000 0,000000 0,000000 0,060000 20 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000 40 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000 60 | 0,000000 0,000000 0,000000 + 0,000001 80 0,000000 + 0,000001 + 0,000001 + 0,000001 100 | + 0,000001 * 0,000001 + 0,000001 | + 0,000002 | 190 | + 0,000001 + 0,000001 + 0,000002 | + 0,000003 Table V. [Formule (51)] P; a: B | 3 E 0,4. 0,5 0,6 0,7 | Qs} | 0° + 0,1 LOO | 405 + Lil | 4 95 10 + 0,1 09 EO + 1,1 + 2,9 20 + 0,1 + 0,2 + 0,5 + 1,1 + 2,9 | 30 + 0,1 + 0,2 + 0,4 fy TI sou | 40 + 0,1 + 0,2 + 0,4 +. 300) 599 | 50 4 0,1 + 0,2 + 0,4 + 0,9 +22 | 60 0,0 + 0,1 + 0,4 + 0,9 SX | 70 0,0 + 0,1 + 0,3 + 0,8 X | 80 0,0 + 0,1 + 0,3 + (0,7 a 90 0,0 + 0,1 + 0,2 + 0,6 + 3b) 100 0,0 + 0,1 + 0,2 + 0,4 +19 | 110 0,0 0,0 + 0,1 + 0,3 iLO | 120 0,0 0,0 oOo + 0,2 +06 | 0,8 0,000000 0,000000 0,000000 + 0,000001 + 0,000002 + 0,000003 | + 0,000005 | | SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE, 41 Des | 0 |— 0,000001 10 — |— 0,000001 20 — 0,000001 30 |- 0,000001 40 | 6,000000 50 | 0,000000 60 | 0,000000 . 70 | 0,000000 80 0,000000 | 90 | 0,000000 | | 100 | 0,000000 | 110 | 0,000000 | 120 — +. 0,000001 | | | /— 0,000002 |— 0,000004 — 0,000009 = 0,000002 |— 0,000004 — 0,000009 |— 0,000001 |— 0,000004 |— 0,000009 — 0,000001 |— 0,000003 |— 0,000008 —— 0,000001 |— 0,000003 |— 0,000007 — 0,000001 |— 0,000003 |— 0,000006 |— 0,000001 |— 0,000002 |— 0,000005 0,000000 |— 0,000001 |— 0,000003 0,000000 |— 0,000001 |— 0,000002 0,000000 | 0,000000 + 0,000001 '+ 0,000001 + 0,000001 + 0,000003 + 0,000001 + 0,000002 + 0,000006 ‚+ 0,000002 + 0,000004 | + 0,000009 | | — 0,000022 — 0,000052 — 0,000022 |— 0,000051 Table VI. [Formule (51)] S2,0 N logtg£ | | 2 | S 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 | 0,8 | — 0,000021 |— 0,000049 | |— 0,000020 |— 0,000046 | — 0,000017 |— 0,000041 | — 0,000015 |— 0,000036 — 0,000012 |— 0,000029 — 0,000008 |— 0,000021 — 0,000004 |— 0,000012 + 0,000001 + 0,000001 |+ 0,000006 + 0,000011 |+ 0,000012 + 0,000023 |+ 0,000019 |+ 0,000038 | — 8909, =537 |e89 | 28256 —98 | = = 7 | =S00 200 | = 283 —95 | = Dif =O | MES = 93 =D =22 | 989 25912 288 -M | =D = in | = 20 leid | 399 [= 4 = igi =i8 | = 170 Table VII. [Formule (54)] | t T | t T — 150 | —15,9 | où 0,0 =) = iM son 10 =19 | 43 | & Bo |e Bo | —12 — 12,6 | + 3 + 3,0 I = il = | + 4 + 3,9 | = |) = Oe ee s + 4.9 = OF | = em Se qp eee we + 5,9 SR ER OR iss: Ti + 6,8 ÎLES who oes LEX fe SF a) [Eee ECS sis eg: 87 | = 5 — 5,1 | +10 + 9,6 — 4 | — 4,1 | +11 + 10,6 — 3 — 3,0 | + 12 + 11,5 = 9 | = 90 | 219 | +194 = fo y= m9 |) le | ces spe. ) Il Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 6. Impr. 77/11 15 + 14,2 | + 16 + 15,1 | + 17 + 16,0 | +18 + 16,9 | + 19 + 17,8 + 20 + 18,6 + 21 + 19,5 + 22 + 20,3 | + 23 + 21,2 | +24 | +22,0 + 25 + 22,9 + 26 + 23,7 1909. 6 RER F Bt | Table VIII. [Formule (60)] I 025 220500 1 0,23 2 0,46 3 0,69 4 0,92 5 1,15 | 8 1,38 1l 1,61 8 1,84 9 2,07 10 2,30 ii pp 89 12 | 9576 | 18 2,99 | na 3,22 15 | 845 Table X. [Formule (71)] | Erb | | | TÉ 0,00 | 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 | OR SoG 160 | 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Table IX. [Formule (65)] OsTEN: BERGSTRAND, F Bt i | 22D 3,68 | «0 3,91 1 4,14 2 4,37 3 4,60 4 4,83 5 5,06 6 5,29 U 5,52 8 5,78 9 5,98 10 6,21 11 6,44 12 6,67 13 6,90 14 15 Table XI. |Formule (60)] ie BS TW, 0 0,000000 5 0,000006 10 0,000011 15 0,000017 20 0,000022 25 0,000028 30 0,000033 + Bo 0,00 0,08 0,16 0,24 0,32 0,40 0,48 0,56 0,64 0,72 0,80 0,88 0,96 1,04 1,12 1,20 + b + Bb mm. 16 1,28 17 1,36 18 1,44 19 1,52 20 1,60 21 1,68 22 1,76 23 1,84 24 1,92 25 2,00 26 2,08 on 2,16 28 2,24 29 2,39 30 2,40 Table XII. [Formule (65)] tb Jom. 0 5 10 15 20 25 30 0,000000 0,000002 0,000004 0,000006 0,000008 0,000010 0,000012 SUR LE CALCUL DE LA REFRACTION DIFFÉRENTIELLE. Table XIII. [Formules (59) et (64)], !— 0,0000000 0,0000000 1 O1 Ù) NW M mm © © © 0,0000012 12 13 14 14 15 15 16 16 17 0,0000018 | 19 20 21 22 23 24 25 27 28 0,0000029 31 32 33 34 35 36 38 39 41 | Pis | | 000 0,06 06 07 07 07 08 08 08 09 09 0,10 10 11 11 12 12 13 14 15 15 Sip | | + 0,0000000 0,0000000 © — H © © © ©O © © 0,0000004 4 4 4 4 5 0,0000006 © eo OD OO OD "I I I C» 0,0000010 43 44 ÖSTEN BERGSTRAND, Table XIII (suite) | log tg € Pi, Bi, Py, | 0,30 +0,44 |— 0,0000043 — 0,16 31 47 46 16 32 49 48 17 33 BQ | 51 18 34 B | 53 18 35 BT. | 56 19 | 36 60 58 20 | 37 63 61 21 | 38 66 64 22 39 69 67 23 0,40 0,72 0,0000070 0,24 | 41 75 73 25 42 79 77 26 43 82 80 27 44 86 84 29 45 91 88 30 46 0,96 93 32 A7 1,00 97 33 48 05 102 35 49 10 107 36 0,50 1,15 0,0000112 0,38 51 20 118 40 52 26 123 42 53 32 129 44 54 38 136 46 55 45 143 48 56 53 150 50 | 57 60 157 53 | 58 68 | 164 55 59 18 | 172 57 0,60 1,84 0,0000180 0,60 61 1,93 189 62 62 2,02 198 65 63 12 208 68 a Gå 22 218 71 65 33 228 74 66 43 239 77 | 67 ET 250 81 68 65 260 84 69 a 279 88 0,70 2.90 0,0000285 0,91 71 3,04 299 0,96 79 18 313 1,00 73 32 327 05 74 47 342 09 75 63 358 14 | S, | + 0,0000015 | 16 | 16 17 18 19 20 20 21 22 0,0000023 24 26 27 28 30 31 | 32 33 35 0,0000037 39 41 43 | 45 | 47 | 49 59 54 56 0,0000058 | 61 | 64 | 66 69 73 76 79 82 86 0,0000090 SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION DIFFÉRENTIELLE. 45 Table XIII (suite) | | | | | log tg | P, Si, | P, | Sn | | | 0,76 + 3,80 '- 0,0000374 — 1,19 + 0,0000116 Td | IN | 392 24 121 18 >| 4.16 411 29 126 ze I 29 || 431 34 131 | | | 0,80 | 4,57 459 1,40 0,0000137 | Table XIV. [Formule (59)] D: | l ete itc 2 En 0,5 | 0,6 0,7 0,8 8 | 0° + 0,0000001 | + 0,0000001 |+ 0,0000002 |+ 0,0000004 | 30 + 0,0000001 |+0,0000001 |+ 0,0000002 |+ 0,0000004 | 60 0,0000000 |+ 0,0000001 |+ 0,0000001 '+ 0,0000002 | 90 0,0000000 | 0,0000000 |+ 0,0000001 + 0,0000001 | 120 0,0000000 0,0000000 | 0,0000000 |- 0,0000002 | Table XV. [Formule (69)] På) | — legtet 0 = 0.1 > | | 0.3 0.4 = 0.6 0,7 0,8 ),0 0, 0.2 18) d 1 0,5 9,6 hae || 9 ERES | | | | | NE + 0 | £0,00 | +0,00 | +0,00 | +0,00 | +0,00 | +0,00 | +0,00 |+0,00 | +0,00 | 5 00 00 | | Co) on | ox on ae que 10 00 00 | 00 | 01 01 | 01 02 | 04 | 06 15 00 00 | 00 | 01 02 | 02 03 05 09 | 20 00 gos OL) OL 02) | ur 05 OZ el 25 00 01 | 01 01 02 | 04 06 09 | 15 30 01 01 | 01 02 03 05 07 | 12 18 | 46 ÖSTEN BERGSTRAND, SUR LE CALCUL DE LA RÉFRACTION etc. Table XVI. [Formule (69)] (0 1,0 | logtgt en | 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 T | | + 0 |:x0,0000000 | x: 0,0000000 | +0,0000000 | + 0,0000000 | + 0,0000000 | 5 0 0 0 0 0 10 0 0 0 1 1 15 0 0 0 1 1 20 0 | 0 1 1 2 2$. || 0 | 1 1 1 2 30 | 1 1 1 2 3 po T = | + 0 | x0,0000000 | x 0,0000000 | +0,0000000 | x 0,0000000 5 1 1 2 3 10 1 2 | 4 6 15 2 3 | 5 9 20 3 5 7 12 25 3 6 9 15. 30 4 7 11 18 PFS 8 9$23— — — NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SERV VOL22> Ns 7 DIE VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN VON J. WESTMAN. MIT FÖNF TAFELN. (DER Könıse. GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN zu UPSALA AM 4. FEBRUARI 1910 MITGETEILT.) UPSALA 1910 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV. BERLING. Inhaltsverzeichnis. Einleitung . Die Intensität der Sonnenstrahlung . Methode zur Berechnung der Grösse der Insolation . . Korrektionen Die Verteilung der Insolation . Tafel 1—5 nm ] 1: à à dec esaet Eo 2 E Einleitung. Die Verteilung der Insolation in Sehweden genau zu bestimmen, ist eine schwierige Aufgabe, da direkte Messungen nur in geringer Zahl vorliegen. Diese kónnten am einfachsten mit Instrumenten ge- schehen, die kontinuierlich die Intensität der Sonnenstrahlung registrier- ten. Man kónnte auch eine gute Bestimmung der Insolation durch kontinuierliche Registrierung der Sonnenscheindauer auf mehreren Stationen im Verein mit diskontinuierlichen Messungen der Intensität der Sonnenstrahlung bei verschiedener Sonnenhóhe auf einer geringe- ren Anzahl Stationen erhalten. Bestimmungen der Sonnenscheindauer sind nur für zwei Statio- nen veröffentlicht worden, nämlich Stockholm (Skansen) für 1. Juli 1904 --31. Dezember 1906 und Wassijaure für 13. Juli 1905—51. Juli 1906. Ausserdem habe ich mich im Folgenden der Registrierung der Son- nenscheindauer in Stockholm (Skansen) für das Jahr 1907 bedient. Diese Messungen sind nicht genügend, um die Verteilung der Sonnen- scheindauer zu zeigen und demnach auch als Unterlage für die Be- stimmung der Verteilung der Insolation in Schweden zu dienen. Es ist daher notwendig gewesen, die Berechnung der Verteilung der In- solation auch auf die Bewólkung nach den Jahrbüchern der Meteoro- logischen Zentralanstalt in Stockholm zu stützen. Messungen über die Intensität der Sonnenstrahlung in verschie- denen Jahreszeiten sind nur für eine schwedische Station, Uppsala, ver- öffentlicht worden, wo derartige Messungen ziemlich regelmässig wäh- rend klarer Tage im Jahre 1901 angestellt wurden. Diese Messungen sind durch ebensolehe in Treurenberg (Spitzbergen) 1899—1900, Mo- dena 1902 sowie Guimar auf Teneriffa am 2. und 3. Juli 1896 ergänzt worden. Gestiitzt auf diese Messungen und von der Hypothese aus- gehend, dass die Intensität der Sonnenstrahlung, auf den mittleren Ab- Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 7. Impr. ?/s 1910. 1 2 J. WESTMAN, stand der Erde von der Sonne reduziert, in den Durchschnittsverhält- nissen von der Sonnenhóhe und der Spannung des Wasserdampfes an der Erdoberfliche bestimmt wird, dagegen aber unabhängig von der Breite und der Länge innerhalb der Grenzen ist, die hier in Frage kommen, habe ich die Insolation für 39 Stationen unter der Vorausset- zung berechnet, dass der Himmel stets wolkenfrei ware. Mit Hilfe die- ser hypothetischen Insolation und der Wolkenmenge habe ich dann versucht, die wirkliche Insolation auf denselben Stationen zu deduzieren. Das Rechenresultat dürfte bezüglich der Hauptzüge der Vertei- lung der Insolation während des Jahres und während der einzelnen Monate ein ziemlich gutes Bild von der Wirklichkeit geben. üt: Die Intensität der Sonnenstrahlung. is sei Q die Stärke der Sonnenstrahlung an der Erdoberfläche in einem gewissen Augenblick, ausgedrückt in Anzahl Gramm-Kalorien, die während einer Minute ein em? einer ebenen Fläche, deren Normale mit der Richtung der Sonnenstrahlen zusammenfällt, durchstrümt. In- nerhalb Schwedens dürfte die Stärke der Sonnenstrahlung im Tieflande 1.37 und auf höheren Niveaus 1.45 selten übersteigen. Die Messungen zeigen, dass Q hauptsächlich abhängt von der Länge m des Weges, den die Sonnenstrahlen durch die Erdatmosphäre zurückgelegt haben, bevor sie die Erdoberfläche treffen, sowie von der Menge und der Ver- teilung des Wasserdampfes, den die Strahlen dabei passieren. Den Weg m habe ich nach LamBerr's Formel H (1) m = e (Vi -2r--r? sin? h — r sin h) Atm. berechnet, wo A die apparente Sonnenhöhe und H der Barometerstand zur Zeit der Beobachtung, sowie 7 der Quotient zwischen der Länge des Erdradius und der Hóhe der homogenen Atmosphüre sind. Mit ZENKER' habe ich r = 1000 gesetzt. Die Menge und die Verteilung des Wasserdampfes längs dem Wege m, den die Strahlen zur Zeit der Beobachtung passiert haben, 1 Zenker, W.: Die Vertheilung der Würme auf der Erdoberfläche, Berlin 1888; p. 29. Dre VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. 9 und demnach auch die durch diesen Wasserdampf verursachte Absorp- tion der Strahlungsenergie hat man geringe Móglichkeit genau zu be- stimmen, besonders bei niedrigem Sonnenstand, und auf solchen Sta- tionen, wo die Atmospháre nicht mit Hilfe von Drachen und Ballons untersucht wird. Ich habe daher zu bestimmen versucht, wie sich die Strahlung mit der Spannung des Wasserdampfes an dem Beobachtungs- orte zur Zeit der Beobachtung verändert. Mit Q, bezeichne ich, was die Strahlung Q in einem bestimmten Augenblick gewesen wire, wenn die Erde sich im mittleren Abstand von der Sonne befunden hatte. Man hat so Q 2 (2) a=-@)-9 wo e den Radius der Erdbahn und o, den Durchschnittswert von o be- zeichnet. Ich habe versucht aus den Messungen! in Uppsala den Zu- sammenhang zwischen Q, sowie m und der Spannung des Wasser- dampfes e an dem Beobachtungsorte abzuleiten Die Berechnung von Q, bei e=0, mm habe ich auf ÁxasrRÓw's spektrobolometrische Be- stimmung? des Einflusses des atmosphärischen Wasserdampfes auf die Tabelle 1. Intensitát der Sonnenstrahlung in Uppsala 1901. Gramm-Kalorien pro Minute und cm?. Spannung des Wasserdampfes = |. 6,0 mm | 9,0 min [12,0 mm) PCR A BONS | | | | | | | | Atm. | 0,0 mm | 3,0 mm | 1,5 | 1,565 | 1,357 | 1,341 | 1,273 | 1,204 | 20 | 1,460 | 1,251 | 1,233 | 1,152 | 1,093 3,0 | 1,324 | 1,113 | 1,087 | 1,002 | 0,921 | 4,0 | 1231 | 1,018 | 0,984 | 0,900 | — | 5,0 | 1,152 | 0,937 | 0890 | — | = | 6,0 | 1,079 | 0,862 10.804 | — | — | 7,0 | 1,011 | 0,792 | 0,724 || — = Bion 0052 Kon | tea s | 90 | Odor | Har ea | 10,0 | 0,857 | 0,632 | al | Sonnenstrahlung am 24. März 1900 gestützt. Das Resultat findet sich in Tabelle 1 wiedergegeben. Die Messungen von Q, in Uppsala 1901 1 Westman J.: Mesures de l'intensité de la radiation solaire faites à Upsala en 1901 (K. Vet. Akad. Handl, Bd 42. N:o 4, 1907). ? Âncsrrôm, Knut: Ueber die Bedeutung des Wasserdampfes und der Kohlensäure bei der Absorption der Erdatmosphäre (Ann. der Physik, IV, Bd 3, 1900). i J. WESTMAN, fallen in das Intervall 1,35 < m < 10 Atm., 3 € e € 12 mm und 0 € Q, < 1,298. Aus diesen Messungen hat sich ergeben, dass e als ein Parameter aufgefasst werden kann, der die Kurve Q, = Q, (m, e) in der (Q,, m) — Ebene verschiebt, ohne ihre Form der Hauptsache nach zu ändern, Um den Wert von Q, (m, e) für m >10 Atm. zu finden, habe ich von den Messungen über die Intensität der Sonnenstrahlung in Treurenberg! auf Spitzbergen 1899—1900 folgende Tage angewendet: Tabelle 9. Intensitát der Sonnenstrahlung in Treurenberg 1899 —1900. Gramm-Kalorien pro Minute und cm”. Aphl | Mai | Juni | Jui | Sept. | | In NE | | 1899—1900 1900 | 1900 1900 | 1900 1899 | Weg Spannung des Wasserdampfes Reni Me en EEE IE BAR EY e | Atm. | 1,0 mm | 24 mm | 3,6 mm | 3,2 mm | 4s mm 3,0 mm | la = | = | 1205) = = | 1500 1,9 = = 1521088 | 1280 | — 1,281 2,0 — 1261, 1,260 | Momm | == || 92098 2,9 — MBG | Mil) 1100 | — | 1,168 BO | ORO i MOST | 1083 ones = I LOS 4,0 | 0,978 | 0,977 | 0,978 | 1,013 | 1,070 | 1,000 5,0 | 0,906 | 0,878 — | — | 0,966 | 0,915 8.0 | O82 (One| = I = | 0800) QS 7,0 | 0-786 = read | 0,838 | 0,806 8,0 | 0,742 | | | us | O7Ol | — 05765 9.0 0,699 | | 1078| OT 10,0 | 0,646 | — — | — | 0,700} 0,673 | 1250 | SEE | | | 0,616 | 0,599 14,0 | 0,541 | | | | 0,560 0,550 16,0 | 0.495 | = | 0,501 0,498 | 18,0 | 0,450 | | 0,449 | 0,446 | 20,0 | 0,415 — | | | 04365 22,0 | 0,375 | | 0,975 den 20. und 21. April, den 17., 18., 20., 22., 29. und 30. Mai, den 2., 13., 14., 15., 16., 19. und 20. Juni und den 3., 4. und 5. Juli 1900 sowie den 5., 6, 10. und 11. September 1899. Da an diesem Ort die Span- nung des Wasserdampfes in der Atmosphüre das ganze Jahr über in- folge der niedrigen Temperatur (g = 79? 55' N. Br.) gering ist und dem- nach auch seine Variationen gering sind, so habe ich diese Messungen nach dem Durchschnittswert von e für jeden Monat verteilt, wie aus Tabelle 2 hervorgeht. 1 Westman, J.: Mesures de l'intensité de la radiation solaire faites en 1899 et en 1900 à la baie de Treurenberg, Spitzberg (Miss. sc. pour la mesure d'un are de méridien au Spitzberg, Stockholm 1903). Dim VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN. 5 Den Wert von Q, (m, e) für kleine m-Werte habe ich nach der- selben Methode, wie ich sie für die Reduktion der Messungen in Upp- sala 1901 angewandt habe, aus den Messungen! in Modena 1902 de- duziert. Dabei habe ich nicht die Messungen im November und De- zember 1902 berücksichtigt, da sie sich deutlich als durch die anormale Absorption? beeinflusst erweisen, die ihr Maximum im Februar und März 1903 hatte. Ausserdem sind vereinzelte andere Messungen als deutlich durch Zufälligkeiten beeinflusst ausgeschlossen worden. Das Resultat der Reduktion geht aus Tabelle 3 hervor. Man sieht, dass eine Zunahme von 0,1 Atm. bei m nicht genügend ist, um regelmässig die Intensität der Sonnenstrahlung zu senken, wenn e klein ist. Werden indessen die Q,-Werte für m = 13: und m = 1,2 sowie die für m = 1,3 und m = 1, vereinigt, so verschwindet diese Unregelmässigkeit in Q,. Tabelle 8. Intensität der Sonnenstrahlung in Modena 1902. Gramm-Kalorien pro Minute und cm”. | MEE Spannung des Wasserdampfes TA recap qt CERT € a. = Atm. | 3,0 mm | 6,0 mm | 9, mm 112.0 mm | 15,0 mm LL. = | La (LTD CON — 1,2 — | 228) |) Jo | AIOE age HW | ADI WoO |) iota) || 38:22 - | Te | 1,4 1,236 11962) 1,1972) 1.1297°17,095 | 15729 ToS CE TORG | LOST | DNE | >08 12151042 I OS 15059905 0.0.9822 2 — | 2B 51.02.2209. AO ot == EM Um eine Bestimmung des Verlaufes von Q, — Q, (m, e) für kleine m bis zu m = 1 zu erhalten, habe ich diese Messungen? in Guimar auf Teneriffa am 2. und 9. Juli 1896 benutzt. Aus den fünf Messungen der Spannung des Wasserdampfes e habe ich ihre Werte für verschie- dene m-Werte interpoliert. Nach diesen Messungen ergeben sieh für die Intensität der Sonnenstrahlung, auf den mittleren Abstand von der Sonne reduziert, in 360 m Meereshóhe folgende Werte: oni expo doi ir» 1,5 20 3,0 4,0 Atm. ER SM 072 TD oO NO 0 nn Q, = 1,443 1,413 1,55 114 1,224 1,057 0,959 Il Cumrowr, Ciro: Risultati pireliometrici ottenuti al R. Oss. Geofisico di Modena (Rend. dei Lincei, 1905, 1906). ? Horm, Raewan: Ueber die abnorm kleine Sonnenstrahlung in den Jahren 1902 und 1903 (K. Vet. Akad. Arkiv für mat., astr. och fysik, Bd 2, N:o 4, Stockholm 1905). 3 ÅNGSTRÖM, Knut: Intensité de la radiation solaire à différentes altitudes; recherches faites à Ténériffe 1895 et 1896 (Nova Acta Reg. Soc. sc. Ups., Upsala 1900). 6 J. WESTMAN, Die Grösse von Q, für ein bestimmtes e wechselt ziemlich be- deutend für die obengenannten Beobachtungsorte, wie aus den Tabellen 1—3 hervorgeht. Es dürfte dies teils den Variationen der Strahlungs- intensität an der Erdoberfläche bei derselben Sonnenhóhe von einem Jahre zu einem anderen, wie sie die Messungen in Warschau auf ekla- tante Weise zeigen!, zuzuschreiben sein, teils auch dadurch bedingt sein, dass die Spannung des Wasserdampfes an der Erdoberfläche ein mangelhaftes Mass für die absorbierende Wirkung des atmosphirischen Wasserdampfes auf die Sonnenstrahlung ist. Ferner ist nicht die re- lative Feuchtigkeit? berücksichtigt worden, die nach Very Einfluss auf die Absorption ausübt. Endlich künnen die. Variationen zu einem Teil eine Wirkung aussertellurischer Ursachen sein. Diese Variationen der Intensität der Sonnenstrahlung sind indessen von untergeordneter Bedeutung. Die Form der Kurve Q, = Q, (m, e) bleibt ihren Hauptzügen nach für die angegebenen Orte ziemlich unver- andert. 3 > IA Aus Tabelle 3 geht hervor, dass in Modena 1902 zu = — (),012 war. Es sieht aus, als wenn die Absorption durch den Wasserdampf gleich- zeitig mit der Breite wüchse, so dass 333, negativ ist. Setzt man in der Formel (1) H = 760 mm und berechnet den jedem m entsprechenden h-Wert, so unterscheidet sich dieser im all- gemeinen etwas von der apparenten Sonnenhóhe in dem Beobachtungs- augenblick, da H im allgemeinen nicht 760 mm betrügt. Die Differenz ist indessen unbedeutend, wenn die Beobachtungen im Tieflande ange- stellt werden, und man kann solchenfalls Q, als Funktion von sin / ausdrücken, wo h die apparente Sonnenhóhe ist. Das Ergebniss dieser Reduktion bezüglich der Messungen in Uppsala 1901 ist aus Tabelle 4 zu ersehen. Auf den Gebieten von sinh, wo Messungen in Uppsala 1901 gefehlt haben, habe ich Q, mit Hilfe der obenerwühnten Mes- sungen in Treurenberg, Modena und Guimar deduziert. Die Deduktion ist durch graphische Darstellung der Durchschnittszahlen von Q, für jeden in Tabelle 4 angebenen Wert von e in grossem Massstabe ausgeführt worden. Diese Kurven zeigen, dass das Gebiet der (Q,, sin h)-Ebene, innerhalb dessen die extrapolierten Stücke der Kurven 1 GonczyNsk, Lapistas: Sur la marche annuelle de l'intensité du rayonnement solaire à Varsovie, Varsovie 1906. ? Very, Frank W.: Atmospheric Radiation, Washington Weather Bureau, 1900. Dre VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. 7 in Tabelle 4 oszillieren kónnen, ziemlich klein ist. Die Form der Kurven gebt aus Taf. 1 hervor, wo die mit Hilfe der obenerwähnten Messungen extrapolierten Stücke punktiert sind. Tabelle 4. Intensitát der Sonnenstrahlung in Uppsala 1901 als Funktion der apparenten Sonnenhóhe / und der Spannung e des Wasserdampfes am Beobachtungsorte. Gramm-Kalorien pro Minute und em?. Spannung e des Wasserdampfes | sin h | 0,0 mm | 3,0 mm | 65 mm | 9, mm |12,o mm | 0,00 | 0,375 | 0,128 | 0,090 | 0,065 | 0,050 | 0,05 | 0,648 | 0,413 | 0,335 | 0,296 | 0,247 | 0,10 | 0,874 | 0,650 | 0,563 | 0,500 | 0,424 | 0,15 | 1,041 | 0,822 | 0,761 | 0,676 | 0,583 | | 0,20 | 1,156 | 0,942 | 0,896 | 0,808 | 0,710 | 0,95 | 1,243 | 1,018 | 0,986 | 0,903 | 0,804 | 0,30 | 1,292 | 1,080 | 1,050 | 0,968 | 0,880 0,35 | 1,342 | 1,129 | 1,103 | 1,022 | 0,942 07407 | 1,386) | 1,173 | 1,148) | 1, | 0,994 0,45 | 1,424 | 1,211 | 1,191 | 1,109 | 1,044 0,50 | 1,461 | 1,252 | 1,233 | 1,153 | 1,093 0,55 | 1,497 | 1,288 | 1 0,60 | 1,527 | 1,319 | 1 0,65 | 1,554 | 1,348 | 1 0,70 | 1,579 | 1,373 | 1j: 1 1 m e [er] = e2 dv a c2 „m A [op] lor 0,75 | 1,596 | 1,393 le j 0,80 | 1,614 | 1,411 | 1,330 | 1,268 0,85 | 1,630 | 1,432 | 1, | 1,350 | 1,290 0,90 | 1,648 | 1,450 | 1,436 | 1,370 | 1,307 0,95 | 1,661 | 1,467 | 1,453 | 1,387 | 1,321 1,00 | 1,667 | 1,480 | 1,460 | 1,399 | 1,330 Tabelle 4 und Taf. 1 zeigen demnach den Zusammenhang zwischen Q, und sin 4 für verschiedene e-Werte im Durchschnitt für klare Tage in Uppsala im Jahre 1901. Diese Werte dürfen nicht als unveründert Jahr für Jahr durchschnittlich während klarer Tage geltend angesehen werden, wie oben hervorgehoben worden ist. Die Kurven QE = Q, (sin ^, e) liegen daher vielleicht in verschiedener Höhe über der sin h- Achse wührend verschiedener Jahre, und móglicherweise ändert sich auch ihre Form; etwas, wie entsprechende Kurven von Modena es andeuten. Die Berechnung der Intensität der Sonnenstrahlung Q, in einem beliebigen Augenblick auf einer beliebigen Station im schwedischen Tieflande wird auf die Annahme gegründet, dass die Strahlung Q, die- S J. WESTMAN, selbe ist wie in Uppsala 1901 bei gleicher Sonnenhóhe / und gleicher Spannung e des Wasserdampfes. Bei der Berechnung von (o für Was- sijaure habe ich bei der Bestimmung von m auch den niedrigeren Barometerstand in Betracht gezogen, da die Meereshóhe dieser Station 511 m beträgt. III. Methode zur Berechnuug der Grósse der Insolation. Mit S, (y,9,e) bezeichne ich die Grösse der Insolation in der Breite g während eines Tages, wo die mittlere Deklination der Sonne 9 ist, sowie unter der Voraussetzung, dass der Himmel wolkenfrei ist und die Erde sich im mittleren Abstand von der Sonne befindet. Man : Mittag "a MM : hat dann S, (9,9, e) = 2 - 60 Jh Q, (sin h, e) dt, wobei die Integration bis to Mittag von der Zeit 4, == 3 — aus ausgedehnt wird, wo 4 und t, die Zeiten in Stunden für den Auf- und Untergang des Zentrums der Sonnenscheibe über dem astronomischen Horizont sind. Die Refraktion wird bei der Berechnung von /, und £, berücksichtigt. Zur Evaluierung von S, (y, 9, e) habe ich die Integrale dureh eine Summe von Stundenwerten der Intensität der Insolation S, (g, 9, e) = n= y = 2.602 9,, +2-60 got ersetzt, wo Q,,, das den Wert von Q, zur Zeit n=o n' 30” bezeichnet, aus Tabelle 4 hergeleitet wird, nachdem sin h zuerst ' für die Zeit »' 30", n = 1,2,... berechnet worden ist. Die Bedeutung von N und q, ergiebt sich aus folgendem Beispiel. Es sei /, = 9” 24"; Dann ist die obere Summationsgrenze N — 8; q, ist die mittlere Inten- sität der Sonnenstrahlung während der überschüssigen Zeit (/, — 9), im vorliegenden Falle 0,4 Stunden. Nachdem auf diese Weise der Wert von 5, (9, 0, e) für die Ar- gumente @— 5497 60% (66° und. 70° 0 215 2320, 200 T 0 und 0°; e = 0,0, 3,0, 6,0, 9,0 und 12,0 mm deduziert worden ist, sind durch graphische Interpolation Tabellen für S, (y, 9, e) für alle Ganzzahlen- werte von q zwischen g = 54? und 9 = 70° sowie für die obenange- Drg VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. 9 führten Werte der Deklination 9 der Sonne und die Spannung e des Wasserdampfes aufgerichtet worden. Sodann ist die mittlere Deklina- tion der Sonne 0” (für 1901) für jeden Monat berechnet und neue Ta- bellen für die Insolation während 24 Stunden für die Argumente p = 54°, INN MOR ss 2699 710° und e-— 0.0, 3:0, 6.0, 9.0, 12:0 mm sowie für diese mittlere Deklination 0” für jeden Monat interpoliert worden. Ta- belle 5 ist ein Auszug aus diesen Tabellen. Schliesslich sind die Mo- Tabelle 5 Die mittlere Insolation S, (y.0,¢) in 24 Stunden im Falle: eines stets wolkenfreien Himmels. Gramm-Kalorien pro cm”. : IAE =] | | aa | Jan. Febr.| März | April | Mai | Juni Juli | Aug. |Sept.| Okt. | Nov. De | | | | | | F n 55". 0,0 | 462 | 651 | 881 | 1112 | 1293 | 1397 | 1340 | 1193 | 980 | 741 | 524 | 398 | 60 » |336 569 840 | 1115 | 1359 1477 | 1417 | 1215 958 676 | 413 254 65 | » |180|461| 791 | 1125 | 1453 | 1620 | 1537 | 1245 | 930 | 594 | 269 | 96 170 | » | 0/317[729| 1108| 1578 | 1804 | 1692 | 1292 | 889 |484 | 781 0 55 | 3,0347 528. 731| 937 | 1108 | 1185 | 1154 | 1006 | 818 | 607 | 406 | 291 | 60 » |949|452 690) 932 | 1148 | 1244 1205 | 1019 | 792 | 547 | 316 | 185 | 65 » |118|354|642| 930 | 1208 | 1342 | 1287 | 1037 | 763 | 470 | 191, 561 | 70 > || 0] 226) 581} 934 | 1301.| 1499 | 1411 | 1073 | 731) 368) 51 0 pu | 55 6,0| 324 505 708 913 1080 1158 1127 979 794 584 | 384 | 266 | 60 » | 2231425 665, 905 | 1118 | 1210 1173 991 767 | 520 289 | 159 5 » | 98 324,614, 901 | 1175 1297 1249 1006 | 735 | 441 | 166 | 46 TAS SS 0|197|546| 899 | 1257 | 1445 | 1366 | 1035 | 696 |335 | 42| 0 | 55 9,0 1293 | 460 | 657 | 852 | 1011 | 1078 1054| 917 739 538 | 348 | 241 | » |197 | 386/612) 841 | 1045 | 1127 1098| 924 708 | 475 258 140 65 » | 86|287|560 836 1092 | 1206 | 1164 935 | 676 | 399 | 144| 39 | 70 > | 0/174|497| 828 | 1139 | 1275 | 1224 | 956637 | 299 | 37 0 m — | 155 !19.0|256| 416 | 605 | 792 | 942 1010 997, 854 685 | 491 | 306 | 209 | 60 » | 168/342 | 562 780 968 1054 1034 859 655 428 223 119 | 65 > | 72|253,509, 769 | 1010 | 1120 1101, 865 618 | 352)125) 32 | | 70 > 0 | 146 | 443 | 761 | 1075 | 1236 1198 | 881/575,260| 30) 0| natsdurchsehnittswerte e' der Spannung des Wasserdampfes auf einer beliebigen Station der Breite q für die Periode 1896—1905 berechnet, und mit diesen Argumenten q, 0” und e’ ist der Wert von S, (y, 9", e) aus den obenangeführten Tabellen interpoliert worden. Während eines Monats mit 5 Tagen ist demnach die Insolation für eine beliebige Station approximativ (3) J, (9, 9, e) - k- S, (9, 9, e), Nova Acta Reg. Soc. Sc Ups. Ser. 4. Vol. 2, N. 7. Impr. ?'/s 1910. 155] 10 J. WESTMAN, wo die Indices weggelassen werden. Auf den wirklichen Abstand der Erde von der Sonne reduziert, ist demnach die Insolation für einen Monat, unter der Voraussetzung, dass der Himmel stets wolkenfrei ware, (4) il» asp (ee): le à) wo also g die Breite der Station und 9 die mittlere Deklination der Sonne sowie e die mittlere Spannung des Wasserdampfes auf der Station wührend des Monats bezeichnen. Die wirkliche Insolation auf der Station ist eine Funktion auch der Wolkenmenge, da die Wolken einen Teil der Strahlung bis zur Erdoberflüche vorzudringen verhindern. Auf schwedischen Stationen zweiter Ordnung wird die Wolkenmenge 8" a. m., 2" p. m. und 9" p. m. beobachtet. Es ist klar, dass die Wolkenmenge m, um 2" p. m. im all- gemeinen einen grósseren Einfluss auf die Insolation haben muss als die und m, um 8" a. m. und 9" p. m. Zur Zeit der Win- Wolkenmenge m, 3 Tabelle 6. Berechnete Monatswerte der Insolation J (y, 0, c) und / (9$, 9, e, u) für Stockholm 1896-— 1905. Kilogramm-Kalorien pro em”. Jan. Hebr | März April Mai | jm | Juli | Aug. Sept. | Okt. | Nov. | Dez. Summe 9,90| 8,27 6,33) 4,49 3,77] — | emm | 3,43 3,22) 3,68) 4,42, 5,86) 8,27 10,14 | 7 0,259 0,297/0,289. 0,381 0,429 0,492 0,478 0,427 0,442 0,294 0, 3980,208 — J (q, 9, e) | 8,30 13,22 21,60 27,39 33,77 33,13 32,03 27,32 21,58 16,39, 9,68 6,19 250,61 i (9, 9, e, u)| 2,09) 3,93| 6,24]10,44/14, 49 16. 30/15,32,11,96| 9,67) 4,81| 3,47) 1,09 99,81) tersonnenwende steht die Sonne unter dem Horizont auf allen schwe- dischen Stationen um 9” p. m. und 8" a. m., sowie auf den nórdlichsten auch um 2" p. m.; zur Zeit der Sommersonnenwende dagegen steht die Sonne während mehr als 17 Stunden über dem Horizont in Lund, wel- ches die südlichste Station ist, und auf den nördlichsten Stationen ist die Sonne zirkumpolar. Wenn daher der Einfluss der Wolkenmengen ms, m, und m, auf die Insolation verschiedenes Gewicht erhielte, z. D. proportional den Produkten A, m,, k, m, und A,7&, so wäre es notwen- dig, den Koeffizienten %,, k, und A, verschiedene Werte für verschie- dene Stationen während verschiedener Teile des Jahres zu erteilen. Da es schwer ist, eine Norm für die Bestimmung der Änderung der Koeffizienten k,, /, und A, während des Jahres für jede Station zu finden, so habe ich, statt die Berechnung ihrer Werte auf subjektive und willkürliche Annahmen zu basieren, versucht, als eine erste Annähe- Drg VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. 11 rung den Wolkenmengen m,, m, und m, dasselbe Gewicht zu geben und die wirkliche Insolation dem Komplement der mittleren Bewölkung 3 = m, Em, Hm (5) m 3. 10 proportional zu setzen, in welchem m,, m, und m, die mittlere Bewöl- kung während eines beliebigen Monats für die Periode 1896—1905 be- zeichnen. Man erhält so folgenden approximativen Ausdruck für die wirkliche Insolation wührend eines Monats 9 (6) i (p, 9, e, u) = ue J (p, 9, e) Die zusammengehórigen Werte von e, «, J und 7 für 1896—1905 für Stockholm sind in Tabelle 6 wiedergegeben. IV. Korrektionen. Um die Zuverlässigkeit der oben dargestellten Methode zur Her- leitung der Insolation zu prüfen, sind die Monatswerte von J (y, 0, e) und 4 (gy, 0, e, u) für Stockholm für die Zeit Juli 1904— Dezember 1907 sowie für Wassijaure für die Zeit August 1905—Juli 1906 berechnet worden. Für diese Zeiten liegen nämlich Messungen über die Sonnen- scheindauer nach Registrierung mit CAMPBELL-STOKE's Sonnenschein- autograph vor. Es ist demnach möglich, auf Grund der Sonnenschein- dauer und der Stundenwerte der Intensität der Sonnenstrahlung nach Messungen in Uppsala 1901 die wirkliche Insolation i, zu berechnen, wie auch die hypothetische Insolation J,, wenn der Himmel stets wol- kenfrei würe. Diese Rechnungen sind bereits für Stockholm für die Zeit Juli 1904—Dezember 1906 bewerkstelligt! und für die vorliegende Untersuchung nach derselben Methode auch für 1907 sowie nach einer etwas veränderten Methode für Wassijaure für August 1905— Juli 1906 ausgeführt worden, Ein Vergleich zwischen J, und J (y, 9, e) nach Tabelle 7 zeigt, dass die Übereinstimmung zwischen diesen beiden Grössen gut ist, be- sonders für Stockholm. Es scheint sich also zu ergeben, dass man für eine bestimmte Station auf die oben angegebene Weise den Wert der Insolation J (p, 9, e) für einen beliebigen Monat aus Tabelle 4 herleiten kann. * Wzsrwaw, J: Durée et grandeur de l'insolation à Stockholm (K. Vet. Akad. Handl., Bd 42, N:o 6, Uppsala & Stockholm 1907). €) € 1 J. WESTMAN, Tabelle 7. Vergleich zwischen J, und den berechneten Werten der Insolation J (p, 9, c) im Falle eines stets wolkenfreien Himmels. Kilogramm-Kalorien pro cm”. Stockholm | Wassijaure ES on DG RTA GI DR BI | Monat | m J (p, à, e) 4 | FG à 0 | 1904 | 1905 | 1906 | 1907 | Mittel | | 1905—1906 — '' 2 | | | | | Januar — 841 816 8,38 8,32 9,05 1,23 15712. | Februar — WS TL NOS UBT | fI T9 9,03 8,94 | März — 21,49) 21,710, 21,59 72156072791 21,90 | 20,98 | April — PU | BO DAN Ar) Brot 27,00 || 30,10 | Mai 7333520 321674 23370183350) Sei FILA | 57.82 | Juni — | 32,60) 33,80) 32,92) 33,11 32,72) 40,94 42.12 Juli SELL ao u Backs se Sg) 38,59 40,32 August 27,05| 27,40| 27,99 | 28,12| 27,77| 2891| 30,58 | 3151| | September| 21,46| 921,75, 21,98 21,98| 21,79| 91,75| 21,37 | 929,19 | Oktober | 16,26 16,66 | 16,05 15,35 16,08| 15,12 12,97 | 13,26 November 9,82 9,60 9.43 9,56 9,60 9,83 4,04 4,27 | | Dezember 6,20 6,15 25 6,28 6,47 6,56 0,22 0.06 Summe | 114,63 | 250,04 | 251,81 | 250,87 | 251,05 | 251,86 | 246,30 | 253,28 Tabelle 8. Vergleich zwischen 7, und den berechneten Werten der Insolation i (y, 9, e, u). Kilogramm-Kalorien pro em?. | Stockholm W UD (a ee ua NT = x er ee Monat | à (v 0, e, 2 | Ön |- [Eae Ene | fi (v, à a) | 1904 1905 1906 1907 Mittel| 1904 | 1905 | 1906 1907 | Mittel | 190571906 | 1906 | Jan. | — | 3,70) 1,88) 2/60) 2°73) — 3:02 15811 22] BAN OLS | 000 | moe = | San E. BOA! Sus = 4,69 1,45 3,99 3,38 4,26 | 2,08 | März | — | 4,30) 7,16/10,15) 7,20) — 3,38) 7,50 9,74 6,87 7,51 | 6,40 | April | — /|10,69)11,18' 8,74 10,20. — | 10,68) 12,99 8,06 1058 753 | 9,57 | Mai | — 17,44115,35/10,45|14,41| — | 17,37) 16,23|13,45) 15,68 11,33. |19,99 | Juni | — |19,56/15,55| 9,29 14,78, — | 21,22) 18,8112,35! 17,46) 11,34 13,49 Juli 117,9514,36 15,94 7,79 14,01|19,07| 16,53 22,30 12, 08 17,49 11,69 |14,63 Aug. | 9,68)10,14| 9,49, 9,28) 9,65 11,35 13,14) 16,45.11,64 13,14 9,48 11,49 | Sept. | 9,66) 8,26) 7,91/12,09, 9,48 10,26 8,63 8,21 10,59 942) 5,41 | 6,35 | Okt. |:6,67| 2517) 5,94 2,46) 4,31) 6,04) 2,81) 5,52) 2,61) 4,55) — 4:02 0109719 NO ETAT ESSAIS TND SO KIA IG Gus fog CES | Q4 | Dez. | 1,36) 2,15| 0,94 0,88| 1,33] 0,39 1,82 0,50 0,18 0,72| 0,04 | 0,00 [Summe 49,44,99,9194,42,78,13.93,64,.49,70.104,57 113,13,87,91 102,91| 73,81 |79,76| Drg VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. 13 Wird die mittlere Bewólkung auf in Formel (6) angegebene Weise mitberücksichtigt, um die wirkliche Insolation 7 (y, 9, e, «) herzuleiten, so findet man nach Tabelle S, dass die Differenz i, — i (gp, 9, e, u) be- deutend während der Sommermonate ist. Es ist indessen zu beachten, dass i (q, 9, e, u) und à in Tabelle S.nicht völlig vergleichbar sind, da à (gp, 9, e, u) sich auf den astronomischen Horizont, die in 7, ent- haltene Sonnenscheindauer aber auf den terrestrischen Horizont bezieht. Für Stockholm ist diese Verschiedenheit ohne Bedeutung. Für die Station Wassijaure, die von hohen Bergen umgeben ist, ist 7, beson- ders während der Zeit Oktober—März ein wenig zu niedrig. Wird dies berücksichtigt, so ergiebt sich, dass die Korrektion c, = ?, — i (q,9, e, u) einen einigermassen ähnlichen Verlauf für diese beiden Sta- tionen hat (Tabelle 9). Sie ist klein und negativ wahrend der Winter- Tabelle 9. Betrag der Korrektion €, = i, —i(g, 9, e, t). Kilogram. Kalorien pro em”. Station | Jan. | Febr.| März | April) Mai | Juni | Juli | Aug. | Sept. | Okt. | Nov. Dez. | | a | RER | Stockholm — 0,32 + 0,01 — 0,33 + 0,38 + 1,97, + 2,68 + 3,48 + 3,49 —0,06)— 0,06 — 0,66|— 0,41 | Wassijaure |— 0,32| — 2,18|— 1,11) + 2,04) + 1.66] + 9.15) + 2,94| + 2,01) + 0.94|— 1,30|— 0,841— 0,04, —— —— wu 1598-03 Pos lose 92 | 125 |+33 +30. |+08 |-5 03 03 |—03 monate und positiv während der Sommermonate. Da die Korrektion für Stockholm auf Messungen während drei bis vier Jahren und die Korrektion für Wassijaure auf Messungen während eines Jahres ge- gründet ist, so hat erstere ein grüsseres Gewicht als letztere bei der Herleitung des Mittels von c, für eine beliebige Station erhalten. Die zufälligen Beobachtungsfehler bei u können als eliminiert betrachtet werden, da « den Durchschnitt aus ca. 90 Bestimmungen für jeden Monat bildet. Dagegen lässt sich denken, dass u einen beträcht- lichen persönlichen Fehler enthält, da die Wolkenmenge durch Schätz- ung und nicht durch objektives Messen bestimmt wird. Es lässt sich dann denken, dass die obenangeführte Korrektion c, zu einem wesent- lichen Teil ihren Grund in einem persünlichen Fehler bei u hatte. Dies ist indessen für Stockholm nicht der Fall, wie im folgenden aus einem Vergleich mit anderen Stationen hervorgehen wird. Da Messungen nicht vorhanden sind, welche über die Grösse der Korrektion auf anderen Stationen Bescheid geben, so mache ich die möglichst einfache Annahme, dass die Korrektion v, dieselbe für 14 J. WESTMAN, alle Stationen ist, und dass sie die in Tabelle 9 angegebenen Werte hat. Nur für Mai, Juni, Juli und August ist die Korrektion von Be- deutung. Für das Tiefland dürfte, nachdem die Korrektion hinzugefügt worden, der übrigbleibende Fehler in der nach (6) berechneten Insola- tion für das Jahr nicht gross werden, wahrscheinlich auch nicht in den berechneten Monatswerten. Die oben hergeleiteten Werte für J (p, 0, e) und i (gp, 0, em) gelten für den Fall, dass der Barometerstand 760 mm ist. Sie kónnen auch mit für die vorliegende Untersuchung hinreichender Genauigkeit als für das Tiefland geltend bezeichnet werden. Für Orte, deren Höhe über dem Meerespiegel mehr als 100 m beträgt, ist die Korrektion c, für die Zunahme der Strahlung mit der Seehóhe nicht ganz ohne Be- Tabelle 10. Korrektion c, für die Änderung der Insolation mit der Seehóhe. Prozent der Insolation. | | | | | Station | esse: Jan. | Febr. Marz April) Mai | Juni | Juli | Aug. Sept. | Okt. Nov. | Dez. | hóhe m | | | Växiö 168 | 0,6 |- 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 03 | 0,4 | 0,4 | 0,4 05106 Skara 115 || 0,5 | 0,4) 03 | 0:3 | 0.3 | 0:3 | 0.3 | MI 030302205 Falun 1220406 | OA | NA | 03 203.083 | BI | OS) OS) DA | Od DS | Sveg 346 128. | 15 15991 1,2 0,2 | 1.2) | 01:93 | 91 2311539 et | ONE Ostersund | SOs} | B33 | 18 | Test | Mt gud pg sd nA | ok) 1B) We 5 Storlien 593 3/8095 1 20 | ON BO | BO! BO | By) Bat | Be) we Bo Stensele | 328 24 [1.8 | 1.4 | 12) 12 fat | 1) LA No IG ROO | DA Jockmock 2489. || BAS 114251702 21202 517.02 21702 WO | LO IE I9 | 12 18 1.2 7AKencsienncls| Sa | 2G) | OS) | i ge ge Lb LES (RSS 799, — | deutung und wird daher für die in Tabelle 10 angegebenen Stationen angebracht. Die Korrektion ist positiv, und ihre Grüsse wird in Pro- zenten der Insolation während des Monats ausgedrückt. Die Messungen der Intensität der Sonnenstrahlung in Uppsala 1901 wurden während solcher klaren Tage angestellt, wo der Himmel frei von sichtbaren Wolkenschleiern um die Sonne herum war. Die blaue Farbe des Himmels ist indessen von einem klaren Tage zum anderen veränderlich. Besonders in der Nähe der Sonne sieht man oft eine helle Nuance in der blauen Farbe, ohne dass ein Wolken-- schleier wahrzunehmen ist. Die Strahlung ist am stärksten und kon- stantesten, wenn die Farbe tiefblau ist, und sie ist im allgemeinen um so schwücher, je heller die Farbe wird. Treten Schleier von Ci. und Ci. — S. vor der Sonne auf, so wird die Intensität der Strahlung noch mehr vermindert. Es ist daher einleuchtend, dass oft wührend klarer Dim VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN. 15 Tage die Intensität der Strahlung beträchtlich geringer ist, als es in Ta- belle 4 angegeben wird. Man muss auch voraussetzen, dass die Inten- sität der Strahlung geringer als die normale ist, wenn die Strahlen durch kleine Lücken in der Wolkendecke oder in der Nähe von Wolkenründern passieren. Die Registrierung der Sonnenscheindauer mit CawPRBELL- Sroke’s Sonnenscheinautograph zeigt auch, dass die Intensität der inter- mittenten Strahlung oft sehr variabel ist. Wenn man nun die Insolation JO dt unter Anwendung der Q,-Werte, die in Tabelle 4 angegeben sind, berechnet und die Integration auf die ganze Sonnenscheinzeit ausdehnt, so wird das Resultat notwendigerweise zu gross. Von der Grösse des Fehlers erhält man durch folgende Überschlagsrechnung eine Vorstel- lung. Während der S4 klaren Tage, an welchen die Messungen in Uppsala 1901 angestellt wurden, war die Intensitit der Strahlung wührend 48 Tage grüsser und wihrend 56 Tage geringer als die normale Strahlung (Tabelle 4). Die Grósse der gróssten Abweichungen ist für die Sonnenhóhen / = 15°, 24° und 33° für jeden Monat berech- net worden. Der Durchschnittswert 4, der gróssten positiven Abwei- chungen betrug bezw. 7.0, 5.7 und 4. und der Durchschnittswert 4, der grössten negativen Abweichungen 11.5, 7.5 und 6.0 Prozent der normalen Strahlung. Für diese mittleren Hóhen der Sonne betrugen demnach die grössten Abweichungen in runden Zahlen 6 und 8 Prozent der Strah- lungsintensität. Man kann daher annehmen, das die Intensität der Strahlung im Jahre 1901 durchschnittlich ungefähr 3 Prozent grösser wührend der klarsten Tage und ungeführ 4 Prozent geringer während der weniger klaren Tage gewesen ist ais durchschnittlich während klarer und schleierfreier Tage. Die Messungen der Sonnenscheindauer in Stockholm haben gezeigt, dass in den Jahren 1905, 1906 und 1907 die Anzahl der Sonnenschein- tage 257, 248 und 235 oder durchschnittlich 247 gewesen ist. Werden, wie es 1901 der Fall war, 84 Tage als klar und schleierfrei angenom- men, so bleiben 163 Tage übrig, wo der Himmel um die Sonne herum verschleiert oder, infolge starker Bewölkung, die Strahlung intermittent gewesen ist. Nimmt man an, dass der Beitrag, der während dieser 163 Tage zur Sonnenscheinzeit geliefert worden ist, gleich dem während der halben Anzahl klarer Tage ist und die Herabsetzung der Intensität der Sonnenstrahlung dabei im Durchschnitt 15 Prozent beträgt, so erhält man als Endresultat, dass die Insolation für das Jahr und auch für die 16 J. WESTMAN, einzelnen Monate ungefähr 5 Prozent geringer sein muss, als wie man sie erhält, wenn man mit der Durchschnittsintensitat wührend klarer und sehleierfreier Tage (Tabelle 4) rechnet. Da diese multiplikative Korrektion c, = 0,95 ziemlich unsicher ist, so habe ich damit nicht die Q,-Werte in Tabelle 4 korrigiert. Alle vorhergehenden Reduktionen sind demnach unter der Annahme aus- geführt worden, dass die Intensität der Sonnenstrahlung die in Tabelle 4 angegebene ist. Die Korrektion c, ist wie c, und c, nur an dem End- resultat der Reduktionen in den folgenden Tabellen 11 und 12 ange- bracht worden. Schliesslich ist zu beachten, dass die in Tabelle 11 und Tabelle 12 angegebenen Werte der Insolation für die Abweichung des terre- strischen Horizonts von dem astronomischen nicht korrigiert worden sind. Die Stationen, die von hohen Bergen umgeben sind, haben daher etwas geringere Insolation, als wie sie von diesen Tabellen angegeben wird. V. Die Verteilung der Insolation. Für die meisten schwedischen Stationen zweiter Ordnung habe ich für die Zeit 1896—1905 die Monatswerte der móglichen Insolation J (q, 2) unter der Voraussetzung, dass der Himmel stets wolkenfrei wäre, und die wirkliche Insolation i (y, 2, u) berechnet. Mit 2 wird die Hóhe der Station über dem Meeresniveau bezeichnet. Als defini- tive Werte der Insolation ergeben sich, unter Beriicksichtigung der oben angeführten Korrektionen, folgende: T 05 = 6 i (7) J (9, )=—aqop 4 & 9. 9) | 05 + @, (5) D (q. E. u) = - X u (Pp, 0, 6, u) + 6) Der Wert von J (y, 0, e) und i (q, 9, e, u) wird dabei nach den Formeln (5) und (6) berechnet. Die Grössen J (y, 2) und i (gp, 2, u) finden sich für die Monate und das Jahr in Tabelle 11 und Tabelle 12 zusammengestellt, Die in diesen Tabellen angegebenen Werte für Stor- lien gründen sich auf die Messungen von e und « während 1900—1905 in Storlien und während 1896—1898 auf der benachbarten Station Husa, deren Hóhe über dem Meere 397 m betrügt. Den angeführten Werten der Insolation in Storlien liegen demnach Messungen für neun Jahrezu Grunde. Drg VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN. 17 Die Anderung der Insolation mit der Breite wird der Hauptsache nach durch zwei Faktoren bedingt, nämlich 1:0 die Änderung der In- tensität Q der Sonnenstrahlung mit dem Breitengrad infolge der An- derung der Sonnenhühe und 2:0 die Änderung der Sonnenscheindauer Qr : t > 3 9 oT T mit dem Breitengrad. Während des Winters sind sowohl ay als 37 negativ, d. h. sowohl die Intensität der Sonnenstrahlung längs dem- selben Meridian als die Sonnenscheindauer nehmen südlich vom Polar- kreis ab, je weiter nördlich die Station liegt. Nördlich vom Polarkreise sind wihrend eines Teiles des Winters Q und 7 konstant gleich Null. dJ (p, 2) Er 7 = negativ, was auch aus Tabelle 11 hervorgeht. Während des Sommers ist dagegen 9 Q = positiv am Morgen und Abend, negativ aber zur Mittagszeit, wäh- ù P o ? D D * Während des Winters ist daher mit Sicherheit rm rend di positiv ist. Die Änderungen von Q und T wirken demnach teilweise einander entgegen. Das Resultat der Wirkung beider ist in- aS (g, 2) dessen, dass wührend des Sommers positiv ist, wie das aus Tabelle 11 hervorgeht. Für die Anderungen der Insolation mit der Hóhe über dem Meere habe ich oben approximative Korrektionen für die Monatsdurehschnitts- (=)) e = S € — 7 g ist stets positiv. J (y. 2) : : D ; - Eine Untersuchung der Tabelle 11 zeigt, dass - ^ praktisch genommen, als eine Konstante für jeden Monat und für das Jahr be- | ) - ml (RA trachtet werden kann. Annähernd ist dies auch der Fall mit- IA E: Ihre Werte sind folgende: J. FE. M. A. M. J. J. A. S 0. N. D. Jahr MID 10 = — 66 an le DIO KSS SER E AR 151 s 7205242 — 619 65 — 129 mr 2.19 5 9) 14 1 99 o» cx 99 y i 7 4. 180 Ke.-Kal. pro Breitengrad innerhalb der Grenzen 55° < @ < 66° und 0 < 2 < 400 m. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 7. Impr. ®%s 1910. 3 Tabelle 11. — Grösse der Insolation J (y,:) unter Voraussetzung eines . | Station ILIAC! 5 o p.a alc Kristianstad . 56 Karlshamn . . IKalmars 9 999 Halmstad. . . Wäxjö Wisby Göteborg... Wästervik Jónkóping Wänersborg . Snare Me Linköping . .|! Nyköping. . .|: Strömstad con o t TI II 5 © jr [9/0] ) Qo J. WESTMAN, stets wolkenfreien Himmels. Kilogramm-Kalorien pro em°. reenwich Breite G Östl. Länge v 49 13012 9 1410 SN SöS O2 en KO cc -— = nn = C» ME eo tL — SDM D 93 12 90 93 | 13) 97 95 | 15 37 45117 1 56 11 Orebro . . ..|59 16 15 1: Stockholm . .|59 91 18 3 Karlstad . . .|59 23 13 31 Wiisteras. . .|39/37 | 16 33 Uppsala 51 17.37 Halte | Salo s GENE ss 00 Bjuråker . . . [SMEG s s a es (6 Härnösand. . Östersund 'Storlien. . . . Une e E Stensele PME © à a ns Haparanda. . | Jockmock Karesuando . 40 17 10 3 52116 34 9 |14 23 57 Meereshóhe 38/9,85 919.74. 1919,65 1019,49 109,38 1689,39 1118,78 918,71 138,84 948,79 548,40 1158,46 6818,45 17/8, 918.08 95 337,80 44.| 1,90 50|7,88 13] 7,13 947,59 297,37 917,05 1916,57 346 6,74 155,70 308 3,58 59315,3 > EM & OF OL - 7 Dee & LO Jan. | Febr. | März wen (fa) O5 $5 oo Qo H9 1 © Su [tS ) 02 CO Oo c o) mE UI bo Ot e cw ER = OD c2 12,09. 13,04 12,83 12,81 19,69! 19,57 12,69 12,59 12,46 12,38 10 19 19,02 12,24 11,46 11,38 111,56 11,15 . 11,10 103,88 10,46 913,38 | 10,24 | 55 19,89 10,08 911,33) 8,95 3 26,02 32,03: (96,51 E 96,17 34,33 934,99 33 April Mai | Juni ‚25,91 30,64. 29,66 25,99 20,89. 99,87 | 9€ . 26.02 30,87 29,97 | 26,01 31,19 30,3 25.08 30,99 29,97 | | 96,17 31,50 30,71 | 26,00 31,55 30,80 95,94 31,96 3 36,01 31,64 31,05 26,00 31,53 30,83 95,99 31,55 30,81 | 26,08 31,70 30,89 72 26,038 31,78 30,88 95,98 31,78 30,93 26,01 31,68 30,76 95,99 31,84 | 31,11 26.01 32.05 31,43 os RO E CE = 96,00 32,07 3 26,01 132,183 2] 96,12 32,643 : SI 05 19 ot | 95,99 3 39 26,08 52 kol 96,89 | 3 66 96.10, 33.: ani 96,44. 32 ,45 | 32, 96.70| 34,34 23134: 26,09 : 7 36,13: 26,42 35,97 96,80 36,55 39,16 Jo Uo ww IL Juli | Aug. | Sept. | Okt. 95,61 | 20,78 . 95,59 20,87 96,09 | 19,49 ‚28 20,72 95,89 90,65 95,97 | 21,09 26,03 | 20,86 95,94.) 90,72 5 90,80 20,71 ) 20,59 95,83 | 90,47 96,06 20,59 25,92 20,50 96,18 20,66 26,21 90,65 96,24 90,59 26,76 90,89 25,96 | 19,89 26,51 | 20,46 (97,59 |21,18| 96.86. 90,54. 297,63, 20,95 :(90,30 | 20,19 20,53 | 320,38. DD =r) Cory 00 NN NS Po a BIT SNS EM [m co © I I I 16) = 1 "5 = LS H9 H9 ko! II co (02) CQ» STI NS [JU] ic co ot [0/0] g' ouo cn ge bo re c © [JUS] XS L9 8 o2 c5 DS =I SN & or = O0 - c Qt e EROR tS oo Qo QUE bo > tS © 57 m O5 -1 OU I No N Le IS Urn BER E Au. an ey) [SS] bo RO Es OD CE AP E» mt CL m m = ) ee LS ACH) or Kolb, or SE) ( IC) 2 à -1 CS e 2 co RO = SI © = SJ [J IS © EE -1 =S ot Dre VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN. 19 Tabelle 12. Grösse der wirklichen Insolation i (y, 2, u) im Durchschnitt wahrend 1896—1905. Kilogramm-Kalorien pro cm?. I | | = a EE Cl E 1880- 1900 | 5 | 3 ere dle me * $ E B E 3 | April Okt. | POM xp ‘ati Saale |S ers & e|5.EBg is is | Jahr k | Station E 3 | & | = Keen 2 | S = 3 3 n d Jalır k In | E | 2 I9 Å | Sept. ürz nn rom dee e [2,0 3,4 | 5,3 | 10,0 16,0, 18:35 17,6 142) 9,9|52|9.8| 1,5| 86,2} 90,2| 106,4 -+0,2| 98,4 980 Kristianstad . | 1,7 3,9 | 4,61] 937) 14,4) 16,6 | 17,2 | 13,9 | 9,414, 9,6 1.2| SLA! 17,9| 99,11! +0.1| 958| 97,9 Karlshamn. . |2,0|4,0| 5,0) 10,5 | 16,1 17,7 | 18,1 14,7) 100| 5,9 3,1 1,4 87,1 20,7 | 107,8 +0,8| 108,6 | 107.5 Kalmar. ... |2,£|40|5,9 11,5| 16,8 19,1| 19,1 16,1 | 11,2| 5,6|3,4 | 1,6 93,8) 99,9 | 116,7. +1,1 108,3 | 109.9 Halmstad . - | 1,9/3,8 5,6 10,7| 15,7 16,8116,4112,9| 9,1143/9,4 114) 81,6 19,5 101,0 — 0,1 | 117,6 95,8 Wäxjö .... | 1,9|3,9/5,3 | 11,0) 17,5 19,8 19,7 14,8) 9,648 2,71 1,21 94 19,8 | 112.2 + 2.51 103,2 | 993 Wisby ... . |2,0)4.1) 6,8) 19,3. 19,2: 21,2|91,2 16,8) 11,2 5,1 |3,0| 1,3] 109,4 | 99.3) 194,7 +44) 198.8 195,5 | Göteborg. . . | 2,2) 4,3) 6,5 11,3) 16,2 17,7) 19,4 15,2) 10,1|5,1|9,9| 1,5) 89,9| 92,5| 119,4. 4- 0,1 || 104,7 104,4 | Wästervik . . |2,9 42 5,6|10,9 16,0 1S,1| 18,1 14,7 | 10,4. 4,8 | 3,4 1,5 | 88,2) 21,8 110,0 — 0,4| 102,9 | 107,9 Jönköping . .|1,7|3,1|4,1| 86! 1355) 15,8! 16,3 11,8! 7,8|3,719,3| 0,8 | 73,81 19,7 | 89,5) — 0,61) 94.1 96,0 | Wänersborg . |1,6|8,9| 4,5 10,1 | 15,6 16,4 17,1 13,2 88 41/2,6 1,0) 81,2) 17,3) 985! +09 | 99,7 | 100.4 | kangen sas 9.2 44 6,0 ! 11,1 16,4 17,8 18,7 14,6 | 10,51 5,3) 3,1 | 12) 89,1) 99:9) 111,3 |- — 0:3 127,0 | 109.7 | Linkóping . . 1,9 3,9 9,9. 14,6| 15,67 17,41 13,1 95 | 5,0) 3,1) 2| 80,1| 20,3) 1004) + 2,41 102,4 | 101.9 | Nyköping .. 2,2 43 M LOTS ALO 1577215153115: 833551154: 92,7) 2357 | 1164s) 03 11072 10877 Strömstad .. 2,4 45 1157: 16,0) 18,6 1856) 15,1. 10,2. | 5,4 3,3) 1,5. 90,8] 23,6 113,9) — 155 | 116,6 | 115,6 Orebror. 2... 119139 10,6 | 15,6 | 17,4 17,7 18,9 9,7. 5,01) 3,1 | 1,2) S&9| 20,3 1052| — 0,9 107,0 | 107,7 Stockholm . - 1,7 5,5 10,4 15.0) 17,5 17,7. 142) 94'4,3'3,0/0,9| 8451 190/103,5| + 0,1| 103,7 | 106.1 | Karlstad . . . |2,2| 4,2 11,2) 16,7 19,3: 19,5. 15.0 9/7/5,2/3,2| 1,£| 914) 993 113,7! +091 116,2. | 117.1 | Wästeräs. . . |1,9| 3,9 10:0 | 14,9) 16,5 | 17,3: 13,4) 89|5,2|3,0| 1,1| S1,0 19,9|100,9| — 0:1 104,6 104,3 | Uppsala ..- 1,8 3,4 10,4. | 15,3 | 17,6 | 18,2 | 14,0) 9,7 | 4,4| 3,2 | 1,1| 85,2! 19,7| 1049 — 0,3 | 106,7 105,5 | Hu 2,2 4,5 6,4. 11,5 16,8 17,3/18,7| 14,2) 94/52 3,1| 15,3| S81) 99.7 110,8. +03) 109,4 | 111,5 CNE CR 25/357) 6,1. 10:9) 1653/1755) 17,9) 139) 9,5) 5,0) 3,2) 1,0) s5,3| 9151. | 106,4: | 70,3) 106,7 107,1 | Bjuraker <= | 2/51) 452) 6:61) 110;9)| 15,31) 116.2) 1657 | 12,6) 9)3) 5,1 | 3,2: 1,1 SHOT 99,7 | 103,7. | + 4.3)] 118,4 108,3 SIS)» oet =: 9,9 | 42 6,3| 9,8 12,8 | 14531 14,7 | 10,9. | 7,8 |4,613,2 | 1,3] 705| 21,81 92,1) — 411 103,8 104,6 | Härnösand . . |2,1 |4,2 16,2 | 11,4) 17,0) 19,01 19,3 | 14,1 | 9,0 | 4,8 | 3,1 0/91 89,8) 21,3 111,1 | —9,0| 111,3 | 112,0 Östersund .. 1,3 | 2,7 59| 9,3 13,4 115,6 16,2 | 11,4 | 7,7|3,4 1,6 |0,£| 73,6) 153 88,9 + 1,0 100,5 | 100,5 Storlien 1158/1450, 8,9)) 119;9)) 14,3: 17.1 15,0) 11,5) 7,8) 4,3) 1,8|07| 77,9| 908| 98-33 — 99,8 MERE 1,2 | 3,0) 6,3 | 10,8. 14,9) 16,8 | 17,1 | 12,7 | 6,8 13,5 12,0 0,5 | 79,1 |- 16,8) 95,9) + 1,0) 103,7 | 109,0 Stensele 1,3 1410] 7,9: 10,7 114,7 15,9 15,8) 13,8 || 7,3] 3,5|1,6|0,£| 76,0| 180) 94,0) — 3.6) 948 : Bible d ed e 1,4 | 4,5 | 9,3 | 13.9 19,5 122,31 20,6 | 14591] 9,0|4,7|9,1|0,4| 100,2 | 92,4 | 199,6 | + 1,1| 114,9 Haparanda '1|0,8/3,8/8,3 13,3 15,6 | 17,8 16,1) 12,7 | 7,3|3,9 1,5 0,1) 828) 184 101,| + 0,0 | 102,6 | 102,6 Jockmock . "1,0 4,7 | 9,5 | 15,5 19,6 | 21,4 119,3 | 14,1 | 8,6 14,5 1,9/0,0| 98,5 | 21,6 120,1 | — 2,2 119,5 | 107,5 | Karesuando | |02|3,£| 8,£| 12,0 | 14,2 | 16,9 | 12,5 |10,8| 6,3 |3,7,1,0/0,0|| 79,7| 16,7 | 89,4 | — | 91,5 | 91,9 * Nach den ausgeglichenen Werten der mittleren Bewölkung. 20 J. WESTMAN, Ich habe versucht, die Jahressummen von J (p, 2) mit Hilfe der Funktion (9) J (9,2) = 291,4 — 1,29 (p — 60°) 7 0,018 (e; — 907m) ee darzustellen. Die Korrektion K, die an der nach dieser Formel be- rechneten Insolation angebracht werden muss, damit sie mit der auf oben angeführte Weise berechneten, identisch werde, findet sich in der letzten Spalte von Tabelle 11 wiedergegeben. Man sieht, dass die Korrektion wechselndes Vorzeichen hat und im allgemeinen weniger als 0,5 Pro- zent von J (p, 2) beträgt. Die Formel (9) giebt demnach die Jahres- summen der hypothetischen Insolation J (q,z) innerhalb Schwedens mit ziemlich grosser Genauigkeit bis zu einer Höhe von 400 m über dem Meere an. Ich habe es daher nicht für nótig erachtet, die Span- nung e des Wasserdampfs als Parameter in diese Formel seme. Ahnliche Formeln kónnen auch für die einzelnen Monate aul- gestellt werden. Man hat z. B. für April Kg-Kal. April - cm? und die drei grössten Korrektionen für die in Tabelle 11 angeführten Stationen sind — 0.4 (Storlien), — 0.2 und — 0.2 Kilogramm-Kalorien. Die wirkliche Insolation i (y, 2, «) für die Monate und das Jahr im Durchschnitt während der Periode 1896 Tabelle 12 an- 9 1(p, 2, u) X UE (10) — I (gp, 2) = 26,03 + 0,020 (p — 60°) + 0,0019 (z — 30 m) gegeben. Man sieht, dass der Hauptsache nach negativ " 9 J (q, 2) während des Dezembers und Januars wie auch - 29 : Jj Winters ist. Dagegen ist kaum eine Tendenz dazu wahrnehmbar, dass d i (¢ e » Hu) 0 Jf (p. 2 u) LOS wührend des Sommers positiv ist, wie es mit (7, 2, 4) OP Vy während des der 9 à (q, 2, 4) Fall war. Für die grüsseren Hóhen ist - 35 gleichfalls negativ, J 2 2) 3 positiv ist. Die Variationen von 7 (gy, 2, “) scheinen d i (pp, 2,4) à trotzdem ziemlich unregelmässig zu sein. Es beruht dies darauf, dass wo em c OG (625.22 (0) di (g, 2, u) vollständig über DE, mad — 09 02 Die wirkliche Insolation für das Jahr wird ziemlich genau durch die Formel dominiert. DIE VERTEILUNG DER ÍNSOLATION IN SCHWEDEN. all Kg-Kal. (11) 2(p,2,u) = (u+ v) (237,4 — 1,29 (qp — 609) + 0,018 (2-— 30 M) apr Non wiedergegeben, wo wu das Komplement zur mittleren Bewölkung für das Jahr und » eine Konstante ist, deren Wert 0,07 innerhalb der Breiten 55° ss - . Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 9. N. 7. Tafel 5. DIE VERTEILUNG DER INSOLATION IN SCHWEDEN Oktober—März, 1896—1905. — Imu—— m — Momo ru 3 e rap k ES w^ ; x D 7 * ' 11 i \ "T S Sur NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER. IV. VOL. 2. N. 8. UNE SIMPLE MÉTHODE POUR DETERMINER LA RADIATION NOCTURNE PROPOSÉE PAR K. ÅNGSTRÖM A. K:SON ÅNGSTRÖM. (AVEC UNE PLANCHE). (PRÉsENTÉ A LA Socéré ROYALE DES Sciences D'UPSALA LE 6 Mar 1910). UPSALA IMPRIMERIE EDV. BERLING 1910. Di: une note precedente «Über die Anwendung der elektrischen Kompensationsmethode zur Bestimmung der nächtlichen Ausstrahlung» '. publiée en 1905, K. ÅNGSTRÖM a indiqué une méthode pour déterminer la radiation nocturne au moyen d'un instrument compensateur qu'il a construit lui-même. Cette méthode compensatrice, qui s'est montree si heureuse pour l'étude de l'insolation, est appliquée iei à un instrument pour de- terminer l'irradiation. On obtient avee cet instrument une valeur ab- solue de l'irradiation dans un moment donné, et quand il s'agit. d'une détermination absolue et exacte la supériorité de l'instrument est in- discutable. La relation entre l’msolation et Virradiation, de méme que les valeurs absolues de ces phénomenes sont des questions d'une impor- tance capitale tant pour la connaissance des conditions climatologiques des endroits différents que pour l'étude de l'économie calorifique de la terre en général. Il importe done de faciliter autant que possible l'étude de ces phénomenes. Dans ce but il faut une méthode simple qui per- mette de faire les déterminations aussi facilement que les observations météorologiques ordinaires. A eause des grands frais de construction, l'instrument de com- pensation ne se préte pourtant pas au service de la climatologie. Il demande aussi un observateur d'une certaine érudition. Au point de vue climatologique il ne s'agit pas du reste de déterminer la valeur exacte de lirradiation ou de l'insolation dans un moment donné, mais de de- * Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser, IV. Vol. 1. N:o 2, 4 A. K:son ÅNGSTRÖM, terminer la radiation intégrale pendant un certain temps. On pourrait certainement employer l'instrument de compensation dans ce but en le changeant en instrument enregistreur, mais cela serait trés couteux et trés complique. Pour satisfaire à ces conditions: prix modere, simplicité de con- struction, facilité de maniement, tout en obtenant une valeur intégrale de la radiation, mon père, le professeur K. ÅNGSTRÖM, avait construit un instrument! que je vais décrire. La mort de mon père a retardé la publication. Voici le principe de l'instrument. Une surface noire rayonne la chaleur, elle en est refroidie et ce refroidissement est compense par la condensation d'éther sur la surface. On détermine la quantité d'éther condensée et cette quantité doit done donner une mesure de l'inten- sité de la radiation calorifique pendant un temps donne. L'instrument est construit en verre et consiste en un réservoir e (voir la fig.) en haut, le vase distillatoire, et un reservoir intérieur | terminé en un tube vertical gradue bb d'environ 15 em de longueur. Au-dessus du réservoir intérieur se trouve la surface noircie s qui n'est que la paroi intérieure (concave) du réservoir superieur e termine en pointe. L’appareil est un vase clos contenant de l'éther. L’air en est chassé par l'ébullition sous la pompe à air. Le vase de verre est entouré d'une enveloppe en métal poli qui l'enferme de tous cótés laissant seulement un trou circulaire au-dessus de la surface noircie s, Le verre est isolé du métal par de l'ébonite. La radiation de la surface noircie est évidemment plus grande que celle des autres parties. Elle se refroidit done plus que les par- ties environnantes, mais le refroidissement se compense successivement en ce que l'éther se condense sur s d’où il tombe goutte à goutte dans le tube gradué. Pour ramener l'éther à e, on renverse doucement l'ap- pareil, aprés quoi on le retourne avec précaution. En comparant les observations obtenues par cet appareil avec celles obtenues par l'instrument de compensation, on trouve qu'on peut admettre avee une assez bonne approximation: LU pain set fr Ci) ou J, est la radiation intégrale dans le temps ¢ et L, l'accroissement de la colonne d'éther pendant le méme temps. & est la constante de l'instrument. '* L'instrument est fabriqué par la société anonyme «Aktiebolaget L. J. Rose» à Upsala. DÉTERMINATION DE LA RADIATION NOCTURNE. ) Si done i est le rayonnement en gr. cal. par cm? et min. et i= F(t), où t est le temps, on aura évidemment: I= fidt= fF(tdt- kL. Si i est constamment égal à i, pendant le temps /, ce qui est ordinairement le cas avec la radiation nocturne pendant la plus grande partie de la nuit, quand le ciel est clair, on obtient L, =k A l'aide de l'instrument de compensation on peut determiner io avec assez de précision. On peut une fois pour toutes déterminer A par une simple comparaison et l'appareil peut servir à mesurer l'irra- diation. En multipliant la hauteur de la colonne d'éther avec la con- stante k et en divisant le produit avec le temps { on obtient une va- leur moyenne de l'irradiation. Le tableau montre le bon accord. entre les determinations simultanées faites par l'instrument de compensation et par l'aetinométre de condensation. Les observations sont faites a l'institut de physique à Upsala par M. F. LixpHorw, attache à cet in- stitut et par l'auteur. Une question de grande importance, c'est l'influence de la tem- perature. On voit pourtant par le tableau que dans l'intervalle + 10? jusqu'à — 15? cette influence n'est pas grande. Il ressort clairement de ce qui précède que l'appareil possede les avantages suivants: 1) Il est de la plus simple construction, ce qui permet qu'il soit ma- nié par qui que ce soit. | 2) L'influence de la chaleur par convection est réduite au mini- mum, l’abaissement de la température de la surface étant tres petit et la surface étant à l'abri de l'influence directe du vent. 3) L'irradiation a lieu d'une surface qui s’approche autant que pos- sible de ce qu'on entend par corps absolument noir. L'instrument semble done bien satisfaire aux conditions dont nous avons parlé plus haut. C'est le premier qui soit construit pour deter- 6 A. K:son ÅNGSTRÖM, DÉTERMINATION DE LA RADIATION NOCTURNE. miner lirradiation intégrale et par son extreme simplicité il pourra entrer au service des aeronautes aussi bien qu'à celui de la meteorologie et de l'agriculture. | | | | | Instrum. | Instrum. | Instrum. | Instrum. | Date Temp. de conden- compen- Date Temp. |de conden-| compen- sation | sateur | | sation sateur 14 sept. | + 10° 8.2 8.4 || 14 nov.| — 5° 7:6: | 79 E | Bo ee 2.0 DO | S| SO 7.5 7,5 ö oc | + 102 8.9 9.0 16 » — 10? 63 6.4 30 + 705 8.6 8.3 UT 5 — 99 | 710 7.0 5 mov. | + 325 7.3 (9 || Qi » — 13° 6.1 6.1 7T» + 2 3.3 8.2 | 91 dee. = i132 | 6,4 6.2 8 > 0" 71.3 7.3 | | | A. K:son Ångström, Détermination de la Radiation Nocturne. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 8. 2227277777777 TIE TET SAA TRENT NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS SER. IV. VOL. 2. N. 9 THE MORTAL REMAINS OF EMANUEL SWEDENBORG AN ACCOUNT OF THE HISTORICAL AND ANATOMICAL INVESTIGATIONS EXECUTED BY A COMMITTEE, APPOINTED ON MAY 27th, 1908, BY THE ROYAL SOCIETY OF SCIENCES OF UPSALA BY J. VILH. HULTKRANTZ WITH 8 PLATES AND 23 ILLUSTRATIONS IN THE TEXT (PRESENTED TO THE ROYAL Society or SCIENCES or Upsata, May 6th, 1910) UPSALA 1910 PRINTED AT THE UNIVERSITY PRESS EDV. BERLING CONTENTS. Preface . I. Historical Investigations. From Swedenborg's death (1772) to the year 1816 - The period from 1816 to 1823 . The period from 1823 to 1908 . Critical Summary . Il. Anatomical Investigations. The opening of Swedenborg’s coffin on May 29th, 1908 . The Skull . GE EE The bones of the eink E extremities AT d de : How do the general characteristics of the cranium agree sh the SOR that it is Swedenborg’s? : Do the skull and the skeleton belong together? DM EP E dst How do the physiognomical characters of the cranium agree with the Bored of Swedenhorg ? Conclusions Tables Appendix. 1. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congregation in London, July 4th, 1819, concerning the recovery of Swedenborg's skull 9. Article in »The Times», March 31st, 1823 he 3. Rev. S. Noble's letter to »The Times», April Ist, 1823 4. Mr. J. I. Hawkins” letter to »The Times», April 4th, 1823 5. Letter by »Tertius interveniens» to »The Times», April 5th, 1823 6. Extract from a letter from Vice-Admiral C. R. Nordenskjöld, Febr. 9rd, 1870 7. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congregation in London, Nov. 10th, 1844, concerning an examination of Swedenborg’s coffin and skull Rigs Bobs See eee com MERE 1 APTE 8. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congregation in London, Oct. 26th, 1853, concerning a new coffin for Swedenborg’s remains . MU hos SoM RT Er ue ELS Once DÅ s 9. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congregation in London, Oct. 14th, 1857, concerning ihe erection of a tablet in me- mory of Swedenborg Page 10 16 E& CO bo m & 00 QU = bo O1 “IG OF m -] OF NNN SI I oO So on OT 81 [0 0) bo ' 10. Proceedings at the preparatory examination of Swedenborg's coffin in London, March 4th, 1908 . ioa Cus LEA re E IT BEL LE, CRETE UC RES 11. Proceedings preparatory to transporting Swedenborg's remains to Sweden, London, April 7th, 1908 SRE : : de 19. Proceedings at the examination of Swedenborgs s coffin in the Cathode. Ds May 29th, 1908 E Mae rao 13. Proceedings at the delivery of Sues Emil. ete., for examination, Upsala, May 29th, 1908 EN UE so ec Mie eT : 14. Proceedings preparatory to redepositing in the coffin Swedenborg’s SL etos Upsala, June 12th, 1908 : i "ME Eia o 15. Proceedings at the redepositing of Swedenbore: S "gam ete., in the coffin in the Cathedral, Upsala, June 13th, 1908 à 16. List and Analysis of Portraits of Swedenborg by Alfred H. Stroh, M. A. Literature Explanation of the Plates Plates I.— VIIL., after the text. Figures in the text. Fig. 1. The Swedish Church in London. Fig. 9. Interior of the Swedish Church in London : AUT Figs. 3—4. Plaster cast of the skull in Swedenborg’s coffin, kde in 1823 Fig. 5. Memorial tablet to Emanuel Swedenborg . Fig. 6. The Cathedral in Upsala i Fig. 7. Interior of the Cathedral in Upsala Fig. 8. Swedenborg's casket in the Liewen-Bjelke dS Figs. 9—10. Name-plates on Swedenborg's casket . mp Fig. 11. Outline drawing of the skull in Swedenborg's coffin, from above Fig. 12. Outline drawing-of the same skull, profile Fig. 13. Outline drawing of the same skull, en face barbe es Figs. 14— 15. Plaster east of the skull with the reconstructed lower jawbone Fig. 16. Contour lines of the skull fitted into the Principia engraving . Fig. 17. Photographie projection of the cast of the skull on the crayon portrait Fig. 18. Plaster cast of the skull with reconstruction points Vig. 19. "The reconstructed soft parts AOT UE cn Fig. 90. Bust of Swedenborg modelled on a cast of tlie cranium Fig. 21. The same bust, in profile Fig. 22. Doubtful portrait of Swedenborg from Westin ör Fig. 23. Doubtful portrait of Swedenborg from the collection of I. Dannstrém The figures of the Plates are listed on page 100. 91 92 97 . 100 20 28 26 31 38 53 60 60 63 63 64 65 95 09 Preface. - After the mortal remains of EMANUEL SWEDENBORG had been trans- ported from England to Sweden in the spring of 1908, and the Royal Council had decided, on April 29th, that they should find their resting- place in the Cathedral of Upsala, the Royal Society of Sciences of Up- sala received from the Royal Academy of Sciences of Stockholm a com- munication, dated May 13th, 1908, in which the Academy, in view of certain information received by the Swedish Legation in London, which raised doubts as to whether SwEDENBoR«e's skull was actually present in the casket which bore his name, broached the question of an exa- mination of the contents of the casket. Since it was known that similar rumors had also been in circula- tion in former times, without having been refuted, the Royal Society of Sciences considered that it should not neglect to make a scientific examination of the casket and its contents in order to clear up the matter before the casket was definitely locked up in a vault or sarco- phagus. After permission had been obtained from the Cathedral Chap- ter of Upsala, the Society, at a special meeting held May 27th, ap- pointed the professors of anatomy at Upsala University, Drs. J. A. HAMMAR, J. V. HULTKRANTZ and O. M. Ramsrrom to make such an examination. For a complete clearing up of the whole question it was found necessary to undertake a careful examination of the historical fortunes which had met SWEDENBORG'S remains during past times. With this end in view the Emeritus Professor of Anatomy, Dr. EDVARD Crasow, of whose valued services the Committee have had the privilege of availing themselves during the investigation, has not only undertaken a thorough examination of the printed documents hitherto known which touch upon the question, but has also from various quarters collected Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. *7/10 1910. 1 2 J. V. HULTKRANTZ a number of important new documents in illustration of the question. The above-mentioned sources furnish the basis for the historical inves- tigation which constitutes the first section of this work. In the second section there is furnished an extended account of the progress and results of the examination of the casket and its contents, and especi- ally of the anatomical examination of the cranium. A condensed report of the results was communicated by the Committee to the Royal So- ciety of Sciences on December 3rd, 1908, which at a meeting on the 4th of the same month decided to publish a complete account of the investi- gations concerning SWEDENBORG’S earthly remains in connection with the Society's Bicentenary Jubilee in November, 1910, since the Society is able with thankfulness and pride to reckon EMANUEL SWEDENBORG as one of its first and especially as one of its greatest members. The final preparation of this work was entrusted by the Com- mittee to the undersigned, who desires here thankfully to acknowledge not only the valuable cooperation of the Committee in the anatomical investigation, but also and especially the very considerable labor be- stowed by Professor CLASON on the historical investigations. Mr. ALFRED H. Srron, M. A., and the present pastor at the Swedish Legation in London, the Rev. J. Lixpskoa, who have placed at the disposal of the Committee certain important documents and on various occasions obli- eingly supplied serviceable information, have done much to aid in the preparation of this work. Mr. Srron has supplied the List and Analysis of Portraits of Swedenborg furnished in Appendix No. 16, and he and Miss Cyriet Ly. ÖDHNER have also translated the present work into the English language. Inthe other Appendices a number of documents have been added in explanation of various questions, which documents have either not hitherto been published, or are unusually difficult of access, and which were therefore thought worthy of reproduction in extenso. Upsala University, October, 1910. J. Ving. HULTKRANTZ. I. Historical Investigations. From Swedenborg's death (1772) to the year 1816. At the close of the month of July, in the year 1770, EMANUEL SWEDENBORG, then 82 years of age, left his native country never to return. His immediate purpose was to superintend the printing in Holland of his great work Vera Christiana Religio, written in Stock- holm, and published in Amsterdam, Jane, 1771. In July or August of the same year he travelled to London, where he was busily engaged with a new work, when, on Christmas Eve, 1771, he was overcome by a stroke of paralysis, which affected one side of his body and depriv- ed him of the power of speech. After having lain three weeks in a >lethargic state», his condition improved and he recovered the use of his tongue, but within a short time a relapse set in and on the 29th of March, 1772, at 5 o'clock in the morning, he drew his last breath. The shrouding of SwepENBoRG’s body was done at the house of an ex-clerk of the Swedish Church by the name of Burkhardt, or ac- cording to another statement by an »undertaker» named Robinson. The body was put into three coffins, of which the innermost, which was of lead, was carefully soldered, and the remains were buried on the 5th of April, with the customary ceremonies, in the Swedish Church at Princes Square, St. George's in the East, London. The coffin was depo- sited in the burial vault under the altar of the church, the passage to which is under the stones of the floor in the chancel. Judging from the register furnished by an ex-preacher of the Swedish Legation in London, J. PALMER, 20' of all the persons buried ! The numbers in small black type refer to the literature listed at the close of this work 4 J. V. HULTKRANTZ in the vault up to the year 1844, there were at the time of SwEDEN- sors interment at least seven coffins, and during the succeeding pe- riod the vault was opened several times for the reception of new cof- fins. In the year 1785, when, however, no burial seems to have taken place, it is reported that a Mr. Kerne visited the vault and saw SwE- DENBORG' s Casket standing nearest to that in which the remains of the Swedish natural scientist Dr. D. SOLANDER, deceased in London, 1782, were preserved. 32 (Vol. IL, p. 541). Fig. 1. The Swedish Church in London, built in 1728. There is, however, no reason to suppose that the remains of SWEDENBORG had been disturbed prior to about the year 1790, when his coffin was opened, and this merely to satisfy the curiosity of some un- authorized persons. There are several accounts concerning this occur- rence, which agree in the most essential features; minor deviations in the matter of details being easily explained by the fact that all the accounts are based upon second-hand information, and all have been written down quite a long time after the event took place. ————— ———M MÀ w———————ÉÉÉÓ— TA" ee - THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 5 The first published account is to be found in the first part of G. Brouine’s! Anteckningar under en resa i England, printed in Stockholm 1811. 4 (Vol. L, p. 47). The author, who during his stay in London was a frequent visitor at the home of S. Nisspr, at that time preacher of the Swedish Legation, does not give any authority for his statement, but it seems in any case that he had the opportunity of subjecting the same to the criticism of persons connected with the Swedish Church. The detailed and evidently correct statements concerning the three Fig. 2, Interior of the Swedish Church in London. coffins argue in any case ior the presumption that the author has been well informed. Since BROLING's account seems never before to have been printed in the English language, it may here be given in full. 1 Gusrar BnonmG, born 1766, a noted metallurgist, mechanician and Councillor of Mines. Became a member of the Royal Swedish Academy of Sciences in 1797. Died 1838. He undertook in 1797—99, with private support, a journey to England for purposes of study, and published in 1811—17, with the support of the Swedish Mining Association, his above-men- tioned work concerning this journey. 6 J. V. HULTKRANTZ »An American physician had become so enthusiastic over Swe- DENBORG's writings that he imagined there was something superhuman in his person. He hit upon the idea that a man so much associated with the spirit world, while he wandered here in the corporeal world, must have been removed thence in some extraordinary manner, and not have died and been buried like other human beings. In order to obtain more definite information concerning this he sailed over to London, at the close of the decade 1780—1790, and addressed himself to the mem- bers of the New Jerusalem there, who also assured him that the great spiritual man had, in the most natural and usual manner, gone the way of all the world, and been buried under the Swedish Church. But he, who believed so much that was incredible, could not possibly desist from believing the most improbable. This American Thomas required more than mere assurances for his conviction. Through the help of a follower and countryman of SWEDENBORG, still famous at that time!, he persued his way to his [the seer's| resting-place. Why this happened without the knowledge of the Swedish pastor and with the consent only of the clerk, to which weighty causes undoubtedly contributed, can easily be imagined. Without hesitation, a kind of burglary was made into the dwellings of the dead. "That coffin which the clerk, who had himself 17 years before attended the burial, declared to be the right one, was separated from the rest. But as no inscription certified his statement, the matter still remained somewhat doubtful. Neverthe- ! By this is probably meant one of the most renowned Swedish Swedenborgians of those days, Augustus NORDENSKJÖLD, or CH. Berns Wapström, both of whom, lived in London about 1790 and seem to have played a special role in the circle of SwrpENBone's followers, but aflerwards in various ways had »an unfortunale career». A. NonpENsm OLD, born 1754, mineralogist, master mining engineer in Finland, was at one time employed as alchemist in the service of King Gustaf IIL, but left Sweden in 1789 and spent his remaining years in London and on travels. Died during an expedition to Sierra Leone in 1792. From his youth an enthusiastic admirer of SwrprwBone's doctrines, he took great pains in preserving and publishing the manuscripts of Swevengore. Published in 1790 a work: Organization of the Church in the New Jerusalem, in which he defends concubi- nage, which aroused great indignation amongst Swedenborgians, who also besides charged him with great moral depravity. Cu. Berns Wapsrrüm, born 1746, mechanician, philanthropist and opponent of slavery. Lived some years before and after 1790 in London, where he was a lively participator in the New Church propaganda, and in 1790 held every week in his home meetings for the friends of the New Church. He afterwards became »involved in troublesome consequences», and in 1795 left England »in distress». Died at Paris in 1799. THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 7 less, relying upon the clerk’s statement, the casket was opened, and behold! there within was another, upon which SwEDpENPORG's name, and the years of his birth and death, were inscribed. The scep- tical American now appeared not a little surprised. However, his curiosity was not yet sufficiently satisfied with the sight of the bare name of the spiritual hero, and after having risked his valuable life on the faithless ocean in order to come to the holy grave, he thought him- self justified in satisfying himself with his own eyes as to everything. He therefore persuaded the accompanying New Jerusalemites, to the number of 10 or 12, to still further investigate with him, as to whether this coffin was not actually empty, and as to whether an ordinary de- cease was mighty enough to master this apostle of the spirits. This was now, with general consent, put into execution. But what a decep- tion! Here again a massive coffin of lead was found, and so well soldered together that a spirit with ever so little materiality could hardly have come in or out of it, which the consequences also proved. The sight of this third coffin contributed not a little to increasing the im- patience of the investigators, for, so well preserved, the head of the New Jerusalem would certainly have defied corruption. A neighbouring solderer was brought to the place. With a fine saw an incision was made in one end of the lid, so deep that it could be bent up suffici- ently. But now there issued forth effluvia in such abundance and of such a sort that the candles went out, and all the observers were ob- liged to rush head over heels out of the burial vault in order not to be smothered. What kind of philosophical considerations as to the materialism and correspondence of Swedenborgian spirits were now awakened in the American no one knows. But the candles were relight- ed — the ehurch was fumigated with vinegar — the windows opened — and once more a descent was made to continue the investigation. It was found that SwrepENBORG's remains really still lay in the coffin, without any special ravages of time, which, deprived of the assistance of the air, had not greatly changed the features of the face. It was observed as a peculiar fact, and perhaps not without reason, that the half of the face nearest the wall of the vault preserved its almost na- tural roundness. But as to whether this examination, for the rest, strength- ened or weakened the Doctor's faith, of that Tradition does not say a single word.» Other versions of this story are found in the accounts of the subsequent theft of SwrpENBORG's cranium, which are furnished partly S J. V. HULTKRANTZ in a letter communicated to the Times for April 4th, 1823, (Appendix, No. 4), signed J. I. Hawkins’, partly in an article in the July—Septem- ber number of the Intellectual Repository for the same year 13 (p. 471), probably composed by the editor of the periodical, the Rev. S. NoBrE?, The last-mentioned account, the author of which had heard it related by an eye-witness, namely, >the warm friend of those [SWEDENBORG'S] writings now abroad», whose guest the stranger was when the visit to the vault was planned, is communicated with some additions, but otherwise almost word for word, in ROBERT HINDMARSH'S” Rise and Pro- gress of the New Jerusalem. Church 10 (p. 399). I shall come back later to the accounts of the theft, and here only take up for consideration what is reported concerning the opening of the coffin about the year 1790. HINDMARSH'S account contains chiefly the assertion that the ini- tiative in the opening of the coffin was not taken by a Swedenborgian, but by a »foreign gentleman who held the absurd tenets of the old sect of the Rosicrucians», and who, at a dinner at the house of a Swe- denborgian, expressed the opinion that SwEDENBORG had discovered the secret of the Rosicrucians and could by the use of an expensive elixir »protract his existence as long as he pleased», and that he, »desirous to put off the infirmities of age, had renewed his existence and with- drawn to some other part of the world, causing a sham funeral to be performed to avoid discovery.» In the warmth of the dispute the stran- ger and two or three other persons betook themselves immediately to the chureh, where with the sexton's assistance they secured entrance to the vault and opened the outer wooden coffin, whereupon »the top of the inner coffin of lead was sawed across the breast and the upper part taken off» After it had been established, to the astonishment of the Rosicrucians, that SWEDENBoRG’s mortal remains lay in the coffin, it was closed »as well as they could.» ! Joun Isaac Hawkins, born 1772, engineer and noted technical inventor, one of the first members of the New Church in London. Emigrated in 1848 to America, where he died in 1855. ? SawvEL Note, born 1 lishing the Writings of SwrpgNBona». A beloved priest of the New Church?in London from 1819 onwards. Editor of the Intellectual Repository for the New Church. Died in 1853. > Rogerr Hinpmarsn, born 1759, printer. Publisher of SwrpENBonG's writings. The 779, one of the founders of the »Society for Printing and Pub- foremost of the organizers of the New Church, and an enthusiastic preacher within the same at Salford near Manchester. Wrote in 1824—34: Rise and Progress of the New Jerusalem Church, which was, however, not published until 1861. Died in 1835. TEE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 9 HAWKINS” very brief narration does not disclose anything further than what has been recounted, except that the stranger was a learned Swede, and that the lid of the coffin was only laid on without being fastened again. | Some few days after the event just deseribed, a new visit was made to the vault by five or six members of the New Church. Hiwp- MARSH, who was himself present, relates concerning this visit that after having assured themselves by the inscription that the casket contained SWEDENBORG’S corpse, the coffin was opened, upon which it was found that »the features were still perfect, the flesh firm and the whole coun- tenanee» sufficiently well preserved to enable the observers to con- firm its absolute similarity to SwEDENBORG's portrait. When Hrp- MARSH »placed his hand on the forehead, he observed that the lower part of the nose gave indications of approaching decomposition.» »It was afterwards found . . .. . that the whole frame was speedily be- ing reduced to ashes.» As to whether Sweprnpore’s coffin was again at any time open- ed and examined during the years that elapsed until 1816, we know nothing, only that the vault was opened at least nine times to receive new eoffins. It is clear, however, that it was the thoughtless opening of SwEpENBORG's coffin about the year 1790, and the imperfect closing of the same, which made possible the theft in 1816 of the cranium, of which in the following chapter. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. 78/10 1910. 2 The period from 1816 to 1823. In the year 1816 (or possibly 1817) EMANUEL SWEDENBORG'S skull was removed from the coffin in which it had hitherto rested. No com- munication concerning this seems to have been made publie before the year 1823, when the newspaper Times for the 50th of March contained a notice, altogether incorrect by the way, that SwEDENBORG's head, some time after his death, had been cut off and taken away by one of his disciples, but that a short time since it had, with all due ceremony, been laid back into the coffin. (Appendix, No. 2). The erroneous statements in this notice called forth three corrections in the same newspaper for the 1st, 4th and 5th of the following April. (Appen- dix, Nos. 3—5). The first two were sent in by the gentlemen mention- ed on page 8, 4. e, by S. NoBLE and J. I. HAWKINS; the third was signed »Tertius interveniens», under which signature the officiating minister of the Swedish Church J. P. WánuiN! is probably concealed. Other newspapers also seem to have occupied themselves with the matter, but judging from the comprehensive summary of the story in the above mentioned article in the Intellectual Repository, 13 and in HINDMARSH'S Rise and Progress 10, nothing essentially new seems to have been recorded. On the other hand certain details are supplied in the Minutes of the Church Council of the Swedish Congregation in ! JoHAn Petter WA, born 1786, theological docent in Lund. Swedish Legation preacher in London 1818—1830. Became doctor of theology and rector in Western Wing- åker 1830, where he died im 1861. — Published in 1846 a work Dagsländor (»Ephemerals»), containing scattered notes from his sojourn in foreign parts. In this work are printed in a Swedish translation the Times articles concerning Swepensora’s cranium, to which there is also appended a note by the publisher which is here reproduced in the Appendix, No. 5. In his translation of the article by »Tertius interveniens» the publisher has, among other things, changed the year of the theft from 1816 to 1817. THE Morraz REMAINS OF SWEDENBORG. 11 London for the 4th of July, 1819, (Appendir, No. 1), and by a com- munication from the son of Pastor Wànriw to R. L. Tarer. 32 (Vol. II, p. 1207). Regarding the date of the theft the accounts are not fully in agreement. »Tertius interveniens» gives 1816, (compare however with the note on the preceding page), Hawkins the close of the year 1817. The last mentioned year one also finds again in the article in the Intellectual Repository, which, however, adds that the robbery occurred on the occasion of the opening of the vault for the reception of the body of Baroness NoLckEN,! widow of the Swedish Ambassador, which statement, most probably correct, makes it possible to fix the date so exactly as the beginning of the month of July in the year 1816. . The motive for the theft is stated by NoBLE and »Tertius interve- niens» to have been phrenological interest; the person who removed the skull »did not admire SWEDENBORG, but GALL, and expected to fix the organ of imagination beyond any doubt.» (Appendix, No. 4). Hawkins, again, thinks that the desire for gain was the cause of the crime, and names the thief directly as the Swede, Captain Lup- vic GRANHOLM.” The latter had, according to his own avowal, at a burial in the Swedish Church, gone down into the vault, and when he observed that the lid of SwEpENBORG's coffin was loose, determined to possess himself of the skull, and to sell it afterwards for a large sum to one of SWEDENBORG S numerous followers He lifted up the lid, took out the eranium, and bore it away, wrapped in a handkerchief. — He afterwards looked up Hawxixs and offered the cranium for sale, but re- ceived, to his disappointment, a decidedly negative answer. (Appen- dix, No. 4). ! Mary von Norcken, née Rocue, born 1744. Widow of Baron Gusrar ApAM von Nozcxen, born 1733, who after having been Swedish Ambassador in London, 1763— 99, liv- ed as a private gentleman in Richmond, England, until his death in 1812. Baroness von NorckeN died July 2nd, 1816, and was buried July 9th of the same year in the vault of the Swedish Church in London, where her husband and a grandchild already had their resting- places, and where her son, Chief Lieutenant G. H. von Norcken, was also interred, 1839. * Lupvie GRANHOLM, born 1769 As ensign in the Royal Swedish Navy he took part in the battle of Svensksund, 1789, receiving the medal for bravery and the appointment of lieutenant. In 1799 he resigned the lieutenancy and went into naval commerce. Lived after- wards in straitened circumstances in London, where he died on the 28th of January and was buried the 7th of February, 1819. The flowery address over the dead, customary in those days, which was, however, not made by Pastor WåHnun, is cited in part by Parwén in his Minnesblad 20 (p. 104). 12 J. V. HULTKRANTZ, GRANHOLM, it is said, approached, with equally little result, other members of the New Church, and therefore still had the cranium when, on the 28th of January, 1819, he died in poverty in London, after which the skull came into the hands of the Swedish pastor. WÄHLIN, Jr.,! relates concerning this the following: »Dr. WÂAHLN in his ministe- rial capacity, and thus bound to secrecy, was called to a person on his deathbed, who confessed that he had taken SwEDpENBORG's skull out of his coffin on the occasion of a burial; that SWEDENBORG'S hair was still on it, which faet aroused the landlady's suspicion. After re- moving the hair, he desired to sell it to the sect in England; but on account of illness he was not able to execute the design. He delivered the skull to the pastor of the society. Meanwhile the matter got into the newspapers, and Dr. WÄHLIN received an offer of £ 500 for it, which he indignantly declined.» 32 (Vol. IL, p. 1207). The somewhat aberrant account of the matter, given by »Ter- tius interveniens» (Pastor WànuriN), namely, that the skull was found among the effects of the deceased »culprit», and that its removal was prevented, »though claimed by the friends of the deceased abroad», does not seem to contain any direct denial of what was said above. Half a year after GRANHOLM's death, i. e., on July 4th, 1819, Pastor WÂHLIN announced the theft and the restoration of SWEDENBORG’S cranium at a meeting of the Church Council of the Swedish Congre- gation. The culprit’s name was not mentioned at that time, but Pas- tor WÄHLIN afterwards indirectly admitted that it was GRANHOLM, when reproducing in his book Dagsländor, 88 without any reservations, the above-mentioned article by HAWKINS in the Times, where GRANHOLM is mentioned by name. At the meeting of the Church Council the skull was exhibited and Pastor WÅHLIN was requested to take charge of it, »that it might not again come into unauthorized hands.» (Appendix, No. 1) As to how Pastor WÂHLIN interpreted this commission, the pro- ceedings accessible report nothing. It is, however, certain that during the time antecedent to 1823 a skull, which was supposed to be SwE- DENBORGS, was contained in the phrenological collections belonging to the renowned Member of Parliament, and ardent admirer of SWEDEN- BORG’S works, CHas. A. TULK?, It is not known when and how the 1 J. W. T. Winuum, born 1817, son of Pastor J. P. Winrm. Teacher of languages at Stockholm; died there 1871. ? CHARLES Aveustus Turk, born 1786. Member of the House of Commons, 1821. One of the founders of the London Society for Printing and Publishing the Writings of SwEDEN- THE MorrAz REMAINS OF SWEDENBORG - 1$ skull came into his hands; but it appears not unlikely that Pastor W Autry, after the meeting of the Church Council, deposited it in TuLK’s collections until such time as the vault should again be opened, which according to WÄHLIN did not occur during his time of service until 1823, when the cranium was restored to the coffin. (Appendix, No. 5). At the house of Mr. Tuzx the famous sculptor J. FrAxwAN!, among others, had an opportunity of examining the skull in the pre- sence of two other members of the New Church. This is referred to in Tarer’s work 32 (Vol. IL, p. 555) as follows: »FLAXMAN examined the skull of SWEDENBORG at Mr. CHARLES A. TULE'S in the presence of Mr. CLowes and Mr. CLover, and he said: »How beautiful the form — how undulating the line here; here's no deficiency Mr. CLOwES.> Smiling he said, »Why I should almost take it for a female head, were it not for the peculiar character of the forehead.» On the question of wheth- er a east should be taken, Mr. FLAXMAN observed, that the skull was worthy of it for its mere beauty.» Furthermore, Vice-Admiral €. R. NORDENSKJÖLD” writes to Ma- gister C. R. Höör of Karlskrona, in a letter especially important for this story, that during a visit in London he had himself seen in Mr. Tunk's large collection of skulls of celebrated persons the cranium of SWEDENBORG, remarkable in so many ways. The letter in question, which, through the offices of Mr. A. STROH, has been received from the relatives of the Admiral, and which is here published for the first time (Appendix, No. 6), was written in 1870 in the 79th year of Admiral NORDENSKJÖLD'S life, and is based upon re- miniscences of more than 40 years before. It is therefore not to be wondered at if the authors memory has betrayed him in certain in- stances, and if, in some less essential details, as for example, the state- ment as to how Mr. Tvrx had received the cranium, he differs somewhat BORG, 1810. Although greatly interested in the writings of SwrpENbone he was not a mem- ber of the New Church. His orthodoxy was questioned by S. Nozce in the Intellectual Re- pository for 1827. Died in 1849. ! Joux FLAXMAN, born 1755, celebrated sculptor. Professor in the Royal Academy 1810. Member of the Theosophical Society and warm adherent of the doctrines of SwEDEN- BORG. Died in 1826. ? CARL REINHOLD NORDENSKJÖLD, born 1791, Vice-Admiral in the Royal Swedish Navy. Took service as midshipman in the English Navy and took part in the battle of Coruna, 1808. Was again in English service 1821—23, and returned to Sweden in April, 1823. Participat- ed 1825—27 in an expedition to Cartagena and New York and returned to Sweden via England in the middle of 1827. Died 1871. 14 J. V. HULTKRANTZ from other narrators. Admiral NORDENSKJÖLD ascribes the events re- counted in the letter to the year 1827 instead of 1823, which is clearly a mistake. This follows unequivocally from the full biographical state- ments which are given in A. HAMMARSKJOLD’s work on the Norden- skjóld family s (pp. 32 and 17), and according to which Admiral Nor- DENSKJOLD visited London as well during the spring of 1823 as during the year 1827, whereas, on the other hand, his relative, the Master of Mines and afterwards Minister of State, N. G. NORDENSKJÖLD!, whom the Admiral in the letter mentions having met in London, and who was the means of his becoming acquainted with Mr. Turk, stayed in England only during the year 1823. That the cranium was replaced in the last-named year, is fur- thermore corroborated by the articles in the Times and Intellectual Re- pository for 1823, and by a note in WAHLIN's Dagsländor (Appendix; No. 5) which relates that SwEDbENBORG's cranium was on the 25th of March, 1829, replaced in the coffin in the presence of Mr. Turk, the Master of Mines NORDENSKJÖLD and Pastor WÂHLIN. The most detailed account of the last-mentioned occurrence is given in Admiral NORDENSKJÖLD'S letter; it is completed in some de- tails by the above-cited statements of the WànrrNs, Senior and Junior. — After it had become known in Sweden that SwEDENBORG's cranium had been taken out of the coffin, »a Swedish eountess S»?, an enthusi- astic adherent of the doctrines of SWEDENBORG and already previously acquainted with "Turk, turned herself to the latter with a moving re- quest that the cranium should be redeposited in the coffin. (According to »Tertius interveniens» the decision concerning this measure had al- ready been resolved upon before the lady's wish had become known.) The skull was, therefore, taken by the above-mentioned persons to the Swedish Church, on the 25th of March, where it was replaced in SwE- DENBORG's casket, which contained »only a little dust, some hairs, and rags of the shroud», after which the lid was screwed down. The leaden coffin was in such a condition that it could not be soldered, although ! Nits Gusrar NORDEnskKsöLD, born 1792. Master of Mines in Finland, 1818; received the title of Minister of State in 1845. In 1819—93 he undertook a foreign journey, during which England was visited last.‘ Died in 1866. — NORDENSKJÖLD was the father of A. E. Non. DENSKIOLD, the polar explorer. ? Presumably Countess MARGARETHA ÖATHARINA von SCHWERIN, née Ramsay, born 1776, after 1818 widow of the Master of Horse, Major General Apotr Lupvia von SCHWERIN. — Count- ess VON SCHWERIN died in Stockholm, 1858. THE Morraz REMAINS OF SWEDENBORG 15 solderers were at hand. On the way to the church a maker of plaster casts was visited in order to have casts of the skull made. WÅHLIN, Jr., says concerning this: »Soon after on the occasion of another burial, when the vault was opened, the skull was redepo- sited. At that time a cast of the skull was taken in the presence of the pastor, a member of the Nordenskóld family and the trustees. Only three casts were taken, with a moral obligation that their number should Figs. 5—4. Reproduction of the plaster cast, taken in 1823, of the skull replaced in Swepenrore’s coffin. not be multiplied. One of these casts is [in 1869] in the possession of Mr. WÅHLIN in Stockholm; another is in Frugard in Finland in the possession of one of the branches of the Nordensküld family; and the third east is in the possession, we believe, of another branch of the Nordensköld family in Sweden». 32 (Vol. IL, p. 1205). The Frugard cast is still in existence; there is a reproduction of it (Figs. 3 and 4) in the possession of Professor Gusrar KzTZiUs of Stockholm, who has very kindly placed the same at our disposal for this investigation. The period from 1823 to 1908. Concerning the eighty five years which elapsed between the re- depositing of the cranium in SWEDENBORG'S coffin and the bringing home to his fatherland of the great man's remains, there is very little to relate. As early as 1823, the coffin, according to Pastor WÄHLIN’s sta- tement in Dagsländor (Appendix, No. 5), was badly ravaged by time, and when, in the year 1844, the Church Council of the Swedish Con- eregation on November 10th undertook an inventory of the burial vault, which was opened on the oceasion of the burial of Mrs. GRILL, a widow, it was stated in the minutes (Appendix, No. 7), that SWEDENBORG'S cof- fin was found to be half open and in a highly delapidated condition, I shall return later on to the examination of the skull undertaken on that occasion, and need here merely mention that Baron C. ar WET- TERSTEDT!, a member of the Church Council, offered to make a new casing for the coffin out of »marine metal» (probably some kind of copper layering used for sheathing vessels). This plan does not, however, seem to have been carried into effect, for on the 26th of October, 1853, the matter again came up in the Church Council, which then decided to have a new oaken coffin made for the preservation of the remains of EMANUEL SWEDENBORG. (Appendix, No. 8). "This was, in all proba- bility, the same coffin which still today encloses the leaden coffin. The right of depositing bodies in the vault was abolished by order of the King of England on April 15th, 1856. The last time that anyone was buried there must have been in 1852; the coffin then de- posited was taken up again in 1874 20 (p. 100), after which date the vault was not opened again until 1908. | CARL Ar Werrerstept, born 1778. Baron, sublieutenant in the Royal Swedish Navy, afterwards Secretary to the Consulate in Tunis. Lived afterwards in London, where he died in 1855. THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 17 Until 1857 no monument, not even any inscription in the church, had marked the spot where EMANUEL SWEDENBORG rested. In that year, when the first cycle of the new era which the followers of SWEDENBORG begin with the con- summation of the masters work, De Ultimo Judicio, had come to a close, Mr. J. S. Hopson request- ed permission to place a memo- " IN THE VAULT BENEATH THIS CHURCH rial tablet with a suitable inscrip- 14 ARE DEPOSITED THE MORTAL REMAINS OF SS A : TER: EMANUEL SWEDENBORG tion in the chur ch. Permission f mie SWEDISH PHILOSOPHER AND THEOLOGIAN. | was granted by the Church Coun- ag UE WAS BORN IN: STOCKHOLM JANE 2971688) p a 2 AND DIED IN LONDON MARCH 2971772 cil on October 14th, 1857, (Appen- |. IN HIS 857 YEAR. . oe ^ P De -"-9 THIS TABLET IS ERECTED BY ONE GF HIS ENGLISH ADMIRERS dir, No. 9), and a white marble SF À IN THE YEAR 1857 tablet was placed on the southern STINA. “eas: maussaw wall of the church choir. LE > : — ; UTI DENNA KYRKAS GHAFHVALF, UNDER ALTARET Late in the year 1906, EE C XE as | AF the president of the Swedenborg . ff I OB EOS Committee of the Royal Acade- my of Sciences, Professor GUSTAF Retzius, having heard of the re- moval of the Swedish Congrega- tion in London to the West End, and that the Church building might Fig. 5. Memorial tablet to EMANUEL SWEDENBORG in be torn down in consequence, the Swedish Church in London. eaused the Swedenborg Committee to approach the Royal Academy of Sciences with a memorial recommending the removal of SwEDENBORG's remains to Sweden. The Academy, viewing the recommendation with favor, thereupon approached the Swedish Government on the subject in January, 1907, which, after the consent of the British Government had been secured, resolved that the Swedish cruiser »Fylgia», retur- ning from foreign waters to Sweden in the spring of 1908, should carry the easket containing the remains of the great Swedish biter to his native country. After the Swedish Legation in London had on March 4th, 1908, opened the grave, and a photograph of the vault had been taken, and after a preparatory examination of the coffin, which, according to the name-plates fastened on it, contained the remains of EMANUEL SWEDEN- BORG, had been made, a new oaken casket was procured, in which the Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. ??/10 1910. 3 18 J. V. HULTKRANTZ older coffin, properly sealed, was deposited on April 7th. The minutes of these proceedings are printed in the Appendix, Nos. 10 and 11. The coffin was placed before the altar in the church, and an impressive ser- vice was held on the same day, after which the coffin was taken to Padding- ton depot and transported the same night by train to Dartmouth. On the following day, April Sth, the coffin was taken on board the Swedish erui- ser »Fylgia», where a number of members of the New Church were gathered to bid a last farwell to the remains of SWEDENBORG. On the {Sth of April the »Fylgia» arrived at Karlskrona, where the coffin was borne in ceremonious procession to the Church of the Admiralty 30. Fig. 6. The Cathedral in Upsala. Several different suggestions had been made as to the place where the celebrated man's remains should find their final resting-place. SWEDENBORG had, of course, spent the greater and most productive portion of his life in the capital of Sweden, his birthplace, and for that reason many considered that he should rest there. Since it was ne- cessary that a definite burial place for his remains should be provided, before the authorities could decide to take final measures to have them transported to Sweden, by a donation of Mrs. ANNA HrgRTA-RETZIUS to TEE MORTAL REMAINS or SWEDENBORG 19 the Royal Academy of Sciences a burial lot to receive his coffin had been bought in Solna churchyard in the immediate vicinity of Stockholm, where many of the most celebrated sons of the country already rested. The circumstance that Swepenpores father, JESPER SwEDBERG, lay buried in Warnhem, argued in a certain measure in favor of this old church in Westrogothia, so rich in ancient memories. Nevertheless, because of a request from Upsala University and from the Ca- thedral Chapter of Upsala, and especially because of the exertions of Rector HENRIK Scuück and Professor HERMAN LUNDSTRÖM, the Government decided in favor of Upsala Cathedral, where SwEDbENBORG's noble and pious mother, SARA BEHM, and his older brother, ALBERTUS, deceased in youthful years, had found a resting-place in 1696, and where Swz- DENBORG’S remains were now to lie in peace by the side of such great geniuses as CARL VON Linne and OLor RUDBECK, Sr. It was also in Upsala that Swr- DENBORG's childhood and student years had been passed and where his in- terest for scientific research had first been awakened. At one o'clock on the 19th of May, 1908, SwE- DENBORG's casket was re- ceived with great solem- nities at the Upsala railway depot, and borne in ceremo- Fig. 7. Interior of the Cathedral in Upsala. nious procession through the flag-adorned eity to the Cathedral, where it was temporarily placed in the LrgwEN-BzELkE chapel in the southern aisle of the church. (Fig. $). On the motion of J. F. NvsrROÓM a proposal was introduced into the First Chamber of the Swedish Parliament, in February, 1909, to the effect that an appropriation of 10,000 kronor should be made to provide for a sarcophagus for SWEDENBORG'S remains in Upsala Cathe- 20 J. V. HULTKRANTZ dral. After a considerable discussion, the Chambers passed the appro- priation by a joint vote taken after the Easter Holidays. The plans for the sarcophagus were made by the Court Inten- dant Gusrar LINDGREN, in 1908, and it was later, in 1910, decided that the bronze medallion which is to adorn one side of the sarcophagus should be entrusted to the artistic skill of Professor THEODOR LUND- BERG. — The dedication of the sarcophagus is to take place in Upsala Cathedral, on November 19th, 1910, just before the Bicentenary Cele- brations of the Royal Society of Sciences of Upsala. Fig. S. SwEDESBORG's casket in the Linwey-ByeLke chapel. Critical Summary. A minute examination of the historical documents, referred to in the-preceding chapters, makes it quite evident that there are diffe- rences in the various narrations; for example, the dates, the statements concerning the number of witnesses present on various occasions, con- cerning the motive for the theft, etc., are not absolutely in agreement. Furthermore, in certain documents »SwEDENBORG's coffin» is spoken of, in others two or three coffins are mentioned, etc. But, as I remarked above, these differences are easily explained when one considers that the aecounts were for the most part written several years or decades after the occurrence of the events, and that a number of them are based purely on hearsay at second (or third) hand. The agreements of the principal features in the course of the occurrences are, how- ever, sufficiently great to allow us, with comparatively great safety. to sketch the outlines of the story, which, with special regard to the identity of the cranium, may be summarized in the following manner: The triple coffin in which ExaxvEL SwEDENBORG' s body was con- tained, and which was deposited on April 5th, 1772, in the vault under the Swedish Chureh in London, was opened for the first time about 1790, the motive being merely the satisfaction of certain persons' cu- riosity. At a visit to the vault shortly afterwards, undertaken for the same purpose, the relatively well preserved features of the face were found to be strikingly similar to the portrait of SWEDENBORG, by which the identity of the body could be determined. Although the coffin had not been satisfactorily closed after this, still there is no reason to suppose that any grave-robbery had been committed previous to 1816, when Lupvic GRANHOLM, an ex-officer in the Royal Swedish Navy, possessed himself of the cranium for the purpose of selling it to some one of SwepENBoRG' s followers. The cir- 22 J. V. HULTKRANTZ cumstance that hair was at that time found still remaining on the cra- nium, argues for its genuineness, for had an exchange been made be- fore, there seems to be little likelihood that a cranium of the above description would have been employed. Just as little cause is there to doubt that it was this same skull which, at the death of GRANHOLM in January, 1819, came into the hands of J. P. WAutin, preacher of the Swedish Legation, and was by him exhibited to the Church Council half a year later. It would psychologi- cally be just as difficult to explain why GRANHOLM, if he had formerly succeeded in selling the cranium, should on his death-bed voluntarily have delivered another eranium to his spiritual adviser, as it would be to find any motive for the latter's bringing the matter up before the Church Council and showing a false cranium, if he himself had, previ- ously, disposed of the genuine one, or if his purpose was to possess himself of the same for his own or some one else's benefit. But if we have now with relatively great probability been able to follow the vicissitudes of the cranium up to the year 1819, its fate during the following period rests in darkness. It is only as a guess that the surmise may be expressed that Pastor WÂHLIN, waiting for the opening of the vault, had deposited the skull,for the time being, in the phreno- logical collections of C. A. Turk, M. P. The only thing we know is that Mr. Turk, before 1823, showed to several persons a skull, which he declared to have been SwepENBORG's, and that in the presence of Turk and WAHLIN, there was deposited in SwEDpENBORG's coffin, on the 25th of March, of the aforementioned year, a cranium which was con- sidered to be the one which had been stolen. Any strong proofs that this really was SWwEDENBORG's skull are, however, not to be found in the documents, and of course, one can not, a priori, absolutely exclude the possibility of an exchange having been made with another cranium, before this time. The historical facts, however, do not give the slight- est support to a supposition in the last-mentioned direction, and it ap- pears for several reasons more probable that the right cranium had been replaced in the coffin. To be sure, a collector’s conscience is often rather capacious, but Mr. Turx’s position and his well-known unimpeachable character, do not justify our insinuating, without weighty cause, the suspicion that he had deluded his friends and fellow-believers and exchanged the ge- nuine cranium for a false one, which, after plaster casts had first been taken of it, he had deposited in the coffin of his doctrinal father. An THE MoRTAL REMAINS OF SWEDENBORG Do exchange, for that matter, could hardly have been made without the knowledge of Pastor WaAnttn, as the latter, who had before had the stolen cranium in his care, was also present when it was redeposited. In conclusion, I desire also to emphasize the excellent agreement, on the one hand, of the cranium now present in the coffin with the plaster cast, still preserved, and, on the other hand, the description which the sculptor FLAXMAN gave of the skull which he saw at Tuzx’s home, and which the latter would hardly have shown to his fellow-believer if he himself had known it to be a substitute. I shall in what follows return again to this point. Finally, in regard to the later fate of the cranium, deposited in 1823 in the coffin, we can with absolute certainty declare that the same cranium lies at this very day in the coffin. The above-named plaster cast of 1823, a reproduction of which has been at our disposal throughout the examination, agrees absolutely not only in size and ge- neral form, but even in the minutest details with the cranium now in the coffin. This will be sufficiently evident from a comparison between the figures 3—4 and 12— 13. During the time which has elapsed since 1823, when the theft of SwEDENBORG's cranium had become generally known, doubts have, however, been repeatedly expressed as to the correctness of the facts above referred to. For the sake of completeness these objections may also be diseussed here. First, then, it should be stated that Baron BERNHARD VON BESKOW, who gave a memorial address concerning EMANUEL SWEDENBORG 2 (p. 61), on January 24th, 1859, before the Swedish Academy, refers in a note to the rumor concerning SwEDENBORG's skull, but that he, for his part, was not inclined to pin his faith to this story. He presents as reasons for this belief, partly the fact that no Swedish Minister's wife had died in London at the time in question, partly that he considers it impro- bable that »the officials of the church would have permitted the taking away of SwepENBORG's skull, and that a Swedish officer should, without, permission, have possessed himself of the same for purposes of sale.» Von BESKOW seems, however, to have a knowledge of the matter only through Dr. Iw. Tarer’s brief reference 31 (IV. p. 311), and it seems to be 24 J. V. HULTKRANTZ sufficient to refer to the above-stated data regarding Baroness von NOLCKEN, the particular conditions of the theft, as well as the ex-officer GRANHOLM’s needy condition, to rob these objections of their force. Of more weight, however, are the doubts, which have from time to time been expressed regarding the genuineness of that cranium which was replaced in the coffin after the theft. An idea of this kind first appears in the minutes of the Council of the Swedish Church in London for November 10th, 1844, (Appendix, No. 7), where it is reported that a Mr. IN pg Berov,' during an inventory of the vault, had carefully in- spected the skull in SwEDENBORG'Ss coffin, and that he had found grounds for doubting its identity, »1) because within the head is a quantity of dust, which would seem to show that the skull had lain in the earth, 2) because a piece of wood is to be seen, driven into the head, which seems to indicate that the dead man had lost his life in some violent manner, and 3) because there is no mark to show that any cast had been taken of the face, as is stated in the minutes for July 4th, 1819, 88»? — This examination had evidently not been conducted with suf- ficient care, for, as will be further shown in what follows, the de- pressions at the base of the skull, without any doubt the same cra- nium examined in 1908, were found to contain unquestionable traces of gypsum. It may easily be supposed, under such circumstances, that the »dust», referred to as being within the skull, was mouldered and dried up brain substance, which is not infrequently of a color and consistency resembling actual dust. Again, as regards the piece of wood, it is possible that this was used when GRANHOLM cleaned the cranium, or when the plaster east was taken; in any case no in- jury was observed during our examination of the cranium whose na- ture made it probable that it had arisen on account of some violence undergone during life. The causes presented by Ix pr Brrou are thus in no wise sufficient to give occasion to the suspicion that the eranium was a substitute. The note from CaRnrsoN's Notices concerning the Swedish Church in London 5 (p. 119), reproduced by Tarez 32 (Vol. IL, p. 1207), that ! Joan Govert In ve Berou, born 1810. Sublieutenant in the Svea Artillery Regiment, 1833, afterwards in Värmland’s Ranger Regiment; removed to London 1838, where he founded a Gymnastic Institute according to Lina’s system; returned to Sweden 1851, and died 1854. He was churchwarden in the Swedish Congregation in London from the year 1840 onwards. ? See the note by »J. P. W.,» added to the minutes. (Appendix, No. 2). THE MogrAL REMAINS OF SWEDENBORG 25 »upon an examination made some years ago, on the strength of some scientific tests, doubts have arisen whether the skull deposited in the coffin was the right one» refer, without doubt, to the above-mentioned examination by In DE BErov. Taren adds, however, at the place in ques- tion: »On scientific grounds it is maintained that the skull which is now in SWEDENBORG’s coffin is not a male, but a female skull, and that it is much too small to have been his.» What the basis of this state- ment is, I do not know, but it does not seem improbable that it can be traced back to FrLAxwAN's above-cited utterance (p. 13), that the cra- nium examined by him in certain respects showed a femininetype. That the present skull is unquestionably that of a man will be shown in the latter portion of this work, from which it is clear that Taren’s state- ment does not agree with the actual conditions. Finally, there arrived in the spring of 1908, at the Swedish Le- gation in London, two letters from an English gentleman, Mr. R., in which he communicated that he early in the seventies knew an old antiquary in the East End of London, »generally a very veracious old gentleman,» who boasted of the possession of a human skull said to have been taken from the broken coffin containing the remains of SWEDENBORG, during some excavations of the old church, and that doubt- less the skull could be traced in case of need. It was these letters, copies of which were forwarded to the Royal Society of Sciences in Upsala, whieh were the immediate cause of the present examination.! Whereas, apart from the results which would be derived from an investigation of SwepENBORG's coffin, it seemed to be of some in- terest to learn what facts formed the basis for Mr. R's communications, the Royal Society of Sciences sent a petition to the Royal Department for Foreign Affairs, that further information should be obtained through the Swedish Legation in London, and the Swedish Minister in London thereupon sent a communication concerning the matter in a letter of the 16th of August, 1909, to His Excellency the Minister for Foreign Affairs, containing the following information: »Mr. R., who suffers from periodical mental disease, is confined in an insane asylum in . . . and is at times almost completely normal. At a visit, which one of the members of the Legation made at my com- 1 These copies, as well as some other letters, bearing on the same question, but which on account of personal reasons it is not regarded as proper to reproduce here in extenso, are deposited in the archives of the Royal Society of Sciences in Upsala. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. !/u 1910. Es Nw 26 J. V. HULTKRANTZ mission on Saturday, to . . ., situated about . . . kilometers from Lon- don, Mr. R. stated, when, after much difficulty, it was possible to ob- tain an interview with him, that he had seen, in 1869, at an antiquary's in the East End of London, a skull which the said dealer declared was SwEDENBORG's, and which he was supposed to have bought from a grave- digger, who had found it when some coffins in the Swedish churehyard were moved. Mr. R. would, however, under no considerations, disclose the name of this now deceased antiquary, or of his son, but explained that he could only find him if he himself, accompanied by two ward- ens, could travel to London to make his investigations. »The physician at the institution where Mr. R. is confined, said that it would be absolutely impossible to find out whether these state- ments of Mr. R. were true or only based on the circumstance of his having perhaps at some time heard the theft of SwEDENBORG'S cranium spoken of and thereupon constructed this story to find some exeuse for getting out of the asylum.» | When, therefore, there seemed to be no possibility of getting any authentic information concerning SWEDENBORGS skull from this source, the Minister in London considered that nothing could for the present be done for the solution of the problem. The information thus derived seems, however, to be sufficient to reduce to a minimum the value of Mr. R's account. It is, namely, in the first place clear that Mr. R., because of his insanity, can in no wise be considered as a reliable witness, and that there is direct eause to suppose that his story may have been fabricated. But even if we assume that his statements are based on facts, and that a cer- tain antiquary, about 1870, had himself been convinced that he was in the possession of SwEpENBORG's skull, the more particular details of the story make it most improbable that it was the genuine skull. The grave-digger must, namely, if this were the case, either have stolen it before 1816 and have laid in its place another, which in its turn had been taken by GRANHOLM, or else, in some way, he had come into pos- session of the genuine skull, stolen by GRANHOLM, in the place of which either the last-named, or Pastor WAutin, or Mr. Turk had procured another cranium which was deposited in the casket in 1829. After 1823, as above shown, it is absolutely certain that no exchange has taken place. It therefore appears much more probable (if, namely, Mr. R’s story be correct) that the grave-digger had deluded the old anti- quary into buying a false skull. THE MogrTAL REMAINS OF SWEDENBORG 2 What has been said seems to be sufficient to prove that all the doubts concerning the genuineness of the skull, referred to above, rest on altogether too unstable foundations to be able, in the slightest de- sree, to lessen the validity of those facts which have been discussed in the preceding historical investigation and which the following account of the anatomical examination will confirm still further. II. Anatomical Investigations. The opening of Swedenborg's coffin on May 29th, 1908. The triple coffin which, according to the name-plates fastened on it, contained the remains of EMANUEL SWEDENBORG, was on the 29th of May, 1908, opened in Upsala Cathedral in the presence of represen- Fig. 9. Name-plate upon the lid of Fig. 10. Name-plate upon the head-end of SWEDENBORG'S casket. SWEDENBORG’S casket. tatives of the Royal Society of Sciences and of the Upsala Cathedral Chapter. With regard to certain details, reference is made to the min- THE Morrat REMAINS OF SWEDENBORG 29 utes of the proceedings (Appendix, No. 12), for which reason only the most important points need here be treated. Upon the outer coffin of oak, which had shortly before been procured in London (Appendix, No. 11), being opened, it was found to contain an older, eomparatively well preserved casket, also of oak, whieh is without doubt the one procured in 1853 (Appendix, No. $), upon the lid and head-end of which were fastened the leaden name- plates reproduced in figures 9 and 10, both bearing the inscription: The. ble l Hon: Eman: Swedenborg th h Died 29 Mar: 1772. Aged 84. Within this coffin again there was found a leaden coffin, the lid of which was, for the most part, separated from the side-walls, and which showed a fissure along the middle portion of the junction between the left side-wall and the bottom, through which a slight portion of the contents of the coffin had fallen out into the enclosing wooden casket. At about the height of the breast there were found on the lid of the leaden coffin four rivet holes, the same distance apart as the nail holes on the name-plate which sat at the head-end of the wooden coffin,' and within the square formed by the rivet holes, is seen an incision through the lid in the form of a V. (Plate L, fig. 1). Other marks also indicate that the name-plate mentioned above had originally been fast- ened to the lid of the leaden coffin, and it seems likely that it had been loosened when the coffin was first opened, about 1790, and the incision made in this place in order that it might be hidden by the replacing of the name-plate. However, the opening made in this manner was clearly not in a position to show sufficiently the features of the face, still less large enough to allow the extraction through it of a skull, wherefore it is safe to assume that the lid had become partially sepa- rated from the side-walls as early as about 1790, and in any case be- fore 1816. For half the length of the casket, measuring from the head- end, the edges also show a tarnished, oxidized surface, indicating that 1 The unessential difference of !/» em. in the one direction (Compare points 4 and 19 in the minutes, Appendir, No. 12), seems clearly due to an inaceuracy in measurement. 30 J. V. HULTKRANTZ the incision was made much earlier there than in the lower half, made April 7th, 1908. (Appendix, No. 11). On that occasion also the layer of wadding which now filled the coffin had been deposited. After the removal of the wadding (PI. L, fig. 2), there appeared at the head-end of the coffin a cranium and an upper arm bone from the left side, and in the middle and lower parts of the coffin some large and small pieces of decayed wood, which on account of their form could be assumed to date back to the original coffin, and to have been deposited there, probably in 1853. Under this lay a relatively perfect skeleton, still partially enveloped in the remains of the shroud, of a brownish-gray color, and resting upon a lower layer of mouldered coarse saw-dust. (Pl. L, fig. 3). At the head-end of the coffin were discovered the tolerably well preserved remains of a pillow with a rounded depression, which had probably arisen from the resting of the dead man's head on this spot. A close examination of these remains of the shroud, ete., which Professor Dr. G. LAGERHEIM of Stockholm has been kind enough to undertake, has yielded the result that the larger bits of wood were of elm (Ulmus), and the saw-dust of pine (Pinus silvestris); the remains of the shroud consisted of coarse and fine kinds of woolen cloth, whose partly decomposed and very fragile fibres showed no signs of having been colored. Certain pieces showed a bordered edge and holes regularly cut out, but no embroidery. The covering of the pillow was of coarse woolen cloth, the stuffing of wool with rather well pre- served fibres. Finally, in the upper end of the coffin, there was also found a little piece of cloth with an unmistakable knot, found to be of genuine Chinese silk, probably the remainder of a neck-tie. Some hairs, from 2 to 4 cm. long, were also found, which, after the microscopical investigation of Prof. A. Hamar, were proved to have undoubtedly belonged to a human being, and which because of the diffusion of the pigment seems to have had a pale red color.! ! The supposition expressed in the 14th point of the minutes, that these hairs, as also the bits of cloth lying close to them, constitute the fragments of a wig, received no support upon closer examination. In regard to the color of the hair, it should be remembered that, according to the testimony of SHeArRsmirH, his landlord in London, Swepensore was >of a brown complexion» 10 (p. 196), and his hair »was not dark, but approaching to a pale auburn.» 32 (Vol. IL, p. 554). »His hair had been a dark brown, but what he had left was by age become a dark gray.» 42 a (p. 17). — According to Librarian GoóRwkLL's description of SWEDENBORG'S appear- THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 31 Of the parts of skeleton found in the casket, those belonging to the lower extremities and the right arm were comparatively well preserved and lay in their natural mutual position, if one makes allow- ance for the slight dislocations which are bound to arise when the eonnection between the different bones is loosened and they sink down in the decomposing lower layer. The bones of the trunk and the left arm were more disintegrated; the breast bone, the clavicles, the upper ribs and the highest vertebrae of the neck had completely erumbled, so that their remains, with the exception of the dens epistrophei, could not be identified with certainty. Among the disintegrating remains in the upper part of the coffin were also encountered four broken pieces of the lower jawbone, which were in precisely the same condition of far-advanced decompo- sition as the surrounding parts of the skeleton, 7. e., the bodies of the cer- vical vertebrae. The bones of the left arm, the lumbar vertebrae, the sacrum and the left innominate bone were displaced from their origi- nal positions, in the direction of the above-mentioned fissure between the bottom and the side-wall of the coffin. Some of the bones of the hand and forearm lay in the very opening itself and outside of it in the inner coffin of wood. Probably the left humerus, which, as was said, lay on top of the other contents in the head-end of the coffin, had also, on some oceasion, when the leaden coffin had been lifted up, fallen out through the fissure and afterwards been replaced in the coffin. The for the most part natural position of the above-mentioned parts of the skeleton, belonging to the trunk and the extremities, and especially the circumstance that evident remains of the shroud still enveloped certain portions, especially the feet, indicate with eonsiderable certainty that these parts, after the depositing and decomposition of the corpse, had not at all been displaced from their original position. Even the position and condition of the fragments of the lower jaw speak decidedly for their not having been previously taken out of the coffin." ance during the later years of his life, »gray hair protruded im every direction from under his wig» 32 (Vol. IL, p. 403). Taking into consideration the fact that the quantity of pigment in the hair decreases in old age, but does not disappear before the hair is absolutely white, no contradiction is involved between the appearance of the hair discovered and the facts quoted, 1 Still further reason for this assumption seems to lie in the fact that the lower jaw- bone is missing in the plaster cast of 1823. Had the lower jaw been removed together with the skull in 1816, and then been redeposited in the coffin with the latter, this very impor- tant part of the head would certainly also have been included in the plaster cast. 32 J. V. HULTKRANTZ There is therefore no reason whatever to doubt that the above-men- tioned parts of the skeleton really are those of EMANUEL SWE- DENBORG. Neither by the historical examination, nor by the close anatomieal investigation, has any fact been discovered, which can be considered to be opposed to such a conclusion. Again, as regards the skull, this, as was said, had its place at ihe head-end of the coffin, above the rest of the contents and resting on its basal surface with the facial portion turned in the direction of the coffin’s head-end. It was relatively well preserved and exhibited neither on the inside or outside any remnants of mouldered substance worthy of mention; on the other hand, in the depressions of the skull were observed evident traces of gypsum. These conditions are quite satisfactorily explained by the histo- rical facts which have been discussed above. The less advanced de- composition of the skull may be ascribed to the fact that the cranium, which had not lain in the coffin during the years from 1816 to 1829, had been less subjected to the influence of damp air and surrounding decay- ing matter than the other bones (for instance the lower jaw and cervical vertebrae) which lay in the same part of the coffin. The absence of decaying matter which adhered to other parts of the skeleton, may be ex- plained by the skull's having at some time been cleaned, and the pre- sence of gypsum by the fact that a plaster cast had been made in 1823. It appears from what has been said above, that the observations made when the coffin was opened do not in any point dispute, but, on the contrary, may be considered to confirm those conclusions to which the historical investigations have led, but nevertheless the chief point itself, namely, whether an exchange of the cranium could possibly have occurred before 1823, has not thereby been brought into clearer light. It was therefore necessary to undertake a minute anatomical examination of the skull in order, if possible, to find some positive proofs, or at least some further grounds of probability, for the suppo- sition that it had actually been SwEDENBORG'S, or — if not, to get some proofs to the contrary. For this purpose the cranium and the remains of the lower jaw- bone were taken the same day to the Anatomical Institution in Upsala, where measurements were made and photographs and plaster casts taken. After this had been aecomplished the objects were taken back to Upsala Cathedral on June 13th and deposited in the coffin, which was then closed and sealed. (Appendix, Nos. 14 and 15). Tue Morraz REMAINS OF SWEDENBORG 33 With regard to the skeletal parts of the trunk and extremities, there seemed, under existing conditions, to be no need of a more de- tailed anatomical examination of them, for which reason we confined ourselves to an inquiry into their general type and the existence of anomalies or pathological alterations, and to taking measurements of the length of the larger bones of the extremities. This was done on the spot, when the coffin was opened, and the bones were immediately afterwards redeposited in the casket. or Nova Acta Reg. Soc. Sc, Ups. Ser. 4. Vol, 2. N. 9. Impr, ?/1 1910. The Skull. The cranium lying in the coffin of EMANUEL SWEDENBORG is shown on Plates II. and III. The photographs were taken with a camera having a focal distance of 24 em., after a careful orientation of the cranium according to the German horizontal plane (»Frankfurter Verständigung»). Geometrical outline drawings were further secured by means of a diop- ter, and are here reproduced in the text-figures 11—13, in !/» size. The most important anthropological measurements and the indices cal- culated therefrom are brought together in the accompanying Tab. I. The cranium is of a dark grayish-brown color and is rather much decayed, especially in the lower parts and on the left side. The external layer of the outer table is peeled off in several places, this being especially the case on a falciform surface enclosing the left fron- tal eminence, which on this account appears more prominent and re- sembles a flat exostosis. This appears especially well on the photo- graphs of the plaster casts, figs. 3 and 14. In several places on the cra- nium there are defects which have clearly arisen through external influences. On Plate IIL, fig. 2, is thus seen a large irregular hole, with a transverse diameter of 2.6 cm.,on the left side of the occipital bone, and, on fig. 3 of the same plate, two holes, about a centimetre in size, on the squamous portion of the left temporal bone. The middle por- tion of the zygomatie arch on the same side is missing; the wall be- tween the sinus maxillaris and fossa canina is perforated on both sides (Pl. IL, fig. 1). The inner wall of both orbits, and the lower and outer walls of the left, are defective; the vomer and the turbinate bones are for the most part missing. The lower parts of the nasal bones are some- what injured: the styloid processes are broken and the under sur- face of the occipital condyles, as well as the edges of the alveo- lar processes, are partly worn away. The points of both mastoid processes are lacking, and consequently their pneumatic cells are THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 35 opened.' The squamous sutures on both sides are somewhat separated, eausing the upper edge of the temporal bone to protrude two or three millimetres from the plane of the parietal bone. All. these changes are unquestionably of a post-mortem nature; no signs have been observed by us which could indieate any violence experienced during life, sus- picion of which has been expressed (see page 24). Neither have any changes in the skull due to disease been noticed; it ought especially to be observed that the inner side of the skull, which was carefully searched with the help of a laryngoscope, did not show any exostoses or other pathological changes. The finding of traces of plaster in the depres- sions at the base of the cranium has already been mentioned above. With regard to its general form, the cranium in question may be characterized as a well-shaped skull, of medium size, with mesati- cephalic and chamaecephalic brain-case and relatively small facial ske- leton of medium breadth. First, in regard to the three principal dimensions, the greatest length (192 mm.), and the greatest breadth (150 mm.), may be regar- ded as large rather than small, while the diameter of the height (130 mm.) must be considered as being decidedly low. Calculating the re- lation between the above measurements, a length-breadth index of 78.15 is obtained, which places the cranium in the mesaticephalie group, somewhat nearer the border of the brachycephaly than of the dolicho- cephaly. The length-height index is only 67.7, and therefore pronoun- cedly chamaecephalic or platycephalic. The inconsiderable height of the cranium will be still more apparent if one considers the breadth- height index, which is only 86.67. Judging from the given linear measurements in the several planes, one would expect to find the horizontal circumference comparatively large, but the sagittal and transverse circumferences of about medium size. Such is also the case; the former measurement amounts to 536 mm., the latter are, respectively, 988 and 315 mm. One may likewise predict that the capacity of the brain-case will not greatly exceed the average volume, and, upon measuring with peas,it proved to be about 1500 cub. em. ! The reproduction of the plaster cast of 1823 shows that the injuries on the alveolar processes and on the mastoid processes partly date from the time after that year. The rest of the great injuries were already in existence when the plaster cast in question was made. Again, the left zygomatic arch on the original cast seems to have been broken, before the reproduction was taken. 36 J. V. HULTKRANTZ I shall now pass over to a more minute description of the dif- ferent parts of the cranium. Seen from above, (Text-fig. 11 and PI. IL, fig. 1), the brain-case exhibits a symmetrical, broad oval outline on which the well developed pa- rietal eminences are plainly marked, while the frontal emi- nences are very slightly pro- nounced. The form agrees best with the »typus sphenoi- des» proposed by SERGI, or the »forma cuneato-ovata» of the older authors. The sagit- tal suture is almost wholly obliterated. The coronal su- ture is somewhat indistinct in its middle portion; below the temporal line, the highest point of which is about 59 mm. from the median line, it is comple- tely obliterated. The incon- siderable height of the cra- nium is apparent from the side-view (Text-fig. 12 and figs. 3 on PI. II. and IIL). The Fig. 11. Geometrical outline drawing of the skull, profile of the forehead conti- fon AITO, "IB sito: nues rather slantingly above the well pronounced superciliary ridges, with a somewhat sharper turn at a height level with the frontal eminences, up towards the re- gion of the vertex, where the highest point of the curve lies about 3 cm. behind the bregma. At the lambda there is a moderate bathro- cephalic projection, below which the occipital bone projects outwards and downwards more than usually, its convexity being quite great also below the inion. The relatively great development of the back of the head is also evidenced in the comparatively important part taken by the occipital bone in the formation of the sagittal cireumfe- rence. The curve of the occipital bone (186 mm.), namely, occupies more than '/s (35.1 °/0) of the entire distance from the root of the nose to the foramen magnum. In this connection should also be mentioned that the height of the skull-cap (ScHwaLBE's »Kalottenhóhe») is 109 mm, THE Monran REMAINS OF SWEDENBORG 37 The facial skeleton appears rather small in relation to the brain- ease. The nasion-basion line forms with the horizontal line an angle of about 27°, the profile-line again an angle of about 86°, from which it will be seen that the cranium is markedly orthognathic. The mea- surements in the middle plane (compare Table I.) show no noteworthy divergences from the usual condition. The pterion is of normal appear- ance with almost altogether obliterated sutures. The temporal plane shows a rather evident fossa alaris (SCHWALBE 28), bounded by prominences of which, especially on the left side, the superior frontal (corresponding to the 3rd frontal gyrus) is fairly well Fig. 12. Geometrical outline drawing of the skull, profile, '/2 size. The dotted line shows the reconstructed profile of the face. developed, The squamous suture makes a rather sharp angle in its middle portion. The orifice of the external auditory meatus is round- Even when looking at the cranium from behind (Pl. IL, fig. 2) one observes the slightness of its height. The boundary between the almost vertical side-walls of the cranium and the upper parts, which show a tendeney to roof-shaped flattening, but no keel nor ridge-for- mation, is marked by the well developed parietal eminences. The con- tour-line of the basis cranii is in the norma occipitalis downwards bow- shaped, with a depression in the middle. The lambdoidal suture is only preserved in its middle portion and shows medium strong teeth but no Wormian bones; the suture becomes more and more indistinct to- 38 "JJ. V. HUETKRANTZ wards the sides, to disappear altogether in its lateral parts. The middle part of the superior curved line is rather sharply pronounced, the muscu- lar ridges of the occipital bone being otherwise moderately developed. On the basal surface of the cranium (Pl. IIL, fig. 2) it may be noticed that the foramen magnum is relatively small, folioform, with the point at the back; the condyles, whose forward ends somewhat approach one another, seem, on the other hand, to have been rather large. The mastoid processes have also been well developed. The jugular foramen is considerably wider on the right side than on the left; a special emissary foramen for the inferior petrosal sinus was found on both sides. The gle- noid fossae for the lower jaw are quite large; the pharyn- geal tubercle well developed. The choanæ are of medium size. In a face-view (Text- hio- 18 and Pl IL, He il) Une slight breadth of the frontal region is especially striking. The shortest distance between the temporal crests is only 92 mm. and its relation to the greatest cranial breadth is expressed in the unusually low parieto-frontal index of 61.33. The frontal bone has, Fig. 13. Geometrical outline drawing of the skull, as before said, feeble emi- HI nences and is moderately arched. The glabella project fairly over the root of the nose and the superciliary ridges are well developed in their medial parts. On account of the defective condition of the lower jaw and the injuries to the alveolar processes and the left zygomatic arch, the pro- portions of the facial skeleton may be determined only approximately. The upper facial index (according to KoLLMANN) may be calculated at 50., by which it stands exactly on the border between chamaepro- sopy and leptoprosopy; the index of the entire face was probably mo- deratly chamaeprosopic. The breadth from one zygomatic arch to the other is indeed slight in relation to the maximum breadth of the cranium, THE MogrAnL REMAINS OF SWEDENBORG 39 but is, on the other hand, quite the contrary in relation to the breadth of the forehead. The orbits are fairly open, the orifices being rhombi- eally rounded, with the longitudinal axis situated obliquely and a hypsi- conch index of 92.11. The upper orbital margins are somewhat thick and prominent, but not overhanging; the space between the orbits medium large. The nasal index is leptorhine (46.3); the ridge of the nose, which at the root shows a distinct depression below the glabella, forms in the upper, still preserved part, a slightly concave curve, which below ap- pears to pass over to a convexity. The sutures between the bones of the faee for the greater part persist. The alveolar processes of the superior maxillary bones are com- paratively well preserved, and form an elliptical bow. They possess, in spite of their free edges evidently having been somewhat injured after death, a height of 1 to 1!/» cm. from the plane of the hard palate. Thus no remarkable senile atrophy is present; the spongiosa seems, however, more than ordinarily porous. The palatal index amounts to about 71.74 and is thus leptostaphyline. None of the teeth of the upper jaw remain, but several more or less well preserved alveoles indicate that there were still some teeth remaining at the time of death, or in any case that they were not lost long before death.' On the left side are found only the traces of the alveoles of the canine, and of the two incisors, the back part of the alveolar process of ihe same side showing a broad, rather level surface. On the right side again, towards the back, there are found three little shallow, but well preserved alveoles for separate roots of the molars and bicuspids, In the anterior part there is, besides in- distinct remains of the alveoles of the incisors, a well developed alveole of the canine, whose outer wall, however, is defective. In the afore- mentioned reproduction of the plaster cast of 1823 (page 15), it is evident that there then was an eye-tooth, strong, but worn all the way to its neck, which tooth consequently has been lost after 1823. It may further be seen on the plaster cast that this tooth had two different facets of detrition, both facing obliquely outwards, the upper one reach- ing rather far up on the outer labial side of the tooth. I shall later return to the important conclusions which may be drawn from this. ! According to J. C. Cuno, quoted by Taren 32 (Vol. IL, p. 450), SWEDENBORG, at the age of 81 years had related that his teeth had begun to grow anew. The most probable explanation seems to be that it was only the roots of the lost teeth, which after having been overgrown by the gum, had reappeared on the atrophy of the latter. 40 J. V. HULTKRANTZ There were also found in SWEDENBORG'S coffin, as has been mentioned, four small broken pieces of a lower jawbone, imbedded with the other remains in the upper part of the casket. The breaking apart of this bone probably occurred, in spite of all caution, at the time of the taking out of the contents of the coffin, for, notwithstanding that the pieces of bone were greatly disintegrated and extremely brittle, the surfaces of the fractures were so well preserved that they could, with absolute exactitude, be fitted into one another. After the fragments had been thoroughly soaked in a solution of shellae, to in- crease their strength, it was possible to join them together, upon which it became clear that they composed the chin, and the greater part of the side portions of the lower maxilla, whereas only inconsiderable remains of the ascending branches were preserved. The greatest breadth of the object was 103 mm., the distance from the chin to the line of connection between the posterior ends, 72 mm. The height of ihe body of the jawbone, whose alveolar process is relatively well preserved, varied between 23 and 27 mm. As appears from the photographie reproductions (Plate IV., figs. 1— 4) this lower maxilla forms a comparatively sharp angle. The lower edge makes a relatively larger bow than the upper, for which reason also the last-mentioned has evidently, together with the teeth, been directed somewhat farther inwards towards the tongue than is ordinarily the case. On the right side the alveolar ridge shows unquestionable remains of some teeth, namely the canine and the bieuspids, possibly also the first molar, and on the left side some hollows, probably derived from the alveoles of the canine and bicuspids. The foramen mentale is seen on the left side and the remains of the external oblique line on both sides. The bones of the trunk and extremities. The skeleton contained in the coffin is evidently that of a person of normal proportions but of relatively small bodily size. The rather well developed muscular ridges on the bones give to them a deci- dedly masculine type. No noteworthy divergenees from the normal conditions of form were observed except on the sacrum, which consisted of six vertebræ and showed a sacral canal which was open backwards for the entire extension of the bone (spina bifida), and on which a part of the arch of the uppermost vertebra is not fused with the rest of the vertebra. Both anomalies first mentioned are by no means rare. The occurrence of six sacral vertebrae has been observed by different authors at a fre- quency of from 12 °/o (RADLAUER 22) to 35.5 Vo (PATERSON 21), and an open sacral canal, which is the normal condition with children up to about the 5th year of life, is an arrest in development which seems to oc- cur in adults in about one case in 20. On the contrary, the absence of a connection between the arch and the body of the first vertebra, or perhaps more correctly, between the two centres of ossification in the half of the arch in question, is comparatively scarce. No symptoms during life need have been caused by these anomalies, and the same is probably irue of some little exostoses, found on the fourth sacral vertebra, and situated towards the sacral canal. The bones had a very porous structure and relatively slight weight, whieh appear to be explainable as senile changes, quite natural, if one considers SWEDENBORG'S advanced age (84 years). A number of small osteophytes on the vertebra and on the articular ends of some of the bones of the extremities may also be classed as senile changes, or possibly as the consequences of chronic rheumatism (arthritis). For the rest, no traces of pathological changes were observed. Neither Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. ?/u 1910. 6 42 J. V. HULTKRANTZ do there exist, so far as I know, any statements of EMANUEL SWEDEN- BORG's having suffered from any disease which could produce any vi- sible alterations in the skeleton. The measurements of the bones of the extremities, made in connection with the investigation of the coffin, were chiefly eondueted with a view to giving information as to SwEDENBORG's stature, for which reason only the length dimensions of the bones were taken. The results obtained are collected in the first column of Tab. II. The left forearm was not in a condition to enable the taking of exact measurements. The second column in the same table contains the values of the body-length corresponding to the figures in the first co- lumn, calculated according to MANOUVRIER's 17 metod. This author has on the basis of measurements of corpses, made by Dr. E. RoLLET 27 of Lyons, calculated the proportions between the length of the bones of the extremities and the length of the entire body, and set up tables in which the last-mentioned measurement can be directly read off from the measurements of the individual bones. The probable error in these calculations, according to MANOUYRIER, amounts to only about 3 em., and when one has opportunity to draw one's conclusions from all or at least from the most of the bones of the extremities of the same individual, the result ought, of course, to be still more certain. Several objections might be made to MANOUVRIER'S calculations; this, however, is not the place for any critieal examination of them, but it ought to be sufficient to call attention to the point that it cer- tainly does not follow that the bodily proportions of the men of Southern France fully correspond to those of Swedes. However, since we do not possess any similar investigations of other races, we must fall back upon MANOUVRIER'S tables, and must content ourselves with the observation that the disparity of the bodily proportions between the different European peoples is, in any case, not so very great, and of course only approximate values can come into question. It is evident from Tab. II. that the figures for the body-length are very different, aecording to whether one bone or another is taken as the basis for the calculation. The left humerus, for instance, gives a caleulated body-length of only 1620 mm. while the thigh bone of the same side gives 1685 mm. Taking the average of all the figures in the second column, a value of 1647 mm. is obtained, which there- fore ought to represent SWEDENBORG'S approximate body-length. Now, however, Maxouvrier’s tables refer to measurements taken after death THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 43 and in lying position, and as it has been found by repeated. experi- ments that.living persons in a lying position are 1 to 2 em. longer than when standing, and as it is furthermore probable that the re- laxation of the muscles and joint connections which takes place after death inereases the length still more by some millimetres, it is plain that, if we regard the length during life and in upright position, 2 em. at least must be subtracted from the figures given above, by which SWwEDENEORG's body-length would have been between 1.62 and 1.es metres. For reasons into which I cannot here enter, I am inclined to believe that MaNovvRIER's tables in a case of this kind furnish a value which is somewhat too low, but that nevertheless the stature of SWEDENBORG did not in any case exceed 1.65 metres. A further support for the calculation made I find in the cireumstance that the leaden coffin, which measured 184 cm. in length, evidently had been not inconsiderably larger than the corpse laid therein. In the pillow, whieh had evidently not been removed from its original position, a round depression was seen, which had manifestly arisen through the pressure of the head resting upon it. This depression was situated at a distance from the head-end of the coffin, which I ocul- arly estimated to have been nearly 2 decimetres. It could further be concluded from the position of the heelbones, which had manifestly also not been displaced, that the feet had not quite reached to the foot-end of the coffin. According to the body-length thus calculated (1.6 m. at the most), EMANUEL SWEDENBORG must be regarded as having been a rather short man, compared with present-day conditions. It should be men- tioned, for the sake of comparison, that the average length for the adult Swedish man in our days is fully 1.72 m., and that among the men, 21 years of age, measured at the military enrollment during the years 1907—8, (whose growth, however, was certainly not completed), there were only 12.;?/o having a length below 1.65 m. Still, the average length in Sweden has, during the last decades, been steadily increas- ing!, and it is therefore quite probable that in the 18th century it was not inconsiderably lower than at the present time. The conclusion at which we have arrived regarding SWEDENBORG’s body-length seems under such circumstances to be in fair agreement with Cuno’s state- ! Investigations lately made by me, but not yet published, have shown that the average length among Swedish conscripts since 1887 has increased more than 2 cm., and since about 1840 more than 4 cm. I have not had access to any similar material from older times, 44 ‘J. V. HULTKRANTZ ment 32 (Vol. IL, p. 450) that he was »of middle stature». But, on the contrary, it does not agree well with a statement of CoLLın that SWEDENBORG was of a »tall and erect stature» 32 (Vol. IL, p. 423), nor with SuEARsMITH's testimony 10 (p. 196) in which SwEDENBORG's length was valued at »about five feet nine inches», i. e., about 175 cm. It may, however, here be observed that these testimonies were not given before 1817 and 1801, respectively, consequently several decades after SwEDENBORG's death, and that they probably refer to the length of the body with shoes included. A further investigation of the figures given in the table, brings to light, first, that the thigh bones are comparatively long (at least relatively to the proportions of present-day Frenchmen); secondly, that a notice- able disparity exists between the bones of the two sides. The right humerus is about 7 mm. longer than the left, while in the case of the lower extremities the figures show a difference amounting to 2—3 mm. for each bone in favor of the left side. There exists therefore a crossed asymmetry of the extremities of the type which, aecording to Hasse & DEHNER 9 and others, is found in the majority of male indi- viduals. The difference in length between the bones of the lower ex- tremities also agrees with the most usual conditions, whereas that be- tween the two humeri is relatively considerable. The great prepon- derance in favor of the right arm may in some measure indicate that SWEDENBORG was right-handed, for the investigations of the last-named authors have shown that pronouncedly left-handed individuals, almost without exception, have a longer left than right arm. How do the general characteristics of the cranium agree with the supposition that it is Swedenborg's? In order to pass judgment on the question as to whether the above-described cranium is really EMANUEL SwEDENBORG's or whether it is a substitute, deposited in the coffin in place of the stolen skull, it is first necessary to find out whether the anatomical characters of its sex and age, and racial characteristics which may be present, agree with the assumption that it is genuine. That the cranium in question is masculine and is that of a person of advanced years there is not the slightest doubt. Its size and general type speak at once for the male sex; the protruding gla- bella, the well developed superciliary ridges, the thickened upper edge of the orbits, the relatively slanting forehead with its slightly develop- ed eminences, the high position of the temporal lines, the powerful mastoid processes, the projecting linea nuchæ and the relatively large condyles, are all characteristics of the male cranium. The great dif- ference between the minimal forehead breadth and the breadth at the level of the zygomatico-frontal sutures, which according to the investi- gations of Prof. E. CLASON is also a criterion of the masculine sex, should also be mentioned. Indeed, hardly a single one of the enume- rated characters could by itself be regarded as an absolute proof, but when they all point together in the same direction, and not a:single specifie feminine characteristic is present, one may with safety assert that the cranium is that of a man. The circumstance that the brain- case — in perfect agreement with the characterization by the sculp- tor FLAXMAN, quoted above, page 13, of the skull shown to him — through its »beautiful form» and »undulating line» is somewhat Suggestive of the feminine cranial type, can not be considered as a 16 J. V. HULTKRANTZ proof against the correctness of the conclusion arrived at, as the in- dividual variations in this matter are exceedingly great. FLAXMAN himself does not seem to have doubted that the cranium was Swe- DENBORGS, With regard to the question of age, we must confine ourselves to the condition of the sutures, of the alveolar processes and of the teeth. The complete obliteration of the sagittal suture, and the very far advanced ossification of the coronal and lambdoidal sutures, an- nounce with the strongest probability that the skull is that of a man over 50 years of age, and are in no wise in disagreement with the assumption of an age of 84 years. The same is true with regard to the state of the teeth. Pathological conditions can, of course, produce just as great a loss of teeth even in manhood and youth, but the great detrition of the right eye-tooth, which may be observed in the plaster cast of 1829, furnishes a strong proof of the tooth's having served during quite a long life. Remarkable is the fact that the alveolar processes do not exhibit still greater atrophy, but this can so much the less be regarded as a proof of a less advanced age of life, since the same conditions obtain in the lower jawbone, which, after what has been shown above, seems, upon good grounds, to be genuine. We could hardly expect to derive any assistance in the solution of the problem before us from a search into the characters which, with more or less reason, are supposed to be racial attributes, because, on the one hand, we do not know of any anthropological peculiarities which make possible the distinguishing, with any reasonable degree of probability, of a Swedish skull from the great body of other Euro- pean crania; on the other hand, EMANUEL SWEDENBORG was not of unmixed Swedish stock. He descended, as is known, on the paternal line from a probably genuine Swedish family, dwelling in Dalecarlia, whereas his mother, Sara BEHM, whom according to accessible port- raits and historical data, SWEDENBORG resembled much more than his father, belonged to a family which had immigrated from Germany in the 16th century. Quite pure Swedish blood, therefore, did not flow in SWEDENBORG'S veins, but as to whether and in what measure he had inherited bodily characteristies from his foreign ancestors, it is of course impossible to determine. However, it appears to me that there lies a certain interest in making a comparison between the more important anthropological THE MorTAL REMAINS OF SWEDENBORG 47 measurements of the cranium in question and of Swedish crania in general. (See Table IIL). I have chosen, as material for this compa- rison, in the first place, a collection of male crania from the Cathedral and from old burial places in Upsala, which have not been used since the close of the 18th century. These erania, 108 in number, thus date back to SwEDENBORG's own times and the immediately preceding centuries. For the measurements of these skulls my thanks are due to the Amanuensis G. VALLENTIN, who has made far-reaching, as yet unpublished investigations of the cranial material in the Anatomical Museum in Upsala. Besides this, I have included in the tables some 50 crania of masculine type from graves of the stone, bronze and iron ages from different parts of Sweden, measured and described by G. Rerzıus in his work Crania Suecica Antiqua 24 (with an Appendix 23). For the calculation of the mean values I am myself responsible, Be- sides the mean values, there are also incorporated in the table the maximal and minimal values within the several groups. In the first place, it will be seen from the table, that the measure- ments of the cranium present in SwEDENBORG' s coffin fall, without ex- ception, within the limits of variation of Swedish crania, and that the deviations from the mean values of these latter, can in general not be regarded as very great. The anthropological measurements thus give us, in any case, no cause to doubt that our cranium is of Swedish nationality. The table further goes to prove that the lengti and the circumference in the horizontal plane of our skull, and, in still greater measure, its transverse diameter, exceeds the average for both groups, whereas its height is not inconsiderably lower than their ave- rage height. The length-breadth index of our cranium (78.13) exceeds the two average indices, presented in the table, by from 3 to 4 units. These indices are both dolichocephalic, if also quite near the border of the mesaticephals; our cranium is mesaticephalie and stands somewhat nearer to the brachycephals than to the doliehocephals. That no great weight should be attached to this difference, is clear from the fact that about 15?/o of the Upsala crania, and 22°/o of the prehistoric crania, have a larger index tban the present skull. In this connection it also. deserves to be mentioned that according to the calculations of Prof. G. Rerzrus in Anthropologia Suecica 26 the cranial index for Swedish men of 21 years of age at the present day is on an average 15.55 and that 31 "/o of them possess an index of 78. or more. AS J. V. HULTKRANTZ Again, in the matter of capacity, our cranium with its 1500 cub.em. makes no noteworthy departure from the average value for the prehistorie crania, but exceeds that of the Upsala crania by some- what more than 100 cub. cm. 54 °/o of the former, but only about 17 9/o of the latter, have the same or greater capacity. If, on the other hand, we compare the cranium before us with the averages obtained through the elaborate researches of Broca, MANOUYRIER, and others, into the cranial capacity of European peoples of the present day, and in former times, which in general vary be- tween 1500 and 1600 cub. cm., this cranium can barely be regarded as of medium size. This is the more remarkable since the theory is often maintained that intelligence and brain-volume stand in immediate connection with one another, and one should thus expect to find that SWEDENBORG had a particularly large brain, and consequently a more than usually eapacious skull. If the said theory were fully justifiable, then the moderate size of the present cranium would certainly involve an effective cause for doubting its identity, for which reason the question must here be briefly discussed. The determination of the capacity of the crania of individuals especially noted for their intelligence has hitherto been undertaken in a very few cases only. In a classification made in 1883 by WELCKER 34 it was proved that in 9 out of 11 such cases the capacity was 1500 cub. em. or more, and that only 2 crania possessed a capa- city below the last-mentioned number. The latter were the skull of DANTE (1493 cub. cm.) and of the anatomist PH. Fr. Macken (1338 cub. cm.). The second place in the first category is occupied by Im. Kant, with a cranial capacity of 1730 cub. em. — Some further cases have been published since that time, but the number is too insignificant for the computation of any reliable average, or for the drawing of any sure scientifie conclusions. A somewhat more abundant store of material has been collected for the clearing up of the question regarding the weight of the brain in persons of varying intellectual development. Srırzka 29 has found an average brain-weight of 1473 gm. in nearly a hundred renowned men, referred to by name, and from a classification by DRESERE 6, who used principally the same material, it may be cal- eulated that about 70 °/o of those men had a brain-weight of or Tre Morraz REMAINS OF SWEDENBORG 49 more than 1400 gm., and only 30 °/o had a lower weight.’ The figure mentioned, 1400 gm., appears to be the average weight for European male brains, without regard to social position, etc.; — the figures from different places vary between 1516 and 1433 gm. As concerns the cranium found in SwEDENBORG's coffin, one may, on the basis of several investigations by Bork 3, REICHARDT 23 and others on the relation of brain-weight to cranial capacity, estimate, with very considerable probability, that it had «contained a brain whose weight during its greatest vigor was not less than 1350 gm. and not more than 1450 gm. As will be seen, this agrees quite well with the given average weight 1400 em. The cranium, consequently, can not have been that of a person with an unusually large brain. This appears, perhaps, at first glance, to diminish the probability of the cranium in question having been SWEDENBOoR«'s, but a closer examination of the facts renders the unquestionable result that in this case they do not possess any value as negative testimony. This is not the place for an exhaustive critical review of the theory regarding the dependence of intelligence upon brain-volume; it will be sufficient here to emphasize that from different directions (RETZIUS, REICHARDT and others) strong protests have been made against such hasty conclusions, which neither rest on sufficiently comprehensive material nor have been arrived at with the proper criticism and necessary regard to sources of error, which are in such investigations just as difficult to avoid as they are easy to point out. But even if we assume that the above-cited figures are quite correct and universally applicable, and thus that the brains and crania of the majority of eminent men are above medium size, there still remains a sufficiently large number of well observed cases proving that a relatively moderate development of the brain in respect to quantity has not been any hindrance to a ereat development of the intellectual powers: examples are given in the note below. A priori it also seems quite probable that a fine, well adapted organization of the brain-substance is of greater value for the higher intellectual funetions than a mere increase of its volume. 1 Disregarding a very questionable statement regarding CROMWELL s brain-weight (2231 gm.) the figures vary between 2012 gm. (Turcenserr) and 1198 gm. (Gar). Among the higher figures may further be mentioned Cuvier (1830 gm.) and among the lower GAMBETTA (1314 gm.). Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. 1/11 1910. 50 J. V. HULTKRANTZ If one furthermore takes into consideration that the size of the cranium and the brain undoubtedly stand in a certain relation to the size of the body, and that SwEDENBORG's stature, as shown above, was rather small, and also that the cranium contained in the coffin, in comparison with the older Upsala crania with which it should in the first place be compared, is in no wise small, but rather large, I do not think that anything may, from a scientifie point of view, be opposed to the possibility that SWEDENBORG had a brain which could have been eontained within the compass of the skull before us. Neither does it appear to me that the form of our cranium can lead to any scientifically founded doubt as to its authenticity. It is of eourse a very common theory that the higher intellectual functions are chiefly localized in the frontal lobe, and it may therefore arouse a cer- tain suspicion to see that the frontal region of the cranium is relatively less developed than the back of the head. As, however, it is impossible to determine on an intact cranium the boundary between the frontal and parietal lobes of the brain, it is an utterly vain undertaking to judge of the relative development of the different parts of the brain from the external shape of the skull. We must unfortunately abstain for reasons of piety from a cross-sectioning of the cranium, which would have made possible a study of the reliefs on the inner side. That a high grade of intelligence is fully compatible with a relatively feeble development of the anterior portion of the brain-case is apparent, among other cases, from the description by KUPFER & BESSEL HAGEN 16 of the skull of IMMANUEL KANT, whose frontal region, as far as one is able to judge from representations and measurements, exhibits a very great agreement with the corresponding part of the cranium in SwE- DENBORG’S coffin. Kawr's skull, like the one before us, is relatively low, but in other respects exhibits essential differences; it is consider- ably broader and shorter, consequently more brachycephalic (Index 88.5), and, as is evident from the figures furnished above, it is more than 200 cub. em. more capacious. One may with quite great probability conclude from the external relief of the temporal region, described above on page 37, that the third frontal gyrus of the brain was relatively well developed, especially on the left side. It ought therefore to be mentioned that Gazz locates in this part of the brain the mechanical as well as the musical talents, and that SWEDENBORG, in both these respects, was richly endowed. The whole question is as yet too uncertain, even if the points in que- THE MoRTAL REMAINS OF SWEDENBORG 51 stion of GALL’s doctrine have to some extent been supported by later researches, (MæBrus 19 and Aversacu 1), for the facts here mentioned to be regarded as an argument that the cranium is that of SwE- DENBORG. Our investigation of the general characters of the cranium has consequently not yielded any direct proof of its genuineness, which, for that matter, could hardly be expected. The only positive conclusion we can make is that the skull is that of a man advanced in years; but on the other hand nothing was encountered to stand in the way of his being of Swedish nationality and possessing a preeminent genius. Hitherto no facts have come to light which contradiet the supposition that the cranium is that of EMANUEL SWEDENBORG. Do the skull and the skeleton belong together? Inasmuch, as was shown above, there seems to be no doubt that the other parts of the skeleton contained in the casket are those of EMANUEL SWEDENBORG, and as there is good reason to suppose that the same is also true of the remains of the lower jaw, the whole question of the authenticity of the cranium would be solved if only we could prove its connection with the lower maxilla and the remaining skeleton. Had the first cervical vertebra or the articular processes of the lower jawbone been preserved, it is not unlikely that one might have been able to derive almost conclusive evidence from some cha- racteristic agreement in the form of the corresponding articular sur- faces, that the bones are those of the same individual, or, on the con- trary, on aecount of a difference in dimension, for instance, to abso- lutely exclude such a possibility. Since, however, the atlas as well as the condyles of the lower maxilla are entirely destroyed, all that remained was to investigate whether the fragments of the lower maxilla which were preserved could perhaps afford some other argument for or against their belong- ing to the skull. It should then, in the first place, be remembered that the con- siderably slighter disintegration of the cranium, compared with that of the lower maxila, as well as of several other parts of the skeleton, in no wise contradicts the assumption that the bones are those of the same individual, since this condition is quite satisfactorily explained by the historical data. (See page 32). A close eomparison of the lower maxilla with the superior maxil- lary bones of the cranium before us shows that a good agreement exists both in respect to size and form. The alveolar processes are THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 58 just about as well preserved in both, neither exhibiting any marked senile atrophy; and, so far as one can judge. even the teeth seem to have been in about the same state of preservation. The arch formed by the row of teeth may be described as comparatively narrow in both the upper and lower jaw; the former shows a more elliptical, the latter a more parabolic form, a condition quite normal, and the devia- tion is not greater than usual. To enable me to judge of the matter more exactly, I made a reconstruction of the missing parts on a plaster cast of the fragment - of the lower jaw. The modelling was done free handed and with the guidance of a number of lower jawbones of older individuals from the collections of the Anatomieal Museum, and employing as a particular pattern the lower maxilla of a man, about 60 years of age, who in re- spect to the condition of the teeth and alveolar processes exhibited strong points of similarity to the subject for my investigation. No com- parisons, on the contrary, were instituted with the cranium from the coffin, nor was the slightest attention paid to the measurements which had been made. When the reconstruction was completed it was found to fit together surprisingly well with the cranium, only a very slight correction in the position of the articular processes being necessary. Figs. 14—15 show a reproduction of the plaster casts of the cranium 54 J. V. HULTKRANTZ and the reconstructed lower maxilla in their natural mutual position. Compare Pl. IV., fig. 5, which shows the original skull and the lower jaw fragment. | The circumstances discussed above seem to prove beyond a doubt the possibility that the skull and lower maxilla are from the same individual, and even in some measure to argue for the probability that such is the case. Any positive efficiency as proofs can, nevertheless, hardly be ascribed to the above circumstances, as the question was only concerning the general characters of the maxillæ, which in this case did not differ greatly from the ordinary type. An argument of much greater value may, however, be extracted from the relation of the teeth. Attention has already been called above to the fact that the skull in question, at the time when the plaster cast was taken, in the year 1823, still retained the right eye-tooth, that its crown was worn off almost all the way to the root, and that it showed two facets of detrition facing obliquely outwards. I con- sider it allowable to draw from the last-mentioned facts the con- clusion, that the cranium had a more than usually protruding lower jaw; it is, namely, well known, that as a rule the eye-teeth, as well as the incisors, of the upper jaw, jut somewhat forewards over the row of teeth in the lower jaw, for which reason they are only slightly sub- jected to detrition, and this principally on their inner side. 37 But it is not less important in this connection, that the far-advanced wearing of the eye-tooth in this case could not have taken place, if the oppo- site teeth of the lower jaw, namely, the canine and the first bicuspid of the same side, had not been preserved very far into old age and enabled its use for chewing during a long succession of years. If we now take a glance at the fragment of the lower maxilla before us, we find that this exactly answers to the demands just made, for it still pre- serves manifest remains of the canine and the bicuspids on the right side (Pl. IV., figs. 1—2). The strong disintegration of the object unfor- tunately makes impossible a closer study of the facets of detrition on these teeth, but even their presence in the highly decayed row of teeth very strongly supports the supposition that the cranium and the lower maxilla belong together. How do the physiognomical characters of the cranium agree with the portraits of Swedenborg? To identify, with only the guidance of portraits of a deceased person, the skull which has been his during life, is, in most cases, a very difficult undertaking. Undoubtedly, even crania possess individual characteristics, which may at times be very strongly marked, but on account of the soft parts which clothe all parts of the bony frame, and on account of the hair, which conceals a great part of the contour lines of the head, these characters are seen only in a greatly modi- fied form in the living face, while, on the other hand, the greater part of the details which in the latter cooperate to form the characteristic ge- neral image, such as the more delicate features around eyes and mouth, color tints, ete., is not at all represented in a death's-head. It is almost exclusively the relative proportions between the different parts of the face and the relief itself of the rather limited parts of the facial skele- ton, upon which the overlying soft parts are of slight and relatively uniform thiekness, which can be the object of a direct comparison. It is also self-evident that in an investigation of this kind the eonelusions must, as a rule, be drawn with a certain reserve, Even in eases where a fully satisfactory agreement is found between the comparable characters of a cranium and a death-mask or a portrait, one must also reckon with the possibility of two different individuals having crania of precisely the same type. Only in exceptional cases ean one arrive at an absolutely sure result, and that only in a nega- tive respect, that is to say, if one can firmly establish that the pro- portions of the given cranium and of the representation are so diffe- rent that the former could not without violence to the anatomical relations be fitted into the contours of the latter. Of course, for a conclusion of this kind, the absolute reliability of the representation must be guaranteed. The comparison will, of course, be easiest and surest if there be at hand a successful death-mask of the person who is the object of 56 J. V. HULTKRANTZ examination. The chances of error are in such a case, if not altogether excluded, at least considerably lessened, and besides the relative mea- surements, one can then deal with the absolute dimensions. The death- masks also constituted the most valuable testimony both when KANT'S skull was in 1880 identified by Kuprer & BrssEL HAGEN 16, and in the investigations of Havpw's skull! by TANDLER published in 1909. 33 It was likewise a death-mask, which, on account of its faulty agree- ment with a cranium, supposed to have been SCHILLER’S, caused WELCKER 34 & 36 to declare that this cranium was not genuine. A good sculpture is also an especially valuable comparative material in an identification, since such a likeness of course allows of a much more perfect investigation of the different proportions than the one which can be made on the basis of plane representations, espe- cially if these are not both in profile and en face. We possess unfortunately neither a death-mask of EMANUEL Swe- DENBORG, nor any sculpture which was made during his life. The busts and medallions which exist have all been made long after his death and only on the basis of existing portraits, and as, unhappily, no pro- file portrait or silhouette of SWEDENBORG is known, the sculptural works must, as to certain details, be regarded as purely products of the ima- gination, possessing not the least value as testimony beyond what is furnished by the en face portraits. Numerous oil portraits and engravings of SWEDENBORG exist, but I believe that only seven of them can be regarded on more or less good grounds as possibly having descended from his times, and thus as being based upon direct observations. Three of these portraits are well known before, namely, BERNIGROTH's engraving in SWEDENBORG'S ! Quite peculiarly, in both the cases mentioned, there existed on the cranium, as well as on the death-mask, a characteristic asymmetry of the nose, which served as further proot of the genuineness of the cranium. In Tanpter’s paper the adventures through which Havpw's skull had passed are also narrated. These resemble so much the history of SwreprNBonG's cranium that I cannot re- frain from briefly mentioning the chief features. — A few days after HavpwNs burial in 1809, his grave was opened by some persons with phrenological interests, who cut off the head, which was then skeletonized and incorporated in a private collection. When Havpw's coffin was in 1820 transported from Vienna to Eichstadt, it was discovered that the head was missing. The police officials succeeded in tracking down the culprits, who, hard pressed, turn- ed over a false cranium, which was deposited in Havpw's coffin. The possessors of the original cranium willed it at their death to the Musical Conservatory in Vienna, where, after still more rambles, it was placed in the year 1895 and where it is still preserved. M THE MorrTaz REMAINS OF SWEDENBORG 51 e Principia Rerum Naturalium of 1734, (Pl. V.), BRANDER'S portrait in the Northern Museum (Nordiska Museet) in Stockholm (Pl. VI.), which pro- bably was the basis for the so called »Bed-chamber portrait» and nu- merous other copies and engravings, and the famous portrait by PEHR Knarrr, Sr. in the Gripsholm collections. (Pl. VIL). Both the last- named date back to the period just before 1770. Less well known is a portrait existing in at least two copies at Upsala and Gothenburg, respectively, which is supposed to be attributable to Sir JosmuA REYNOLDS. (PL VIIL, fig. 1). Furthermore, there are two portraits in Stockholm, not before reproduced, namely a erayon by an unknown artist, in the Northern Museum, (Pl. VIIL, fig. 2), and an oil-painting, signed »L. B.», belonging to Director E. Rosenump. (Pl. VIIL, fig. 3). Finally, there exists a portrait by pg LouTHERBOURG, owned by C. B. Braca, Esq., of Birmingham. (Pl. VIIL, fig. 4). As all these portraits possess a cer- tain value for the question whieh at present engages us, and since it seems, even for other reasons, to be of interest to have all the known original portraits of this great man collected in one place, they have here been reproduced in phototype in the plates at the close of this work. More detailed information concerning the above portraits is communicated in the supplementary list of portraits of SWEDENBORG by Mr. A. Srron (Appendix, No. 16), where also are reproduced as text- figures two other portraits, which, being rather doubtful, and moreover dating from* SwEpENBORG's younger days, are not of the same interest for the question in hand as the above-mentioned portraits. Even a hasty glance at the portraits before us shows that they exhibit important differences, partly of such a character that they can not be explained by the supposition that the paintings date from diffe- rent periods of SwzpENBoRG's life, but must undoubtedly depend either upon defective ability on the part of the artists, or else that they, con- sciously or unconsciously, have accentuated special features at the expense of others. To give but one example of such divergences be- tween the different portraits it may be mentioned that the color of the eyes on the copies of REYNOLDS” portrait is brown, but on all the rest, blue.’ It is of course impossible to decide which of the portraits most 1 Just as contradictory, for that matter, are, on this point, the statements by SwE- DENBORGS contemporaries. J. C. Cuno, of Amsterdam, speaks of »his smiling blue eyes» 32 (Vol. IL, p. 445), while Suearsmiru asserted that they were »of a brown-grey, nearly hazel and rather small» 10 (p. 196) or »grey, approaehing to brown» 32 (Vol. IL, p. 555). Perhaps it is most probable that they were of an undecided, shifting color. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. !/1 1910. 8 58 J. V. HULTKRANTZ resembles SwEDENBoRG and which ought therefore in the first place to be made the basis of comparison with the cranium. The Principia engraving of 1734 (Pl. V.) was declared by J. C. Cuno, who, how- ever, had not become acquainted with SWEDENBORG before 1768, to be »still perfectly like him, especially in respect to the eyes which have retained their beauty, even in his old age.» 32 (Vol. IL, p. 453). Mar- TIN's engraving from BRANDER'S portrait (Pl. VI.) was eonsidered by Ge- neral Tuxen, who had known SWEDENBORG personally, to be »a remarkable likeness». 32 (Vol. IL, p. 1198). The portrait by Knarrr (Pl. VIL) is undoubtedly the most beautiful and artistic, but it does not necessarily follow from this that its fidelity to the original is greater than that of the others. The portrait signed with the initials »L. B.» (Pl. VIIL, fig. 3) is again, from an esthetie point of view, less satisfactory, but gives instead certain indications of having been painted with great care and piety. Under such circumstances we must, in our comparative exami- nation, try to take all the portraits into consideration, and the first thing is then to determine what features are to be found in all the likenesses or at least in the greater number of them. In the first plaee, it seems to me to be common to all the portraits that the eyes are open, which speaks decidedly for the orbits being relatively high and their upper margins not specially drooping; further, that the region of the zygomatie arch is somewhat protruding when compared with the temples; finally, that the nose is rather straight and that the chin plainly protrudes and is relatively narrow. All these features are embodied in the description of the cranium furnished in this work. The shape of the eye-sockets and the considerable preponderance of the zygomatic breadth over the minimal forehead breadth, and the con- clusion which we were able to make on the basis of the condition of the eye-tooth in the plaster east, namely, that the lower jaw had been rather prognathous, should here again be called to mind. The agreement between the portraits and the cranium, as to the points in question, is thus evident, but in some other respects it must be admitted that a certain divergence seems to dominate. On the one hand, the forehead is in general rather high on the portraits and appears to be powerfully vaulted, while on the skull it was de- scribed as relatively slanting and with feebly developed eminences. On the other hand, the root of the nose shows, on the cranium, a eon- siderable depression below the glabella, while, on the contrary, espe- ot THE Momran REMAINS OF SWEDENBORG 9 cially KRAFFT'S portrait seems to indicate a forehead profile which is continued without interruption into the ridge of the nose, that is, the portrait indicates a Greek profile. Regarding this departure it should, however, in the first place, be mentioned, that in en face pictures, neither the degree of sloping, and the vaulting of the forehead, nor the depression between the fore- head and the nose, or, on the whole, the relief conditions of the profile, come to a plain and correct expression, at least if the lights are not especially suitable for this purpose, and also that the position of the edge of the hair, and even the hair-dressing itself, greatly influence our conception of the dimensions of a forehead. I shall soon have the opportunity of showing a striking example of the influence of these factors. Furthermore, it seems by no means improbable that the »Olym- pie» arching of the forehead, which is especially manifest in the copy of BRANDER’S portrait kept in the Royal Academy of Sciences, with or without purpose has been sharply accentuated to indicate the sublime thinker and seer SwEDENBoORG. Evident exaggerations, just in this direction, we find in certain likenesses of SWEDENBORG of later periods (for instance in Preston Powers” well known bust). Regarding the Greek profile in Krarrr’s portrait, even this could be a kind of »licentia poetica». According to the esthetic conceptions of former times, the Greek nose was supposed to give the impression of »freedom from the passions», of »equilibrium between intelligence and sensuality», traits of character which an artist might well desire to introduce into his likeness of SWEDENBORG. What I have said may possibly be regarded as an illegitimate attempt to explain away the contradictory arguments in the demon- stration. To protect myself from a charge of this kind, I need only call to mind the fact that the portraits can in no wise be regarded as accordant witnesses, but that, on the contrary, the last-mentioned phy- siognomical features on respectively BRANDER's and Knarrr's portraits are much less or not at all pronounced on several of the other por- traits. These discrepancies of course greatly reduce the value of the testimony furnished by each individual portrait, in respect to details, and I therefore do not hesitate to say that in general the portraits and the cranium agree fairly well with each other. This conclusion, however, rests chiefly upon a quite subjective valuation of similarities and differences and it was therefore desir- able to subject the question to more objective proofs, which was done 60 J. V. HULTKRANTZ partly by projecting, by means of a camera, images of the cranium on the various portraits, partly by attempting to reconstruct the missing soft parts upon a plaster cast of the cranium. The projections were made by attaching a copy of the portrait in question on transparent paper to the visual plate of a camera, after which the plaster cast of the cranium was placed in front of the camera in such a position and at such a distance that its image on the visual plate as nearly as possible corresponded to the features of the portrait. In this position, either the contours of the cranium were carefully out- lined directly on the portrait, or else a photograph of the cranium was Fig. 16. Contour-lines of the skull, fitted into the engraving by BERNIGROTH in Principia Fig. 17. Photographie projection of the Rerum Naturalium. cast of the skull on the crayon portrait. taken without changing the setting of the camera, after which the plate so obtained was copied on the same sensitive paper as the photo- graph of the portrait. à The results of these attempts at projection, of which examples are given in figs. 16 and 17, seem to me quite satisfactory. The di- vergences between the contours of the cranium and those of the por- traits are not greater than that they might have arisen from the artists” having worked free handed, and partly from the latters’ probably not having seen the original of the portrait at exactly the same visual angle as that at which my camera took the image. THE MorTAL REMAINS OF SWEDENBORG 61 Still more illustrative results are obtained by the method of re- construction, by which one, so to speak, clothes the bony frame anew with its enveloping layers of skin, muscles and other soft parts. Apart from the paleontologists’ attempts to reconstruct the soft parts on the skeletons of fossil animals, to thus gain an approximate conception of the shape and proportions of these animals during life, this method has first been used by W. His 1 & 13 for the purpose of identifying the skull of JOHANN SEBASTIAN DacH. In this case it was desired, while digeing for building operations in the St. Johannis Church- yard in Leipsic, 1894, to try to find the forgotten burial place of Bach, and to secure any remains which might be preserved. Guided by certain old statements, suspicions had been directed to a special place and a particular skeleton, for which reason a minute examination of the cra- nium belonging to it was entered upon. After this examination had brought to light that the skull, in point of age, sex, etc., might be the genuine one, Hrs commissioned the sculptor C. SEFFNER to model a bust of Bach upon a plaster cast of the cranium, with the guidance of existing portraits, and taking especial care that the layer of clay corre- sponding to the soft parts should have a thickness in agreement with established anatomical measurements. The experiment was a complete suecess, rendering a highly important support to the supposition that the skull really was Bacu’s. The plastic reconstructive method has, so far as I know, on no other occasion served for the direct identification of erania!, but it was used by KOLLMANN 14 on a cranium of the stone-age, by FÖRST 7 on a mediæval skull, and by MERKEL 18 on a prehistoric and an Australian skull, chiefly in order to control the practicability of the method, which, moreover, has been further developed and perfected especially by Korr- MANN. According to his directions, which I principally followed, there are built, on certain fixed spots on a plaster cast of the cranium, little pyramids of plaster whose height must be in exact agreement with the average thickness of the soft covering in the corresponding places, after which the soft parts are modelled in clay or some other plastic material, strict care being taken that the points indicated by the tops of the pyramids shall lie level with the surface of the future image. In order to make use of this method, one must know the thick- ness of the soft covering parts on the various regions of the head. 1 ; : Plane profile reconstructions, on the contrary, have been made for the same pur- pose by WELCKER 35. 62 J. V. HuLTKRANTZ Rather extensive investigations have been made on this subject by WELCKER 34, His 12, and KOLLMANN 14, on in all more than 100 bodies of adult individuals, chiefly of the male sex. I have myself undertaken similar measurements on a number of corpses, partly to test the correct- ness of the statements, partly because I wished, for the gaining of further certainty in my reconstruction, to secure a greater number of fixed points than what were used by the above-mentioned authors. Since it has been shown that sex and age, as well as wasting dis- eases, exercise a considerable influence upon the thickness of the soft parts, and this in varying degree on different parts of the face, I con- sidered it to be most exact to use only measurements derived from older men enjoying rather ordinary nutrition. The figures given on Tab. IV. which I employed in my reconstruction, thus represent for the most part the average values calculated from the individual measurements of His and KOLLMANN of 15 corpses from 55 to 78 years of age and of the male sex. It is quite evident, and is also proved by the original figures, that those parts of the head where the bony frame is covered only by the skin and a thin layer of connective tissue or muscles, show the least individual differences. This is the case in regard to the fore- head, the ridge of the nose, the edges around the eye-sockets and the zygomatie arches, in which places the greatest deviations from the average in either positive or negative direction generally amount to only 1 or 2 mm. (in exceptional cases to 2.3 or 2.5 mm.). The angle between the septum of the nose and the upper lip, as well as the point of the chin, also have a very constant position in relation to the underlying bone; this seems also to be true of the position of the wings of the nose, and, although in a somewhat lesser degree, of the lower border of the inferior maxilla. In contradistinction to this, the pro- portions of that part of the nose supported by cartilage, and of the lips and cheeks, are very variable. The soft parts in front of the eye- balls likewise show relatively great variations. A reconstruction on the basis of the average numbers referred to above must thus be more accurate in respect to the first-named parts of the face than in the case of the last-mentioned, where the sources of error are much greater. In order to be sure, at every stage of the work's progress, that all the demands, which might be made from an anatomical point of view, were fully taken into consideration, I preferred to do all of the reconstructing entirely with my own hand, instead of relying on THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 63 the assistance of an artist, as Hrs did, the scientific exactitude in this case being much more important And in order to be uninfluenced, as long as possible, by reminiscences of portraits of SWEDENBORG, I had, ever since the examination had been proposed, purposely avoided putting anything of that kind before my eyes. After having fastened a number of plaster pyramids upon a cast of the cranium, and having carefully seen to it that their height agreed with the figures in Tab. IV., and after having fitted plaster easts of eye-balls in their proper position in the orbits, as is seen in fiv. 18, I covered the whole cast with modelling wax in a layer thick enough to reach but not cover the points of the pyramids. The result was a face-mask, certainly of a very undecided type, but which, I was D have Fig. 19. The reconstructed soft parts, so far as they are reliable. of the skin. depended upon, had been subtracted. maining portions, on the contrary, may be con- sidered as fully reliable for testimony, and they therefore, ling, been left entirely undisturbed, with the ex- ception of their having afterwards been com- pleted with eye-brows and some slight wrinkles than the esthetical point of view. Fig. 18. Plaster cast with reconstruction points. sure, in respect to certain portions (forehead, upper part of the nasal ridge, ete.), had approximately the same configuration as the faee of the man whose cranium was in my hand. Fig. 19 shows this face-mask after all the parts which, as shown above, must on the ground of their great variability be regarded as less to be her re- during the continued model- Having arrived so far, it was impossible to proceed further with the work without making use of the accessible portraits of SWEDEN- BORG. There could now, of course, be no question of a portrait like- 64 J. V. HULTKRANTZ ness between the painted representations and the face-mask, but it was, however, already evident that the latter, in respect to those portions of the face which could supply sure testimony, showed suffi- ciently good agreement with the portraits to encourage me to continue Fig. 20. Bust of SwrEpENBona, modelled by the author on a cast of the cranium. with the work. Chiefly with the help of Knarrr's and BRANDER's por- traits, but with repeated controlling comparisons with the other portraits, I therefore modelled a bust, a plaster cast of which is found repro- duced in figs. 20 and 21. It is hardly necessary to point out that during THE Morraz REMAINS OF SWEDENBORG 65 the” whole work my; attention was uninterruptedly devoted to seeing that not the slightest change occurred in the parts which could be considered reliable, and also that no anatomical faults, in respect to the proportions of the soft parts, were allowed to creep into those re- Fig. 21. The same bust as in fig. 20, in profile. gions of the head which were in a less degree dependent upon the form of the cranium. Several criticisms will very likely be made of my SWEDENBORG bust, and I am; fully conscious that I have not succeeded in repro- ducing in it all the characteristic features of the portraits, but the Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2, N. 9. Impr. “/n 1910, 9 66 J. V. HULTKRANTZ purpose of the reconstruction was not the production of an artistic piece of sculpture, but only to scientifically test whether the man whose eranium was the basis for the bust could have had an appearance whieh agreed in its essential characters with SwEDENBORG's, as we know him from his portraits, or in other words whether SWEDENBORG had a skull of a type similar to the cranium which now lies in his coffin. I consider myself justified in giving an affirmative reply to these ques- tions. The proof lies, of course, not in the resemblance between the bust and the portraits with regard to the delicate details of eyes and mouth, eyebrows, hair-dressing, etc., but wholly and solely in the agreement of the facial proportions, most especially those of its upper part, 7. e., the forehead and temporal regions, the root of the nose and border of the eye-sockets, and also, although in a lesser degree, in the proportions of the jaws. In these very respects the similarity between the bust and the portraits may be looked upon as rather satisfactory, in any case the differences seem to be no greater than those between several of the portraits. It should be especially emphasized that on our reconstruc- tive bust the forehead appears much more strongly developed and more vaulted than one would suppose to be the ease after an inspection of the cranium alone. It shows a rather good agreement with at least most of the portraits, Now as the forehead belongs to just those parts of the bust which were modelled with the help of the anatomical measurements only, and without the least guidance from the portraits, this shows that the discrepancy, above alluded to (pp. 58—59), between the cranium and the portraits, in respect to the shape of the forehead, as being more an illusion than a reality, does not contradict the as- sumption that the skull is genuine. Our investigation of the physiognomical characters of the cranium before us, as they are revealed in direct view or on the reconstructed bust, have thus yielded the result that a remarkable agreement exists between the cranium and the existing portraits of SwEDENBORG; also that no decisive value should be attached to the comparatively slight divergences from some of the portraits, for the reasons mentioned above. In this agreement lies, of course, no conclusive proof that the skull is that of EMANUEL SWEDENBORG, but certainly an additional and ex- ceedingly valuable support for such a supposition. Conclusions. Passing by such points as are of minor or indirect significance for the principal question, the chief results of the enquiry which has now been brought to a close may here be set forth in a brief series of conclusions. The critical investigation of the historical documents relating to the question now in hand, which was undertaken in the first part of this work, has yielded principally the following results: EMANUEL SWEDENBORG s skull was actually stolen in July, 1816, from the coffin, which had already been opened about 1790. A cranium was deposited in SwEDENBORG's coffin on the 25th of March, 1823. No reason exists for doubting that, except for the dis- turbance just mentioned, the mortal remains of SWEDENBORG have been allowed to lie undisturbed in the casket. As to the question whether the cranium placed in the coffin in 1825 was the genuine one or a substitute, the historical statements are insufficient to render a decision. The possibility of an exchange — intentional or unintentional — cannot with certainty be excluded by means of the recorded facts, but these seem rather to argue that the genuine skull was restored than that the opposite is true. The examination of the coffin, as well as its contents, i. e., the remnants of the shroud and the skeletal remains, has brought to light no evidence contradictory to the above-mentioned inferences, but has established the following additional results: The inner, leaden coffin has borne the nameplate of EMANUEL SWEDENBORG. The greater part of the bones which lie in the coffin, and among these the remains of a lower jawbone, have, with 68 J. V. HULTKRANTZ the greatest probability, never been disturbed from their ori- ginal positions, and these bones must consequently be regarded as having been SWEDENBORG's. The skull, which is in the coffin, is undoubtedly identical with that skull, whieh, after a plaster cast had been taken, according to trustworthy statements, was deposited in the coffin in 1823. The anatomical investigation of the skull and the exa- mination of its physiognomical characters, an account of which is given in the latter part of this work, have led to the following safe conclusions: Neither the state of preservation of the skull, nor its general form, its characters of sex and age, and anthropologi- eal measurements, can be advanced as testimony against its being genuine, but, on the contrary, they are in full agreement with such a supposition. The dimensions and general form of the preserved ge- nuine lower jawbone, and especially the condition of main- tenance and arrangement of its teeth and alveolar processes, are in the best harmony with the corresponding parts of the skull (and the cast of 1823) and consequently afford a very good argument for their belonging together. The individual physiognomical characters of the skull, particularly the dimensional relations between the different parts of the face, in so far as they appear on viewing the skull, or by means of the plastic reconstruction, show no im- portant divergence from the existing likenesses of SwEDEN- BORG, but, on the contrary, these characters of the skull, as to various points, speak in favor of its having been SwEDEN- BORG'S. In the preceding pages I have already pointed out the difficulty, not to say impossibility, of arriving, in a question of this sort, at an absolutely infallible result in a positive direction. To prove that a given cranium cannot be that of a specified person may at times be a re- latively easy task, while the demonstration of the true identity of a skull must be, almost without exception, limited to a calculation of probabilities, a proving that there exist no invalidating reasons, and a THE Mortat REMAINS OF SWEDENBORG 69 collecting of a number of arguments, each of which by itself has only a rather modest value as proof, but all of which, when taken together, by their number and unanimity, carry conviction to the mind. Our inquiry into the question of the genuineness of the skull now in SWEDENBORG’S coffin has produced various concordant affirmative reasons, but no just causes for doubt. Considering that it would have been a juncture of accidents of the most extraordinary kind if SWE- DENBORG's skull, at an assumed exchange, should have been replaced by another skull, which could satisfy all the different demands, which, on scientifie grounds, we are authorized in making, both with regard to such a skull’s general characters and its fitting to the lower jaw- bone, and with regard to its agreement with the portraits, I think there is good reason at hand to sum up the results of our investigation in the following statement: The skull which now lies in EMANUEL SWEDENBORG'S coffin may, with the greatest degree of probability, be regarded as genuine. Tables. Table I. Measurements of the skull in SWEDENBORG’S coffin. | Greatest length Capacity Circumference measurements. Horizontal cireumference Preauricular curve Postauricular curve’ . Sagittal circumference Frontal curve Parietal curve Occipital curve . TN Transverse circumference (between the auditory meatus vertically over the vertex) The same over the bregma Linear measurements. »Gerade Länge» (Frankf. Verständ.) Length from glabella to inion Greatest breadth . Minimal frontal breadth Posterior forehead breadth pterion) : Mastoidal breadth Height (basion to bregma) Vertieal height (at Height above the external auditory ~ meatus iy seth »Kalottenhöhe» (SCHWALBE) Basal length (Basion to nasion) Cub. cm. ? Mm. . about 1500 | Length of foramen magnum . 39 Mu, | Breadth » » » 98 Upper facial length (nasion to 536 alveolar point) . . about 68 234 Basion to alveolar point . about 90 302 Greatest breadth at the zygomalic 388 arches A . about 134 195 Breadth at the fronto-zygomatic 197 sutures M Pes 107 136 Maxillary breadth (KorrwANN) 5 114 Length of the nose (nasion to anterior nasal spine) 54 315 Breadth of the nasal aperture 95 309 | Orbital height . 35 | Orbital breadth 38 | Interorbital breadth . 26 192 | Length of the palate 16 191 Breadth of the palate 33 176 150 Indices. 92 Cephalic index 78.13 | Length-height index . 67.71 120 | Breadth-height index 86.67 133 »Kalottenhöhen-index» (SCcHWALBE) 61.93 127 Parieto-frontal index ß 61.33 30 | Upper facial index (Kottmany) . about 50 | Nasal index 46.3 115 | Orbital index . 99.11 109 | Palatal index . 71.74 97 | Foramen magnum index 87.50 = ND 2 J. V. HULTKRANTZ Table II. Length of the bones of the upper and lower extremities in SWEDENBORG'S coffin. and the ealeulated body-length. Length of the | Calculated bones | body-length | Gm. | Cm. Upper extremity. Iuehtehumenusm oo 2 6 5 3 0. 2 oiled | 164.1 Left ; n QE EME ADOUt ONO about 162.0 Eueliteulnas ea E SN REUS 95.3 | 164.9 D FACTS 25 à Wc ero E Rio 23.0 163.4 Lower extremity. Right fente Nr eee eee ER 45.4 168.1 Left 5 VE HN a ke m äng 45.7 168.5 RASED A EE SPP EE 35.9 165.2 Left > ine i eae Teen E E 36.1 165.6 Fig DU CERN E ES REC 34 2 162 5 Left » QUEE AA EEE Actu | 34.5 163.0 N. B. The body-length has been calculated according to MawouvniER's method, after 2 mm., corresponding to the cartilage of the joints, had been added to the length of the bones. If the body-length during life, and in a standing position, be desired, 2 em, should be subtracted from the figures given in the last column. THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG T8: Table III. Anthropological measurements of the skull in SWEDENBORG'S coffin, compared with the corresponding measurements of other Swedish skulls. ——— — The skull in | Swedenhorg’s coffin | Mm. Mm. | 189.36 Min. 176 Max. 204 140.76 Min. 130 Max. 156 138.665) | | Length engt} | | | | Height of Shean: bo Mee RI NES 130 | Min. 128 | | | Breadiheee cca ci T 150 || Max. 150 , Horizontal circumference. Aw ee 536 Min. 500 Max, 554 Cub. em, Cub. em. Prehistorie Old skulls from) Swedish skulls 529,544) Upsala Mm. 187.308) Min. 172 Max. 203 139.9105 Min. 197 Max. 156 136.9(106) Min. 120 Max. 152 >) Min. 481 Max. 562 II nen. Cub. em. I | | 1508.629 | 1386.8(108 Capacity | 1500 Min. 1325 Min. 1040 | | | Max. 1735 Max. 1720 | | 74.45(50) 74,79(108) | Length-breadth index. . . . . | 78,12 Min. 66.7 Min. 67. | | | Max. 84.» Max. 83.9 N. DB. The small figures in parentheses indicate the number of skulls, from which the average values are calculated. Nova Acta Reg. Soc. Sc, Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. !/i 1910. 10 74 J. V. HULTKRANTZ Table IV. Average thickness of the soft parts covering the anterior regions of the skull at different points (Comp. the text p. 62). | | Mm. | Along the median line. | l'Veriex 7s c dca EN M we C S 5 BOND Donne S fo 8 5° 6 6 9 o © s PA ANE 4 | AWGlle OP one à à à » o à o e s à à I s 3.5 Gabeln Gara M iR. ME a 5 | Hnonto:nasallsubunc RP 5 Nickle cli dne wee) hne ES 3 Lower enc Gf fhe mal Bones, 5 à s 2 à 5 à s Gl 9 Angle between the nose and the upper lip . . . . . 11 [Middle oF eye dye M à oc à oe 9 5 e à 2 e 9.5 Kabio.mentaleeroo ve o^ e o I 5 6 à B» S s à e 11 NCES OF Wae Gl Ver 9 5 a o « 8 o 5 $9 « s 11 | Lover ewe où ine dim à s o o o o o à 0.0 : 6.5 | The lateral parts. NADEN. GWNNBS o. 5 à à o d co o à 6 9 6 » 0 4 Meroe CRs M E 4 Edge of the orbit: above the supraorbital notch a 6 frontal process of the superior maxilla. 25 above the infraorbital foramen — . . . 4.5 frontal process of the malar bone 5 external angular process of the frontal bone > Posterior root of the zygomatie arch 7.5 Middle of the zygomatic arch . . . . . EP Pad 4.5 Tuberosity of the malar bone 1.5 | Middle of the masseter . . . . mu e cde AN e| s Male or the Wo were] AN Lower border of the jaw in front of the masseter . . . 9 Appendix. No. I. Extract from the Minutes of the Chureh Council of the Swedish Congrega- tion in London for July 4th, 1819, signed by Pastor J. P. Wåhlin, concerning the recovery of Swedenborg s skull. S8 5. The Pastor asked for permission to lay before the Church Council the skull of the deceased Assessor Swedenborg, which, — the names of the culprits being suppressed — had been stolen about a year and a half ago from the casket in the Church vault, and by an accident seized by the Pastor when it was about to be carried off to Sweden to enrich some private or public col- lection of curios. — Since now it had been taken out of the casket the Pas- tor thought that it had better be preserved as a rarity in the Church than to be taken therefrom; and as it was known that the Swedenborgians here had long desired to receive the same, and therefore had offered a considerable sum to those who had privately appropriated it, the Pastor was requested to take careful charge of it, in order that it might not again come into such unauthorized hands. [In the margin of the minutes Pastor Wåhlin afterwards wrote:] It was afterwards again laid down in the casket after a »Cast» of it had been taken. dee We No. 2. An Article in »The Times» for March 31st, 1823. Emanuel Swedenborg. A curious circumstance relative to this once celebrated character, and which excites unbounded interest amongst his numerous followers, has come to light within these few weeks past. It appears that he departed this lite about fifty years ago, and was buried in the vault of a small church or chapel in the neighbourhood of Ratclitfe- highway. Sometime after his interment, one of his disciples came over to Eng- land, and — whether prompted by supernatural inspiration or by his own blind superstition, does not appear — contrived, by means of bribing the sexton or erave-digger, to gain admittance to the cemetery where his body was deposited. Here, in the silent hour of midnight (having previously supplied himself with the necessary implements) he broke open the coffin, and severed the head from 16 J. V. HULTKRANTZ the trunk of the departed saint, with the former of which he safely decamped to his own country. This relic he preserved with the greatest care and venera- tion till the day of his death, when it was discovered by his surviving relatives; and from some written documents left behind the fanatic, the whole circumstances connected with this extraordinary affair were developed. His friends, alarmed at the consequences that might follow such an unhallowed violation of the tomb, and being desirous of atoning in some measure for the sins of him who had been guilty of so great a erime, caused the head to be forthwith transmitted to this country, with a request that the coffin might be re-opened for the purpose of ascertaining if it was the identical head of the saint, and if so, that 1t might be restored to its original situation. In compliance with this request, the coffin was opened, and the above story proved to be perfectly correct, the trunk only of a skeleton presenting itself to the astonished eyes of those around. The head has accordingly been reinterred with due solemnity in the presence of the elders of the church. No. 3. The Rev. Samuel Noble's letter to the Editor of »The Times» for April 1st, 1823. Emanuel Swedenborg. To the Editor of the Times. Sir, — In your paper of to-day is an anecdote headed as above, which contains some mistakes which I trust you will allow me to correct. It is true that the skull of Swedenborg was a few months ago (not soon after his interment) taken from his coffin in the vault of the Swedish church near Radcliffe-highway, by a Swedish gentleman then, and now, living in England: but it is not true that the person who executed this singular robbery was or is one of his disciples. I understand that the motive which led him to obtain pos- session of this »relic», was the same as led Drs. Gall and Spurzheim to possess themselves of similar relies of other eminent men. The fact having been heard of by the Countess —, of Sweden, she requested an English gentleman of rank to walt upon the possessor, and request that he would allow the skull to be restored to its former situation; to which he readily assented. It is true, then, that its re-interment took place; but it is not true that this was attended with any solemnity, or »excited unbounded (or any) interest amongst his numerous follow- ers.» Some of them knew that the skull had been taken away; but I believe that none of them (or not more than one) knew when it was restored; and I am sure that none of them cared anything about the matter. The sole motive of the Lady above alluded to for procuring the re-inter- ment, was, that the admirers of the writings of Swedenborg might not be char- ged with such stupidity as that of venerating the mortal remains of any man, which, Swedenborg maintains, are entirely unnecessary to the future existence THE MonrAL REMAINS OF SWEDENBORG Tt of the soul, and will never be resumed; for she was aware, that if at any future period it should be discovered that the skull was gone, the robbery would be imputed to the admirers of his doctrines, and that misrepresentations of their sentiments, such as your anecdote contains, would be the result. Nothing, I assure you, can be more abhorrent to their principles, or to the doctrines of the New Jerusalem church, than anything that can tend to the revival of saint-craft. I am, sir, yours respectfully, S. NOBLE, Minister of Hanover-street Chapel, Long-acre. March 31, 1823. No. 4. Mr. J. I. Hawkins” letter to the Editor of »The Times» for April 4th, 1823. Swedenborg's skull. To the Editor of The Times. 2 Pentonville, April 3, 1823. Sir, — In the wish of screening the poor sexton or gravedigger, whoever he may be, from the infamous charge of having been bribed to aid in purloin- ing the above-mentioned skull from its coffin, I feel it my duty to state the following circumstances: — Captain Ludvig Granholm, of the royal navy of Sweden, called on me near the end of the year 1817, invited me to his lodgings, and showed me a skull which he said was the skull of Swedenborg. He informed me, that a few days before that time, he had attended the funeral of one of his countrymen, into the vault under the Swedish Ambassador's chapel, in Prince's-square, Radeliffe-high- way, and that he remained there a short time, with others, looking at the in- scriptions on various coffins. That on reading the name of the Honourable Ema- nuel Swedenborg, and observing that the coffin-lid was loose, he was seized with the idea of making a large sum of money, by taking the skull, and selling it to some one of Swedenborg's followers, who, he had heard, amounted to many thousands in this country, and amongst whom, he imagined, there would be much competition for the possession of so valuable a relic. He watched his opportu- nity, lifted the lid, took out the skull, wrapped it in his pocket handkerchief, and carried it out of the chapel unnoticed. I informed Captain Granholm, to his great disappointment, that the mem- bers of the new Jerusalem church reprobated the possession of any religious relic, and more particularly a part of a dead body, which, they believe, will never more come into use, the soul remaining, atter death, a complete and active man in a spiritual body, not to be again fettered with material flesh, blood, and bones: Captain Granholm died a few months afterwards im London, without hav- ing disposed of the skull, and without having left this country, so that several particulars of the account in your paper of the 31° ult. are erroneous. 18 : J. V. HUETKRANTZ A very curious circumstance occasioned the coffin-lid to be loose: — About the year 1790, a Swedish philosopher, then in London, who was a great admirer of Swedenborg's philosophical writings, but had no relish for his theological, be- came acquainted with some of the members of the New church, and warmly opposed Swedenborg's tenet — that the soul takes a final leave of the material body at death, and enters on its new scene of superior activity in a spiritual body more suited to obey its energies. The learned Swede endeavoured to per- suade them, that all great philosophers had, by virtue of their profound wisdom, the power of taking with them into the world of spirits their natural bodies; and he asserted his full conviction, that Swedenborg, whom he considered one of the first philosophers, had taken away his body out of the coffin. In order to convince the Swede of his error, leave was obtained to have the coffin opened; when, to the utter confusion of the philosopher, the body of Swedenborg was presented to view. The lid was merely laid on, without being refastened; and thus was afforded the facility of which Captain Granholm availed himself 27 years afterwards. J. I. HAWKINS. No. 9. Letter by »Tertius Interveniens» to the Editor of »The Times» for April 5th, 1823. A Further Statement concerning Emanuel Swedenborg. To the Editor of the Times. Sir, — Two different statements having lately appeared in your journal, concerning the re-interment of the skull of this extraordinary individual, neither of which is exactly correct, I take the liberty of presenting the following to your notice: — E. Swedenborg died in London in the year 1772, and was interred in the vault of the Swedish church in Prince’s Square, Ratcliffe-highway. His death havingZexcited considerable sensation among his numerous followers, one of them, a native of America, came over to England for the purpose of ascertaining the truth of the fact, being convinced, it is said, that such a spiritual man (if, indeed, he had left this lower world) must at least have gone alive to Heaven. The parish-clerk was bribed, the vault opened, and the coffin pointed out to him. The admirer of Swedenborg could not, however, even then persuade himself that the mortal remains of the venerated man were deposited there, till the coffins were opened, and the mephitic vapours did at the same time expel the sceptie and his doubts upon the subject. Thus the fact is related in Mr. Broling's Tra- vels in England, edited in Stockholm, 1816 or 1817. Be this, however, how it may, it is a well ascertained fact, that Mr. Swedenbore’s coffins had been opened before 1816, when the skull was taken out. It is true, that this violation of the tomb was not perpetrated by a follower or admirer of Swedenborg, the number of whom among his countrymen is very small indeed. (No prophet is honoured in - THE MoRTAL REMAINS OF SWEDENBORG 19 his own country.) It was committed by a person who did not admire Sweden- borg, but Gall, and who expected to fix the organ of imagination beyond any doubt: but it is éncorrectly stated by the Rev. Mr Noble, that »the person who committed the singular (infamous, if you please) robbery is now residine in Lon- don.» No, Sir, this violator of the grave having (no doubt greatly against his expectation) been obliged to lay his own head to rest a few years atter, the above skull was found among his property by a gentleman who prevented its being carried away, though claimed by the friends of the deceased abroad, and in whose possession it since remained. It is true that a noble Countess much interested herself in this affair, and that the skull, agreeable to her desire, was lately restor- ed to its former abode (a cast having previously been taken); but it is equally certain, that such a measure had been agreed upon, long ere the interference of the noble lady alluded to. - I am, sir, yours, respectfully, Tertius INTERVENIENS. April 4. [To the Swedish translation of this letter in Dagsländor (Comp. the note on page 10) the Editor (Pastor J. P. Wahlin) adds the following footnote 38 (pp. 224—225):] This [the restoration of Swedenborg's skull] occurred on the 25th of March of the same year (1823), in the presence of the Member of Parliament Tulk, the Master of Mines Mr. Nordensk6ld, and the Editor. The burial vault had not before been opened during my time of service. It contains 25 coffins, most of which are almost turned to dust. This was also the case with Swedenborg's. Even the leaden coffin was in such a condition that it could not be soldered although we had a solderer at hand. The first time the coffin had been violated the leaden lid had been cut through, which may still clearly be seen. Within was found only a little dust, some hairs, and rags of the shroud. On the plate 2 t ble upon the lid of the outer coffin there still stands quite legibly: »The Hon- : 0 77 77 €) > Eman = Swedenborg Died the 29 March 1772, aged 84 years» — The cotfin is 6 feet and 2 inches in length. No. 6. Extraet from a letter from Vice-Admiral C. R. Nordenskjóld to Magister C. R. Höök, Carlskrona, dated Spandelstorp. Febr. 3rd, 1870. [After an account of his sojourn in New York, in 1826, among the adhe- rents of Swedenborg's doctrine, the writer of the letter continues:] The following year, 1827, I stayed for some time in London. — There, through my relative, afterwards Councillor of State N., I made the acquaintance of Mr. Charles Tulk, a Member of Parliament, and a wealthy man, an adherent S0 J. V. HuLTKRANTZ of Swedenborg's doctrine, and patron of the friends of this doctrine among the Swedes in London. — Mr. Tulk was also a phrenologist and owned a large collection of skulls of noted persons, and as the chief among these he also had Swedenborg’s skull. How it eame into Mr. Tulk's possession I cannot say with certainty, but it was related that a countryman who lived in London, whose name I have now forgot- ten, who was attached to Swedenborg's doctrine, had removed the skull rom the coffin which is interred either in the Swedish Church or in its churchyard, in order to preserve it as a relic in his family, and that at this man’s death and the settlement of his encumbered estate, this treasure had been received by Mr. Tulk. — I saw this cranium, remarkable in so many respects, but cannot now recall anything concerning its form or phrenological characteristics. After the lapse of some years, when it had become known in Sweden that Swedenborg's skull had been taken out of the grave and the coffin in this man- ner, it gave rise to an unpleasant impression and was looked upon as a desecra- tion by the adherents of the doctrine, and Countess S., being among those most zealous and warm-hearted, and besides acquainted with and previously in cor- respondence with Mr. Tulk, wrote moving letters expressing the wish that Swe- denborg's skull be returned and deposited in the coffin from which it had been removed. It was at this time that I and my aforementioned relative were in Lon- don, and that he, as being acquainted with Countess S., received the commission from Mr. Tulk to return the skull to its proper place. It is according to the narration of this my relative that I cite the following events. — In passing by Holborn Street, — if I remember the name correctly — an unknown gentleman came into the workshop of a plaster cast maker, where casts of the skull were to be taken, and seeing it lying on the table in the room he began with interest to examine and phrenologically treat the prominent or- gans, and to the great amazement [of those present] remarked that the skull had be- longed to a great man and a great thinker, enumerating all the attributes which characterized our Seer. On the way to the Swedish church, which lies in the eastern quarter of the cosmopolis, still another incident occurred. In passing through one of those enormous pack-houses for tea and other East Indian goods, which are erected in this tract and cover a large space, N. was stopped by a watchman there who thought that contraband goods were being carried in the tied up handkerchief which he brought with him in his hand, but when the man discovered a human skull instead of what he had supposed, he drew back hastily and respectfully and wished a »good night.» On arriving at the church, Swedenborg's skull was, the same evening, in the presence of the Swedish precentor or some other official of the church — I do not remember which — deposited in the same coffin, from which it had been removed several years before, and the lid was screwed on. Oy 1k ING Spandelstorp, 3/2, 1870. THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG SL No. 7. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congre- gation in London for Nov. 10th, 1844, signed by Pastor G. W. Carlson, concerning an examination of Swedenborg's coffin and skull. S8 4 In the above-mentioned vault are preserved the mortal remains of a famous countryman, Herr Assessor Emanuel Swedenborg. As the members of the Church Council, on a personal examination of the vault, found the casket re- ferred to half open and in a highly dilapidated condition, the Pastor communicat- ‘ed that, according to the minutes of the Church Council, the casket had been broken open about 30 years ago by some villains who stole the skull in order to sell the same, but who did not, however, succeed in their speculation, so that the then Pastor, Dr. Wåhlin, received back the skull, which was again laid into the casket, although it is much doubted whether it is the right one. It was, how- ever, found to be of the greatest necessity to repair Swedenborg's casket, if it were not to fall to pieces; and Baron Wetterstedt immediately offered to make, without charge, a new covering for the casket in question of the marine-metal (»marin-metallen») discovered by him, which offer was thankfully accepted. Ba- ron Wetterstedt promised to oversee this work himself. 8 5. In connection with the question which had arisen as to whether the skull in Swedenborg's casket could be the right one, Mr. In de Betou com- municated that he, after a careful examination of the skull, very much doubted this, for the following reasons: 1) because within the head is a quantity of dust which would seem to show that the skull had lain in the earth; 2) because a piece of wood is to be seen, driven into the head, which seems to indicate that the dead man had lost his life in some violent manner; and 3) because there is no mark to show that any cast had been taken of the face, as is stated in the Minutes of the Church Council for July 4th, 1819, § 8. On account of these remarks, the Pastor of the Congregation was requested to write to Dr. Wåhlin, in order to receive from him information as to these conditions. No. 8. Extraet from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congre- gation in London for Oct. 26th, 1853, signed by Pastor G. W. Carlson, concerning a new coffin for Swedenborg's remains. S 8. On the proposal of Mr. Johnson it was decided that a new oaken coffin should be made in order to preserve the remains of Emanuel Swedenborg, as the old coffin, which is preserved in the vault, is nearly turned to dust. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. !?/u 1910. 11 82 - J. V. HULTKRANTZ No. 9. Extract from the Minutes of the Church Council of the Swedish Congre- gation in London for Oet. 14th, 1857, signed by Pastor G. W. Carlson, concerning the erection of a tablet in memory of Swedenborg. 8 4 The undersigned read a communication, which had been received by him from one of the members of the Swedenborgian Congregation in London, containing a request that he might erect in the church a grave-monument, or so called »Tablet», to Emanuel Swedenborg. The undersigned said that he had consulted the proper authorities in Sweden on this subject, and considered that since Swedenborg had received a Christian burial in this church, one could not reasonably refuse the erection in the church of a monument to his memory if there be a proper place for it, and if the inscription on the monument does not contain anything which is in conflict with the doctrines of our church. This view was unanimously endorsed by those present, and it was left to the undersigned to arrange this matter in the best way. No. 10. Proceedings at the preparatory examination of Swedenborg’s coffin in the Swedish Church, London, March 4th, 1908. Minutes kept at the examination of Emanuel Swedenborg's coffin preserved in the Swedish Church in London, March 4th, 1908. Present: The Royal Minister, Count H. Wrangel, the Legation preacher, Pastor J. Lindskog, the Consul General D. Danielsson, mem- ber of the Church Council, Mr. I. Walker, agent for the London Ne- eropolis Company, accompanied by three laborers, and the undersigned, who was requested to keep the minutes. After the descent to the burial vault had been opened by loosening the stone blocks placed above the same, those present descended into the burial vault, where, among the twenty coffins there preserved and standing together, there was recognized without difficulty a coffin of oak, provided with two name-plates indicating that the same contained the remains of Emanuel Swedenborg. Because of a special proposition made by Professor Gustaf Retzius a photograph of the coffin in situ was taken by a photographer summoned for the occasion. The coffin, which had no decorations besides the name-plates mentioned above, was in good condition, but on the outside greatly affected by dampness and dust. After the lid had been screwed off, there was found in the oaken coffin an inner coffin of lead, the lid of which, at the head-end, had evidently been at one time cut open, lifted up and afterwards laid back, without, however, having been soldered together. After the loosened part of the lid had been bent back, there appeared, at the bottom of the coffin, a layer of completely decayed remains, among which were observed, here and there, parts of the skeleton, and THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 83 uppermost a rather well preserved cranium, the position of which (altogether inverted) proved that the same had been displaced. After the above points had been established the oaken coffin was again closed, after which the burial vault was covered up. Count Wrangel communicat- ed that it was his intention to acquire further instructions regarding the treatment of the remains. In fidem AvcvsrmIN Becx-Frus. Legation Councillor at the Royal Legation in London. Attested by Herman WRANGEL. No. 11. Proceedings preparatory to transporting Swedenborg's remains to Sweden, in the Swedish Church, London, April 7th, 1908. Minutes kept at the renewed examination of the coffin of Ema- nuel Swedenborg in the Swedish Church in London, April 7th, 1908. Present: The Royal Minister, Count Wrangel, the Legation preacher, Pastor J. Lindskog, the Adjutant to the chief of the cruiser »Fylgia» Captain Hilmer Bergmark of the Royal Navy, a foreman and 6 laborers from the London Necropolis Company, and the undersigned, who was requested to keep the minutes. After the burial vault had been opened and the lid of Emanuel Swedenbore’s coffin had again been lifted up, the lid of the leaden coffin was cut open in its entire length, upon which it was ascertained that the lower, hitherto unexamined por- tion of the coffin, contained, besides some very much decayed and hardly visible fragments of bones, a not inconsiderable quantity of half decayed remnants of wood, probably arising from the original wooden coffin. In order to prevent, as far as possible, the displacement of the remains contained in the coffin from the position in which they were found, the coffin was filled up over the remains with wadding, after which the leaden lid was again brought into its former position. It proved to be impossible, for technical reasons, to again solder the leaden coffin. After the lid of the older oaken coffin had again been screwed on, the coffin was lifted up out of the burial vault into the church, and was there sealed with four seals, two of which were the seals of His Royal Majesty's Legation in London, and — the seal of the Swedish Church not being obtainable, — two private seals of the Royal Minister. 84 J. V. HULTKRANTZ After this the old coffins were deposited in a new coffin of oak, bear- ing upon its lid the following inscription: »Æmanuel Swedenborg 1688—1772». After the vault had again been closed, and the new coffin had been screwed down, it was set down before the altar 1n the church in order to be taken, later in the day, after a short service, to the Paddington depot, and from there, under the superintendence of Captain H. Bergmark, to Dartmouth, to be taken on board the cruiser »Fylgia» for the purpose of taking it home to Sweden. In fidem AvucusrIN Brck-Fnirs. Legation Councillor at the Royal Legation in London. Attested by Herman WRANGEL. No. 12. - Proceedings at the examination of Swedenborg’s coffin in the Cathedral, Upsala, May 29th, 1908. On the 29th of May, 1908, there was undertaken by the undersign- ed, in Upsala Cathedral, according to the commission of the Royal Society of Sciences of Upsala, and with the permission of the Cathe- dral Chapter of Upsala, the opening of the covering around the bodily remains of Emanuel Swedenborg, deceased in London the 29th of March, 1712. There were present at this performance the following members of the Cathedral Chapter: Messrs. the Archbishop Ekman, the Dean Berggren, the Professors Lundström, Martin and Stave, as also the Cathedral Registrar Pastor Sóderberg, which gentlemen testified to the identity of Swedenborg's coffin. Besides, there were present Professor Wirén, President of the Royal Society of Sciences, Mr. A. Stroh, M. A. and the Notary of the Cathedral Chapter, Barrister Radhe. The minutes were kept by the undersigned, Vestberg. In a communication of the 13th inst. [May, 1908], signed by B. Hasselberg and Chr. Aurivillius, the Royal Swedish Academy of Sciences had delivered to the Royal Society of Sciences of Upsala copies of two letters from a certain Mr. R. [!], in which letters information was contained which could give rise to suspicions as to the genui- neness of the cranium in Swedenborg’s coffin, and on this ground the Academy had raised the question of investigations concerning the cranium. The Royal Society of Sciences, on the 27th inst., after a communication from Archbishop Ekman that ! [On account of certain personal reasons the name is here not written in full.| THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 85 no objection existed on the part of the Cathedral Chapter to the opening of Swe- denborg's coffin for the purpose of undertaking the examination, raised by the document from the Academy of Sciences, of that cranium which might be found' there, decided that such an examination should be undertaken, and that its execution should be placed in charge of the undersigned, Hammar, Hultkrantz and Ramstróm, with the right for us to summon whatever experts we considered expedient for the purpose. After we, the said undersigned, accord- ing to the desire then expressed by the Society had offerred the Society's mem- ber, Professor Retzius, the opportunity of partaking in the examination, but he had declared himself impeded, we have summoned Professor Edw. Clason, Professor U. Quensel, A. H. Stroh, M. A., and the appointed instructor of forensic medicine, Laborator A. Vestberg. For the execution of the commission thus entrusted to us, the opening of the coffin is now undertaken. 1) The outer coffin is found to be an in appearance new polished coffin of oak, with a name-plate upon which is engraved: »Emanuel Swedenborg 1688—1772.» The hd of the coffin is screwed fast with 8 iron screws. 2) After the removal of the lid there was found in the outer coffin a second wooden coffin, the surface of whose lid was worn and somewhat affected by mould. This coffin is bound around with white tapes, sealed in such a man- ner that it cannot be opened without the cutting of the tapes or the breaking of the seals. The seals upon the lid, in black sealing wax, are 4 in number, two being in the neighbourhood of each end [of the coffin], and all are unbroken. Upon one of each pair of seals may be read, »The Swedish Legation», around a crowned shield with three crowns. The other seal shows a noble weapon with a crown. [!] On the flat lid of the coffin is fastened a metal plate, chased and engraved, blackened by age and somewhat corroded, 41x31 cm., with the inscription: » The b Hon: h 7 t lt j Bw Swedenborg Died 29 Mar: 1772. Aged 84.» The coffin is closed with 6 iron screws. 3) The bands are severed, the seals being spared, the screws are removed, atter which the lid is lifted off. 4) A third coffin of metal, apparently of lead, then becomes visible. It nearly fills the inner wooden coffin, and measures 184 cm. in length, and 47.5 em. in breadth at the widest place towards the head-end. The lid of the metal coffin is separated along its edges from the side-walls, except the part next to the foot-end of the coffin. The separated portion of the lid is sunk down into the coffin and in some places bent in transversely running folds. In the opening between the edges of the lid and the walls of the coffin is seen a bedding of grayish-white, apparently new wadding. This is also seen through a V-formed incision in the centre of the lid, on the broadest portion of the coffin. The point ot the V is directed to the foot-end and is situated 55.5 cm. from the head-end of the coffin. Its legs [of the V] measure, the one 14, the other 17.5 cm.; the ! [This was the private seal of the Royal Minister in London, Count H. Wrangel.| S6 J. V. HULTKRANTZ distance between their free ends is 19.5 em. 4 rivet-holes, situated rectangularly on the lid, form the corners of a square, the portion of which directed towards the head-end of the coffin covers the greater part of the V-formed incision. The distance between each pair of holes is 28.5 cm. in the longitudinal direction of the coffin, and 21 cm. in the transverse direction. ['] Upon the lid at the foot-end of the coffin lie minute remains of decayed wood and small patches of mouldered cloth, with rests of rusty iron nails hanging to it (remnants of the covering of the coffin?). 5) At this stage of the examination, a photograph from above is taken of the coffin. 6) After the lid had been bent up towards the foot-end there is seen, in the open metal coffin, a bed of manifold, sized wadding, in appearance of quite new, clean material, completely covering the other contents of the casket. 7) In that portion of the leaden coffin which belonged to the head-end, at an extension of, on the left side, 92, and on the right side, 97 cm., the open- ing in the lid, described in minute 4, is found to have been produced by the freeing of the lid quite near the wall. The surface thus exposed [the separated edge of the lid] protrudes panel-like from the plane of the side-wall, is 0.4 to 1 cm. broad, rather even and grayish-white, tarnished. The rest of the lid, to the extent of 63 cm. on the left, and 53 cm. on the right side, is separated 2 to 3 cm. from the side-wall, probably through cutting of the lid, with a fresher me- tallic surface in the cut. 8) The layer of wadding is carefully removed, whereupon there become visible at the head-end of the coffin a human skull and an upper arm bone, resting upon a layer of decayed particles and little pieces of wood, and in the remaining parts of the coffin larger pieces of decayed wood and fragments of cloth, among which there appear skeletal parts. The contents of the coffin exhale a strong, mouldering acid odor. 9) A photograph is taken before the above-described contents are disturbed. 10) The skull, as was said,| lies free upon the particles of wood, resting upon its lower surface with the face turned towards the head-end of the coffin and somewhat upwards, and with some inclination towards its [the skulls] left side. Its distance from the head-end of the coffin is about 10 cm., from the nearer, right wall of the coffin 5 to 6 cm. The skull has à brownish color and seems to be rather well preserved. The lower jawbone is missing. [?] 11) The above-mentioned upper arm bone, which is found to belong to the left side of the body, lies, like the skull, free from the remaining skeletal parts, having its upper end towards the head-end of the coffin, on a par with the skull, at the left side of the coffin, and in about the latter's longitudinal direction. The bone is of a dirty brown, discolored, and strongly decayed and weathered. 12) After the taking out of the skull and the upper arm bone just men- tioned and after the removal of larger fragments of wood, the mass of decayed wooden rests partly resembling sawdust which envelopes the remaining parts ! (Evidently the name-plate mentioned in minute 19 was originally fastened at this place.| ? (Compare, however, minutes 15 and 23.] THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG ST of the skeleton, is carefully taken out, beginning with the head-end of the coffin. In this mass of wooden crumbs are found numerous loosely lying, small pieces of bone, all more or less decayed, some of which have evidently belonged to the ribs, others to cervical vertebrae and to the breast-bone. These small bony parts are taken out, while the larger, comparatively well preserved parts of the skeleton are for the present left in position with careful avoidance of disturb- ing them. 13) After the skeleton has in this way been exposed as to its whole length with the exception of the feet, it is photographed in situ. 14) The feet are for a length of from 12 to 16 cm. covered by remaining, still coherent rests of thin, folded cloth (the shroud?). In the loose mass at the head-end are discovered, upon closer examination, larger and smaller pieces of cloth: on some of these pieces one finds adherent, slender, hair-like bunches (parts of a wig?). [|| Under these is found a thin pillow of loose stuff with thin, fibre-like padding, resting upon a layer of a rather firm, brownish-black mass of wooden fragments, about 10 cm. thick, and extending to the bottom of the coffin. On the upper side of this pillow is seen a small depression, which was possibly caused by the back part of the head in its original position after the burial. 15) Besides the smaller remains of bones, separately mentioned in point 12. which were removed at the uncovering of the skeleton, are also observed a piece of bone, which corresponds to the dens epistrophei, and another which con- stitutes the angulus mentalis of the lower jawbone and the adjacent portion of the ramus horizontalis of both sides, but particularly of the left side. Among these fragments of bone are also found remains of the bodies of five cervical vertebrae, but, on the contrary, no recognizable parts of the first cervical vertebra, nor of the collar-bones. All the skeletal remains found atthe head-end of the coffin down towards its middle part are exceedingly porous, brittle and tending to fall apart, excepting only the skull, which, as stated above, is in a rather well preserved condition. 16) The remaining skeletal parts have the following positions. Of the spine there is found in the middle line of the coffin a row of 13 vertebrae lying together in their natural position, and consisting of the dorsal vertebrae and the lowest cervical vertebra, the last, however, lacking its body. Close beside a great many of the dorsal vertebrae lie in the natural position fragments of the ribs. Both shoulder-blades also lie in their natural position. Stretched along the right side of the body, which rests on its back, lies the right arm with the condyle in natural position towards the shoulder-blade. The bones of the right hand lie apart, but only slightly displaced from their natural position. The right innominate bone and the bones of both lower extremities lie in their natural position. The skeletal parts of the legs and the feet are strikingly firm and well preserved. The left innominate bone, with its posterior surface turned upwards, and the incomplete left ulna, lie displaced from their natural position towards 1 [Comp. page 30.] S8 J. V. HuLTKRANTZ the head-end of the coffin, and partly project through a fissure between the bottom and the left side-wall of the leaden coffin. Immediately inside and in front of these pieces of bone lie promiseuously the sacrum and several lumbar vertebrae. Close to the fissure are found several bones of the left hand. 17) The fissure at the bottom of the coffin just mentioned begins 47 cm. from the head-end and has a length of 64 cm., its greatest breadth, on the place where the bones protrude, being about 6 em. The edges bounding it, formed on the one side by the bottom, on the other by the left side-wall of the coffin, are ragged, strongly corroded, and partly bent inwards. The bottom of the coffin is, in a direction from the head-end of the fissure, strongly corroded, rough, grayish-white and brittle, with knobby impressions and disintegrating. The leaden coffin which is taken out is seen to be on the outside as well as on the inside, all over, more or less corroded, with numerous small, ragged per- forations in its walls. 18) On the bottom of the inner wooden casket in the neighbourhood of the fissure in the leaden coffin, described in the preceding minute, are found, besides remains of wood in the same condition as those found in the leaden coffin, some wrist-bones and the lower part of a radius. 19) The inner wooden coffin is taken out. It is apparently of oak, the wooden substance in general well preserved, of a light, natural color. On the outer side of the head-end is nailed fast a leaden plate, not embossed, 25.5 cm. in breadth, 31 cm. in height. On the partly tarnished, grayish-white surface is en- eraved an inscription of the same content as that on the plate on the lid described in minute 2. The distance between the nail-holes in the plate in question is, from above down, 28.5 cm., from side to side 21,5 cm., the same between both pairs in each direction (cp. minute 4). 20) Both of the plates mentioned (minutes 2 and 19) are photographed. 21) The skull is wrapped in white tissue paper and deposited in a ma- hogany case; in the same case is deposited the portion of the lower jawbone described in minute 15, also wrapped in tissue paper; the pillow, referred to in minute 14, is wrapped in tissue paper and laid on top in the same case, after which the lid of the case is closed and locked, the key being received by the undersigned Hultkrantz. The case is bound around with white wrapping paper, is tied with packthread, supplied with a superscription as to its contents, and sealed with two seals, copies of which are to be found under these minutes. The case thus sealed is received by the undersigned Hultkrantz for further in- vestigation of its contents. 22) The coffins are again replaced, the leaden coffin in the inner oaken coffin, and this one in the outer. All the skeletal parts which had been remov- ed, and the other contents — with the exception of those taken for further exami- nation — are replaced in the leaden coffin. 23) At this stage attention is called to three additional smaller pieces of bone, which are assumed to belong to the lower jawbone, and which are taken for further examination, are wrapped in tissue paper, and deposited together in a clean glass jar with ground stopper; the jar is bound around with wrapping THE MOoRTAL REMAINS OF SWEDENBORG 89 paper, tied with strings, supplied with a superscription regarding the contents, and sealed with both of the seals impressed here below. It is received by the undersigned Hultkrantz. 24) The lids of the leaden coffin and the inner wooden coffin are laid on. The inner wooden coffin is bound about with bands, which are knotted and sealed on the lid, with the seals of the Cathedral and the Cathedral Chapter. The lid of the outer coffin is screwed on. (Seal). (Seal.) Upsala, as above, J. Ave. HAMMAR. J. Vinn. HULTKRANTZ. MARTIN RAMSTRÖM. Epw. Crasox. Urn QUENSEL. Artur VESTBERG. No. 13. Proceedings at the delivery of Swedenborg’s skull, ete., to Professor Hult- krantz for examination, in the Anatomical Institution, Upsala, May 29th, 1908. Minutes kept on May 29th, 1908, 5 p. m., at the taking out of the sealed vessels the skeletal parts, etc., from the coffin of Emanuel Swedenborg, which, according to the minutes of the morning of the same day, had been delivered for investigation. Present: Emeritus Professor etc. E. Clason, e. o. Prof. V. Hultkrantz, and as secretary the undersigned, S$ 1. There had been delivered for investigation: 1:0) a box, containing according to the superscription, 1) the cranium found in Em. Swedenborg's coffin on May 29th, 1908; 2) a part of a lower jawbone there discovered; and 3) a pillow found in the coffin. 2:0) a jar, containing, according to the superscription, 3 fragments of bone, found in Swedenborg’s coffin, on May 29th, 1908, probably belonging to the lower jawbone; both wrapped in paper and string and sealed with seals, marked partly V. H. partly with inscription »Sigill. Convent. Eccl. Cathed. Upsal.», all un- broken. 82. The seals were broken and the wrappings opened, after which the agreement of the contents with the superscription was verified. ; 8 3. All the above-mentioned objects were delivered to Professor Hult- krantz to be preserved by him, between the periods of examination, under lock and key. By direction, J. Auc. HAMMAR. Simultaneously present: Epw. CLASON. J. Ving. HULTKRANTZ. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 9. Impr. !5/11 1910. 12 90 J. V. HULTKRANTZ No. 14. Proceedings preparatory to redepositing in the coffin Swedenborg s Skull ete. in the Anatomical Institution, Upsala, June 12th, 1908. Minutes kept in the Anatomical Institution in Upsala, June 12th, 1908. Present: Professors E. Clason, M. Ram- ström, and as secretary the undersigned, Hammar. S8 1. The skull and four fragments of a lower jawbone, which, on May 29th of the present year, had been taken out of Em. Swedenbore’s coffin in Upsala Cathedral, as well as a pillow found in the coffin, having now been subjected to the investigations which we, in view of the commission given by the Royal Society of Sciences of Upsala to Professor V. Hultkrantz and the un- dersigned Ramström and Hammar, have found necessary, we have now come together for the taking of preparatory measures to restore these objects to the coffin in the Cathedral. S 2. It should here first be noted that these above-mentioned skeletal parts have, during the time they have been under our care, been preserved, between the periods of examination, in a locked cabinet, the key of which has been in the possession of Professor Hultkrantz, and, after his departure from the city, of the undersigned, Hammar. 3 9. It should furthermore be recorded that the various parts of the lower jawbone which had been delivered to us, have, for the purpose of the cranium' s identification, been joined together in their natural connection with suitable connective medium, and, as they did not in their original brittle condi- tion admit of closer investigation, they were further joined together by means of varnish: the piece of jawbone thus obtained by the connection of the frag- ments of bone constitutes nearly the whole horizontal arch of the lower jawbone: it eontains all the four fragments of the lower jawbone which had been deli- vered to us. S8 4. The skull and the lower jawbone, reconstructed to the extent above stated, and the remainder of the pillow taken out for examination, are enveloped in cotton and white tissue paper and put into a mahogany case, which is cover- ed with white wrapping paper and strings and sealed with two seals, one marked M. R., the other J. A. H. The same seals are found under these minutes. One of the signets remains in the possession of the undersigned Ramstróm, and the other in the possession of the undersigned Hammar. Upsala, as above, J. Aue. HAMMAR. Simultaneously present: Epw. CLasox. Martin RAMSTRÖM. (Seal.) (Seal.) THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 91 That the skull deposited in the above-mentioned case, as well as the por- tion of a lower jawbone, and the pillow, lying there, are the same objects, which, according to the minutes of the 29th of May, 1908, were delivered for investi- gation, we hereby certify, on our honor and conscience. Upsala, as above, Epw. CLASON. J. Auc. Hamar. Martin RAMSTRÖM. No. 15. Proceedings at the redepositing of Swedenborg’s skull, etc., in the coffin = in the Cathedral, Upsala, June 13th, 1908. Minutes kept at the coffin of Emanuel Swedenborg in Upsala Cathedral, June 13th, 1908. Present: Messrs. Professor E. Stave and the Cathedral Registrar N. J. Söderberg for the Cathedral Chapter in Upsala, and Professors E. Clason, J. A. Hammar, U. Quensel and M. Ramstróm, and the Notary of the Cathedral Chapter A. Radhe, who acted as secretary. 8 1. On the 29th of last May, the coffin of Emanuel Swedenborg had, in the manner shown by the minutes kept on the occasion, been opened, and a cranium, a part of a lower jawbone, three fragments of bone, and a pillow, had been taken up therefrom for scientific investigation; And these objects were now to be laid back into the coffin. After the outer lid had been screwed off and the inner wooden coffin, which was bound with bands tied on the lid and signed with the seals of the Cathedral Chapter and the Cathedral, had been opened, as well as the leaden coffin, Professor Hammar delivered an object covered with white c paper and sealed with strings and two seals, one marked M. R., the other J. A. H., which was found, after the seals had been broken, to be a mahogany case, con- taining a skull, a reconstructed lower jawbone and a pillow, enveloped in cotton and white tissue paper. After Professors Clason, Hammar och Ramstróm had stated that the reconstructed lower jawbone consisted of the portion of the lower jawbone and the three fragments of bone which had been taken out of the coffin at the meeting on the 29th of last May, together with the skull and pillow now brought back, these skeletal parts were now deposited, with the pillow, at the head-end of the leaden coffin, the skull being placed upon the pillow with the face towards the foot-end, and the lower jaw beside the skull, the wadding in the coffin was spread over it and the lid laid on. Thereupon the lid was screwed on the inner wooden coffin, and was tied with the white bands belonging to it, and sealed on the upper as well as on the 92 J. V. HULTKRANTZ lower part, with one seal of the Cathedral Chapter and two seals of the Cathe- dral in black sealing wax. The lid was finally screwed on the outer coffin, after which those pre- sent departed. In fidem ANDERS RADHE. That everything so occurred and was observed as these minutes state, we testify, on our honor and conscience: ARIK STAVE. J. Awe. HAMMAR. N. J. SÖDERBERG. Unix QUENSEL. Epw. CLASON. Martin RAMSTRÖM. No. 16. List and Analysis of Portraits of Swedenborg. By ArrnED H. Strom, M. A. The statements made in this »List and Analysis of Portraits of Sweden- borg» are based, partly upon Dr. Rudolf L. Tafels »Documents concerning Swe- denborg», Vol. II., London 1877, pp. 1196—1198, and the Rev. James Hyde's »Bi- bliography of Swedenborg's Works», London, 1906, pp. 680—654, — partly upon the writer's researches in Sweden and England since 1902. In the list below we have attempted to follow a chronological order, in so far as has been possible with the very incomplete data at hand. In the brief notes supplied. under each number we have confined our attention to leading features only, and little attention has been paid to copies of portraits, or to possible replicas of early copies, which have been produced in considerable numbers since Swedenbore’s death, nor have we listed various composite and fantastic productions, most of which possess neither historical nor artistic merit. The publication of documents and the detailed discussion of portraits of Swedenborg will follow in future contributions, and we need only here remark that Nos. 3, 6, 7 and 8 are in all probability genuine original portraits of Swe- denborg, that there are various reasons indicating that Nos. 5, 9 and 10 also may be originals, or copies of unknown originals, and that Nos. 1, 2 and 4 on various grounds may be considered as rather doubtful. 1. Portrait of Swedenborg from Westmanland. (Text-fig. 22). This portrait of a young man about twenty years of age, remarkably like the engraving by Bernigroth, was purchased in 1909 by the writer from a lady who received it from a farmer in the province of Westmanland, Sweden. Accord- ing to the’ farmer's statement it was a portrait of Swedenborg preserved in his family. In the possession of the writer. THE Morran REMAINS OF SWEDENBORG 93 2. Portrait of Swedenborg from the collection of Isidor Dannström. (Text-fig. 23). This portrait, bearing the inscription »Emanuel Swedenborg» on the back of the canvas, was purchased by the writer from the Rev. A. Th. Boyesen of Stockholm in 1902, and is now in the collections of the Academy of the New Church, Bryn Athyn, Pennsylvania, U. S. A. It is reputed to have hung in Swe- denborgs house and later to have been purchased by Isidor Dannström, who presented it to the Rev. A. Th. Boyesen. Fig. 22. Doubtful portrait of Swedenborg Fig. 23. Doubtful portrait of Swedenborg from Westmanland. from the collections of I, Dannstróm. 3. Bernigroth’s copper-plate print. (Pl. V.). A copper-plate print, drawn from life at Dresden, by J. W. Stör of Nü- remberg, and engraved by J. M. Bernigroth at Leipzig, in 1734. This print usually accompanies as a frontispiece Vol. L, »Principia Rerum Naturalium», of Sweden- horg’s »Opera Philosophica et Mineralia», 3 vols. folio, Dresden and Leipzig, 1734. Besides the ordinary edition I have seen a few copies of an edition de luxe with wide margins. Copies of both editions may be seen in the Royal. Library, Stock- holm. 94 J. V. HULTKRANTZ 4. An oil portrait painted on copper. This curious painting, of quarto size, was bought by Dr. Rudolf L. Tafel in Sweden, in 1868. On the frame, which was very old, was written »Sweden- borg, 1744». The portrait was spoiled by being unskilfully restored, but had previously been used as the basis for a portrait of Swedenborg by the Swedish artist August Tholander, representing Swedenborg, in the act of leaving his room for a walk. In the possession of Mrs. R. L. Tafel, London. (Because of the spoiled condition of the portrait on copper, we have considered it unneces- sary to reproduce it in this work). 5. A colored crayon portrait. (Pl. VIIL, fig. 2). Produced by an unknown artist in Sweden. Although nothing concern- ing the early history of this portrait 1s known, it may be an original produc- tion dating from the close of the decade 1760— 1770. In the Northern Museum, Stockholm. 6. Brander’s oil portrait. (Pl. VI). Painted by Fredrik Brander at Stockholm between 1765 and 1770. In the Northern Museum, Stockholm. Both Tafel and Hyde say that the replica, or more probably copy of this portrait preserved in the Hall of the Royal Swedish Academy of Sciences, Stockholm, was presented to the Academy by Swedenborg himself. But according to the Academy's Minutes for 1844, the portrait did not come into its possession until over seventy years after Swedenborg's death, when it was acquired by purchase. In all probability the Academy's portrait is a copy of the original by Brander in the Northern Museum. — There are also a number of copies of the original Brander portrait, or of replicas or copies of it, preserved in Sweden, England and the United States of America, painted by the artists Way, Breda, Sandberg, and possibly by others. One of the copies, which for- merly hung in Swedenborg's bed-chamber, is now preserved in the collections of the Academy of the New Church, Bryn Athyn, Pennsylvania, U. S. A. Either Branders original, or one of the copies, furnished the basis for J. F. Martins copper engraving, printed about 1790. 7. Krafft's oil portrait. (Pl. VIT). Painted by Pehr Kratft, Sr., about the year 1770. Presented by Sweden- borg to Count Anders Johan von Hópken, and now in the collections of the National Museum in the castle of Gripsholm, near Stockholm. 8. An où portrait by L. B. (Pl. VIII., fig. 3). According to the inscription on the back of the canvas, »L. B. pinxit», this portrait is of different origin from any others known, and its appearance indicates that it 1s a genuine likeness painted in Sweden and dating from the close of the decade 1760—1770. In the possession of Director Edw. Rosenlind, Stockholm. THE MORTAL REMAINS OF SWEDENBORG 95 9. Oil portrait by P. J. de Loutherbourg. (Pl. VIIT., fig. 4). Probably painted by P. J. de Loutherbourg in London, between 1770 and 1772. In the possession of Charles Bayley Bragg, Esq., of Handsworth, near Birmingham. 10. An oil portrait copied from an original by Sir Joshua Reynolds. (Pl. VIII. fig. 1). An oil portrait of a man about seventy years of age, officially catalo- gued and exhibited as representing Swedenborg and as having been copied from an original by Sir Joshua Reynolds, is preserved in the collections of the Uni- versity of Upsala, in the University House. An exactly similar portrait, with the inseription »Swedenborg» on the back of the canvas, is preserved at Gothen- burg in the collections of Mrs. Olof Wijk. ANS LITERATURE. AUERBACH, S. Beitrag zur Lokalisation des musikalischen Talentes im Gehirn und am Schádel. Archiv für Anatomie und Physiologie; Anatom. Abtheilung, 1906. v. Beskow, B. Minne öfver Assessoren i Bergskollegium Emanuel Swedenborg. Svenska Akademiens handlingar. Stockholm, 1859. Bork, L. Beziehungen zwischen Hirnvolum und Schädelkapazität. Petrus Camper, IL, 1904. Brouing, G. Anteckningar under en resa i England åren 1797, 1798 och 1799. Stockholm, 1811—17. CARLSON, G. W. Anteckningar rörande Svenska kyrkan i London. Stockholm, 1852. DRÆSEKE, J. Gehirngewicht und Intelligenz. Archiv für Rassen- und Gesellschafts- biologie, III., 1906. Först, C. Om rekonstruktion på kranium och ett försök till plastisk rekonstruktion. Ymer, XX., Stockholm, 1900. HAMMARSKJÖLD, A. Ätterna Nordenskjöld. Stockholm, 1902. | Hassg, C. & DEHNER. Unsere Truppen in kórperlicher Beziehung. Archiv für Anatomie und Physiologie; Anatom. Abtheilung, 1893. Hinpmarsx, R. Rise and Progress of the New Jerusalem Church etc., London, 1861. His, W. Johann Sebastian Bach. Forschungen über dessen Grabstätte, Gebeine und Antlitz. Leipzig, 1895. His, W. Anatomische Forschungen über J. S. Bachs Gebeine und Antlitz. Abhand- lungen der K. Siichsischen Gesellschaft der Wissenschaften. Math.-phys. Classe. XXIL, 5. Leipzig, 1895. Intellectual Repository for the New Church for the years 1822 and 1823. Vol. VL, London, 1823. KoLLMANN, J. Die Weichteile des Gesichts und die Persistenz der Rassen. Anatomischer Anzeiger, XV. 1898. KOLLMANN, J. & BöcHLY, W. Die Persistenz der Rassen und die Reconstruction der Physiognomie prähistorischer Schädel. Archiv für Anthropologie, XXV., 1898. Kuprer, C. & Besser HAGEN, F. Der Schädel Immanuel Kants. Archiv für Anthropo- logie, XIIL, 1881. MANOUVRIER, L. La determination de la taille. Mémoires de la Société d’ Anthropologie GE FARS: SANI 401899? MERKEL, FR. Reconstruction der Büste eines Bewohners des Leinegaues. Archiv für Anthropologie, XXVL, 1900. Morsıus, P. J. Über den Schädel eines Mathematikers. Leipzig, 1905. bo bo to bo to t2 eo jw © 31. Ot HA “I > CO 98 PALMÉR, J. Några minnesblad, Svenska församlingen i London tillägnade. London, 1903. Parerson, A. M. The human Sacrum. Transactions of the R. Dublin Society, V., 1893. RADLAUER, C. Beiträge zur Anthropologie des Kreuzbeins. Gegenbaur's Morphologisches Jahrbuch, XXXVIIL, 1908. REICHARDT, M. Schädel und Gehirn. Arbeiten aus der Psychiatrischen Klinik zu Würz- burg. IV, Jena, 1909. Rerzius, G. Crania suecica antiqua. Stockholm, 1899. Rerzius, G. Ein neuer Fund von Schiideln ete. Stockholm, 1900. Rerzius, G. & Fürst, C. Anthropologia Suecica. Stockholm, 1902 RoLLET, E. De la mensuration des os longs des membres etc. Thèse, Lyon, 1889. ScHWALBE, G. Uber das Gehirnrelief der Schlüfengegend des menschlichen Schädels. Zeitschrift für Morphologie und Anthropologie. X., 1907. SprTZKA, E. A. A study of the brainweights etc, Philadelphia Medical Journal. 1903: SrROH, A. H. Grunddragen af Swedenborgs lif. Stockholm, 1908. TargL, I. F. I. Sammlung von Urkunden betreffend das Leben und den Charakter Emanuel Swedenborgs. Tübingen, 1339 — 1845. TAFEL, R. L. Documents concerning the life and character of Emanuel Swedenborg. London, 1875 — 77. New documents concerning Swedenborg. New Church Magazine, August, 1885. TANDLER, J. Über den Schädel Haydns. Mitteilungen der Anthropologischen Gesellschaft in Wien, XXXIX., 1909. WELCKER, H. Schillers Schädel und Todtenmaske etc. Braunschweig, 1883. WzLckER, H. Der Schädel Raphaels und die Raphaelportrüts. Archiv für Anthropologie, XV., 1884. WELCKER, H. Zur Kritik des Schillerschädels. Archiv für Anthropologie, XVII, 1888. WzrckER, H. Die Zugehörigkeit eines Unterkiefers zu einem bestimmten Schädel. Archiv für. Anthropologie, XXVII., 1902. Wautin, J. P. Dagsländor. Norrköping, 1845. In addition, several of the biographieal data concerning the persons mentioned in this work are gathered from L. SrEPHEN's Dictionary of National Biography, London, 1885— 1901; G. AxREP's Svenska adelns ättartaflor, Stockholm, 1858—64; Biografiskt Lexicon öfver namn- kunnige svenske män, Upsala, Örebro, 1835 —1857; Svenskt biografiskt lexikon, Ny följd. Örebro, Stockholm, 1857— 1907, and K. A. Hagsrröm’s Strengnäs stifts herdaminne, Streng- nüs, 1896— 1901. Explanation of the Plates. PI Fies. 1—3. Swedenborg’s coffin at different stages of the examination in Upsala, May 29th, 1908. (Compare the Minutes on pp. 84—89). Dil, 106 The skull in Swedenborg's coffin. Fig. l. Facial view. Fig. 2 Occipital view. Fig.3. Right lateral view. P1. III. The skull in Swedenborg's coffin. Fig. 1. Vertical view. Fig.2. Basal view. Fig. 3. Left lateral view. PEN: Figs. 1-4. The fragments of the lower maxilla, found in Swedenborg's coffin, after their joining together. Fig. l. From before. Fig. 2. From behind. Fig. 39. From above. Fig. 4. From below. 1 Fig. 5. The skull and the fragment of the lower maxilla in their natural mutual position. BV: The copper engraving portrait of Emanuel Swedenborg by Bernigroth in Swedenborg's Principia Rerum Naturalium ot 1734. BISSVT Oil portrait of Emanuel Swedenborg by F. Brander, in the Northern Museum in Stockholm. al, WC Oil portrait of Emanuel Swedenborg by Pehr Krafft, Sr. in the collec- tions of Gripsholm castle. IDISSVEHHIE Fig. 1. Portrait of Emanuel Swedenborg in Upsala University. Copy after Sir Joshua Reynolds (?). Fig. 2. Colored crayon portrait of Emanuel Sweden- borg by an unknown artist, in the Northern Museum in Stockholm. Fig. 3. Portrait of Emanuel Swedenborg by »L. B.», belonging to Director E. Rosenlind of Stockholm. Fig. 4. Portrait of Emanuel Swedenborg by J. P. de Louther- bourg, belonging to C. B. Bragg, Esq., of Birmingham. (Concerning the portraits compare the List and Analysis supplied by Al- Ired-H- Stroh, M. Ac, on pp- 92 —95). J. V. Hultkrantz NN SET L'on ATT eh ET e typ HE ALS D à L , ut | n j 2 # Au en t] * " 59 i ! k ^ f vi * 3 ay | i " NT x - m L r * 4 2 z m LI à fe £ 4 e & 1 de We Nova Acta Reg. Soc. Sc. Hultkrantz Ups. Ser. IV. Vol. 26 IN, ©) Pak, JI Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 9 9. el, MI Nova Acta Reg. Soe. Se. Ups. Ser. IV. Vol. 9. N. 9. a, IW I. V. Hultkrantz ^ "pP T JN , s j , T sui TUN "n "IV LE , | UN L DRE: GC RTE CS PANES m » ah " i | ESI n | N , E I 7 M j TU AMORC 5 fs ; | ' » [i “ Y | jM Nova Acta Reg. Soc. Se. Hultkrantz Ups. Ser. IV. Vol. 9. N. 9; PIS Ve Nova Acta Reg. J. V. Hultkrantz Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N BIE VI. Nova Acta J, V. Hultkrantz Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. VOL ENSE! VII. I E 1 1 ‘ { E I ‘ 1 \ + I n D e M hart ‘ i "n 3 "5 í | vm Ty i p Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. 9. N. 9. J. V. Hultkrantz NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS SERZIV. VOL, 27 NEO! SYNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE PAR M. CARL BENEDICKS. (TRAVAIL EXECUTE AVEC UNE SUBVENTION DE LA DOTATION LINNÉ POUR LA MÉTALLURGIE.) AVEC 12 FIGURES DANS LE TEXTE ET SUR 3 PLANCHES. (PRÉSENTÉ 4 LA Sociéré ROYALE DES SCIENCES D'UPSALA LE 7 ÖGTOBRE 1910). UPSALA IMPRIMERIE EDV. BERLING 1910. Introduction. On concoit facilement que les météorites aient toujours attiré l'attention d'une facon toute spéciale; pour l'astronomie et pour la géo- logie elles sont un objet du plus grand intérét comme étant les seuls échantillons d'autres parties de l'univers dont puisse disposer la science terrestre, Tout spécialement, c'est le fer météorique qui a eaptive notre intérêt. Comme le premier emploi du few est rapporte, dans la mytho- logie antique, à Promethee qui le déroba du ciel (allumage d’eclair?) il y a lieu de eroire que le premier emploi du fer peut étre rapporté à l’utilisation des météorites de fer (comparer M. Brock, (Geschichte des Eisens). Et la structure souvent magnifique que possède le fer météorique de nos musées lui a toujours assuré une attention par- ticuliere. On sait, d’après les recherches classiques de DAUBRÉE, et d'au- ires', qu'on retrouve la structure et les minéraux des météorites pier- reuses soit dans certaines roches terrestres d'origine interne d'une pro- fondeur considérable (péridotites), soit dans des produits synthétiques. Pour ce qui est des constituants caractéristiques des meétéorites de fer, on ne les a pas retrouvés chez des produits terrestres naturels, ni dans des produits de synthèse: la structure générale a été reproduite, mais seulement dans les aciers au carbone. Cependant, les essais d'en faire une reproduction artificielle ne manquent pas. Déjà en 1820, Sroparr et FARADAY”, sachant que le 1 Voir le mémoire qui vient de paraître pendant la lecture des épreuves: W. A. Want, Beiträge zur Chemie der Meteoriten. Zeitschr. f. anorg. Chem. 69 (1910), 52. ? Sroparr and Farapay, Experiments on the alloys of steel, made with a view to its improvement. Quarterly Journal of Science IX (1820), 319; Farapay, Experimental re- searches in chemistry and physies (1859), p. 57. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 10. Impr. *?/12 1910. > M. CARL BENEDICKS, fer meteorique contient toujours du nickel, ont essaye de le reproduire, en préparant “des alliages à 3 et à 10 °/o de nickel. Ces auteurs di- sent: »We attempted to made imitations of the meteorie irons, with perfect succes». Or, il est évident que FARADAY par ce »succes com- plet» n'entendait que la préparation des alliages à nickel, inconnus à cette époque; il n'est nulle part question de la strueture. En effet la découverte de WIDMANSTÄTTEN avait ete faite en 1808, mais ce savant n'avait rien publié la-dessus et il parait que FARADAY l'a ignoree. DAUBREE! s'éfforca, à propos de ses recherches célèbres sur les roches et les meteorites pierreuses, de reproduire également la struc- ture du fer météorique. Cependant, les structures »dendritiques d'une régularité tres-remarquable» qu'il a obtenues ne présentaient, selon le traité classique de CoHEN?, absolument aucune analogie avec la struc- ture de Widmanstätten. M. Meunier *, considérant les meteorites comme le produit d'une condensation subite de masses gazeuses, a opéré des essais de réduc- tion des chlorures de fer et de nickel au moyen de l'hydrogène. Le résultat de ses essais de synthèse ne dépassa pas celui de DAUBRÉE. SorBy*, dont les travaux micrographiques, fondamentaux pour la métallographie, ont eu pour point de départ l'étude des meteorites, a fait des essais de reproduction, également sans résultat; il affirmait que le produit qu'il avait obtenu »is about as unlike meteorie iron as it is unlike ordinary cast metal». M. Strap’, il y a bien des années, s'est attaché à reproduire la structure du fer météorique de Toluca. Or, cet éminent metallur- giste a été conduit à admettre qu'il lui faudrait probablement attendre plusieurs siecles; il a abandonné ses essais. M. Osmonp®, en 1904, a publié un mémoire sur les fers météo- riques; nous reviendrons dans la suite mainte fois à ce mémoire tres important. 1 A. Dauerée, Expériences synthétiques relatives aux météorites. Paris, Dunod, Éd., 1868. ? E. Conen, Meteoritenkunde. Stuttgart, Schweitzerbart’sche Verlagsh., 1894 — 1905 (II, 79). 3 Sr. Meunier, Imitation synthétique des fers nicklelés météoriques. Bull. Soc. Min. de France 1880, III, 153. ^ H. G. Sorsy, On the microscopical structure of iron and steel. Journ. of the Iron and Steel Inst. 1887: 1, 286. | > J. E. Srran, Discussion on Prof. Berwerth’s paper. Journ. of the Iron and Steel Inst. 1907: III, 48. © E. Oswoxp et G. Canraup, Sur les fers météoriques. Rev. de Métallurgie 1 (1904), 69. SYNTHÈSE DU FER MÉTÉORIQUE. 3 M. Berwerro! et MM. RInnE et BoEkE? ont exécuté des re- cherches expérimentales trés intéressantes de différents fers météo- riques. Dans ces dernieres années, c'est tout spécialement à MM, FRANKEL et TawMANN? que nous devons des essais de laboratoire dé- taillés. Or, le résultat de ces travaux — qui comprenaient, pour citer un exemple, des séries de recuit de 600 heures — fut également en- tierement négatif, pour ce qui est de la possibilité d'une synthèse. Il parait donc qu'on a peu de chose à espérer d'efforts faits dans cette direction. Cependant, dans un domaine voisin des alliages fer-nickel, dans les aciers au carbone, on connait des structures tres rapprochees de la structure Widmanstätten. Deja en 1895 Osmonp a fait la descrip- tion de la structure martensite-austenite: dans une matrice, qui est la solution solide de fer y (l'austénite) se sont formees, par une transfor- mation allotropique, des lamelles d'une solution solide de fer /? (ou @) (la martensite). L'orientation de ces lamelles ressemble beaucoup a celle des lamelles du fer meteorique (la kamacite). De plus, dans des aciers au carbone à faible teneur qui ont été refroidis tres lentement, M. Osmonp, MM. Arnorn et Mc WirLunM, et tout spécialement, il y a peu de temps, M. BELArEw? ont trouvé que la ferrite s'est orientée suivant des surfaces d’octaedre; le reste étant rempli de perlite, ces lamelles de ferrite se dessinent trés nettement, donnant une structure qui reproduit d'une manière frappante la structure Widmanstätten, pre- cisement caractérisée par des lamelles octaédriques. D'après ces ob- servations, on a le droit d'affirmer, que ce qui se sépare du fer y ! F. BERwERTH, Steel and meteoric iron. Journ. of the Iron and Steel Inst. 1907: ibis 87% ? F. RiwwE und H. E. Borre, El Inca, ein neues Meteoreisen. Neues Jahrb. f. Miner. u. Geol. Festband 1907, 297. 3 W. Frenker und G. Tammann, Uber météorisches Eisen. Zeitschr. f. anorg. Chem. 60 (1908), 416. * Tout dernièrement M. Guerrier (W. GvgRTLER, Ist der Eisen-Nickel-Meteorit eine stabile oder eine metastabile Erscheinungsform? Zeitschr. f. physik. Chem. 74 (1910), 428) diseute la question de savoir si le fer météorique est stable ou non, question qui a un inté- ret trés considérable pour la métallographie; comme M. GurRrLER admet que la formation de la plessite se fait à O° environ (diagramme de M. Oswowp aux températures descendantes), la conséquence est que le temps nécessaire pour la réaliser sera énorme. ? N. Beramww. Sur la reproduction artificielle de la structure de Widmanstütten dans l'aeier au carbone. Rev, de Métallurgie 7 (1910), 510. 4 M. CARL BENEDICKS, prend une orientation octaédrique d'autant plus aecentuée que le re- froidissement est plus lent. Ce n'est donc pas la structure Widman- stätten que nous n'avons pas su reproduire, — quoique cela ait eté fait avec le systeme Fe-C et non pas avec le systeme Fe-Ni, dont il s'agit ici. C'est surtout la reproduction synthétique, au moyen des alliages à fer-nickel, des trois constituants principaux du fer météorique qui pré- sente un interét considerable. Pour ce qui est de ces trois constituants, de REICHENBACH, la kamacite, la taenite et la plessite, M. OsuwoNp, dans le mémoire preeite, ayant discute l'équilibre du système Fe-Ni avec Roozesoom, a donné un diagramme qui les explique, selon mon opinion, d'une manière entiere- ment logique. M. Rinne! admet l'exactitude de ce diagramme, et, s'y appuyant, a proposé une nomenclature rationnelle des fers meteoriques. MM. FmxNkEL et TAMMANN au contraire, par leurs travaux experi- mentaux, ont ete conduits a contester l'exactitude de la theorie Osmonp- RoozEBooM; ces auteurs considerent les fers meteoriques comme n'étant pas des corps stables à la température ordinaire, en contradiction ab- solue avec cette théorie. Tel était, à peu pres, létat de cette question au commence- ment de cette année. Vers ce temps une belle meteorite de fer qui avait été trouvée au nord de la Suede, à Muonionalusta (Pajala), a ete présentée a l'institut de géologie et de minéralogie de l'Université d'Upsala par M. le Dr. Hs. LUNDBOHM, directeur des mines de fer à Kiruna. M. le Professeur HôcBom* préfet de cet institut, a fait la de- monstration de la nouvelle meteorite dans une conférence faite (le 7 mars 1910) à la Section de geologie de l'Association des sciences des etudiants d'Upsala. Dans la discussion qui a suivi, le temps ne per- mettait pas d'aborder la question du point de vue de la métallogra- phie; c'est pourquoi je me suis engage à exposer, à la session suivante, ce que la métallographie nous apprend concernant le probléme du fer 1 F. Rinne, Phys.-chemische Bemerkungen über technisches und meteorisches Eisen. Neues Jahrb. f. Mineral. 1905: 1, 192. ? Voir A. G. Hócmow, Uber einen Eisenmeteorit von Muonionalusta im nördlichen Schweden. Bull. of the Geol. Inst. of Uppsala 9 (1910), 229. SvwTHEsE DU FER MÉTÉoRIQUE. 5 météorique!. Personellement, j'étais pleinement convaincu de l'exac- titude de la theorie de M. OswoNp, mais il est difficile de donner une argumentation convaincante seulement par des raisons théoriques. C'est pourquoi je me suis mis a faire les essais de synthese et de recuit qui vont étre décrits dans ce qui suit, et, dans la session sui- vante (le 17 mars) j'avais le plaisir de faire la démonstration, illustrée par la projection objective des microstructures, à la fois d'un fer me- teorique synthétique (alliage 2), et de l'exactitude de la theorie de M. Osmonp. Un compte-rendu préliminaire de ces essais a été presente au Congres de Düsseldorf (au mois de Juin 1910)°. - ! Peut-être des details de ce genre ont-ils peu d'intérêt; si cela est, qu'on me les pardonne; or, il me parait, au contraire, qu'on trouve dans la littérature scientifique bien trop peu d'indications concernant les facteurs qui ont donné l'impulsion aux recherches, fac- teurs qui probablement pourront être d'une certaine importance dans l'histoire de l'économie de la science. ? C. Benepicxs. Eine Synthese von Meteoreisen. Vorläufige Mittheilung. Interna- tionaler Kongress fiir Bergbau, Hüttenwesen, angewandle Mechanik und praktische Geologie, Düsseldorf 1910, 19. bis 23. Juni, Berichte der Abteilung für Theoretisches Hüttenwesen (1910), 3. La théorie de OsmondBooreboon: Voiei un resume de cette théorie. Les fers meteoriques se divisent, on le sait, en deux groupes prineipaux. 1° Les fers cubiques, constitues exclusivement de kamacite; te- neur en nickel au-dessous de 6—7 9/o. 2° Les fers octaedriques, constitués de kamacite, taenite et de lagrégat plessite; teneur en nickel au-dessous de 6—7 °/o. La nature de ces constituants s'interpréte le plus facilement en employant le diagramme donné par M. Osmonp, fig. 1. 1°. Soit d'abord un alliage à 5°/o de nickel, à haute tempe- rature; suivons son refroidissement supposé très lent (M. Osmonp ad- met que les transformations au- ront lieu alors aux températures de la fig. 1, dont les courbes é- tirées sont trouvées par des es- sais (magnétiques) à temperatures ascendantes; les courbes en poin- tillé n'ont pas de base experimen- tale) A la température ot le een point figuratif de cet alliage abou- wicker % tit ala courbe AB (vers 720°) une transformation se fait: les cristaux mixtes de fer 7, non ferromagnetiques, donnent naissance à des eristaux mixtes à fer / (ou «) ferromagnetiques, dont la teneur en nickel est donnée par le point à la méme ordonnee (720°) de la courbe AZ (hy- pothétique, mais nécessaire). La portion y non encore transformée s'enrichit en nickel, en suivant AB, tout en diminuant en quantité; la portion transformée s'en- richit également en nickel, suivant AZ, tout en augmentant aux de- ? Figure 1. SvwrHEÉsE DU FER MÉrTÉORIQUE. 7 pens de la portion y, qui vers 450° disparait entierement. Alors, on n'a que des cristaux mixtes 9 (c) non saturés de, nickel, qui ne se transforment pas ultérieurement: c’est la kamacite non saturée de nickel; l'échantillon qui en est constitué exclusivement, est (comparable à) un fer cubique; des clivages cubiques sont, comme l'a démontré M. ÖSMOND caractéristiques du fer f (ec). La kamacite pourra done être désignée, selon le vocabulaire métallographique, comme une ferrite à nickel. 2°. Supposons maintenant que nous avons affaire à un alliage à 10?/o de nickel. Pendant le refroidissement lent, la courbe AB sera atteinte vers 670°, il se forme des cristaux mixtes f, kamacite, corre- spondant à AH; comme dans le cas précédent, les eristaux mixtes y vont s'enrichir en nickel, en parcourant AB, depuis 670°, mais ils per. sistent encore à une température de 360" environ, indiquée par M. Os- MOND comme étant une temperature eutectoïde (ligne HBF). On a done, à cette temperature: 1" des cristaux mixtes f («), correspondant au point Z, et 2° des cristaux y de composition eutectoïde B. Le refroi- dissement continuant, ces cristaux y vont se dedoubler en cristaux de composition Æ et en cristaux de composition F. Ces compositions se- ront assujetties à des variations peu considérables, lorsque les deux points représentatifs parcourent les courbes HE’, resp. FF". Apres re- froidissement on a par conséquent: 1° des cristaux E': c'est de la ku- macite, saturée de nickel; 2° des cristaux F’ riches en nickel: c'est par hypothèse la ¢aenite (qui est ainsi identifiée aux »alliages réversibles» techniques correspondant à BCD): 3° un agrégat eutectoide de ces deux eonstituants (résultat du dédoublement des cristaux mixtes 7 à 2 c'est par hypothese la plessite. Les deux derniers points font l'essentiel de la théorie de M. Os- MOND. Nous pouvons ajouter, que la taenite peut ainsi être formée de deux manières 1°, par le dédoublement des cristaux mixtes B, à 360°, 2° par une ségrégation des cristaux /? le long de HH’: la solubilite du nickel dans la kamacite décroissant probablement avec la tempera- ture, une partie du nickel est rejetée comme de la taenite. Il est indéniable, que cette théorie, basée partiellement sur des hypotheses non Fimontrées. ne peut pas être absolument convaineante; on eomprend que des objections puissent étre faites, comme celles qui ont été présentées par MM. FRAENKEL et TAMMANN. Nous étudierons plus tard la portée de ces objections, en exposant d'abord les essais synthétiques qui ont été exécutés en employant la théorie de Osmonp- RoozeBooM comme hypothèse de travail. Méthode de synthése du fer météorique. Malgré le grand nombre de recherches importantes sur les allia- ges au nickel, de Hopxinson, Le CHATELIER, OsMoNp, Dumas, GUILL- AUME, GUILLET et d'autres, on ne connait aucun indice de la possibilité du dédoublement qui selon la théorie de M. Oswoxp, fera apparaitre les deux constituants, la kamacite et la taenite.! Il est done évident que cette réaction, si elle peut étre réalisée, est caractérisée par une vitesse excessivement petite. On arrive à la méme conclusion si l'on considere ’hysterese bien connue des aciers au-dessous de 30 ?/o de nickel, dits alliages irréversibles: il n'est guere nécessaire de relever que la trans- formation qui se fait, en chauffant, selon la courbe AB de la fig. 1. p. 6, obéit en refroidissant à une toute autre courbe AB’ (non indiquée dans la fig. 1) dont le point B’ est situé vers 0° et 30?/o de nickel. Cette hystérése remarquable prouve que la vitesse de transformation du fer est abaissee trés considérablement par l'addition du nickel. On sait également que l'effet de l'addition d'autres éléments est d'augmen- ter la viscosité, le frottement interne, du fer. Il faudra par consequent, afin de parvenir à réaliser la segre- gation qui, par hypothèse, donne lieu à la plessite, avoir soin de réa- liser un refroidissement excessivement lent, non pas en general, mais aux basses températures. Un refroidissement aussi lent qu'on voudra à des températures au-dessus de 360?, selon le diagramme, ne donnera jamais de la plessite: c'est de la vitesse de refroidissement aux températures au- dessous de 3609 que dépendra la formation ou non formation de la plessite. Voilà la conclusion la plus importante que nous offre le diagramme, D'autre part: plus le refroidissement est lent aux températures du do- maine ABE, fig. 1, plus il sera facile d'obtenir une structure à kama- cite grossiere. Et finalement: plus le refroidissement est lent aux tem- ! M. Osmonp, cependant, fait remarquer, que »certaines expériences de M. Dumas (Annales des Mines, avril à juin 1902) semblent indiquer que, par recuit ou écrouissage, on pourrait obtenir un commencement de ségrégation qui rapprocherait un peu les alliages in- dustriels des météorites». SYNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE. 9 peratures élevées, au-dessous du point de solidification, plus seront grands les grains cristallins — facteur qui n'est pas à négliger lorsqu'il s'agit de la reproduction des fers météoriques, qui sont constitués, en general, par un grain cristallin unique (»unigrane»). C'est ainsi que je suis arrive, afin de réaliser la synthese en question, au plan suivant. 1°. Préparer un alliage considérablement plus riche en nickel que les fers cubiques (6— 7 ?/o, disons à 12 *'o de nickel; la plessite, si elle est formée, le sera abondamment. 2" Refroidir lalliage liquide subitement. Ceci parait inattendu. Or, plus le solidifieation se fait lentement, plus grossieres seront les dendrites, qui se forment à la solidification. Ces dendrites, qui n'ont rien à faire à la structure des météorites, occasionnent généralement une différenciation de l'alliage, qui par conséquent devient hétérogène. Comme nous désirons comme point de départ un alliage aussi homogene que possible, il conviendra, par une solidification subite, de rendre ces den- drites aussi finement divisées que possible. (Je n'insiste pas sur ce point, qu'on peut envisager d'autre maniere). 3”. Recuire à des temperatures peu au-dessous de l'intervalle de solidification. Par cela, d'un côté, on réalisera autant que possible, ho- mogenisation de la masse: les différences de concentration existantes s'effaceront: de l'autre cóté on obtiendra des grains cristallins aussi grands que possible, ce qui sera toujours désirable. 4°. Apres quoi, on pourra faire refroidir assez vite à 700° en- viron; probablement on ne gagnera que peu de chose par un refroi- dissement lent. 5°. Au contraire, ayant passé la courbe AB, à 650" environ, il y a intérét à faire refroidir excessivement lentement: comme il vient d'étre expliqué, les lamelles de kamacite seront d'autant plus grossières que ce refroidissement sera plus lent. 6°. Le point qui, à présent, a le plus d'importance, c'est d'as- surer un refroidissement lent au-dessous de 360° environ: c'est ce stade qui donnera éventuellement naissance à la plessite. Il parait assez compliqué de chercher à réaliser toutes ces con- ditions. Heureusement on peut se tirer d'affaire d'une maniere fort simple — bien entendu, en sacrifiant quelques unes de ces conditions. Voici comment j'ai opéré. L’alliage voulu a été préparé à une tempe- rature excessivement haute, par le procédé aluminothermique, et laisse Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 10. Impr. */12 1910. 2 10 M. CARL BENEDICKS refroidir dans le creuset enveloppé d'une couche épaisse de kieselguhr chauffée d'avance. A cause de la température initiale si élevée — estimée à environ 3000" — la solidification se fera lentement — ce qui n'est peut-être pas favorable — mais on gagnera un refroidissement lent et régulier surtout aux basses temperatures. Nous allons maintenant rendre compte des différents essais executes. Alliage 1. A 5 kilos de thermite (de TH. GoLDScHMIDT, Essen- Ruhr) furent mélés tres intimement 480 grammes d'oxyde de nickel et 116 grammes d'alu- minium pulvérisé, quantités calculées pour donner un alliage a 12 °/o de nickel, en admettant les formules de reaction: 3 Fe 0,8 Al=4 Al, 0,-- 9 Fe. Bor OD AS caet ec gy at La thermite donne, suivant les indications du fabricant, un fer dont l'analyse est, à des variations peu importantes pres, celle-ci: C 0,10 9/o S 0,03 °/o Si 0,09 » Ph. 0:04» Mn. 0.08 > Al 0.07 » Ou 0.09 > La réaction a été faite dans un creuset pointu brasque à la mag- nésie (»Spitztiegel N:r 3», qui s'emploie pour le procédé de coulée dit »automatique» ). Le creuset a éte porté au rouge sombre dans un four à coke (fig. 2) et y a été laissé tout le temps; ce four étant rempli, avant la reaction, de coke et d'anthracite, et le tout enveloppe de kieselguhr, on avait des raisons de s'attendre à un refroidissement bien lent, tout spécialement aux basses températures. Le premier essai, cependant, a échoué: larrangement pour la coulée automatique a fonctionné, ce qui n'était pas voulu, et le creuset s'est totalement vidé, Le métal a été retrouvé au fond du four à eoke, SYNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE, EH couvert d'une couche de laitier à corindon. Ce métal qui faisait voir des dendrites bien développées a apparemment subi un refroidissement assez lent; il a donné lieu à quelques observations intéressantes, qui autrement n'auraient pas été faites. C'est tout spécialement, que des ilóts plus riehes en nickel y existaient — indiquant une dissolution in- suffisante; ces ilóts, qui pourront étre envisages comme une espece de taenite, prennent par l'attaque une coloration assez foncée a linte- rieur, mais qui, par degrés insensibles, se perd vers la périphérie. Voilà une premiere analogie avec les fers meteoriques, dont la taenite pos- sede, on le sait, cette espèce de non homogeneite (voir à titre d'ex- emple, la fig. 5 du mémoire de M. Osmonp). Figure 2. Alliage 2. Cette premiere coulée avait eu pour effet de bien chauffer le creuset; pour mettre à profit cette profusion de chaleur, ayant constate que le creuset s'était vide automatiquement, jai tout de suite fait faire un bouchon en graphite Acheson, avec lequel on a bien tamponne l'ou- verture: la-dessus venait une couche de magnesie. On a préparé de 11% M. CARL BENEDICKS, nouveau la quantité de thermite à nickel indiquée tout à l'heure, et cette fois, il n'y avait pas de percee non voulue. La réaction ayant eu lieu (en 10 portions) la partie supérieure du creuset a été couverte de kieselguhr; tout autour on a place des briques chauffées a l'avance (voir fig. 2) et le tout a été bien couvert de kieselguhr. Il y en avait une couche de 25 à 30 cm au-dessus de la surface du laitier; au moyen d'un pyrometre ou thermometre, on y pouvait mesurer la temperature. 4300* 1200* ES [e] e 2 E e C c o er aluTes Temp [42] [=] (=) à 1002200307720 fo) GO 7 805590 21002110129 Heures Figure 3. L’allure du refroidissement est representee par la courbe 2 de la fig. 3. On voit que la temperature de 50" a été atteinte apres 60 heures, ce qui doit étre sensiblement la cas également pour le culot de métal. Tandis que que lalliage 1. (de l'essai precedent) etait excessive- ment dur, impossible à travailler, celui-ci était tres peu dur, et était facile à travailler — ce qui était un bon signe. La microstructure de cet alliage se voit aux photogrammes fig. 4 et 5; gr. = 100 diam.; attaque: acide nitrique dans l'aleool (4 9/0). On voit que la ségrégation dont il s'agit s'est opérée trés largement: en effet la plessite est abondante. De nombreuses petites particules de aenite, qui sont peu attaquées par le réactif, sont disséminées par- SYNTHESE DU FER METÉORIQUE. 13 tout; ces particules sont, à certaines places, étirées en lamelles orien- tées suivant trois (ou quatre) directions, qui correspondent aux quatre paires de faces d’octaedre. Ces parties, caractérisées par des lamel- les de taenite peu abondantes, doivent apparemment étre désignées comme des lamelles de kamacite. Ces directions de kamacite se voient trés nettement à l'oeil nu. Tout spécialement on distingue à l'oeil nu, sur la préparation, provenant du fond du culot, qui a donné les fig. 4 et 5, la direction placée ici verticalement, et qui, dans le culot, était verticale. Mais on voit aussi trés clairement ces lignes de kama- cite s'entrecroiser (fig. 6; 3 diam.). ll n'y a pas lieu de s'attendre à des lamelles de kamacite trés nettement développées: en effet, CoHEN dans son excellent traité fait savoir que les fers météoriques à 9,5— 13,5?/o nickel (+ cobalt) sont toujours des fers octaédriques à lamel- les de kamacite »fines ou trés fines». Pour ce qui est de la composition chimique de lalliage 2, des analyses, executées — ainsi que celles qui vont suivre — au Labora- toire d'essai de l'école polytechnique de Stockholm, ont donné: Alliage 2. C 0,09 °/o Jg 0,034 » Ni (ère Ces chiffres, on le voit, s'accordent bien avec le calcul et les données de la p. 10. Ce qui était tout à fait frappant, c'est que les premieres pré- parations (10 x 10 mm environ) ne faisaient voir nulle part de lignes de démareation: elles étaient, en effet, à grain unique (unigranes) comme c'est le cas des météorites. Une section verticale du culot a montré quil y avait des grains aussi grands que 20 x 25 mm environ, et fa- cilement discernables par les lignes de kamacite uniformement orien- tées. On a limpression que laddition de nickel contribue à donner des grains bien développés, comme c'est le eas du phosphore; mais, évidemment, on ne pourra l'affirmer sans des essais comparatifs. Malgré ce refroidissement lent, dont témoigne cette bonne orien- tation en grains grossiers, la structure dendritique de solidification n'est pas encore complètement effacée. Un oeil exercé pourra la distinguer dans la fig. 6; microscopiquement on peut en constater des traces p. e. dans la fig. 4: le domaine au-dessus du centre, faisant voir une aglo- 14 M. CARL BENEDICKS, mération de particules de taenite plus dense qu'aux environs, corres- pond à un interstice des dendrites préexistantes; tout en bas une nou- velle aglomeration va commencer. On voit done que ces formes den- dritiques ont trés peu d'importance, puisque la masse est quand méme à grain unique, mais cela prouve combien la vitesse des transforma- tions, dissolutions etc. est petite dans ces alliages, comme il vient d'étre signale. Dans des parties supérieures du culot — où le refroidissement a du s'opérer un peu plus vite (et où les matières etrangeres ont du se concentrer) — ces reliques des dendrites sont plus marquées, et, ce qui a une certaine importance, à l'interieur de ces parties la differen- ciation en plessite n'est pas completement achevée (fig. 7; 100 diam.): il y a encore des places où on ne voit rien, mème aux plus forts grossis- sements. Nous sommes ici en présence d'une analogie de la troostite, qui doit avoir un intérét trés considérable pour la théorie des alliages fer-nickel, comme nous allons le voir dans la suite. Quoi quil en soit, nous avons vu que cette differenciation en kamacite et taenite, qui donne la plessite, s'est produite, dans les con- ditions de cet essai, avec la plus grande netteté (fige. 4 et 5). En effet, ces photogrammes ressemblent, d'une manière très frappante, à la plessite connue des météorites (comparer, à titre d'exemple, la fig. 3 du Mémoire de MM. Osmonp-Carraup); la plessite synthétique ce- pendant, est un peu plus fine. Or, jai ete assez heureux de trouver, dans le dernier fer me- teorique à date de chute connue, celui de N'Goureyma au Soudan, tombé le 15 juin 1900 (échantillon de la collection de minéraux de l’auteur), une structure sensiblement identique aux précédentes (fig. 8: méme attaque et grossissement qu'aux fig. 4 et 5). Tout en bas, on voit un peu de Zroilite, qui, bien entendu, ne se trouve pas dans les preparations synthétiques. La structure parait avoir été légèrement influencée par la pression; la taenite parait étre un peu moins abon- dante (N'Goureyma contient, d’après CoHEn', seulement 9,86 ?/o de Ni + Co); autrement pour ce qui est des caractères de la taenite, il n'y a pas de différence à signaler. Nous avons done le droit d'affirmer, qu une première synthèse du fer météorique a été réalisée. I n'est pas nécessaire de faire remar- quer, qu'il y a bien des météorites auxquelles le résultat de synthese ne ! Geol. Zentralblatt 2 (1902), 614. SYNTHÈSE pu FER METBORIQUE. 15 ressemble que fort peu: la chose essentielle, c'est que les trois con- stituants principaux — le »trias» de REICHENBACH — ont été repro- duits; de plus, la structure octaédrique est facile à reconnaitre (mee dans la fig. 7). Essais de recuit de l'alliage 2. En me servant de ce fer météorique synthétique, j'ai exécuté quelques essais de recuit ayant de l'intérêt pour ce qui est de l'exac- titude du diagramme OSMOND-RO0ZEBOOM. 1. Un recuit de 20 heures (four électrique Heraeus) à 349 + 8°, c'est-à-dire au-dessous du domaine 7, a eu tres peu d'influence: ab- solument pas de granulation des échantillons wnigranes: les particules de taenite paraissent avoir un peu diminué, ce qui indique qu'elles ont été partiellement dissoutes. Cela est en accord avec le diagramme, ou la eourbe de solubilite EE’ monte vers la droite (Fig. 1, p. 6). 2. Un recuit de 42 heures à la méme température de 350? environ a, également, eu tres peu d'influence: la taenite parait etre eneore un peu moins abondante, c'est-à-dire partiellement dissoute. Mais ce qui est capital: il n'y a absolument pas de granulation (voir la fig. 9; 100 diam.; la netteté de ce photogramme n'apparait que me- diocre, à cause de l'attaque prolongée: je voulais me persuader que cela ne ferait pas apparaitre de joints). Il faut remarquer que 42 heures à 350° est un séjour trés considérable, puisque le temps total, suffisant aux transformations dont il s'agit, n'était que 60 heures. Nous concluons, de 1) et 2), que la température limite, indiquée par M. Osmoxp à 360°, ne peut pas être située au-dessous de 350° en- viron, autrement une granulation se serait produite. 3. Un recuit de 3 heures seulement, à la température de 490°, c'est-à-dire dans le domaine y, a produit un changement tres notable (fig. 10; 100 diam.): une granulation très nette est mise en évidence, par l'apparition de joints très prononcés; .les grains formes sont assez petits (on en voit 5 à la fig. 10). Il est intéressant de voir que ces nouveaux joints, d'une forme arrondie, passent par les endroits les plus riches en taenite, indiqués dans ce qui precede comme étant les interstices entre les dendrites préexistantes: ce sont em premier lieu ces 16 M. CARL BENEDICKS, anciennes cicatrices du metal qui sont rouvertes à la recristallisation qui accompagne la transformation allotropique, de («) 5 en y. Les particules de taenite ont, au contraire, encore tres peu changé, mais il est évident qu'elles ont été réorientées différemment dans les differents grains. 4. Un recuit de 23 heures a 490° a fait croitre tres considé- rablement les grains cristallins (fig. 11; 100 diam.); ainsi nous n'en voyons que deux dans la fig. 11. Un indice trés intéressant de cet agrandissement ou coalescence des grains est qu'on y voit encore des passages sombres, trés diffus (regarder à une certaine distance) — les interstices entre les dendrites ci-devant; il n'est. pas trop risqué d'ad- mettre que, la recristallisation allotropique venant de se faire, des joints ont passé pas ces passages sombres, mais qu'ils ont disparu de nou- veau pendant le recuit prolongé a 490°. Les particules de, taenite ont diminué tres sensiblement: le diagramme demande qu'elles disparais- sent completement, mais le séjour de 23 a 490°, trés considérable lorsqu'il s'agit de la transformation allotropique (recristallisation), n'est pas trés considérable lorsqu'il s'agit d'une dissolution (qui implique une transportation de matière). On voit une orientation lamellaire tres di- stincte, elle correspond a la formation des deux phase qui sont indi- quees pas les courbes AB et AE; cette orientation présente cependant, dans un grain donné, des irrégularités, qui doivent étre attribuées à ee qu'un joint vient de disparaitre. 5. Un échantillon a été porté pendant 5 minutes à une tempé- rature qui est estimée à 900°—1000°; il était done dans le domaine des cristaux mixtes homogènes y (au-dessus de AB). Le résultat de ce traitement etait que les particules de taenite avaient entièrement disparu, la structure était celle de l'austenite contenant des lamelles cunéiformes peu regulieres de martensite (kamacite) et ressemblait beaucoup à celle de laliage 1. Done, si la dissolution de la taenite va toujours trés lentement, elle n'est pas difficile à réaliser — pourvu que la taenite ne soit pas trop grossiere. Les faits constatés aux points 1—5 sont en complet accord avec le diagramme, en considérant que la dissolution de la taenite va len- tement. Et nous conluons, que ce diagramme, qualitativement, est exact. Tout spécialement, les points 1 et 2 font voir combien est fondée la conception de M. Oswowp que les courbes d'équilibre coincident pra- tiquement avec les courbes des transformations pendant la chauffe, qui SYNTHÈSE DU FER MÉTÉORIQUE 17 sont celles de la fig. 1. Lorsque M. Cm.-Ep. GUILLAUME! préfère con- siderer la courbe d'équilibre comme étant située très peu au-dessous de la courbe des états à température ascendante, cette conception peut également être juste, pourvu que le »trés peu» ne dépasse pas 10°. 6. Nouvelle structure Widmanstátten. Des échantillons du fer syn-: thétique ont été portés à 1275" et refroidis comme l'indique la courbe 1. de la fig. 3, p. 12. Afin d’empecher l'oxydation autant que possible, les échantillons ont été enveloppés d'un mélange de copeaux du méme aliage et de la magnésie; malheureusement je ne disposais en fait de four électrique que d'un four Heraeus à tube de 20 mm de diametre intérieur, ce qui nécessitait d'employer des échantillons bien minimes. Malgré que la premiere partie du recuit, aux hautes temperatures, fut faite aussi vite que je considérais praticable pour donner une re- eristallisation en gros grains, il y a eu une oxydation tres considérable. On constate facilement que l'oxydation entre dans le metal en suivant les interstices des anciennes dendrites (fig. 12; 100 diam.; cette prépa- ration provient, cependant, de l'essai 4). Cette oxydation s'est opposée aux résultats voulus — ce qui n'était pas imprévu; elle a donne, étant combinée à un refroidissement excessivement lent, un résultat non cherché et entierement imprévu: l'apparition d'une structure Widman- stdtten fine, il est vrai, mais excessivement caractéristique du fer octaédrique ; cette structure (fig. 11 et 12; 1200 diam.) se trouve dans les parties oxydées. Tous les deux constituants, qui se voient dans ces photo- grammes, sont des produits oxydés; le constituant qui forme la masse est d'un gris trés foncé, comme la magnetite; là-dedans se trouvent des lamelles orientées bien plus claires: aucune attaque n'est nécessaire pour les voir. On remarquera la forme souvent curviligne des lamelles, qui se retrouve fréquemment dans les météorites. Ceci a beaucoup d'intérêt. D'un côte cela prouve que la pro- duction artificielle d'une structure Widmanstütten très caractéristique n'est pas limitée aux alliages fer-carbone (Osmonp, ARNOLD, BELATEW) ou fer-nickel, elle peut étre réalisée par un refroidissement excessive- ment lent d'autres corps cristallisant dans le méme système.” ! Qn.Ep. Guittaume, Les applications des aciers au nickel. Paris, Gauthier Villars, 1904, p. 195). 2 ]] y a lieu, cependant, de faire remarquer que MM. Guerrier et TAMMANN ont trouvé dans les cristaux mixtes du composé Ni,Si, refroidis lentement, une structure Widmanstätten très bien développée (W. Guerrzer und G. Tammany, Die Silicide des Nickels. Zeitschr. f. anorg. Chem. 49 (1906), 93; Fig. 7. Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 10. Impr. **/12 1910. [JV] 18 M. CARL BENEDICKS, D'autre part, cette observation est interessante pour la théorie de loxydation du fer. Selon ce qu'on admet généralement, l'oxyde qui se forme en chauffant le fer, a une formule voisine de Fe, 0,, celle de la magnetite, mais la teneur en oxygene n'est pas constante. En effet, les photogrammes font voir, que la composition ne pourra guere étre constante, puisqu'il y a deux espèces d'oxyde différentes entremelees. La structure, absolument analogue à celle de l'austénite — martensite, rend probable qu'à une température élevée des cristaux mixtes homo- genes ont existé, mais qu'à une certaine température un dédoublement s'est produit, analogue à celui où les cristaux non magnétiques 7 (aus- tenite) séparent des cristaux magnétiques p (martensite). Or, pour la magnetite, on sait qu'il existe, comme pour le fer, un point de trans- formation magnétique à 560—565". Il parait bien probable, que ce point est relié à l'apparition des cristaux lamellaires qui viennent d'étre constatés. Cette question mérite d'être étudiée d'une maniere détaillée, étant donne surtout que la connaissance des oxydes du fer a une im- portance trés considérable pour la pratique. La courbe 1, fig. 3, montre un refroidissement assez régulier, obtenu en interealant, d'une maniere essentiellement automatique, une résistance éleetrique croissante. Je n'eneombrerai cependant pas ce mémoire par la deseription de l'arrangement trés simple et improvisé que j'ai employé, et qui a bien fonctionne. Les échantillons qui ont subi ce recuit, font voir une taenite rassemblée en des particules bien plus grossières que dans ce qui precede. Alliage 3. L'essai de synthese précédent a donne pour résultat wm fer oc- taédrique. I m'a paru interessant de chercher à reproduire également un fer cubique. A ce propos j'ai méle intimement a 10 kilos de thermite? des quantités d'oxyde de nickel et d'aluminium calculées pour donner un alli- ! B. Eriksson. Bidrag till kännedomen om magnetitens magnetiska och elektriska egenskaper. Akad. Afh. Upsala. 1907. i ? La moitié de cette quantite de thermite a été préparée au laboratoire, en se servant de magnétite pulvérisée de Gellivaara, que je dois à l'obligeance de M. le Dr. GRÖNDAL. SyNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE. 19 age à 7°/o de nickel. Jai encore fait l'addition d'une quantité de phos- phate de fer (FeH PO,) dans l'intention de mettre à profit l'influence bien connue du phosphore de faciliter la formation de gros grains cri- stallins; l'addition était calculée pour 0,5?/o phosphore, une teneur qui est souvent observée dans les fers météoriques. L'essai a été exécuté comme le precedent; le refroidissement obtenu à été encore plus lent, voir la eourbe 3 de la fig. 3, p. 12. Le laitier contenait des cristaux tres bien développés de Al, Os. L'analyse du culot obtenu a donne les chiffres suivants. Alliage 3. C 0,06 °/o Ph 0,14 » Ni Oe ; La microstructure faisait voir dans la masse principale, la ferrite à nickel (kamacite), des aglomerations isolées de taenite; par conse- quent la teneur de 6,7?/o de nickel n'était pas entierement en solution. Ces particules de taenite se trouvaient pres des interstices ci-devant des dendrites qui étaient ici plus faciles à discerner que dans le cas précédent, ce qui doit etre attribué à la teneur de phosphore, quoi- qu'elle soit peu considerable. On ne voit absolument pas trace d'une orientation octaedrique; les indices mierographiques d'une orientation cubique étaient tres incertains. Ce qui, cependant, n'était pas incertain, c'était le mode de clivage de cet alliage: la fracture présentait des cubes très bien définis (fig. 19. 3 diam.) On sait que selon M. Strap! et selon M. Osmonn’, cette espèce de fracture est caracteristique du fer « et f; M. SrEAD l'a ob- servee dans des masses de fer refroidies lentement, qui contenaient 0,75 "/o de phosphore. M. Osmoxp? a execute des recherches sur des échantillons cu- biques de fer pur, mais, pour les alliages fer-nickel, autant que je sache, cette fracture cubique n'a pas été observée jüsqu'ici. Les fers cubiques (hexaédrites) étant caracterisés par ce mode de clivage, d'apres le Meteoritenkunde de Cong (I, 164), on a de bonnes raisons d'affirmer, qu'une synthèse du fer météorique cubique a été réalisée. 1 J. E. Sreap, The crystalline structure of iron and steel. The Metallographist 1 1898), 330. ? F. Osmonp, Sur la cristallisation du fer. Rev. de Métallurgie 3 (1906), 653. 20 M. CARL BENEDICKES, Alliage 4. Il me paraissait intéressant de chercher à produire un fer octaé- drique à lamelles de kamacite plus grossieres que dans la synthese 2 C'est pourquoi jai préparé un alliage, en employant 6 kilos de ther- mite, avec 420 grammes d'oxyde de nickel et 102 grammes d'alumi- nium, ce qui donnerait une teneur en nickel de 9°/o (comme dans les octaédrites à lamelles plus grossières). Le creuset, en très mauvais état, a été brasqué de magnésie dans l'intention de donner au culot une forme plus appropriée au sciage, mais l'alumine surchauffée n'a pas respecté cette intention: il y a eu une forte réaction avec la magnésie, et le laitier obtenu était composé entierement de spinelle, en trés beaux cristaux octaédriques. Le refroidissement est représenté par la courbe 4 de la fig. 3 p. I2. Le refroidissement jusqu'à 50" a pris plus de 100 heures. L'analyse a donné: 9 0,05 ‘0 Ph 0.032 » Ni 9.4 > La microstructure faisait voir une taenite à particules bien plus grosses que dans l’alliage 2, mais la structure octaedrique etait moins bien développée que dans cet alliage. Je ne veux pas trop insister sur ce résultat à cause de la circonstance mentionnée qui a pu avoir une certaine influence perturbatrice, mais tout de méme il me parait quil y a une conclusion trés instructive à en tirer; nous y reviendrons dans ce qui suit (p. 22). Résultats de MM. FRZENKEL et TAMMANN; stabilité du fer météorique. Dans ce qui precede, nous avons trouvé un accord complet avec les prévisions de la théorie Osuoxp-RoozEeBoow. Reste done à chercher pourquoi MM. FRENKEL et TAMMANN (Ll c. ont abouti a un résultat tout opposé: c'est-à-dire que cette theorie serait en défaut. Ces au- teurs sont d'avis que le fer météorique n'est pas un produit stable, SyxrHEsE pu FER MÉTÉORIQUE. 21 forme par un refroidissement excessivement lent, comme l'admet M. OSMOND, car — pour citer le texte original — »es wäre bei ausseror- dentlieh langsamer Ausbildung der Struktur des Meteoreisens zu er- warten, dass die Meteorstruktur eine sehr feinkórnige, mikroskopische wäre. Das ist aber nicht der Fall». ll aurait été extrémement interessant d'entendre les raisons de cette opinion opposée aux idées ordinaires, Cependant, par des essais de recuit des fers Damara et Toluca, dans le domaine 7, MM. FRENKEL et TAMMANN arrivent à la conclusion que les alliages techniques fer-nickel sont stables, le fer météorique instable dans ce domaine. Cette conclusion est absolument correcte; elle est en plein accord avec le diagramme. On a encore fait des recuits excessivement prolonges à 100—420", qui ont fait apparaitre une gra- nulation locale de la masse unigrane; on a voulu en déduire la con- clusion que le fer météorique, également, n'est pas stable aux tempéra- tures au-dessous du domaine y. On n'a pas eu raison: en effet 400— 120" est situé, pour les fers sur lesquels ont porté ces essais, dans le domaine ABE (fig. 1, p. 6) et le diagramme, tel qu'il est, exige qu'une partie du fer s'y transforme en fer y. C’est ce qu'on a constaté, par l'apparition de la granulation locale. Il n'y a donc rien, autant que je puisse voir, qui soit en contradiction avec le diagramme. Pour ce qui est de la stabilité du fer météorique je me permet- trai de faire la-dessus quelques remarques. Sans aucun doute, le fer météorique est un corps stable aw point de vue chimique. Or, il est évident qu'il ne peut pas l'étre au point de vue strueturel ou cristallographique. En effet, le fer météo- rique octaédrique devra nécessairement étre considéré comme une pseudo- morphose, étant constitué par des cristaux « ou 3 ayant des limitations qui appartiennent aux cristaux y préexistants. En d'autres termes: les lamelles de kamacite (et également celles de la taenite) sont orientées suivant les surfaces d’octaedre du fer y; à la température où elles se sont formées, l'état y était encore stable, il ne l'est plus, ni les surfaces octaedriques qui lui sont propres. La kamacite des octaedrites n'est pas uniformément orientée, ce qui est bien connu et mis en evidence par l'éclat variable, dà aux lignes de Neumann: pour un équilibre struc- turel, il faudrait une orientation uniforme de la kamacite (et dispari- tion des lignes de Neumann)! et une orientation de la taenite qui cor- respondrait aux caracteres cubiques du fer a ou p. ! MM. Frenker et TAMMANN (l.c) ont démontré, ce qui est très intéressant, que ces lignes s'effacent par le recuit. i) No M. C. BENEDICKS, C'est ainsi, me semble-t-il, qu'il faut interpréter l'opinion, émise par MM. Franken et TawMANN, que le fer meteorique n'est pas un corps stable. Et on arrive à cette conclusion: si un octaédrite est chauffé, pendant des temps suffisamment longs, au-dessous de 360°, la structure octaédrique disparaitra, puisque c'est l'état « (3) qui pos- sede l'hégémonie. Probablement la transformation en une masse uni- formement orientée irait bien plus vite si les lamelles continues de la taenite n’empechaient pas le contact mutuel des lamelles de kamacite orientees différemment. Cette conception n'est pas sans fondement, elle est la conse- quence de la non-existence d'une structure octaédrique dans l'alliage 4. Il est vrai que le refroidissement dans l'intervalle 700—560? a, pour Yalliage 4, pris plus de temps que pour l'alliage 2, mais pas beaucoup plus. Au contraire, à toutes les temperatures au-dessous de 360° le refroidissement a duré pour lalliage 4 bien plus longtemps (sensible- ment 30 heures) que pour l'aliage 2. Par conséquent, la structure octaedrique, existante lorsque le refroidissement aboutissait à 360, a dü étre un peu mieux développée dans 4 que dans 2, mais aux tem- peratures inferieures cette structure aura été changee bien plus dans 4 que dans 2, jusqu'à ne plus étre discernable. Il y a une conséquence à tirer de ces observations. C'est que les fers météoriques ont då être refroidis dans un milieu extérieur à basse température. Si cette température environnante avait été, disons, 100°, la dernière partie du refroidissement aurait été si lente (la vitesse de refroidissement obéissant à la loi de refroidissement de Newton) que l'on s’attendrait à une structure où les propriétés du fer cubique se- raient bien plus aecentuées que ce n'est le cas dans les fer octaédriques. Importance de la synthése du fer météorique pour les alliages techniques. — Résistance électrique. Lors de la session (1907) de l'Iron and Steel Institute à Vienne, renommée pour ses richesses en fait de meteorites, on a exprimé l'espoir que la eonnaissance du fer météorique viendrait élucider les propriétés encore mystérieuses des aciers au nickel et à autres éléments spe- SYNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE. 23 ciaux. Nous allons voir qu'il en est ainsi dans une certaine mesure, pour ee qui est du fer météorique synthétique. Nous avons vu (fig. 7) que dans la partie supérieure du eulot de Valliage 2 se trouvent encore des parties non différenciées au point de vue microscopique. Or, il est naturel de se figurer que cette différenciation: solution solide > kamacite — taenite s'est operée égale- ment dans ces parties, quoique les particules de taenite soient de dimen- sions ultra-microscopiques. On aurait done ici un constituant formant un système solide colloidal de taenite finement divisée dans le fer à nickel, ou, pour adopter la nomenclature moderne, un »ferrosol à taenite» solide. Ce constituant serait absolument analogue à la froostite', constituant qui a facilement pu attirer l'attention grace à sa propriété d'étre fortement eoloré en noir par les réactifs, ce qui dépend de ce que les particules minimes de cementite qui s'y trouvent sont facilement dissoutes en laissant un residu de carbone. Pour un »ferrosol à taenite» il n'y a pas possibilité pour une telle coloration: il aura pu échapper à l'obser- vation, méme à des OSMOND. Vient maintenant le probléme: est-ceque ce constituant hypo- thétique ne pourra pas se trouver dans les alliages de fer et nickel techniques à l'état recuit? Les recherches de M. Oswowp, et, plus de- taillées, celles de M. GurrrET?^ indiquent qu'un alliage à une teneur en nickel de 12°/o — ce que nous admettons pour fixer les idées — est constitué par de la martensite, qu'il soit trempe ou recuit, c'est à dire par une solution solide véritable. Une propriété earactéristique des solutions solides métalliques est leur haute résistance électrique. Pour ce qui est des solutions solides du fer, il est possible, au moyen d'une formule établie par l'auteur et supportée par des déterminations antérieures et suivantes de M. Le CHATELIER et d'autres savants, d'en calculer la résistance électrique. On trouve pour une solution solide à 12°/o de nickel que la résistance serait de 78 mikrohm par em/em°. Tout dernierement, MM. RUER et Senüz? ont déterminé la résistance electrique du système Fe-Ni. Se- lon ces déterminations, qui sont effectuées sur des échantillons refroidts lentement, dans le sens ordinaire, la résistance d'un alliage à 12 ?/o de 1 Voir C. Brenepicxs, The nature of Troostite. Journ. of the Iron and Steel. Instit. Ig0522 123522 ? L. Guter, Les aciers spéciaux. Paris, Cm. Dunop, 1904. - 3 R. Ruer und E. Scnüz. Das System Eisen-Nickel. Intern. Kongr. Düsseldorf 1910; Ber. d. Abteilung f. Theoretisches Hültenwesen (1910), 144; Metallurgie 7 (1910) 415. 24 M. CARL BENEDICKS, nickel est seulement 31 mikrohm par em/em?. On voit done que la totalité du nickel ne peut pas être à l'état de solution. J'ai fait des determinations de la résistance électrique de mes alliages 2 et 3, en découpant des éprouvettes de dimensions exactes. J'ai trouvé les valeurs que voici. Résistance électrique. | | Résistance en mikrohm Alliage | Ni | trouvé | corrigé | d'après R. & 8, 3 6,7 32,5 31,1 30 | 9 My | em 31,8 31 | On voit que les valeurs de MM. RuüEr et ScHtz sont presque identiques à celles de mes alliages (correction faite pour l'influence du phosphore), ou la transformation de la solution solide en kamacite + taenite est évidente. Nous concluons que les alliages de Ruer et ScHtz ont subi cette transformation, méme si le microscope me peut pas la mettre en évi- dence. Et, supposé que ces alliages puissent étre considérés comme représentatifs des alliages techniques (purs) recuits (refroidis lentement suivant le sens ordinaire du mot), ce qui est probable, ceci nous donne le droit d'affirmer: | il est extrémement. probable que, dans les alliages techniques à une certaine teneur en nickel, ce qui a été considéré jusqu'iei comme une solution solide véritable (cristaux mixtes) est en réalité un système hé- terogene, un ferrosol de taenile, Cette supposition explique certains faits de la micrographie des aciers au nickel, comme l'apparition d'une íroostite en des quantités qui n'ont aucune proportion avec la teneur basse en carbone. ll me faut renvoyer à une note! ot l'on trouvera un exposé plus détaillé de cette question, au point de vue de la chimie physique des colloides. Je ne ferai encore ici que cette remarque: on sait que la troostite est ca- racterisee par une grande élasticité et tenacité — comme c'est le cas pour bien des colloïdes organiques; il ne parait pas inadmissible, que son paralléle, le ferrosol à taenite, soit un facteur contribuant à la te- Sommaire. Des essais de synthese du fer météorique ont été faits par FARADAY, DAUBRÉE, MEUNIER, SORBY et d'autres savants, sans résul- tat positif. Il faut citer tout spécialement les travaux experimen- taux de MM. Franken et TAMMANN (1908), qui ont été amenés à contester l'exactitude de la théorie des fers météoriques établie par M. OsMOND (et RoozEBoow) (1904). Cependant, cette théorie a servi de guide dans les études syn- thétiques faites par l'auteur, avec des résultats trés satisfaisants. On a considéré qu'il y avait parmi les questions rattachées à ce probleme, le plus grand intérét à chercher à réaliser la synthese de la plessite, qui est selon la théorie Oswoxp-RoozEBoow un agrégat eutectoide (ka- macite + taenite) des fers météoriques, mais qui n'avait jamais ete obtenue dans les alliages terrestres. Pour la synthese, on s'est servi de la méthode aluminothermique pour preparer un alliage à 11,7 °/o de nickel et on a fait refroidir trés lentement aux basses températures (courbe 2, fig. 3, p. 12) par le moyen tres simple qui consiste à en- tourer le creuset, placé dans un four à coke (fig. 2, p. 11) d'une eouche épaisse de kieselguhr. On a ainsi obtenu une plessite trés abondante (fig. 4 et 5) qui ressemble d'une maniére trés marquée à celle des fers météoriques, tout spécialement du fer N'Goureyma (tombe le 15 juin 1900), dont la taenite est sensiblement identique à celle de la synthese (fig. S). On a également trouvé une structure octaédrique visible à l'oeil nu (Fig. 6 (3 diam.), et 7), et ressemblant à celles des octaédrites aux la- melles tres fines. On a done réalisé la synthèse d'un fer octaédrique (alliage 2). En préparant un alliage à 6,7 ?/ de nickel et en refroidissant encore plus lentement (courbe 3, fig. 3, p. 12), on a fait la synthèse d'un fer nettement cubique (fig. 13). Des essais de recuit executé avec l’alliage 2, qui présentait des grains uniformes de 2, x 2,5 cm environ, ont donné, ou n'ont pas Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 10. Impr. ??/:» 1910. 4 26 M. CARL BENEDICKS, SYNTHESE DU FER MÉTÉORIQUE. donné, de granulation de cette masse umgrane, d'une maniere qui vient entierement à l'appui du diagramme Osmonp-Roozepoom (fig. 1, p. 6). Un autre essai donnant un refroidissement tres lent (courbe 1, fig. 3) a fait découvrir une structure Widmanstätten a oxyde (fig. 14 et 15) inconnue jusqu'ici, mais qui est probablement reliée à la trans- formation magnétique de la magnetite. Au point de vue chimique, le fer météorique est nécessairement un corps stable, mais au point de vue cristallographique il faudra le considérer comme une pseudomorphose: du fer « ou f», ayant des limi- tations octaedriques appartenant au fer 7 qui n'y existe plus. Par consequent, un séjour prolongé dans le domaine de « (f) (au-dessous de 360° environ) détruit peu à peu la structure octaedrique (voir la synthèse de l'alliage 4). Le fer meteorique doit avoir subi un refroi- dissement relativement rapide dans ce domaine ou en d'autres termes, a du étre refroidi dans un milieu extérieur @ basse température. L'étude du fer météorique synthétique permet une conclusion interessante pour les alliages à Fe—Ni techniques: quoiqu'on n'y ait jamais constaté, par voie mieroscopique, de ségrégation des cristaux mixtes de ces alliages, il est excessivement probable (résistance élec- trique!) qu'une telle ségrégation s'opère, donnant une plessite ultrami- croscopique (système colloïdale solide à taenite, analogue à la troostite des aciers au carbone). Les fers météoriques ont encore bien des secrets; mais le point le plus important, la nature de leurs trois constituants fondamentaux, n'est plus douteux. Avant de finir, je tiens à remercier: Mr. le Docteur TH. GoLD- SCHMIDT, Essen-Ruhr, M. le Docteur G. GRÖNDAL, Djursholm, M. l'ingé- nieur F. Crona, Söderfors, et M. Fil. Kand. K. ArwsrRÓM, Upsala, qui m'ont fait présent d'une partie des matieres employees. Upsala, Laboratoire de Chimie de l'Université, Octobre 1910. Table des matiéres. Page Introduction . oF Ob a 06 BJ dae oe UO M en Ge o : 1: ilc MinconPNOSMONDEIOOZEHOOMQETEO-S 9-949 ee hs sk v 9 o c S m EE: s = “Gr léthode de synthèse du fer météorique . . . . .”. . . =... . . 2... & Alliage 1 87.10. Buco wetn. elo 0. D SEN URDU ER NC LEE NER. NEWER "Alliagc QNS. . . + : EE ee ENS Iu uem COS OR ls Essais de recuit de Talliage RE cra ek ENERO. BENED IAB Nouyellessteueluresav\idmanstälten fare een LET. IG! Allee 9 "ara cx eee We ons Ce à à NET VE: lee Alliage 4 Ue E. : : SON Résultats de MM. "ye et Panama: stabilité du fer météorique . . . : NS 890 Importance de la synthèse du fer météorique pour la théorie des alliages nes résistance électrique 22: SOMMES. 6e N ee ye DR Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 10. C. Benedicks, Synthése du fer météorique. Fig. 4. — 100 diam. Fig. 5. — 100 diam. Y Fig. 6. — 3 diam. Big. 7. — 100 diam. C. B. foto. Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal, Stockholm. ^. UL Souk a VS éorique. e du fer mét és Synth Fig. 9. — 100 diam. . Benedicks, \ ) VS Wolle Bs INSE II: C Ser. Fig. S. — 100 diam. ( Météorite de N'Goureyma. ) Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Fig. 11. — 100 diam. Fig. 10. — 100 diam. Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm, foto B. [03 Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups: Ser. IV. Vol. 2. N. 10. O. Benedicks, Synthése du fer météorique. Fig. 13. — 8 diam. Fig. 12. — 100 diam. TA nh Fig. 14, — 1,200 diam. Fig. 15. — 1,200 diam. C. B. foto. Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal, Stockholm. NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER Ves VOL 25 Ne TE STUDIEN UBER DIE ENTWICKLUNGSGESCHICHTE HIPPURIS VULGARIS MIT DREI TAFELN. (Der KÖNIGL. SOCIETÄT DER WISSENSCHAFTEN zu UPSALA MITGETEILT am 10. FEBRUAR 1911). UPSALA 1911 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV. BERLING. Die Entwicklungsgeschichte der Bliite von Hippuris ist schon von mehreren Forschern studiert worden. SCHLEIDEN (1859) suchte auch an diesem Objekte seine Theorie über die Entstehung des Embryos aus dem Pollenschlauche zu demonstrieren. Dieselbe Ansicht ver- teidigte auch Scuacur (1850), der mehrere Entwicklungsstadien der Blüte und der Samenanlage recht gut abgebildet hat. Seine Abbildun- gen von Pollenschläuchen in der Mikropyle müssen auf Täuschungen beruhen, dagegen scheint er in einem Falle (Fig. 14 Taf. XXVI) einen seitlich in den Embryosack eindringenden Pollenschlauch in der Tat beobachtet zu haben. UNGER (1849) suchte dagegen an diesem Ob- jekte darzulegen, dass die Keimzelle schon vor der Befruchtung im Embryosack angelegt ist. Auch beschreibt er die Entwicklung des Em- bryos und des Endosperms, die früheren Stadien des letzteren hat er aber mit seinen Hilfsmitteln nur falsch auffassen können. TULASNE (1849) verteidigte in Bezug auf die Embryobildung dieselbe Ansicht wie Unger. Er beschrieb auch den Vorgang der Keimung und den dabei ausgestossenen Pfropfen, dessen wahre Natur ihm jedoch entgangen ist. Auch AGARDH (1858, p. 58, tab. VI, fig. 1), der eine Abbildung der Samenanlage mitteilt, mag hier erwühnt werden. Alle diese Autoren waren in dem Irrtum befangen, die Samenanlage sei ein nackter Nu- cellus. Sacus bildet dann in der 2. Auflage seines Lehrbuchs (1870, p. 441) eine Reihe von Längsschnitten der Hippuris-Blüte in verschiedenen Entwicklungsstadien ab. Die Entwicklung des Integuments wird hier schematisch, aber richtig dargestellt. Auch an Eıcater’s Abbildung (1878, p. 466) ist das Integument zu sehen. Endlich lieferte A. FISCHER Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 11. Impr. °/s 1911. 1 2 H. O. Just, (1880) eine eingehendere Beschreibung von der Entwicklung der Sa- menanlage und des Embryosacks. In deu seither vergangenen 30 Jahren scheint über dieses Thema nichts mehr erschienen zu sein. SCHINDLER'S (1904— 05) Abhandlung enthält in dieser Beziehung nichts neues, er hat aber die alteren Angaben über das Fehlen eines Integu- mentes bei Hippuris wieder ans Licht gezogen. Da also Hippuris nicht mit den neuen histologischen Methoden untersucht worden ist, und da aus einer solchen Studie vielleicht Auf- schlüsse über die Verwandtschaft dieser systematisch umstrittenen Gattung zu erwarten wären, so unternahm ich vor mehreren Jahren diese Arbeit. Wegen Beschaftigung mit anderen Aufgaben musste sie einige Jahre ruhen, bis sie endlich im vorigen Jahre soweit geführt werden konnte, dass ich eine vorläufige Mitteilung (Juez 1910) publi- zeren konnte. Der Zweck derselben war vor Allem, die Entwicklung von Hippuris mit der von Cynomorium zu vergleichen und darzulegen, dass für eine Verwandtschaft zwischen diesen Gattungen keine stich- haltigen Gründe vorhanden sind. In der vorliegenden Studie bin ich bestrebt gewesen eine, soweit als móglich lückenlose Reihe von Entwicklungsstadien zu untersuchen und zur Abbildung zu bringen. Dies scheint mir wichtig, damit eine Grundlage für die Beurteilung der Verwandtschaft von Hippuris gewon- nen wird. Denn es lässt sich nicht voraussehen, welche Stadien in dieser Hinsicht massgebend sein werden. Auf cytologische Fragen werde ich daher in dieser Arbeit nicht eingehen, um so weniger, da das Objekt dafür wenig geeignet ist. Als Fixierungsmittel dienten Flem- ming's Flüssigkeit, Chrom-Platin-Essigsäure und Zink-Essig-Alkohol, für die älteren Stadien ausschliesslich der letztere. Gefärbt wurde mit Safranin-Gentiana-Orange sowie mit Eisen-Hämatoxylin. Wo es galt den Pollenschlauch zu verfolgen, wurde bei der letzteren Tinktions- methode mit Safranin nachgefarbt. Entwicklung der Samenanlage. Längsschnitte von Spross-spitzen, die im Frühsommer eingesam- melt worden sind, zeigen die verschiedenen jüngeren Entwicklungssta- dien der Blüte in succesiver Folge. Die jüngsten Blüten bilden kuppel- förmige Erhebungen, an denen noch keine Differenzierung von Organen zu erkennen ist. Die Blütenanlage verlängert sich dann zu einem Dre EwTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 9 länglichen Kórper, der an der hinteren (der Abstammungsachse zuge- kehrten) Seite am Grunde aufgetrieben ist (Taf. I, Fig. 1). Wie die folgenden Stadien (Fig. 2—5) zeigen, kann die Auftreibung als die erste Andeutung des Gynüceums aufgefasst werden, wührend der ober- halb derselben befindliche Teil offenbar das Staubblatt ist. Ein wenig später wird der Perigonsaum angelegt, als ein ringförmiger Wall, der zuerst an der vorderen Seite der blüte sichtbar wird (Fig. 2). Die Anthere bildet also die Spitze der jungen Blüte und ihr zuerst ange- legtes Organ. Scuacur hatte die Sache anders aufgefasst, er lässt den Fruchtknoten terminal, und das Staubblatt später neben ihm entstehen (ScHAcHT, p. 165). Alle Blüten werden in dieser Weise, also als Zwitterblüten, an- gelegt. Erst in spüteren Stadien beginnt in einigen Blüten die Anthere zu verkümmern, und diese Blüten werden dann weiblich. Solche Blü- ten sind in Fig. 8 und 9 Taf. I, 18 Taf. II abgebildet. Die Verküm- merung der Anthere macht sich aber noch früher bemerkbar. Die blüte, deren Samenanlage in Textfig. 1 c dargestellt ist, und die nur wenig alter ist als die in Fig. 6 Taf. I abgebildete, zeigt schon eine deutlich verkümmerte Anthere. Das junge Gynäceum zeigt bald (Fig. 3 Taf. I) eine Vertiefung, welche sich später zur Fruchtknotenhóhlung entwickelt. Sie bildet eine enge Spalte, die in der transversalen Richtung eine gewisse Ausdeh- nung hat, denn sie tritt bei dem in Fig. 3 abgebildeten Stadium in drei suecessiven Längsschnitten auf. Von den beiden Lippen, die den Spalt umgeben, wólbt sich bald (Fig. 4) die hintere hervor um die Samen- anlage zu erzeugen. Wie sich diese dann weiter entwickelt, indem sie ihre Spitze zuerst nach unten, dann nach hinten, und schliesslich nach oben richtet, geht aus den folgenden Bildern (Fig. 5—12) hervor. Auch sieht man hier, wie der Fruchtknotenraum durch ein kräftigeres Wachs- tum der umgebenden Teile in den Blütenboden versenkt wird. Ober- halb des Fruchtknotens verlängert sich der terminale, freie Teil des Gynüceums zum Griffel, in welchem sich der Fruchtknotenraum als ein enger, geschlossener Griffelkanal fortsetzt. Der hintere Teil des Grif- fels hört aber bald auf, in die Länge zu wachsen (Fig. 6—8), während der vordere. Teil zur Bildung der Narbe weiter wächst. Der Griffel- kanal mündet also an der Basis der Narbe aus (Fig. 18 Taf. II). Querschnitte von jungen Blütenanlagen zeigen (Textfig. 1 a), dass der erste Anfang des Gynäceums einen einheitlichen ringfórmigen Wall darstellt, an dessen hinterer Seite eine Verdickung, die künftige 4 H. O. JuEL, Samenanlage, hervortritt. Dies stimmt am besten mit der Auffassung überein, dass das Gynüceum nur aus einem Karpid gebildet ist.’ Schon ziemlich früh kann man in der abwárts gerichteten Spitze der Samenanlage eine subepidermale Zelle, die sich durch ihre Grósse auszeichnet, unterscheiden (Fig. 6 Taf. IJ. Dies ist die Embryosack- mutterzelle, welehe hier allein das Archespor darstellt. In einem wenig spüteren Stadium wird das Integument angelegt (Fig. 7). Dieses er- scheint von Anfang an als ein einheitliches Gebilde. Die Samenanlage füllt während ihrer ganzen Entwicklung bis zur Zeit der Befruchtung Textfig. 1. a. Querschnitt einer sehr jungen Blütenknospe; unten Tragblatt, in der Mitte Staub- blatt, oben Fruchtknoten (75:1). b—d. Junge Samenanlagen in successiven Entwicklungsstadien (400: 1). die Fruchtknotenhöhle gänzlich aus, und es scheint ihr an? Raum zu fehlen, um sich frei entwickeln zu können. Der Nucellus; kann sich in diesem Stadium nicht verlängern, sondern hat eine flache Spitze. Vielleicht wird auch wegen des Raummangels nur ein Integument an- celegt, denn auch das einzige Integument hat in diesem Stadium sehr wenig Raum zu seiner Verfügung. ! [n der vorläufigen Mitteilung (1910, p. 56) habe ich angedeutet, dass ein zweites, nach hinten gerichtetes Fruchtblatt mit einem hinteren Griffelast abortiert sein kónnte. Die Entwicklungsgeschichte liefert aber keine positive Stütze für diese Annahme. Wenn bei Hip- puris ein oder mehr Fruchtblätter abortiert sind, so sind sie spurlos verschwunden. - Dre ENTWICKLUNGSGESCHICHTE von HiPPURIS VULGARIS. 5 In den folgenden Stadien hält der Nucellus eine Zeit lang mit dem Integumente gleichen Schritt, und verlängert sich zu einem kegel- förmigen Körper (Fig. 8 und 9). In diesem Entwicklungsstadium voll- zieht sich die Tetradenteilung. Diese dürfte sich ziemlich rasch ab- spielen, denn in Fig. 8 befindet sich der Kern der Embryosackmutter- zele in der Diakinese, in Fig. 9 liegt schon die Tetrade fertig vor, und doch ist diese Samenanlage kaum merklich grösser als jene. Dann tritt eine Periode ein, in welcher das Integument kräftig wächst, der Nucellus dagegen sehr langsam. Dieser wird allmählich in die Samenanlage versenkt, und oberhalb desselben bildet sich eine lange und enge Mikropyle. Die in Fig. 10 abgebildete Samenanlage, in weleher der Embryosack seine erste Kernteilung ausführt, hat noch eine offene Mikropyle. Fig. 11 zeigt ein spüteres Stadium mit zwei- kernigem Embryosack. Hier ist die Mikropyle lünger, sie hat sich aber jetzt geschlossen, und ist daher sehr schwierig in den Präparaten zu entdecken. Wahrscheinlich ist dieser Verschluss eine Folge von dem Drucke, unter welchem sich die Samenanlage in dem engen Frucht- knoten entwickeln muss. Der Fruchtknoten, der noch in dem letzterwähnten Stadium (Fig. 11) eine kurze, gedrungene Form hat, beginnt jetzt sich zu verlängern, und die Samenanlage wächst von nun an vorwiegend in die Länge. Fig. 12 zeigt eine Samenanlage, deren Embryosack zwar schon einen Eiapparat, eine Antipodengruppe und einen Centralkern besitzt, jedoch noch nicht reif für die Befruehtung ist. Was an diesem Stadium be- sonders auffällt, ist die Länge des Integuments und der Mikropyle im Verhültnis zu der ganzen Samenanlage und zum Embryosack. Die Mikropyle ist indessen noch verschlossen und schwierig zu verfolgen. Die Samenanlage füllt. noch den Fruchtknotenraum aus, wenigstens im apikalen Teil. Von nun an wächst der Fruchtknoten stärker als die Samen- anlage. Zur Zeit der Befruchtung (Fig. 13) ragt die Samenanlage im Fruchtknotenraum ganz frei hervor. Sie ist jedoch in die Länge ge- waehsen, besonders in ihrer chalazalen Hälfte. Der Embryosack ist dabei sehr lang und schmal geworden. Auch andere auffallende Ver- änderungen sind zu dieser Zeit eingetreten. Durch Lockerung der die Mikropyle umgebenden Zellreihen ist diese wieder als enger Kanal zum Vorschein gekommen. In diesen Kanal ist die Nucellusspitze, dem Drucke des heranwachsenden Embryosackes folgend, vorgedrungen. Die oberhalb des Nucellus liegende Partie der Mikropyle ist nämlich jetzt 6 H. ©: Juer, etwa um ein Drittel kürzer als in dem vorigen Bilde dargestellten Sta- dium (vergl. Fig. 12 und Fig. 13). Die Mikropyle dürfte indessen noch immer verschlossen sein, jedoch in anderer Weise als vorher. Der Funiculus hat sich ein wenig verlängert und die Samenanlage dadurch ein bisschen tiefer in die Fruchtknotenhóhle hinuntergeschoben. Man sollte dann erwarten, dass der Kontakt zwischen der Integumentspitze und der Unterseite des Funiculus aufhórte, so dass die Mikropyle in den Fruchtknotenraum frei ausmünden kónnte. Dies trifft aber nicht ein, denn an der Unterseite des Funiculus verlängern sich die Zellen in radialer Richtung, so dass dieses Gewebe ein Dach bildet, das bis an den äussersten Rand des Integumentes reicht. Besser als dureh diese Beschreibung dürfte der Vorgang durch einen Vergleich von Fig. 12 und 13 veranschaulicht werden. Dieser dachfórmige Auswuchs des Funieulus, der wohl am besten in die Kategorie der Obturatoren zu stellen ist, dürfte die Mikropyle von der Fruchtknotenhöhle absperren. : Der enge Spalt, der in den Práparaten zwischen dem Integument und dem Obturator zu sehen ist, dürfte lediglich von der immer stattfinden- den Kontraktion der entwüsserten Gewebe herrühren. Uber die Rolle des Obturators bei der Befruchtung werde ich spüter sprechen. Die ersten Phasen der Endospermbildung spielen sich schnell ab, ehe die Samenanlage und der Embryosack einen merkbaren Zu- wachs oder eine Formveränderung erlitten haben (Fig. 14). Später wachsen beide Teile allmählich erheblich in allen Dimensionen (Fig. 15 und 16 Taf. I, Fig. 18—21 Taf. II). Der Embryosack verändert dabei seine Gestalt, seine mittlere Partie wird dick, während die beiden En- den schmal bleiben. Über diese Differenziation des Endosperms, sowie über die in den späteren Stadien stattfindende Verholzung der Integu- mentspitze wird in einem späteren Kapitel zu berichten sein. Nucellus und Embryosack vor der Befruchtung. Dieser Teil der Entwicklungsgeschichte ist in seinen Hauptzügen richtig von A. Fischer (1880, p. 117) dargestellt worden, und ich kann mich darüber ziemlich kurz fassen. Bevor das Integument angelegt wird, bildet die Samenanlage einen Höcker, dessen basaler Teil dem Funiculus entspricht, während die apikale Partie den jungen Nucellus darstellt (Textfig. 1 b). Die noch ziemlich gut erkennbare subepidermale Schicht enthält am Scheitel eine Dre ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. i etwas grössere Zelle, die Embryosackmutterzelle. Bald wird der Höc- ker am Ende stumpf (Textfig. 1 c), weil die den Scheitel umgebenden Partien stärker wachsen, was wohl als eine Vorbereitung zur Bildung des Integuments aufzufassen ist. Die Embryosackmutterzelle beginnt sich zu verlängern, und die Zellenreihe, der sie angehört, ist nicht mehr zu verfolgen. In Textfig. 1 d sieht man die erste Anlage des Integuments. In der Mitte beginnt der freie Teil des Nucellus sich CS S SS N = cH EN an Textfig. 2. Samenanlagen in successiven Entwicklungsstadien (400:1). a. Stadium der Diakinese. b. Fertige Tetrade. c. Einkerniger Embryosack mit noch erhaltenen Schwesterzellen; Nucel- lusspitze verlàngert, Mikropyle verwachsen. hervorzuwólben. Er hat noch eine sehr stumpfe Spitze, in welcher vier Epidermiszellen neben einander Platz haben. Die Embryosackmutter- zelle befindet sich noch im Synapsisstadium. Sie wächst aber von nun an kräftig in die Länge (Textfig. 2 a), und der Nucellus verlängert sich zu einem kegelfórmigen Kórper. Seine Wandzellen vergróssern 8 H. ©. JUEL, sich dabei und werden derartig verschoben, dass nur eine einzige die Spitze einnimmt. Der Mutterzellkern befindet sich in der Diakinese. Jetzt erfolet die Tetradenteilung, Textfig. 2 b zeigt ein Stadium, wo diese eben ausgeführt ist. Die Nucellusspitze beginnt hier weiter zu wachsen, und Zellteilungen dürften hier schon stattgefunden haben. Unter fortgesetzten Teilungen verlängert sich die oberhalb der Tetrade liegende Partie des Nucellus zu einem kegelfórmigen, drei bis vier Stockwerke hohen und zwei bis drei Zellen breiten Kórper, wie es schon von FiscHER beschrieben worden ist. Die Verlängerung, die der ganze Nucellus dadurch erfährt, ist nicht gross, er wird während dieses Vorgangs von dem Integument bald überholt und tief in dasselbe ver- senkt. Textfig. 2 e zeigt ein solches stadium. Die Mikropyle hat sich hier geschlossen. Der Embryosack ist noch sehr klein, und seine Schwesterzellen sind noch erhalten. Über die Tetradenteilung habe ich sehr wenig mitzuteilen. Die Kerne sind übrigens sehr klein und eignen sich wenig zum Studium der Reduktionsvorgiinge. Hervorheben will ich nur die Diakinese, die ieh in drei Füllen beobachtet habe. Die Doppelehromosomen sind hier oft kreuz- oder ringfórmig (Fig. 23 Taf. III, Textfig. 2 a). Dass eine Reduktion stattfindet, dürfte schon aus diesen Bildern evident werden. Die reduzierte Chromosomenzahl, die ich in diesen Diakinesen zu er- mitteln versuchte, ist wahrscheinlich 16, jedenfalls nicht niedriger. Es werden vier Tochterzellen gebildet (Textfig. 2 b). Die unterste Tochterzelle wüchst unter Verdrängung ihrer Schwe- sterzellen zum Embryosack aus. Indem sieh dieser verlängert, wird die Epidermschicht, die ihn an den Seiten bekleidet, zu einem dünnen Häutchen ausgedehnt und dadurch zerstórt, ganz wie bei den Sympe- talen, so dass er direkt an das Integument grenzt. Die kegelfórmige Nucellusspitze wird dagegen erhalten, sie dient, wie FiscHER hervor- hebt, dazu, den Embryosack wie eine Wurzelhaube zu schützen und sein Eindringen in die Mikropyle dureh Erweitung derselben zu er- leichtern (Fischer 1880, p. 119). Auch nachdem diese Aufgabe erfüllt ist, bleibt dieser Nucellusrest lange unveründert erhalten. In einem so späten Stadium, wie dem in Fig. 16 Taf. I dargestellten, wo die Ver- holzung im oberen Teil des Integumentes begonnen hat, ist er noch unbeschädigt, bald nachher aber wird er zerdriickt Im Embryosack werden in gewöhnlicher Weise ein Eiapparat und eine Antipodengruppe gebildet, und die Polkerne verschmelzen ohne Verzügerung zum Zentralkern. In diesem Stadium (Fig. 12 Taf. I). Dim ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 9 das auch Fiscxer (l. c., Fig. 47) abbildet, ist der Embryosack ja schon fertig da, und FiscHEr bezeichnet ihn auch als befruchtungsfähig. Im Allgemeinen verhält es sich wohl auch so bei den Angiospermen: so- bald der Eiapparat fertig gebildet ist, kann Befruchtung eintreten. Bei Hippuris kann dies nicht der Fall sein. Spuren von eingedrungenen Pollenschlauchen habe ich in diesem Stadium nie beobachtet. Dies hängt offenbar damit zusammen, dass die Samenanlage im Übrigen nicht für die Befruchtung fertig ist. Es fehlt noch die eigentümliche Ausbildung des Funiculus, die ich im vorigen Kapitel beschrieben und mit einem Obturator verglichen habe, denn dieses Gebilde spielt, wie ich unten darlegen werde, eine Rolle für die Befruchtung. Befruchtung. Wie eben erwähnt wurde, ist der Embryosack, nachdem alle seine Organe angelegt worden sind, noch nicht befruchtungsfähig. Er wächst noch eine Zeit lang in die Länge und wird lang und schmal. Zur Zeit der Befruchtung zeigt er folgenden Bau (Fig. 30 Taf. III). Die Eizelle ragt ein bischen nach unten hervor, ihr Plasma hat sich am unteren Ende gesammelt und enthält hier den Kern, darüber hat sie eine grosse Vakuole. Die Synergiden sind kürzer, und führen den Kern in der Mitte, unten eine Vakuole. Der grosse Zentralkern liegt mitten im Embryosack, er hat einen sehr grossen Nucleolus. Die An- tipoden haben keinen Zuwachs erfahren. Das Plasma des Embryo- sackes enthält recht zahlreiche Stärkekörner, die erst während der letzten Zuwachsperiode des Embryosackes entstanden sind. Sie haben nur eine vorübergehende Bedeutung, denn während der Entwicklung des Endosperms werden sie bald wieder aufgelöst. Dass Stärke im Embryosack vor der Befruchtung auftritt, dürfte unter den Angiosper- men nicht gewöhnlich sein. Ich möchte annehmen, dass die Stärke- bildung bei Hippuris eine Folge der bei dieser Pflanze etwas ver- zögerten Befruchtung ist. Die gelösten Kohlehydrate, die dem schon fertig gebildeten Embryosack während seines noch stattfindenden Zu- wachses zugeführt werden, finden vorläufig keine Verwendung und werden deshalb transitorisch als Stärke aufgespeichert. Wenn die Befruchtung nicht sogleich eintritt, so fährt der Em- bryosack fort, in die Länge zu wachsen, und behält dabei noch eine Zeit lang die Fähigkeit zur Befruchtung. Ich habe in der That eben befruchtete, noch ungeteilte, Embryosäcke von sehr verschiedenen Längen gesehen. Einige Massangaben und Textfiguren mögen diese Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 11. Impr. fa jiu: 2 10 H. 0. June; Wachstumsverhültnisse des Embryosackes illustrieren. Ein eben fertig gebildeter, aber noch nicht befruchtungsfühiger Embryosack (Textfig. 3 a) hat eine Länge von 130 u, vom oberen Ende des Eïapparats bis zum unteren Ende der Antipoden berechnet. Der jüngste eben be- fruchtete Embryosack, den ich gesehen, war 178 u lang. Der älteste, in welchem ich einen eingedrungenen Pollenschlauch beobachtete, war 248 u lang. Der Zuwachs von 178 bis 248 u Länge bezeichnet also ungeführ die Periode, während derer Befruchtung eintreten kann. Zwar habe ich noch viel längere, noch unbefruchtete, Embryosäcke gesehen, Textfig. 3. Samenanlagen in verschiedenen Entwicklungsstadien (80:1). a. Embryosack ausge- bildet, aber nicht befruchtungsreif, Obturator nicht entwickelt. b. Obturator entwickelt, Em- bryosack eben befruchtet. c. ältere Samenanlage mit stark verlängertem, aber unbefruchtet gebliebenem Embryosack. d. mit der vorigen gleichalterige, aber befruchtete Samenanlage; Endosperm vierreihig, apikales und basales Endosperm schwarz gehalten. z. B. einen von 390 w Länge (Textfig. 3 c) Dass aber bei solchen verwachsenen Embryosücken Befruchtung noch eintreten kónnte, scheint mir wenig wahrscheinlich. Die Blüte, die jenen 390 u langen Embryosack enthielt, befand sich ungeführ in dem in Fig. 19 Taf. II dargestellten Entwieklungsstadium, und ihre Narbe war schon lüngst vertrocknet. Bevor ich zu den Befruchtungsvorgiingen übergehe, sind einige Angaben über die Entwicklung und den Bau des Pollens mitzuteilen. Die Tetradenteilung findet in den Antheren statt ungefähr zu derselben Dre ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 11 Zeit, wie in der Samenanlage derselben Blüte. An dem in Fig. 7 Taf. I und in Textfig. 1 d abgebildeten Stadium zeigen sowohl die Pollenmutter- zellen als die Embryosackmutterzelle das Synapsisstadium. Die Blüte, die in Fig. 10 Taf. I abgebildet ist, hat in den Antherenfüchern fertige Tetraden, während in der Samenanlage die Tetradenteilung ausgeführt ist, und der Embryosack seine erste Kernteilung vollzieht. Der Anfang und der Abschluss der Tetradenteilung fallen also in Anthere und Sa- menanlage ungefähr zusammen. Die dazwischenliegenden Teilungs- stadien müssen daher ziemlich gleichzeitig in den beiden Organen ein- treten, wenn ich auch kein Präparat habe, das dies direkt beweist. Die Teilungen in den Pollenmutterzellen wurden nicht näher studiert, da mein Material dazu wenig geeignet war. Hippuris ist, wie die meisten Windblütler, protogyn. In einer Blüte, bei der ieh die eben vollzogene Befruchtung konstatieren konnte, enthielt die noch geschlossene Anthere ausgewachsene, aber noch un- reife Pollenkórner. Das Plasma des Pollenkorns hat ein schaumiges Aussehen, ist von kugelrunden, glasklaren Kórpern dicht gefüllt. Die Jodreaktion zeigt, dass die Kugeln Stärkekörner sind. Mitten im Plasma liegen der grosse vegetative Kern mit grossem Kernkörperchen und die generative Zelle. Diese ist rundlich und ungeführ so gross wie der vegetative Kern, hat eine deutliche Plasmahaut, aber sonst fast kein einiges Plasma, und enthält einen kleinen mit Nucleolus versehe- nen Kern. In beiden Kernen ist kórniges Chromatin vorhanden (Fig. 24 Taf. III). In einer: älteren, aber noch geschlossenen Anthere war das Aus- sehen der Pollenkórner veründert (Fig. 25 Taf. III. Das Plasma des Pollenkorns ist von runden Stärkekörnern dicht erfüllt. In der Mitte: liegt der vegetative Kern und neben ihm die generative Zelle, die Jetzt die Gestalt einer langen und schmalen Spindel angenommen hat. Die Begrenzung dieser spindelfórmigen Zelle ist sehr undeutlich, sodass sie eigentlich nur durch ihre etwas intensivere Fürbung sich von der Um- gebung abhebt. In der Mitte liegt ihr Kern, der etwas länglich ge- worden ist und die ganze Breite der Zelle einnimmt. Er enthält jetzt keinen Nucleolus mehr. Auch im vegetativen Kern hat das Kernkör- perchen an Grósse abgenommen. In einigen dieser Pollenkórner hatte die Teilung in der generativen Zelle schon begonnen (Fig. 26 Taf. III). Eine kleine und ziemlieh kurze Kernspindel wird gebildet, und zwei kleine Kerne werden in geringer Entfernung von einander angelegt (Fig. 27). Es geht hieraus hervor, dass die ganze spindelférmige ge- 12 | H. O. Juzr, nerative Zelle nicht als die Anlage einer Kernspindel aufgefasst wer- den darf. Das Endresultat dieser Teilung habe ich nicht beobachtet. Es ist aber nicht zu bezweifeln, dass hier schon im Pollenkorn zwei Spermazellen gebildet werden, wie z. B. bei Elodea (Wyrır 1904), Rup- pia (MURBECK 1902), Triticum (GoLINSKI 1893), Ulmus (SHATTUCK 1905), Adoxa (LAGERBERG 1909), Silphium (MERRELL 1900), und wahrscheinlich noch vielen anderen Gattungen. Der Pollenschlauch enthält einen langlichen vegetativen und zwei rundliche generative Kerne. Die letzteren enthalten kórniges Chroma- tin, aber keinen Nucleolus. Jeder von ihnen schien von einer aller- dings schwach begrenzten eigenen Plasmahülle umgeben zu sein (Fig. 28 Taf. III). Die Pollenschläuche dringen in das Gewebe der Narbe ein und wachsen dann nach unten. Im Gewebe des Griffels kann man zuwei- len mehrere Pollenschläuche antreffen, dagegen weniger oft im Griffel- kanal. Ungeführ da, wo der Griffelkanal in den Fruchtknotenraum übergeht, dürften sie die Oberfläche erreichen und in den Fruchtkno- tenraum gelangen. Dieser Raum bildet hier nur einen engen Spalt zwischen Fruchtwand und Funiculus, und in diesem wachsen die Schläu- che weiter nach unten an der Oberfläche des Funiculus. Der fast horizontal liegende Funiculus ist an seiner unteren Seite etwas verbreitert und bildet hier eine Art Deckel, der dem flachen oberen Ende des Integumentes aufliegt. Ich vermute, dass die untere Fläche des Deckels und die obere des Integumentes in der le- benden Pflanze einander berühren, und dass der enge Spalt, der in den Präparaten zwischen ihnen oft zu sehen ist, zufolge der bei der Prüparation stattfindenden Schrumpfung der Gewebe entstanden ist. Die Mikropyle mündet also wahrscheinlich nicht frei aus, sondern wird durch jenen Deckel vom Fruchtknotenraum abgesperrt. Der vom Fu- nieulus gebildete Deckel kann gewissermassen mit einem Obturator verglichen werden, er stellt aber jedenfalls unter dieser Art von Or- ganen einen ganz besonderen Typus dar. Um seine Aufgabe bei Hip- puris klar zu machen sei vor Allem hervorgehoben, dass der Rand des Deckels mit demjenigen des Integumentes zusammenfällt, sodass die Oberfläche des Funiculus sich in derjenigen des Integumentes ringsum ohne Unterbrechung fortsetzt. Der Pollensehlauch wächst an der Oberfläche des Funiculus nach unten. Mehrere Richtungen stehen ihm dabei offen, den geraden Weg in vertikaler Richtung darf er aber nicht wählen, weil er dann auf die Dre ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 13 Rhaphe gelangen wiirde. Er biegt daher nach rechts oder links aus, folgt der Oberfläche des Funiculus, überschreitet seinen unteren Rand und gelangt auf die Oberfläche dés Integumentes. Die Textfig. 4 a dürfte diesen Vorgang veranschaulichen. Die Schnittfläche ging in diesem Präparate winkelrecht zur Medianebene der Samenanlage. Ein Pollensehlauch hat den Weg nach rechts, ein anderer nach links ein- : b Textfig. 4. Làngsschnitte von Fruchtknoten, den Pollenschlauchverlauf veranschaulichend (75: 1). a. Schnitt durch die Transversalebene; links ein Pollensehlauch am Funiculus, rechts ein ande- rer, der ins Integument eindringt. b. Schnitt durch die Medianebene; in der Griffelbasis und im Griffelkanal sind Pollenschlauche sichtbar, ein anderer im Integumente, die von diesem sicht- baren Stücke liegen nicht in der Medianebene, sondern sind aus hóher liegenden Schnitten projiziert. geschlagen. Befruchtung hat in dieser Samenanlage schon stattgefun- den, wahrscheinlich aber durch einen dritten, früher angelangten Pol- lenschlauch. Die entleerten Pollenschläuche scheinen nämlich sehr vergänglich zu sein, und von ihren oberflächlich verlaufenden Teilen konnte ich an befruchteten Samenanlagen in Allgemeinen keine Reste entdecken. Bald nach dem Überschreiten des Integumentrandes wird 14 EL OF JUEL, der bisher ektotrope Pollenschlauch endotrop,' indem er in das Integu- mentgewebe hineinwüchst. Nach unten wachsend, nähert er sich in schrüger Richtung dem Embryosacke. Sobald er sich in gleichem Niveau mit dem oberen Ende des Embryosackes befindet, macht er eine scharfe Biegung und dringt von der Seite in ihn hinein. Den Verlauf des Pollenschlauches bei Hippuris zu verfolgen ist ziemlich schwierig, und ich habe recht viel Zeit darauf verwendet. In der Mikropyle habe ich nie Spuren von Pollenschläuchen gefunden. In mehreren Präparaten konnte ich den terminalen Teil eines Schlau- ches entdecken, indem ich, von einem befruchteten Eiapparate aus- gehend, ihn von Sehnitt zu Schnitt eine Strecke weit im Integumente verfolgte. In den meisten Füllen verschwindet die Spur ziemlich bald. Zuweilen fand ich in einiger Entfernung vom Embryosack isolierte Reste von Pollenschläuchen im oberen Teil des Integumentes. Schon aus diesen Tatsachen dürfte hervorgehen, dass der Pollenschlauch bei Hippuris unter Vermeidung der Mikropyle und der Nucellusspitze seit- lich in den Embryosack eindringt. Noch überzeugender sind die sel- tenen Fülle, wovon zwei in Textfig. 4 a und b vorgeführt werden, in welchen noch nicht entleerte Pollenschläuche auf weitere Strecken, sowohl im mittleren, ektotropen, als im terminalen, endotropen, Verlauf verfolgt werden konnten. Fig. 29 Taf. III zeigt ein Stück eines im Integumente wachsenden Pollenschlauches. Ein Verschluss der Mikropyle tritt bei verschiedenen angiosper- men Pflanzen auf und wird auf verschiedene Weisen zu stande ge- bracht. Der Kanal kann bis zum Verschwinden verengert werden, wie bei der chalazogamen Casuarina, wahrscheinlich aber auch bei anderen Gattungen, wo er doch für den Pollenschlauch einen Weg darbietet. In einigen Füllen verwachsen aber die Rander des Integu- ments oder des einen Integuments so innig, dass der Kanal spurlos obliteriert und durch ein dichtes Gewebe ersetzt wird. So bei Cannabis und Humulus (ZINGER 1898), Ficus (lTreus 1902), Dorstenia (MODILEWSKI 1908), Urtica und anderen Urticaceen (MopıLzwskı 1908, STRASBURGER 1910), Alchemilla (MurBEcK 1900), Sibbaldia (ALBANESE 1904). Cynomo- rium (Prrorra und Loneo 1900), Gunnera (Scunece 1902, MoprLEWSKI 1908), Stackhousia (Brrrixas 1901). Besondere Organe, die in die Mi- ! Diese Ausdrücke sind von Pırorra und Loneo (1900, p. 110) eingeführt. In mei- ner Abhandlung über Saxifraga granulata (1907) hatte ich dies übersehen und schlug (p. 8) die Benennungen ektotroph und endotroph vor. Diese sind aber, soweit ich finden kann, mit den von den beiden italienischen Forschern aufgestellten gleichbedeutend und also überflüssig. Diz ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HiPPURIS VULGARIS. 15 kropyle hineinwachsen und dieselbe verstopfen, sind die Obturatoren bei mehreren Euphorbiaceen (ScHWEIGER 1905) und der Thymelæaceen- gattung Wikströmia (WINKLER 1906, STRASBURGER 1910). Die Obtura- toren der Rosaceen, die PkcHouTRE (1902) beschrieben hat, scheinen dagegen nicht in die Mikropyle hinein, sondern nur derselben entgegen zu wachsen. Alle bisher beschriebenen Obturatoren stellen Auswüchse der Placenta oder der Fruchtwandung dar. Dass einige der durch Mikropylenverschluss ausgezeichneten Arten apogam sind, berechtigt nicht zu der Annahme, dass der Ver- schluss eine Einrichtung sei, um Befruchtung zu verhindern, oder dass er als eine Folge der Apogamie entstanden sei. WINKLER (1906) hat einen solehen kausalen Zusammenhang zurückgewiesen. Er wird um so weniger wahrscheinlich, da wir jetzt wissen, dass in einigen der durch Mikropylenversehluss ausgezeichneten Gattungen die eine Art apogam sein kann. die andere nicht, wie in den Gattungen Alchemilla, Wikströmia, Dorstenia. Andererseits tritt Verwaehsung der Mikropylarränder bei einigen Gattungen (Cannabineen, Rosaceen) auf, wo der Pollenschlauch endo- trop im Integumente wächst. Ich finde aber auch hier keinen genü- genden Grund, einen kausalen Zusammenhang anzunehmen. Denn bei Ulmus (NAWASCHIN 1899, SHATTUCK 1905) und Celtis (MODILEWSKEI 1908) bleibt die Mikropyle offen, trotz des endotropischen Wachstums des Pollensehlauches. Und bei Cynomorium verhält es sich gerade umge- kehrt: ektotroper Pollensehlauch bei verwachsener Mikropyle. Prrorra und Loneo (1900, p. 105) haben beschrieben, wie hier die Ränder der Mikropyle zu einem geschlossenen Gewebe (»cono») verwachsen (vergl. Fig. 1 und 2 meiner vorl. Mitteilung 1910), und wie der Pollenschlauch, dort angelangt, dasselbe durchwüchst um den Embryosack zu erreichen. Auf welchem Wege er dorthin gelangt, wird aber nicht angegeben. Es schien mir der Mühe wert, diese Frage zu entscheiden, und ich habe daher in einer Schnittserie die Pollenschläuche in ihrem ganzen Verlaufe dureh den Fruchtknoten verfolet. In Textfig. 5 a habe ich versucht diesen Verlauf zu rekonstruieren. Vier Pollenschläuche treten aus dem Griffelkanal in den von der Samenanlage gänzlich ausgefüllten Fruchtknotenraum ein und wachsen der Oberfläche des Integumentes entlang nach unten, bis sie an das Mikropylargewebe gelangen. Sie bilden an seiner Oberfläche ein wirres Geflecht, ob sie sich dabei ver- zweigen, konnte ich nicht entscheiden. Wie sie dann in das Gewebe eindringen, um den Embryosack aufzusuchen, wird in Textfig. 5 b 16 H. ©. Just, dargestellt. Der Verlauf des Pollenschlauches ist also, bis er in das Mikropylargewebe eindringt, durchaus ektotrop. Das Verwachsen der Mikropyle dürfte wohl auf verschiedene Ursachen zurückzuführen sein. Es ist aber auffallend, dass die Gat- tungen, bei denen ein solehes Verwachsen bisher bekannt ist, alle durch einsamige Karpiden ausgezeichnet sind. Textfig. 5. Cynomorium coccineum. a. Längsschnitt durch den Fruchtknoten; aus dem Griffel- kanal wachsen vier Pollenschlauche an der Oberfläche der Samenanlage gegen die Mikropylar- region, wo sie ein Geflecht bilden; die Lage des Nucellus und des Embryosacks ist durch Punkte angegeben (80:1). b. Spitze des Nucellus und Embryosacks derselben Samenanlage, mit dem Mikropylargewebe, durch welches Pollenschläuche bis an den Embryosack vorgedrungen sind (170: 1). Was endlich die Obturatoren betrifft, so sind diese Organe wohl als krüftige lokale Auswiichse des leitenden Gewebes aufzufassen, wie schon PECHOUTRE (1902, p. 27) betont hat. Bei den Euphorbiaceen wachsen sie oft in die Mikropyle hinein und bilden dadurch eine Ge- webebrücke, in welcher der Pollenschlauch endotrop wachsen kann (Schweiger 1905). Wie die Obturatoren der Rosaceen in dieser Be- ziehung fungieren, geht aus P&cHourre’s Angaben nicht hervor. Viel- Diz ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 17 leicht vermitteln sie ein ektotropes Wachstum der Pollenschläuche, wie die geringfügigen Erhebungen an der Placenta, die ich bei Saxifraga granulata (1907, p. 13) beschrieben und als Rudimente von Obturatoren bezeichnet habe. Ich kehre jetzt zu Hippuris zurück. Das deckelfórmige Gebilde, das hier die Mikropyle bedeckt, unterscheidet sich morphologisch von den Obturatoren dadurch, dass es von der Samenanlage selbst, nüm- lich vom Funiculus, gebildet wird. Auch funktionell ist es von den bisher bekannten Obturatoren verschieden, insofern als es die Pollen- schläuche von der Mikropyle abhält. Andererseits ist aber eine funk- tionelle Übereinstimmung mit den Obturatoren nicht zu läugnen, weil dieses Organ dem Pollenschlauche denjenigen Weg darbietet, dem er in diesem Falle folgen muss, um sein Ziel zu erreichen. Ich stehe da- her nieht an, dieses Organ einen Obturator zu nennen. In Gegensatz zu den bisher beschriebenen Obturatoren, die placentar oder parie- tal und dabei wohl meistens endotropen Pollenschläuchen angepasst sind, ist dies ein funikulürer Obturator für ektotrope Pollen- schláuche. Der Pollenschlauch ist also bei Hippuris anfangs endotrop, in seinem mittleren Verlaufe ektotrop, dann endlich wieder endotrop. In Bezug auf seine Eintrittstelle in die Samenanlage ist er mesotrop! zu nennen. Da Mesotropie bisher nur bei niederen Angiospermen-Familien beobachtet worden, so ist zu erwügen, ob diesem Merkmale bei Hip- puris eine systematische Bedeutung beizumessen ist. Es ist da vor Allem zu betonen, dass der Pollenschlauch der mesotropen Urticineen von Hause aus endotrop ist, und dass die Mesotropie nach der allge- meinen Auffassung hier durch eine Abkürzung des basitropen Verlaufes (Chalazogamie) entstanden ist. Bei Hippuris dagegen wird der Pollen- sehlauch, sobald er das Griffelgewebe verlassen hat, sogleich ektotrop, und gehórt daher im Wesentlichen einem ektotropen Typus an. Würe ihm die Endotropie angeboren, so kónnte er aus dem Griffelgewebe direkt in den Funieulus und von da aus in die Samenanlage hinein- ! Mit den von Prirotta und Lonco (1910, p. 110) eingeführten Ausdrücken Akro- gamie, Basigamie und Mesogamie wird nicht das bezeichnet, was sie eigentlich bedeuten, näm- lich der Ort, wo die Befruchtung stattfindet. In dieser richtigen Bedeutung sind die beiden ersteren Ausdrücke von van TiecHem (1895) angewendet worden, und wenn sie in diesem Sinne seither wenig benutzt worden sind, so kommt das wohl nur daher, dass die Basigamie, d. h. die umgekehrte Orientierung des Embryosacks, so überaus selten vorkommt. Um die Stelle anzugeben, wo der Pollenschlauch in die Samenanlage eintritt, ziehe ich es vor die Ausdrücke dafür in Akro-, Basi- und Mesotropie zu veründern. Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. 2. N. 11. Impr. !/7 1911. 3 18 H. O. Juzr, wachsen, In Gegensatz zu anderen ektotropen Typen, die ja sonst akrotrop sind, wird er bei Hippuris mesotrop und dadurch in seinem terminalen Verlaufe endotrop. Ich kann dies nur als eine spät er- worbene Eigenschaft, eine spezielle Anpassung, betrachten. Die Vor- fahren von Hippuris müssen gewöhnliche porogame Typen gewesen sein, Hippuris ist aber aus irgend einem Grunde zur Mesotropie über- gegangen. Zu diesem Zwecke entwickelte sich der Obturator, der dem Pollenschlauch den Eintritt in die Mikropyle verwehrt und ihm nur die Mesotropie übrig lässt. Diese Auffassung würde vielleieht an Wahrscheinlichkeit gewin- nen, wenn es sich aufweisen liesse, dass in der Organisation der Sa- menanlage bei Hippuris irgend eine Ursache zur Mesotropie liegen kann. Eine solche Ursache kónnte móglicherweise in der eigentüm- lichen Ausbildung der Nucellusspitze gefunden werden. Diese scheint ja ein den Embryosack schützendes Organ darzustellen, das dieser bei seiner Verlängerung vor sich schiebt und durch den Mikropylarkanal hervorzwängt. Vielleicht ist diese Nucellusspitze dem Pollenschlauch hinderlich und die Mikropyle für ihn dadurch unwegsam geworden, so dass ihm ein neuer Weg geschaffen werden musste. Eine andere Er- klärung kónnte vielleicht in der eigentümlichen Ausbildung, die die Spitze des Integuments später erleidet, gesucht werden. Hierüber werde ich aber am Ende der Abhandlung sprechen. Die Spitze des Pollenschlauches trifft den Embryosack an seinem oberen Ende. Er giesst seinen Inhalt in die eine Synergide hinein. Zuweilen fand ich beide Synergiden von solchem Inhalte erfüllt, weil zwei Pollenschläuche tätig gewesen. Reste von zwei desorganisierten Kerne sind öfters in diesen für die Befruchtung in Anspruch genom- menen Synergiden zu sehen (Fig. 32—34 Taf. III). Nur in einem Falle beobachtete ich die eben aus der Synergide ausgeschlüpften Sperma- kerne. Sie sind kugelrund und scheinen von keiner Plasmahülle um- geben zu sein. Die Verschmelzungen dieser Kerne mit dem Eikern und dem Centralkern wurden nicht beobachtet. Die Entwicklung nach der Befruchtung. Die befruchtete Eizelle erleidet anfangs keine andere Veründe- rung, als dass sie erheblich in die Länge wächst. Ich will daher mit der Entwicklung des Endosperms anfangen. Die ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 19 Bald nach der Befruchtung teilt sich der Centralkern, und dann erfolgt eine Querteilung der grossen centralen Zelle, der Mutterzelle des Endosperms, in eine obere, ziemlich kurze, und eine lüngere, ba- sale Zelle. Die Wandung zwischen ihnen ist eine dünne, nach oben gewülbte Plasmahaut. Wie oben hervorgehoben wurde, kann die Lünge des Embryosacks verschieden sein, je nachdem die Befruchtung früher oder spüter eintrat. Die folgenden Teilungen im Endosperm künnen daher verschieden ausfallen. In kurzen Embryosäcken folgen jetzt in beiden Zellen Längsteilungen, und zwar zwei solche Teilungsschritte, sodass zwei Stockwerke von je vier langen, schlauchfórmigen Zellen gebildet werden (Fig. 31 Taf. III. In stärker verlängerten Embryo- säcken erfolgt aber in der einen Zelle zuerst eine zweite Querteilung. In einigen Fällen ist es vielleicht die obere Zelle, die diese Teilung er- leidet (Fig. 32 Taf. III). Offenbar kann es aber auch die basale Zelle sein. Jedenfalls entstehen in diesen Füllen drei Stockwerke von je vier langen Zellen (Fig. 32— 34). Alle diese Zellen sind gegen ein- ander nur durch Plasmahäute begrenzt. Nur in einem Falle (Fig. 33 Taf. III) waren im mittleren Stockwerk die Zellteilungen ausgeblieben, so dass eine vierkernige Zelle diesen Platz einnahm. Die Querwände sind in diesen jungen Stadien alle nach oben gewölbt, was wohl dar- auf beruhen dürfte, dass der Embryosack noch in die Länge wächst, wodurch der in den Endospermzellen herrschende Turgordruck nach oben zu einem geringeren Widerstand begegnet. Während dieser Vorgänge im Endosperm hat sich die befruch- tete Eizelle zu einem cylindrischen Schlauche verlängert. Sie kann beinahe so lang sein, als die vier Zellen des obersten Stockwerks, und liegt in der Mitte, von ihnen umgeben (Fig. 33 Taf. III). Die Stärke- körner im Endosperm haben jetzt sowohl an Grösse als an Zahl ab- genommen. Jetzt treten in den Zellen des Endosperms Querteilungen ein, jedoch nur in den unteren Etagen. Diese Teilungen dauern fort, bis die Längsreihen gegen 16 Zellen enthalten. Im Querschnitt findet man überall nur 4 Zellen. Schon in diesem Entwicklungsstadium (Fig. 15 und 16 Taf. I) fängt das Endosperm an, diejenige Form anzunehmen, die es in späteren Stadien charakterisiert. Die mittlere Partie wächst nämlich in die Breite, während die Endpartieen ihre ursprünglichen Durchmesser beibehalten. Wir können daher von nun an von einem apikalen, einem centralen und einem basalen Endosperm reden. Das apikale entspricht der ganzen obersten Etage des jungen Endo- 20 H. O. Juet, sperms. Es verändert sich in der äusseren Form fast gar nicht, nur kónnen zuweilen seine vier Zellen eine Querteilung erleiden. Dagegen fällt die Veriinderung des Zellinhaltes auf, der jetzt aus einem dichten und stark tingierbaren Plasma besteht. Das centrale Endosperm ent- hilt in seinen grossen, fast kubischen Zellen nur ein spärliches Plasma. Das basale Endosperm enthält nur vier Zellen und entspricht dem un- teren Teil des ursprünglichen untersten Stockwerks. Nach oben ist es nicht ganz scharf begrenzt, indem seine vier Zellen nicht die gleiche Hóhe besitzen. Nach oben sind sie verbreitert, nach unten zugespitzt. Sie enthalten ein dichtes, stark fárbbares Plasma, wie das apikale En- dosperm. Ihre Kerne sind im Verhältniss zu denen des übrigen Endo- sperms deutlich vergrüssert. Die Antipoden sind noch erhalten, aber ziemlich unscheinbar. Das apikale und das basale Endosperm sollen später, während der Samenreife, verdrängt werden, sie haben also nur eine vorüber- gehende Rolle. Das apikale hat vielleicht die Aufgabe einer lokalen Anhäufung von Eiweissstoffen, die dem sehr jungen Embryo zugeführt werden kónnen. Das basale Endosperm von Hippuris erinnert an das- jenige bei Saxifraga granulata (Jugn 1907). Bei beiden Pflanzen treten die Antipoden sehr zurück, und das basale Endosperm scheint ihre Stelle einzunehmen. Ich vermute, dass es auch bei Hippuris ein tran- sitorisches Speicherorgan bildet, welches nur so lange fungiert, als das centrale Endosperm sich in der lebhaftesten Wachstumsperiode befindet. Zwischen diesen beiden Pflanzen besteht aber der Unterschied, dass bei Saxifraga das basale Endosperm noch bei der Reife bestehen bleibt und sich vom übrigen Endospermgewebe wenig unterscheidet, während es bei Hippuris vor der Reife zerstórt wird. Nach dieser Digression kehre ich zu den Vorgängen im centralen Endosperm zurück. Wir verliessen es nach einer Phase von Quer- teilungen, von vier Längsreihen von Zellen aufgebaut, Bald nachher tritt es in eine neue Phase ein, indem Längsteilungen eintreten, sowohl radiale als tangentiale. Das Endosperm wächst aber wührend dieser Periode nicht nur in die Breite, sondern auch in die Länge, und Quer- teilungen treten daher auch überall auf. Das apikale und das basale Endosperm sind jetzt weit schürfer gegen das centrale abgesetzt, als früher (Fig. 20 Taf. II). Am Ende dieser Phase zählt man im Endo- sperm in radialer Richtung ung. 16 Zellen, die ziemlich gleichgross und inhaltsarm sind. Die ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 21 Das Endosperm muss aber noch mehr wachsen, bevor es seine definitive Grösse erreicht. Dies Wachstum findet nur in seinen peri- pheren Teilen statt, durch sowohl Längs- als Querteilungen. Die Zel- len der mittleren Partie vergrössern sich, ohne sich zu teilen. Sie werden bald allmählich aufgelóst, ein Prozess der in der Mittellinie be- ginnt und in radialer Richtung fortschreitet. Dadurch wird für den heranwachsenden Embryo Platz bereitet. Während dieser Phase sieht man in den peripheren Zellen kleine Eiweisskórper auftreten, die all- mäblich grösser und zahlreicher werden (Fig. 21 Taf. II). Im Wachstum des Endosperms kónnen also folgende Phasen unterschieden werden: 1) Phase der ersten (1 bis 2) Querteilungen; 2) Phase der ersten Liingsteilungen; 3) zweite Phase der Querteilun- gen; 4) Phase der überall verbreiteten gemischten Teilungen; 5) Phase der peripheren Teilungen. Wir verliessen die Eizelle während der ersten Längsteilungen im Endosperm in der Gestalt eines schmalen Schlauches. Die erste Teilung findet während der 3. Phase statt. Durch eine Querwand wird eine kleine Embryozelle von der langen Suspensorzelle abge- grenzt. Diese verlüngert sich und schiebt das Embryo in das centrale Endosperm hinein, dessen vier Zellreihen in der Mitte nur sehr lose unter einander verbunden sind. Die ersten Teilungen im Embryo fol- gen demselben Schema, wie die allgemein bekannten bei Capsella, und der Suspensor entwickelt sich zu einer langen und dünnen Zellreihe, wie es UNGER (1849) beschrieben hat. Sehon im Anfang der 3:en Phase der Endospermbildung dürften die Zellteilungen im Integument aufhören, vielleicht mit Ausnahme der chalazalen Region, und es wüchst nur mehr durch Zellenvergrósserung. Wührend der letzten Phase der Endospermentwicklung ist die Samen- anlage endlich so weit gewachsen, dass sie den Fruchtknotenraum so ziemlich ausfüllt. Embryo und Endosperm vergrössern sich aber noch weiter, und das Integument wird dadurch lüngs den Seiten zu einer dünnen Schicht ausgedehnt (Fig. 21 Taf. II). Im obersten Teil des Integuments haben indessen andere Ver- ünderungen stattgefunden. Schon gegen das Ende der dritten Phase im Endosperm beginnen in der obersten, oberhalb der Nucellusspitze gelegenen, Partie des Integuments alle Zellwände zu verholzen. An der in Fig. 16 Taf. I abgebildeten Samenanlage ist die Verholzung eben bemerkbar, in Fig. 20 Taf. II ist sie schon sehr deutlich zu sehen, und die verholzende Partie ist schon gegen die untere dünnwandige durch 22 H. O. JUEL, eine scharfe Linie begrenzt. Hier ist im Endokarp noch keine Verhol- zung zu bemerken. Erst wenn der Fruchtknoten seine definitive Grósse beinahe erreicht hat, beginnen die Zellwände des Endokarps sich zu verdicken und zu verholzen. Dieser verholzte Gewebekórper hat die Form einer cylindrischen Urne. Die grösste Dicke ihrer Wand liegt in der mittleren Höhe des Fruchtknotens, wo sie etwa zwei Drittel des Perikarps aufnimmt. Oben endigt sie mit einem etwas verschmälerten Rande, gleich unterhalb des Perigonsaumes. Der obere Teil des Frucht- knotens hat dagegen keine Holzschicht. Der Versehluss des Holz- kórpers nach oben wird durch die jetzt vüllig verholzte Integument- spitze bewirkt, welehe die Mündung der Urne wie ein Pfropfen aus- füllt (Fig. 21 Taf. II). Die verholzten Gewebe bestehen aus gewóhn- lichen Parenehymzellen mit dicken, von ziemlich grossen einfachen Poren durchsetzten Wänden (Fig. 36 Taf. III). In diesem Zustande (Fig. 21 Taf. II) fallen die Früchte ab. Der Embryo ist schon recht gross und liegt mitten im Endosperm. Von der grosszelligen Mittelpartie des Endosperms ist ein Teil noch erhalten, und die periphere Gewebeschicht ist gegen dieselbe nicht scharf ab- gegrenzt. Das Integument ist sehr dünn, behält aber seine celluläre Struktur bei. Die abgefallene Frucht hat aber noch eine Periode der Nach- reife durchzumachen. Im Januar untersuchte ich Früchte, die seit ihrem Abfallen unter Wasser aufgehoben waren. Ausserlich waren sie fast nicht verändert (Fig. 17 a Taf. II. Aus einigen wurden die Sa- men herausgeschült, eine Operation die nicht eben leicht ist, und die unter einer Lupe ausgeführt werden muss. Wie diese vóllig reifen Samen aussehen, zeigen Fig. 17 b und e. Man sieht hier den Samen im Zusammenhang mit dem vom Integumente gebildeten Holzpfropfen, in 17 e ausserdem mit dem Oberteil des Fruchtknotens und dem Grif- fel. Bei der Keimung, die ich in ein paar Fällen eintreten sah, wird der Pfropfen von der hervorbrechenden Wurzel ausgestossen, wie Tu- LASNE (1849, p. 67, Fig. S—18 Taf. 5) beschrieben hat. Die wahre Natur des Pfropfens war ihm aber unbekannt, er hielt ihn für einen Teil des Fruchtknotens. Einige freipräparierte Samen wurden fixiert und in Paraffin ein- gebettet. Die Mikrotomschnitte zeigten, dass die Nachreife grosse Ver- änderungen herbeigeführt hatte (Fig. 22 Taf. Il). Das Integument ist zwischen Endokarp und Endosperm zu einer sehr dünnen, ganz struk- turlosen Haut zusammengepresst worden. Nur sein oberer verholzter Dre ENTWICKLUNGSGESCHICHTE VON HIPPURIS VULGARIS. 23 Teil ist selbstverständlich unverändert geblieben. Das Endosperm be- steht nur mehr aus den drei bis vier äussersten Zellschichten. Die Aussenwände der äussersten Schicht sind deutlich verdickt. Alle En- dospermzellen sind von rundlichen Eiweisskörpern ganz vollgepfropft (Fig. 35 Taf. III. Das ganze innere Endosperm ist verschwunden, und der Embryo ist so gross geworden, dass er diesen ganzen Raum aus- füllt. Auch der Embryo ist in seinen Zellen mit Eiweisskürperchen dicht erfüllt. Stärke ist weder im Endosperm noch im Embryo vor- handen. Das apikale und das basale Endosperm sind jetzt ziemlich spurlos verschwunden. Das Ausbleiben der Verholzung im Oberteil der Fruchtwand und das Ausfüllen dieser Lücke in der Holzschicht mit einem vom Integu- mente gebildeten Pfropfen ist offenbar eine vorteilhafte Einrichtung, die den Keimungsvorgang erleichert. Das Integument ist ja bei Hippuris unverhältmässig lang, und die relativ früh eintretende Verlängerung desselben scheint gerade darauf hinzuzielen, die Ausbildung jenes Pfrop- fens zu ermöglichen. Dabei wird die Samenanlage im oberen Ende auch breit und flach. Vielleicht ist es dadurch dem Pollenschlauch schwierig geworden den Weg zur Mikropyle zu finden, und ein neuer Weg, der die Mikropyle umgeht, wurde ihm durch die Ausbildung des Obturators angelegt. Dies wire also eine andere Erklürung des ab- weichenden Pollenschlauchverlaufs als diejenige, die oben (p. 18) an- gedeutet wurde, wo ich jenes Verhalten durch die Ausbildung der Nu- cellusspitze und das Vordringen derselben dureh den Mikropylarkanal zu erklüren versuchte. Welcher dieser Erklürungsversuche der bes- sere ist, lasse ich dahingestellt sein. Nur will ich betonen, dass Ur- sachen des abweichenden Pollenschlauchverlaufs in besonderen Orga- nisationsverhältnissen der Samenanlage gefunden werden kónnen, und dass wir also nicht anzunehmen brauchen, dass die Mesotropie bei Hippuris ein ursprüngliches Merkmal sei Die Ergebnisse dieser Untersuchung habe ich schon zum Teil für die Systematik zu verwerten gesucht, indem ich nämlich in der vorläufigen Mitteilung (1910) zu erweisen versuchte, dass Cynomorium und Hippuris in der Morphologie der Blüte und der Samenanlage sehr verschieden sind, und dass kein Grund vorliegt, eine Verwandtschaft zwischen diesen Gattungen anzunehmen. Auch gelangte ich zu dem Schlusse, dass Hippuris nicht zu den niederen Choripetalen gehóren 24 H. O. JUEL, kann, sondern — wenn diese Gattung überhaupt zu den Choripetalen gehört — in irgend eine der hóheren Serien dieser Abteilung gestellt werden muss. Das Studium der äusseren Morphologie von Hippuris hat ja zu dem allgemein angenommenen Resultate geführt, dass diese Gattung mit den Halorrhagidaceen verwandt ist, wohl hauptsächlich wegen der habituellen Ähnlichkeit mit Myriophyllum. Sommnrer (1904—-05), der die Frage einer genauen Prüfung unterzogen hat, kann dagegen keine nähere Verwandtschaft mit dieser Familie annehmen. Die von ihm angeführten Gründe scheinen mir aber nicht so entscheidend zu sein. Um so wichtiger erscheint es, aus der Entwicklungsgeschichte der Samenanlage neue Gründe für oder gegen diese Verwandtschaft zu bekommen. Material zu einer Untersuchung von Myriophyllum habe ich schon zubereitet, habe es aber bisher nur sehr oberflächlich unter- suchen kónnen. Myriophyllum hat eine apotrope Samenanlage, wie Hippuris, aber zwei Integumente und zeigt im Bau der Samenanlage und des Embryosacks wenigstens keine auffallende Ähnlichkeit mit Hippuris. Vielleicht kann meine Auffassung hierüber modifiziert wer- den, wenn ich Gelegenheit bekomme Myriophyllum gründlicher zu stu- dieren, meine jetzige Auffassung geht aber in derselben Richtung, wie die ScHINDLER'S. Es scheint mir zulässig an der Verwandtschaft zwi- schen Hippuris und den Halorrhagidaceen zu zweifeln. In wie fern unter der Choripetalen-Reihen mit unterständigem Fruchtknoten ein besserer Anschluss für Hippuris zu finden ist, ist eine Frage, die zur Zeit nicht beantwortet werden kann. Die Entwicklungs- geschichte der Samenanlage muss nach meiner Ansicht in solehen schwierigen Füllen, wo die äussere Morphologie keine entscheidende Antwort liefert, als Hülfsmittel für die Systematik herangezogen wer- den. In dieser Hinsicht sind aber jene Choripetalen-Reihen bisher sehr wenig bearbeitet. Eines will ich indessen noch hervorheben. Weder aus der äus- seren Morphologie noch aus der Untersuchung der Samenanlage geht mit Sicherheit hervor, dass Hippuris choripetal ist. Zwar hat der Nu- cellus bei Hippuris nicht denjenigen Bau, der die Sympetalen im All- gemeinen auszeichnet. Der Unterschied liegt aber nur in der kraftigen Ausbildung der Nucelluspitze, und dies Merkmal entsteht erst sekundär: anfangs hat der Nucellus ganz denselben Bau, wie bei den Sympetalen. Hippuris ist daher nach meiner Meinung eine Gattung von durchaus unsicherer systematischer Stellung. | Citierte Litteratur. AGARDH 1858. Theoria systematis plantarum. Lunde. ALBANESE 1904. Ein neuer Fall von Endotropismus des Pollenschlauches und abnormer Embryosackentwicklung bei Sibbaldia procumbens E. (Sitzber. Akad. Wiss. Wien Math.-Nat. Klasse, CXIII: 1). : BILLINGS 1901. Beiträge zur Kenntniss der Samenentwicklung (Flora 88). EIcHLER 1878. Bliithendiagramme II, Leipzig. VAN DER Erst 1909. Bijdrage tot de kennis van de zaadknopontwikkeling der Saxifragaceen Utrecht (Diss.) FiscHER 1880. Zur Kenntniss der Embryosackentwicklung einiger Angiospermen (Jenaische Zeitschr. för Naturw., 14, Neue F. 7). GOLINSKI 1893. Ein Beitrag zur PIU d aad des Androeceums und des Gynæceums der Gräser (Botan. Centralbl., 55). JukL 1907. Studien über die | Entvicklangsgeschiohte von Saxifraga granulata L. (Nova Acta Soc. Sc. Upsal, ser. IV, 1). JUEL 1910. Cynomorium us Hippuris (Svensk Bot. Tidskrift, 4). LAGERBERG 1909. Studien über die Entwicklungsgeschichte und systemalische Stellung von Adoxa moschatellina L. (Svenska Vet. Akad. Handl., 44). MERRELL 1900. A contribution to the life history of Silphium (Bot. Gaz., 29). MODILEWSKI 1908 a. Zur Embryobildung von Gunnera chilensis (Ber. deutsch. Bot. Ges., 26 a). MODILEWSKI 1908 b. Zur Samenentwicklung einiger Urticifloren (Flora 9$). Murgecx 1901. Über das Verhalten des Pollenschlauches bei Alchemilla arvensis (L.) Scop. und das Wesen der Chalazogamie (Lunds Univ. Ársskrift, 36). Murgecx 1902. Uber die Embryologie von Ruppia rostellata Koch (Svenska Vet. Akad. Handl., 36). NawascHiN 1899. Über das Verhalten des Pollenschlauches bei der Ulme (Bull. Acad. imp. sci. S:t Pétersbourg, sér. 5, 8). PÉcHouTRE 1902. Contributions à l'étude du développement de l'ovule et de la graine des Rosacées (Ann. sc. nat, sér. 8 Bot, 16). PIROTTA e LonGo 1900. Osservazioni e ricerche sulle Cynomoriacee etc. (Ann. Ist. Bot. Roma, 9). Sacas 1870. Lehrbuch der Botanik (2. Aufl. Leipzig). SCHACHT 1850. Entwicklungsgeschichte des Pflanzen-Embryon (Verhand: 1. Kl. van het Kon.- Nederl. Inst. van Wetensch. Amsterdam III: 2). SCHINDLER 1904—05. Die Abtrennung der Hippuridaceen von den Halorrhagaceen (Engler's Bot. Jahrb. 34, Beiblatt. 77). Nova Acta Reg. Soc. Sc. Ups. Ser. 4. Vol. JENSEITS Emp va weil, 4 26 H. O. Juzr, SGHLEIDEN 1839. Uber Bildung des Eychens und Entstehung des Embryos bei den Phane- rogamen (Nova Acta Acad. Nat. Cur. Halle, 19). ScHNEGG 1902. Beiträge zur Kenntniss der Gattung Gunnera (Flora, 90). ScHWEIGER 1905. Beiträge zur Kenntniss der Samenentwicklung der Euphorbiaceen (Flora, 94). SHATTUCK 1905. A morphological study of Ulmus americana (Bot. Gaz., 40). STRASBURGER 1910 a. Sexuelle und apogame Fortpflanzung bei Urticineen (Jahrb. wissensch. Bot., 47). STRASBURGER 1910 b. Chromosomenzahl (Flora, 100). Treup 1902. L'organe femelle et l'embryogénie dans le Ficus hirta Vahl (Ann. jard. bot. Buitenzorg, 18). TULASNE 1849. Etudes d'embryogénie végétale (Ann. sc. nat., sér. 3 Bot., 12). Unger 1849. Die Entwickelung des Embryos von Hippuris vulgaris (Botan. Zeit., 7). WINKLER 1906. Botanische Untersuchungen aus Buitenzorg. II. Uber Parthenogenesis bei Wikstrómia indica (L) C. A. Mey. (Ann. jard. bot. Buitenzorg, 2. sér., 5). Wyrıe 1904 The morphology of Elodea canadensis (Bot. Gaz., 37). ZiNGER 1898. Beiträge zur Kenntniss der weiblichen Blüthen und Infloreszenzen bei Canna- bineen (Flora, 85). Erklärung der Tafeln. Tafel I. Mikrophotographieen von medianen Schnitten von Blüten und Samenanlagea in einer Reihe verschiedener Entwicklungsstadien. Mit SEmERT's mikroph. Obj V bei 140-maliger Vergr. aufgenommen, bei der Reproduktion auf ?/4 verkleinert, Vergr. also c. 100 mal. Fig. 1. Jüngste untersuchte Blüte. Staubfadenanlage von der übrigen Blüte schon deutlich abgesetzt. Perigonsaum links hervortretend. Die beiden Lippen des Gynäceums rechts zu sehen. Perigon auch rechts angelegt. Rechte Gynäceumlippe hervorgewólbt. Nucellusanlage an der rechten Gynäceumlippe deutlich. Linke Lippe zum Griffel verlängert. Im Nucellus ist die Embryosackmutterzelle differenziert. Erste Anlage des Integuments, beginnende Verlängerung des Nucellus Integument und Nucellus gleich verlängert. Diakinesenstadium. Tetrade im Nucellus. Nucellus vom Integumente überholt. Erste Teilung im Embryosack. Mikropyle verwachsen Embryosack mit 2 Kernen. Embryosack mit Eiapparat, Centralkern und Antipoden, jedoch nicht befruchtungsreif. Samenanlage im befruchtungsreifem Stadium, mit Obturator. Mikropyle wieder offen. Samenanlage mit 3 Etagen von je 4 Zellen im Endosperm (2. Phase). Centrales Endosperm dicker (3. Phase). Aufteilung des Endosperms in 3 Partieen ausgeprägt (noch in der 3. Phase). Be- ginnende Verholzung im oberen Teil des Integuments. Ada IT, ippuris, Juel, H TOY res Nova Acta Reg. Soc. Se. Ups. Ser. IV. Vol. 2. N. 11. Se, Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm 0. Juel phot. Fig. Cr) Tafel II. 17 a—c. Photographische Aufnahmen von Frucht und Samen im Januar. Leitz’ Mikro- summar 42 mm. Vergr. 11-fach. 17 a. Ganze reife Frucht mit ansitzenden Staubfaden und Griffel. 17 b. Herausgeschälter Same von der Raphe-Seite, mit vom Integumente gebildeten 117 @ 18 — 18. il), »Pfropfen». . Dasselbe in. Seitenansicht, mit festsitzendem Rest vom Oberteil des Fruchtknotens. 99, Mikrophotographieen von Fruchtknoten und Samen in Längsschnitt. SEmERT's mikroph. Obj. Ill. Vergr. 45-fach. Derselbe Fruchtknoten, dessen Sumenanlage in Fig. 14 (in umgekehrter Lage) ab- gebildet ist. Fruchtknoten mit Endosperm in der 4. Phase. Samenanlage weit kürzer als Frucht- knotenhöhle. Wenig älterer Fruchtknoten. Centrales Endosperm breit. Deutliche Verholzung im Oberteil des Integuments, keine im Endokarp. Reife Frucht, im Juli. Nachgereifter Same, im Januar (= Fig. 17 e). Novas Acta Ree. Soc. Se. Ups. Ser IV. Vol. 2. N. 11. Juel, Hippuris. ar, DE 0. Juel phot. Ljustr. A. B. Lagrelius & Westphal. Stockholm Tafel III. e. 23 a und b. Kern der Embryosackmutterzelle in der Diakinese, aus zwei aufeinander- folgenden Mikrotomschnitten. REICHERT's Ölimm. Y/ıs, SEmERT's Ok. IV. Vergr. 2500 mal. 24—27. Pollenkörner in der Anthere in successiven Entwicklungsstadien. REICHERT's Olimm. 1/18, Serert’s Ok. I. Vergr. 1100 mal. i 24. (Generative Zelle noch rundlich. 25. Generative Zelle spindelfórmig. 26. Generativer Kern in Teilung. 27. Tochterkerne gebildet. bo oo Stück eines Pollenschlauches im Griffel. Unten der vegetative Kern, darüber die Spermakerne, wie es scheint, von Eigenplasma umgeben. Rercnert’s Olimm. 1/18, SEIBERT'S Ok. I. Vergr. 1100 mal. 29. Stück eines Pollenschlauches im Integument (das gleich über der Nucellusspitze liegende Stück in Textfig. 4 b) SgmERT's Ólimm. 1/12, Ok. I. Vergr. 650 mal. 230—934. Embryosäcke in verschiedenen Entwicklungsstadien. SEIBERT’s Obj. V, Ok. I. Vergr. 450 mal. 30. Befruchtungsreifer, aber noch unbefruchteter Embryosack. 31. Embryosack, in welchem nur eine Querteilung ausgeführt worden, Endosperm in der 2. Teilungsphase, vierzellig. 32. Embryosack, in welchem 2 Querteilungen stattgefunden, Endosperm in der 2. Tei- lungsphase, unterste Zelle längsgeteilt, Scheidewand nicht fertig, obere Zellen mit quergestellten Kernspindeln. Rechts neben der Nucellusspitze ein Rest vom Pol- lenschlauch. 33. Etwas späteres Stadium, Endosperm von drei vierzelligen Etagen, in der mittleren ist aber keine Wandbildung eingetreten. 34. Embryosack der in Fig. 14 Taf. I und Fig, 18 Taf. II abgebildeten Samenanlage. Endosperm 12-zellig. 35. Partie vom Endosperm eines nachgereiften Samens. Mikrophotographie von einem Mikrotomschnitt, ungefärbt, in Glycerin. Zeiss’ Proj.-Ok. 4, Leirz’ Obj. 6 Vergr. 550 mal. 36. Partie des verholzten Endokarps einer reifen Frucht. Ungefärbt, in Glycerin. Mi- krophotographie. Zeiss’ Proj.-Ok. 4, Leitz’ Obj. 5. Vergr. 350 mal. Dar HIC 2. i. Wil, dime, BR ING Well, Ups. Ser. Nova Acta Reg. Soc. Se. 3 & Westphal. Stockholm Ljustr. A. B. Lagrelius 0. Juel delin. & phot. ut " d in | mr i * x » ae x / , vie D » i» xv i | * CD COS SRI MS CONV DU AU ix i ENT Se ET o Sie | dU seins UPSALA MITGETEILT | NOVA ACTA REGIE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SHR] IV. VOR NS: RECHERCHES SUR LES COURANTS LES PLUS BAS DE L'ATMOSPHERE AU-DESSUS DE PARIS PAR F. AKERBLOM. (PRESENTE A LA SOCIÉTÉ ROYALE DES SCIENCES D'UPSALA LE 1 Novempre 1907). UPSALA LIBRAIRIE DE L'UNIVERSITÉ C. J. LUNDSTRÓM. NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER. IV.: VOL. 2. N. 3. ZUR KENNTNIS DER NEMATODEN-GATTUNGEN EUSTRONGYLIDES uno HYSTRICHIS VON L. A. JAGERSKIÓLD MIT FÜNF TAFELN UND 12 BILDERN IM TEXT. (DER KöniGL. GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN ZU UPSALA am 4 Dez. 1908 MITGETEILT.) UPSALA AKADEMISCHE BUCHHANDLUNG A.-G. C. J. LUNDSTRÖM. A WM Hi I da ait ni Her 2 a Il il I EN FR M i 4 i il tu | il ul ul REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. COSI VOLS. “Ne EA ces Se © RECHERCHES - * ^ SUR LES )ULEURS DES ÉTOILES FIXES - (PRÉSENTÉ A LA Socréré ROYALE DES SCIENCES D'UPSALA LE 7 Mar 1909) = UPSALA LIBRAIRIE DE L'UNIVERSITÉ C. J. LUNDSTRÖM. d PAID: um Ate. 4 » au. reper £r i PERSIONSMESSUNGEN AN GASEN SPEKTRUM JOHN KOCH ^ (DER KöniGL. GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN zu UPSALA AM 2 ÅPRIL 1909 MITGETEILT.) UPSALA _ AKADEMISCHE BUCHHANDLUNG A.-G. à G. J, LUNDSTRÓM, AO SUE EN À 5 4 APTE | PH Sila " ^ WT eui ours Pl A DRE GÄR INA NAR SA S S \ Whee Y ies NY, if ae \ A F Phin me NUM | © SER. IV. VOL. 2, N. 7, Ae DL DER PPS \ Rent ; Ale. TNA VON N J. WESTMAN. { % : 1 YS = Ra . MIT FÜNF TAFELN. { C ) - n a i > F T (Der Kónrer, GESELLSCHAFT DER WISSENSCHAFTEN Zu UPSALA am 4. FEBRUARI, 1910 MITGETEILT.) FA : : | j m | j | ch rA : à : EP WAE À RR AKADEMISCHE BUCHHANDLUNG A.- S SUN ; : G. J. LUNDSTRÖM. t : ] \ à B S VERTEILUNG . NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM. UPSALIENSIS. v7 © ENSOLATION IN SCHWEDEN - NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. | SER. IV. VOL. 2. N. 8. UNE SIMPLE METHODE POUR DETERMINER LA RADIATION NOCTURNE PROPOSÉE PAR K. ÅNGSTRÖM PUBLIEE PAR A. K:SON ANGSTROM. (AVEC UNE PLANCHE). (PRESENTE A LA SOCHTÉ ROYALE DES SCIENGES D'UPSALA LE 6 Mar 1910). UPSALA LIBRAIRIE DE L'UNIVERSITÉ C. J. LUNDSTRÖM. NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS. SCIENTIARUM UPSALIENSIS a RUE ONE SCR RM. VOL. 2 ON, 9 + ee Iu. a ET REIN LESE TEE A THE MORTAL REMAINS - "OR EMANCEL SWEDENBORG | AN ACCOUNT. BY | > J. VILH. HULTKRANTZ hei? (CODI. WITH 8 PLATES AND 28 ILLUSTRATIONS IN THE TEXT (PRESENTED ro raz RovAL Society OF SCIENCES or Ursara, May 6th, 1910) Upsala. ee SL prae ng occus Berets OR: .C: J. Lundström Lane REN Williams & Norgate‘ Bookseller to the University. : 2 14 Henrietta Street, Covent RETO, Wi c. s) EXECUTE AVEC UNE SUBVENTION DE LA DOTATION LINNÉ — MÉTALLURGIE) - Siret > E 12 FIGURES DANS LE TEXTE ET SUR 3 PLANCHES. | Des Sciences DUPSALA LE 7 Ocrosre 1910). LIBRAIRIE DE L'UNIVERSITÉ . 200€ X LUNDSTRÖM, sö N Y 7 NOVA ACTA REGLE SOCIETATIS SCIENTIARUM UPSALIENSIS. SER. IV. VOL. 2. N. 11. STUDIEN ÜBER DIE ENTWICKLUNGSGESCHICHTE HIPPURIS VULGARIS y, MAS! MIT DREI TAFELN. c Hn (Der KönIGL. SOCIETÄT DER WISSENSCHAFTEN ZU UPsara MITGETEILT AM 10. FEBRUAR 1911). UPSALA 1911 AKADEMISCHE BUCHDRUCKEREI EDV. BERLING. E [Ul n UTE X bd Da få x "y i " * Y ( i í "ME I i MBL WHOI Library - Serials 5 WHSE 04147