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Physikalische Zeitschrift 



Unter ständiger Mitarbeit für den referierenden Teil 



von 



Privatdozent Dr. M. Abraham, Professor Dr. L. Ambroxm, Professor Dr. H. Boruttau, Professor Dr. M. Brendel, 

Professor Dr. A. Coehn, Professor Dr. Th. Des Coudres, Privatdozent Dr. B. Englisoh, Privatdozent 

Dr. W. Kaofknann, Professor Dr. B. Meyer, Professor Dr. L. Bhumbler, Privatdozent Dr. K. Sohaum, 

Professor Dr. G. C. Sohmtdt, Professor Dr. E. Wieehert, Privatdozent Dr. B. Zermelo. 



Herausgegeben von 



Dr. E. RIECKE 

o. ö. Professor an der Universität Göttiogen. 



und 



Dr. H. TH. SIMON 

a. o. Professor an der Universität Göttiogen« 



Redaktion: Professor Dr. H. TH. SIMON in Göttingen. 



DRITTER JAHRGANG. 



1901 — 1902 



Mit fünf Tafeln. 



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Leipzig, 

Verlag von S. Hirzel. 
1902. 



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THE NEW YOF:K 

PUBLIC LIBRARY 

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ASTOR, LENOX AMO 
TluOEN FOJif<pATIOr48 

D 1904 L 



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Autoren- und Sachregister. 

Abkürzungen: (R.) = Referat, (B.) = Besprechung, (N.) =» 73. Xaturforscherversammlung. 



Seite 

A. 

;, B., Apparat zur Demonstration und Bestimmung 
von lonenbeweglichkeiten 1 10 

— Eine neue Methode zur direkten Bestimmung von 
lonenbeweglichkeiten in wässerigen Lösungen. (N.) 124 

— Demonstration. (N.) 190 

Abel, Niels (Tagesereignisse) 400 

Ablesevorrichtungen: Neukonstruktionen objektiver — , 

V. M. Edelmann 525 

Acetylcn: Studien am — , v. J. Billitzer. (N.) . . . 190 

Adams, Sdw. P., Die elektromagnetische Wirkung von 

bewegten geladenen Kugeln 41 

Ahlbom, Fr., Über den Mechanismus des Widerstandes 

flüssiger Medien. (N.) 120 

Ahrens, F., Chemische Zeitschrift (B.) 196 

Akkumulator: Die — , v. K. Elbs. (B.) loi 

— Der neue Edison- — , v. A. E. Kenn eil y. (R,) . 344 

— Die — zur Aufspeicherung des elektrischen Stromes, 
deren Anfertigung, Verwendung und Betrieb, v. J. 
Zacharias. (B.) 350 

— Über die Anwendung der Fuchsschen Methode in 

der — praxis, v. C. Liebenow. (R.) 420 

Aktiengesellschaft für Anilinfabrikation: Handbuch für 

den Gebrauch der photographischen Erzeugnisse der 

- (B.) 125 

Alkali- u. Erdalkalisilikate: Über Kieselsäure, — , v. E. 

Jordis. (R.) 420 

Allen, S. J. u. B. Rutherford, Erregte Radioaktivität 

und in der Atmosphäre hervorgerufene Ionisation . 225 
Aluminiumdarstellung: Über — , v. F. Haber. (R.) . 419 

Ammoniumnitrit: Über die Zersetzungsgeschwindigkeit 

von — , V. Arndt. (N.) 191 

Ammonium-Plumbi-Chlorid: Ein Darstellungsverfahren 

des — , V. K. Elbs. (R.) • ... 417 

An unsere Leser i 

Analytische Chemie: Die wissenschaftlichen Grundlagen 

j, der — , V. W. Ostwald. (B.) lOi 

± ngström, K., Das mechanische Äquivalent der Licht- 
einheit , . . 257 

Anode: Über das Zerfallen der—, v. Wohlwill. (N.) 190 
"eduktionen an der — , v. R. Luther. (R.) . . . 420 
'" Dispersion: Über die Doppellinien im Spektrum 
' Chromosphäre und ihre Erklärung aus der — 

des Photosphärenlichtes, V. W.H. Julius 154 

Antifriktionslagerung: üeber die — und über ein Dynamo- 
meter filr kleine Kräfte, v. J. J. T. Chabot . . . 513 

Äquivalent: Das mechanische — der Lichteinheit, v. K. 
o 

Angström 257 

Argon: Über die Wärmeleitung des —, v. W. Schwarze. 264 

Arndt, Über die Zersetzungsgeschwindigkeit von Am- 
moniumnitrit (N.) 191 

Arsen: über gelbes — , v. Erdmann. (N.) .... 168 



Seite 

AflohkinaBB, E. u. W. Caspari, Über den Einfluss 
dissociierender Strahlen auf organisierte Substanzen, 
insbesondere über die bakterienschädigende Wirkung 
der Becquerelstrahlen. (B.) 272 

Astronomischer Jahresbericht (B.) 151 

Atmosphäre: Galvanometrische Messung des elektrischen 
Ausgleichs zwischen den louenladungen der — und 
der Ladung der Erdoberfläche, v. H. Ebert . . . 338 

— Über die Messung der elektrischen Ströme der — 

durch Spitzenapparate, v. S. Lemström. (R.) . . 396 

Atmosphärische Elektrizität: Über die Anwendung der 
Lehre von den Gasionen auf die Erscheinungen der 
— , V. H. Geitel. (B.) 535 

Atome: Die Mechanik der — , v. G. Platner. (B.) . 127 

Ausstellung elektrotechnischer Neuheiten: Über die auf 

der — BerUn ausgestellten Apparate. (R) . . . . 528 



B. 



Bach, C. V., Das Ingenieurlaboratorium der K. Tech- 
nischen Hochschule Stuttgart 23 

Berichtigung dazu 56 

— Weitere Versuche über die Abhängigkeit der Zug- 
festigkeit und Bruchdehnung der Bronze von der 
Temperatur. (R.) 395 

Baohmetjew, F., Über die Überkaltung der Flüssig- 
keiten. (N.) 195 

Barnes, H. T., Das speziflsche Gewicht des Eises . . 81 

Baryumchlorid : Über das Vorhandensein von reflektier- 
baren Strahlen in der von einer Mischung von Radium- 
und — ausgesandten Strahlung, v. T h. T o m m a s i n a. 497 

Battelli, A., Über dasBoylesche Gesetz bei sehr niedrigen 

Drucken 17 

— u. L. Magri, Über oszillatorische Entladungen (I. TeiL) 539 

Baur, B. u. Th Fortlus, Über die photographische 
Wirkung von Silber und Halbbromsilber in Brom- 
silber-Emulsion 491 

Becquerelstrahlen: Über den Einfluss dissociierender 
Strahlen auf organisierte Substanzen, insbesondere 
über die bakterienschädigende Wirkung der — , v. 
E. Aschkinass u. W. Caspari. (B.) 272 

Behrendsen, O., Über die radioaktive, im Uranpech- 
erz vorkommende „flüchtige Substanz** 572 

Berichtigimgen 56, 80, i $2, 224, 376, 424 

Berthelot, M., Les Carbures d'IIydrogene 1851 — 1901. 

(B.) 126 

Beugiingsversuche : über die llaga- und Windschen — 

mit Röntgenstrahlen, v. B. Walter. (N.) . . . . 137 

Besold, W. V., Theoretische Betrachtungen über die 
Ergebnisse der wissenschaftlichen Luftfahrten des 
deutschen Vereins zur Förderung der Luftschiffahrt 
in Berlin. (B.) 422 



IV 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Seite 

Bigourdan, G., Das metrische System der Gewichte 

und Masse. (B.) 509 

Billitzer, J., Referat über die Vorträge der Abteilung 4 
^Chemie einschliesslich Elektrochemie) der 73. Natur- 
lorscherversammlung zu Hamburg (N.) 188 

— Studien am Acetylen. (N.) 190 

— Bericht über die IX. Hauptversammlung der Deutschen 
Elektrochemischen Gesellschaft in Würzburg vom 

8. — 10. Mai 1902. (R.) 414 

— ElektrischeDoppelschicht und absolutes Potential. (R.) 420 
Birkeland, Kr., Norwegische Expedition von 1899 bis 

1900 zur Erforschung der Nordlichter. (B.) . . . 10 1 

Blaess, V., Darstellung der Meniskusändeningen ge- 
sättigt-dampfförmiger Substanzen I15 

Blitz : Ein photographischer Apparat zur genaueren Ana- 

lyse des — , v. B. Walter. (N.) 168 

Blitzableiter: Zur — -frage, v. F. Neesen. (N.) . . 136 

Blitzentladungen : Weitere Beobachtungen über die magne- 

tisierende Wirkung von — , v. F. Po ekel s . . . 22 

Blohm & Voss: Neue Untersuchungen im Schiff- und 
Schiffsmaschinenbau auf der Werft von — , v. H. 
Frahm. (N.) 481 

Blücher, H., Die Luft, ihre Zusammensetzung und 
Untersuchung, ihr Einfluss and ihre Wirkungen sowie 
ihre technische Ausnutzung. (B.) 39 

Bodlander, G., Über die Chemie der Cuprovcrbindun- 

gen. (R.) 417 

Bogenlicht: Die Verwendung des elektrischen — in Pro- 
jektions- und VergTösserungsapparaten, v. H. Krüss. 428 

Borgmann, J., Über die Wirkung eines Magnetfeldes 
auf das Leuchten eines verdünnten Gases rings am 
einen Draht, welcher an einen Induktorpol ange- 
schlossen ist 433 

— Das Leuchten eines verdünnten Gsises in einer Röhre 
rings um zwei der Röhrenachse parallel gezogene und 

an einen Induktorpol angeschlossene Drähte . . . 565 

Bömstein, IL, Bemerkung über die Messung der luft- 
elektrischen Zerstreuung bei Ballonfahrten .... 408 

Boylesches Gesetz: Über das bei sehr niedrigen 

Drucken, v. A. Battelli 17 

Braun, F., Über drahtlose Telegraphie. (N.) ... 143 

Brechungsverhältnis : Über das optische — einiger Flüssig- 
keiten bei tiefen Temperaturen, v. G. Kucera u. 
C. Forch 132 

Brennweitenbestimmung: — bei photo graphischen Syste- 
men, V. J. Precht 515 

Brom: Das Verhalten von Chlor und — anter dem Ein- 
flüsse dunkler elektrischer Entladungen, v. H. Kell- 
ner 416 

Bromid: Über Radium — and sein Flammenspektrum, 

V. F. Giesel 578 

Bromsilber-Emulsion : Über die photographische Wirkung 
von Silber und Halbbromsilber in — , v, E. Baur 
u. Th. Portius 491 

Bromsilber-Gelatineplatte: Periodische Veränderungen an 

— , V. E. Englisch i 

— Die Entwicklung der photographischen — bei zweifel- 
haft richtiger Exposition, v. A. v. Hübl. (B.) . . 247 

Bronze: Weitere Versuche über die Abhängigkeit der 
Zugfestigkeit und Bruchdehnung der — von der 
Temperatur, v. C. v. Bach. (R.) 395 

Brookes, A. C„ The British Optical Journal (B.) , . 327 

Bruchdehnung: Weitere Versuche über die Abhängigkeit 
• der Zugfestigkeit and — der Bronze von der Tem- 
peratur, V. C. V. Bach. (R.) 395 

Bmger, Th., Wheatstone-Brücke mit Schleifdraht und 

regelbarem Vorschal twiderstand 374 



c. 

Calciumsulfat : Über das — und die Umwandlungsbe- 
dingungen von Gips und Anhydrit, v. Weigert. (N.) 190 
Campanile, F. u. G. di Ciommo, über eine Eigen- 
tümlichkeit, welche Dämpfen durch X-Luft mitgeteilt 

wird 382 

'res: Les — d'Hydrog^ne 1851 — 1901, v. M. Ber- 
elot. (B.) 126 



Seite 
Caspari, W., Beobachtungen über Elektrizitätszerstreu- 
ung in verschiedenen Bergeshöhen 521 

— u. E. AaohlrinaBB, über den Einfluss dissociierender 
Strahlen auf organisierte Substanzen, insbesondere 
über die bakterienschädigende Wirkung der Becquerel- 
strahlen. (B.) 272 

Centralschwingung: Dreh- und — in Beziehung zu Magne- 
tismus und Elektrizität, v. M. Möller. (N.) . . . 216 

Chabot, J. J. T., Das rotierende Magnetfeld, eine ver- 
allgemeinerte Methode seiner Erzeugung and das 
„Drchfeld im Räume** 215 

— Reflexion und Refraktion mittels einer nattlrlich ge- 
krümmten Fläche, zwecks Demonstration geometrisch- 
optischer Grunderscheinongen 331 

— Eine neue Fallmaschine 489 

— Über die Antifriktionslagerung und Aber ein Dynamo- 
meter fUr kleine Kräfte 513 

— Über den Durchgang des elektrischen Stromes durch 
ein gasförmiges Medium im Felde rotierender Mag- 
nete 553 

Chaasaf^ny, M., Cours ^Umentaire de Physique. (B.) 151 
Chemie: Über die Bedeutung elektrischer Methoden and 

Theorien fUr die — , v. W. N ernst. (N.) ... 63 

— Die wissenschaftlichen Grundlagen der analytischen 

— , V. W. Ostwald. (B.) loi 

— and Physics, v. W. Martin u. W. H. Rockwell. (B.) 103 

— Jahrbuch der — . (B.) 125 

— Phvsikalische — für Anßlnger, v. C. M. v a n D e v e n t e r. 



(B. 



128 



— Die Elemente der physikalischen — , v, H. C. Jones. 

(B.) 534 

— Vorlesungen über theoretische a, physikalische — , 

I. Heft, V. J. H. van't Hoff. (B.) ..*... 559 

Chemischer Führer: — durch die Industrie- u. Gewerbe- 
Ausstellung Düsseldorf 1902, v. G. Keppeler. (B.) 423 

Chemische Industrie : Die — auf der Internationalen Welt- 
ausstellung zu Paris 1900, V. O. N. Witt. (B.) . . 247 

Chemische Kinetik : Das Verhältnis der — zur Thermo- 
dynamik, V. Wegscheider. (N.) 191 

Chemische Zeitschrift, herausgegeben v. F. Ahrcns. (B.) 196 

Child, C. D., Die Geschwindigkeit der von heissen 

Drähten ausgehenden Ionen, i. u. 2. Mitteilung. 158, 336 

Chlor: Das Verhalten von — u. Brom unter dem Ein- 
flüsse dunkler elektrischer Entladungen, v. H. Kell- 
ner. (K.) 



416 



Chromosphärc : Über die Doppellinien im Spektrum der 
— und ihre Erklärung aus der anomalen Dispersion 
des Photosphärenlichtes, v. W. H. Julius . . . . 154 

— Über die Doppellinien im Spektrum der — , v. A. 
Schmidt 259 

Ciommo, Q. di, Über die elektrische Leitungsfähigkeit 

von isolierenden Flüssigkeiten und ihren Mischungen. 373 

— u. F. Campanile, Über eine Eigentümlichkeit, welche 

Dämpfen durch X-Luft mitgeteilt wird .... 382 
Classen, J., Über ein Photometer zur Messung der 
Helligkeitsverteilung in einem Räume ohne Zuhilfe- 
nahme einer Zwischenlichtquelle. (N.) 137 

— Untersuchungen über den durch Luxferprismenfenster 

zu erreichenden Helligkeitsgewinn. (B.) . . . . 175 
Cohen, B., über Normalelemente. (R.) 420 

Coehn, A., Über kathodiscbe Polarisation imd Bildung 

von Legierungen. (N.) 190 

— Über elektrolytische Darstellung neuer Legierungen. 
R. 



(R.) 



419 



' Cranz, C, Anwendung der elektrischen Momentphoto- 

graphie auf die Untersuchung von Schusswaflen. (B.) 272 

Crew, H. u. B. R. Tatuall, Ein Laboratoriumshand- 
buch der Physik, (B.) 558 

Cuproverbindungen: Ueber die Chemie der — , v. G. Bod- 
lander. (R.) 417 

Czermak, P., Über Elektrizitätszerstreuung bei Föhn. 185 

CzudnochowBki, W. B. v., Durch Kathodenstrahlen 

erzeugte Farbenringe an Krystallplatten, 11. ... 82 

— Eine Beobachtung einer emp^ndlichen Entladungsform 
in Gasen 129 

— Universal- Vakuumapparate zu Versuchen über elek- 
trische Entladungen in Gasen 366 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Davis. B., ühn eine kflniich entdeckte Erscheinung, 
welche durch stehende Schallwellen herrorgemrcn 
wird 

— Einige vorläufige Versuche Über die Bewegung von 
Ionen in verladerlichen Magnetfelde 

Deventer. C. M. van, Physik &1ische Chemie fUr An- 
ßngCT. (B.) 

Diiphn^rmen : Ueber das Verhalten der — während der 
Elektrolyie wässeriger Salilösuniien, v. W. Hittorf 
(R.) 

Dielektrika: Zur Frage der — , v. J. Kossonogoff . 

Dielektrische Poluisatioa: Ein Messappaiat fUr die Er- 
scheinungeD der — , v. F. Maccarone 

DiflhnoosstTäme : Über die sichtbare Projektion von Kon- 
vektioni- und — in Gasen und Flüssigkeiten, t, F. 

Dimeniionaütit: Die gemeinsaiue — des elektrischen 

Potentials nnd der Obeiflfichenspannnng, r. N. A. 

Hesehui 

DiipeisioDT über die Doppellinien im Spektrum der 
Cbromo Sphäre nnd ihre Erklärung aus der anomalen 
— des Photosphärenlichtes, v. W. H. Julius , . 

- Die anomale — von Nalriuindanipf. v. R. W. Wood . 

Doktoringe nieurdiplom 

Donati, L:, Elementare Einleitung in die Elektrotechnik 

(a) 

Doppel It ni en ; Über die — im Spektrum der Cbromo- 
sphäre, V. A. Schmidt 

Drehfeld 1 DastotiercndeMagnelfeld, eineverallgemeinerle 
Methode seiner Eizeugnng nnd das „ — im Räume" 
V. J. J. T. Chabot 

Drehschwingnng: — und Ceotralscbwingungin Beiiehung 
lU Magnetismus und Elektriiilüt, v. M. Möller, (n!) 

Draaael, Ii., Elementares Lehrbnch der Physik nach 
den ncDeslen Anschauungen für habere Schulen und 
mm Selbslunterricht. (B.) 

DUsieldoift Chemischer Fahrer durch die Industrie- u 
Gewerbe- Aasslellung — 190J, », G. Keppeler. (B.) 

Djuamomeler: Ueber die Anlifriktionslageiung und Über 
ein — für kleine Kiiße, v. J. ], T. Chabot . , 



E. 

Ebert. H., GaWanomelrische Messung des elektrischen 
Ausgleichs zwischen den loncnladungcn der Almo- 

sphSie und der Ladung der Erdoberfläche .... 338 

Edelmann, H.. Ein neuer Schulkompensa tor ... 465 

— NenkoDsliuktiBtien objektiver Ablesevorrichtungen . 525 
Eder, J. M., Jahrbuch der Photographie und Repro- 
duktion stech nik fUr 1901. (B,) 196 

— System der SensilometriepholograpbischerPlatten.fR.i 397 
ELs: Das speiifische Gewicht des — , ». H. T. Barnes. 81 
Eisen: Ober passives — , v. A. Finkelstein. (R.). . 341 
Eisenoxyd: Das — und seine Hydrate, v. O, Ruft (N,) 189 
Eilkalorimeter; Zur Kenntnis des — , v, G. Lindner. 237 
Elastische Körper: Eiperimenlal Untersuchungen Über die 



Elektrische Konveklion: Nochmals über die Frage des 

durch die — erzeugten Magnetfeldes, t. A. Righi. 310 

— über die Frage des durch die — eneugteu Magnet- 
feldes und über andere ähnliche Fragen, r. A. Righi. 
(Vortrag! • 409. 449 

Elektrische LeitungsfÜhigkeit: Über die — von isolie- 
renden Flüssigkeiten und ihren Mischungen, 1. G. 
diCiommo 373 

Elektrische Methoden: über die IJedeutung — und 

Theorien für die Chemie, V. W. Nernsl. (N.) . . 63 

Elektrische Ofen: Neue— von Heraus, v. Haagn. (R.) 416 

Elektrisches Potential; Die gemeinsame Dimensionali tat 
des — und der Oberflächenspannung, v, N. A. He- 
"k" • • • ;, S«l 

Elektrischer Strom: VbtT den Durchgang des — dnrcb 
ein gasförmiges Medium im Felde rotierender Mag- 
M», .. ].). T. Cb.b.l 553 

Elektrische Strömung: Bemerkungen lur — durch hohe 

Vakua, V. J. Stark 165 

Elektrisches Teilchen; Zur Bewegung eines — im elek- 
tromagnetischen Felde, v. E. Riecke 182 

Elektrisches Zerstreu ungsvermögen: Beobachtungen des 
— der Atmosphäre und des Potenlialgefälles im 
südlichen Algier und an der KUste von Tunis, v. 
A. Gockel ao8 

Elektriiität : Eiperimental Untersuchungen Über — , IX. bis 

XIII. Reihe, v. M. Faraday. (B.) 558 

Elektriiititseneugung: — in Fflanien, v. Cb. Ries. . 520 

Elektriiitätiterstreuung: Ober die — in der Luft, v. W. 

Loevy 106 

— übet — bei Föhn, v. P. Czermak 185 

— Beobachtungen Über — in verschiedenen Beigeshöhen, 

.. W. Cp.M S" 

Elektrochemie: Jahrbuch der — . (B.) 127 

Elektrochemische Gesellschaft: Bericht Uberdie IX. Haupt- 
versammlung der Deutschen — in WUrzburg vom 
8.— 10. Mai 1902, V. J. Billitier. (R.) .... 414 
Elektrodenmetall: Einfluss des — auf die Anfangsrr^an- 

nung, V. J. Stark 5Q4 

Elektrodynamische Konvektion: V. Edm. Hoppe. (N-l 31 
Elektrolyse: Die — wässriger MetallsaUlösnngen, v. 

Ed. Jordis. (B.) 101 

— Ober — an platinierten Elektroden, v.F. Förster. IR ) 4>7 
Elektrolyte: über den Zustand von — in wässeriger 

Lösung, V. Hantisch. (N.) 189 

Elektrolyt! sehe Darstellung: Über — neuer Legierungen, 

.. A. Co.hn. (R.) ,19 

Elektrolytische Dissoziation: lonenenergie gaslärmiger 
Elemente, metallischer Zustand, Vorzeichen der — , 
V- .1. Stark 403 

Elektrolytische Vorgänge: Die Wirkung von Schwere 

und Druck auf die — , v. R. R. Ramsey .... 177 

Elektromagnetische Wirkung; Die — von bewegten ge- 
ladenen Kugeln, v. Edw. P. Adams 41 

Elektrometer: Ein empfindliches Aluminiumblalt , v. 

E. Grimsebl 569 

Elektronen: Die Entwicklung des — -begrifls, v. W. 

Kaufmann. (N.) 9 

— Zeemaneflekt und ladung, v. E. Riecke . . . 406 

— Über uositive —. Y. W. Wien. (R.) 418 

g in die -, V. I.. 

1*7 

;en auf Capri nnd 

»94 

Verfahrens lur Ge- 
iver StolTe aus der 

,305 

a Erdboden enthal- 

S74 

i,v.G. C.Schmidt. 475 
1 Standpunkte des 

(x.l 70 

„.»Ben ,. ll,o,n- 

oiKlensators durch 
V. A. üarbas^o, 18, 
.. V. Koat. . . S37 



VI 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



\ 



Seite 
Eatladungen : Über oszillatorische — , L Teil, v. A, 

Battelli u. L. Magri 539 

Entladungsform : Eine Beobachtung einer empfindlichen 

— in Gasen, v. W. B. v. Czudnochowski . . . 129 
Entladungsröhren : Notiz über Erkennung von Uudichtig- 

keitsstellen an — , v. E. Goldstein 153 

Erdbebenwellen: — I, v. W. Schlüter 238 

Erdmann, Über gelbes Arsen. (N.) 188 

Erzwungene Schwingung: Schwebungen bei — , v. E. 

Riecke 130 

Notiz dazu 201 

Etzold, IL, Zeitbestimmung mittels des Passage-In- 

strumentes. (B.) 351 

Euxenerde: über die — , v. Hofmann. (N.), . . , 189 



F. 

Fabry, Ch. u. A. Ferot, Ein neues Modell eines In- 
terferenzapparates 5 

Fallmaschine: Eine neue — , v. J. J. T. Chabot . . 489 

Faraday, M., Experimentaluntersuchungen über Elek- 
trizität. DC. bis XIIL Reihe. (B.) 558 

Farbenlehre: Einige Aufgaben der Wellen- und — des 

Lichts, V. L. Pilgrim. (B.) 248 

Farbenphotograpbie: Aufnahmeapparate für — , v.A. Hof- 
mann. (B.) 126 

— Direkte — durch Körperfarben, v. R. Neuhauss. (R.) 223 
Fehrle, K., Über die Radioaktivität des Thoriumoxyds. 130 
Ferromagnetische Substanzen: Wiedemannscher Effekt 

bei — , V. K. Honda u. S. Shimizu 577 

Festigkeitslehre: Beiträge zum dynamischen Ausbau der 

— , V. A. Sommerfeld 266, 286 

Finkelstein, A., Über passives Eisen. (R.) .... 341 
Flammen: Über eine einfache Methode, die Temperatur 

leuchtender — zu bestimmen, v. F. Kurlbaum. . 187 

— Tönende — und telephonie, v. H. Th. Simon 

u. M. Reich. (N.) 278 

— Über das Reflexionsvermögen von — , v. F. Kurl- 
baum 332 

Flammenspektrum: Über Radiumbromid und sein — , v. 

F. Giesel 578 

Flammentelephonie: Tönende Flammen und — , v. H. 

Th. Simon u. M. Reich. (N.) 278 

Fluoreszenz: Über — -erregung der Kanalstrahlen an 

Metalloxyden, v. W. Wien 440 

Flüssige Luft: Experimentelle Bestimmung der Ober- 
flächenspannung — , V. L. Grün mach. (N.). . . 217 

Föhn: Über Elektrizitätszerstreuung bei — , v. P. Czer- 

roaK ^^5 

Forch, C, Die Änderung des Molekularvoluihs gelöster 

Salze mit der Temperatur 183 

— Über die Wärmetönung von festem und flüssigem 
Naphtalin in verschiedenen Lösungsmitteln .... 537 

— u. G. Kucera, Über das optische Brechungsverhält- 
nis einiger Flüssigkeiten bei tiefen Temperaturen . 132 

Förster, F., Über Elektrolyse an platinierten Elektro- 
den. (R.) 417 

Frahm, BL, Neue Untersuchungen im Schiff- und Schiffs- 
maschinenbau auf der Werft v. Blohm & Voss. (N.) 481 

Funkenentladung: Der sogenannte Übergangswiderstand 

der — , V. J. Stark 507 

Funkenspektren: Experimentaluntersuchungen über die 

— , V. G. A. Hemsalech. (B.) 351 



G. 

Garbasso, A., Über die Entladungen eines Konden- 
sators durch zwei parallel geschaltete Drähte . . . 384 

Gas: Über die Wirkung eines Magnetfeldes auf das 
Leuchten eines verdünnten — rings um einen Draht, 
welcher an einen Induktorpol angeschlossen ist, v. 
J. Borgmann 433 

— Das Leuchten eines verdünnten — in einer Röhre 
rings um zwei der Röhrenachse parallel gezogene und 



Seite 
an einen Induktorpol angeschlossene Drahte, v. J. 

Borgmann 5^5 

Gase: Das experimentelle Studium der — , v. M. W. 

Travers. (B.) 399 

Gauss-Archiv 400 

Qeitel, H., Über die durch atmosphärische Luft indu- 
zierte Radioaktivität. (N.) . 76 

— Über die Anwendung der Lehre von den Gasionen 
auf die Erscheinungen der atmosphärischen Elektrizität. 

(B.) ; 535 

— u. J. Slster, Beschreibung des Verfahrens zur Ge- 
winnung vorübergehend radioaktiver Stoffe aus der 
atmosphärischen Luft 305 

Über die Radioaktivität der im Erdboden enthal- 
tenen Luft 574 

Qeitler, J. v.. Über die durch Kathodenstrahlen be- 
wirkte Ablenkung der Magnetnadel 257 

— Über Kathodenstrahlen. (N.) 265 

Geometrische Optik: Lehrbuch der — , ▼. A. Gleichen. 

(B.) . . . . , 584 

Qersohun, AI., Über gleichgerichteten Wechselstrom. 249 
Bemerkungen hierzu v. C. Heinke 334 

Gewichtsänderungen: Bemerkungen zu den — bei che- 
mischer und physikalischer Umsetzung, v. A. Heyd- 
weiller 425 

Qibbs, J. W., Elementare Prinzipien der statistischen 
Mechanik, mit besonderer Rücksicht auf die ratio- 
nelle Begründung der Thermodynamik entwickelt. (B.) 582 

Giesel, F., Über radioaktive Substanzen und deren 

Strahlen. (B.) 351 

— Über Radiumbromid und sein Flammenspektrum . 578 
Gips: Zinn, — und Stahl vom physikalisch-chemischen 

Standpunkt, v. J. H. van't Hoff. (B.) .... 398 

— Über — , V. J. H. van't Hoff. (R.) 417 

Gleichen, A., Lehrbuch der geometrischen Optik. (B.) 584 

Gleichgewicht: Die heterogenen — vom Standpunkte 

der Phasenlehre, v. H. W. B. Roozeboom. (B.) . 326 

Gockel, A., Beobachtungen des elektrischen Zerstreu- 
ungsvermögens der Atmosphäre und des Potentialge- 
falles im südlichen Algier und an der Küste von 
Tunis 208 

GoldBtein, E., Über die durch Strahlungen erzeugten 

Nachfarben. (N.) 149 

— Notiz über Erkennung von Undichtigkeitsstellen an 
Entladungsröhren 153 

Gradenwitz, A., Über eine neue Methode zur Bestim- 
mung von Kapillarkonstanten verdünnter Salzlösungen. 329 

Grier, S. G. u. B. Butherfbrd, Magnetische Ablenk- 

barkeit der Strahlen von radioaktiven Substanzen . 385 

Grimsehl, S., Eine zerlegbare Tangentenbussole . . 462 

— Ein empfindliches Aluminiumblatt-Elektrometer . . 569 

Grüneisen, E. u. F. Kohlrausch, Über die durch 
sehr kleine elastische Verschiebungen entwickelten 
Kräfte. (R.) 271 

Grunmach, Ij., Volumenänderu^g des Quecksilbers 
beim Übergang aus dem starren in den flüssigen Zu- 
stand und thermische Ausdehnung des starren Queck- 
silbers 134 

— Experimentelle Bestimmung der Oberflächenspannung 
flüssiger Luft (N.) 217 

Guillaume, Ch. Ed., Zu „Das Leben der Materie". 

(Briefkasten) 80 

— Die Meterkonvention und das internationale Bureau 

der Gewichte und Masse. (B.) 511 

Guldberg u. Waage: Über einige Versuche von — , v. 

Mey erhoffer. (N.) 191 



H. 



416 
419 
191 



Haagn, Neue elektrische Öfen von Heraus. (K.) . . 

Haber, F., Über Aluminiumdarstellung. (K.) . . . 

Haga, H., Über den Klinkerfuesschen Versuch. (N.) . 

Haloidsalze: Über künstliche Färbung von Krystallen der 
— durch Einwirkung von Kalium- und Xatrium- 
dampf, V. G. C. Schmidt I15 

Hazin, J,, Lehrbuch der Meteorologie. (B.) . . . . 197 




Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



VII 



Seite 
Hantssch, A., Über den Zustand von Elektrolyten in 

wässeriger Lösung. (N.) 189 

— Über Strukturisomerie bei Salzen. (R.) 414 

Hehl, "N.f Über die Dimensionen der Gebilde an der 

Kathode 547 

Heinke, C, Über gleichgerichteten Wechselstrom . . 334 
Helmert, P. B., Der normale Teil der Schwerkraft im 

Meeresniveau. (R.) 15 

Hemsaleoh, G. A., Experimentaluntersuchungen über 

die Funkenspektren. (B.) 35 1 

Heraus, H., Neue Gefasse aus Quarz. (R.) . . . . 416 
Hesehus, N. A., Die gemeinsame Dimensionalität des 

elektrischen Potentials und der Oberflächenspannung 561 
Heseldel, A., Über neue Photographien in natürlichen 

Farben. (N.) 194 

Heydweiller, A., Bemerkungen zu den Gewichts- 

Enderungen bei chemischer und physikalischer Um« 

Setzung 425 

Hittorf, W., Über das Verhalten der Diaphragmen 

während der Elektrolyse wässeriger Salzlösungen. (R.) 414 
Hoff, J. H van't. Über Reinigung des Trinkwassers 

durch Ozon. (R.) 416 

— Zinn, Gips und Stahl vom physikalisch-chemischen 
Standpunkt. (B.) 398 

— Über Gips. (R.) 417 

— Vorlesungen über theoretische und physikalische 
Chemie. i. Heft. (B.) 559 

Hoftnann, A., Aufnahmeapparate für Farbenphoto- 

graphie. (B.) 126 

Hofinann, K., Über die Euxenerde. (N.) 189 

Honda, K. u. 8. Shimizu, Längenveränderung ferro- 
magnetischer Drähte von infolge Magnetisierung bei 
konstanter Spannung 378 

Wiedemannscher Effekt bei ferromagnetischen Sub- 
stanzen 577 

XL 8. Ka8akabe,Vi^nderung des Elastizitätskoeffi- 
zienten ferromagnetischer Substanzen infolge von 
Bfagnetisierung 380 

— Änderung des Torsionsmoduls ferromagnetischer 

Substanzen infolge von Magnetisierung 381 

Berichtigung hierzu 424 

Hoppe, !EMm., Elektrodynamische Konvcktion. (X.) . 31 

— Naturforschung und Technik, (N.) 51 

Hübl, A. V., Die Entwicklimg der photographischen 

Bromsilber-Gelatineplatte bei zweifelhaft richtiger 

Exposition. (B.) 247 

Hydraulische Bindemittel: Zur Erhärtungstheorie der — , 

▼. K. Zulkowskl (B.) 349 

Hygrometrie : Versuch über die — , 2. Heft, v. H. B. de 

Saussure. (B.) 424 



I. 

Induktorien: Elektrolytische Vorschaltzelle für den Be- 
trieb von — bei Wechselstrom, v. E. Knoblauch. 46 

Ingenienrlaboratorium : Das — der K. Technischen Hoch- 
schule Stuttgart, V. C. V.Bach 23 

Berichtigimg dazu 5^ 

Interferenz: Ein neues Modell eines apparates, v. A. 

Perot u. Ch. Fabry 5 

Interferenz-Photo- und Pyrometer: Ein Photometer zur 
Messung der Helligkeit benachbarter Teile einer 
Fliehe — , V. O. Lummer 219 

Interferenzspektroskop : Die planparallelen Platten als — , 
V. O. Lummer. (N.) 172 

^tcrferometer: Über die Formen der von dem Michel- 
sonschen — gelieferten Kurven, v, J. C. Shedd . 47 
Berichtigung dazu 80 

Internationales Bureau: Die Meterkonvention und das 

— der Gewichte und Masse, v. Ch. Ed. Guillaume. 

, (B.) S" 

Ionen: Die Geschwindigkeit der von heissen Drähten 

ausgehenden — , v. C. D. Child 158, 336 

— Einige vorläufige Versuche über die Bewegung von 

— im veränderlichen Magnetfelde, v. B. Davis . . 275 
lonenbeweglichkeiten : Apparat zur Demonstration und 

Bestimmung von — , v. R. Ab egg iio 



Seite 
lonenbeweglichkeiten : Eine neue Methode zur direkten Be- 
stimmung von — in wässerigen Lösungen, V.R. Ab egg. 

(N'O 124 

lonenenergie : — gasförmiger Elemente, metallischer Zu- 
stand, Vorzeichen der elektrolytischen Dissoziation, 
V. J. Stark 403 

lonengeschwindigkeiten : Notiz über polare Unterschiede 
bei Spitzenentladuiigen und die Verhältnisse der — , 
V. K. V. Wesendonk 45 

lonenladungen : Galvanometrische Messung des elek- 
trischen Ausgleichs zwischen den — der Atmosphäre 
und der Ladung der Erdoberfläche, v. H. Ebert . 338 

Ionen-Theorie: Die Bedeutung der — für die physiolo- 
gische Chemie, v. Th. Paul. (N,) 28 

Ionisation : Erregte Radioaktivität und in der Atmosphäre 

hervorgerufene — , v. E. Rutherford u. S. J. Allen. 225 



J. 

Jäger, W., Über Normalelemente. (R.) 415 

Jahrbuch der Chemie. (B.) 125 

Jahrbuch der Elektrochemie. (B.) 127 

Jahrbuch fUr Photographie und Reproduktionstechnik 

für das Jahr 1901. (B.) 196 

Jahresbericht, Astronomischer. (B.) 151 

Janus-System, Das — . (R.) 579 

JohaoneBon, Physikalische Mechanik. (B.) .... 38 
Johnson, EL IL, Einige Bemericungen über den Wehnelt- 

sehen Unterbrecher 105 

Jones, H. C, Die Elemente der physikalischen Chemie. 

(B.) 534 

Jordis, Ed., Die Elektrolyse wässnger Metallsalzlös- 
ungen. (B.) loi 

— Über Kieselsäure. Alkali- und Erdalkalisilikate. (R.) . 420 
Julius, W. H, über die Doppellinien im Spektrum 
der Chromosphäre und ihre Erklärung aus der ano- 
malen Dispersion des Photosphären lichtes .... 154 



Kahlbaum, G. W. A., Über Metalldestillation und 

über destillierte Metalle. (N.) 32 

Kalorische Maschine : Der Mensch als — und der zweite 

Hauptsatz, v. K. Schreber 107 

Bemerkungen hierzu, v. N. Zuntz 184 

Antwort hierzu, v. K. Schreber 261 

Kämmerer, O., Die Erhaltung der Energie vom Stand- 
punkte des Ingenieurs. (N.) 70 

Kanalstrahlen: Über Fluoreszenzerregung der — an 

Metalloxyden, v. W. Wien 440 

Kapillarkonstanten: Über eine neue Methode zur Be- 
stimmung von — verdünnter Salzlösungen, v. A. 
Gradenwitz 329 

Katalyse: Über — , v. W. Ostwald. (N.) 313 

Kathode : Über die Dimensionen der Gebilde an der — , 

V. N. Hehl 547 

Kathodenfall: Das Gesetz des —, v. J. Stark . . . 88 

— Über die Beziehung zwischen — und Stromstärke, v. 

J. Stark 274 

Kathodenrauro : Über die freie Elektrizität im dunklen 

— , V. A. Wehnelt 501 

Kathodenstrahlen: Durch — erzeugte Farbenringe an 

Krystallplatten, II, v. W. B. v. Czudnochowski 82 

— Über die Phosphoreszenz unter dem Einflüsse von — 

und von ultraviolettem Lichte, v. A. Seh maus s . 85 

— Über die chemische Wirkung der — , v. G. C. S c h m i d t. 114 

— Über die Reflexion der — , v. J. Stark .... l6l 

— Geschichtliches zur Erklärung der Zerstreuung der 

— , V. J. Stark 235 

— Über die durch — bewirkte Ablenkimg der Magnet- 
nadel, V. J. V. Geitler 257 

— Über — , V. J. v. Geitler. (N.) 265 

— t^r — -reflexion bei schiefer Incidenz, v. J. Stark 368 

— Über die chemischen Wirkungen der — , v. G..C. 
Schmidt 474 

— Abhängigkeit der Absorption, welche — in einem 



VIII 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Seite 
dünnen lUättchen erleiden, vom Eutladungsputential, 
V. W. Seitz 552 

Kathodisch leuchtend: Die Spektren — Metalldämpfe, 

V. P. Lewis , 498 

Kathodische Polarisationen: Über — in verdünnter 

Schwefelsäure, v. J. Tafel. (R.) 419 

Kaufmann, W., Die Entwicklung des Elektronenbe- 
griffs. (X.) 9 

Kellner, BL, Das Verhalten von Chlor u. Brom unter 

dem Einflüsse dunkler elektrischer Entladungen. (R.) 416 

Kempf-Hartmann, B., Notiz über die Wärmeabgabe 

eines dünnen Drahtes in einer ausgepumpten Glasröhre. 109 

Kennelly, A. S., Der neue Edison-Akkumulator. (R.) 344 

Keppeler, G., Chemischer Führer durch die Industrie- 

und Gewerbe-Ausstellung Ddsseldorf 1902. (B.) . 423 

Kieselsäure: Über — , Alkali- u. Erdalkalisilikate, v. E. 

Jordis. (R.) 420 

Kleiber, J., I^ehrbuch der Physik fUr humanistische 

Gymnasien. (B.) 127 

Klinkerfuesscher Versuch: Über den — , v. H. Haga. 

(N.) 191 

Knietsch, R., Über die Schwefelsäure und ihre Fabri- 
kation nach dem Kontaktverfahren. (R.) . . . . 340 

Knoblauch, E., Elektrolytische Vorschaltzelle für den 

Betrieb von Induktorien bei Wechselstrom .... 46 

— Briefkastennotiz dazu 104 

Kohlenwasserstoffe: Die — 1851 — 1901, v. M. Bcr- 

thelot. (B.) 126 

Kohlrausch, F., Lehrbuch der praktischen Physik. (B.) 326 

— u. E. Grüneisen, Über die durch sehr kleine elas- 
tische Verschiebungen entwickelten Kräfte. (R.) . 271 

Kolloidale Lösungen: Über — , v. R. Zsigmondi. (R.) 421 
Kompass: Der Schiffs- — , v. H. Mcldau 323 

— Die Ablenkung des — an Bord der Eisenschiffe, v. 

H. Meldau 391 

— Die Kompensation des Schiffs- — , v. H. Meldau . 554 
Kompensator: Ein neuer Schul- — , v. M. Edelmann. 465 
Kondensator: Über die Entladungen eiAes — durch zwei 

parallel geschaltete Drähte, v. A. Garbasso. . . 384 
Konen, F., Spektra der Entladungen in Flüssigkeiten 537 
Kontaktverfahren: Über die Schwefelsäure und ihre Fa- 
brikation nach dem — , v. R. Knietsch. (R.) . . 340 
Konvektion : Elektrodynamische — , v. E d ra, H o p p e. (N.) 31 
Konvektionsströme : Über die sichtbare Projektion von 
— und Diffusionsströmen in Gasen und Flüssigkeiten, 

V. P. Lewis 377 

Koppe, K., Anfangsgründe der Physik. (B.) .... 327 
Körperfarben: Direkte Farbenphotographie durch — , v. 

R. Neuhauss. (R.) 223 

KoBSOnogofT, J., Zur Frage der Dielektrika . . . 207 
Krüss, H., Stereoskope fUr grosse Bilder 361 

— Die Verwendung des elektrischen Bogenlichtes in 
Projektions- und Vergrösserungsapparaten .... 428 

Kuoera, G. u. C. Forch, Über das optische Brechungs- 
verhältnis einiger Flüssigkeiten bei tiefen Temperaturen. 1 32 
Kugellager: — für beliebige Belastungen, v. Stribeck. 

(R.) • • • V 245 

Kurlbaum, F., Über eine einfache Methode, die Tem- 
peratur leuchtender Flammen zu bestimmen . . 187 

— Über das Reflexions vermögen von Flammen . . . 332 
Kusakabe, 8., K. Honda u. B. Bhlmisu, Veränderung 

des Elastizitätskoeffizienten ferromagnetischer Substan- 
zen infolge von Magnetisierung 380 

— Aendening des Torsionsmoduls ferromagneti- 
scher Substanzen infolge von Magnetisierung . . . 381 
Berichtigtmg hierzu 424 

Küster, F. W., Über Sulfide und Polysulfide. (X.) . 189 

— Über das elektrochemische Verhalten des Schwefels. 

(R.) 416 



L. 

Lafay, A., Experimentaluntersuchungen über die Defor- 
mationen bei der Berührung elastischer Körper. (R.) 245 

liOCher, E., Über drahtlose Telegraphie 273 

Legierungen : Über elektrol>'tische Darstellung neuer — , 

V. A, Coehn. (R.) 419 



Seile 
Ijemström, 8., Über die Messung der elektrischen 

Ströme der Atmosphäre durch Spitzenapparate. (R.) 396 
Leuchten: Über die Wirkung eines Magnetfeldes auf 

das — eines verdünnten Gases rings um einen Draht, 

welcher an einen Induktorpol angeschlossen ist, v. 

J. Borgmann 433 

— Das — eines verdünnten Gases in einer Röhre rings 
um zwei der Röhrenachse parallel gezogene u. an 
einen Induktorpol angeschlossene Drähte, v. J. Borg- 
mann 565 

Lewis, P., Über die sichtbare Projektion von Konvek- 
tions- und Diflusionsströmen in Gasen und Flüssig- 
keiten .... 377 

— Die Spektren kathodisch leuchtender Metalldämpfe. 498 
Lichteinheit: Das mechanische Äquivalent der — , v. K. 

o 

Angström 257 

Lichterscheinungen: Über durch Beugung und verwandte 
Ursachen in den Dünsten der rauchenden Schwefel- 
wie Salpetersäure hervorgerufene — , v. K. v. Wesen- 
donk 459 

liiebenow, C, Über die Anwendung der Fuchsschen 

Methode in der Akkumulatorenpraxis. (R.) . . . 420 

Lindner, G , Zur Kenntnis des Eiskalorimeters . . . 237 

Looser, Versuche aus der Wärmelehre und verwandten 

Gebieten mit Benutzung des Doppelthermoskops. (B.) 346 

Lösungen: Die spezifische Wärme von — , die keine 

Elektrolyte sind, II., v. W. Fr. Magie 21 

— Über die Zähigkeit einiger — , welche sich aus or- 
ganischen Substanzen zusammensetzen, v. C. Schall 62 

— Die Elektroljrse wässriger Metallsalz- — , v. E. J o r - 
dis. (ß.) loi 

— Über eine neue Methode zur Bestimmung von Ka- 
pillarkonstanten verdünnter Salz- — , v. A. Grade n- 
witz 329 

— Über das Verhalten der Diaphragmen während der 
Elektrolyse wässeriger Salz- — , v. W.Hit torf. (R.) 414 

— Über kolloidale — , v. R, Zsigmondi (R.) . . 421 

Loevy, W., Über die Elektrizitätszerstreuung in der Luft. 106 

LÜdeling, Q., Ergebnisse 10 jähriger magnetischer Be- 
obachtungen in Potsdam 203 

Luft: Die — , ihre Zusammcnsetiung und Untersuchung, 
ihr Einfluss und ihre Wirkungen sowie ihre tech- 
nische Ausnutzung, v. H. Blücher. (B.) .... 39 

— Experimentelle Bestimmung der Oberflächenspannung 
flüssiger — , v. L. Grunmach. (N.) 217 

— Über eine Eigentümlichkeit, welche Dämpfen durch 
X — mitgeteilt wird, v. F. Campanile u. G. di 
Ciommo 382 

— Über die Radioaktivität der im Erdboden enthaltenen 

— , V. J. Elster u. IL Geitel 574 

Luftelektrische Messungen: — aufCapri und Spitzbergen, 

V. J. Elster. (N.) 194 

Luftelektrische Zerstreuung: Bemerkung über die Messung 

der — bei Ballonfahrten, v. R. Börnstein . , . 408 

Luftfahrten: Theoretische Betrachtungen über die Er- 
gebnisse der wissenschaftlichen — des deutschen 
Vereins zur Förderung der Luftschifl*ahrt in Berlin, 
V. W. V. Bezold. (B.) 422 

Luftfeuchtigkeit: Zur Ermittelung der — durch Psychro- 
meter, V. J. Schubert (N.) 120 

Luftschlieren: Über — und Zonenfehler, v. K. Strehl. 238 

Lumineszenz: — bei tiefen Temperaturen, v. J. Precht 457 

Lummer, O., Die planparallelen Platten als Interferenz- 
spektroskop. (N.) 172 

— Ein Photometer zur Messung der Helligkeit benach- 
barter Teile einer Fläche (Interferenz-Photo- und 
Pyrometer). (N.) 219 

— u. E. Fringsheim, Temperaturbestimmung mit Hilfe 

der Strahlungsgesetze. (N.) 97 

Zur Temperaturbestimmung von Flammen . . . 233 

Luther, IL, Ueber Normalelemente. (R.) 4^5 

— Reduktionen an der Anode. (R.) 420 

Luxferprismenfenster : Untersuchungen über den durch — 

zu erreichenden Helligkeitsgewinn, v. J . C 1 a s s e n. (B.) 1 75 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



IX 



Seite 

M. 

Maccarone, F., Ein Messapparat für die Erscheiu- 

ungen der dielektrischen Polarisation 57 

Magie, W. Pp., Die spezifische Wärme von Lösungen, 

die keine Elektrolyte sind. IL ....... . 21 

Magnetfeld: Das rotierende — , eine verallgemeinerte 

Methode seiner Erzeugung und das „Drehfeld im 

Räume", v. J. J. T. Chabot 215 

Magnetische Beobachtungen: Ei^ebnisse lO jähriger — 

in Potsdam, v. G. Lüdeling 203 

Magnetisierung: Längenveränderung ferromagnetischer 

Drähte infolge von — bei konstanter Spannung, v. 

K. Honda u. S. Shimizu 378 

— Veränderung des Elastizitätskoeffizienten ferromagne- 
tischer Substanzen infolge von — , v. K. Honda, 

S. Shimizu u. S. Kusakabe 380 

— Änderung des Torsionsmoduls ferromagnetischer Sub- 
stanzen infolge von — , v. K, Honda, S. Shimizu 

u. S. Kusakabe 381 

Magnetisierungszahlen: — seltener Erden, v. St, Meyer. 87 

Magnetostriktion: Über — von Krystallen ohne Hystercsis, 
V. S. Sano 401 

Kagri, Ii. u. A. Battelli, Ober oszillatorische Ent- 

ladungen. (L Teil) 539 

Marooni, Q., Die Fortschritte der - drahtlosen Tele- 

graphie. (R.) 532 

Martin, W. u. W. H. Bookwell, Chemistry and 

Physics. (B.) I03 

Mathematik: Bericht über die Entwicklung des Unter- 
richtsbetriebes in der angewandten — an den deut- 
schen Universitäten, v. P. Stäckel. (N.) .... 92 

Mechanik: Physikalische — , v. Johanneso n. (B.) . 38 

— Elementare Prinzipien der statistischen — , mit be- 
sonderer Rücksicht auf die rationelle Begründung 

der Thermodynamik entwickelt, v. J. W. Gibbs. (B.) 582 

Mechanisches Äquivalent: Das — der Lichteinheit, v. K. 
o 
Angström 257 

Moldau, H., Der Schifiskompass 323 

— DieAblenkung des Kompasses an Bord der Eisenschiffe. 391 

— Die Kompensation des Schiffskompasses . • • > 554 
Meniskusänderungen : Darstellung der — gesättigt-dampf- 

fbrmiger Substanzen, v. V. Blaess 115 

Mensch : Der — als kalorische Maschine und der zweite 

Hauptsatz, v. K. Schreber 107 

Bemerkimgen hierzu, v. N. Zuntz 184 

Antwort an N. Zuntz, v. K. Schreber .... 261 
Metalldämpfe: Die Spektren kathodisch leuchtender — , 

V. P. Lewis 498 

Metalldestillation: Über — und über destillierte Metalle, 

V. G. W. A. Kahlbaum. (N.) 32 

Meteorologie: Lehrbuch der — , v. J. Hann. (B.) . . 197 
Meteorologische Optik: — , v. J. M. Pernter, (B.) . . 398 
Meterkonvention: Die — imd das internationale Bureau der 

Gewichte und Masse, v. Ch. Ed. Guillaume. (B.) 511 
Metrisches System: Das — der Gewichte und Masse, 

V. G. Bigourdan. (B.) 509 

Meyer, St., Matfnetisierungszahlen seltener Erden . . 87 
Meyerhoffer, Über einige Versuche von Guldberg u. 

Waage. (N.) 191 

Miethe, A., Lehrbuch der praktischen Photographie. 

(B.) 399 

Molekularrefraktion: Die — fester Körper in Lösungen 

mit verschiedenen Lösungsmitteln, v. M. Rudolph i. 

(R) .; 421 

Molekularvolum: Die Änderung des — gelöster Salze 

mit der Temperatur, v. C. Forch 183 

Möller, M., Dreh- und Centralschwingung in Beziehung 

zu Magnetismus und Elektrizität. (N.) 216 

Momentphotographie : Anwendung der elektrischen — 

auf die Untersuchung von Schusswaffen, v. C. C r a n z. 

(B.) 272 



N. 

Xidl&rben: Über die durch Strahlungen erzeugten — , 

IVSt GoU^tein. (N.) 149 



Seite 
Naphtalin: Über die Wärmetönung von festem und flüs- 
sigem — in verschiedenen Lösungsmitteln, v. C. F o r c h 537 
Natriumdampf: Die anomale Dispersion von — , v. R. 

W. Wood 230 

Natur und Schule. (B.) 535 

Naturforscher u. Ärzte : Die 73. Versammlung Deutscher — . 39 

— Die II. Versammlung russischer — 56 

Naturforschung und Technik, v. E. Hoppe. (N.) . . 51 

Navigation: Lehrbuch der — , vom Reichsmarineamt (B.) 37 

Neeaen, F., Zur Blitzableiterfrage. (N.) 136 

Nemst, W., Über die Bedeutung elektrischer Methoden 

und Theorien für die Chemie. (N.) 63 

Neuhauss, R., Direkte Farbenphotographie durch Kör- 
perfarben. (R.) 223 

Nobel-Komitees 176 

Norddeutscher Lloyd: Die schiffbautechnische Versuchs- 
abteilung des — in Bremerhaven, v. J. Schütte . 353 

Nordlichter: Norwegische Expedition von 1899—1900 

zur Erforschung der — , v. Kr. Birkeland. (B.) . loi 

Normalelemente: Über — , v. W. Jäger. (R.) . . . 415 

— Über — , V. R. Luther. (R.) 415 

— Über — , V. E. Cohen. (R.) 410 



o. 



Oberflächenspannung: Experimentelle Bestimmung der — 

flüssiger Luft, v. L. Grunmach. (N.) 217 

— Die gemeinsame Dimensionalität des elektrischen 
Potentials und der — , v. N. A. Hesehus . . . 561 

Optical Journal: The British — , v. A. C. Brookes. (B.) 327 
Optik: Lehrbuch der geometrischen — , v. A. Gleichen. 

(B.) 584 

— Meteorologische — , v. J. M. Pernter. (B.) . . 398 

Ostwald, W., Die wissenschaftlichen Grundlagen der 

analytischen Chemie. (B.) lOi 

— Über Katalyse. (N.) 313 

Oszillatorische Entladungen: Über — (L Teil), v. A. 

Battelli u. L. Magri 539 

Ozon: Über Reinigung des Trinkwassers durch — , v. 

H. J. van't Hoff. (R.) 416 



P. 



Faul, Th., Die Bedeutung der Ionen-Theorie für die 

physiologische Chemie. (N.) 28 

Pernter, J. M., Meteorologische Optik. (B.) . . . 398 

Perot, A. u. Ch. Fabry, Ein neues Modell eines 

Interferenzapparates 5 

St. Petersburg: Mitteilungen aus dem physikalischen In> 
stitute der Universität — (Direktor: J. Borgmann). 
No. i: W. Loevy, Über die Elcktrizitätszerstreuung 

in der Luft 106 

No. 2: J. Borgmann, Über die Wirkung eines Mag- 
netfeldes auf das Leuchten eines verdünnten Gases 
rings um einen Draht, welcher an einen Induktor- 
pol angeschlossen ist 433 

No. 3: J. Borgmann, Das Leuchten eines verdünnten 
Gases in einer Röhre rings um zwei der Röhrenachse 
parallel gezogene und an einen Induktorpol ange- 
schlossene Drähte 565 

Pettenkofer, M. v., Über Ölfarbe und Konservierung 
der Gemälde-Galerien durch das Regenerationsver- 
fahren. (B.) 424 

Phasenlehre : Die heterogenen Gleichgewichte vom Stand- 
punkte der — , V. H. W. B. Roozeboom. (B.) . 326 

Phosphor: Über die Emanation des — , v. G. C. S c h m i d t 475 

Phosphoreszenz: Über die — unter dem Einflüsse von 
Kathodenstrahlen und von ultraviolettem Lichte, v. 
A. Schmauss 85 

Photochemische Solarisation: — als Entwicklungsphä- 
nomen, V. J. Precht 426 

Photographie: Aufnahmeapparate für Farben- — , v. A. 

Hofmann. (B.) 126 



X 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Seite 

Photographie: Objektive und Hilfsapparate fiir — , von 

Voigtl&nder & Sohn, A.-G., Braunschweig. (B.) . 126 

— Jahrbuch fiir — und Reproduktionstechnik für das 
Jahr 1901. (B.) 19^ 

— Direkte Farben- — durch Körperfarben, v. R. Neu- 
hauss. (R.) 223 

— Taschenbuch der praktischen — , v. E. Vogel. (B.) 352 

— Lehrbuch der praktischen — , v. A. Miethe. (B.) . 399 
Photographien: Über neue — in natürlichen Farben, v. 

A. Hesekiel. (N.) 194 

Photographische Linsensysteme : Über einige Eigenschaften 

— , V. R. Sissingh. (B.) . . 34^ 

Photographische Platten: System der Sensitometric — , 

V. J. M. Eder. (R.) . . . : 397 

Photographische Systeme: Brennweitenbestimmung bei 

— , V. J. Precht. . 5^5 

Photographische Wirkung: Über die — von Silber und 

Halbbromsilber in Bromsilber-Emulsion, v. E. Baur 

u Th. Portius 491 

Photometer: Über ein — zur Messung der Helligkcits- 

verteilung in einem Räume ohne Zuhilfenahme einer 

Zwischenlichtquelle, v. J. Classen. (N.) .... 137 

— Ein — zur Messung der Helligkeit benachbarter 
Teile einer Fläche (Interferenz-Photo- und Pyrometer), 

V. O. Lummer. (N.) 219 

Photosphärenlicht: Über die Doppellinien im Spektrum 
der Chromosphäre und ihre E^rklärung aus der ano- 
malen Dispersion des — , v. W. H. Julius . . . 154 
Physik: — und Chemie, v. W. Martin u. W. H. Rock- 
well. (B.) 103 

— Lehrbuch der — ftlr humanistische Gymnasien, v. J, 
Kleiber. (B.) 127 

— Cours ^lenientaire de — , v. M. Chassagny. (B.) . 151 

— Lehrbuch der praktischen — , v. F. Kohl raus eh. 

(B.) 326 

— Anfangsgründe der — , v. K. Koppe. (B.) . . . 327 

— Die Fortschritte der — im Jahre 1899. (B.J . . . 347 

— Die Fortschritte der — im Jahre 1900. (B.J ... 347 

— Die Fortschritte der — im Jahre 1902. (B.) . . . 348 

— Elementares I^hrbuch der — , nach den neuesten 
Anschauungen für höhere Schulen und zum Selbst- 
unterricht, V. L. D res sei. (B.) 536 

— Ein Laboratoriumshandbuch der — , v. H. Crew u. 

R. R. Tatuall. (B.) 558 

Physikalisch-mechanisches Institut: Mitteilungen aus dem 
—, V. Prof. Dr. M. Th. Edelmann, 

No. I: M. Edelmann, Ein neuer Schulkompensator 465 
No. 2: M. Edelmann, Neukonstruktionen objektiver 
Ablesevorrichtungcn 525 

Pilgrim, Ii., Einige Aufgaben der Wellen- und Farben- 
lehre des Lichts. (B.) 248 

Pisa: Mitteilungen aus dem physikalischen Institute der 
Universität — (Direktor: A. Battelli). 
No. 10: A. Battelli, Über das Boylesche Gesetz 

bei sehr niedrigen Drucken 17 

No. II: F. Maccarone, Ein Messapparat f!lr die 
Erscheinungen der dielektrischen Polarisation ... 57 
No. 12: A, Battelli u. L. Magri, Über oszillato- 
rische Entladungen. (L Teil) 539 

Planparallele Platten: Die — als Interferenzspektroskop, 

V. O. Lummer. (\.) 172 

Platner, Q., Die Mechanik der Atome. (B.) . . . 127 

Pockels, F., Weitere Beobachtungen Über die magne- 

tisierende Wirkung von Blitzentladungen .... 22 

Polarisation: Über kathodische — und Bildung von Le- 
gierungen, V, A. Coehn. (N.) 190 

Polarlichtbeobachtungen : — in Göttingen, v. E. W i e c h e r t 365 

Portius, Th. u. £. Baur, Über die photographische 
Wirkung von Silber und Halbbromsilber in Brom- 
silber-Emulsion 491 

Potential: Elektrische Doppelschicht und absolutes — , 

V. J. Billitzer. (R.) 420 

Potentialgefalle: Beobachtungen des elektrischen Zer- 
streuungsvermögens der Atmosphäre und des — im 
südlichen Algier und an der Küste von Tunis, v. A, 
Gockel 208 

Präzisionsinstrumente: Die französische Industrie der — . 
(B.) 535 



Seite 

Precht, J., Photochemische Solarisation als Entwick- 
lungsphänomen 426 

— Lumineszenz bei tiefen Temperaturen 457 

— Brennweitenbestimmung bei photographischen Sy- 
stemen 5 '5 

Pringsheim, B. u. O, Lummer, Temperaturbestim- 
mung mit Hilfe der Strahlungsgesetze. (N.) ... 97 

Zur Temperaturbestimmung von Flammen . . . 233 

Projektion: Anleitung zur — photographischer Aufnahmen 
und lebender Bilder (Kinematographie), v. H. S c h m i d t. 
(B.) , 398 

Projekttons- und Vergrösserungsapparate ; Die Verwendung 

des elektrischen Bogenlichtes in — , v. H. Krüss . 428 

Psychrometer: Zur Ermittelung der Luftfeuchtigkeit durch 

— , V. J. Schubert. (N.) . 120 

Pyrometer: Ein Photometer zur Messung der Helligkeit 
benachbarter Teile einer Fläche (Interferenz-Photo- 
und — ), V. O. Lummer. (N.) 219 



Q 

Quarz: Neue Gef^e aus — , v. H. Heraus. (R.) . . 41Ö 
Quecksilber: Volumenänderung des — beim Übergang 
aus dem starren in den flüssigen Zustand und ther- 
mische Ausdehnung des starren — , v. L. Grün mach. 134 



R. 



Radioaktive Stoffe: Beschreibung des Verfahrens zur 
Gewinnung vorübergehend — aus der atmosphärischen 
Luft, V. J. Elster u. H. Geitel 305 

Radioaktive Substanz: Über — und deren Strahlen, v. 

F. Giesel. (B.) 351 

— Magnetische Ablenkbarkeit der Strahlen von — , v. 

E. Rutherford u. S. G. Grier 385 

— Sehr durchdringende Strahlen von — , v. E. Ruther- 
ford 517 

— Über die radioaktive, im Uranpecherz vorkommende 
„flüchtige Substanz**, v. O. Behrendscn. . . . 572 

Radioaktivität: Über die durch atmosphärische Luft in- 
duzierte — , V. H. Geitel. (N.) 76 

— Über die — des Thoriumoxyds, v, K. Fehrle . . 130 

— Übertragung erregter — , v. E. Rutherford . , . 210 

— Erregte — und in der Atmosphäre hervorgerufene 
Ionisation, v. E. Rutherford u. S. J. Allen . . 225 

— Versuche über erregte — , v. E. Rutherford . . 254 

— Über die — der im Erdboden enthaltenen Luft, v. 

J. Elster u. H. Geitel 574 

Radiumbromid : Über — und sein Flammenspektmm, 

V. F. Giesel 578 

Radiumchlorid: Über das Vorhandensein von reflektier- 
baren Strahlen in der von einer Mischung von — 
und Baryumchlorid ausgesandten Strahlung, v. Th. 
Tommasina , 497 

Ramsey, B. B., Die Wirkung von Schwere und 

Druck auf die elektrolytischen Vorgänge .... 177 

Reflexion : — und Refraktion mittels einer natürlich ge- 
krümmten Fläche, zwecks Demonstration geometrisch- 
optischer Grunderscheinungen, v. J» J. T. Chabot 33 1 

Reflexionsvermögen: über das — von Flammen, v. F. 

Kurlbaum 332 

Refraktion: Reflexion und — mitteb einer natürlich ge- 
krümmten Fläche, zwecks Demonstration geometrisch- 
optischer Grunderscheinungen, v. J. J. T. Chabot, 331 

Regenerationsverfahren: über Ölfarbe und Konservierung 
der Gemälde-Galerien durch das — , v. M. v. Petten- 
kofer. (B.) 424 

Reich, M. u. H. Th. Simon, Tönende Flammen und 

Flammentelephonie. (N.) 278 

Reichsmarineamt, Lehrbuch der Navigation. (B.) , . 37 

Rieoke, B., Schwebungen bei erzwtmgener Schwingung. 130 
Notiz dazu 20l 

— Zur Bewegung eines elektrischen Teilchens im elektro- 
magnetischen Felde 182 



Physikalische Zeitächrift. 3. Jahrgang. 



Bt«il)te, E.. Zeemaneffekt und Elektronen lailung , . 406 
Bisa. Ch, KlektriiilStseriEugung in Pflanien . . . . $lo 
Kighl, A., Nochmals über die Fra|p; des durch die 

elektrische KonTektion erzeuKlen Miguetreldes . . 310 

— Cbct die FraKe des durch die elekirische Konveklioix 
cneugteii Msigoel Feldes und über aiidiire ähnliche 
FriKen. (Vortrag) 409, 44g 

Rtsohbietb, Demoasitation. (N.) 190 

Ristanpart, Fr., Veneichnis von 336 SlerokaUlogen. 

(K-) 399 

Kockwell, W. H, u. W. Martin, Chemistry and 

Physics. IB.) 103 

Röntgenausstellung: Bericht über die auf der — der 73. 
Versammlunj; deutscher Naturforscher und Ärile ia 
Hamburg ausgestellten Apparate, T, B.Walter. (N.) 241 

Köntgensttahlen; Über die Haga- und Windscheo Beug- 
ungsversuche mit — , T. B, Walter. (N.) . . . . 137 

Rooseboom, H. W. B., Die heterogenen Gleichge- 
wichte vom Standpunkte der Phasenlehre. (B.) . . 316 

Rowland, A , Herausgabe seiner Werke 400 

Budolphl, HL., Die Molekularrefraklion fester Körper 

in LösuQgen mit verschiedenen Lösungsmitteln. (R.) an 

Bnff, O., Das Eisenoxyd und seine Hydrate. (N.). . 

Böhmer, B., t^er die Empfindlichkeit und Trägheit 

voD Scleniellen 468 

Bonge, C, Über den Zeemaneffekt der Serienlinien . 44r 

Rntherford, £., Cbertragung erregter Radioaktivität . aio 

— Versuche über erregte R.idioaktivität 254 

— Sehr durchdringende Strahlen von radioaktiven Sub- 
^'"«n 517 

— u. B. J. Alles, Enegte Radioaktivität utid in der 
Atmosphäre hervorgerufene Ionisation 115 

— u. 8. G. Orler, Magnetische Ablenkbarkeit der 
Strahlen von radioaktiven Substanien 385 



Salzlösungen: Die Elektrolyse wässriger Metall- — , v. E. 
J°'<i"- (B.) 

— tTber eine neue Methode zur Bestimmung von Kapil- 
larkonstanten verdünnter ^, v. A. Gradenwiti . . 

— Über das Verhallen der Diaphragmen während der 
Elektrolyse wässeriger — , v. W. Hittorf. |R.) . . 

B&no, 8-, Über Magnetostriktion von Krystalleii ohne 
"y>."'esis 

BAueanre, H. B. da. Versuch über die Hygrometrie. 
2. Heft IB.) 

Sollall, O., Über die Zihigkeit einiger Lösungen, welche 
sich aus orKaolschen Substanzen zusammensetzen 

Schallwellen: Ober eine kürr.iich entdeckte Erscheinung, 
welche durch stehende — hervorgerufen wird, v, 
B. Davis 

Schiffbau: Neue Untersuchungen im — und Schlffs- 
maschinenbau auf der Werft von Blohm & Voss, v, 
H. Frahm. (N.) 

Schiffbautechnische Veriuchsabtcilung: Die — des Nord- 
deutschen Lloyd in Bremerhaven, v. J. Schütte 

Schiffskompiss: Der — , v. H. Meldau 

— Die Kompensation des — , v. H. Meldau . . . . 1 

Bctalüter, W., Erdbeben wellen. I : 

BohmauaB, A., Über die Phosphoreszenz unter dem 

Einflüsse von Kathodenstrahlen und von ultraviolettem 

Lichte 

Bohmidt, A., über die Do]i]iellinien im Spektrum der 

Bcbmidt, O, C. Über die chemische Wirkung der 
Kathodenstrahlen 1 

— Über künstliche Färbung von Krystallen der llaloid- 
salze durch Einwirkung von Kalium- und Nalrium- 



I Sau 

I Scbreber, K., Der Mensch als kaloriäche Maschine 

j und der zweite Hauptsatz 107 

I Bemerkung hierin v. N. Zuntz i^ 

I — , Antwort an N. ZanU I6i 

Schubart, J., Der Wärmeaustausch im festen Erdboden, 

in Gewässern und in t'er Atmos]ihäre. iS.) ... 117 
— Zur Ermittelung der Luftfeuchtigkeit durch Psychro- 
meter. (N.) 120 

SchusswatTen: Anwendung der elektrischen Moment- 
photographic auf die Untersuchung von — . v. C. 

Ct>». -7» 

Sobütte, J., Die schiffbaulechnische Versuchsableilung 

des Norddeutschen Lloyd in Bremerhaven .... 353 
Sohwarse, W., Ober die Wärmeleitung des Argons . 164 
Schwebungen: — bei erzwungener Schwingung, v. E. 

Rieeke 130 

Notiz dazu 301 

Schwefel: Ober das elektrochemische Verhalten des — , 

V. F. W. Küslcr. (R.) 416 

Schwefelsäure: über die — und ihre Fabrikation nach 

dem Kontaktverfahren, v. R. Knietsch. (R.) . . 340 
Schwerkraft: Der normale Teil der — im Meeresniveau, 

V. F. R. Helmert. (R.) 15 

Seit«, W,, Abhängigkeit der Absorption, welcheKathoden- 
strahlen in einem dünnen BIStIchen erleiden, vom 

Entladun^potential $$3 

Selenzellen: über die Empfindlichkeit und Trägheit von 

— , v. E. Ruhmer 468 

Bbedd, J. C, Über die Formen der von dem Michel- 

sonschen Interferometer gelieferten Kurven .... 47 

HerichtiguQg dazu 80 

BhlroiEU, S. u. K. Honda, Llngenverändemng ferro- 
ma^netischer Drähte infolge von Magnetiaierung bei 

konstanter Spannung 378 

Wiedemannscher Effekt bei ferromagnetischen 

Substanzen S77 

u. 8. Eueakabe, Veränderung des Elastiiitäts- 

koeffitienten ferromagnetischer Substanzen infolge 

von Magnetisierung 3S0 

— Änderung des Torsionsmoduls ferromagnetischer 

Substanzen infolge von Magnetisierung 3S1 

Berichtigung hierzu 414 

Blmon, H. Th. u. M. Raioli, Tönende Flammen und 

Flammentelephonie (N.) 178 

BiSBingb.B., Über einige Eigenscbaftenphotographischer 

Linsensyslemc. (IS.1 346 

Solarisalion: Pholocheraische — als Entwicklungsphä- 

nomen, v. J, Brecht 426 

Sommarfeld, A., Beiträge zum dynamischen Ausbau 

der Festigkeitslehre (Vortrag) 266, 286 

Spektra: — der Entladungen in Flüssigkeiten, v. P. 

Konen 537 

Spektren: Die — kathodisch leuchtender Metalldämiife, 

V. P. Lewis 498 

S]ieiitisches Gewicht; Das — des Eises, v. H. T. 

Barnes 81 

Spezifische Wärme: Die — von Lösungen, die keine 

Elektrolyts sind, II., v. W. Fr, Magie 11 

Spitzenentla<)uDgen: Notiz Über giolare unterschiede bei 
^ und die Verhältnisse der lonengeschwindigk eilen. 
V. K. V. Wesen donk 45 

— Notiz über — durch Teslastiüme, v. K. v. Weseu- 
donk 462 

Stachel, F., Bericht über die Entwicklung des Unter- 
richlsbetriebes in der angewandten Mathematik an 
den deutschen Universitäten. |N.I 92 

Stahl: Zinn, Gi]<s und — vom physikalisch -chemischen 

Standpunkt, v. J. H. van't Hoff. iB.I . . . . 39S 

Stark, J.. Da.s Ge^ieli des Kalhodenfalls U 

— Über die Reflexion der Kathodensirahlen .... 161 

— Hemerkungen zur elektrischen Strömung durch hohe 

— 16S 

ir Erklärung der Zerstreuung der 
»35 

mg zwischen Kathoden fall und 
274 

ihlreücxion bei schiefer Incideuz . 368 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Btark, J., loaenener^e ga-irörmiger Elemcnle, metallischer 

ZustAnd, Vorieicheo der elektrolytUchen Dissoziation 403 

— Einflu.ss des Eleklrodenmelallcs auf die Anfan^- 
s]>a]iaua^ 504 

— Der sogenannte Übergant^widerstand der Funken- 
eatladuQg J07 

Stereoskope: — TUr KTOsse Kilder, v. H. KrUss ... 361 
Stemkataloge : Verieichnis von 336 — , v. F. Risten- 

pa"- (B-1 399 

Strahiungsge^ietie: Temperalurbestimmung mit tlilfe der 

— , V. O. Lummer u. E. Pringsheim. (N.| . , 97 
Strahtungsinduktion : Cber — , v. Th. Tommasina . 49J 
Strebl, K., BrieUcastenDotii 40 

— Über Lu fisch lieren und Zonenfehler 238 

Btrtbeok, Kugellager ftlr beliebige Itelastungen. (R.) 145 
Strukturisometie: über — bei Saiten, v. A. Hantisch. 

(R) «14 

Stuttgart: Das Ingenieurlaboratorlum der K, Tecllnischen 

Hochschule — , v. C. ». Bach 23 

Berichtigung daiu 56 

Sulfide: t'ber — und Pol^sulfide, v. F. W. Küster. (N.) 1^9 
Ssily. C. V., Zugversuche mit auf inneren Druck be- 
anspruchten Röhren. (R.) 343 



Tafal, J.. Über kathodische Polarisationen in verdünnter 

Schwefelsäure. (R.) 419 

Tangenten bussole: Eine zerlegbare — , v. E. Grimsehl. 461 
Tatuall, R. B. u. H. Crew, Ein Laboiatoriums- 

handbach der Physik. (B.) 558 

Technik: Naturforschung und — , v. Edm. Hoppe. (N.) Jl 
Taiohmüller, J., Über die Gremen der graphischen 

liehandlung der Wechselstromprobleme 441 

Telegraphie: Über drahtlose — , v. F. Braun. (N.) . 143 

— Übet drahtlose — , v. E. Lecher 273 

— Die Forlschritte der drahüoseo — , v. G. Marconi. 

(R.) SJa 

Telephonie: Tönende Flammen und Flammen , v. H. 

Th. Simon u. M. Reich. (N,l 278 

Temperatur: — .bestiramung mit Hilfe der Strahlungs- 

gesetze, v. O, Lummer u. E. Pringsheim. (N.l 97 

— Über einen Apparat lur photometrischen Messung 
hoher ~, V. H. Wanner 112 

— Über das optische Brechungsverhällnis einiger Flüssig- 
keiten bei liefen — , v, G. Kucera u. C. Forch. 132 

^ Über eine einfache Methode, die — leuchtender 

Flammen lu bestimmen, v, F. Kurlbaum ... 187 

™ Zur — -bcstimmung von P'lamnien, v. O. Lummer 

u. E, Pringsheim 233 

— Luminesieni bei riefen — , v, J, Prechl .... 457 
Teslaslrömei Norii über Spitienentladungen durch ^, v. 

K. V. Wesendonk 462 

Thermodynamik 1 Das Verhältnis der chemischen Kinetik 

lut — , V. Wegscheider. (N.) 191 

— Elementare Prinzipien der statistischen Mechanik, mit 
besonderer Rflcksicht auf die rationelle Begrilndung 

der — entwickelt, v. J. W. GJbbs. (B.) .... 382 
Thermosko]>: Versuche aus der Wärmelehre und ver- 
wandten Gebieten mit Benutzung des Doppel- — , 

^- Looser (li.) 346 

Thonnmoiyd: Über die Radioaktivität des — , v. K. 

Fehrle 130 

Tammaalua, Th., Über Strahlunj^ Induktion .... 495 

— Über das Vorhandensein von reflektierbaren Strahlen 
in der von einer Mischung von Radium- und Barynni- 
chlorid ausgesandten Str.thlung 497 

l'orsionsmodul; Änderung des — ferromagnetischer Sub- 
stanzen infolge von Magnetisierung, v, K. Honda. 
S. Shimizu u. S. Kusakabe 381 

TraVB«, M. W., Da,s experimentelle Studium der 

Gase. (B.l 399 

Trinkwasser: Über Reinigung des — durch Dion, v. H. 

J. van't Hoff. (K.j 416 



u. 

Überkaltung: Über die — der Flüssigkeiten, v. P.Bach - 

metjew. IN.j 195 

Ultraviolettes Licht; tber die Phosphoreszenz unter dem 

Einflüsse von Kathodenstrahlen und von — , v. A. 

Schmauss 85 

Unterbrecher: Einige Bemerkungen flberdcuWebneltschen 

— , V. K. R. Johnson 105 

Untertichtsbetrieb: Bericht über die Entwicklung des — 

in der angewandten Mathematik an den deutschen 

Universitäten, V. P. Stäckel. (N.) 92 

L'ianpecberi ; Ober die radioaktive, im — vorkommende 

„flüchtige Substanz", v. O. Behrendsen .... 573 



V. 

Vakuumapparate; Universal zu Versuchen über elek- 
trische Entladungen in Gasen, v. W. B. v. Ciud- 
nochowski 3« 

Veclor Analysis: — , v. E. B. Wilson. (B.| .... 347 

VergTÖsserungsapparate: Die Verwendung de» elektrischen 

Bogeobchtes in Projeklions- und —, v. H. Krüss , 428 

Versammlung: Die 73, — deutscher Naturforscher und 

Arite ■ ■ ■ ■ 39 

— Die II. — russischer Naturforscher und Arzte , . 56 
Vogel, E., Taschenbuch der jiraklischen Photographie. 

(B.) ^S^ 

Voigtländer S: Sohn, A.-G., Braunschweig, Objektive und 

Hilfsapparate für Photographie, (lt.] 126 

VorlesungEverreichms Wintersemester I90l/oz(Nachträee} 

39. S*. 80 

— Sommersemester 1902 301 

— Winteiaemester 1902/03 586 

Votschläge: — für eine neue Einteilung der Kapitel in 

den „Fortscbrillen der Phjrsik." 559 



w. 

Waage und Galdberg; Über einige Versuche von — , v. 
Meyerhotfer. (N.j 

Waobsmuth, B., Die innere Wärmeleitung in Flüssig- 
keiten. IN.) 

Walter, B., Über die Haga- und Windschen Beugungs. 
versuche mit Röntgenslrahleo. (N.) 

— Ein photographischer Apparat zur genaueren Analyse 
des Blitzes. (N.) 

— Bericht über die auf der Röntgenausstellung der 73. 
Versammlung deutscher Naturlorscher und Arzte iu 
Hamburg ausgestellten .Apparate. (N.l 

Wtmner, H., Über einen Apparat zur photo metrischen 
Messung hoher Temperaturen 

Wärmeabgabe: Notiz über die — eines dünnen Drahtes 
in einer ausgepumpten Glasröhre, v, R. Kem p f ■ 
Hartmann 

Wärmeaustausch t Der — im festen Erdboden, in Ge- 
wässern und in der Atmosphäre, v. J. Schubert. 
(N.) 

Wärmelehre: Versuche aus der — und verwandten Ge- 
bieten mit Benutzung des Doppel Ihermoskops, ». 

Wärmeleitung: Die innere — in Flüssigkeiten, v. K. 
Wachsmuth. (N.) 

— Über die — des Argons, v. W. Schwane . . . 
Wärmetönung: Über die — von festem und flüssigem 

Naphtalln in verschiedenen Lösungsmitteln, v. C. 

Forch 

Wechselstrom: Üb" "i-i^K™^„k..,..„ _ . Ai r.-r. 

schun . . . 

Bemerkungen h 
W ech sei stnimprobl 

Behandlung dei 
W0KBch«id«r. D 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



XIII 



Seite 

Welmelt> A., Über die freie Elektrizität im dunklen 

Kathodenraume 501 

Wchneltscher Unterbrecher: Einige Bemerkungen über 

den — , V. K. R. Johnson 105 

Weigert, Über das Calciumsulfat und die Umwand- 
lungsbedingungen von Gips und Anhydrit. (N.). . 190 

Wellenlehre: Einige Aufgaben der — und Farbenlehre 

des Lichts, v. L. Pilgrim. (B.) 248 

Wesendonk, K. V., Notiz über polare Unterschiede 
bei Spitzenentladungen und die Verhältnisse der 
loncngesch windigkeiten 45 

— Über durch Beugung und verwandte Ursachen in den 
Dünsten der rauchenden Schwefel- wie Salpetersäure 
hervorgerufene Lichterscheinungen 459 

— Notiz über Spitzenentladungen durch Teslaströme . 462 
WTieatstonc-Brücke : — mit Schleif draht und regelbarem 

Vorschaltwidcrstand, v. Th. Bruger 374 

Widerstand: Über den Mechanismus des — flüssiger 

Medien, v. Fr. Ahlborn. (N.) 120 

Wieohert, B., Polarlichtbeobachtungen in Göttingen. 365 
Wiedemannscher Efl"ekt: — bei ferromagnetischen Sub- 

stajizen, v. K. Honda u. S. Shimizu 577 

Wien, W.. Ober positive Elektronen, (R.) .... 418 

— Über Fluoreszenzerregung der Kanalstrahlen an Metall- 
oxydcn 440 

Wilson, B. B., Vector Analysis. (B.) 347 

Witt, O. N., Die chemische Industrie auf der Inter- 
nationalen Weltausstellung zu Paris 1900. (B.) . . 247 
Wohliwrill, Über das Zerfallen der Anode. (N.) . . 190 
Wood, B. W., Die anomale Dispersion von Natrium- 
dampf 230 



Seite 



X. 



X-Luft: Über eine Eigentümlichkeit, welche Dämpfen 
durch — mitgeteilt wird, v. F. Campanile u. G. 
di Ciommo 382 



z. 

Zacbarias, J., Die Akkumulatoren zur Aufspeicherung 
des elektrischen Stromes, deren Anfertigung, Ver- 
wendung und Betrieb. (B.) 3S^ 

Zeemaneflekt : — und Elektronenladung, v. Ed. Riecke. 406 
— Über den — der Serienlinien, v. C. Runge. . . 441 
Zeitbestimmung: — mittels des Passage-Instrumentes, v. 

R. Etzold. (B.) 35' 

Zinn: — , Gips und Stahl vom physikalisch-chemischen 

Standpunkt, v. J. H. van't Hoff. (B.) .... 398 
Zonenfehler: Über Luftschlieren und — , v. K. Strehl. 238 
Zsigmondi, B., Über kolloidale I^sungen. (R.) . . 421 
Zugfestigkeit: Weitere Versuche über die Abhängigkeit 
der — und Bruchdehnung der Bronze von der Tem- 
peratur, V. C. V. Bach. (R.) 395 

Zugversuche: — mit auf inneren Druck beanspruchten 

Röhren, v. C. v. Szily. (R.) 343 

Zulkoweki, K., Zur Erhärtungstheorie der hydrau- 
lischen Bindemittel. (B.) 349 

Zuntz, N., Der Mensch als kalorische Maschine und 

der zweite Hauptsatz 184 

Antwort hierzu von K. Schreber 261 



Namensverzeichnis der „Personalien", 



?v 



Abbe. 152. 304. 352. ' 
Abegg. 352. 
Abc 400. I 

Ambronn. 176. 424. ' 
Arendt. 400. 
Arndt. 488. { 

Ayrton. 104. 
Bach. 328. 
Beckmann. 272. 488. | 
Bchn. 56. 

Behring. 176. 1 

Bemtbsen. 56. 
Berthelot 104. 
Berti. 104. I 

Bohlroann. 104. 
Boltzmann. 352. 376. 
Bosscha. 128. 
Bredig. 16. 
Bninck. 5^^« 
Bülow. 400. 
Camerer. 536. 
Cantor. 104. 400. 424. 

512. 
Cemnka. 104. 
Coehn. 586. 
Conu. 352. I 

Dttfie. 400. 

176. 

3<H. I 

.376. , 



Döring. 488. 
Du Bois. 152. 536. 
Eigenfeld. 104. 
Erdmann. 56. 
Eschenhagen. 104. 
Ettner. 488. 
Fagnart. 80. 
Faguart. 176. 224. 
Faye. 488. 
Feist. 424. 488. 
Felix. 104. 
Fischer. 176. 
Fittig. 176. 
Franz. 104. 
Frentzcl. 376. . 
Fröhlich. 304. 
Fuchs. 376. 
Gadamer. 512. 
Galle, 80. 104. 
Garibaldi. 488. 
Geer, van. 352. 
Gegeubauer. 488. 
Gibbs. 104. 
Gintl 536. 
Gleichen. 488. 
Grassroann. 152. 
Grimm. 104. 
Guldberg. 224. 
Gutbier. 248. 
Haber. 400. 
Haga. 104. 
HaUer. 128. 
Hammerl. 224. 
Haentzschel. 272. 
Kanus. 586. 



Hart 104. 
Hartmann. 512. 
Hasenklever. 104. 
Haun. 3$2. 
Hausdorff. 1 76. 
Haussner. 272. 424. 
Heinrich. 352. 
Henge. 224. 
Herzig. 424. 
Heun. 200. 
Hcyl. 560. 
Hilbert. 488. 
Hillebrand. 488. 
Himstedt. 400. 
Hittorf. 176. 200. 
Hoff, van't 176. 352, 

400. 
Hofmann. 488. 536. 
Hohenner. 328. 
Jahnke. 152. 
Johnstorff. 400. 
Julius. 400. 
Kammerer. 40. 
Kelvin. 488. 
Knoblauch. 200. 
Kobold. 272. 
Köhler. 104. 
Kohlschütter. 304. 424. 
Kolatschek. 512. 
Kolster. 104. 
Konen. 536. 
König. 80. 
Köthner. 200. 
Kowalewski. 80. 
Kowalski. 512. 



Krazer. 560. 
Kriemler. 488. 586. 
Kühling. 176. 
Kunckell. 104. 
Kutta. 352. 376. 
Laar. 536. 
Landolt 128. 
Lasker. 1 52. 
Lehmann. 488. 
Liebermann. 272. 
Linde, O. 104. 
Linde, P. v. 104. 488. 
Liveing. 104. 
Lossier. 376. 
Löwy. 488. 
Lummer. 176. 
I^utz. 56. 
Macadam. 488. 
Macher. 104. 
Mai er, 248. 
Marconi. 56. 
Martens. 56. 
Matthiessen. 1 52. 
Mayendorf. 272. 
Meigen. 104. 
Menschutkin. 352. 
Meyer, E. 200. 586. 
Meyer, O. E. 104. 

128. 
Mie. 128. 
Minkowski. 488. 
Moser. 128. 
Müller, E. 56 304, 
Müller, R. 104. 
Nagel. 104. 



Nencki. 80. 
Neumann, B. 56. 
Neumann, E. 56. 128. 
Obergethmann. 352. 
Oser. 104. 
Pagel. 104. 
Papperitz. 104. 
Paul. 328. 400. 
Pauly. 152. 
Pechmann. 352. 400. 
Perger. 176. 272. 
Pemet 248. 
Peschka. 104. 
Piccard. 248. 
Poincarö. 104. 
Precht 16. 
Prcy. 586. 
Pringsheim. 104. 
Prudhomme. 1 76. 
Puy. 586. 
Radakovic. 512. 
Radiger. 328. 
Radinger. 152. 
Rassow. 176. 
Rau. 128. 
Rayleigh. 488. 
Reichel. 40. 
Reinganum. 80. 
Reissert. 488. 
Reithoffer. 104. 
Röntgen. 176. 
Roos. 488. 
Rose. 328. 
Rost 104. 
Rothmund. 512. 



V 



XIV 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 



Rüdorff. 56. 
Ruff. 176. 
Rupp. 104. 
Schaufelberger. 152. 
Schiebel. 176. 
Schiffber. 352. 488. 
Schmidt, A. 512. 
Schmidt, O. 560. 
ScholU. 536. 
Schorr. 176. 
Schröder. 488. 
Schulz. 104. 
Schulz, F. A. 512. 536. 
Schulze. 80. 



Schumacher. 272. 
Schtissler. 328, 
Schwanert. 456. 
Schwarzschild. 56.424. 
Seares. 128. 
Simonis. 304. 
Slaby. 200. 488. 
Sommer. 56. 
Sonne. 152. 
Spiegel. 536. 
Stahlschmidt. 104. 
Suida. 536. 
Tafel 560. 
Tambor. 176. 



Tapla. 128. 
Tauber. 488. 
Täuber. 248. 
Thiele. 224. 328. 
Thoms. 4^8. 
Timerding. 400. 
Tottoczko. 56. 
Trabert. 128. 488. 
Traifbe. 328. 
Ulbricht. 176. 
Valentiner. 400. 
Vater. 56. 
Veesenmeyer. 80. 
Virag. 80. 



Vongerichten. 424. 
Vorländer. 424. 
Warburg. 176. 
Weber. 456. 488. 
Weddige. 456. 
Wedelund. 400, 
Weeren, 200. 
Wegscheider. 488, 
Weiss. 248. 
Wellstein. 424. 
Werner. 488. 
Wibel. 400. 
Wien, W. 586. 
Wind. 536. 



Winkler. 272. 
Winkler, Cl 512. 
Winkler, L. 560. 
Wislicenus. 488. 
Witt 272. 
Wolf. 16. 104. 536. 
Wolffenstein. 176. 
Wüst. 56. 
Zahradnäc. 272. 
Zehnder. 1 76. 
Zeissig. 152. 
Zieglcr, 272. 




Physikalische Zeitsch 



No. I. 



I. Oktober 1901. 

Redaktionsschluss fiir No. s am 9. Oktober 1901. 




Ab unsere Leser I 
OrloiMünitteiiiinoen : 

E. Englisch, Periodische Verände- 
rungen an Bromsilbergelatineplatten. 
S. I. 

A. Perot und Ch. Fabry, Ein neues 



INHALT. 

Modell eines Interferenzapparates. 
S. 5. 

Vorträge und Diskussionen von der 

73. Naturforscherversammluno zu 
Hamburg : 

W. Kaufmann, Die Entwicklung 
des Elektronenbegrifls. S. 9. 



Referate: 

F. R. Helmert, Der normale Teil 
der Schwerkraft im Meeresniveau. 
S. 15. 

Tagesereignisse. S. i6. 
Personalien. S. i6. 



An unsere Leser! 



Mit dem Beginn des dritten Jahrganges wird 
die „Physikalische Zeitschrift'* unter sonst voll- 
ständiger Wahrung ihres bisherigen Programmes 
und Umfanges in I4tägig erscheinenden Heften 
ausgegeben werden. 

Die Erfahrungen der ersten beiden Jahr- 
gänge haben gezeigt, dass die Schnelligkeit der 
Berichterstattung nicht über eine gewisse, durch 
technische Umstände bestimmte Grenze ge- 
steigert werden kann, der die I4tägige Aus- 
gabe der Hefte viel besser angepasst ist, als die 
8 tägige. Ausserdem hat sich bei der bisherigen 
Krscheinungsweise der Umstand häufig als stö- 
rend erwiesen, grössere Beiträge auf mehrere 
Hefte verteilen zu müssen, und es sind uns 
auch aus den Kreisen der Leser wiederholt 

E. Riecke. 



Wünsche zugekommen, difesen Übelstand zu 
beseitigen. Wir haben uns daher zu der 
I4tägigen Ausgabe der Hefte um so lieber 
entschlossen, als mit der geänderten Art des 
Erscheinens ftir den Verlag und nicht minder 
ftir die Redaktion eine grosse Erleichterung 
erzielt wird. 

Die „Physikalische Zeitschrift" hat in den 
zwei Jahren ihres Bestehens in stets wachsendem 
Masse Freunde erworben, und die Idee, die 
ihren Begründern vorschwebte, hat sich als 
eine gesunde und lebenskräftige erwiesen. 

Wir bitten die Fachgenossen, sie auch ferner- 
hin durch thätiges Interesse und rege Mitarbeit 
zu unterstützen. 

H. Th. Simon. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Periodische Veränderungen an Bromsilber- 
gelatineplatten. 

Von Eugen Englisch. 

I . Eine etnpfindliche Bromsilbergelatineplatte 
erreicht bei der Entwickelung ihre grösstmög- 
liche Dichtigkeit bei einer Belichtung, welche 
rund dem 5000 fachen Schwellenwerte ent- 
spricht 0. Die Dichtigkeit bleibt in einem je 
nach Intensität und Entwickelungsart^) mehr 
oder weniger breiten Belichtungsgebiete — der 
„neutralen Zone"^) — konstant, und 
bei weiterer Zufuhr von Lichtenergie ab. 

JalkTbuch 1894, S. 14. 

pdiw&rzungsgesetz für Bromsilber- 
S-31. nSle a. S., W. Knapp. 1901. 




Man hat seither angenommen, dass diese Ab- 
nahme kontinuierlich erfolge; man erreicht bei 
weiterer Lichtzufuhr endlich den zweiten neu- 
tralen Zustand, in dem die Schicht wenigstens 
für übliche Entwickelungszeiten nicht mehr ge- 
schwärzt wird, sondern nur noch schieiert. 

2. Betrachtet man nun eine streifenweise mit 
intensivem Lichte (brennendem Magnesium) be- 
lichtete Platte genauer, so sieht man, dass öfters 
mehrere Streifen gleiche Dichtigkeit haben, 
während dazwischen die Dichtigkeit von Streifen 
zu Streifen abnimmt. Anders ausgedrückt: be- 
zeichnet D die Dichtigke^v, E die Exposition, 
so liegen zwischen Werten von D und E^ für die 

. < o ist, solche, für die .- = o wird. 



dE 



dE 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



Nun hatte ich früher gezeigt 0, dass man 
solarisierte Schichten normal, d. h. in mit der 

Belichtung steigender Dichtigkeit l- > o 

entwickeln könne, wenn man sie eine für jede 
Plattensorte durch Vorversuch zu bestimmende 
Zeit in Natriumthiosulfatlösung badet, bis an 
den nicht solarisierten Stellen das Bromsilber 
herausgelöst ist, und die Platten nach gründ- 
lichem Abspülen in einem beliebigen Entwickler 
hervorruft. Wie man sich schon an den unent- 
wickelten Platten überzeugt, wird durch das 
Vorbad umsoweniger Bromsilber herausgelöst, 
je weiter die Solarisation vorgeschritten ist, was 
im Sinne der Gerbungstheorie Luthers*^) ge- 
deutet werden kann; bei der Entwickelung wird 
das gesamte AgBr^ das noch vorhanden ist, 
reduziert und zeigt demnach die Licht- und 
Schattenverteilung eines Negatives^). Bei diesen 
primär teilweise fixierten und entwickelten Platten 
fiel auf, dass sich zwischen dunkleren Streifen, 
die dem soeben Gesagten entsprachen, hellere 
Streifen fanden, die in jenen Bezirken lagen, 
für welche bei den direkt entwickelten Platten 

dD 

77; = o war. 
dE 

3. Diese Beobachtung gab Veranlassung, den 
Verlauf der Solarisation für erheblichere Licht- 
mengen als bisher näher zu studieren. Schwache 
Lichtquellen konnten wegen zu geringer Wirk- 
samkeit nicht in Betracht kommen; ich war 
somit auf das Licht brennenden Magnesium- 
bandes angewiesen, i m dieses Bandes wog 
0,63 g; für Stücke von i, 2, 3; 4 cm besteht 
Proportionalität zwischen Bandlänge und gelie- 
ferter Lichtenergie. Die Platten waren meist 
in Stücke von 2x9 cm geschnitten; sie wur- 
den streifenweise mit wachsenden Lichtmengen 
bestrahlt, wobei der neu zu belichtende Streifen 
genau die angegebene Entfernung vom Ende 
des zu verbrennenden Bandstückes hatte. Da 
die Platten bis auf 14 cm der Lichtquelle ge- 
nähert wurden, wird die Vergrösserung des Ab- 
standes für die zuerst belichteten Streifen wohl 
bemerkbar, obwohl die Intensität infolge der 
räijmHchen Ausdehnung der Lichtquelle weniger 
abnimmt,, als der Abstandsvergrösserung ent- 
spräche. Eine Korrektur ist aber ohne beson- 
dere Versuche deshalb nicht möglich, und da 
es sich nur um eine qualitative Darstellung des 
Solarisationsverlaufes handeln kann, erscheint 
sie auch unnötig. Die Dichten [D = log 3^1%, 
wo y die Intensität des auffallenden, ^o die 



des durchgehenden Lichtes bedeutet) der ver- 
schiedenen Streifen wurden dagegen photo- 
metrisch so genau wie möglich bestimmt; die 
Absorption des Glases und der Gelatine ist 
dabei nicht in Abzug gebracht (D == 0,15). 
Zum Lichte des Magnesiums addiert sich die 
für jeden Streifen 5 Sekunden dauernde Ein- 
wirkung der blauen Flamme des Bunsenbrenners, 
die zur Entzündung des Magnesiums diente. 
Ich gebe zunächst einige Zs^len wieder für 
Platten, die mit Metolsoda normaler Zusammen- 
setzung bei 18^ im Dunkeln entwickelt und 
10 Minuten im saueren Bade fixiert wurden. 



i) Englisch, Diese Ztschr. 2, 62, 1900. 

2) Luther, Die ehem. Vorginge in der Photographie. 
S. 5$. Halle a. S., W. Knapp. 1899. 

3) Neuerdings hat Nipher dasselbe Verfahren publiziert 
(Nature 68, No. 1631, 325, 1901), nur mit der Modifikation, 
dass er konzentrierte Natriumthiosulfatlösung und Hydrochinon 
im Tageslicht (was nicht nötig ist) auf die Platte wirken l.Hsst. 





Schleussnerplatten Ei 


m. Nr. 7551. 




Dichte D' 


= log 


7 

^0 " 






Abstand 14 cm 1 




Abstand 20 


cm 


^dureh** Entwickelt 


^t^^ Entwickelt 


cm Af^ l 2 


3 Min. 


cm Mg 


I 


3 Mm. 








2 


0,62 


i,47 


2 


0,5 0,84 


1,18 


4 


0,59 


1.25 








6 


0.55 


I.Ol 


4 


0,39 0,68 


0,96 


8 


0,51 










10 


0,44 


0.90 


6 


0,32 0,55 


0,82 


12 


0,37 


0,85 








14 


0,42 


(0,87) 


8 


0,38 0,62 


0,86 


16 


0,44 


0,88 








18 


0,35 


0,77 


10 


0.35 0.56 


0,78 


20 


0,31 


0,71 








22 


0.34 


0,75 


12 


0,26 0,42 


059 


24 


0,30 


0,67 








26 


0.32 


0,71 


14 


0,33 0.50 


0,65 


28 


0,33 


0,77 








30 


0,30 


0.65 


16 


0,27 0.41 


0,55 


32 
34 
36 
38 
40 

42 

44 
46 
48 
50 
52 
S4 
56 
58 
60 


0,32 


0,68 

0,70 
0,62 
0,68 
0,60 

0,66 
0,60 
0,63 

0,62! 

0,64 
0,58 
0,65 
0,56 




Herzka 


plattei 


1 Em, 


. Nr. 182. 




ä 


Abstand 20 


cm. E 


)ichte 


D- log 


7 
70 




Belichtet durch 


cm Afg 


Entwickelt i Min. 




2 






0,55 






4 






0,51 






6 






0,44 






8 






0,52 






10 






0,48 






12 






0,39 






14 






0,49 






16 






(0^5) 






18 






047 






20 






0,38 






22 






0,44 






24 






(0,43) 






26 






0,42 






28 






0,36 






30 






0,41 






32 






0.39 





Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



4. Bei den Platten fällt sofort auf, dass 
sie streifenweise heller und dunkler sind; 
die Schleus-snerplatte, die sich für die kleinsten 
Belichtungen verhaltnissmässig schnell noch zu 
erheblicher Dichtigkeit entwickelt, dann aber 
gut graduiert heller wird, hat (Fig. i) zunächst 




Beiirhtet durch cm. Hg^Band. 



Fig. ,. 

aus 14 ein Abstand von der Lichtquelle be- 
lichtet ein Minimum der Dichte bei 6 cm 
Mg — der Kürze wegen sei diese Ausdrucks- 
weise gestattet — , ein Maximum bei 8 cm 
und ein zweites Minimum bei 1 2 cm. Dem 
ersten Minimum entspricht bei 20 cm Ab- 
stand (Fig. 2) ein Minimum bei 12 cm, dem 
zweiten ein solches bei 24 cm. Dagegen hat 
man bei zo cm Abstand ein weiteres Minimum 
bei 20 cm Mg, dem bei 14 cm Abstand kein 
Minimum entspricht; es kann dies wohl daher 
rühren, dass dieses schwache Minimum über- 
deckt wird durch die Wirkung des bei Belich- 
tung der Nachbarstreifen in der Schicht diffus 

. Srh Icti fsnfr-PlaUeji< 
1 cni. Abstand !.ii-/i}//ueUe/FlrUte. . 



gewordenen Lichtes, das hier von grösserer 
Intensität als bei 20 cm Abstand entsprechend 
eine mehr als verhältnismässig grössere Ver- 
änderung hervorrufen müsste'). Die Minima 
bleiben bei verlängerter Entwickelung erhalten; 
allmählich werden aber die Unterschiede zwischen 
den ersten Minima und den Nachbarstreifen 
kleiner, die Minima nähern sich den Maxima, 
( während sich die mehr belichteten Streifen noch 
kontrastreicher entwickeln. Man kann dies er- 
klären durch die Annahme, dass bei den ersten 
Minima die dem Minimumszustand entsprechende 
Veränderung sich nur auf die oberflächlichen 
Schichten erstrecke, nicht auch auf die tieferen; 
dasselbe wird vom folgenden Maximum gelten, 
das doch durch einen Minimumzustand hin- 
durchgegangen ist; beim Minimum kommt also 
noch etwas Dichtigkeit aus den tieferen Schichten 
hinzu, das Maximum aber kann infolge des 
Minimumzustandes seiner tieferen Schichten 
wenig mehr hinzugewinnen, beide müssen 
sich also gleicher werden. Die Tiefe der 
Minima nimmt ab mit der Intensität des 
wirkenden Lichtes, doch konnte ich An- 
deutungen der Streifen noch bei 1 m Abstand 
der Platten von der Lichtquelle erhatten; je 
weniger tief ein erstes Minimum ist , desto 
schneller verschwindet es bei der Entwickelung ■ 
(Fig. 2). Ganz anders verhält es sich mit spä- 
teren Minima; während sie bei kurzer Ent- 
wickelung im Schleier der Platte verschwinden, 
treten sie bei längerer Entwickelung immer 
deutlicher hervor. Die Minima kehren in einer 
eigentüntlichen Periode wieder; bei Schleussner-' 
platten folgten auf das erste Minimum drei 
dunklere Streifen, zweites Minimum, zwei dunk- 
lere Streifen, drittes Minimum, ein dunklerer 
Streifen, viertes Minimum, woran sich dieselbe 
Periode wieder anschloss; jeder Streifen ent- 
sprach dabei 2 cm Mg. Die Unterschiede in 
der Tiefe der Minima waren dabei nicht derart, 
dass ich sie mit Sicherheit feststellen konnte. 
Die periodische Wiederkehr der Minima deutet 
auf die Unabhängigkeit derselben von der spä- 
teren Belichtung; ich fand sie In der That stets 
an denselben Stellen der Platte lokalisiert, an 

1) S. Cital 2. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



denen sich die ersten Minima gezeigt hatten, 
ganz unabhängig von der nachfolgenden Be- 
lichtung. Bis jetzt habe ich bis 128 cm Magne- 
siumband 17 deutliche Minima zählen können, 
wenn ich den Kunstgriff anwandte, die mehr 
belichteten Platten länger zu entwickeln. Diese 
Minima aufzuzeichnen hat wenig Interesse; wie 
aber aus Fig. 2 hervorgeht, tritt ein vorher 
unbemerktes, schwaches Minimum auf bei 52 cm 
Mg, das ich auch bei weiterer Belichtung nicht 
mehr gefunden habe, und das ich neben den drei 
ersten Minima für ein ursprüngliches halte, 
während ich die übrigen nur als Wiederholungen 
der ersten ansehe. 

Nachbelichtung erhält also die Minima, 
und kann sie sogar verstärken. Während das 
erste Minimum nur bei guter Abpassung der 
Belichtungsverhältnisse und der Entwickelungs- 
dauer deutlich erscheint, kommen die späteren 
Minima leicht und deutlich heraus. Versucht 
man nun aber eine Platte bis zur Nähe eines 
Minimums vorzubelichten und dann die zu 
diesem nötige Energiemenge hinzuzufügen, so 
werden die Unterschiede zwischen Maxima und 
Minima kleiner; diese Unterschiede entstehen 
also hauptsächlich in den ersten Stadien der 
Belichtung, d. h. die Platte ist unvorbe- 
lichtet empfindlicher, als wenn sie be- 
reits solarisiert ist. 



i) 

Ofir- 

05 



Herzha-PlattcTt. 20 cnuAbstaml 7 JifiTi. Entw. 




Belichtung durch cm.Jf^.-Band. 



lieber auf bei den Rapidentwicklern, als bei 
Hydrochinon und Glycin, die sie ihrerseits auch 
bei längerer Entwickelung erhalten; bei Ent- 
wickelung mit Eisenoxalat (30 Sek.) erhält man 
sehr schöne Streifen. 

Wenn man nun die streifenweise belichteten 
Platten primär teilweise fixiert und dann ent- 
wickelt, wie oben geschildert wurde, so zeigen 
auch diese Platten bis zu 24 cm Mg aus 20 cm 
Abstand helle und dunkle Streifen; die Ma- 
xima liegen dann aber auf den Minima 
der direkt entwickelten und umgekehrt. 
Besonders die ersten Umkehrungen treten hier 
deutlich hervor; dagegen werden sie unmerklich 
bei Belichtungen durch mehr als 24 cm ^fg, 

Eine Mitwirkung des Bindemittels bei 
diesen Erscheinungen scheint mir sicher; ich 
enthalte mich vorerst, eine Hypothese aufzu- 
stellen; ich will nur darauf hinweisen, dass die 
sogenannten schwarzen Blitze, bei denen der 
Hauptstrahl im Negativ dunkel, die Seitenäste 
aber hell erscheinen, möglicherweise durch diese 
Versuche erklärt werden können; die Lichtver- 
hältnisse brauchen nur dieselben zu sein, wie 
für ein Maximum und ein Minimum; bei der 
Lichtstärke der Blitze könnten die Unterschiede 
zwischen diesen sehr erheblich werden. 

Die Reduktion der vom brennenden Magne- 
sium gelieferten Lichtmenge auf Hefnereinheiten 
ergiebt sich aus E d e r s ') Angaben.Demnach 
entspräche i cm meines J^-Bandes (photo- 
graphisch) 1200 H. M. S.2) Bei dem Ab- 
stände von 20 cm wirkt also i cm Mg- 
Band wie 30000 H. M. S. und die erste 
Umkehrung trat für Schleussnerplatten ein 
bei 360000 H. M. S., für Herzkaplatten für 
180000 H. M. S. Rechnet man die zur 



tO 12 tt 16 1t SO 22 2U 2B 2B 30 



In Fig. 3 ist ein Teil der Solarisationskurve 
für eine Herzkaplatte gezeichnet. Diese Platte, 
die bei Normalbelichtung ganz klar arbeitet, ist 
im Solarisationsgebiete erheblich schleieriger 
als die Schleussnerplatte; das erste, hier sehr 
kräftige Minimum trat schon bei 6 cm Mg ein, 
die Periode der Minima war kürzer als bei der 
Schleussnerplatte und bei 16 cm lag ein schwa- 
ches Minimum, zwischen Maxima, die von kräf- 
tigen Minima eingeschlossen waren. Die Herzka- 
platte ist gelatinereicher als die Schleussnerplatte; 
sie fixiert viel langsamer, und ich habe bei der 
ein ähnliches Verhalten zeigenden Colbyplatte 
ebenfalls schon bei 6 cm das erste Minimum 
beobachtet. Bei einer orthochromatischen Hauff- 
platte (Em. 235), die sehr dünn gegossen ist 
und sehr schnell fixiert, fand ich die Umkeh- 
nmg erst bei 28 cm Mg, 

Die Umkehrungen sind keineswegs an den 
Metolentwickler gebunden; sie treten zwar deut- 



•» Erzielung mittlerer Schwärzungen nötige 
Energiemenge zu 12 H. M. S. (die Nor- 
malexposition reicht von 3 bis etwa 23 
H. M. S.^), so erfolgen die Umkehrungen 
bei 10^ bezw. 1,5-10* fachem Betrage der Nor- 
malexposition. Janssen selbst hat bereits (1. c.) 
auf die Periodizität der Solarisation hingewiesen 
und bei stundenlanger Belichtung, oder wie er 
angiebt, dem 10^ fachen Betrage der Normal- 
exposition, ein zweites Negativ erhalten, wobei 
die Zahl 10^ die unterste Grenze angiebt*). 
Mit dieser Janssen sehen Umkehrung sind die 
von mir gefundenen Umkehrungen nicht iden- 



i) Eder, Hdbch. 1, 458, Halle a. S. 1892. 

2) Dieser Wert ist etwas zu gross. Englisch, Habili- 
tationsschrift, S. 32. 

3) Eder, Sitzber. Wiener Akad. 108, IIa, 1899. 

4j Vergl. Englisch, Habilitationsschrift, S. 37. Die 
Normalexposition würde sich zu 0,06 Sek. Belichtung in der 
Sonne, oder nieder gerechnet zu 1000 Kerzen ergeben; nach 
meinen Versuchen erhielte man die Janssensche ümkehrang 
erst bei der Energiemenge, die von über 7 m iW^Band ge- 
liefert wird, und die Breite des Maximums würde sich auf 
etwa I m Mg erstrecken. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



5 



tisch; das folgt aus ihrer Zahl, aus den Ver- 
hältnissen der zugeführten Energie, aus den 
gegenüber Janssens Umkehrung sehr kleinen 
Expositionsgebieten und aus der Thatsache, 
dass die Dichtigkeit der Platte im ganzen noch 
immer abnimmt, wenn man die Lichtzufuhr nicht 
so regelt, wie hier geschehen, sondern auf einmal 
grössere Lichtmengen zuführt, so dass die Unter- 
schiede zwischen Maxima und Minima verdeckt 
werden. Meine Versuche bewegen sich noch 
nicht auf dem Gebiete des sogenannten zweiten 
neutralen Zustandes, und sie stellen neben 
der von Janssen gefundenen Periodizität der 
Solarisation periodische Erscheinungen im Be- 
reiche der Solarisation erster Ordnung fest und 
sie bilden in gewissem Sinne ein Analogon zu 
der von Herrn Ostwald näher beschriebenen 
Periodizität des Auflösungsverlaufs des Chroms 
in Säuren. 

Vielleicht ist ein Wort über die Reproduzier- 
barkeit der Versuche am Platze. Diese gelan- 
gen bei trockenem Wetter gleichmässig sicher; 
die ersten Minima blieben bei feuchtem Wetter 
aus, die übrigen wurden schwächer; feuchte 
Platten solarisieren, wie ich schon früher fest- 
gestellt habe, überhaupt sehr schwer. Bei be- 
sonders getrockneten Platten erhält man die 
Erscheinungen leicht; ein bestimmter Feuchtig- 
keitsgehalt darf also nicht überschritten werden. 

Stuttgart, 18. September 1901. 

(Eingegangen 20. September 1901.) 



s/ 



Ein neues Modell eines Interferenzapparates. 
Von A. Perot und Ch. Fabry.^) 

In einer Reihe von Abhandlungen, welche 
wir in den letzten drei Jahren veröffentlichten, 
haben wir die Eigenschaften und die zahlreichen 
Anwendungen der Interferenzstreifen be- 
schrieben, welche an versilberten Platten 
entstehen. Im folgenden soll eine kurze Über- 
sicht dieser Arbeiten gegeben und der Apparat 
beschrieben werden, der von Herrn Jobin-Paris 
in hervorragender Güte hergestellt wurde und 
die Erzeugung und praktische Verwertung der 
Interferenzen leicht ermöglicht. 

Die Interferenzerscheinungen, welche an ver- 
silberten Platten auftreten, sind besonders da- 
durch charakterisiert, dass der einfallende Strahl 
beim Verlassen des Apparates nicht nur in 2 



Wellen von unter sich gleicher Intensität zer- 
legt ist, sondern vielmehr in eine grosse Anzahl 
von Wellen, deren Intensität gegenseitig um so 
weniger verschieden ist, je stärker das Re- 
flexionsvermögen der Silberschicht ist, und deren 
Gangunterschied in arithmetischer Reihe zu- 
nimmt. 

Wenn man die gewöhnlichen Interferenzen 
etwa mit den Beugungserscheinungen vergleichen 
darf, die an zwei parallelen Spalten auftreten, 
so sind die Interferenzen, welche unser Apparat 
liefert, auf eine Stufe zu stellen mit Beugungs- 
erscheinungen, welche durch eine sehr grosse 
Anzahl paralleler äquidistanter Spalte hervor- 
gerufen werden, kurz mit der Wirkung eines 
Gitters.') — 

Denken wir uns eine Luftschicht von der 
Dicke e mit schwach versilberten Grenzflächen 
(so schwach versilbert, dass sie durchsichtig 
sind); sie mag dadurch entstehen, dass man 
eine Luftschicht zwischen 2 versilberten Glas- 
platten einschliesst. Auf diese Schicht falle 
Licht einer Wellenlänge unter dem Einfall- 
winkel /; dasselbe wird sich zerlegen in eine 
Schar von Strahlen, welche gegen den Einfall- 
strahl einen Gangunterschied von 2 e cos /, 
4 e cos /, 6 e cos /, haben und deren Inten- 
sitäten, wenn / das Reflexionsvermögen und q 
der Extinktionskoeffizient ist, sein werden 
gleich: q'^, qV^* qY*» • • • • Durch Superposition 
wird hieraus eine Lichtwirkung entstehen von 
der Intensität: 

^=^0 ' 



I + r- -'•'-7V2 -^^'^ 



'jt 



i) Aasführlich in: Annales de chimie et de physique. 

(7). 16. 115-144. 1899; (7), 16, 289-338. 1899; (7), 22, 
564—574, 1901. 



4/ 

wenn J = 2ecos /, gleich dem Gangunterschied 
ist. Nimmt man als Beispiel /= 0,80 an, so 
erhält man: 

^^^«*T + 8ö~f//72^ ^ 

Damit die Intensität merkliche Werte an- 
nimmt, ist Bedingung, dass /i sehr nahe ein 
ganzes Vielfaches von X ist. 

Die Beobachtung kann nach zwei Methoden 
geschehen: i.in parallelem Licht, Strahlen zur 
Silberfläche oder 2. in konvergentem Licht. 
Im ersten Falle kann die Schicht dünn sein und 
ihre Dicke darf von Punkt zu Punkt sich än- 
dern; man beobachtet die Streifen in der einen 
Oberfläche der Schicht. In dem anderen Falle 
muss die Schicht eben begrenzt und dicker 
sein (mehrere Centimeter); man beobachtet mit 
einem auf Unendlich eingestellten Fernrohr. 

In beiden Fällen sieht man glänzende feine 



l) Man gewinnt bei unserer Beobachtungsweise den Ein- 
druck, als beobachte man die Spektren sehr hoher Ordnung 
eines Gitters von geringer Dispersion. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



Streifen, welche durch breite dunkle Zwischen- 
räume voneinander getrennt sind. Bei paral- 
lelen Strahlen tritt nur an jenen Stellen Licht 
auf, für welche die Schichtdicke der Bedingung 
2e ^== kX -V a genügt, wobei t eine gegen X 
kleine positive oder negative Grösse und ^ eine 
ganze Zahl ist. Die Streifen folgen den Stellen 
gleicher Dicke der Schicht wie bei den Newton- 
schen Ringen, nur sind sie viel feiner. 

Bei konvergentem Licht ist die Bedingung 
der Helligkeit gegeben fiir Einfallwinkel /, 
welche der Gleichung 2ecost = kX'{-t ge- 
nügen. Die Streifen bilden sich ab in der 
Brennebene des Fernrohres als Kreise, deren 
Mittelpunkte auf der Normale zur Silberschicht 
liegen. 

Diese Erscheinungen gehören zu den im 
Un endlichen verlaufenden Ringen, die von Herrn 
Michelson so erfolgreich verwertet worden 
sind, während die vorhergehenden den an 
dünnen isotropen Platten beobachteten Inter- 
ferenzstreifen zuzurechnen sind. 

Die Vorzüge, welche die so erzeugten Inter- 
ferenzstreifen den in der bisher üblichen Weise 
erzeugten Streifen gegenüber haben, sind fol- 
gende: sie sind ausserordentlich viel feiner; 
man kann auf sie viel schärfer einstellen; wird 
der Apparat von verschiedenen für sich mono- 
chromatischen Strahlen getroffen, so liefert er 
für jede Farbe ein eigenes Streifensystem, die 
sich gegenseitig überlagern, ohne sich zu stören. 
Man kann so leicht, indem man die benach- 
barten Streifen berücksichtigt, die Ordnung der 
Interferenz eines einzelnen Streifens bestimmen 
oder umgekehrt, wenn die Dicke der durch- 
strahlten Schicht bekannt ist, die Wellenlänge 
der betreffenden Lichtgattung berechnen. 

Ein Interferometer, das zur Herstellung und 
Verwertung dieser Erscheinungen dienen soll, 
muss aus zwei versilberten Glasplatten bestehen, 
die sich gegeneinander genau orientieren und 
parallel zu sich verschieben lassen. Ein nach 
diesen Grundsätzen gebauter Apparat gestattet 
spektroskopische Untersuchungen: das Studium 
der Strahlung bezüglich der Konstitution der- 
selben und ihrer Wellenlänge; er ermöglicht die 
Messung des Abstandes der beiden Platten 
mit Hilfe der im konvergenten Lichte beob- 
achteten Erscheinungen und z. B. die Messung 
der Änderung, welche der bei der Reflexion 
am Silber auftretende Phasenverlust mit der 
Wellenlänge zeigt, mit Hilfe der Erscheinungen 
dünner Blättchen mit parallelem Lichte. 

Die Verwendbarkeit der Methode ist schon 
jetzt eine vielseitige und interessante. Aber 
gerade auf dem so wichtigen Gebiete der prak- 
tischen Längen (bezw. Dickenj-Messung findet 
man gar bald eine Schwierigkeit, nämlich die 
Unmöglichkeit der direkten einfachen Bestim- 
mung der Ordnung der Interferenzen, die etwa 



über 5 cm Schichtdicke hinausgehen und ausser- 
dem bei Endmassstäben die Schwierigkeit, sie 
zwischen die Platten des Apparates einzufuhren. 
Zur Ausführung derartiger Messungen muss man 
deshalb zu den Superpositionen-und den nach- 
stehend beschriebenen Interferenzerscheinungen 
übergehen. 

Verschafft man sich zwei von versilberten 
parallelen Flächen eingeschlossene Interferenz- 
schichten von gleicher Dicke, ordnet dieselben 
so hintereinander an, dass ihre Begrenzungs- 
flächen einen sehr spitzen Winkel miteinander 
bilden und lässt ein konvergentes Bündel weisser 
Strahlen durch sie hindurchtreten, so sieht man 
in einem auf Unendlich eingestellten Beobach- 
tungsfernrohr ein System von Interferenzstreifen; 
dasselbe weist einen weissen zentralen Streifen 
auf, der an jener Stelle liegt, wo die Winkel- 
halbierende der beiden Platten normalen die 
Brennebene des Fernrohres trifft. Die gleiche 
Erscheinung tritt auf, wenn die Dicke der einen 
Schicht in einem einfachen Verhältnis zur Dicke 
der anderen Schicht steht. 

Man kann so die Messung der Dicke ^ zu- 
rückführen auf die Messung der geringeren 

Dicke - ^ wo n alle ganzen Zahlen, z. B. bis 5, 

annehmen kann. Man bringt hierzu die Schicht 
von der Dicke e vor den Apparat und die ver- 
silberten Platten desselben in eine solche Stel- 
lung, dass man in dem Beobachtungsfernrohr 
die Streifen sieht, welche einer Dicke von z. B. 



5 



entsprechen. Man bestimmt die Ordnung 



der Interferenz und dadurch die Dicke der 
beiden Platten. 

Diese Messmethode lässt sich den verschie- 
densten Umständen anpassen; so kann die zu 
messende Schicht z. B. zwischen Platten liegen, 
welche die Endflächen eines Metallmassstabes 
berühren, man vermag so noch Längen zu 
messen, deren direkter Bestimmung die Methode 
sonst nicht fähig wäre. 

Man kann sogar, um sehr grosse Längen zu 
messen, sich einen Satz von Schichten ver- 
schaffen, deren Dicken in geometrischer Reihe 
fortschreiten und beispielsweise die Reihe e, 

, u. s. w. benutzen. 
3 9 

Wir nennen „Platten-Etalon*' die von uns 

bei den vorliegenden Messungen benutzten 

Platten (= Luftschichten) von unveränderlicher 

Dicke und von parallelen Flächen begrenzt. 

Es wurden solche von 0,25 cm an hergestellt. 

Alle, auch die kleinsten, mussten natürlich, um 

die Ordnung der Interferenz des betreffenden 

Etalons zu erhalten, mindestens einmal mit dem 

Interferometer durchgemessen werden und zwar 

mit einer ganzen Serie von Streifen ''^-^-- 



^ 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 1. 



denzen); es musste dabei möglich sein, die Dicke 
der Schicht ein wenig zu verändern. 

Bei jeder Art von Benutzung, welche diese 
,,Platten-Etalons" zulassen, — Messung von 
Längen, Bestimmung von Wellenlängen oder 
sonst jede mögliche Verwendung — niuss man 
stets, um ihre Dicke zu bestimmen, über einen 
Apparat verfugen, der eine veränderliche Inter- 
ferenzschicht besitzt, d. h. ein Interferometer. 

Der Zweck, dem dieser Apparat dient, be- 
stimmt seine wesentlichen Teile. Er besteht 
aus zwei versilberten Planßächen, die jeder Art 
von Einstellung und Verschiebung gegenein- 
ander fähig sind. Man muss ihre Flächen gegen- 
einander beliebig orientieren, sowie — und dies 
ist der Hauptpunkt — sie absolut parallel zu 
einander einstellen können. Ihr Abstand muss 
sich zwischen o und 10 cm variieren lassen und 
es ist sehr nützlich, wenn hierbei der schon 
vorhandene Parallelismus der Oberflächen er- ! 
halten bleibt. Man muss bei dieser Verschie- 
bung an jeder beliebigen Stelle auf einige ; 
Tausendstel Mikron feststellen können und an- ; 
dererseits darf eine Verschiebung von mehreren 
Centimetem auch keine zu lange Zeit bean- | 
spruchen. Es sind deshalb drei verschiedene | 
Geschwindigkeiten für die Verschiebung mög- 
lich: I. eine rasche Bewegung, 2. eine so weit , 
verlangsamte Bewegung, dass man die einzelnen 
Streifen zählen kann, 3. eine Verschiebung durch 
Biegung um einige Mikron; diese lässt sich so I 
langsam und so fein ausführen, als es nur ver- . 
langt werden kann. 

In gleicher Weise wird die zur Einjustierung 
nötige Neigung durch zwei Arten der Bewegung 
ermöglicht; die eine zur groben Einstellung geht 
rasch und in weiten Grenzen vor sich, die an- 



dere, zur Feineinstellung, wird wieder durch 
Biegung bewirkt und erlaubt sehr feine Ände- 
rungen in engen Grenzen. 

Die Fein Verschiebungen erfolgen durch kleine 
Gunimibeutel, welche mit Wasser gefüllt sind 
und gegen Stahlstücke drücken. Diese Gunimi- 
beutel sind durch einen langen Schlauch mit 
Trichtern verbunden, deren Höhe veränderlich 
ist und in denen sich Wasser befindet. 

Ändert man die Üruckhöhe des Wassers, 
so entsteht in den Beuteln ein verschiedener 
Druck; diese üben mithin auf die StahUtücke 
auch einen wechselnden Druck aus. Diese An- 
ordnung hat folgende Vorteile: Da die Beutel 
breiter sind als die Metallstücke, gegen welche 
sie anliegen, so kommt die Spannung des 
Gummi nicht zur Geltung und der Druck ist 
nur abhängig von der Höhe der Wassersäule 
und da diese nur durch die Hohe des Wasser- 
gefässes bedingt ist, so ist eine Änderung im 
Verlaufe einer Beobachtungsreihe nicht zu be- 
fürchten. Man kann ferner die Einregulierung 
so vorsichtig vornehmen, als es irgend nur 
erwünscht ist und so genau, als man es über- 
haupt nur bedarf; es ist überdies noch zu be- 
rücksichtigen, dass diese Art des Einstellens 
ohne jede Erschütterung des Systemes erfolgt, 
was zur Vermeidung von Störungen unbedingt 
nötig ist. 

Dies sind die wesentlichen Teile des In- 
strumentes, Gehen wir nun zu den Einzelheiten 
über. 

L und Z' (Fig. 1) sind die beiden Platten- 
halter, auf welchen die versilberten Platten be- 
festigt sind; ein jeder von ihnen ist mit einem 
Ringe von 40 mm Durchmesser versehen, der 
am Rande eine Fassung trägt, die ihn ohne 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang, No. 



Spannung auf dem Plattenträger befestigt. Die 
Oberfläche, welche die Versilberung trägt, ist 
so gut plan hergestellt, als es nur möglich ist, 
die andere braucht es nicht in diesem hohen 
Grade zu sein. Die Vorder- und Rückfläche 
einer jeden Platte sind nicht parallel, sondern 
bilden einen Winkel von etwa 1 miteinander, 
um Interferenzen zwischen ihnen zu vermeiden, 
welche die Erscheinungen, die man beobachten 
will, nur verwirren würden. 

Die zum Einjustieren nötigen Verschiebungen 
sind auf die beiden Plattenträger folgender- ' 
1 verteilt: L (Fig. 2) befindet sich auf der I 




Seite des Beobachters und erlaubt die Grob- 
einstellungen für die Neigungen und sehr feine 
parallele Verschiebungen. Die ersteren lassen 
sich durch Drehung um zwei Achsen, eine 
vertikale, 0, und eine horizontale, 0' , wie bei 
einem Theodoliten ausfuhren. Die feine paral- 
lele Verschiebung erfolgt durch die Deformation 
einer starken Stahlfeder P (Fig. i und 2), die 
in der Mitte einerseits an dem Plattenträger, 
andererseits .an der Vertikalachse des Theo- 
doliten befestigt ist. Die Stahlfeder besteht 
aus 2 Bändern von je 16 cm Länge, 2 cm 
Breite und 4 mm Dicke, die an ihren Enden 
bei E und E unter Zwischenlage von Keilen 
miteinander verbunden sind. Die Figuren 
zeigen den Gummibeutel, der die Verschiebung 
an seinem richtigen Platze zwischen beiden 
Bändern bewirkt. 

Eine Änderung der Höhe des Wasserbe- 
hälters um I cm ruft eine Verschiebung von 
o, 1 5 fi hervor. Die grösste benutzte Verschie- 
bung hat 20 (i nie überschritten. 

Der Plattenträger /,' (Fig. ! ) eriaubt die 
Ausführung der Fein Verschiebungen zur Her- 



stellung des Parallelismus der beiden versil- 
berten Flächen und die grobe Verschiebung 
parallel zu einander; letztere kann rasch oder 
langsam erfolgen. V sitzt auf dem einen Ende 
eines Stahlstabes T, auf dem ein Bronze-Vier- 
kant befestigt ist, gegen welches senkrecht zu 
einander 2 Gummibeutel drücken. Eine Ver- 
schiebung von je I cm des betreffenden Wasser- 
behälters bewirkt eine Neigung von 0,25". Die 
Einstellung des Faraltelismus muss manchmal 
bis auf etwa i mm in der Höhe der Wasser- 
behälter bewirkt werden. 

Zur groben Parallel Verschiebung endlich 
dient ein auf einer Gleitwange beweglicher 
Schlitten, beide aus Bronze und mit Ober- 
flachen, die, soweit sie aufeinander schleifen, 
hervorragend genau gearbeitet sind. Die Ver- 



Schiebung erfolgt nicht durch direkten Antrieb 
auf das Stück /; es ist vielmehr zwischen 2 
kürzeren Schlittenstücken q und q , die mitein- 
ander verbunden sind, eingeschlossen, welche 
es ntit Hilfe der beiden Schrauben v und v 
mit sich fortbewegen. Die Schrauben lassen 
dem Mittelstück ein wenig Spiel und wirken 
auf passend ausgewählte Punkte. Es wird so 
bewirkt, dass p auf der Gleitwange frei aufsitzt, 
stets nur mit seinem eigenen Gewichte auf der- 
selben aufruht und dass auf/ nur Kräfte wirken, 
welche eine Verschiebung und nie solche, 
welche eine Drehung bewirken können. Es ist 
wohl gerade diesem Kunstgriff zuzuschreiben, 
dass man die Interferenzstreifen sogar während 
der Verschiebung verfolgen kann. An den mit- 
einander vereinigten Schlittenstücken q und q 
sitzt eine Schraube «, welche in denselben mit 
einer kardanischen Aufhängung gelagert ist. Die 
zugehörige Mutter f (Fig. i), die drehbar ist, 
wird ebenfalls von einer kardanischen Auf- 
hängung getragen. Seitliche Kräfte, welche aus 
einem Fehler in der Centrierung entstehen 
könnten, werden so vermieden. Es können 
mithin auf das Hauptschlittenstück nur völlig 
in der Längsrichtung wirkende Kräfte ausgeübt 
werden. Die Mutter e kann zur raschen Ver- 
schiebung mit einem geränderten Kopf, zur 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



Feineinstellung durch einen Schneckentrieb ge- 
dreht werden. In dem letzteren Falle ergiebt 
eine Umdrehung der Schraube eine Wanderung 
von ungefähr 15 Streifen, man kann dieselben 
also zählend verfolgen. 

Es ist sehr nützlich, für jede Stellung durch 
eine einfache Messung den Abstand der beiden 
versilberten Oberflächen rasch auf einige Mikron 
genau messen zu können. Hierzu dient ein in 
* 5 mm geteilter Massstab, der auf dem Schlitten- 
stück p sitzt und auf den man ein auf dem 
Fussstück der Gleitwange befestigtes Mikroskop 
mit Okularmikrometer einstellen kann. Ein 
Teil des letzteren entspricht einem Mikron. 
Als Nullpunkt benutzt man einen bekannten 
und leicht aufzufindenden Abstand der beiden 
Platten, z. B. jenen, welcher der ersten Zer- 
legung der beiden gelben Linien des Queck- 
Silbers entspricht (= 40 //). 



Um den Apparat erschütterungsfrei au&u- 
stellen, steht derselbe auf einer Platte, welche 
an 4 Gummibändern hängt; dieselben haben 
bewegliche Befestigungspunkte, so /dass sich 
dadurch der ganze Apparat horizontal stellen 
lässt. 

So wie der Apparat jetzt konstruiert ist 
(Fig. 3), ist seine Handhabung eine sehr einfache, 
bei einer bedeutenden Festigkeit, trotz der ver- 
schiedenartigen Regulierfähigkeit, gestattet er 
ein rasches Arbeiten mit den Interferenzerschei- 
nungen, die wir hier kurz beschrieben haben 
und ermöglicht eine grosse Reihe interessanter 
Anwendungen. 

Marseille, August 1901. 

(Aus dem Französischen übersetzt von Carl Forcb.) 

(Eingegangen 14. August 1901.) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 73. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



W. Kaufmann (Göttingen), Die Entwicklung 
des Elektronenbegriffs. 

Meine Herren! Es ist eine nicht ungewöhn- 
liche Erscheinung in der Geschichte der Wissen- 
schaft, dass Anschauungen, die längst für ver- 
altet und überwunden galten, plötzlich, wenn 
auch in mehr oder weniger modifizierter Form, 
wieder zu Ansehen gelangen. Ein äusserst 
interessantes Beispiel für diese Erscheinung 
bietet die im Laufe des letzten Jahrzehnts ein- 
getretene Umwälzung unserer Anschauungen 
über die elektrischen Vorgänge, über die zu 
berichten ich heute die Ehre habe. 

Die moderne Theorie der elektrischen und 
der damit eng verknüpften optischen Erschei- 
nungen, die man unter dem Namen der Elek- 
tronentheorie zusammenfassen kann, bedeutet 
gewissermassen eine Rückkehr zu Anschauungen, 
wie sie in den 60er und 70er Jahren des ver- 
gangenen 19. Jahrhunderts von Wilhelm Weber 
und von Zöllner ausgesprochen worden sind, 
-- modifiziert durch die Ergebnisse der Max- 
wellschen und Hertzschen Forschungen. 
. Weber fasste die elektrischen Erschei- 
nungen auf als die Wirkung elementarer 
elektrischer Teilchen, sogen, elektrischer 
Atome '), deren gegenseitige Einwirkung ausser 
von ihrer Lage auch von ihren relativen Ge- 
schwindigkeiten und Beschleunigimgen abhinge. 

Gesammelte Werke 4, 279. 



Wenn es nun auch Weber gelang, mittels 
seiner Annahme die damals bekannten elektro- 
dynamischen Vorgänge völlig zu beschreiben 
und sogar eine qualitativ ganz brauchbare Er- 
klärung für die Proportionalität zwischen elek- 
trischer und Wärmeleitung in Metallen, sowie 
für die Ampereschen Molekularströme in Ma- 
gneten zu geben, so war doch seine Theorie 
weit entfernt davon, Gemeingut der damaligen 
Physiker zu werden. Der Grund für diesen 
negativen Erfolg mag wohl in der Thatsache 
zu suchen sein, dass die meisten Gesetze der 
Elektrodynamik rein phänomenologisch, in Form 
von Differentialgleichungen ausgesprochen, sich 
als viel bequemer und einfacher erwiesen, als 
die Web ersehen Formeln. Hierzu kommt 
noch, dass Weber gar keinen Versuch macht, 
die Grösse der von ihm supponierten elektri- 
schen Atome irgendwie zu berechnen und das 
Rechnungsergebnis durch Anwendung auf andere 
molekulare Vorgänge zu prüfen. Endlich aber 
kam hinzu, dass man auf Grund der Arbeiten 
Faradays undMaxwells schliesslich allgemein 
zu der Überzeugung gelangte, dass bei den 
elektrischen und magnetischen Vorgängen an 
Stelle der unmittelbaren Fernwirkung eine zeit- 
liche Fortpflanzung zu treten habe, eine Forde- 
rung, die übrigens Gauss schon 1845 ^^ einem 
Briefe an Weber stellte, die aber durch das 
Web er sehe Gesetz nicht erfüllt wurde. Die 
bereits in den Jahren 1861—62 entstandenen 
Abhandlungen Max we 11s, die 




10 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahrgang. No. i. 



in seinem berühmten „Lehrbuch der Elek- 
trizität und des Magnetismus" zusammen- 
fasste, sowie die glänzende experimentelle Be- | 
stätigung der Maxwellschen Resultate durch 
H. Hertz vom Jahre 1887 an, schienen geeignet, 
den Web ersehen Anschauungen auch den 
letzten Rest von Daseinsberechtigung zunehmen. 
In der That stellten die Maxwellschen 
Formeln, denen ja atomistische Begriffe gänz- 
lich fehlen, die elektrischen Fundamentalerschei- 
nungen ebenso gut dar, wie die älteren, auf 
Fernwirkung aufgebauten, und die neuentdeckten 
Hertzschen elektrischen Wellen konnten über- 
haupt nur durch die Max well sehe Theorie dar- 
gestellt werden. 

Es scheint, als ob dieser glänzende Erfolg 
anfangs die Forscher blind gemacht habe gegen 
die Unzulänglichkeit der Maxwellschen Theorie 
den feineren optischen Erscheinungen gegenüber. 
Nach Maxwell sollten die Lichtschwingungen 
ja nicht mechanische Schwingungen des 
Äthers, sondern elektrische Schwingungen sein, 
und die beiden Konstanten, durch die Maxwell 
das elektrische und magnetische Verhalten jedes 
Körpers definierte (die Dielektrizitätskonstante 
und die Magnetisierungskonstante), mussten auch 
für sein Lichtbrechungsvermögen massgebend 
sein. Wenn nun auch die von Maxwell ge- 
forderte Beziehung — dass nämlich der optische 
Brechungsexponent gleich der Quadratwurzel 
der Dielektrizitätskonstante sein solle — bei 
manchen Körpern leidlich erfüllt war, so zeigten 
doch andererseits viele Körper, z. B. das Wasser, 
so ungeheure Abweichungen, dass sich schon 
daraus die Theorie in ihrer ursprünglichen Ge- 
stalt als ungenügend erweisen musste. Hierzu 
kam noch die Abhängigkeit des Brechungs- 
exponenten von der Farbe^ fiir welche die ur- 
sprüngliche Theorie gar keine Erklärung gab. 
Nun hatte nach einem ersten noch unge- 
nügenden Versuch Sellmeiers') im Jahre 1874 
H. V. Helmholtz^) eine mechanische Theorie 
der Farbenzerstreuung aufgestellt, deren Grund- 
lage darin besteht, dass den körperlichen 
Molekülen gewisse Eigenschwingungen 
zukommen. 

Bereits im Jahre 1880, also zu einer Zeit, 
wo man in Deutschland noch kaum an die 
Ma X w e 1 1 sehe elektromagnetische Lichttheorie 
glaubte, zeigte H. A. Lorentz^), dass man 
die Grundlagen zu einer elektromagnetischen 
Dispersionstheorie ganz analog der früheren 
mechanischen Theorie erhalten könne, wenn 
man jedes Molekül als Ausgangspunkt elek- 
trischer Schwingungen bestimmter Periode an- 
sehe. Es heisst dort: „Es mögen sich in einem 

Poßß- Ann. 145, 399 u. 520; 147, 386 u. 525, 1872. 

2) Berl. Bcr. 1874. 667. Po gg. Ann. 154. 

3) Verbandl. - Akad. v. Wetensch., Amsterdam, 18. 
Wied. Ann. 9, 641, 1880. 



jeden Körperteilchen mehrere mit Elektrizität 
geladene materielle Punkte befinden, von denen 
jedoch nur einer mit der Ladung e und der 
Masse {i beweglich sei." Mit Hilfe dieser 
Grundannahme schwingungsfähiger geladener 
Teilchen leitet H. A. Lorentz dann die Dis- 
persionsgleichungen ab. 

Die nächste Frage ist nunmehr: Wie kommen 
wir dazu, in einem jeden durchsichtigen Körper 
das Vorhandensein elektrischer Teilchen ab- 
zunehmen? Die Antwort giebt uns ein Erschei- 
nungsgebiet, das ebenfalls in die Maxwell sehe 
Theorie nur schwer hineinpassen wollte und 
deshalb fast stets nach der alten Anschauungs- 
weise behandelt wurde. Ich meine die Vor- 
gänge bei der Elektrolyse. Wenn der elek- 
trische Strom einen Elektrolyten durchfliesst, 
so werden nach dem Farad ay sehen Gesetz 
von jeder Stromeinheit chemisch äquivalente 
Mengen an den Elektroden ausgeschieden; man 
kann also den Vorgang so auffassen, als wenn 
jede chemische Valenz eines jeden im Elektro- 
lyten wandernden Ions mit einer ganz be- 
stimmten unveränderlichen positiven oder nega- 
tiven Elektrizitätsmenge verbunden sei. 

In einer zum Gedächtnis M. Faradays im 
Jahre 1 88 1 gehaltenen Rede weist nun H. v. H e 1 m - 
holtz') darauf hin, dass wir aus dem Fara- 
day sehen Gesetz mit Notwendigkeit auf die 
Existenz elektrischer Atome schliessen 
müssen. Da nämlich die geladenen chemischen 
Atome, von Faraday als Ionen — d. h. die 
Wandernden — bezeichnet, an den Elektroden 
als neutrale Körper ausgeschieden werden, so 
muss dort eine Abgabe der Ladungen oder ein 
teilweiser Austausch gegen Ladungen entgegen- 
gesetzten Vorzeichens stattfinden. Während 
dieses Vorgangs, der ja nicht momentan statt- 
finden kann, müssen also die Ladungen, 
wenigstens für eine kurze Zeit, eine selbständige 
Existenz fuhren können; was liegt näher, als 
diese stets gleiche Ladungseinheit einer Valenz 
als ein Elementarquantum der Elektrizität, als 
ein elektrisches Atom zu betrachten. Und 
wenn ein neutrales Molekül, etwa Na Cl (Chlor- 
natrium) beim Auflösen in Wasser in + ge- 
ladenes Na und — geladenes Cl zerfällt, so ist 
das Wahrscheinlichste, dass das Na- und das 
t7-Atom jedes seine Ladung schon vorher hatte, 
und dass diese Ladungen nach aussen bloss 
deshalb unbemerkbar blieben, weil + und — 
Ladung gleich gross waren. Denkt man sich 
nun aber einen Lichtstrahl einen ^V^ (TZ-Krystall 
durchsetzend, so müssen die Ladungen resp. 
die mit ihnen verbundenen Atome in Schwin- 
gungen geraten und die Lichtbewegung beein- 
flussen. Die elektrolytischen Valenzladun- 
gen sind es also, die wir als die in den 



l) Journ. ehem. Soc. Jani i88i. Vortr. a. Reden 2, 275. 



Physikalische Kdtschrift. 3. Jahrgang. No. 



durchsichtigen Körpern mitschwingen- 
den elektrischen Teilchen zu betrachten 
haben, und deren Anziehungskräfte, wie Helm- 
holtz nachwies, jedenfalls auch den weitaus 
grössten Teil der chemischen Verwandtschafts- 
kräfte ausmachen. 

Wenn nun auch, wie vorbin erwähnt, der 
Grundriss zu dem Gebäude der elektromagne- 
tischen Lichttheorie schon im Jahre 1880 von 
H. A. Lorentz, ja andeutungsweise noch viel 
früher von W. Weber gezeichnet worden war, 
so bedurfte es doch eines vollen Jahrzehnts, 
bis man, angeregt durch die inzwischen er- 
folgten Entdeckungen Heinrich Hertz', be- 
gann, die Bausteine zusammenzutragen und zu 
bearbeiten. In den Jahren 1890— 1893 erschienen 
eine Reihe von Arbeiten von F. Richarz'), 
H. Ebert^) und G. Johnston Stoney-'), welche 
sich grossenteils mit dem Mechanismus der Licht- 
emission leuchtender Dämpfe befassen, und in 
denen auf Grund der Ergebnisse der kinetischen 
Gastheorie versucht wird, die Grösse des von 
V, Helmholtz supponierten elektrischen Ele- 
mentarquantums, für das Stoney den jetzt all- 
gemein gebräuchlichen Namen Elektron vor- 
schlug, zu bestimmen. 

Das Resultat dieser Rechnungen ist insofern 
von Wichtigkeit, als es uns zeigt, dass die er- 
mittelten Zahlen jedenfalls keine Widersprüche 
mit anderen Erfahrungen enthalten. 

So zeigte z. B. H. Ebert'), dass die 
Schwingungsamplitude eines Elektrons im leuch- 
tenden Natriumdampf nur ein kleiner Bruchteil 
des Molekulardurchmessers zu sein braucht, um 
eine Strahlung von der durch E. Wiedemann'') 
experimentell bestimmten absoluten Intensität 
zu erregen. 

Der Weg zur Berechnung der im Elektron 
enthaltenen El ektrizitäts menge ist ein sehr ein- 
■•fachcr. Die zur elektrolytischen Ausscheidung 
von I com irgend eines einatomigen Gases 
nötige Elektrizitätsmenge wird dividiert durch 
die Loschmidtsche Zahl, d. h. die Zahl der 
in I ccm enthaltenen Gasmoleküle. Bei der 
Unsicherheit dieser letzteren Zahl kann man 
nur sagen, dass ein Elektron etwa io~"* 
[i : 10 Milliarden) elektrostatische Einheiten 
enthält. Der Wert dieser 
problematischer, wenn nich 
anderer, von der skizzierte) 
dener Methoden, auf die zu 
einzugehen sein wird, zu gai 
geführt hätte. 

[) SiU.-Ber. Niedfirh. Ges. f. 
48, iS, iggi; Wied. Ano. 53, 38 

j) Arch. de Geneve I3) 25, 
«. 651. »893- 

1) Tims, Roy. Dnl.l. Soc. (21 

41 Atch. 6. Gea. (31 36, 489. 



Während so dargethan wurde, dass die 
beobachteten Erscheinungen mit der Annahme 
schwingender lonenladungen der Grössenordnung 
nach verträglich waren, erschienen unabhängig 
voneinander zwei Arbeiten, durch die die 
elektromagnetische Lichttheorie zum vollendeten 
Gebäude wurde. Von diesen Arbeiten be- 
schäftigt sich die eine, von H. v. Helmholtz ') 
herrührend, nur mit der speziellen Frage der 
Farbenzerstreuung in absorbierenden Medien; 
die andere, deren Verfasser H. A, Lorentz') 
ist, geht bedeutend weiter. Hier wird gezeigt, 
wie man durch die Annahme mitschwingender 
geladener Teilchen in den lichtdurchlässigen 
Körpern auch alle Schwierigkeiten aus dem 
Wege räumt, die sich einer genügenden Er- 
klärung der Lichtfortpflanzung in bewegten 
Körpern, z. B. der Aberration des Sternenlichts, 
entgegenstellten. Die Lorentzsche Theorie 
lässt die Maxwellschen Gleichungen für den 
freien Äther unverändert bestehen. Ejn mate- 
rieller Körper beeinflusst die optischen wie die 
elektrischen Vorgänge nur durch die in ihm 
vorhandenen beweglichen Ladungen, während 
in dem die Zwischenräume erfüllenden Äther 
alles unverändert bleibt. Eine „Dielektrizitäts- 
konstante", wie bei Maxwell, giebt es also 
als Grundbegriff bei Lorentz nicht mehr. Sie 
wird hier zu einem abgeleiteten Begriff; und 
man sieht auch unmittelbar, dass sie für schnelle 
Schwingungen, bei denen die Trägheit der 
schwingenden Ladungen in Betracht kommt, 
gar keine Bedeutung mehr hat. Dasselbe gilt 
mutatis mutandis auch für die Magnetisierungs- 
konstante. 

Es hätte bei der Leichtigkeit, mit der die 
Lorentzsche Theorie allein schon die Dis- 
persions- und Aberrationserscheinungen erklärt, 
kaum noch eines direkten Beweises ihrer Rich- 
tigkeit bedurft. Gleichwohl sollte auch dieser 
nicht ausbleiben. 

Im Jahre 1896 entdeckte einSchülerLorentz', 
P. Zeeman^}, eine Erscheinung, deren Existenz 
schon Faraday (1862) vergeblich gesucht hatte: 
Bringt man einen leuchtenden Dampf, etwa 
eine jVrt-Flamme, in ein starkes Magnetfeld, so 
zeigen die Spektrallinien des Dampfes eigen- 

i:i„i:_u„\f„_;;.,j : '^ -■— '^ehrichtung 

rlung oder 
;n, die sich 
orie völlig 

rlaubte es 
Ladungen 
;n; und da 
ig frappant 



ca. (31 36, 489. 
.. 8t 177- «4B, 



12 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



ist: das schwingende Elektron ist stets 
negativ geladen, während das positive 
festliegt; das Verhältnis von Ladung zu 
Masse beträgt 17 Millionen E. M. E J) pro 
Gramm; da nun ein Gramm Wasserstoff, d. h. 
eine Grammvalenz nur 9650 E. M. E. enthält, 
so folgt daraus, dass die mit dem schwingenden 
Elektron verbundene Masse nur etwa den zwei- 
tausendsten Teil eines Wasserstoffatoms beträgt. 
Die anfänglich meist stillschweigend ein- 
geführte Annahme, dass das ganze Ion, 
d. h. chemisches Atom plus Valenzladung, 
schwinge, muss also fallen gelassen werden; wir 
müssen vermuten, dass die Ladung, ebenso wie 
bei der elektrolytischen Ausscheidung an den 
Elektroden einer Zersetzungszelle, so auch im 
Hchtemittierenden Molekül eine selbständige Be- 
weglichkeit hat, und dass die beim Zeeman- 
Phänomen in Betracht kommende Masse 
eben die des Elektrons selbst ist. 

Damit wären wir denn zu einer An- 
schauung gelangt, die sich nahezu mit 
der alten Weberschen Annahme deckt, 
mit dem wichtigen Unterschiede aller- 
dings, dass an Stelle der unmittelbaren 
Fernwirkung die vermittelte, durch den 
Äther fortgepflanzte Wirkung getreten 
ist und dass wir jetzt eine ganz bestimmte 
zahlenmässige Vorstellung von derGrösse 
der elektrischen Atome besitzen. Und 
noch ein Unterschied gegen Weber muss hier 
hervorgehoben werden. Weber nahm auf gut 
Glück hin in seinen theoretischen Betrachtungen 
stets die positiven Teilchen als die frei beweg- 
lichen an. Wir haben jetzt auf Grund des 
Zeeman-Effektes stets den negativen diese 
Stellung einzuräumen. Es hat sich ergeben, 
dass auch bei allen sonstigen Phänomenen, bei 
denen die Elektronen in Betracht kommen und 
von denen wir noch einige nachher werden 
kennen lernen, stets das negative Elektron 
als frei beweglich auftritt. Woher diese 
merkwürdige Einseitigkeit stammt, ob es ge- 
lingen wird, einmal auch das freie positive Elek- 
tron nachzuweisen, oder ob wir vielleicht an 
Stelle der dualistischen eine unitarische Auf- 
fassung der Elektrizität treten lassen müssen? 
darüber müssen wir die Entscheidung der Zu- 
kunft überlassen. 

Der eben skizzierten Entwicklung des Elek- 
tronenbegriffs auf dem Gebiete der Lichttheorie 
folgte sehr bald eine ganz entsprechende auf 
einem rein elektrischen Erscheinungsgebiete: 

Die elektrischen Entladungen in Gasen hatte 
man schon lange versucht, als einen der Elek- 
trolyse verwandten Prozess zu betrachten. 
W. Giese^) ist es, der zuerst dieser Hypo- 

1) AbkÜr.UAg fUr: Elektromagnetische Einheiteo. 

2) Wicd. An->. 17, i. 236, 519, 1882; 37, 576, 188;; 
88, 403, 1839. 



these durch Untersuchung der Leitung in 
Flammengasen eine gewichtige Stütze verlieh 
und auch versuchte, die Leitung in Metallen 
durch Wanderung von Ionen zu erklären. 

Vor allem waren es aber die sogen. Ka- 
thodenstrahlen, denen man, zum Teil infolge 
der zu Ende 1895 erfolgten Entdeckung der 
Röntgenstrahlen, jetzt wieder die grösste 
Aufmerksamkeit zuwandte. — Plücker') und 
Hittorf^) haben zuerst die eigentümliche grüne 
Fluoreszenz der Glaswände in sehr stark eva- 
kuierten Entladungsröhren genauer studiert. Im 
Laufe weiterer Untersuchung^, bei denen sich 
namentlich E. Goldstein ^) sehr verdient ge- 
macht hat, zeigte sich, dass es sich hierbei 
um eine eigentümliche Strahlenart handeln 
müsse, die von der negativen Elektrode, der 
Kathode der Röhre, ausgehe und für die Gold- 
stein deshalb den Namen „Kathodenstrah- 
len" vorschlug. Das Verhalten dieser Strahlen 
im Magnetfelde, ihre Wärmewirkungen, ihre 
vermeintlichen mechanischen Wirkungen ver- 
suchte Crookes'*) durch die Annahme zu er- 
klären, diese Strahlen beständen aus Gasmole- 
külen, die an der Kathode negativ geladen, 
von dieser wie beim elektrischen Kugeltanz 
abgestossen und in den Röhrenraum hineinge- 
schleudert würden. Es Hessen sich auch that- 
sächlich die meisten beobachteten Erscheinungen 
durch diese Hypothese ganz leidlich deuten. 

Genauere Untersuchungen, namentlich zah- 
lenmässige Prüfungen erwiesen jedoch sehr bald 
dieUnhaltbarkeit der Cr ookes sehen Hypothese, 
wenigstens in ihrer ursprünglichen Form. Leider 
hat man dabei, namentlich in Deutschland, das 
Kind mit dem Bade ausgeschüttet; man hat 
die ganze Hypothese verworfen, weil die ganz 
spezielle Vorstellung, dass es sich um durch 
Kontakt geladene Moleküle handele, sich als 
falsch erwies. Aber man war nicht im stände, 
etwas Besseres an die Stelle zu setzen; je mehr 
Thatsachenmaterial angehäuft wurde, desto rät- 
selhafter wurden die Kathodenstrahlen, und 
schliesslich kam es so weit, dass es fast als 
eines anständigen Physikers unwürdig galt, sich 
mit diesen einer quantitativen und theoretischen 
Behandlung so unzugänglichen Erscheinungen 
zu beschäftigen. Da kam plötzlich, von allem 
Rätselhaften das Rätselhafteste: die Ent- 
deckung der X-Strahlen durch Röntgen 
und damit ein neuer Sporn, die Lösung der 
vielen Fragen in Angriff zu nehmen. Die auf- 
gewandte Mühe sollte bald von Erfolg gekrönt 
werden: 



1) Pogg. Ann. 106, 17, i8j8. 

2) Pogg. Ann. 136, l, 1869. 

3) Über eine neue Art elcktr. Abstussung. Berlin 1880. 

4) Stralilcnde Materie oder der 4. Ag^egatzustan * 
zig 1S82. 



X 



Physikalische Zeltschrift. 3. Jahrgang. No. 



Die Untersuchungen von E. Wiechert,') 
W. Kaufmann und E. Aschkinass,') W. 
Kaufmann,») J. J. Thomson,*) W. Wien,^) 
Ph. Lenard,") Th. Des Coudres') ergaben 
übereinstimmend, dass es nur einer Umände- 
rung der Crookes sehen Hypothese bedürfe, 
um zu einer widerspruchsfreien Erklärung fast 
aller Erscheinungen zu gelangen: Man braucht 
die Kathoden strahlen bloss als geladene Massen- 
teilchen zu betrachten, die viel kleiner sind, 
als die gewöhnlichen Atome. Eine ganze 
Reihe von messbaren Eigenschaften der Ka- 
thodenstrahlen ermöglicht es zu bestimmen, 
wie gross bei diesen Teilchen die Ladung pro 
Grammmasse ist. Das Resultat war zwar bei 
verschiedenen Beobachtern etwas verschieden, es 
schwankt zwischen 7 und 19 Millionen El. M. 
Einheiten pro Gramm; jedenfalls aber liegen 
diese Zahlen den beim Z ee m a n effekt ge- 
fundenen so nahe, dass man unbedingt der zu- 
erst wohl von E, Wiechert^) ausgesprochenen 
Hypothese beistimmen kann, dass wir es in bei- 
den Fällen mit denselben Teilchen, nämlich 
den Elektronen, zu thun haben: Wir haben 
also in den Kathidenstrahlen die Elektronen, 
die in den optischen Erscheinungen ein ziem- 
lich verborgenes Dasein führen, sozusagen leib- 
haftig vor uns. 

In einfacher Weise Uessen sich jetzt eine 
Reihe von Folgeerscheinungen erklären. Ein 
solches mit ungeheurer Geschwindigkeit, nach 
direkten Messungen Wiecherts,^) je nach der 
angewandten Kraft mit '/^ bis '/.■< der Lichtge- 
schwindigkeit, fliegendes Elektron, muss, wenn 
es auf einen festen Körper aufprallt, notwendig 
eine explosionsartige elektrische Welle in den 
Raum hinaussenden, genau wie ein aufschlagen- 
des Projektil eine Schallwelle; wir haben triftige 
Gründe zu der Annahme, dass die Röntgen- 
strahlen solche Wellen seien. Weiter: 
wenn die Elektronen aus der Oberfläche 
der Kathode herausfliegen, so müssen sie 
auch schon in ihrem Innern sich an die Ober- 
flache heranbewegt haben; d. h. die elek- 
trische Leitung im Metalle besteht wohl 
auch in einer Wanderung von Elektro- 
nen. Während also im flüssigen Elektrolyten 
das Elektron stets an ein materielles Atom ge- 
bunden als „Ion" erscheint, haben wir es im 
Metall mit frei wandernden Elektronen zu thun. 



1) Siti.-Bet. phyi. öVoD. G«s«nsch. Kfioibibetg 1897. 
5. i; NmtaiwiiB. Rundsch. Mai 1S97; Gott. gel. Nachi. 1S9S. 
S. 260. 



Diese Elektronen theorie der Metalle, als deren 
ersten Urheber wir ja auch schon W. Weber 
zu betrachten haben, ist neuerdings durch 
E. Riecke') und P, Drude'') mathematisch 
so weit durchgearbeitet worden, dass sie eine 
Prüfung an Hand der Erfahrung gestattet; es 
ergab sich namentlich für das Verhältnis zwi- 
schen elektrischer und Wärmeleitung der Me- 
talle eine Zahl, die mit den Beobachtungen auf 
wenige Prozent genau übereinstimmt; auch das 
optische Verhalten der Metalle scheint, soweit 
die Beobachtungen reichen, mit dieser Theorie 
in guter Übereinstimmung zu stehen; und' von 
Ph. Lenard'^j ist gezeigt worden, dass durch 
Bestrahlung einer Metallfläche mit ultraviolettem 
Lichte die Elektronen des Metalles in so starkes 
Mitschwingen versetzt werden können, dass sie 
mit grosser Geschwindigkeit von der Ober- 
fläche fortfliegen und dann ein ganz ähnliches 
Verhalten zeigen, wie die gewöhnlichen, durch 
Entladungen erzeugten Kathodenstrahlen,*) 

Betrachten wir endlich die Leitung in einem 
beliebigen Gase, das wir durch Bestrahlung mit 
Röntgenstrahlen oder ultraviolettem Licht, oder 
auch durch starke Erhitzung leitend gemacht 
haben, so zeigt sich auch hier, dass eine ein- 
wandfreie Erklärung der zahlen massigen Resul- 
tate, wie sie namentlich von J. J. Thomson 
und seinen Schülern erhalten worden sind, nur 
unter der Annahme wandernder Teilchen im 
Gase möglich ist; aus gewissen Unterschieden 
im Verhalten der positiven und negativen Teil- 
chen bei diesen Vorgängen scheint hervorzu- 
gehen, dass die negativen Teilchen hauptsächlich 
freie Elektronen sind, von denen jedoch die 
meisten nach kurzer Wanderung von Gas- 
molektilen aufgefangen werden , und durch 
diese beschwert, einen grossen Teil ihrer ur- 
sprünglichen Beweglichkeit verlieren. Die posi- 
tiven Teilchen bestehen dann aus dem nach 
Abspaltung eines negativen Elektrons vom 
Molekül noch übrig bleibenden Rest. Die so- 
eben skizzierte Anschauungsweise beseitigt völlig 
einen Einwand, durch den man früher manch- 
mal die lonentheorie der leitenden Gase zu 
widerlegen glaubte. Wie kann, so sagte man, 
ein einatomiges Gas, wie z. B. Quecksilber- 
dampf, sich in Ionen dissoziieren? In elektro- 
lyttsche Ionen allerdings nicht, wohl aber in 
ein positiv geladenes Atom und ein negatives 
Elektron. Beide zusammen bilden erst das 
neutrale einatomige Moleküh Durch Be- 
obachtung leitender Gase ist es sogar J. J, 



Si- S45, "99. «893. 

, 56a. 1900; 3. 369, 1900. 

(lU), 1649, 1899. 

»loges Phänomen bei Beslrahlung 

ntgcDttrablon tod E. Dorn, Arch. 

..t^, Jubelbaiid). 



\ 



14 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. i. 



Thomson^) gelungen, die absolute Grösse der 
Ladung eines einzelnen Jons direkt zu messen, 
wobei sich eine ganz gute Übereinstimmung 
mit dem früher besprochenen Werte des Ele- 
mentarquantums ergab. Fügen wir noch hin- 
zu, dass neuerdings noch auf einem dritten, 
völlig unabhängigen Wege, aus den Strah- 
lungsgesetzen des sogen. ,, schwarzen Körpers'* 
von M. Planck'^) ein nahezu gleichgrosser 
Wert des Elektrons gefunden worden ist. 

Überall also, in sämtlichen Aggregatzustän- 
den, spielen die Elektronen bei den elektrischen 
und optischen Vorgängen ihre wichtige Rolle; 
sie sind die kleinsten bisher bekannten Be- 
standteile unserer sichtbaren Welt; ihr Auf- 
treten auch bei Abwesenheit äusserer elektri- 
scher oder optischer Einwirkungen, d. h. der 
direkte Nachweis ihrer ständigen Existenz, 
würde gleichsam den Schlussstein in dem logi- 
schen Gebäude bilden, dessen Entstehung ich 
versucht habe, vor Ihnen aufzuführen; auch 
nach diesem Schlussstein brauchen wir nicht 
lange zu suchen: 

Kurz nach der Entdeckung der Röntgen- 
schen X-Strahlen fand Becquerel,^) dass 
Uranverbindungen dauernd, ohne äussere 
Einwirkung, eine Strahlenart aussenden, die mit 
den Röntgenstrahlen grosse Ähnlichkeit hat, 
und G. C.Schmidt ^) zeigte später, dass auch Tho- 
riumverbindungen ähnliche Strahlen aussenden. 
Weitere Untersuchungen, namentlich seitens des 
Physikerpaares Curie^) ergaben, dass diese 
Strahlen nicht von dem Uran selbst ausgingen, 
sondern von gewissen Beimengungen, die durch 
ein äusserst mühseliges Fraktionierungsverfah- 
ren vom Uran getrennt und schliesslich so kon- 
zentriert werden können, dass sie etwa 50000 mal 
stärker strahlen als das Uran. Es scheint, dass 
in dem Endprodukt, das im wesentlichen aus 
einem Baryumsalze besteht, ein neues Element 
enthalten sei, dem man den Namen Radium 
— das Strahlende — gegeben hat, womit frei- 
lich noch keineswegs bewiesen ist, dass gerade 
dieses neue Element der Ausgangspunkt der 
Strahlung ist. Von diesen Becquerelstrahlen 
nun, die man anfangs für nahe verwandt mit 
den Röntgenstrahlen hielt, fand GieseP) und 
bald darauf ßecquerel, dass sie magnetisch 
ablenkbar und somit viel eher mit den Ka- 
thodenstrahlen in Parallele zu stellen seien. 
Nachdem von Dorn') und Becquerel auch die 
elektrische Ablenkbarkeit festgestellt und, 
wenn auch nur roh, gemessen war, konnte man 



1) Phil. Mag. (5) 46, 528, 1898. 

2) " " 



Ann, der Physik 4, 564, 1901. 

3) Compt. rend. 122, 420, 1896. 

4) Wied. Ann. 65, 141. 1898. 

5) Compt. rend. 127, 175, 1898; 129, 714, 823, 1899. 
6J Wied. Ann. 69, 91, 834, 1899; Physik. Ztschr. 1, 

16, 189g. 

7; Abh. naturf. Gcs Halle 22, 1900. 



für diese Strahlen auch die Geschwindigkeit 
und die Ladung pro Masseneinheit berechnen, 
wobei sich der Grössenordnung nach Überein- 
stimmung mit den bei Kathodenstrahlen er- 
haltenen Zahlen ergab. Aus neuesten genaue- 
ren Versuchen des Referenten, scheint sogar 
eine völlige Übereinstimmung hervorzugehen. 

Wir haben somit in den Radiumsalzen eine 
Körperklasse, die im stände ist, von selbst, ohne 
jede äussere Einwirkung, Elektronen auszu- 
schleudern. Wir stehen bezüglich der Energie- 
quelle sowie des ganzen Mechanismus dieser 
Erscheinung noch vor einem völligen Rätsel, 
zumal es sich hier um Geschwindigkeiten zu 
handeln scheint, die fast gleich der Lichtge- 
schwindigkeit sind, Geschwindigkeiten, die wir 
durch elektrische Kräfte, d. h. bei wirklichen 
Kathodenstrahlen sicher nur nach Überwindung 
der enormsten Schwierigkeiten erreichen kön- 
nen.') Gerade das Verhalten der Elektronen 
bei solch ungeheuren Geschwindigkeiten scheint 
aber geeignet, über die tiefgehendsten Fragen 
nach der Konstitution der Elektronen Auf- 
schluss zu geben. Vor allen Dingen lässt sich 
durch direkte Messung entscheiden, ob die 
Masse der Elektronen vielleicht nur ,, schein- 
bare'*, durch elektrodynamische Wirkungen vor- 
getäuscht ist.^) Die bislang angestellten Ver- 
suche sprechen thatsächlich für die Annahme 
einer „scheinbaren" Masse. 

Und hiermit kommen wir zu einer Frage, 
die tief hineingreift in den Bau der Materie 
überhaupt: 

Wenn ein elektrisches Atom bloss vermöge 
seiner elektrodynamischen Eigenschaften sich 
genau so verhält, wie ein träges Massenteil- 
chen, ist es dann nicht möglich, überhaupt 
alle Massen als nur scheinbare zu be- 
trachten? Können wir nicht statt all der un- 
fruchtbar gebliebenen Versuche, die elektrischen 
Erscheinungen mechanisch zu erklären, nun um- 
gekehrt versuchen, die Mechanik auf elek- 
trische Vorgänge zurückzuführen? Wir kommen 
hier wieder auf Anschauungen zurück, die schon 
von Zöllner, vor 30 Jahren, kultiviert wurden 
und neuerdings von H. A. Lorentz, J.J.Thom- 
son und W. Wien wieder aufgenommen und 
verbessert worden sind: Wenn alle mate- 
riellen Atome aus einem Konglomerat 
von Elektronen bestehen, dann ergiebt 
sich ihre Trägheit ganz von selbst. 

Zur Erklärung der Gravitation muss noch 
angenommen werden, dass die Anziehung zwi- 
schen ungleichartigen Ladungen etwas grösser 
sei a^s die Abstossung zwischen gleichartigen. 



i) Des Coudrcs, Arch. n^crl. (Lorentz- 
S. 653). 



2) Des Coudres, Vcrhdl. phys. G** 
, 1898. 




Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgfancf. No. i. 



15 



Ein experimentum crucis für diese An- 
schauung wäre der Nachweis einer zeit- 
lichen Fortpflanzung der Gravitation 
resp. ihrer Abhängigkeit nicht bloss von 
der Lage, sondern auch von der Ge- 
schwindigkeit der gravitierenden Kör- 
perJ) 

Die Elektronen wären dann also die von 
so manchem gesuchten „Uratome", durch 
deren verschiedenartige Gruppierung die chemi- 
schen Elemente gebildet werden; der alte Al- 
chimistentraum von der Umwandlung der Ele- 
mente wäre dann der Wirklichkeit bedeutend 
näher gerückt. Man könnte etwa annehmen, 
dass unter den unzähligen möglichen 
Gruppierungen der Elektronen nur eine 
relativ beschränkte Anzahl genügend 
stabil ist, um in grösseren Mengen vor- 
zukommen; dtese stabilen Gruppierun- 
gen wären dann die uns bekannten che- 
mischen Elemente. Durch eine mathema- 
tische Behandlung dieser Fragen wird es viel- 

i) W.Wien, Arch. n^erl. (Lorcntz-Jubelband 1900, S. loi). 



leicht einmal gelingen, die relative Häufigkeit 
der Elemente als Funktion ihres Atomgewichts 
darzustellen und vielleicht auch noch manches 
andere Rätsel des periodischen Systems der 
Elemente zu lösen. 

Werfen wir noch einen Blick von der Erde 
fort in den Weltraum hinaus, so sehen wir 
auch dort so manche Erscheinung, auf die man 
nicht ohne Aussicht auf Erfolg versucht hat, 
die Elektronentheorie anzuwenden ; die Sonnen- 
korona, die Kometenschweife und die Nord- 
lichter gehören hierher. 

Mag auch noch manches hierbei etwas zu 
hypothetisch erscheinen, so viel dürfte wohl 
aus dem Gesagten klar hervorgehen, dass die 
Elektronen, diese winzigen Teilchen, deren 
Grösse sich zu der eines Bazillus etwa 
verhält, wie diejenige eines Bazillus zur 
gesamten Erdkugel, und deren Eigenschaf- 
ten wir doch mit grösster Präzision zu messen 
vermögen, dass diese Elektronen eine der wich- 
tigsten Grundlagen unseres gesamten Welt- 
gebäudes bilden. 

(Eingegangen 25. September 1901.) 



REFERATE. 



^^ 


Geophysik. 

Besorgt von Prof. Dr. E. Wiechert. 


^^ 



F. R. Helme rt. Der normale Teil der Schwer- 
kraft im Meeresniveau. Sitzungsbericht der 
Kgl. Akademie der Wissenschaften zu Ber- 
lin, math.-phys. Kl., 14. März 1901. 

Auf der allgemeinen Konferenz der inter- 
nationalen Erdmessung zu Paris im September 
1900 legte Helmert eine kritische Zusammen- 
stellung aller ihm zugänglichen Ergebnisse der 
Beobachtungen mit Pendelapparaten für relative 
Schwerebestimmungen vor. In vorliegender Ab- 
handlung giebt er einige Rechnungsergebnisse 
für den normalen Teil der Schwerkraft im 
Meeresniveau an; Ausführlicheres ist zu finden 
in den „Verhandlungen der allgemeinen Konfer. 
der Internat. Erdmessung zu Paris 1900'' und 
wird bald zu finden sein in einer von Helmert 
in Aussicht genommenen Zusammenstellung aller 
Bestimmungen, verbunden mit deren eingehen- 
den Diskussion. 

Helmert hat gegen 1400 Werte der Be- 
cdUeuoigung g der Schwerkraft zu seinen Unter- 
Über die Grösse der Beschleunigung 
^des Ortes zusammengefasst. Be- 
Werte von g^ welche auf Fest- 
itionen erlangt sind, fort- 
für kleine, von tiefem Was- 



ser umgebene Inseln. Alle Messungen sind 
nach dem Kondensationsverfahren so auf das 
Meeresniveau reduziert, als befänden sich aus- 
serhalb des letzteren keine Massenteile des 
Erdkörpers; dieses Verfahren entspricht auch 
den zahlreichen Messungsergebnissen von v. 
Sterneck. 

Nur auf hohen Berggipfeln angestellte Mes- 
sungen, welche systematisch beeinflusst sind, 
wurden fortgelassen. Der zusammenfassenden 
Reduktion aller Werte von g liegt das „Wie- 
ner System" zu Grunde, d. h. die im Wie- 
ner Militär-Geographischen Institute gebräuch- 
liche Annahme für g, die nach Massgabe der 
absoluten Bestimmung der Grösse der Schwer- 
kraft durch V. Oppolzer erfolgt ist. Es wurde 
zunächst für alle Stationen der normale Teil 
der Beschleunigung der Schwerkraft im Meeres- 
niveau berechnet und zwar nach der Formel: 

7o = 978,000cm (i H 0,005310 sin} 0) oder 

70 = 980,597 cm (i — 0,002648 cos 2 0) 

(CP = geogr. Breite). 

Die Abweichungen der beobachteten und auf das 
Meeresniveau reduzierten g gegen 7© wurden 
für Küsten- und Festlandsstationen getrennt, aber 
ohne Unterschied der nördlichen und südlichen 
Erdhälfte für Zonen zwischen den Parallelkreisen 
von o^ lo^ 20*^ .... 80® Breite gemittelt. Aus 
diesen Diflferenzen leitet Helmert für obige 



i6 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahrgang. No. i 



Formein Verbesserungen der Konstanten ab 
und berücksichtigt zugleich noch eine Kugel- 
funktion vierten Ranges mittels eines in sin^ 2 
multiplizierten Gliedes. Da sich aus der Rech- 
nung selbst der Koeffizient dieses Gliedes ganz 
unsicher ergiebt, fuhrt er für diesen den bei 
Annahme hydrostatischer Schichtung der Erd- 
masse von E. Wiechert 1897 (und bei anderer 
Annahme über die Massenverteilung auch von 
G. H. Darwin 1899 fast ebenso gross) gefun- 
denen Wert von — 0,000007 ein. Folgende 
Zusammenstellung für Festland, Küstenland und 
für beide gemittelt zeigt die Gestalt des Aus- 
druckes mit selbständig gefundenem und mit 
dem Wiechertschen Koeffizienten: 

® ist der Wert in 45® Breite, {vv) die Qua- 
dratsumme der Verbesserungen, M der mittlere 
Fehler einer Gleichung. 

P 70 = 978,036(1 + 0,005 296 5/«^ +0,000010 

J/W^2 0) © = 980,636, (z/z;) = 803, J/=+ 13 

7o = 978,044 (i + 0,005 301 sin- —0,000007 
sin^ 2 0)® = 980,629, {w) = 1082, M= + 1 3 
AT 7o = 978,049 (i + 0,005 I02sin^ —0,000013 
sin^ 2 0), ® = 980,629, [w) = 577, M=^ + 1 1 
7o = 978,047 (i + 0,005 300 j/>/^ —0,000007 
sin'^2 Q))i © = 980,632, (z^) = 620, M=± 10 
Mittel 7o = 978,044 (i + 0,005300 sin'^ — 

0,000002 sin'^ 2 0), ® = 980,634 [ini) = 

638, M=± II 

7o = 978,046 (i + 0,005302 sin'^ C[) — 

0,000007 stn'^2 0)» © = 980,632, {vv) = 

689, M=± II 

Man sieht hieraus, dass die Einführung der 
Wiechertschen Konstante für die Verminderung 
der Unterschiede zwischen den Hauptkonstanten 
in den Gleichungen für Festland und Küste von 
günstigem Einfluss gewesen ist. 

Helmert giebt noch eine Relation an zwi- 
schen den Änderungen dg der Zonenwerte und 
den entsprechenden Änderungen der Konstanten. 
Es zeigt sich hierbei ferner, dass es für den 
Koeffizienten von sin'^ fast einerlei ist, ob 
man, wie es Helmert gethan hat, den Zonen- 
werten gleiches Gewicht oder Gewichte propor- 
tional cos d)» ini Sinne einer Entwickelung von 
g nach Kugelfunktionen, beilegt. Nach einer 
Vergleichung mit der aus Iwanows Formel 
(1898) für die Länge des einfachen Sekunden- 
pendels abgeleiteten Gleichung für 70» bei wel- 
cher sich die sehr geringen Abweichungen 
zwischen den Iwanowschen und Helmert- 
schen Konstanten zum grössten Teile dadurch 
erklären lassen, dass der erstere die Beobach- 
tungen auf kleinen ozeanischen Inseln mit be- 
rücksichtigt hat, giebt Helmert noch die Ab- 
plattung des zu der normalen Schwerkraft ge- 
hörenden Normalsphäroides an. Er findet 
dieselbe aus den 3 Gleichungen für Festlands-, 
Küsten- und gemittelten Beobachtungen zu 



= 298,3, 298,1, 298,3, mit selbstgefundenem 



a 

Koeffizienten für sin'^2 und - = 298,2, 298,1, 

a 

298,3 mit dem Wiechertschen Koeffizienten. 
Als Endresultat ergiebt* sich für den nor- 
malen Teil der Schwerkraft im Meeresniveau 
im Wiener System der Ausdruck: 

7o = 978,046 cm (i + 0,005 302 sin'^ — 
0,000007 .j/« 2 2 0) 
oder 

7o = 980,632 cm (i 4- 0,002644 cos2(^ + 
0,000007 cos'^ 2 0) 

und ein reziproker Abplattungswert - = 298,3 . 

Meyermann. 

(EingegangeQ 17. September 1901.) 

Tagesereignisse. 

Die Doktoringenieurdiplome unterscheiden sich sehr 
wesentlich von den Doktordiplomen, welche an den Universi- 
täten von den einzelnen Fakultäten verliehen werden. Während 
diese in der altgeheiligten lateinischen Sprache abgefasst 
sind, ist fiir das Diplom des modernen ^oftor-Qngenieur die 
deutsche Sprache gewählt. An der Technischen Hoch- 
schule zu Berlin wird demnächst, den drei ersten ^nttor* 
ingenieitren das Diplom ausgehändigt und ein Abdruck 
am schwarzen Brett des Senates bekannt gegeben werden. 
Es dürfte interessant sein, das Formular dieses Diploms kennen 
zu lernen. Es lautet: 

,,Die Königliche Technische Hochschule zu 

Berlin unter dem Rektorate des 

verleiht durch diese Urkunde 
dem Diplom-Ingenieur 

Herrn 

aus 

die Würde eines Doktor-Ingenieurs, 

nachdem derselbe bei der Abteilung ftir 

in ordnungsmässigem Promotionsverfahren 
unter Vorsitz des 



und unter Mitwirkung der beiden Referenten 

durch seine Dissertation 

„Über '' 

sowie durch die vorgenommene mündliche Prüfung 
seine wissenschaftliche Befähigung erwiesen 
und hierbei das Prädikat 

„ bestanden" 

ci->\'orben hat. 

Berlin-Charlottenburg, den 1901. 

L. S. 

Rektor und Senat 

der Königlichen Technischen Hochschule zu Berlin 

g^^ 



II 






Personalien. 

Der bisherige erste Assistent am physikalischen Institute 
der Universität Heidelberg, Professor Dr. Precht, erhielt 
einen Ruf an die technische Hochschule in Hannover und 
hat denselben angenommen. 

Der zum etatsmässigen ausserordentlichen Professor für 
physikalische Chemie an der Heidelberger Universität ernannte 
bisherige Privatdozent in Leipzig, Dr. phiL Georg Bredig, 
wird mit Beginn des Wintersemesters als Abteiluugsvorsteher 
die Leitung des physikalisch-chemischen Unterrichts im Heidel- 
berger chemischen Universitäts-Institute übernehmen. 

Der Astronom Professor Max Wolf in Heidelberg 
hat den an ihn ergangenen Ruf nach Göttingen abgelehnt. 



Ffir die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. 

Druck von August Pries in Leipzig. 



\ 



Physikalische Zeitschri 



No. 2. 



15. Oktober 1901. 

RedaktioDsschlutt für No. 3 am 34. Oktober 1901. 



OH|lMlnitteilniigeii : 

lutteiluogen aus dem physikalbchen 
Institute der Uoirersität Pisa: 
No. 10: A. Battelli, Über das 
Bojlesche Gesetz bei se^r niedrigen 
Dnicken. S. 17. 

W. F. Magie, Die spezifische Wärme 
Ton Lösungen, die keine Elektro- 
Ijte sind. II. S. 21. 

F. Pockels, Weitere Beobachtungen 
aber die magnetisierende Wirkung 
▼on Blitzentladungen. S. 22. 

C. Bach, Das Ingenieurlaboratorium 
der K. Technischen Hochschule Stutt- 
gart. S. 23. 



INHALT. 

Vortrfiqe und Diskussionen von der 
73. Naturforsoherversamniung zu 

Hamburg : 

Th. Paul, Die Bedeutung der Ionen- 
Theorie (tir die physiologische 
Chemie. S. 28. 

£. Hoppe, Elektrodynamische Kon- 
vektion. S. 31. 

G. W. A. Kahlbaum, Über MetaU- 
destillation und über destillierte Me- 
talle. S. 32. 

Bespreoliungen: 

Lehrbuch der Navigation. S. 37. 




Johanneson, Physikalische Mecha- 
nik. S. 38. 

H. Blücher , Die Luft, ihre Zusammen- 
setzung und Untersuchung, ihr Ein- 
fluss und ihre Wirkungen sowie ihre 
technische Ausnutzung. S. 39. 

Eingegangene Sokriften. S. 39 

Nachtrag zum Vorlesungsverzeichnis 
für das Wintersemester 1901/02. S. 39. 

Tagesereignisse: 

73. Natur forscherversammlung zu Ham- 
burg. S. 39. 

Briefkasten. S. 40. 
Personalien. S. 40. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 




Mitteilungen aus dem physikalischen Institute 
der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli). 

No. 10:1) A. Battelli, Über das Boylesohe Gesetz 
bei sehr niedrigen Drucken. 

In einer früheren Arbeit^) habe ich über die 
Ergebnisse von Versuchen berichtet, die ich 
über das Verhalten der atmosphärischen Luft 
bis zu ungefähr ^/loo nim Quecksilberdruck 
herab vorgenommen habe. In vorliegendem 
Aufsätze gedenke ich Rechenschaft abzulegen 
über Versuche, die mit demselben Apparat und 
unter Beobachtung der nämlichen Vorsichts- 
massregeln mit Sauerstoff, Wasserstoff und völlig 
trockenem und staubfreiem Kohlensäure -An- 
hydrid ausgeführt worden sind. 

Wie bei den Versuchen mit Luft, so wurde 
auch bei diesen Gasen bei den Messungen zu- 
erst vom grössten Druck ausgegangen und bis 
zu niedrigsten Drucken heruntergegangen ; dann 
wurden die Versuche wiederholt, indem der 
Druck in umgekehrter Richtung geändert wurde. 

Dank dem grossen Bad, in dem sich der 
ganze Apparat befindet, ist gewöhnlich während 
einer vollständigen Messung keine Temperatur- 
veränderung eingetreten; in den seltenen Fällen, 
wo eine solche stattfand, sind die nötigen Kor- 
rektionen (wie es s. Z. für die Luft angegeben 
wurde) eingetragen. 

Eine erste Thatsache von nebensächlicher 
Bedeutung kann man aus den Resultaten vor- 
liegender Versuche über den Sauerstoff ableiten, 
iriädidi dass bei geringen Drucken dieses Gas 
mAr zusammenzupressen scheint, als das 
Gesetz zulässt. 

Erscheinung jedoch bei eisernen 
;er deutlich hervortritt als bei 
darf man das Phänomen ohne 



Seitscbrifl 2, 409, 1901. 
" S, 409, 1901. 



weiteres der Absorption des Sauerstoffs durch 
die Wände zuschreiben. 

Was aber deutlich aus den Versuchen so- 
wohl mit dem einen wie mit dem andern Ap- 
parate hervorgeht, ist, dass in der Nähe eines 
Druckes von 0,7 mm sich im Sauerstoff eine 
Anomalie zeigt. Also bestätigen auch meine 
Versuche die Ergebnisse von Bohr, von Baly 
und Ramsay und von Campetti. 

Die Erklärung der von Bohr entdeckten 
und jetzt mit Sicherheit bestätigten Anomalie 
ist nicht leicht klar zu legen; sie darf aber ge- 
wiss nicht der Absorption zugeschoben werden. 

Die sich zunächst bietende Erklärung ist, 
anzunehmen, dass sich bei Abnahme des Druckes 
die Zahl der gasigen Moleküle durch Bildung 
von Molekülkomplexen verändert, deren Sta- 
bilität von den Bedingungen des Druckes und 
der Temperatur des Gases abhängt. Eine 
solche Bildung von Molekülkomplexen erscheint 
wahrscheinlicher bei hohen Drucken (cfr. O. E. 
Meyer , Kinetische Theorie der Gase, S. 75), doch 
kann man nicht ausschliessen, dass sie sich 
auch bei hohen Verdünnungen vollziehen kann. 
Es ist schwer, einen Grund zu bestimmen, 
warum diese Komplexe sich nur unter einem 
bestimmten Drucke zu bilden beginnen, der bei 
dem Sauerstoff sehr niedrig, nämlich 0,7 mm 
Bg wäre; aber man könnte die von Bohr am 
Sauerstoff entdeckten Anomalien erklären, wenn 
man mit Sutherland') annähme, dass die Gas- 
moleküle auseinanderfallen, wenn der Druck so 
ist, dass die molekularen Stösse dieselbe 
Schwingungsperiode erwerben, wie die Gas- 
moleküle bei gleichem Druck. Dass thatsäch- 
lich im Sauerstoff molekulare Veränderungen 
vor sich gehen, ist bewiesen durch die Leichtig- 
keit, mit der er sich in Ozon verwandelt. Es 

1) Phil. Mag. (5), 43, 201, 1897. 



i8 



rhysikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



ist jedoch nicht in einwurfsfreier Weise be- 
wiesen, dass eben durch die Ozonbiidung — 
wie Sutherland beweisen möchte — sich die 
vorgenannten Anomalien erklären lassen. 

Man kann leicht bemerken, dass die nume- 
rischen Werte, welche Sutherland in die 
Gleichungen einführt, aus denen er eine dies- 
bezügliche Erklärung ableitet, und welche aus 
Bohr sehen Versuchen stammen, völlig will- 
kürliche sind; man kann ebenso sehen, dass 
die Bohr sehen Versuche mit demselben Recht 
andere Werte ergeben, die zu anderen Resul- 
taten fuhren würden; ebenso wie man völlig 
andere Resultate erhalten könnte, wenn man 
in die Sutherland sehen Gleichungen die durch 
meine Versuche gelieferten Werte einsetzen 
wollte. 

Dass sich in der That kein Ozon bildet, 
ist experimentell übrigens von ThrelfalP) ge- 
zeigt worden. Während er die Ursache der 
grössten Oxydationsenergie studierte, welche der 
Sauerstoff bei niederem Drucke zu besitzen 
scheint, wurde er von Sutherland selbst dazu 
bestimmt, nachzuprüfen, ob sich bei einem 
Druck von 0,25 mm der Sauerstoff spontan in 
Ozon umwandelt, wie aus der oben dargelegten 
Theorie hervorzugehen scheint. Threlf all konnte 
die betreffende Umwandlung nicht feststellen, 
obwohl das von ihm benutzte Reagens — eine 
Lösung von Jodkalium und Stärkekleister in 
Glycerin auch eine äusserst geringe Menge von 
Ozon ihm hätte bemerkbar machen können. 
Die erwähnte Hypothese von der Bildung der 
Molekularkomplexe zeigt sich, trotzdem sie 
mit den fundamentalen Begriffen der kinetischen 
Theorie in keinerlei Widerspruch steht, doch 
stets als eine etwas willkürliche Theorie; ihre 
Haltbarkeit durch den Versuch zu kontrollieren, 
ist schwierig, um nicht zu sagen, unmöglich. 
Es darf jedoch nicht verschwiegen werden, 
dass sie eine Stütze findet in der grossen Ver- 
änderlichkeit des Sauerstoffspektrums bei Ver- 
änderung des Druckes und der Temperatur; 
und ebenso darf man nicht verschweigen, dass 
bei niedrigen Drucken ein gleicher Grund auch 
für die anderen Gase angesprochen werden 
dürfte; zumal Eb er t^) bei seinen Untersuchungen 
über das Wechseln der Länge des dunklen 
Kathodenraumes unter verschiedenem Drucke 
bei mehrererlei Gasarten fand, dass sich in der' 
Kurve, welche besagte Länge als Funktion des 
Druckes darstellt, bei allen von ihm unter- 
suchten Gasen eine Diskontinuität zeigt. 

Bemerkenswert ist, dass für den Sauerstoff 
die Diskontinuität bei demselben Drucke von 



i) Journ. of Proc. of the R. Soc. of New South Wales, 
31, 79, 1897. 

2) Vcrhandl. d. Deutschen Phys. Gesellsch. 1900. 



0,7 mm eintritt, bei dem die Anomalie zum 
Boy leschen Gesetz erscheint. 

Man kann also sagen, dass für jedes Gas 
die Länge der mittleren molekularen Trajektorie, 
und folglich die Kohäsion, sich plötzlich bei 
einem bestimmten, für jedes Gas charakteristi- 
schen Druck ändert.*) 

Versuche am Wasserstoff mit beiderlei Ap- 
paraten haben gezeigt, dass er bis zu Drucken 
von ^100 nim ausnahmslos dem Boy leschen 
Gesetze folgt. Die bei Anwendung von Glas- 
cylindern erhaltenen Resultate sind weniger 
regelmässig, als die beim Gebrauch von Eisen- 
cylindern festgestellten; bedenkt man jedoch 
die Kleinheit der Drucke, bei denen sich die 
Unregelmässigkeiten zeigen, so kann man sie 
auch als in den Bereich der Beobachtungsfehler 
fallend betrachten. Das Kohlensäure-Anhydrid 
weicht augenscheinlich bedeutend vom Boy le- 
schen Gesetz ab, denn es lässt sich weit mehr 
zusammendrücken als das Gesetz annimmt; 
man gewahrt dies stärker bei Anwendung des 
Glas-Apparates. Freilich muss die Erscheinung, 
wie weiterhin gezeigt werden soll, wenigstens 
zum Teil der Absorption durch die Gefasswände 
zugeschrieben werden. 

Im allgemeinen mögen die bei der atmo- 
sphärischen Luft, beim Sauerstoff und beim 
Kohlensäure-Anhydrid mehr oder weniger merk- 
lichen Abweichungen vom Boy leschen Gesetz 
zum Teil, besonders bei letzterem, von der ver- 
änderlichen Absorption der Gefasswände für 
die in ihnen enthaltenen Gase abhängen. 

Van derVen^), Baly und Ramsay^), War- 
burg und Ihmori^) und Krause*) haben sich 
mit dieser Frage beschäftigt, ohne jedoch zu 
übereinstimmenden Resultaten bei ihren Ver- 
suchen zu gelangen. Auch Sutherland^) hat 
in theoretischer Weise untersucht, ob an den 
Gefässwänden eine abschätzbare Gasverdichtung 
stattfindet, und kommt zu Schlussfolgerungen, 
die es annehmbar machen, dass die Wirkung 
der oberflächlichen Kondensation völlig unbe- 
achtet bleiben und nicht zur Erklärung der 
Anomalien herangezogen werden darf, welche 
die Gase dem Boy leschen Gesetze gegenüber 
aufweisen. 

Allerdings scheinen die Van der Ven sehen 
Versuche diese Schlussfolgerungen zu bestätigen, 
aber andererseits zeigen z. B. für das Kohlen- 



i) Die ÜDsicherheit der Hypothese, dass der Sauerstoflf 
bei Drucken unter 0,7 mm molekulare Gruppenbildungen eiii> 
geht, wird unter anderem auch von Ebert (Verh, Deutsch. 

I Phys. Gesellsch. 1900) dargethan, nach welchem bei geringen 
Drucken, die der Bildung von Kathodenstrahlen entsprechen, 

' der Sauerstoff sich wie ein zwei*atomiges Gas verhält 

2) Arch. du Musee de Teyler, (2), 3, 349, 1890. 

3) PhU. Mag. (5). 38, 301, 1894. 

4) Wied. Ann. 27, 481, 1886; 31, 1006, 1887. 

5) Wied. Ann. 36, 923, 1889. 

6) Phil. Mag. (5), 43, 11, 1897. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahi^ng. No. 2. 



säurc-Anhydrid die Versuche von B a I y und 
Ramsay, dass sicherlich durch das Glas eine 
Gas-Absorption stattfindet, und dasselbe zeigen 
die Versuche von Warburg und Ihmori und 
von Krause. Diese Absorption ist vielleicht 
mehr chemischer als physikalischer Natur; es 
wird eine Art von Gaslösung im Glase sein — 
was mit der Tbatsache übeinstimmt, dass beim 
Kohlensäure- Anhydrid, wenn es einen Druck 

von etwa ^^ Atmosphären erreicht hat, man 

diesen Druck nicht mehr schwächer machen kann, 
weil er dann gleich dem Dissoziationsdruck für 
die Kombination zwischen Kohlensäure-Anhydrid 
und Glas wäre; — aber sei sie chemischer oder 
physikalischer Natur, die Absorption desKohlen- 
Aiihydnds wird stets von molekularen Aktionen 
bestimmt werden, und kann in solchen Mengen 
vor sich gehen, dass wenigstens zum Teil die 
Abweichungen vom Boyleschen Gesetz da- 
durch erklärt werden. 

Es schien mir bei dieser Unsicherheit der 
Vorstellungen und diesen Meinungskontroversen 
nicht ohne Interesse, Versuche vorzunehmen, 
um entscheiden zu können, ob eine Absorption 
des Gases von den es umschliessenden Gefass- 
wänden stattfindet, und ob diese Absorption, 
wenn sie vorhanden ist, sich mit verändertem 
Gasdruck auch verändert. Meine diesbezüg- 
lichen Versuche habe ich sowohl mit Glas- wie 
auch mit eisernen Gefässen ausgefiihrt. 



Der zuerst von mir benutzte Apparat be- 
steht hauptsächlich aus einer Glasfiasche A, in 
welche das zu untersuchende Gas gebracht 
wird; innerhalb derselben sind mehrere Glas- 
stabbiindel angebracht, um dem Gas eine recht 
grosse Oberfläche zu schaffen. Diese Flasche 
setzt sich nach unten in eine lange und dünne. 
U-förm ig gebogene Röhre ßC fort, die an ihrem 
Ende J? an eine Quecksilber-Luftpumpe ange- 
schlossen ist. An ihrem oberen Ende ist die 
Flasche A mit einer rechtwinklig gebogenen 
Röhre verbunden, die zu einem Hahn N mit 
vollkommener Schliessung fiihrt; zur grösseren 
Sicherung des Schlusses befindet sich darüber 
und darunter ein Näpfchen mit Quecksilber. 
Jenseits von diesem Hahn zeigt die Röhre eine 
Ausbauchung ^ und dann einen zweiten, dem 
früheren völlig gleichen Hahn O; hinter diesem 
ist eine Verbindung mit einer Anzahl von 
Trockenflaschen hergestellt, durch die man das 
schon gereinigte Gas zur Untersuchung zufiihrt. 

Ein umschliessendes Gefäss mit Wasser HR 
erhält den Apparat auf stets gleicher Temperatur, 
die auf einem in '/lo Grade eingeteilten Ther- 
mometer abgelesen wird. 

Der Apparat wird vorher wiederholt mit 
Königswasser, Salpetersäure, Kalilauge, destil- 
liertem Wasser und absolutem reinem Alkohol 
gewaschen, dann völlig ausgetrocknet, indem 
man tagelang sehr trockene heisse Luft darin 
cirkulieren lässt, damit von den Wänden jede 
Feuchtigkeit entfernt wird. Der Versuch ver- 
läuft folgendermassen : Man öffnet zuerst die 
Hähne und N und lässt längere Zeit einen 
Strom von dem zu untersuchenden, trockenen 
Gas in den Ballon A einströmen; hierauf wird 
geschlossen, die Luftpumpe in Bewegung 
gesetzt und eine Verdünnung bis zu einem 
Drucke von 10 bis 15 mm dadurch erreicht; 
man liest diesen Druck mit Genauigkeit auf dem 
Manometer der Pumpe ab. Nun schliesst man 
den Hahn N und fährt fort, in A zu verdünnen 
bis zu einem äusserst geringen Drucke (der von 
Versuch zu Versuch wechselt) ; sodann wird 
Hahn M geöffnet, die mit Quecksilber gefüllte 
Kugel G ein wenig aufgehoben und das Queck- 
silber in einen Teil der Röhre BC steigen ge- 
lassen. Man lässt nun in die Pumpe wieder 
Luft hinzutreten und indem man Kugel G auf- 
hebt und herunterlässt, lässt man das Queck- 
silberniveau im Arme B bis zum Zeichen /■' 
steigen und misst mit dem Kathetometer den 
Niveau-Unterschied in den beiden Armen. Aus 
diesem Niveau-Unterschied und aus dem baro- 
metrischen Drucke berechnet man den Druck 
des in A enthaltenen Gases. Nun wird Hahn 
geöffnet: das in S enthaltene Gas strömt nach 
A und der Niveau-Unterschied in der U-formigen 
Röhre nimmt ab; das Quecksilber geht bis zum 
Zeichen F zurück, und indem man die Un- 



20 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahi^^ang. No. 2. 



gleichheit des Niveaus misst, berechnet man 
den neuen Druck des Gases. Wir bezeichnen 
mit V das Volumen des Ballons ^ zwischen 
den beiden Hähnen und N, und mit V das 
von Flasche A zwischen Hahn ^V und dem 
Zeichen F\ diese beiden Volumengrössen sind 
durch vorhergehende Versuche genau bestimmt 
worden. 

Hat keine Absorption stattgefunden, so 
müssten wir bei Annahme des Boy leschen 
Gesetzes 

H{v-\-V)=pv+PV 
erhalten; / bedeutet den Druck des zuerst in 
6^ enthaltenen Gases; P den Druck des Gases 
in A, und H den Druck am Schlüsse, d. h. nach- 
dem der Hahn N aufgemacht worden ist. 

Man sieht nun, ob diese Grösse H mit der 
durch den Versuch gegebenen im Moment, wo 
man den Hahn N geöffnet hat, übereinstimmt; 
inzwischen verfolgt man beständig die Lage 
des Quecksilber-Meniskus in den Schenkeln der 
^/-förmigen Röhre. 

Im Falle, dass eine Absorption stattfindet, 
kann man schwerlich annehmen, dass sich die 
Erscheinung vollständig im ersten Moment ab- 
spielt; man müsste also eine andauernde Be- 
wegung des Quecksilber-Meniskus bemerken. 

Da es sich um einen nicht übermässig 
geringen Druck am Schlüsse handelt, und 
folglich im Intervall das Boylesche Gesetz ganz 
sichtlich anwendbar wird, so muss sogar die 
erste Ablesung das erste Anzeichen der Ab- 
sorption geben; ein späteres Zeichen für die- 
selbe ist die fortlaufende Bewegung des Me- 
niskus. 

Um diese Messungen sehr viel empfindlicher 
zu machen, habe ich mich absichtlich zweier 
Apparate bedient, die fürs Studium des Boy le- 
schen Gesetzes gebraucht worden waren. Ich 
habe nämlich an jeden Apparat einen Ballon 
angeschlossen, der mit zwei Hähnen endigt; 
einen dieser Hähne setzte ich mit den andern 
Teilen des Apparates selbst, den andern mit 
dem Gefässe, aus dem das reine trockene Gas 
kommt, in Verbindung. Im übrigen bin ich 
ganz in derselben Weise verfahren, wie es bei 
der früheren Anordnung beschrieben ist. So- 
wohl mit ersterem wie mit den beiden letzt- 
genannten Apparaten habe ich viele Versuche 
mit Wasserstoff, Luft, Sauerstoff und Kohlen- 
säure-Anhydrid gemacht. Diese Versuche, 
deren Resultate im einzelnen zu beschreiben 
lang und nutzlos wäre, zeigen, dass beim 
Wasserstoff absolut keine Absorption statt- 
findet, weder in gläsernen noch in eisernen 
Gefässen; bei Luft und Sauerstoff beginnt 
eine geringe Absorption unterhalb von i mm 
Druck in Glasgefässen bemerklich zu werden; 
beim Kohlensäure-Anhydrid ist die Absorption 
nicht zu bezweifeln, und es scheint, als ob die 



Grösse derselben im Vergleich mit der Masse 
des Gases mit der Verdünnung zunehme. Ich 
will diese letztere Frage, deren annähernde 
Lösung ich hier vorläufig gegeben habe, noch 
mit vollkommeneren Methoden der Prüfung 
unterwerfen. 

Allgemeine Schlussfolgerungen. Obige 
Versuche berechtigen zu schliessen: 

i) dass der Wasserstoff dem Boy leschen 
Gesetze bei Drucken von unter i Atmosphäre 
bis ungefähr 0,02 mm folgt; 

2) dass die Luft unbedeutend vom Gesetze 
zwischen 2 und 5 mm abweicht; 

3) dass der Sauerstoff einen Sprung in 
seinem Gang bei ungefähr 0,7 mm aufweist; 

4) dass das Kohlensäure-Anhydrid sich bei 
niedrigem Drucke mehr komprimiert, als das 
Boylesche Gesetz gestattet, und dass diese 
Erscheinung wahrscheinlich durch die Absorp- 
tion der Gefässwände verursacht wird. Man 
kann also annehmen, dass, mit Ausnahme des 
Sauerstoffs und folglich auch der Luft, bei den 
von mir geprüften Gasen keine Anomalien 
vorkommen, die sich nicht durch die bei den 
Versuchen unvermeidlichen Umstände erklären 
Hessen. 

Uebrigens scheint mir die Sutherlandsche 
Bemerkung nicht ohne weiteres annehmbar 
zu sein, in der er ausspricht, dass die Materie 
von der kinetischen Theorie unbeachtet ge- 
lassene Eigenschaften besitzen müsste, wenn 
das Gesetz pv = consL nicht bei geringen 
Drucken gälte. In der That ist in der kineti- 
schen Theorie die Formel pv=^€onst, aufge- 
stellt, indem die Kohäsion und das Molekular- 
Volumen unberücksichtigt gelassen wird; in 
den Formeln von Van der Waals und von 
Clausius, die vom Typus 

(/ -\- a) {v — b)= const. 

sind, wird diesen beiden Grössen Rechnung 
getragen; während Bohr, der sich der Formel 

bedient, stillschweigend zugiebt, dass die Ko- 
häsion allein in Betracht kommt. Da nun, 
wenn bei einem gegebenen Drucke sich eine 
plötzliche Diskontinuität einstellt, man sich 
zweier verschiedener Grössen der Konstante a 
bedienen muss, um das Gesetz der Kompressi- 
bilität über und unter jenem Drucke darzu- 
stellen, kommt man dazu, zu vermuten, dass 
die Kohäsion des Gases eine plötzliche Ver- 
änderung erfährt bei dem betreffenden Drucke. 
Ist nun diese Veränderung der Kohäsion wirk- 
lich eine augenblickliche und ausreichend grosse, 
so kann dies dem Sauerstoff analoge Verhalten 
weder durch die Formel Van der Waals': 



/+ 



V 



a 

2 



(v — b) = K 



r 



r 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



21 



noch durch die von Clausius: 

a 



(. 



y — b=K 



ausgedrückt werden, weil in beiden die Wir- 
kung der Kohäsion bei Zunahme des Volumens 
immer kleiner wird und sich kontinuierlich 
ändert. 

Zeigten aber alle Gase bei bestimmten 
Drucken dieselbe Erscheinung wie der Sauer- 
stoff, so müsste man den Schluss ziehen, dass 
die charakteristische Gleichung die Form haben 
müsste: 

[p+^{a,v, T)](v — b) = K. 

Hier müsste * [a, v, T) eine Funktion sein, die 
stetig wäre für die Grössen von v innerhalb 
gegebener Grenzen, aber eine Diskontinuität 
für einen oder mehrere bestimmte Werte von 
V aufwiese. 

Da die kinetische Theorie nicht ausschliesst, 
dass bei bestimmten Frequenzen der gegen- 
seitigen Stösse sich mehr oder weniger kom- 
plizierte Molekülgruppen bilden und auflösen 
können, so ist theoretisch kein Hindernis vor- 
banden, anzunehmen, dass die molekulare Ko- 
bäsionskraft — und von ihr hängt die Bildung 
dieser Gruppierungen ab — Veränderungen 
erfahren kann, wie sie obengenanntes <P [a, v, T) 
nach vorhin Gesagtem zeigen müsste. 

(Aus dem Italienischen übersetzt von H. Rhumbler.) 

(Eingegangen 18. September 1901.) 



Die spezifische Wärme von Lösungen, die 
keine £lektrol3^e sind. IIJ) 

Von William Francis Magie. 

In dem ersten Teile dieser Arbeit wurde ge- 
zeigt, dass in Lösungen von verschiedener Kon- 
zentration, in denen der osmotische Druck 
direkt proportional der absoluten Temperatur 
ist, die scheinbare Molekularwärme des gelösten 
Stoffes eine konstante ist. Diese Beziehung 
konnte experimentell bestätigt werden in ver- 
schiedenen Lösungen von Nichtelektrolyten. 
In dem vorliegenden zweiten Abschnitt ergiebt 
sich, dass die gleiche Beziehung auch noch für 
einige andere Nichtelektrolyte in wässerigen 
und alkoholischen Lösungen besteht. 

I. Die scheinbare Molekularwärme von iso- 
meren Stoffen, welche in dem gleichen Lösungs- 
mittel gelöst sind, ist nicht immer dieselbe. 
Um nach dieser Richtung die Isomeren des 
Rohrzuckers zu prüfen, war es nötig, sich eine 
Anschauung zu bilden, welche Rolle das Krystall- 
wasser bei der Bildung einer Lösung spielt. 

i) Fortsetzung der in dieser Zeitschrift 1, 233, 1900, ver- 
öffentlichteu Arbeit. 



Es wurde zu diesem Zwecke Dextrose unter- 
sucht, da man dieselbe ja mit und ohne Krystall- 
wässergehalt herstellen kann. Die Molekular- 
wärme einer wässerigen Lösung von Dextrose 
mit Krystallwasser, die unter der Annahme her- 
gestellt war, dass das Krystallwasser im Augen- 
blicke der Lösung die Dextrose verlässt und 
zu dem Lösungsmittel hinzutritt, war die gleiche, 
welche eine Dextrose ohne Krystallwasser er- 
gab. Die bei der Herstellung der Lösung ge- 
machte Annahme erscheint hiernach gerecht- 
fertigt. 

Die Molekularwärmen von verschiedenen 
Gruppen isomerer Stoffe in wässeriger Lösung 
sind nachstehend zusammengestellt. Einige der 
Zahlen sind aus der früheren Arbeit herüber- 
genommen. 



Substanzen 



Molekulargewicht Molekularwäime 



Rohrzucker . 
Maltose . . 
Milchzucker. 

Dextrose . . 
Lävulose 

Mannit . . 
Dulcit. . . 



Resorcin . . 
Hydrochinon 
Brenzkatechin 



} 

) 



342 



iSo 



182 



HO 



152,8 
142.7 
144,5 

78,8 
89,6 

108 
97,5 

63,4 
63,4 
75,5 



Die Molekularwärmen dieser Isomeren weichen 
in einzelnen Fällen recht bedeutend voneinander 
ab; diese Lösungen liefern mithin einen offen- 
kundigen Beweis dafür, dass es unerlaubt ist, 
die Molekularwärme zusammengesetzter Stoffe 
der Summe der Atomwärmen der einzelnen Kom- 
ponenten gleichzusetzen. 

2. Löst man denselben Stoff in verschie- 
denen Lösungsmitteln, so sind die scheinbaren 
Molekularwärmen nicht gleich. Es ergiebt sich 
dies aus folgenden Zahlen: 



Substanz 

Harnstoff . 
Resorcin . 
Hydrochinon . 
Brenzkatechin , 
Phenol . . , 



Molekularwärme in 
wässeriger Lösung > alkohol. Lösung 



21 

63.4 
63,4 
75.5 
71.5 



28,1 

56,7 
56,7 
57,1 
5 ',4 



Es ergiebt sich hieraus, dass es unzulässig 
ist, den Vorgang der Lösung einfach als den 
Übergang der Moleküle des gelösten Körpers 
in einen dem gasförmigen völlig äquivalenten 
Zustand anzusehen. Man sieht sich vielmehr 
zu der Annahme gedrängt, dass das Lösungs- 
mittel auf den gelösten Körper einwirkt, und zwar 
derart, dass es eine Veränderung der Struktur 
und der Zahl der Grade der Bewegungsfreiheit 
bei dem gelösten Stoffe verursacht oder umge- 
kehrt eine derartige Veränderung der Struktur 
und der Bewegungsfreiheit selbst erleidet. 



22 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



3. Die spezifische Wärme der elektrolytischen 
Lösungen bestätigt die Annahme, dass eine 
Wechselwirkung zwischen Lösungsmittel und 
gelöstem Stoff eintritt, und zwar scheint für solche 
Lösungen wenigstens das Lösungsmittel durch 
den gelösten StofT beeinflusst zu sein. Die 
spezifischeWärme von wässerigen elektrolytischen 
Lösungen ist im allgemeinen kleiner, als man 
nach der Summe der Wärmekapazitäten der 
Komponenten erwarten sollte. In den meisten 
Fällen müsste sogar die scheinbare Molekular- 
wärme des gelösten Stoffes, wenn man von der 
Annahme ausgeht, dass die Molekularwärme 
des Lösungsmittels unverändert bleibt, mit 
wachsender Verdünnung negativ werden. Es 
ist natürlich völlig unzulässig, die spezifische 
Wärme des gelösten Stoffes oder eines Teiles 
desselben negativ anzunehmen und es bleibt 
somit nur die Auffassung möglich, dass die 
spezifische Wärme des Lösungsmittels oder doch 
eines Teiles von ihm durch die Gegenwart des 
gelösten Körpers vermindert werde. Infolge 
dieser Anschauung gelangt man zu einem Aus- 
druck für die Wärmekapazität C einer elektro- 
ly tischen Lösung von der Form: 

C = H -{- A—pB. 

worin H die ursprüngliche Wärmekapazität des 
Lösungsmittels, / der Dissoziationsgrad oder 
das Verhältnis des in der Lösung dissoziierten 
Anteiles des gelösten Körpers zur gesamten 
gelösten Menge und A bezw. B positive Kon- 
stanten sind, die sich aus den Beobachtungen 
empirisch ergeben. Wendet man diese Formel 
auf die von Thomsen untersuchten Lösungen 
an, so giebt sie sehr genau die von diesem für 
verschiedene Konzentrationen erhaltenen Werte 
wieder. Die Übereinstimmung ist zu gut, als 
dass auch nur ein geringer Zweifel an der Be- 
rechtigung der Hypothese, auf der die Formel 
begründet ist, bestehen bleiben könnte. 

4. Während der Messungen an Milchzucker 
beobachtete man, dass die aufeinander folgen- 
den Werte der Molekularwärme in systema- 
tischer Weise sich änderten. Die Mittel aus 
drei Beobachtungsreihen an Lösungen, welche 
jedesmal ein Grammmolekel Milchzucker in 
200 Grammmolekel Wasser enthielten, ergaben: 
147, 138, 144, 147, 149, 151, 153, 150;. diese 
Werte wurden in Intervallen von je 25 Minuten 
erhalten. Nach Verlauf von zwei Tagen oder 
mehr war die Molekularwärme konstant ge- 
worden und hatte den Wert 144,5 ^"^ Mittel 
erreicht. An einer verdünnteren Lösung wurde 
der Mittelwert 155 aus verschiedenen Bestim- 
mungen erhalten, ohne dass ein Gang in den 
Beobachtungen sich gezeigt hätte. Entsprechende 
Lösungen, welche mit siedendem Wasser her- 
gestellt wurden, zeigten ähnliche Eigenschaften. 
Der Endwert der Molekulan\^ärme, der sich 



nach Verlauf einiger Tage einstellte, war der 
schon angegebene. 

Diese Resultate deuten in Verbindung mit 
der von Erdmann entdeckten Veränderlichkeit 
des Drehvermögens von Milchzuckerlösungen 
darauf hin, dass in der wässerigen Lösung von 
Milchzucker eine fortschreitende Änderung der 
molekularen Anordnung erfolgt, die einige 
Stunden, nachdem die Lösung hergestellt ist, 
andauert. 

Physikalisches Laboratorium der Princeton 
Universität, U. S. A. 

(Aus dem Englischen übersetzt von C. Forch.) 

(Eingegangen 2. Oktober 1901.) 



Weitere Beobachtungen über die magneti- 
sierende Wirkung von Blitzentladungen. 

I Von F. Pockels. 

In dieser Zeitschrift 2, 306, 1901, habe ich 
zwei Fälle mitgeteilt, in denen aus der rema- 
nenten Magnetisierung eines neben einem Blitz- 
ableiter angebrachter Basaltstäbchens auf die 
Maximalstromstärke von Blitzschlägen, welche 
jenen Blitzableiter getroffen hatten, geschlossen 
werden konnte. Diese Versuche wurden an 

' demselben Orte — dem Observatorium des 
Monte Cimone — seitdem durch freundliche 
Vermittelung des Herrn C. Chistoni in Mo- 
dena, dem ich auch an dieser Stelle meinen 
Dank dafür aussprechen möchte, fortgesetzt. 
Zunächst erhielt ich Anfang Juni d. J. einen 

I Stab, der am 24. September vorigen Jahres 

' in derselben Weise, wie die früheren Stäbe, 
ausgelegt worden war und der Schneever- 
hältnisse wegen erst am 3. Juni entfernt 
werden konnte. Die am i8. Juni gemessene 
Magnetisierung dieses Stabes entsprach einer 
Maximalstromstärke von 5600 Amp.; doch ist 
anzunehmen, dass die Magnetisierung bereits 
merklich abgenommen hatte; um wieviel ent- 

- zieht sich, da das Datum des Blitzschlages un- 
bekannt ist, der Schätzung, so dass obige Zahl 
wieder nur eine untere Grenze darstellt. 

Da die Blitzableiteranlage des Observa- 
toriums zwei Erdleitungen besitzt*), und somit 
die bisher mitgeteilten Zahlen sich immer nur 
auf einen Teil der Entladung beziehen, so 
wurden in diesem Jahre an beiden Erdleitungen 
Stäbe angebracht und zwar in 10 cm mittlerem 
Abstand. Am 18. September wurden mir 
zwei solche Paare von Stäbchen zugesandt mit 

i) Auf dem achteckigen Gebäude befinden sich vier unter- 
einander durch Kupferdräte verbundene Auffangstangen, von 
denen zwei diametral gegenüberstehende mit Erdablcitungen 
versehen sind. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



23 



der Mitteilung, dass das eine (A) einem Blitz- 
schlage am 13. August um 15** 30°*, das andere 
(B) zwei am 7. September um 9** 53" und 9*" SS" 
stattgehabten Blitzschlägen ausgesetzt gewesen 
ist. Die Stäbe B wurden am 19. September 
und 2. Oktober magnetometrisch untersucht, wo- 
bei sich zeigte, dass in der Zwischenzelt nur eine 
sehr geringe (2 bez. 3 */2 Proz. betragende) Ab- 
nahme des Magnetismus stattgefunden hatte. 
Setzt man eine gleiche Abnahme für die Zeit 
von der Magnetisierung bis zur ersten Messung 
voraus, so ergiebt sich der Maximalwert der 
Entladungsstromstärke fiir den einen Stab zu 
5000, für den anderen zu 3600 Ampere. Der 
Blitz hatte sich also ungleich geteilt, ob infolge 
ungleichen Widerstandes der Erdleitungen 
(welche nicht in Wasser endigen), oder weil 
vielleicht der Schlag eine der direkt abgeleiteten 
Auflangstangen getroffen hat, ist zur Zeit nicht 
zu entscheiden. Die Maximalstromstärke des 
ganzen Blitzschlages wird nun zwar im allgemeinen 
bei unsymmetrischer Teilung nicht gleich der 
Summe der Maxima der beiden Zweigströme 
sein, sondern etwas kleiner; wenn aber, wie für 
Blitze anzunehmen ist, die Entladungsstrom- 
stärke sehr schnell zu ihrem Maximum ansteigt 
und relativ langsam wieder abfällt, so kann 
die Abweichung von der Summe nur unbe- 
deutend sein. Dann hat also die Maximal- 
stromstärke des magnetisierenden Blitzes nahe- 
zu 8600 Ampere betragen. Da unbekannt 
ist, ob die beiden Entladungen vom 7. Sep- 
tember gleich oder entgegengesetzt gerichtet 
waren, so bleibt fraglich, ob dieser Wert dem 
stärkeren oder dem letzten von ihnen zukommt; 
in Anbetracht seiner im Vergleich zu den 
früheren Fällen geringeren Grösse möchte 
man vermuten, dass die zweite Entladung ent- 
gegengesetzt gerichtet und schwächer war, 
als die erste. 

Die Stäbe (A), welche während des Blitz- 
schlages vom 13. August ausgelegen haben, 
zeigten auffallenderweise keine Spur von 
Magnetisierung. Dasselbe negative Resultat 
ergab ein Stab, der am Blitzableiter des Aussichts- 
turmes auf dem Melibocus (Odenwald) gelegen 
hatte, als dieser nach Aussage des dort stationier- 
ten Forstwarts von einem Blitzschlage getroffen 
wurde (am i. Juli d. J.). Vorbehaltlich der 
Bestätigung durch weitere solche Erfahrungen 
wird man hieraus schliessen müssen, dass 
ausser operiodischen auch oszillierende 
Blitzentladungen vorkommen. Es wäre 
daher besonders erwünscht, dass künftig Mag- 
netisierungsversuche an solchen Orten angestellt 
würden, wo zugleich zuverlässige persönliche 
WahmehmiM^en über die Eigentümlichkeiten 
der BlitzscHlage verzeichnet werden können. 

(Eingegaogen 7. Oktober 1901.) 



Das Ingenieurlaboratorium der K. Technischen 

Hochschule Stuttgart. 

Von C. Bach. 

Dem mir von Herrn Ri ecke ausgesprochenen 
Wunsche, die Entstehung und die Einrichtungen 
des Ingenieurlaboratoriums derTechnischen Hoch- 
schule Stuttgart an dieser Stelle zu erörtern, glaube 
ich insbesondere deshalb nachkommen zu sollen, 
weil es sich hierbei um einlnstitut handelt, welches 
nicht ohne Interesse für den Physiker sein 
dürfte. 

Einleitung. 

Als ich im Jahre 1878 aus der Industrie zur 
Lehrthätigkeit übertrat, fand sich hinsichtlich 
Laboratoriumseinrichtungen für Maschineninge- 
nieure an unserem Polytechnikum nicht das Ge- 
ringste vor; es war eben damals die Erkenntnis 
von der Notwendigkeit derselben an den Tech- 
nischen Hochschulen noch nicht tief genug ein- 
gedrungen, auch sonst viel zu wenig verbreitet. 
Nach Einarbeitung in den neuen Beruf betrachtete 
ich es als eine Hauptaufgabe, hier Wandel zu 
schaffen. Nach Massgabe meines Lehraufitrages 
(damals: Maschinenelemente, Hebezeuge, Elasti- 
zitätslehre, Dampfmaschinen, Dampfkessel) war 
dabei in zwei Richtungen vorzugehen. Ks waren 
zu beschaffen: 

1 . Die Einrichtungen zur Untersuchung des 
Verhaltens der Konstruktionsmaterialien, 
zur Prüfung des Genauigkeitsgrades der Er- 
gebnisse der Elastizitäts- und Festigkeits- 
lehre, zur weiteren Ausbildung dieses Lehr- 
gebietes auf Grundlage des thatsächlichen 
Verhaltens der Materialien, und zur Ermittelung 
der Erfahrungskoeffizienten, deren der 
Lehrer sowie der Konstrukteur auf dem be- 
zeichneten Gebiete bedarf. 

2. Die Einrichtungen zur Untersuchung 
von Wärmekraftmaschinen, insbesondere 
Dampfmaschinen einschliesslich Dampf- 
kessel, und der wichtigsten in Betracht kom- 
menden Arbeitsmaschinen, zur Ermitte- 
lung und Sicherstellung der wissenschaft- 
lichen Grundlagen derLehrgebiete, welche 
sich mit den genannten Maschinen, den hierzu 
gehörigen Vorrichtungen und den in ihnen sich 
vollziehenden Vorgängen zu befassen haben, so- 
wie zur Ermittelung der nötigen Erfahrungs- 
zahlen. 

Hierher gehören auch die Aufgaben, welche 
das Verhalten der Arbeitsflüssigkeiten, die 
für Kraft- und Arbeitsmaschinen in Betracht 
kommen, betreffen. 

Zu Ziff. I. 

Wiederholt hatten Verhandlungen stattge- 
funden, um Einrichtungen zur Prüfung und Unter- 



24 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



suchung des Verhaltens der Konstruktionsma- 
terialien zu schafTen, jedoch ohne Erfolg. Es 
gelang nicht, das vorliegende Bedürfnis auf nor- 
malem Wege, d. h. durch Einrichtung einer 
Materialprüfungsanstalt auf Staatskosten der Be- 
friedigung zuzuführen. Ich musste auf andere 
Weise zu helfen suchen. 

Im November 1881 stellte ich beim württem- 
bergischen Bezirksverein deutscher Ingenieure 
den Antrag, derselbe wolle an den Exekutiv- 
ausschuss der damaligen Landesgewerbe-Aus- 
stellung die Bitte richten, dass aus dem Aus- 
stellungsüberschuss ein Betrag von 15000 bis 
20000 Mark zur Errichtung einer Material- 
prüfungsanstalt am Polytechnikum bewilligt 
werden möchte. Dank der Unterstützung, welche 
die Sache fand, hatte dieser Antrag die Ge- 
währung von loooo Mark zur Folge,*) die 
vom Königl. Finanzministerium auf 16000 Mark 
ergänzt wurden, womit nun die Errichtung der 
Anstalt ihren Anfang nehmen konnte, und zwar 
im Souterrain der Technischen Hochschule, wo- 
selbst ein Raum von 81 Quadratmeter zur Ver- 
fugung stand, der mit dem zu gleicher Zeit 
sich entwickelnden Laboratorium für Elektro- 
technik zu teilen war. Zu Anfang des Jahres 
1884 wurde die Anstalt dem öffentlichen Be- 
triebe übergeben. Rund 6 Jahre habe ich sie 
mit einem Arbeiter allein geführt ; 1 890 trat ein 
Assistent hinzu. Sie wurde unter Auftvand von 
nicht selten recht bedeutender Anstrengung 
allmählich weiter entwickelt. Für ihre heutigen 
Einrichtungen wurden reichlich 50000 Mark auf- 
gewendet; an Raum sind zugewachsen 254 qm, 
so dass die Anstalt jetzt über 335 qm Grund- 
fläche verfugt. Thätig sind an ihr ausser mir 
als Vorstand, i Betriebsingenieur, 2 Assistenten 
für Unterricht und 2 Arbeiter. Die Einrich- 
tungen sind zerstreut im älteren Flügel der 
Technischen Hochschule untergebracht. Die 
Errichtung eines Neubaues für die Anstalt ist 
beantragt. 

Im Laufe der Zeit war es auf dem be- 
zeichneten Wege dank der Unterstützung, 
welche sich schliesslich von verschiedenen 
Seiten einstellte, möglich geworden, die An- 
stalt, deren Zweck zunächst und in der Haupt- 
sache nur darin bestand, auf Grund ein- 
gehender Aufträge Materialien zu prüfen, auch 
zu einer Arbeitsstätte für Unterrichts- und 
Forschungszwecke zu machen^), welche aller- 



1) Vergl. Wochenschrift des Vereines Deutscher Ingenieure 
1882, S. 6 und 151. 

2) Über einen Teil der Arbeiten, welche aus der Anstalt 
hervorgegangen sind, geben die Veröffentlichungen des Ver- 
fassers Auskunft: 

Abhandlungen und Berichte, Stuttgart 1897; 
Elastizität und Festigkeit, 3. Auflage, Berlin 1S9S; 
Maschinenelemente, 8. Auflage, Stuttgart 1901 ; 
Mitteilungen über Forschungsarbeiten auf dem (iebiKc 
des Ingenieurwesens, Heft i, Berlin 1901; 



dings infolge ihrer Gründung unter ungünstigen 
Verhältnissen die Verpflichtung hat, sich einen 
grossen Teil der für die Versuche nötigen Gelder 
selbst zu verdienen, indem sie auf Bestellung 
von auswärts Untersuchungen durchfuhrt und 
hierfür bezahlt wird. Dass nur ein Bruchteil 
der auf Grund auswärtiger Bestellung zur Durch- 
fuhrung gelangenden Versuche in wissenschaft- 
licher Hinsicht oder vom Standpunkte des 
Unterrichtes aus von erheblichem Interesse ist, 
liegt auf der Hand. Nichtsdestoweniger halte 
ich es doch für sehr nützlich, dass die Anstalt 
solche Aufträge entgegenzunehmen und auszu- 
führen hat. 

Zu Ziff. 2. 

Am drückendsten empfand ich es, dass keine 
Dampfmaschinenanlage für den Unterricht vor- 
handen war. Da keine Aussicht bestand, dass 
Mittel durch eine ausserordentliche Bewilligung 
sich beschaffen lassen würden, so begann i<± 
1880 mit der Beschaffung eines Dampfcylinders, 
dessen Kosten in der Höhe von 1440 Mark in den 
Etatsjahren 1880/81 und 1881/82 bezahlt wur- 
den. Bis zum Etatsjahr 1885/86 war es durch 
entsprechende Beschränkung über den verfug- 
baren Lehrmittelfonds möglich geworden, die 
übrigen zu einer Dampfmaschine gehörigen Teile, 
d. h. unter Zurückgabe des Dampfcylinders eine 
ganze Dampfmaschine zu erwerben, so dass nun 
an die Beschaffung des Raumes für die Auf- 
stellung der Maschine gegangen werden konnte. 
Das Ergebnis war nach längeren Bemühungen 
die Bewilligung der Mittel seitens des Königl. 
Finanzministeriums zur Erweiterung des vorhan- 
denen Kesselhauses der Centralheizungsanlage 
des Polytechnikums. Diese Erweiterung und das 
Maschinenfundament wurden so ausgeführt, dass 
die Eincylindermaschine später zur Zweicylinder- 
maschine ergänzt werden konnte. 

1886 war die Dampfmaschine aufgestellt. 
Zum Betriebe mussten zunächst die beiden 
Dampfkessel der Centralheizungsanlage, welche 
nur bis 3 Atm. Druck reichten, benutzt werden. 
Damit begann 1886 die Unterweisung der Stu- 
dierenden an der eigenen Dampfmaschine der 
Hochschule. 1888 wurde es möglich, einen 
neuen Dampfkessel für 9 Atm. Überdruck zu 



Versuche über die Widerstandsfähigkeit von Kessel* 
Wandungen, Heft I bis V, Berlin 1893/ 1900. 

Die Arbeiten, welche auf Bestdlung von auswärts aus- 
geführt und auf Grund deren PrQfungszeugnisse ausgestellt 
wurden, sind in den Jahresberichten der Technischen Hochschule 
Stuttgart 1S84/1901 enthalten. Sie umfassen bis zum l^o. Juni 
1900: 

21 700 Zugversuche mit Köipem der verschiedensten Art, 

3616 Druckversuche mit Körpern der verschiedensten Art 
u. s, w. 

Über die maschinellen Einrichtungen (Wirkungsmaschinen 
u. s. w.) finden sich Mitteilungen in der Zeitschrift des Ver- 
I eines deutscher Ingenieure 1901, S. 1246 und 1247. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



25 



beschaffen. Hieran schloss sich die Erwerbung 
des Zubehörs: Dampfpumpe, Injektor u. s. w. 
sowie 1892 die Ergänzung zur Zweicylinder- 
maschine. 1894 trat ein Oberflächenkonden- 
sator hinzu. 

Dazwischen gelang es, die Vorrichtungen 
zu Ventilversuchen '), wie auch sonstige Ein- | 
richtimgen dank der Unterstützungen von ver- | 
schiedenen Seiten zu beschaffen. j 

Die erforderlichen Messinstrumente waren 
nach und nach erworben worden. 

Ein besonderer Betriebsfonds für alle diese 
Einrichtungen wurde erstmals für die Etats- 
jahre 189596 von den Ständen verlangt und 
bewilligt. 

Im Zusammenhange mit dem Zwecke der vor- 
stehend besprochenen Einrichtungen steht die 
seit 1892 getroffene Einrichtung des Heizens 
von Dampfkesseln durch Studierende unter 
Anleitung eines Lehrheizers ^) während der 
Frühjahrsferien. Gleichzeitig heizen 4 oder 
5 Studierende, von denen jeder einen grossen 
Kessel mit 2 Feuerungen 3 Arbeitstage lang 
zu bedienen hat. Bisher hat jedes Jahr die 
Stuttgarter Zuckerfabrik ihre Dampfkessel zu 
den Heizübungen in dankenswerter Weise zur 
Verfügung gestellt. Die grösste Zahl der Teil- 
nehmer an diesem Heizkurs hat bis jetzt 67 be- 
tragen. 

Ferner gehört hierher die Heranziehung der 
Maschinen- und Kesselanlagen von industriellen 
Anlagen des Landes zu Versuchszwecken, die 
jedoch grossen Schwierigkeiten begegnen musste, 
wenn es sich um das Einlernen noch ganz un- 
geübter Studierender handelt. 

Auch auf die Versicherung der Studierenden 
gegen Unfälle bei Versuchen und Exkursionen, 
wie sie im Jahr 1889 eingeführt worden ist, 
muss hier verwiesen werden.^) 

Auf die Dauer konnte die im Kesselhause 
derCentralheizungsanlage untergebrachte Dampf- 
maschine nebst Zubehör den Anforderungen der 
Unterrichtsinteressen nicht genügen. Es wurden 
viel weitergehende Einrichtungen erforderlich. 
Dazu kam, dass daselbst im Sommer eine Tem- 
peratur von 40 bis 45 ^C. einzutreten pflegte; 
selbst im Winter erreichte die Temperatur 35 
bis 38^ C. Die natürliche Entwicklung verlangte 
die Errichtung eines eigenen Institutes. Die da- 
hin gehende, seitens der Königlichen Regierung 
im Entwürfe des Hauptfinanzetats 1897/99 ein- 

i) Vergl. C. Bach, „Versuche über Ventilbelastung und 
Ventil widerstand**, Berlin 1884, sowie „Versuche zur Klarstellung 
der Bewegung selbstthätigcr Punjpenventile" in der Zeitschrift 
des Vereines deutscher Ingenieure 1886/87 (Abhandlungen und 
Berichte S. 15 u. f.). 

2) Vergl. Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure 

1893, s. 697; 1896, s. 494. 

3) Die Technische Hochschule in Stuttgart war die erste 
Hochschule, welche eine solche Versicherung einführte. Vergl. 
Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure 1890, S. lo$8, 
(Abhandlungen und Berichte, S. 108}. 



gebrachte Forderung fand die Genehmigung 
der Stände. 



Plan für das Ingenieurlaboratorium. 

In der Hauptsache sollte das Institut die- 
jenigen Einrichtungen erhalten, welche für die 
Energie in Form von Wärme erforderlich sind; 
während beispielsweise das elektrotechnische In- 
stitut diejenigen Einrichtungen besitzt, welche 
für die Energie in Form des elektrischen Stromes 
nötig erscheinen. Der Energieträger „Dampf 
sowohl in gesättigtem, als auch in überhitztem 
Zustande — sollte hierbei in erster Linie stehen. 

Ausserdem war für die Energieträger „Druck- 
wasser" und „Pressluft" das wesentliche vor- 
zusehen. 

Untersuchungen über das Verhalten der 
Arbeitsflüssigkeiten, welche für die Kraft- 
und Arbeitsmaschinen in Betracht kommen, 
namentlich Versuche auf dem Gebiete der Hy- 
draulik, Versuche über Wärmetransmission, 
sollten , soweit es die Verhältnisse gestatten, 
ermöglicht werden. 

Die zurUntersuchung von Wassermotoren, 
insbesondere Turbinen geplanten Einrichtungen 
mussten der Kosten wegen einer späteren Er- 
weiterung vorbehalten bleiben. Doch ist das 
Erforderliche vorgesehen. 

Auf Grund der von mir vorgelegten Ent- 
wurfszeichnungen arbeitete der Vorstand des 
K.BezirksbauamtsStuttgart, Baurat Knoblauch, 
die schliesslichen Ausführungspläne für die Hoch- 
bauten aus, auch besorgte er die Leitung der 
letzteren. Der Entwurf und die Leitung der 
maschinellen Bauten und aller hierzu gehörigen 
Einzelheiten lagen mir ob. 

Bauplatz. 

Als Bauplatz für das Laboratorium wurde 
das in Berg am Neckarkanal zwischen der Post- 
strasse und der Einmündung des Nesenbaches, 
also unmittelbar vor der König -Karls -Brücke 
gelegene, dem Staate gehörige Gnyidstück ge- 
wählt. Hier steht fliessendes Wasser, dessen 
das Laboratorium zu Zwecken der Kondensation 
von Dampf, zu Untersuchungen mit Pumpen u. s.w. 
schon jetzt in grossen Mengen bedarf, und das 
später — nach Erweiterung des Instituts durch 
die Einrichtungen zur Untersuchung von Wasser- 
rädern, insbesondere Turbinen — in noch weit 
grösserer Masse erforderlich wird, ausreichend 
zur Verfügung. Die erhebliche Entfernung des 
Laboratoriums vom Hauptgebäude der Tech- 
nischen Hochschule bildet kein Hindernis, da 
der Untericht im Laboratorium die Studierenden 
I in der Regel einen halben oder ganzen Tag in 
Anspruch nimmt. 



\ 
I 



26 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No, 2. 



Einrichtung des Laboratoriums. (Vgl. die 

beigegebenen Tafeln.) 

Dasselbe weist zunächst das Lehrgebäude 
auf, in Blatt i der die übrigen Baulichkeiten über- 
ragende linke bezw. rechte Teil des Gebäudes. 

Das Erdgeschoss (vergl. Blatt 4) enthält die 
Wohnung des Maschinenmeisters, bestehend aus 
3 Zimmern und einer Küche, sowie einen Durch- 
gang. Darüber befindet sich der Vortragssaal 
(vergl. Blatt 3), welcher auch zum Zeichnen und 
nach Ausräumung der Bänke und Tische zu 
Versuchszwecken benutzt werden kann; da- 
hinter der Wasch- und Umkleideraum für die 
Studierenden mit den erforderlichen Kleider- 
schränken, sowie links davon ein Zimmer für 
Sonderuntersuchungen, in welchem ein Luft- 
kompressor mit Elektromotor aufgestellt ist. 

Das obere Geschoss (vergl. Blatt 4) enthält 
ein Zimmer fiir die Aufbewahrung von Instru- 
menten, für Bücher und Zeitschriften zum Nach- 
schlagen, ein Zimmer für den Vorstand, ein 
solches für den Maschineninspektor und ein 
Zimmer für weitere Hilfskräfte. 

Das Kellergeschoss kann zu Versuchszwecken 
herangezogen werden und ist demgemäss ein- 
gerichtet. 

An das Lehrgebäude schliesst sich links die 
Maschinenhalle an (vergl. Blatt i, unter Figur 
3 und 4), dahinter das Kesselhaus, rechts da- 
von derKohlenraum, links derKraftgas- und 
der Gasmotorenraum, hinter letzterem die 
Schmiede, darüber die Werkstatt. Den 
Aufbau dieser Teile des Laboratoriums zeigen: 
der Längsschnitt auf Blatt 4 und der Querschnitt 
auf Blatt 5. 

In der Maschinenhalle oben befindet sich 
die liegend angeordnete Hauptdampf- 
maschine mit dreistufiger Expansion in 4 
Cylindern (vergl. Blatt 2). Der gemeinschaft- 
liche Hub beträgt 760 mm, der Durchmesser 
des Hochdruckcy linders 250 mm, derjenige des 
Mitteldruckcylinders und der beiden Nieder- 
druckcylinder 4(X) mm. Die minutliche Um- 
drehungszahl kann zwischen 20 und 130 be- 
liebig währepd des Ganges gewechselt werden. 
Bei 12 Atm. (Überdruck) Anfangsspannung (die 
Kessel sind für 15 Atm. höchste Betriebs- 
spannung genehmigt), bei 100 Umdrehungen 
in der Minute und bei ungefähr ein Viertel 
Füllung des Hochdruckcylinders beträgt die 
Nutzleistung rund 100 Pferdestärken. Die 
Steigerung der Leistung auf etwa das Doppelte 
ist möglich. 

Die Maschine wurde derart eingerichtet, 
dass sie arbeiten kann: als dreistufige Expansions- 
maschine, als Maschine mit zweistufiger Ex- 
pansion sowohl in Tandem-, als auch in Ver- 
bundanordnung (Kurbelwinkel o", bezw. 90^), 
sowie als Eincylindermaschine. 



Die Maschine gestattet nicht bloss Betrieb 
mit gesättigtem Dampf, sondern auch mit Dampf 
in überhitztem Zustande bis etwa 270 <^ C. An- 
fangstemperatur. 

DieBehältervolumina können geändert werden , 
ebenso die schädlichen Räume. 

Die Steuerung, durch Ventile und Corlis- 
Schieber erfolgend, ist verstellbar, so dass die 
Dampfverteilung innerhalb weiter Grenzen ge- 
ändert werden kann. 

Die Maschine kann mit Einspritz- oder mit 
Oberflächenkondensation betrieben werden. 

Die Heizung der Mäntel und Deckel ist 
abstellbar eingerichtet. 

Im ganzen ist bei der Konstruktion der 
Maschine ihr Sonderzweck stets im Auge be- 
halten und sie demgemäss mit den für die 
Zwecke des Unterrichts und der Forschung 
angezeigten Einrichtungen nach Möglichkeit 
ausgerüstet worden. Sie wurde von der Firma 
G. Kuhn in Berg geliefert und darf als ein 
hervorragendes Erzeugnis des deutschen Ma- 
schinenbaues bezeichnet werden. 

Die Dampfmaschine treibt, falls ihre Leistung 
nicht abgebremst wird, mittels Riemen bei 
Scheibendurchmessern von 4000 mm und 
5800 mm (vergl. Blatt 4) zwei im unteren Ge- 
schosse liegende, gekuppelte, doppeltwirkende 
Pumpen (vergl. Blatt 4, 5 und 3) von 170 mm 
Cylinderdurchmesser und 760 mm Hub, Die 
eine Seite dieses Zwillingspumpwerks ist mit 
selbsthätig spielenden Ventilen, die andere 
Seite mit gesteuerten Ventilen versehen. Als 
höchster Betriebsdruck sind 100 m Wassersäule 
vorgesehen. Stündlich können etwa 250 Kubik- 
meter Wasser, welches dem Neckarkanal ent- 
nommen wird und später wieder in denselben 
zurückfliesst, gefördert werden. 

Zur Messung der von dem Pumpwerk that- 
sächlich geforderten Wassermenge dienen die 
im Grundriss Blatt 3 gezeichneten Wasser- 
behälter. 

Die Pumpen mit Zubehör wurden gleichfalls in 
der Maschinenfabrik von G. Kuhn in Berg gebaut. 

Als stehende Dampfmaschine ist eine 
Heissdampfmaschine, geliefert von der 
Dingler sehen Maschinenfabrik in Zweibrücken, 
mit zwei liegenden, einfach wirkenden Hoch- 
druckcylindern (220 mm Durchmesser) und 
einem stehenden, doppeltwirkenden Niederdruck- 
cylinder (400 mm Durchmesser) bei 350 mm 
gemeinschaftlichem Hub angeordnet (vergl. 
Blatt 5, Erdgeschoss rechts). Sie ist für über- 
hitzten Dampf bis 360^ C. und für eine An- 
fangsspannung von 1 2 Atm. Überdruck bestimmt. 
Ihre Leistung beträgt für 170 Umdrehungen in 
der Minute bei 1 1 Atm. Anfangsspannung, 
320® C. Eintrittstemperatur und rund 30 Proz. 
Füllung in den Hochdruckcylindern reichlich 
50 Nutzpferdestärken. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



27 



Die Maschinenhalle ist mit einem La ufkrahn 
für 4CXX) kg Höchstlast, geliefert von der Ma- 
schinenfabrik E. Becker in Berlin, ausgerüstet 
(Blatt 2, 4 und 5). Im Erdgeschoss befindliche 
Teile, welche durch den oberen Boden der 
Maschinenhalle verdeckt sind, können durch 
herausnehmbare Platten in diesem Boden für 
den Laufkrahn zugänglich gemacht werden. 
Das 4 Meter hohe Mittelthor der Maschinen- 
halle ermöglicht in Verbindung mit den an 
dieser Stelle ebenfalls herausnehmbar angeord- 
neten Bodenplatten in bequemer Weise das 
Aus- und Einbringen von grossen und schweren 
Teilen, wie z. B. der Hälften der grossen 
Schwungradriemscheibe auf der Kurbelwelle 
des Pumpwerks. 

In der Maschinenhalle finden sich weiter 
die Einrichtungen zu Versuchen mit Ven- 
tilen, zur Bestimmung der Massstäbe für 
Indikatorfedern mit einem bis 23 Atm. 
reichenden Quecksilbermanometer, eine 
Centrifugal pumpe u. s. w. Die letztere 
(vergl. Blatt 4 und 5, Kellergeschoss), welche 
von der Transmission, auf die ein Gasmotor 
wirkt, betrieben wird, hat bei eintretendem 
Hochwasser noch die Aufgabe, das trotz des 
Abschlusses durch undichte Stellen eintretende 
Wasser foj^zuschafien und so das zum grossen 
Teile unter dem Hochwasserspiegel liegende 
unterste Geschoss freizuhalten. 

Das Kesselhaus (Blatt 3 und 5) enthält 
3 Dampfkessel für Dampfspannungen bis 15 
Atm. und zwar: 

I Kessel mit rund 100 qm Heizfläche nach 
System Pregardien mit Schrägrostfeuerung, 

I Kessel mit 15 qm Heizfläche, Lokomobil- 
system, 

I Kessel mit 8 qm Heizfläche, Dampfspritzen- 
system. 

Ferner enthält das Kesselhaus: 

I Dampfgefäss (mittelbar geheizter Dampf- 
kessel) zur Erzeugung von Dampf bis reich- 
lich 12 Atm. Betriebsdruck, 

I Dampfuberhitzer für Überhitzung bis 400" C, 

1 Speisewasserreiniger, 

I Wägevorrichtung für die Kohlen, 

3 Wägevorrichtungen für das Speisewasser, 

4 Speisepumpen, 
I Injektor, 

und zur Kraftgasanlage gehörig: 
I kleinen Dampfkessel, den Generator und 
den Vorwärmer. 

Die beiden zuerst angeführten Kessel sowie 
das Dampfgefäss wurden von der Maschinen- 
fabrik Esslingen geliefert, der dritte Dampf- 
kessel vonderWagen bau ans t alt und Waggon- 
fabrik vormals Busch in Bautzen, der Dampf- 
überhitzer von A. Hering in Nürnberg, der 
Speisewasserreiniger von Hans Reisert in Köln, 



die Wagen von Haushahn in Stuttgart, die 
Speisepumpen von G. Kuhn in^Berg. 

An den inneren Umfassungswandungen des 
Kesselhauses entlang ist ein Kanal angeordnet 
(Blatt 3), in welchem die Rohrleitungen für 
Dampf und Wasser untergebracht sind. Von 
demselben fuhrt eine Kanalabzweigung nach 
dem Kellergeschoss des Lehrgebäudes, um bei 
notwendig werdender Heranziehung desselben 
zu Versuchszwecken Dampfund Wasser bequem 
nach dort leiten zu können. 

Der vom Kohlenraum kommende Kohlen- 
wagen kann auf der beim Eintritt in das Kessel- 
haus vorhandenen Brückenwage (Blatt 3) 'ge- 
wogen werden. 

Der Schornstein (vergl. insbesondere 
Blatt 5) von 35 m Höhe und i m kleinster 
Lichtweite trägt aussen in einfacher Weise durch 
Spannringe befestigt eine Leiter, damit in ver- 
schiedenen Höhen Temperatur und Zug im 
Innern bestimmt werden können, zu welchem 
Zweck an den Stellen, wo dies geschehen soll, 
Rohrstücke eingemauert sind, durch die Thermo- 
meter und Zugmesser eingebracht werden. 
Auch Gase zur Untersuchung können an diesen 
Stellen entnommen werden. Um das Abstürzen 
der Studierenden oder anderer Personen, welche 
die Ablesungen der Instrumente oder sonstige 
Besorgungen auszufuhren haben, zu verhindern, 
wurde die Leiter mit Scbutzbügeln versehen. 

Der an das Kesselhaus links sich anschlies- 
sende Kraftgasraum (Blatt 3) enthält den Skrub- 
ber mit 'Wasserrieselung, den Wascher, den 
Gasbehälter und einen Gasmesser. 

In dem daneben liegenden Gasmotoren- 
raum sind eine 8 pferdige und eine 25 pferdige 
Gaskraftmaschine nebst den dazu gehörigen 
und für die Untersuchung erforderiichen Ein- 
zelheiten aufgestellt. Für gewöhnlich wird der 
8 pferdige Motor mit Leuchtgas betrieben, doch 
kann er ebenso mit Kraftgas gespeist werden, 
wie dem 2 5 pferdigen Kraftgasmotor Leuchtgas 
zugeführt werden kann. 

Die Kraftgasanlage, die Gasmotoren nebst 
allem Zubehör wurden von der Gasmotoren- 
fabrik Deutz geliefert. 

In der über dem Gasmotorenraum liegenden 
Werkstatt finden sich: 2 Drehbänke, i Bohr- 
maschine, I Feilmaschine, i Schleifstein u. s. w., 
sowie die Transmission, welche von den Gas- 
motoren angetrieben werden kann; ferner die 
Einrichtungen zu Untersuchungen von Ge- 
trieben. Ein Schwenkkrahn (Blatt 3) er- 
möglicht den Transport schwerer Gegenstände 
in die Werkstatt und von ihr ins Freie. 

Die hinter dem Gasmotorenraum gelegene 
Schmiede (vergl. Blatt 3) ist durch eine ver- 
glaste Wendeltreppe von der Werkstatt aus 
leicht zugänglich. 

Der hinter dem Kesselhaus stehende Sc hup- 



28 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



pen (Blatt 3 und 5) ist zur Hälfte für die Auf- 
bewahrung von Brennmaterial bestimmt, zum 
anderen Teile zur Unterbringung von beweglichen 
Einrichtungen verschiedener Art, insbesondere 
von solchen zu hydraulischen Versuchen; 
ausserdem ist in diesem Teil ein Erdölmotor 
aufgestellt. Die vorhandene Gleisverbindung 
mit Drehscheibe (Batt 3) ermöglicht den leichten 
Transport der betreffenden Einrichtungen. 

An Betriebspersonal stehen dem Labo- 
ratorium ausser mir als Vorstand zur Verfü- 
gung: ein wissenschaftlich gebildeter Maschinen- 
ingenieur (Maschineninspektor), ein Maschinen- 
meister, 2 Schlosser, i Heizer und i Arbeiter. 

Bei dem Entwurf des ganzen Baues und 
seiner Einzelheiten bin ich — soweit es die 
Verhältnisse jeweils gestatteten — auf mög- 
lichste Zugänglichkeit, auf thunlichst viel Licht 
(vergl. insbesondere Bl. 2) sowie darauf be- 
dacht gewesen, dass die Räume, die Maschinen 
und sonstigen Einrichtungen sauber gehalten 
werden können, und zwar nicht bloss im un- 
mittelbaren Interesse des Unterrichts sowie zum 
Zwecke, die Instandhaltung zu sichern, sondern 
namentlich auch deshalb, damit die Studieren- 
den, welche in dem Laboratorium gearbeitet 
haben werden, sich während ihrer späteren 
Thätigkeit als entwerfende und ausführende In- 



genieure derselben Rücksichtnahme befleissigen 
möchten. In den bezeichneten Richtungen wird 
heute bekanntlich noch recht häufig gesündigt. 
Dabei wurde der Umstand, dass das Labo- 
ratorium seiner Natur nach nicht ein auf Jahr- 
zehnte hinaus fertiges Institut, sondern eine in 
fortgesetzter Entwicklung begriffene Arbeits- 
stätte für Unterricht und Forschung ist, stets 
im Auge behalten. 

Bauzeit und Beginn des Betriebs. 

Die Grabarbeiten wurden im April 1898 be- 
gonnen und bereits im Januar 1900 konnten die 
ersten Übungen mit Studierenden an der Haupt- 
dampfmaschine aufgenommen werden. Um dies 
zu erreichen, war allerdings eine recht sorgfal- 
tige Vorbereitung, eine sehr eingehende, viel 
Mühe und Zeit erfordernde Durcharbeitung der 
maschinellen Einrichtungen und ihrer Einzel- 
heiten in verhältnismässig kurzer Zeit nötig. 
Würde die Industrie weniger stark beschäftigt 
gewesen sein, so dass die vereinbarten Liefe- 
rungszeiten eingehalten worden wären, so hätten 
die ersten Übungen bereits im Oktober 1899 
begonnen werden können. 

Stuttgart, den 19. Juli 1901. 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 73. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



Theodor Paul (Tübingen), Die Bedeutung der 
Ionen-Theorie für die physiologische Chemie. ^) 

Weitaus die meisten biologischen Vorgänge 
in Pflanzen und Tieren beruhen auf einer Wechsel- 
wirkung der Stoffe in gelöstem Zustande, da 
nicht nur die flüssigen Bestandteile der Orga- 
nismen, sondern auch die festeren Gewebe als 
Lösungen aufzufassen sind, seitdem die neuere 
Chemie ausser den flüssigen auch feste Lö- 
sungen kennt. Es war deshalb zu erwarten, dass 
die Fortschritte, welche man in der Erkenntnis 
des Wesens der Lösungen machte, auch be- 
fruchtend auf die Physiologie einwirken, und 
dass zwei wissenschaftliche Errungenschaften 
ersten Ranges, die Theorie der Lösungen von 
van't Hoff und die Theorie der elektrolyti- 
schen Dissoziation von Svante Arrhenius, 
durch welche unsere Anschauungen vom Zu- 
stande der Stofiie in Lösungen in vollkommen 
neue Bahnen gelenkt worden sind, für gewisse 
Gebiete der physiologischen Chemie einen 
Wendepunkt bedeuten würden. Obwohl die 

i) Vereinigte Sitzung der beiden Hauptgnippen, Mittwoch, 
25. September 1901. 



Zahl der Forscher, welche diese Theorien fiir 
die Lösung physiologisch-chemischer und all- 
gemein-physiologischer Probleme nutzbar zu 
machen versuchten, noch relativ klein ist, und 
wenn auch die Ergebnisse ihrer Untersuchungen 
vielfach noch sehr lückenhaft sind, so lässt sich 
doch schon jetzt mit Bestimmtheit sagen, dass 
viele der zahllosen Widersprüche und Unklar- 
heiten, denen man in der physiologischen Lit- 
teratur so häufig begegnet, nur auf Grund dieser 
neueren Anschauungen gelöst werden können. 
Bisher nahm man an, dass in einer wässerigen 
Lösung, z. B. in einer Kochsalzlösung, neben 
den Wassermolekeln Chlornatrium-Molekeln ent- 
halten sind. Da aber eine solche Lösung den 
elektrischen Strom leitet, und da deren osmo- 
tischer Druck grösser ist, als den molekularen 
Verhältnissen entspricht, so nimmt man nach 
der Theorie der elektrolytischen Dissoziation 
oder der „Ionen-Theorie'* an, dass in einer 
Kochsalzlösung nicht sämtliches Salz in der 
Form von iV^CT-Molekeln enthalten ist, sondern 
dass die Mehrzahl der letzteren in elektrisch 
geladene Teilstücke, die Natrium-Ionen (iVa-Ionen) 



I 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



29 



und die Chlor-Ionen (O'-Ionen), zerfällt, welche 
den Transport der Elektrizität beim Durch- 
gange eines elektrischen Stromes vermitteln, 
und deren jedes den osmotischen Druck der 
Lösung in demselben Grade beeinflusst, wie 
eine intakte Molekel. Dieser Vorgang der 
Spaltung der Kochsalzmolekeln in elektrisch 
geladene Ionen, welcher stets mit dem Auf- 
lösen des Salzes in Wasser verbunden ist und 
ohne jede Zuführung der Elektrizität von aussen 
vor sich geht, findet bei sämtlichen Salzen, 
Säuren und Basen statt, Stoffen, deren wässerige 
Lösungen den elektrischen Strom leiten, und 
welche man deshalb mit dem gemeinsamen 
Namen „Elektrolyte" bezeichnet. So zerfällt 
das salpetersaure Silber AgNO^ in das positive 
Silber-Ion (4^-Ion) und in das negative Sal- 
petersäure-Ion (iV03-Ion), das chlorsaure Kalium 
in das positive Kalium-Ion (if-Ion) und in das 
negative Chlorsäure-Ion (67Öj-Ion). Die Säuren 
sind dadurch charakterisiert, dass sie sämtlich 
in wässeriger Lösung positive Wasserstoff-Ionen 
(//-Ionen) abspalten, unter gleichzeitiger Bildung 
eines für jede Säure charakteristischen nega- 
tiven Ions. Die Ionen der Salzsäure sind die 
positiven Wasserstoff-Ionen (//-Ionen) und die 
negativen Chlor-Ionen (C7-Ionen), diejenigen der 
Salpetersäure die positiven Wasserstoff-Ionen 
(//-Ionen) und die negativen Salpetersäure-Ionen 
(zVöj-Ionen), und die der Essigsäure die posi- 
tiven Wasserstoff-Ionen (^-lonen) und die ne- 
gativen Essigsäure-Ionen ( CH^ . CO 0-Ionen). Die 
Basen sind Verbindungen, welche in wässeriger 
Lösung negative Hydroxyl-Ionen (0//-Ionen) 
neben den fiir jede Base spezifischen positiven 
Ionen abspalten. So enthält die Kalilauge 
ausser den negativen Hydroxyl-Ionen (ö//-Ionen) 
positive Kalium-Ionen (A"-Ionen), die Natron- 
lauge positive Natrium-Ionen (A^a-Ionen) und 
die wässerige Ammoniaklösung positive Am- 
monium-Ionen (AWj-Ionen). Die „Stärke" der 
Säuren und Basen richtet sich nach dem Dis- 
soziationsgrade dieser Verbindungen. Eine 
Säure oder eine Base ist um so stärker, je 
grösser die Konzentration der positiven Wasser- 
stoff-Ionen oder negativen Hydroxyl-Ionen in 
ihrer wässerigen Lösung ist, wenn gleiche mole- 
kulare Mengen dieser Verbindungen gelöst 
werden. So ist die Essigsäure eine ungefähr 
hundertmal schwächere Säure, als die Salz- 
säure, und das Ammoniak eine ungefähr hundert- 
mal schwächere Base, als die Kalilauge. 

Obgleich diese neue Auffassung vom Zu- 
stande der Stoffe in Lösungen, gegenüber 
unserer bisherigen Anschauung, wegen der an- 
genommenen Spaltung der Molekeln und des 
Heranziehens neuer hypothetischer Hilfsstoffe, 
der Ionen, eher einen Rückschritt als einen 
Fortschritt zu bedeuten scheint, lässt sich doch 
an einer Reihe von praktischen Beispielen 



zeigen, dass uns die Ionen-Theorie die Mittel 
und Wege an die Hand giebt, die Zusammen- 
setzung verschiedener bisher ungenügend er- 
forschter Körperflüssigkeiten zu ermitteln, und 
dass sie uns in den Stand setzt, komplizierte 
physiologisch-chemische Vorgänge auf einfache 
wohlbekannte Gesetze zurückzuführen, und für 
die physiologische Wirkung vieler Stoffe eine 
einheitliche und ungezwungene Erklärung zu 
geben. So bedeutete es einen prinzipiellen 
Fortschritt, als vor einigen Jahren St. Bu- 
garszky und F. Tan gl bei ihren Unter- 
suchungen über die Zusammensetzung des Blut- 
serums durch die Bestimmung der Gefrier- 
punktserniedrigung, welche sich mit Hilfe der 
von Ernst Beckmann konstruierten Apparate 
in kurzer Zeit mit grosser Genauigkeit ausfuhren 
lässt, die Gesamtkonzentration der gelösten 
nichtdissoziierten Molekeln und der Ionen er- 
mittelten , und die Konzentration der letzteren 
durch elektrische Leitfähigkeitsversuche fest- 
stellten. Eine ähnliche Untersuchung hat fast 
gleichzeitig HansKoeppe über den Salzgehalt 
der Frauen- und Kuhmilch ausgeführt. Seitdem 
Reaumur als einer der ersten um die Mitte 
des 18. Jahrhunderts den Magensaft von Tieren 
auf seine Acidität untersuchte, ist die Zahl der 
darüber veröffentlichten Arbeiten auf mehrere 
Hunderte angewachsen. Trotzdem ist es bis- 
her nicht möglich gewesen, die Konzentration 
der Säure im Magensaft in absoluten Zahlen 
anzugeben. Die Ursache dieses Misserfolges 
liegt neben der Unzulänglichkeit der Unter- 
suchungsmethoden vor allem in der Frage- 
stellung. Nachdem man in Erfahrung gebracht 
hatte, dass der Mageninhalt zur regelrechten 
Verdauung der Speisen sehr stark reagieren 
muss, war man vor allem darauf bedacht, die 
„freie Salzsäure" quantitativ zu bestimmen. 
Über den Begriff der „freien Salzsäure" 
herrschten indessen fast ebensoviele Ansichten, 
als es Untersuchungsmethoden gab, und eine 
Klärung dieser verschiedenen Anschauungen 
wurde noch dadurch um so schwieriger, als 
die im Magen gleichzeitig anwesenden Eiweiss- 
stoffe und Amidoverbindungen , je nach dem 
Grade der vorhandenen Acidität, verschiedene 
Mengen der „freien Säure" locker zu binden 
vermögen, sie aber mehr oder weniger abgeben, 
wenn die Konzentration der „freien Säure" unter 
einen gewissen Betrag sinkt. Da also die 
vorübergehend an Eiweissstoffe und andere Sub- 
stanzen gebundene Säure ebenfalls an der Ver- 
dauung teilnehmen kann, machte man den Vor- 
schlag, nicht die ,, freie Salzsäure", sondern die 
„physiologisch wirksame Salzsäure" zu bestim- 
men. Durch die Einfuhrung dieses neuen Be- 
griffes war wohl ein neuer Gesichtspunkt 'für 
die Beurteilung der nach den verschiecj^ren 
Untersuchungsmethoden erhaltenen Räis der 



30 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



geschaffen, nicht aber ein Weg gefunden, die 
Frage objektiv zu lösen. Die Ionen-Theorie setzt 
uns in den Stand, den Begriff der Acidität des 
Magensaftes in ganz unzweideutiger Weise zu 
präzisieren: Die Acidität ist identisch mit der 
Konzentration der darin enthaltenen Wasser- 
stoff-Ionen. Die exakte Messung derselben 
lässt sich mit Hilfe einer galvanischen Konzen- 
trations-Kette bewerkstelligen , deren Theorie 
von Walter Nernst aufgestellt wurde. Die 
Titration lässt sich hierzu nicht benutzen, da 
gleiche molekulare Mengen der starken Salz- 
säure und der schwachen organischen Säuren, 
wie Essigsäure und Buttersäure, gleiche Volu- 
mina Kalilauge oder Natronlauge zur Sättigung 
brauchen. Damit soll nicht in Abrede gestellt 
werden, dass sich mit Hilfe passend gewählter 
Indikatoren, wie z. B. Methylviolett, Tropäolin 
oder Kongorot, welche erst auf eine grössere 
Wasserstoff-Ionen-Konzentration reagieren , für 
die ärztliche Praxis brauchbare, vergleichende 
Werte ermitteln lassen. Ja, es ist wünschens- 
wert, dass diese Methode mit Hilfe der Theorie 
der Indikatoren weiter ausgebildet wird, welche 
WilhelmOstwald auf Grund der Ionen-Theorie 
aufgestellt hat, und die es ermöglicht, die zahl- 
reichen Indikatoren der Acidimetrie und Alkali- 
metrie nach einem einheitlichen Gesichtspunkte 
zu klassifizieren und die für jeden Indikator 
charakteristische Empfindlichkeitsgrenze festzu- 
stellen. In neuester Zeit hat Rudolf Höber 
versucht, die Konzentration der Hydroxyl-Ionen 
im Blut, also dessen Alkaleszenz zu bestimmen, 
indem er defibriniertes Rinderblut mit ver- 
dünnter Natronlauge bezw. Salzsäure von be- 
stimmtem Gehalt zu einer galvanischen Kon- 
zentrationskette verband und die elektromoto- 
rische Kraft des auftretenden galvanischen 
Stromes ermittelte. Wenn auch die bei diesen 
ersten Versuchen erhaltenen Zahlen noch mit 
recht grossen Fehlern behaftet sind, so zeigen 
sie doch die prinzipielle Brauchbarkeit der Me- 
thode. Die Eigenschaft der Eiweissverbin- 
dungen, mit stärkeren Säuren lockere, salzartige 
Verbindungen zu bilden, welche für die Pepsin- 
verdauung sehr wichtig sind, hat vor mehreren 
Jahren John Sjövist auf Grund der Ionen- 
Theorie klar gelegt und mit Hilfe von elektri- 
schen Leitfähigkeitsmessungen quantitativ be- 
stimmt. Einige Jahre später (1898) haben 
Stefan Bugarsky und Leo Liebermann 
das Bindungsvermögen eiweissartiger Stoffe für 
Salzsäure, Natriumhydroxyd und Kochsalz durch 
die Messung der elektromotorischen Kräfte in 
galvanischen ,, Gasketten'' und durch die Be- 
stimmung der Gefrierpunktserniedrigung er- 
mittelt. Die nach diesen, voneinander unab- 
hängigen Methoden gefundenen Werte stimmen 
i) veJoefriedigend überein und sind insofern ein 
25. Scptemb für die Stichhaltigkeit und Zweckmässig- 



keit der neueren Anschauungen, als die darauf 
gegründeten Rechnungen sich der Erfahrung 
anschliessen. 

Paul Grützner hatte gefunden, dass die 
Kase'infällung in der Milch, welche durch äqui- 
molekulare Säurelösungen veranlasst wird, je 
nach der Stärke der betreffenden Säure quan- 
titativ ganz verschieden ist. Setzt man den 
Säurelösungen gleichionige Salze zu, wie z. B. 
der Essigsäure essigsaures Natrium, so wird die 
Menge des ausgefällten Kaseins geringer, ob- 
wohl bekanntlich die Salze die Ausfallung von 
Eiweisskörpern im allgemeinen unterstützen. 
Wie war diese merkwürdige Erscheinung zu 
erklären ? Die Ionen-Theorie giebt auf diese 
Frage folgende Antwort: die Konzentration der 
Wasserstoff-Ionen in der wässerigen Lösung 
einer mittelstarken oder schwachen Säure muss 
nach dem Massenwirkungsgesetze durch den Zu- 
satz eines gleichionigen Salzes geringer werden, 
und deshalb wird die Fähigkeit der Säure, das 
Kasein auszufällen, auch geringer. Mit Rück- 
sicht auf die grosse Bedeutung, welche dem 
Verhalten der Harnsäure und ihrer Salze im 
Blute, im Harn und in den Gewebsflüssigkeiten 
zukommt, da verschiedene häufig auftretende 
und besonders schmerzhafte Krankheiten auf 
einer pathologischen Abscheidung der Harn- 
säure und ihrer Salze im Körper beruhen, haben 
Wilhelm His d. J. und Theodor Paul be- 
gonnen, das Verhalten dieser Stoffe in Lösungen 
vom Standpunkte der Ionen-Theorie einer syste- 
matischen Untersuchung zu unterziehen. Sie 
fanden u. a. in Übereinstimmung mit den Lehren 
der Ionen-Theorie, dass die Abscheidung eines 
schwerlöslichen harnsauren Salzes aus einer 
Lösung nicht nur von der Löslichkeit des be- 
treffenden Salzes abhängt, sondern dass die 
gleichzeitig in der Lösung anwesenden Salze, 
welche mit jenem ein Ion gemeinsam haben, 
eine beträchtliche Löslichkeitsverminderung ver- 
anlassen können. So löst sich z. B. das saure 
harnsaure Natrium in Wasser von Zimmer- 
temperatur im Verhältnis von 1:1130, in einer 
physiologischen Kochsalzlösung dagegen, welche 
nur 7 g Chlornatrium im Liter enthält, erreicht 
die LösHchkeit nicht einmal das Verhältnis 
I : 1 1000, da die Dissoziation des Natriummuriats 
durch die Natrium-Ionen des Kochsalzes er- 
heblich vermindert wird. Eine weitere Über- 
legung zeigte , dass die zur Zeit noch ganz 
allgemeine Vorstellung irrig ist, wonach die 
Darreichung von Lithium-, Piperazin-, Lysidin- 
und ähnlichen Präparaten, deren harnsaure Salze 
in Wasser leicht löslich sind, im Organismus 
eine Umsetzung mit den abgelagerten schwer 
löslichen harnsauren Salzen und die Bildung 
der leichtlöslichen Verbindung veranlassen 
könne. 

Im innigen Zusammenhange mit der Kon- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



31 



sdtution einer Lösung steht auch ihre physio- 
logische Wirkung, und da die Salze, Säuren 
und Basen in wässeriger Lösung mehr oder 
weniger in Ionen zerfallen, muss sich auch 
deren physiologische Wirkung aus derjenigen 
der nicht dissoziierten Molekeln und der Ionen 
zusammensetzen. Thatsächlich haben zahlreiche 
Beobachtungen diese Erwartung bestätigt. So 
besitzen nach den Versuchen Wilhelm Pfeffers 
die verschiedenen äpfelsauren Salze, deren 
wässerige Lösungen sämtlich das Äpfelsäure-Ion 
enthalten, die gleiche anlockende Wirkung auf 
Schwärmsporen von Algen, während die nicht- 
dissoziierenden Äpfelsäureester diese Eigenschaft 
nicht zeigen. D res er prüfte die Gift Wirkung ! 
von Quecksilbersalzen auf Hefezellen, Frösche 
und Fische, und fand, dass das Kaliumqueck- 
silberhyposulfit viel langsamer und schwächer 
wirkte, als Cyan-, Succinimid- und Rhodan- 
quecksiiber, obgleich der Quecksilbergehalt 
in allen Lösungen gleich gross war. Er 
führte das abnorme pharmakodynamische Ver- 
halten des Kaliumquecksilberhyposulfits auf die 
geringe Konzentration der Quecksilber-Ionen in 
dessen wässeriger Lösung zurück. Bei Gelegen- 
heit einer ausgedehnten, unter Zugrundelegung 
der neueren physikalisch-chemischen Theorien 
angestellten Untersuchung über das Verhalten 
der Bakterien zu chemischen Stoffen aller Art 
haben Bernhard Krönig und Theodor Paul 
geprüft, ob die Giftwirkung von Metallsalzen, 
Säuren und Basen im Zusammenhange mit 
deren elektrolytischer Dissoziation stehe. Diese 
Untersuchung war um so interessanter, als 
Behring den im schroffsten Gegensatz zu dieser 
Annahme stehenden Satz aufgestellt hatte, dass 
z. B. „der desinfizierende Wert der Queck- 
silberverbindungen im wesentlichen nur von dem 
Gehalt an löslichem Quecksilber abhängig ist, 
die Verbindung mag sonst heissen wie sie 
wolle". Redner zeigt an der Hand zahlreicher 
Tabellen, dass diese Ansicht Behrings voll- 
ständig mit den Thatsachen im Widerspruch 
steht. So wurde die keimtötende Kraft der 
Halogenverbindungen des Quecksilbers , von 
denen wir wissen, dass sie verschieden stark 
dissoziiert sind, sehr verschieden gefunden, und 
zwar entsprach sie ganz dem elektrolytischen 
Dissoziationsgrade dieser Salze. Auch bei den 
Silber- und Goldsalzen Hess sich Ähnliches be- 
obachten: die gut dissoziierenden Verbindungen 
wirkten sehr stark, die komplexen Salze dagegen, 
in deren wässeriger Lösung die Konzentration 
der Metall-Ionen nur gering ist, waren viel 
weniger giftig. Die Giftwirkung der Säuren 
und Basen entsprach im allgemeinen der Kon- 
zentration der Wasserstoff-Ionen resp. Hydroxyl- 
lonen. Auch die Änderungen des Dissozia- 
tionszustandes von Metallsalzen , welche der 
Zusatz eines gleichionigen anderen Salzes be- 



wirkt, kam bei der Giftwirkung sehr schön zum 
Ausdruck. Zu ähnlichen Ergebnissen gelangten 
Scheurlen und Spiro, welche die Gift Wirkung 
von Quecksilber- und Eisenverbindungen auf 
Bakterien prüften, und Louis Kahlenberg 
und seine Mitarbeiter, welche Salze, Säuren 
und Basen verschiedenen Dissoziationsgrades 
auf Pflanzenkeime einwirken Hessen und die 
Konzentration der Lösungen bestimmten, welche 
diese Keime innerhalb einer gewissen Zeit ab- 
tötete. Die Untersuchungen von H. L. Stevens, 
J. F. Clark u. a., welche zum Teil zu anderen 
Ergebnissen ftihrten , stehen mit der Ionen- 
Theorie nicht im Widerspruch, da diese Autoren 
die entwickelungshemmende Wirkung verschie- 
den dissoziierter Elektrolyte prüften, und hier- 
bei, wie B. Krönig und Th. Paul, nachge- 
wiesen haben, dass nur die Gesamtkonzentration 
des in Lösung befindlichen Stoffes ohne Rück- 
sicht auf seine Dissoziation massgebend ist. 

Mit Rücksicht auf diese letztgenannten und 
andere Untersuchungen, welche die Anwendung 
der Ionen-Theorie auf physiologische Vorgänge 
betreffen, weist Redner darauf hin, dass man 
bei Deutung von Versuchen an höher organi- 
sierten Lebewesen, und besonders beim Tier- 
experiment mit grosser Vorsicht zu Werke 
gehen muss, da hierbei noch eine Reihe an- 
derer Faktoren, als lediglich der Dissoziations- 
grad der Stofte und die Eigenschaften der Ionen 
massgebend sind. Zu verurteilen ist ferner die 
sich in neuerer Zeit besonders in Deutschland 
geltend machende Unsitte, die neueren physi- 
kalisch-chemischen Theorien fiir die Anpreisung 
von Heilmitteln und besonders für die Wirk- 
samkeit der Heilquellen zu verwenden. Durch 
solche und ähnliche Gepflogenheiten kann und 
muss die Bedeutung der neueren Anschauungen 
in Misskredit gebracht werden. 

(Selbstrcferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 27. Oktober 1901.) 



Edm. Hoppe (Hamburg), Elektrodynamische 
Konvektion. 

Die Versuche schliessen sich an diejenigen 
an, welche in der Elektrot. Zeitschrift 21, 507, 
1900, veröffentlicht sind. Es handelt sich im 
wesentlichen um folgende Experimente. Eine 
Glasröhre wird zu einer engen Spitze aus- 
gezogen, durch deren Öffnung ein Platindraht 
eng anschliessend, aber beweglich eingeführt 
wird. Füllt man diese Röhre mit einem Elektro- 
lyten oder Quecksilber, so soll, wenn dieses 
Rohr in der Luft: hängt, aus der Öffnung keiner- 
lei Flüssigkeit austreten. Wird diese Vorrich- 
tung nun in ein mit Brunnenwasser oder einer 
sehr schwachen Lösung gefülltes Becherglas 
gethan, so wird der Elektrolyt diffundieren und 
in ganz zarten Fäden die bekannten Schlieren 
bilden, während das Quecksilber nicht aus der 



32 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



Röhre fliesst. Sendet man nun einen Strom 
durch den Apparat, indem man ein Platinblech 
oder eine andere Metallelektrode in das Becher- 
glas hängt, so wird, wenn die Röhre einen 
Elektrolyten enthält, die Diffusion vermehrt und 
zwar entsprechend der Stromstärke, während 
bei geeigneter Stromstärke das Quecksilber aus 
der Röhre getrieben wird, und zwar bei wach- 
sender Stromstärke mehr, ohne jedoch pro- 
portionale Verhältnisse zu zeigen. Das Phäno- 
men tritt nicht ein, wenn man die Röhre mit 
einem Pole der Influenzmaschine verbindet, 
weder wenn der Becher isoliert ist, noch wenn 
die zweite Elektrode geerdet wird. Höchstens 
erscheint, wenn die Öffnung der Glasspitze etwas 
grösser ist, der bekannte Meniskus; aber zum 
Tropfen oder gar zum Ausfliessen kommt es nicht. 

Dagegen erscheint das Ausfliessen des 
Quecksilbers, einerlei ob man den Draht zur 
Anode oder Kathode macht, aber im ersten 
Falle wird nach einiger Zeit durch die Oxy- 
dation die Öffnung der Röhre verstopft, und die 
Erscheinung hört auf, bis das Hindernis mecha- 
nisch beseitigt wird. Ist der Platindraht Ka- 
thode, so kann man bei geeignetem Nachfüllen 
der Flüssigkeit im Rohre dies Ausfliessen, wie 
es scheint, unbegrenzt fortdauern lassen. Eine 
Unterbrechung tritt nur ein, wenn im unteren 
Ende der Röhre die Gasentwickelung selbst 
eintritt und dies Gas unter dem Drucke des 
Quecksilbers das Ausfliessen verhindert. 

Zur Erklärung der Erscheinung scheint die 
Oberflächenspannung nicht herangezogen werden 
zu dürfen wegen der negativen Versuche mit der 
Influenzmaschine, und weil der Draht sowohl 
Anode als Kathode sein kann. Dagegen scheint 
folgender Versuch eine dynamische Wirkung 
anzuzeigen: Man steckt einen Kupferdraht durch 
einen recht weichen, gut elastischen Gummi- 
schlauch und bindet diesen am unteren Ende 
fest, so wird der Schlauch, mit Quecksilber ge- 
füllt, eine Ausbauschung erfahren; Sendet man 
nun durch den Draht einen Strom, so wird der 
Querschnitt des Schlauches kleiner. Diese 
Kontraktion betrug z. B. bei einem Durch- 
messer von 16,25 "^rn ohne Strom eine Ver- 
minderung auf 16,1 mm mit Strom von 4 Amp. 
bei 108 Volt. Das scheint daher zu kommen, 
dass der Strom durch das Quecksilber neben 
dem Drahte fliesst und die parallelen Strom- 
fäden von dem Strome im Drahte angezogen 
werden. Allein genügt diese Anziehung aber 
nicht zur Erklärung des ersten Phänomens, da das- 
selbe in Luft nicht eintritt. Es ist also die 
Gasentwickelung auch notwendig und glaube 
ich, dass diese mechanische Erschütterungen 
hervorruft, so dass das an die Oberfläche ge- 
drückte Quecksilber erst hierdurch zum Aus- 
fliessen aus der Röhre gebracht wird. 

(Eingegangen 4. Oktober 1901.) 



Georg W.A. Kahlbaum (Basel), Über Metall- 
destillation und über destillierte Metalle. 

Die Arbeit, über die ich Ihnen berichten 
will, die Destillation der Metalle und die phy- 
sikalische Untersuchung derselben, ist eine recht 
umfangreiche, sie hat mich rund 10 Jahre — 
allerdings durchaus nicht ausschliesslich — be- 
schäftigt. Berichtet habe ich Ihnen darüber be- 
reits 1893 in Nürnberg und 1899 in München. *) 

Die Ausdehnung der Arbeit bringt es mit 
sich, dass ich auf Einzelheiten nicht eintreten 
kann, und ganze grosse Gebiete, wie die kry- 
stallographische Untersuchung der destillierten 
Metalle, die mein Mitarbeiter, Herr Dr. K.Roth, 
durchgeführt hat, vollkommen übergehen muss. 
In der Zeitschrift für anorganische Chemie, in 
der die Arbeit erscheint, wird sich das alles finden. 

Von zusammenfassenden Bemerkungen über 
die Flüchtigkeit der Elemente sind mir aus der 
Litteratur nur zwei bekannt, von Lothar 
Meyer und Horstmann. Was da gesagt 
wird, ist nicht viel, nicht immer ganz klar, und 
widerspricht sich zum Teil. Am allgemeinsten 
bekannt ist der von Lothar Meyer behauptete 
Zusammenhang zwischen Flüchtigkeit und 
Atomvolumkurve. Derselbe wird folgender- 
massen ausgedrückt: „Nur die auf den auf- 
steigenden Asten der Atomvolumkurve stehen- 
den leicht schmelzbaren Elemente sind flüchtig." 

Mit Ausschluss von Brom, Jod, Schwefel 
u. s. w., deren Flüchtigkeit auch bei gewöhn- 
lichem Drucke längst bekannt ist, habe ich 
destilliert: Selen, Tellur, Kalium, Natrium, 
Lithium, Arsen, Antimon und Wismut, 
Magnesium, Calcium, Strontium, Alu- 
minium und Thallium, Zink und Kad- 
mium, Kupfer, Silber und Gold, Nickel, 
Eisen und Chrom, Zirkon und Blei, und 
vielleicht auch Zinn. 

Von diesen 24 Elementen haben 11: Alu- 
minium, Magnesium, Calcium, Strontium, 
Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Eisen, 
Chrom und Zirkon, ihren Platz auf ab- 
steigendem Aste oder in den Minimis der 
Atomvolumkurve ; womit der Nachweis erbracht 
ist, dass, in Bezug auf Flüchtigkeit, sich die 
auf aufsteigendem Aste findenden Elemente 
eines besonderen Privilegs nicht erfreuen. 

Von diesen letztgenannten Metallen war 
allein die Flüchtigkeit des Magnesium durch 
Schuller, der dasselbe, und mit ihm neun von 
den ersterwähnten, im Vakuum destillierte, be- 
kannt. Was Stass für Destillation des Silbers 
gehalten hatte, war — die Menge lässt sicher 
darauf schliessen — wohl nur ein mechanisches 
Mitfuhren der geschmolzenen Silberteilchen. — 

Über den Destillations-Apparat habe ich 

l) Diese Zeitscbrift 1, 62. 67, 1899. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



33 



dem in München Gesagten nichts hinzuzufügen '), 
nur dass ich die dort beklagte Undurchsichtig- 
keit der für sehr hochsiedende Metalle nun 
einmal nicht zu umgehenden Porzellanröhren 
dadurch behoben habe, dass ich dieselben mit 
X-Strahlen durchleuchtete, und dadurch in der 
Lage war, die Vorgänge im Porzellanrohr zu 
kontrollieren. 

Übrigens wurde, je nach dem Schmelzpunkte 
des Metalls, den eigentlichen Destillierröhren 
eine mehr oder weniger veränderte Form gegeben. 

Da die Aufgabe nicht war, die Temperatur 
zu bestimmen, bei der ein Metall unter ge- 
j^^ebenem Drucke siedete, sondern es darauf an- 
kam, nicht unerhebliche Mengen zum mindesten 
zweimal überzutreiben, so wurde von einer 
genauen Temperaturmessung abgesehen und 
nur bestimmt, wie hohe Temperaturen mit den 
verschiedenen Wärmequellen zu erreichen waren ; 
wobei sich ergab, dass dieselben das Intervall 
von 600 — 1450^ C. umfassten. 1450'* C. war 
nicht die höchste erreichbare, wohl aber die 
höchste, ohne Gefahrdung des Apparates, prak- 
tisch verwendbare Temperatur. 

Der Druck im Apparat ist von der Tem- 
peratur abhängig; so wechselt er, unter Be- 
lassung der gleichen Wärmequelle, mit dem 
steigenden oder sinkenden Gasdruck der 
städtischen Leitung; da er aber zugleich eine 
Kontrolle für das richtige Funktionieren des 
Apparates und die Leistungsfähigkeit der Pumpe 
abgiebt, wurde er täglich vielmal gemessen. 
Dabei ergab sich z. B. bei der Destillation des 
Eisens: Gesamtdauer der Operation 610 
Stunden, mit einmaliger Unterbrechung des 
Pumpens — nicht der Destillation und der Evä- 
kuation — für etwa eine halbe Stunde behufs 
Auffüllen der Luftfänge nach 300 Stunden. 
Mittlere Temperatur 1250*^ C. Druck während 
der letzten 150 Stunden im Mittel sieben 
Hunderttausendstel = 0,00007 mm, nach 600- 
stündiger Arbeit beim langsamen Erkaltenlassen 
des Apparates 

um 7 Uhr 0,00008 mm 

„9 „ 0,00004 

„II „ 0,00002 

„ I „ 0,00001 ,, und 
nach dem Löschen der Flamme 

um 5 Uhr 0,0000018, 
d. h. rund zwei Millionstel Millimeter. 

Die letzte Zahl entspricht den niedrigsten 
bis heute überhaupt erzielten Drucken. 

Diese günstigen Resultate wurden beobachtet 
bei den Versuchen, Baryum aus seinen Le- 
gierungen abzudestillieren. Das Baryum hat 
offenbar eine solche Verwandtschaft zu den 
Luftgasen, dass es sie alsbald verschluckt, und 
so war denn auch bei den höchsten Tempera- 

I] 1. c. 



n 



n 



turen kaum noch ein Druck abzulesen. Doch 
dies nur in Parenthese. 

Die gegebenen Zahlen zeigen, dass der 
Apparat, was die Zeitdauer, wie den Grad seiner 
Beanspruchung betrifft, jeder Anforderung genügt. 

Von den 24 destillierten Elementen sind 
neun bisher näher studiert worden, die anderen 
harren noch der Untersuchung. Von diesen 
letzteren seien nur, als besonders interessant, 
kurz das Calcium und das Strontium er- 
wähnt. Das Rohmaterial zu beiden Metallen 
verdanke ich Herrn Prof Dr. Adalbert von 
Lengyel, der die grosse Güte hatte, es mir zur 
Verfügung zu stellen. Beide Elemente wurden 
elektrolytisch gewonnen. 

Ganz entsprechend den Erfahrungen am 
Magnesium, Hessen sich beide alkalische 
Erden, diese ureigensten Vertreter der schwer 
schmelzbaren Elemente auf fallendem Ast der 
Atomvolumkurve, entgegen Lothar Meyers 
Anschauung, recht leicht verflüchtigen. Nach 
unserer Beobachtung Strontium wohl noch 
leichter als Calcium. Dies jedoch ohne Ge- 
währ. Beide Metalle reduzieren, wie das 
Magnesium, Silicium aus dem Glase, re^p. 
Porzellan, des Destillierapparates. 

Calcium setzt sich als prächtig silber- 
weisser, einen Stich ins Gelbliche zeigender, 
deutlich krystallinischer, von den Wandungen 
unschwer lösbarer Beschlag an. Das Strontium 
stellt wohlausgebildete, in ihrem Habitus an 
das destillierte Kadmium oder Silber er- 
innernde Agglomerate dar, stark metallglänzend, 
doch ins Braungelbe spielend. Das von der 
Färbung Gesagte gilt von den einmal destil- 
lierten Metallen, es bleibt immerhin möglich, 
dass bei wiederholter Destillation die Metalle 
silberweiss erscheinen. 

Das Strontium setzt sich, im Gegensatz 
zum Calcium, als dichter, zäher Mantel an, 
der die inneren Wandungen des Destillations- 
gefässes so fest umgiebt, dass er sich nicht 
lösen, und das Porzellanrohr sich auch mit dem 
Hammer nur schwer zertrümmern lässt. Beide 
Elemente zersetzen Wasser, doch ohne sich zu 
entzünden ; Strontium mit besonderer HefHgkei t. 

Calcium verbrennt mit leuchtender weisser 
Flamme. Strontium zu entzünden, ist mir 
nicht gelungen, entweder weil die Flamme nicht 
heiss genug war, oder weil ich es, wie gesagt, 
nicht von der Porzellanwand lösen konnte. — 

Die neun' untersuchten Elemente waren: 
Tellur, Zink, Kadmium, Antimon, Wis- 
mut, Blei, Kupfer, Silber, Gold. 

Alle diese schlugen sich deutlich krystal- 
linisch nieder, so dass bei allen Winkelbestim- 
mungen, bei der Mehrzahl Krystallmessungen, 
vorgenommen werden konnten. Ich gehe, wie 
gesagt, auf diesen Teil der Arbeit hier nicht 
ein. Nur die Mikrophotographie eines Tropfens 



34 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



geschmolzenen Kupfers, der ganz mit wohl aus- 
gebildeten orientierten Oktaedern besetzt ist, 
will ich vorlegen. — Es war das die erste 
Mikrophotographie, die aufgenommen wurde, 
und ist leider übersehen worden, die Ver- 
grösserung zu bestimmen. — 

Der Zweck der Destillation ist, wie bekannt, 
Reinigung; sie ist allen chemischen Methoden, 
die stets auf Wechselwirkung von mehreren 
Stoften beruhen müssen, aus dem Grunde über- 
legen, weil der Stoff für sich allein bleibt. Das 
Ideal der Reinigung durch Destillation ist 
Schneefall, weil da das destillierte Wasser fest 
wird, ohne mit einer Gefässwandung in Be- 
rührung zu kommen, und etwa gelöste Gase 
ausfrieren. Ersteres ist bei der Destillation im 
Vakuum natürlich nicht ausfuhrbar, das letztere 
wird jedoch durch das Vakuum auch erreicht; 
und das ist nicht unwichtig. Ich erinnere nur 
an die Aufnahme von Sauerstoff durch ge- 
schmolzenes Kupfer. 

Die Destillation im Vakuum wirkt durch- 
greifender als die unter gewöhnlichem Drucke, 
nicht etwa weil bei Druckabnahme die Siede- 
temperaturabstände immer wüchsen, dass dies 
nicht der Fall, habe ich genugsam nachgewiesen, 
sondern, weil bei vermindertem Drück und ver- 
minderter Temperatur in einer Mehrzahl von 
Fällen die Lösungsfähigkeit der Stoffe ab- 
nimmt. Dass das in allen Fällen für alle Tem- 
peraturen und alle Drucke gilt, behaupte ich 
nicht. 

Dass auch die hochsiedenden Metalle auf 
diese Weise gereinigt werden, habe ich an 
drastischen Beispielen schon früher nach- 
gewiesen. — Fraktionierte Destillation einer 
Nickelmünze. — Kennzeichen der Reinigung 
ist vollkommene Einheitlichkeit des Beschlages 
im Destillierrohr. Bei unreinen Metallen zeigen 
sich stets deutlich gesonderte, auch durch die 
Farbe unterschiedene Schichten, auch äusserst 
geringe Verunreinigungen verraten sich so. — 
Neben diesem mehr rohen Hilfsmittel ist 
das beste Prüfungsmittel das Spektrum. Das 
Metall wird als völlig rein anzusehen sein, dessen 
Spektrum vor und nach der Destillation völlig 
koinzidiert. Dass bei den von uns untersuchten 
Metallen dieser Idealzustand bereits erreicht sei, 
wage ich nicht zu behaupten. Für unsere 
Messungen waren verhältnismässig zu bedeu- 
tende Mengen nötig, um diese beliebig oft 
destillieren zu können. Wir Hessen uns also, 
vom reinsten Metall ausgehend, an zwei, zu- 
weilen drei Destillationen genügen, als Kriterium 
der Reinheit die erwähnte Einheitlichkeit des 
Beschlages benützend. Zudem waren die ge- 
ringfügigen verbleibenden Verunreinigungen für 
die von uns zunächst zu bestimmenden phy- 
sikalischen Konstanten wohl belanglos. 

Der grossen Güte der Herren Eder und 



Valenta in Wien verdanke ich eine photo- 
graphische Aufnahme des Tellur- Spektrums. 
Ausgangsmaterial war sogenanntes reinstes 
Tellur. Nach einmaliger Destillation waren 
25 Linien, nach der zweiten weitere 21 Linien, 
im ganzen also deren 46, ausgeschaltet. Es ist 
deutlich ersichtlich, wie zuerst die stärkeren, 
von gröberen Verunreinigungen herrührenden 
Linien verschwinden, oder abgeschwächt werden, 
während durch die zweite Destillation auch die 
geringfügigeren Verunreinigungen und feineren 
Linien betroffen werden. Andere Linien wer- 
den nur abgeschwächt, bleiben aber auch in 
der letzten Fraktion noch sichtbar. Aus dem 
früher, wie dem eben hier Gesagten geht also 
hervor, dass unsere Metalle wohl den Titel 
„sehr rein", noch nicht aber „absolut rein" 
verdienen. 

Für die so gereinigten Metalle sollten mm 
als erste physikalische Konstanten die Dichten 
und die spezifischen Wärmen bestimmt werden. 
Dabei ergab sich dann leider, dass, um zu 
einigermassen verlässlichen Zahlen zu gelangen, 
sehr viel erheblichere Mengen Metall ange- 
wendet, also auch destilliert werden mussten, 
als ursprünglich vorausgesetzt war. Denn für 
Gold z. B. influiert eine Gewichtsdifferenz des 
verdrängten Wassers um nur 0,000 1 g ein Zehn- 
tausendstel Gramm, bei Anwendung von i,S g 
Metall, die Dichte um zwei Einheiten in der 
zweiten, bei 5 g Metall immer noch um acht 
Einheiten in der dritten Dezimale. 

Helfen konnte da zweierlei, schwerere Flüs- 
sigkeiten statt des verdrängten Wassers, oder 
mehr Metall. 

. Ich übergehe wieder alle Einzelheiten über 
schwere Flüssigkeiten, von denen wir mehr 
als ein Dutzend bis zum spezifischen Gewicht 3,5 
(Thalliumäthylat) dargestellt haben — die 
auch optisch untersucht wurden — , sie haben 
sich alle nicht bewährt. Wir kehrten also zum 
Wasser zurück, das aber involvierte die 
Anwendung grösserer Metallmengen. Wieder- 
um nach Versuchen in allen Richtungen ent- 
schlossen wir uns zur Bestimmung im Pykno- 
meter. Damit war aber eine Grenze für die 
anzuwendenden Metallmassen durch die zu- 
lässige Grösse der Pyknometer, bedingt durch 
die mögliche Beanspruchung der Wage, ge- 
geben. Daraus resultierte, dass Massen von 
rund 1,5 cm^ der handlicheren Form wegen, 
zu Cylindern von 45 mm Höhe und 6 mm 
Durchmesser, im Vakuum geschmolzen, anzu- 
wenden seien. Das entspricht etwa 30 g Gold, 
18 g Blei, 16 g Silber, die aber mindestens 
zweimal zu destillieren waren. 

Auch dieses Schmelzen im Vakuum bot 
mancherlei Schwierigkeiten. Antimon, mit 
dem Schmelzpunkt 430^ C, schmolz, trotz stun- 
denlanger Erwärmung im Luftbad von 650 bis 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



35 



660^ C, nicht, und konnte erst bei direkter Er- 
wärmung mit der Flamme eines grossen Teklu- 
Brenners, die eine Temperatur von etwa lOOO^C. 
giebt, geschmolzen werden. Wismut dagegen, 
mit dem Schmelzpunkte 270^ C, schmolz voll- 
ständig im Luftbade von 280 — 300 ** C. So war 
einmal zu befürchten, dass ein Teil des Metalles 
fortsublimiere, das andere Mal, dass ein Teil noch 
nicht geschmolzen sei. Auch hier gaben die 
X-Strahlen erwünschte Auskunft. 

Die Bestimmung der spezifischen Wärmen, um 
das kürzere Kapitel vorweg zu nehmen, er- 
folgte im Eiskalorimeter. Um die Frage zu 
entscheiden, ob das Bunsensche, oder die 
Schuller -Warthasche Modifikation empfeh- 
lenswerter sei, wurden die Bestimmungen in 
beiden Apparaten gleichzeitig vorgenommen; 
und zwar mit der Vorsicht, dass bei dem 
Bunsen-Kalorimeter das ganze Zeigerrohr in 
Eis gekühlt und stets möglichst an derselben 
Stelle der Skala abgelesen wurde. Da aber 
eine Teilung auf Glas nicht wohl weiter als bis 
auf einen Millimeter ausgeführt werden kann, 
wurde noch ein Vernier aus Celluloid, der in 
0,25 mm geteilt war, zu Hilfe genommen, und 
mit der Lupe abgelesen. Koinzidenz der 
ganzen Teilstriche schützte vor Parallaxe. Die 
so gesteigerte Genauigkeit der Ablesung am 
Zeigerrohr macht beide Apparate völlig gleich- 
wertig, und empfiehlt damit, da alle Wägungen 
fortfallen, den so montierten Bunsenschen 
Apparat, als den handlicheren. 

Auf die Methode der Erwärmung, genauen 
Temperaturbestimmung und die Art der Ein- 
fuhrung der Metalle in die Kalorimeter gehe 
ich wieder nicht ein; nur das soll bemerkt 
werden, dass die Resultate innerhalb der 
gleichen Grenzen schwankten, wie dies in der 
schönen Arbeit von U. Behn der Fall war, der 
mehr als 10 mal so grosse Mengen, stets etwa 
18 cm^, anwandte. 

Wie vorauszusehen, ergaben unsere Beob- 
achtungen der spezifischen Wärmen an den 
destillierten Metallen eine nennenswerte Ab- 
weichung von den früheren Bestimmungen 
nicht, es ist deshalb nicht nötig, hier Zahlen 
zu geben. — 

Schon vor 18 Jahren, 1883, habe ich ein 
modifiziertes Flaschenpyknometer beschrieben, 
bei dem der Hauptmangel aller solchen Instru- 
mente, der Fehler durch die Verdampfung, so 
gut wie ganz behoben war. Das Instrument 
hat sich, soviel ich weiss, gar nicht eingeführt, 
und doch hat es sich auch bei diesen Unter- 
suchungen wieder vortrefflich bewährt, und 
zwar derart, dass in demselben die Dichten 
der Metalle bei in Summa loi Einzelbestim- 
mungen im Mittel bis auf 0,0016 für jedes 
besondere Individuum übereinstimmend gefunden 
werden konnten. 



Im ganzen scheint das spezifische Gewicht 
eine so abgegriffene Grösse, die, von neuem zu 
bestimmen, kaum ein wesentliches Interesse 
beanspruchen dürfte. Diese Ansicht ist grund- 
falsch. 

Hier ein Beispiel. Wir kennen z. B. die 
Dichte von gegossenem, gehämmertem, ge- 
zogenem und elektrolytischem Kupfer. Nach 
den Angaben schwanken dieselben zwischen 
8,30 und 8,96, also um 0,66, oder rund 8 Proz. 
des Wertes. 

Welches ist nun da das spezifische Ge- 
wicht des chemischen Elementes Kupfer, dem 
doch ein ganz bestimmtes, einziges und un- 
wandelbares Gewicht zukommen mussr Das 
wissen wir nicht. Ein eingehendes Studium 
war also nach der Richtung erwünscht und 
geboten. — 

Als Ausgangsmaterial für die Kupferdestil- 
lation diente uns norwegisches Kronkupfer, das 
99,92 Proz. reines Kupfer enthält. Aus einem 
kleinen Block dieses Kupfers von etwa 40 mm 
Breite, 50 mm Höhe und 70 mm Länge, von 
dem reichlich ein Drittel schon anderweitig 
verwandt war, wurden 4 Stäbchen in den ge- 
dachten Dimensionen abgedreht, und die Dichte 
bestimmt. Es wurde gefunden: 
Cu, = 8,4412 
Cu.^ = 8,6926 
Cuj s= später bestimmt. 
CU4 = 8,4297. 

Bei einer Genauigkeit der Bestimmung, die 
etwa 0,001 beträgt, weichen also die Werte 
um rund drei Einheiten in der ersten Dezimale, 
oder 3,5 Proz. des Wertes ab, und das bei 
einem so kleinen Block, der aus so reinem 
Material besteht. — Daraus erhellt, dass das, 
was wir als spezifisches Gewicht bestimmen, 
eine sehr viel individuellere Grösse ist, als im 
allgemeinen angenommen wird. 

Sehen wir von etwa aufgenommenem Sauer- 
stoff* ab, der bei einem so kleinen Block wohl 
gleichmässig verteilt sein dürfte, so erklärt sich 
die Differenz, um es mit einem Wort auszu- 
drücken: aus Gussfehlern, die, ob ganz 
oder nur zum Teil bleibt zu beobachten, durch 
Pressung des Metalls behoben werden können. 
Rationelles Pressen, rationell, weil ich genau 
weiss, mit welchem Druck, ist nur in Flüssig- 
keiten ausfuhrbar, in denen — hier das Me- 
tall — von allen Seiten gleichmässig, nach 
keiner Seite ausweichen könnend, in sich selbst 
hineingepresst wird. — 

Ich übergehe wieder alle Vorversuche. Ge- 
presst wurde in Rizinusöl, der denkbar zähesten 
Flüssigkeit. ..Um die Metalle vor dem Ein- 
dringen des Öls zu schützen, wurden dieselben, 
in Papier eingeschlagen, in Gummi eingebunden. 
Das hat sich voll bewährt. Vorgenommen 
wurde die Pressung in einem Cylinder aus 



\ 



36 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



bestem Werkzeugstahl von rund 300 mm Höhe, 
150 mm Durchmesser, 65 mm Wandstärke, in 
den ohne jede Dichtung ein glasharter Stahl- 
stempel, vom Durchmesser 20.65 ^^» genau 
passte. Das ergiebt für die Stempelbasis 
3.3s cm^, so dass derselbe pro Atmosphäre 
auszuübenden Drucks mit 3.35 kg belastet 
werden musste. Ausgeführt wurden die Pres- 
sungen in der Eidgenössischen Materialpriifungs- 
anstalt am Polytechnikum zu Zürich, mit der 
grossen Presse, die einen Druck bis zu 150CXXD 
kg pro Quadratcentimeter zu geben gestattet. 

Begonnen habe ich mit einem Druck von 
4CXX) Atmosphären, den ich 15 Minuten gab, 
und bin dann schrittweise aufgestiegen bis auf 
loooo Atmosphären bei 11 stündiger Dauer, 
und weiter zu 20OCX) Atmosphären bei i stün- 
diger Dauer der Pressung; d. h. zuletzt ruhte 
auf jedem Stäbchen eine Belastung von 
180000 kg, was 18 Eisenbahn -Wagenladungen 
entspricht. 

Es sind dies für solche Flüssigkeitspressungen 
ganz ungewöhnlich hohe Werte. Bei dem 
Huber'schen Pressverfahren zum Kaltformen 
hohler Metallkörper z. B. wird nur i Minute 
und nur auf 7000 Atmosphären gepresst. 

Nach diesen Pressungen zeigten sich die 
Metallstäbchen wesentlich verändert. Der Glanz 
der Politur, alle Stäbchen waren trocken poliert, 
war vernichtet, und statt dessen die Ober- 
fläche mit Narben, Poren, ja tiefen Löchern 
dicht besetzt. Sie waren abgeplattet, ver- 
bogen, gekrümmt; bald waren sie länger ge- 
worden, z. B. war das destillierte Silber nach 
II stündiger Pressung auf lOOOO Atmosphären 
um 1,8 mm gewachsen; bald verkürzt, das 
gleiche Silber war nach Pressung auf 20000 



Atmosphären um 2,7 mm zurückgegangen; 
bald waren sie dicker geworden, so ging z. B. 
das destillierte Kupfer nicht mehr durch den 
Hals des Pyknometers, u, s. w. Mit einem 
Wort, die Metalle werden unter diesen Drucken 
plastisch. 

Für die so gepressten Metalle wurden nun 
die gleichen Konstanten festgelegt. Neben den 
spezifischen Gewichten auch die spezifischen 
Wärmen. 

Es ist nicht gerade viel, was sich aus den 
weit über 100 Bestimmungen der spezifischen 
Wärme ableiten Hess; etwa das Folgende: Bei 
dem gleichen Stoff nimmt mit wachsendem 
Druck, dem er ausgesetzt wird, die spezifische 
Wärme ab, aber der Wert dieser Abnahme 
liegt, bei der für uns erreichbaren Genauigkeit, 
so hart an der Fehlergrenze, dass er sich mehr 
empfinden, als mit Z^len belegen lässt. 

Dabei ist jedoch zu bemerken, dass wir 
Wärmemessungen nur an den bis 10 000 At- 
mosphären gepressten Metallen, nicht mehr an 
den höher gepressten vornehmen konnten. Im 
Sommer versagen die Eiskalorimeter. 

Und nun zu den spezifischen Gewichten. 
Dieselben ergaben folgendes. 

Ich gebe wiederum nur eine kleine Auslese 
der bestimmten Werte. (Tabelle I.) 

Die Dichten nehmen zul — Je geringer sie 
ursprünglich sind, umsomehr wachsen sie! 
Cu4, ursprünglich leichter als Cui, übertrifft 
nach II stündiger Pressung auf 10 000 Atmo- 
sphären an Dichte Cuj, und nimmt dann bei 
weiterem Pressen bis auf 20000 Atmosphären 
um einen geringeren Betrag zu. Die Differenz 
zwischen beiden, die ursprünglich 0,0115 aus- 



CU2 



Tabelle I. 



Vor der 
Pressung 



8,4412 
8,6926 

84297 



II 



II Std. auf 
loooo Atm. 



8,8962 
8,9122 
8,8693 
8,9088 



d 

I— II 

-f 0,4550 
-f 0,2196 

4-04791 



III 



IV 



I Std. auf 
12000 Atm. 



8,9101 
8.8739 



I Std. auf 
20000 Atm. 

8,9115 



8,9121 



Mittlerer Fehler = o,ooi6 



J 

I— III 



-f 0,2175 



J 

I— IV 

+ 04703 
4-04824 



II— III 



— 0,002 1 
4-0,0048 



J 

II— IV 

+ 0,0153 
+ 0,0033 



Cd 
Cu 
Zn 

Sb 
Au 
dg 



I 



Vor der 
Pressung 



",3414 
8,6462 
8,9326 
6,9225 
6,6178 
18,8858 
10,4923 



II 



II Std. auf 
lOooo Atm. 



11,3457 

8,6477 

8,9377 
7,1272 

6,6909 

19,2653 

10,5034 



I— II 



-f 0,0043 
-f 0,0015 
-f- 0,0031 
+ 0.2047 
4-0,0731 

-f 0,3795 
4-0,0111 



Tabelle II. 



III 

I Std. auf 
12000 Atm. 



IV 



Mittlerer F^ehler = 0,00 1 6 



11,3298 
8,6390 



19,2646 



I Std. auf J 

20000 Atm. ' I— III 



J 

I— IV 



II— III 



8,9317 



4- 0,3788 I — 0,0007 

104993 4-0^70 



d 

II— IV 



— 0,0118 — 0,0159 I 

— 0,0072 — 0,0087 

— 0,0009 — 0,0060 



— 0,0041 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



37 



machte, beträgt nun nur noch 0,0006, liegt 
innerhalb der Fehlergrenze. 

Wesentlich anders gestaltet sich das Bild 
bei den destillierten Metallen. (Tabelle IL) 

Die Metalle zeigen alle eine Zunahme, dann 
aber wieder eine Abnahme der Dichte. Die 
Differenzen, die wir beobachtet, liegen zum 
grossen Teil ausserhalb der Fehlergrenze, die, 
wie wir schon sagten, etwa 0,0016 im Mittel 
beträgt. Eintreten aber können Fehler da- 
durch, dass die, die Metalle doch immer um- 
gebende Luft in die Poren hineingepresst 
wird, das konnte in der That zum Teil auch 
direkt beobachtet werden. Deshalb wurden 
die Metalle vor der Bestimmung erst eine 
Stunde lang im tiefen Vakuum auf 100^ C. er- 
hitzt. Möglich, wenn auch nicht wahrscheinlich, 
ist nun, dass dabei eine nicht mehr zurück- 
stehende Dehnung stattgefunden hat. Eine 
Änderung des Gewichtes der Metallcylinder 
konnte nicht konstatiert werden. 

Das sind die Thatsachen. Einer Erklärung 
enthalte ich mich zunächst. Um dem Ein- 
wand zu begegnen, dass die ja augenschein- 
liche und nicht zu vermeidende Oxydation von 
Einfluss sei, wurde der Cylinder aus Blei, der 
die wahrnehmbarste Oxydationshaut zeigte, von 
neuem abgedreht und poliert. Das spezifische 
Gewicht 

wurde gefunden zu =11.3307 
vorher wa r es= 1 1.3298 

Differenz = 0.0009 

d. h. also voll innerhalb der Fehlergrenze. 



Hierin scheint also eine Fehlerquelle nicht zu 
liegen. Dagegen will ich bemerken, dass 
Heinrich Rose sowohl, der Gold unter dem 
grossen Prägestock der Berliner Münze presste, 
als auch Spring, dieser besonders am Blei, 
ähnliche, ich nenne es zunächst Unregelmässig- 
keiten, wahrnahmen. 

Wie gesagt, ich enthalte mich hier jedes 
Erklärungsversuches, und* stelle nur das fest, 
dass in der That, die Dichte der Stoffe eine 
Grösse ist, die noch nicht genügend bekannt, 
ein eingehendes Studium sehr wohl verdient. 

Meiner beiden Arbeitsgenossen, des Herrn 
Dr. Roth, mit dem ich in täglicher Gemein- 
schaft wirkte, und des Herrn Dr. Siedler, 
der die übergrosse Mehrzahl der Dichtebe- 
stimmungen ausftihrte — die endgültigen 
Messungen festzulegen, musste ja selbstredend 
den jüngeren Kräften, denen der Dienst noch 
nicht die Zeit stiehlt, überlassen bleiben — , 
sei auch an dieser Stelle ausdrücklich und 

dankbar gedacht. t^Silbslrcfcrat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

W. N ernst fragt, ob bereits Versuche mit 
Kohlenstoff gemacht worden seien. Nach den 
Erfahrungen bei Glühlampen u. s. w. sei vor- 
auszusehen, dass derselbe unter 1400^ C. flüchtig 
sei, und sich als Graphit ansehen werde. 

Kahl bäum erwidert, dass Versuche bisher 
nicht angestellt seien, dieselben aber keine 
besonderen Schwierigkeiten voraussehen Hessen. 

Basel, am 21. September 1901. 

(Eingegangen 26. September 1901.} 



BESPRECHUNGEN. 



Lehrbuch derNavigation. Herausg. vom Reich s- 
marineamt. Drei Bände, gr. 8. (I. Terrestri- 
sche Navigation. XIII u. 341 S. mit 4 Tafeln 
und 142 Textfiguren. — II. Astronomische 
Navigation. XII u. 428 S. mit 2 Tafeln und 
175 Textfiguren. — III. Anleitung zu Küsten- 
vermessungen. IV u. 108 S. mit I Tafel und 
29 Textfiguren.) Berlin, E. S. Mittler & Sohn. 
1901. M. 16. — 

Es ist bekannt, wie fi-uchtbar sich die engere 
Berührung der englischen Physiker mit der Nau- 
tik für Physik und Geophysik erwiesen hat. Die 
deutsche Physik steht in ihrer Allgemeinheit 
den Problemen der Schiffahrtskunst noch ferner, 
wenn auch im einzelnen deutsche Forscher Er- 
hebliches geleistet haben. Ist nun auch das 
voriiegende Werk in erster Linie für die Praxis 
zugeschnitten, so stellt die Nautik doch ein so 
Gebiet der praktischen Verwertung der 
und Astronomie dar, dass das Werk auch 
p. Vertreter dieser beiden Wissenschaften 
sein wird. 
350 Seiten umfassende Band, ist 



der terrestrischen, der zweite, gleich voluminöse, 
der nautischen Navigation gewidmet, während 
ein ungefähr 100 Seiten umfassendes drittes 
Bändchen die Anleitung zu Küstenvermessungen 
enthält. 

Den grössten Teil des ersten Bandes nimmt 
der Kompass ein und die Bestimmung des 
Schiffsmagnetismus, speziell wegen der Anwen- 
dung auf eiserne Kriegsschiffe. Für den Phy- 
siker sind hier zwei Dinge von besonderem In- 
teresse, die Kompensation des Kompasses und die 
Deviationslehre. Der Seemann unterscheidet 
beim Schiffsmagnetismus sogenannte „Teilmagne- 
tismen", die er als voneinander unabhängige 
Einzelerscheinungen auffasst. Diese sind „der 
permanente oder feste Magnetismus", der „sub- 
permanente oder halbfeste*' und der „induzierte 
oder flüchtige Magnetismus". Die ersten beiden 
stellen zusammen den eigentlichen Schiffsmagne- 
tismus dar (in einen permanenten und einen sich 
ändernden Teil zerlegt), der letzte Teil entspricht 
der Induktion durch den Erdmagnetismus und 
iiit verschieden nach Ort, Zeit, Kurs und Schiffs- 



38 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



neigung. Bei der Behandlung der Deviations- 
lehre wird der Schiffsmagnetismus durch Magnet- 
resp. Eisenstäbe ersetzt gedacht. Den TeiU 
magnetismen entsprechen Teildeviationen. So 
erzeugt der feste Magnetismus eine Deviation, 
die bei der Hälfte aller möglichen Schiffsazi- 
mute östlich ist, bei der anderen westlich; man 
spricht daher von einer „semicirkulären Devia- 
tion". Bei ihrer Erzeugung ist auch die verti- 
kale Komponente des flüchtigen Magnetismus 
beteiligt. Die „quadrantale Deviation" rührt 
von der Horizontalk'omponente des flüchtigen 
Magnetismus her; sie hat zwei Maxima und zwei 
Minima beim Durchlaufen aller Kurse und kann 
einen unregelmässigen Anteil haben, falls die 
induzierbaren Eisenmassen ungleich im Schiffe 
verteilt sind. Dazu kommt noch eine ,, kon- 
stante Deviation", die von unregelmässig ver- 
teilten magnetischen Massen herstammt. 

Ist 6 die Deviation und g der magnetische 
Kurs, so ist fiir jedes g sin 6 = ^lcos6 + ^ sin 
(?— d) + 6 cos (S— d) + 2) sin (2 g— d) + e cos 
(2 £ — d) % SB, ©, 5), 6 sind die „wahren Devia- 
tionskoefiizienten. Unter der Annahme, es dürfe 
d für sin 6 der Kleinheit von d wegen gesetzt 
werden, schreibt man auch 
d = A + Bsin^+ Ccos ^ + D sin 2^ + E cos 2 ^ , 
worin die A, B, C, D, E nunmehr die „genäher- 
ten Deviationskoeffizienten" heissen. Die Reihe 
ist eine notwendig endliche Bes sei sehe Reihe, 
in der A die konstante Deviation, Bsin^-\- C 
cos ^ die semicirkuläre, Dsin 2^ -\- Ecos2^ die 
quadrantale Deviation bedeuten. Mithin hat 
man hier ein Beispiel ftir eine einfache physi- 
kalische Bedeutung der Koeffizienten. Zu diesen 
zufällig die Form von Gliedern einer trigono- 
metrischen Reihe besitzenden Deviationen treten 
noch drei andere Anteile, wovon nur die „Krän- 
gungsdeviation" erwähnt sei, die den Einfluss 
der Schiffsneigung abgiebt. Die verschiedenen 
Deviationskoeffizienten werden aus Azimutbe- 
stimmungen der Kompassnadel bei Fahrten im 
Kreis, aus Schwingungsbeobachtungen oder mit 
dem Deviationsmagnetometer bestimmt, und die 
Abhängigkeit der Deviation vom Schiffskurs 
durch harmonische Analyse festgelegt. 

Die Kompasskompensation kommt darauf 
hinaus, die Teildeviationen fiir sich durch ge- 
eignete Anbringung von Magnetsystemen zu 
kompensieren. 

Ein weiterer Abschnitt befasst sich mit der 
Bestimmung des Schiffsortes aus einem, zweien 
oder dreien Objekten an Land. Interessant ist 
hierbei der Begriff des „Gefahrwinkels". Liegt 
vor einer Küste eine Untiefe, so giebt es einen 
bestimmten Winkel, unter dem man zwei Land- 
marken stets erblicken muss, falls man die Ge- 
fahr umgehen will. Er findet sich als Peripherie- 
winkel über der Verbindungslinie der Landmar- 
ken als Sehne. Man hat also beim Segeln dafür 



zu sorgen, dass der Winkel nach beiden Marken 
< dem vorgegebenen Gefahrwinkel bleibt. Ferner 
werden in diesem Bande die Lot- und Log- 
vorrichtungen besprochen und das Segeln, spe- 
ziell das auf der Loxodrome und auf dem grössten 
Kreise. Auch die verschiedenen Kartenprojek- 
tionen werden, soweit es den Zwecken des Buches 
entspricht, vorgebracht. 

Der zweite Band, die astronomische Navi- 
gation, ist zunächst ein übersichtliches, klares 
und sehr anschauliches Lehrbuch der Astro- 
nomie, nur dass natürlich die nautischen Beob- 
achtungsmethoden im Vordergrunde stehen. 
Im Kapitel der geographischen Ortsbestimmungen 
nehmen die Bestecksrechnungen und nament- 
lich die Standlinienmethode, als das für die Nau- 
tik wichtigste, den breitesten Raum ein. Es folgen 
die Konstruktion, die Behandlung und der Ge- 
brauch der Chronometer, sowie die Ermittelung 
der Uhrstände, wobei namentlich Zeitbestim- 
mungen aus Monddistanzen und Sternbedeckun- 
gen ausfuhrlich erörtert werden. Den Schluss 
dieses Bandes bildet ein Kapitel über Gezeiten 
und ihre harmonische Analyse. 

Der dritte Band enthält die nautische Geo- 
däsie, besonders Küstenvermessung und Auf- 
nahme von kleineren Landstrecken. Da hier eine 
grosse Genauigkeit meist nicht verlangt wird, 
hat dieser Band fiir den Astronomen und Phy- 
siker nicht das Interesse , das für ihn die 
ersten beiden Bände besitzen. 

Potsdam. A. Nippoldt. 

(Eingegangen 22. August 1901.) 



Johanneson, Physikalische Mechanik, gr. 8. 
S8S.m. 37 Fig. Berlin, J.Springer. 1900. i M. 

Da das Buch kein Vorwort enthält, so kön- 
nen wir nur vermuten, dass es für den Unter- 
richt bestimmt ist, ob auf der Unterstufe oder 
nicht, lässt sich schwer erraten. Soll es ein 
Schulbuch sein, so ist nicht recht einzusehen, 
was dem Schüler mit diesem einzigen Zweige 
der Physik gedient sein könnte. 

Augenscheinlich will der Verlasser die wesent- 
lichsten Erscheinungen und Gesetze der Mechanik 
empirisch und experimentell ableiten und lässt 
darum eine mathematische Behandlung sehr zu- 
rücktreten. Allein bei der recht spröden Dar- 
stellung, bei der ausgesprochenen Neigung für 
das Abstrakte, welche das Buch verrät, bei 
einem Verzichten auf speziellere Veranschau- 
lichungen und experimentelle Angaben erscheint 
der Titel des Werkes nicht recht einleuchtend. 
Offenbar haben den Verfasser vorzugsweise 
historische Momente geleitet, wie er überhaupt 
häufig ältere Litteratur seinen Angaben beifügt. 
Dabei ist er aber zu einer oftmals wunderlichen 
Stoffanordnung gekommen, was einige wenige 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



39 



Beispiele eriäutern mögen: So wird, ehe vom 
Hebel gesprochen ist, gleich am Anfange die 
Wage abgehandelt; so werden die Stosserschei- 
nungen, statt bei der Bewegungslehre besprochen 
zu werden, unter die „allgemeinsten Erscheinungen 
fester Körper" versetzt; hier wird auch erst die 
„Dichte" besprochen, nachdem die Statik und 
Dynamik bereits abgeschlossen ist. Eine Ab- 
sonderlichkeit des Buches ist ferner, dass ge- 
wisse Erscheinungen (wie Kapillarität u. s. w.) 
an zwei Stellen unter dem Titel „merkwürdige 
Erscheinungen" aufgeführt werden, den der 
Verfeisser anderen, völlig gleichwertigen Erschei- 
nungen nicht zuspricht. — Den einzelnen Ab- 
schnitten sind jedesmal ganz brauchbare Übungs- 
aufgaben beigegeben. Behrendsen. 



H. Blücher, Die Luft, ihre Zusammensetzung 
und Untersuchung, ihr Einfluss und ihre 
Wirkungen sowie ihre technische Ausnutzung. 
8^ 322 Seiten. Leipzig, O. Wigand. 1900. 6M. 
Der Verf. ist bestrebt, seine Aufgabe so 
vollkommen wie möglich zu lösen, d. h. eine 
Beschreibung der Eigenschaften der atmosphä- 
rischen Luft, wie ein weiteres Titelblatt sagt, 
in geologischer, biologischer, meteorologischer 
und hygienischer Beziehung zu liefern. Da der 
Verf. von Beruf Chemiker, so sind alle mit sei- 
ner engeren Wissenschaft verwandten Fragen 
sehr ausftihrlich behandelt, während die rein 
physikalischen und die spezielleren meteorolo- 
gischen Daten Quellen entnommen sind, die 
nicht als modern gelten können, oder wie der 
oft citierte Flüggesche Grundriss der Hygiene 
für die citierten Fragen nicht die ursprüngliche 
Quelle sind. So sind z. B. bei der Besprechung 
der mechanischen Verunreinigungen der Luft 
die hier epochemachenden Ait keuschen Mes- 
sungen nicht erwähnt. Die physikalischen und 
meteorologischen Kapitel sind rein beschrei- 
bender Natur und bieten der vorhandenen Litte- 
ratur gegenüber nichts wesentlich Neues. An- 
ders die Abschnitte über das Vorkommen sel- 
tenerer chemischer Verbindungen und von Orga- 
nismen in der Luft. In diesen Dingen bildet 
das besprochene Buch eine wertvolle Ergänzung 
zu van Bebbers Lehrbuch über hygienische 
Meteorologie. A. Nipp ol dt. 

(Eiugegangen 22. August 1901.) 



Eingegangene Schriften. 

(Eingehende Besprechung vorbehalten.) 

Die Fortschritte der Physik im Jahre 1900. Darge- 
stellt von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. 
56. Jahrg. Zweite Abteilung. Enthaltend Physik des Atheis. 
Redigiert von Karl Scheel, gr. 8. LII u. 794 S. 1901. 
Braunschweig, Friedrich Vieweg & Sohn. M. 27. — . 



Hann, Julias, Lehrbuch der Meteorologie. Mit mehreren 
Tafeln in Lichtdruck, verschiedenen Karten, sowie zahl- 
reichen Abbildungen im Text. Lieferung 9, 80 S., Liefe- 
rung lo (Schluss), 85 u. XIV S. gr. 8. 1901, Leipzig, 
Chr. Herm. Tauchnitz. k M. 3.—. 

Jahrbuch der Elektrochemie. Berichte Aber die Fort- 
schritte des Jahres 1900. Unter Mitwirkung von K. Elbs, 
G^ W. Küster und H. Danneel — herausgegeben von W. 
Kernst und W. Borchers. VII. Jahrgang. Mit 196 
Figuren, gr. 8. VIll u. 596 S. 1901. Halle a. S., 
Wilhelm Knapp. M. 24. — . 

Kleiber, Johann, Lehrbuch der Physik fllr humanistische 
Gymnasien. Nach dem ministeriellen Lehrplane bearbeitet. 
Mit zahlreichen Figuren und Übungsaufgaben. 8. VIII 
u. 240 S. 1901, München, R. Oldenbourg. Geb. M. 3. — . 

Kössler, Karl, Gustav Theodor Fechner. Gedächtnisrede, 
zur Säcularfeier seines Geburtstages gehalten im Natur- 
wissenschaftlichen Verein an der k. k. Universit&t in Wien, 
gr. 8 26 S. 1901. Wien, Franz Deuticke. M. 1. — . 

Müller, Felix, Vocabulaire math^matique. Frangais-allemand 
et allemand-frangais. Contenant les termes techniques 
employ^s dans les math^maliques pures et appliqa^s. Mathe> 
matisches Vocabularium. Französisch-deutsch und deutsch- 
französisch. Enthaltend die Kunstausdrücke aus der reinen 
und angewandten Mathematik. Zweite Hälfte, gr. 8. 
VIII u. 316 S. 1901. Leipzig, B. G. Tcubner. M. 11.—. 

Schills, Smst, Sammlung von Beispielen zur Berechnung 
elektrischer Maschinen. Mit 57 Abbildungen, gr. 8. 170 S. 
1901. Leipzig, S. Hirzel. Gebunden M. 8. — . 

Weinstein, B., Einleitung in die höhere mathematische 
Physik. Mit 12 in den Text gedruckten Figuren, gr. 8. 
XVI u. 399 S. 1901. Berlin, Ferd. Dümmler*s Verlags- 
buchhandlung. Geb'ondfn M. 7. — 



Vorlesungsverzeichnis flir das Winter- 
semester 1901/190JJ) 

Universität Lausanne. 

Henri Dufour: Experimentalphysik I, 5; Ausgewählte 
Kapitel der Physik 3; Physikalisches Praktikum für Anfänger, 
4; Laboratorium, täglich. — Mayor: Theoretische Physik 2; 
Mechanik 5, Übungen i . — Palaa : Elektrotechnik 6 ; Wechsel- 
strommaschinen und Transformatoren 2; Elektrische Ein> 
richtungen, 2. — Dappler: Technische Physik (Beleuchtung 
Heizung, Verdampfung), 2. — P. Dutoit: Chemische Physik 
2 ; Theoretische Elektrochemie 2 ; Praktische Elektrochemie, 
2. — Brunner: Anorganische Chemie, 5; Aromatische Reihe, 
i; Laboratorium, täglich. — Chuard: Analytische Chemie, i; 
Agrikulturchemie, 2. — Brelaz: Technische Chemie, 2. — 
Pelet: Chemische Produkte, 2; Farbstoffe. 2; Arzneimittel, 2. 
— Amstein*. Differential- und Integalrechnung, 6, Übungen 
2 ; Elemente der Differential- und Integralrechnung für Natur- 
forscher, 3. — -- Joly: Analytische Geometrie, 2; Darstellende 
Geometrie, 5, Übungen, 4. — Ch. Dufoar: Astronomie, 3. -r 
Reiss: Theoretische Photographie, 1; Praktikum, 2. 

Vorlesungen werden in der französischen Sprache gehalten ; 
Prüfungen und Repetitorium in Deutsch und Französisch. Die in 
der philosophischen Fakultät zu Lausanne verbrauchten Se- 
mester werden in der Berliner Universität voll angerechnet. 

Universität Göttingen. 

Nachzutragen: Blumenthal: Eindeutige nnalytischc 
Funktionen (VVeicrstrasz-Hadamardsche Theorie), 3. 

1) Nachtrag zu 2, 825, 1901. 



Tagesereignisse. 

Die 73. Versammlung Deutscher Naturforscher 

und Ärzte, 

welche vom 22. bis 28. September in der alten Hansestadt 
Hamburg tagte, nahm auch äusserlich einen sehr glänzenden Ver- 



40 



Physikalische 2^itschrift. 3. Jahrgang. No. 2. 



lauf. Schon der Empfang der Gäste am Sonntag zeigte, wie 
zahlreich dieselben herbeigeeilt waren; die Eröffnungssitzung 
am Montag war bereits von mehreren Tausend Teilnehmern 
besucht, und in der Schlusssitzung am Freitag teilte der Ge- 
schäftsfiihrer Prof. Voller mit, dass 3500 Herren und 1200 
Damen an dem Kongresse teilgenommen hatten; mit 4700 Teil- 
nehmern übertraf die Versammlung die vorjährige in Aachen, 
wo sich iioo Personen (800 Herren und 300 Damen) zu- 
sammengefunden hatten, um mehr als das Vierfache. Hei der 
Eröffnung wies Prof. Voller auf den äusseren Unterschied 
hin, den heute die Naturforscher-Versammlung im Gegensatz 
zu der vor 70 Jahren zeigt, wo sie zum ersten Male in Ham- 
burg stattgefunden hatte. Damals hatten sich im ganzen 242 
fremde Teilnehmer eingefunden, die eine uns heute einfach 
erscheinende Tagesordnung zu erledigen hatten. Es war noch 
nicht die Zeit, Theorien zu schaffen, sondern das Material 
musste auf allen Gebieten erst sorgsam zusammengetragen 
werden. Fara'day, Robert Mayer, Helmholtz, Virchow, 
Darwin, und so manche andern Namen, welche fiir die natur- 
wissenschaftliche Entwicklung des 19. Jahrhunderts so be- 
zeichnend sind, waren damals noch nicht erklungen; ihre 
Träger traten eben erst als junge Männer in die wissenschaft- 
liche Laufbahn ein. 

Weiter wies Voller auf die äusseren Verhältnisse hin: 
1830 ein zerrissenes Deutschland; 1876, ebenfalls ein Jahr 
einer Naturforscher-Versammlung in Hamburg, ein geeintes 
Deutschland, die Gemüter jedoch ängstlich in der sicheren 
Erwartung eines neuen Ausbruchs des Krieges zwischen zwei 
grossen Kulturnationen, und heute nach 25 Jahren der ge- 
sicherte Frieden und in ihm die gemeinsame Arbeit aller 
Kulturvölker. 

Der I. Vorsitzende der Gesellschaft, Prof, Hertwig- 
München, warf einen kurzen Blick auf die Geschichte der Ge- 
sellschaft, die in gewissem Sinne die Geschichte der Wissen- 
schaft im vergangenen Jahrhundert widerspiegelt. Als sie 
von Ohm ins Leben gerufen wurde, 1821, erledigte sie ihre 
Tagesordnung in drei, später in sechs allgemeinen Sitzungen, 
an welchen alle Teilnehmer teilnahmen. Aber allmählich 
machte sich das Bedürfnis nach engeren Sitzungen geltend, 
kann man doch das vergangene Jahrhundert geradezu als das 
der Spezialisierung der Wissenschaften bezeichnen. So wurden 
zum ersten Male 1828 in Berlin 7 Sektionen eingerichtet. Und 
dann hat sich das Verhältnis der beiden Teile der Versamm- 
lung in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts allmählich voll- 
kommen verändert; die Zahl der allgemeinen Sitzungen wurde 
auf 4) 3, schliesslich auf zwei herabgesetzt, und sie gewannen 
einen auf ein allgemeineres Publikum berechneten Charakter. 
Das wissenschaftliche Leben dagegen entfaltete sich in den 
Sektionen, deren Zahl beständig stieg. 1871 waren es bereits 
15, und in den letzten Jahren war die Zahl 30 weit über- 
schritten. Der Höhepunkt der Spezialisierung der Wissen- 
schaften scheint jedoch jetzt überschritten zu sein, die Arbeits- 
gebiete der einzelnen Zweige nähern sich wieder und treten 
in Wechselwirkung miteinander. 

Entsnrechend dieser Entwicklung wurde diesmal der 
Versuch gemacht, mehrere Abteilungen zusammenzulegen — 
ihre Zahl war dadurch auf 27 gesunken — und in den all- 
gemeinen Sitzungen Fragen in strengerer wissenschaftlicher 
Weise zu besprechen. Ausserdem wurde eine Gesamtsitzuug 
beider Hauptgruppen abgehalten, die also auch den Charakter 
einer allgemeinen Sitzung hatte. 

Ob diese Änderung sich bewähren wird, erscheint einigcr- 
massen zweifelhaft; zwar ernteten Prof. N ernst in der zweiten, 
Prof. Lech er in der ersten allgemeinen Sitzung reichen Bei- 
fall, — ersterer sprach über die Bedeutung elektrischer Me- 
thoden und Theorien für die Chemie, der letztere über die 
Hertz sehe Entdeckung elektrischer Wellen und deren weitere 
Ausgestaltung. Trotzdem ist es Thatsache, dass sie von einem 
sehr grossen Teile ihrer Zuhörer nicht verstanden wurden, weil 
ihre Behandlungsweise der betreffenden Themata nicht all- 
gemeinverständlich war und auch nicht sein konnte. 

Ob andererseits Vorträge, wie der von Curschmann 
(Leipzig) über Medizin und Seeverkehr, oder der von Keinke 
(Kiel) über die in den Organismen wirksamen Naturkräfte, 
beide in der zweiten allgemeinen Sitzung, geeignet sind, dem 
wissenschaftlichen Zwecke und Ansehen dieser Versammlungen 
Genüge zu leisten, scheint mindestens zweifelhaft. Erging 
^*^h der erste vielfach in Alltäglichkeiten, so bewegte sich der 



zweite auf dem an sich schwanken Boden seines Themas mit 
unzulänglichen physikalischen Vorstellungen. 

Von den bei solchem Massenandrang unvermeidlichen 
kleinen Unzulänglichkeiten abgesehen, verdient die Organi- 
sationsarbeit der Abteilungsleiter und der Ausschüsse warme 
Anerkennung. 

Sehr drangvoll ging es bei dem Begrüssungsabend her, 
ebenso bei dem Festessen Mittwochs im Zoologischen Garten, 
bei dem sich für keinen der Festredner die zum Durchdringen 
nötige Ruhe erreichen Hess. Ob daran mehr die Länge der 
Reden oder die Ungeduld der Hörer schuld hatte, sei dahin- 
gestellt. In jeder Beziehung würdig und glänzend war der 
Empfang im Rathause am Dienstag, auch die gleichzeitig auf 
den Schiffen der Hamburg- Amerika-Linie empfangenen Gäste 
waren sehr befriedigt. Das Konzert am Donnerstag verdiente 
und erntete reichen Beifall; der folgende Ball nahm einen 
fröhlich-belebten Verlauf. Dagegen war die Organisation 
der Elbefahrt nach Blankenese so unzulänglich, dass Hunderte 
von Teilnehmern von der Rückfahrt ausgeschlossen blieben, 
weil Unbefugte ihre Plätze auf den Schiffen in Besitz nehmen 
konnten. 

Ob sich nicht für die allgemeinen Sitzungen ein Saal 
mit besserer Akustik hätte finden lassen, als das Konzert- 
haus, ist die Frage. Jedenfalls wurde die Mehrzahl der Redner 
nur sehr schwer verstanden. Der Sitzungssaal der physi- 
kalischen Abteilung, der Hörsaal des Staatslaboratoriums, war 
entschieden zu klein und verursachte namentlich durch seine 
mangelhafte Ventilation den Vortragenden und Hörern gleiche 
Pein. — Alles in allem herrschte aber eine vortreffliche 
Laune von Anfang bis zu Ende, namentlich gilt das von 
der physikalischen Abteilung. Die vielfach sehr interessanten 
Vorträge und angeregten Diskussionen der sehr gut besuchten 
Abteilungssitzungen vereinigten sich mit einem lebhaften und 
behaglichen persönlichen Gedankenaustausch in den Versamm- 
lungslokalen zu einer ebenso fruchtbaren, wie wohlthuenden 
Gesamtstimmung. 

Ob sich eine solche für die physikalischen Wissen- 
schaften im nächsten Jahre in Karlsbad in gleicher Weise 
wiederfinden wird und kann, ist zweifelhaft. An die Ham- 
burger Versammlung wird jedenfalls jeder Teilnehmer mit 
Freude und lebhaftem Danke zurückdenken. 

B. Borchardt. 

Die feierliche Einweihung des neuen physikalischen 
Institutes der Universität St. Petersburg fand den 21. Sep- 
tember statt. 

Mit den ausserordentlichen Forderungen des neuen baye- 
rischen Finanzgesetzentwurfs werden unter anderen auch 
loooo Mark für Ausarbeitung des Plans zur Errichtung einer 
technischen Hochschule in Nürnberg verlangt. 



Briefkasten. 

Indem ich mir vorbehalte, Ableitung, Zeichenerklärung 
und Gebrauchsanweisung später mitzuteilen, beschränke ich mich 
für jetzt ..if die kurze Bemerkung, dass es mir gelungen ist, 
Beugungstheorie und geometrische Optik zu verschmelzen und 
die gesamte Fehlertheorie des achsennahen Strahlengangs 
durch beliebig dicke Lin.sen mit beliebigen Abständen auf 
folgende wenige algebraische Symbole zurückzuflihren: 
Aberrationen : — ä log m • A^; '\- yA!4>' — -^ ^3 / — VM — Uf) ' 



m' 



Gleichungen: ///An — / = 0/ SJ ^ — Jn^o; \p — <(> 
(;^ — <y,) = o; V-\- sKU—K^R^o. 
Die neue Betrachtungsweise hat sich nicht allein theore- 
tisch wertvoll, sondern auch praktisch fruchtbar erwiesen (sie 
diente bereits zur Auffindung und gegenüber dem trigono- 
metrischen \' erfahren ungleich rascheren Errechnung völlig 
neuer photographischer Typen). • K. Strehl. 

Erlangen, 8. Oktober 1901. 

(Eingegangen 11. Oktober 1901.) 



Personalien. 

An der technischen Hochschule zu Berlin wird wegen 
Erkrankung von Prof. Reichel die Vorlesung über Ma- 
schinen-Grundzüge Prof. Kämmerer lesen, dessen Vorlesung 
über Maschinenbau infolgedessen ausfallt 



Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Oöttingen. — Verlag von S. Hirzel Ul UffOdg. 

Druck von August Pries in Leipzig. 



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C. Bach. 

Das logeoieurlab Oratorium der kgl. Techniecheu Hochschule 

Stuttgart 



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Das lugeuieurlaboratorium der kgl. Techniscben 
Hochschule Stuttgart. 




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Physikalische Zeitschrift 



N0.3. 



OrifiMlnitteiluiigen : 

R. P.Adams, Die elektromaf^netische 
WirkuDg von bewegten geladcuen 
Kugeln. S. 41. 

K.r. Wesendonk, Notiz über polare 
Unterschiede bei Spitzenentladungen 
und die Verbältnisse der Ionen- 
geschwindigkeiten. S. 45. 

E. Knoblauch, Elektrolytische Vor- 



I. November 1901. 

Redaktioasschlust für No. 4. am 7. November 1901. 

INHALT. 

schaltzelle fUr den Betrieb von In- 
duktorien bei Wechselstrom. S. 46. 
J. C. ShedJ, Über die Formen der 
von dem ^iichelsonschen Interfcro- 
meter gelieferten Kurven. S. 47. 

Vorträge und Diskussionen von der 
73. NaturforsolierversaniMlung zu 
Hamburg: 

E. H o p p e , Naturforschung und Tech- 
nik. S. 51. 



3. Jahrgang. 



Eingegangene Schriften. S. 55. 

Xi. Versamnilunci russisolier Natur- 
forscher und Arzte. S. 56. 

Nachtrag zun Vorlesungsverzeichnis 
fiir das Wintersemester noi/02. s. 56. 

Tagesereignisse. S. 56. 

Personaiien. S. 56. 

Berichtigungen. S. 56. 






ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Die elektromagnetischeWirkung von bewegten 
\y geladenen Kugeln, i) 

Von Edwin P. Adams. 

In einer kürzlich veröffentlichten Arbeit über 
die magnetische Wirkung bewegter elektrischer 
Ladungen kommt Herr Cremieu zu dem 
Resultat, dass eine solche nicht existiere, und 
hat dadurch die Frage nach der magnetischen 
Wirkung bewegter elektrischer Ladungen von 
neuem zur Diskussion gebracht. 

Professor Rowland, der im Jahre 1876 zu- 
erst mit Erfolg die Frage in Angriff nahm, und 
jene Herren, die seine Experimente wiederholten, 
verwandten rotierende Scheiben als Träger der 
elektrischen Ladungen. Professor J. J. Thom- 
son'-*) schlug im Jahre 1881 vor, rotierende Ku- 
geln anzuwenden und berechnete die maximale 
magnetische Kraft, welche eine bis zum höchstmög- 
lichen Potential geladene Kugel hervorbringen 
kann. In vieler Beziehung scheint diese Methode die 
natürlichste zu sein und sie wurde daher in den im 
folgenden beschriebenen Experimenten benützt. 

Eine hohle Messingachse AA (Fig. i und 2) 
ist durch einen Stab B aus hartem Holz in zwei 
isolierte Hälften geteilt, deren jede an Messing- 
stangen eine Gruppe von 16 hohlen Kupfer- 
kugeln trägt. Die beiden Gruppen von Kugeln 

i) Ausfuhrlich in Americ. Journ. of Science, August 1901. 
2) Phil. Mag. 11, 236, 1881. 




sind in dieser Weise elektrisch gegeneinander 
isoliert. Zur Zuführung der Elektrizität dienen 
die beidenKupferbürsten CC, und da die Kugeln 
mit der Achse in leitender Verbindung stehen, 
so werden sie selbst elektrisch geladen. E ist 
ein Tourenzähler, der mit dem einen Ende der 
Achse in Verbindung steht. 

Das magnetische System, an dem die direkte 
Wirkung der bewegten geladenen Kugeln be- 
obachtet werden soll, befindet sich in der Messing- 
röhre //, deren unteres Ende durch eine Glas- 
platte verschlossen ist. Diese ist mit Stanniol 



Sm. 



9 9 



6 6 



# 



H* 



3 c: 




■CJ«%- 



Fijj. I. 



42 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang. No. 3. 



überzogen und das Stanniol in Streifen geschnitten, 
um Leitungsströme zu verhindern, welche in 
einer Richtung fliessen könnten, in welcher sie 
eine Ablenkung auf die Nadel hervorbringen 
können. Aus gut gehärtetem, magnetisiertem 
Uhrfederstahl werden auf einem Glimmerscheib- 
chen einige Stücke so oben und unten befestigt, 
dass sie ein astatisches System bilden. Die 
Nadeln stehen senkrecht zur Achse. Der Spiegel 
ist gleichfalls auf den Glimmer aufgeklebt, etwas 
oberhalb des Mittels und wird durch eine mit 
dünnem Glase bedeckte Öffnung .9 der Messing- 
röhre beobachtet. Zur Aufhängung des Magnet- 
systems dient ein Quarzfaden von 32 cm Länge. 

Die Magnetometerröhre //ist in einerMessing- 
hülse P befestigt, welche in die Messingplatte 
M eingeschraubt ist. Diese Platte trägt Fuss- 
schrauben und steht auf einer Holzkonsole ^V, 
deren Enden auf zwei Steinträgern ruhen. Die 
Empfindlichkeit des Magnetsystems kann durch 
einen besonderen Reguliermagneten, der auf der 
Platte A" liegt, beliebig geändert werden. Alle 
Metallteile des Magnetometers und der Träger 
sind zur Erde abgeleitet. Eine einzelne DrjSit- 
windung K dient zur Bestimmung der Konstanten. 
Die Ablenkungen werden mit Fernrohr und Skala 
T mit einem Spiegelabstand von 3 m beobachtet. 

Die Rotation der Kugeln wird durch einen 
4 pferdigen Elektromotor hervorgebracht, der 
sich in einer Entfernung von 7 m vom Magne- 
tometer befindet. Zum besonderen Schutze gegen 
magnetische Störungen durch den Motor dient 
ein grosser Eisenblock /,, der vor dem Motor 
steht. Der Motor treibt durch eine Riemen Ver- 
bindung eine Welle FF an, deren Lager auf dem 
Steinboden befestigt sind. Zur Lagerung der 
Achse für die Kugeln dient ein starkes Holzge- 
rüste, welches auf dem Boden steht. Die Stein- 
träger, auf welchen das Magnetometer steht, 
sind vom Boden und vom Traggerüste der ro- 
tierenden Kugeln vollständig isoliert. Zum Schutze 
gegen Luftströmungen mussten vor den rotieren- 
den Kegeln Holzschirme angebracht werden. 

Die Elektrizitätsquelle für die Ladung der 
Kugeln bildete eine Batterie von 10 000 Akku- 
mulatoren, wie sie Professor Trowbridge bei 
seinen spektralanalytischen Untersuchungen ver- 
wendet hatte. Um die Ladung der Kugeln um- 
zukehren, war ein Kommutator eingeschaltet. 

Solange der Motor allein lief oder nur der 
Motor und die Welle am Boden in Bewegung 
waren, Hess sich auch nicht die geringste Be- 
wegung der Nadel wahrnehmen. Dagegen war 
das Schneiden der Kraftlinien des Erdfeldes durch 
die Messingachse und Kugeln genügend wirk- 
sam, um einen Ausschlag von mehreren Centime- 
tern hervorzurufen. Es brachte dies keinen Nachteil, 
solange die Rotation vollständig konstant blieb. 
Sobald diese dagegen sich nur ein wenig änderte, 
hatte man grosse Mühe, und es bildete diese 



Störung eine der wichtigsten Fehlerquellen des 
Versuchs. 

Lud man die ruhenden Kugeln, indem ein 
grosser Flüssigkeitswiderstand hinter die Batterie 
geschaltet wurde, so konnte man keine Ab- 
lenkung der Nadel beobachten. Ohne den 
Flüssigkeitswiderstand jedoch erfolgte ein, wenn 
auch kleiner, Ausschlag bei der Ladung der 
Kugeln — ohne Zweifel infolge des raschen 
Einströmens der Elektrizität, die zur Ladung der 
Kugeln die Zufiihrungsdrähte zu durchfliessen 
hatte. 

Waren die Kugeln in Bewegung, und man 
kehrte das Zeichen der elektrischen Ladung um, 
so zeigte sich ein sehr deutlicher Ausschlag der 
Nadel. Es war zwar nicht immer leicht, diese 
Ablenkung genügend gut zu bestimmen, da die 
Rotationsgeschwindigkeit und damit auch der 
Nullpunkt sich leicht ein wenig änderten, aber 
die qualitative Wirkung war durchaus eindeutig. 
Der Ausschlag erfolgte in der zu erwartenden 
Richtung, d. h. bei positiver Ladung der Kugeln 
entstand ein magnetisches Feld, wie es auch 
ein Strom, der in Richtung der Bewegung fliesst, 
hervorbringen würde. 

Alle Beobachtungen mussten zwischen i und 
5 Uhr morgens gemacht werden, da es infolge 
der Störungen durch die elektrische Trambahn 
unmöglich war, unter Tags befriedigende Be- 
obachtungen zu machen. Jede Beobachtungs- 
reihe wurde so vorgenommen, dass erst der 
Motor in Bewegung gesetzt und die für 2500 
Umdrehungen nötige Zeit bestimmt wurde; dann 
wurden die Kugeln geladen und zwei Ausschläge 
der Nadel auf einer Seite und einer auf der ent- 
gegengesetzten Seite beobachtet. In gleicher 
Weise wurde abgelesen, nachdem das Zeichen 
der Ladung umgekehrt worden war, und zwar 
wurden jeweil zehn Umkehrungen vorgenommen, 
und zum Schlüsse abermals die Rotationsge- 
schwindigkeit bestimmt; ebenso wurde der Re- 
duktionsfaktor des magnetischen Systems vor 
und nach jedem^Beobachtungssatze bestimmt. 

Die magnetische Feldstärke, die sich am 
Orte des Magnetsystems ergiebt, kann entweder 
berechnet werden, indem man die rotierenden 
geladenen Kugeln einem Gleichstrom äquivalent 
setzt, dessen Intensität der pro Sekunde jeden 
Querschnitt passierenden Elektrizitätsmenge 
gleich ist, oder indem man die Feldstärke be- 
rechnet, welche alle Kugeln auf den nachein- 
ander passierten Wegen hervorbringen, indem 
man eine Feldstärkenkurve aufträgt und den 
Mittelwert aus dieser Kurve bestimmt Die 
letztere Methode ist im vorliegenden Fall ein- 
facher, da die Magnetnadeln in der Nähe und 
direk-t oberhalb des einen Satzes von Kugeln 
sich befanden. 

Die Feldstärke, welche eine mit der Ge- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



43 



schwindigkeit v sich bewegende Elektrizitäts- 
menge q hervorruft*), berechnet sich zu 

rj q*V' sin g 

wobei Q den Radiusvektor bedeutet, welcher 
von der Ladung nach dem Punkte gezogen wird, 
an welchem H gemessen wird und e den Winkel 
zwischen q und der Richtung der Bewegung dar- 
stellt. Diese Beziehung gilt nur, solange die 
Geschwindigkeit v klein ist im Vergleiche mit 
der Lichtgeschwindigkeit und kann auch als Aus- 
druck der magnetischen Kraft gelten, welchen 
eine bewegte geladene Kugel hervorbringt, wenn 
man deren Ladung sich in ihrem Mittelpunkte 
vereinigt denkt. Die Richtung der Kraft steht 
senkrecht zu q und zur Richtung der Bewegung. 
Die Feldstärke an der Stelle der oberen oder 
unteren Magnetnadel wird in folgender Weise ge- 
funden : die Mittelpunkte der beiden Gruppen von 
Kugeln bewegen sich auf zwei paralellen Kreisen, 
die den Abstand b voneinander haben. Die 
Rotationsebene stehe senkrecht zur Papierebene 
(Fig. 3). 




Die Nadeln liegen in einer der Rotations- 
ebenen. Gesucht ist die Feldstärke in P, die 
der Kugel in A entspricht. Es sei 

p = PA. 
b= OB. 
d= PB. 

c ^= OC ^= OA = Rotationsradius. 
c = Winkel zwischen q und Tangente in A, 
ß= Winkel zwischen dem Vertikalradius und 
dem Radius nach A. 

So ist Q^ = d^ + b^ + c^— 2cYd^ +~b^cos (p 

Yä' + b' 
Q^ = d^ + b^ + c'^ — 2 de cos q> 

d ' sin ^ 



cose = 



sin e 



v. 



Q 

(d cos 



cV + b' 



d^ -V b'^ + c^ — 2 de cos e 

Die Kraft wirkt ineiner Richtung, die senk- 
recht zu Q und der Tangente in A steht. Die 

I) J. J. Thomson, Phil. Mag. 11, 236, i83i; HcaYi- 
side, äectrical Papers 8, 505. 



Komponente dieser Kraft in Richtung der Nor- 
malen zur Rotatipnsebene ist zu berechnen. 
Wenn «p den Winkel zwischen der Richtung der 
Kraft und der Normalen zur Rotationsebene be- 
deutet, so gilt 

d cos & — c 

cos w = r ~~ ^=- ^=^ 

^ VideosS-cy + b^ 

V = 2 X e N, 

wo -^V die Anzahl von Umdrehungen pro Se- 
kunde bedeutet. Es ist daher 



// = 



2 jt N , c ,q (d cos & — e) 



V[di 4- ^2 + ^2 _ 2 de cos e\Vt 

A' ist dabei diejenige Komponente der Feld- 
stärke in P in Richtung der Achse, welche der 
Stellung der Kugel in A entspricht. P ist das 
Verhältnis der Einheiten. Die Kapazität der 
Kugeln und ihre Potentiale sind in elektrosta- 
tischen Einheiten gemessen. 





zs 


J V 


t A 




2 C 


T T 


/ 


jl SZ 


T \ 


r "1 


12 SZ 


T \ 


r "^ 


n ^ 


7_ ^ 


•J L 


L ^ 


J \ 


/^ ^Vs 


^^ S^ 









Fig. 4. 

Fig. 4 stellt diesen Ausdruck dar und zeigt, 
wie sich die Kraft mit der Lage der Kugeln 
ändert. Die obere Kurve giebt die resultierende 
Feldstärke an der Stelle der unteren Nadel, wie 
sie dort durch die beiden Kugelreihen hervor- 
gebracht wird und die untere Kurve, die 
nahezu eine gerade Linie darstellt, giebt die 
Feldstärke an der Stelle der oberen Nadel. Als 
Mittelwert der Feldstärke an der Stelle der 
unteren Nadel ergiebt sich durch Zeitintegration 

2jtN'q . 

und als Mittelwert der Kraft an der Stelle der 

oberen Nadel 

2 jt N ' q_ ^ 



M 



44 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



also ist die Wirkung auf die Nadel dieselbe, 
als ob konstante Kräfte von dieser Grösse auf 
sie wirkten. 

Die Feldstärke an Stelle der unteren Nadel, 
wie sie durch die Aichspule hervorgebracht 
wird, ist 

wo h den Radius der Windung und x ihren 
Abstand von der Nadelebene bedeutet. Die 
Feldstärke, welche die Aichspule an der Stelle 
der oberen Nadel hervorbringt, beträgt 



2X- 7 



U (';)■'/'= (-**)-■ ■ 



{cos ß) + 



= 2jl7'D, 



\so r den Abstand des Windungsmittelpunktes 
von der oberen Nadel und S den Winkel 
zwischen der Spulenachse und r bedeutet. 

J/sei das Moment der oberen Nadel und H 
die Horizontalkomponente des Erdmagnetismus 
in ihrem Mittelpunkte; .l/'und /^/'die entsprechen- 
den Werte für die obere Nadel. S sei die 
Winkelablenkung des Magnetsystems infolge 
des Stromes in der Aichspule, und <f> die 
Winkelablenkung, welche infolge der Bewegung 
der geladenen*^ Kugeln sich ergiebt. Setzt man 
das Drehmoment, welches infolge des Erdfeldes 
auf das Magnetsystem ausgeübt wird, gleich 
dem Drehmoment, welches der Strom in der 
Aichspule auf das Magnetsystem ausübt, und 
setzt man M\M' = i, so ergiebt sich: 
H M—H'Af ^ ijcyjC— D) 
M ^^ tang S 

In ähnlicher Weise erhält man 

H_M—ßM' ^ 2xN.q{A — B) 
M Vtang q) ' 

wenn das Drehmoment, welches auf das Magnet- 
system infolge des Erdfeldes ausgeübt wird, 
gleich dem Drehmoment infolge der rotierenden 
geladenen Kugeln gesetzt wird. Somit 

y_A—B N,q tang e 
C — D y fang q) 

Sei nun 6 die Skalenablenkung, die sich 
bei Umkehr des Stromes J in der Aichspule 
ergiebt und A die Skalenablenkung, die sich 
bei Umkehrung der Ladung der Kugeln ergiebt, 
so ist 

,. A—BN.q 6 

1/ ■ — =^ » — — • • 

C—D 7 A 

Die Ladung der Kugeln ist für die quantita- 
tive Bestimmung eine sehr unsichere Grösse, 
und speziell aus diesem Grunde ist die Methode 
der rotierenden Kugeln fiir quantitative Arbeiten 
viel weniger geeignet, als die Methode der ro- 
tierenden Scheiben, namentlich, wenn man sie 



wie Rowland in seinem zweiten Versuch an- 
wendet. Wäre nur eine Reihe von Kugeln, 
die alle zum selben Potential geladen sind, ver- 
wendet worden, so wäre eine gleich grosse, 
entgegengesetzt gerichtete Ladung auf den be- 
nachbarten Konduktoren induziert worden und 
diese induzierte Ladung hätte sich mit den 
Ljadungen auf den Kugeln bewegt. In diesem 
Falle wäre es schwer gewesen, die resultierende 
Wirkung zu bestimmen. Aus diesem Grunde 
wurden zwei getrennte Kugelreihen benützt, 
die entgegengesetzte Ladung trugen und immer 
in der gleichen relativen Lage zu einander 
biteben. Die Kapazität der Kugeln wurde 
unter der Voraussetzung berechnet, dass ausser 
ihnen keine Leiter zugegen wären. Die Ladung 
auf jeder Kugel wurde mittels der Methode 
der elektrischen Bilder berechnet, indem die 
Ladungen auf allen übrigen Kugeln als in ihren 
Mittelpunkten konzentriert angenommen wurde. 
Es ergiebt sich dann nach Maxwell (volume i, 
section 159): 






a 



Affif etc. = 
voneinander. 



Ladung einer jeden Kugel 

Potential derselben 

Radius derselben 

Abstände der Kugelmittelpunkte 



Dann ist die Ladung auf jeder Kugel ge- 
geben durch. 



I I 



P^a^qa [ . + -' -f 



A + q-a 



( 



i^}^ 



wo sich, die ungeraden Indices auf die Kugeln 
einer Gruppe und die geraden Indices auf die 
Kugeln der anderen Gruppe beziehen. 

Das Potential der Akkumulatoren wurde 
sowohl mittels Schutzring - Elektrometers als 
mittels maximaler Funkenschlagweite zwischen 
zwei metallischen Kugeln ermittelt. Als Mittel- 
wert ergab sich in elektrostatischen Einheiten 

P=63. 

Der grosse Vorteil, den eine Akkumulatoren- 
batterie als Elektrizitätsquelle bietet, besteht 
darin, dass eine Messung zur Bestimmung des 
Potentials ausreicht. Die Batterie wurde jedes- 
mal vor ihrer Verwendung frisch geladen und 
ihre Spannung änderte sich zwischen den ein- 
zelnen Versuchen nur ausserordentlich wenig. 

Die Kugeln hatten einen mittleren Radius von 
1,35 cm; der Umdrehungsradius betrug 20,38cm; 
der Abstand der unteren Nadel vom Achsen- 
mittel betrug 22,91 cm und der der oberen 
' Nadel 29,28 cm. 

1 Die folgende Tabelle enthält die Resultate 
I einiger Beobachtungsreihen: 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



45 



Xo. 


N. 




7. 


6. 


V. 


I 


42 


6,7 


0,00364 


26 


2,6 X 10" 


2 


55 


10,6 


0,00355 


31 


2,6 


3 


55 


9.0 


0,00355 


3« 


3.1 


4 


49 


".3 


0,00298 


29 


2,9 


5 


41 


5.5 


0,00280 


15 


2,7 


6 


48 


7,0 


0,00280 


15 


2,6 



Mittel 2,8 X 10 



10 



Diese Zahlen geben das Resultat der Ver- 
suche ziemlich gut wieder. Die Übereinstim- 
mung zwischen Theorie und Experiment ist 
sicher so gross, als mit Rücksicht auf die 
Fehlerquellen des Versuches erwartet werden 
kann. 

Nur schwer bestimmbar sind: i. Die that- 
sächlich von den Kugeln getragenen Ladungen 
und der Einfluss der Körper in der Umgebung, 
speziell der stanniolbedeckten Glasplatte, welche 
die Magnetometerröhre unten abschliesst, wenn 
auch dieser Stanniolbelag in Streifen von un- 
gefähr I mm Breite zerschnitten ist und daher 
nur geringe Wirkung ausüben kann. 2. Die 
ungleichmässige Verteilung der Elektrizität auf 
den Kugeln, so dass die Ladungen, genau ge- 
nommen, nicht im Mittelpunkte vereinigt ange- 
nommen werden können. 3. Fehler in der 
Bestimmung der Nadelablenkungen, die von 
äusseren Störungen herrühren. 

E^ wurden auch Versuche ausgeführt, bei 
denen die Richtung der Bewegung der Kugeln 
umgekehrt wurde. Die erhaltenen Resultate 
entsprachen in jeder Hinsicht den oben ange- 
führten, nur dass das* Vorzeichen umgekehrt 
war. Versuche, bei denen nur ein Teil der 
10 000 Zellen der Akkumulatorenbatterie ver- 
wendet war, lieferten Resultate, die mit dem 
vorausgegangenen ziemlich gut übereinstimmen ; 
jedoch waren die Ablenkungen zu klein, als 
dass man eine sehr genaue Übereinstimmung 
hätte erwarten können. 

Jefferson Physical Laboratory, Harvard Uni- 
versity, Cambridge Mass. 

tAus dem Englischen übersetzt von K. T. Fischer-München.) 

(Eingegangen 2. Oktober 1901.) 



\^ Notiz über polare Unterschiede bei Spitzen- 
entladungen und die Verhältnisse der lonen- 

geschwindigkeiten. 

Von K. V. Wesendonk. 

Ganz kurz sei hiermit hingewiesen auf die 

Verhältnisse der lonengeschwindigkeiten für 

. / V— 

negatives und positives Vorzeichen I— — ,wenn 

V — und F+ die Geschwindigkeiten der nega- 
tiven resp. positiven Ionen bezeichnen), welche 



in neuerer Zeit für den Sauerstoff und einige 
andere Gase gefunden worden sind. Für dieses 
Gas in trockenem Zustande findet genanntes 
Verhältnis, nämlich 

Z^leny')= 1,32 
Townsend^) = 1,58 
Chattock, Walker und Dixon^) = 1,42, 

während in Luft entsprechend die Werte lauten 

1,375 
1,54 
1,36 
und in Wasserstoff: 



,THE NFW Yi r • ! 

ipübliclie:;;../ 



1,19 

1,54 
1,38. 



A6TÜR, LfNCX 
TILDEN FOUNLa7I;:ns 



Nun ist bekannt^), dass Sauerstoff die Ent- 
ladung der negativen Elektrizität im Vergleich 
zur positiven bei Spitzenausströmung keines- 
wegs so begünstigt, wie einige andere Gase, 
und man könnte daher erwarten, dass dieser 

Umstand auch in den oben erwähnten Verhall- 
te 

nissen -^ zur Geltung gelange. Das ist aber, 

wie man sieht, selbst bei den von Chattock, 
Walker und Dixon für Spitzenentladungen be- 
stimmten Werten keineswegs der Fall. Bei den 
erwähnten Versuchen von Townsend und 
Zeleny handelt es sich um Gase, die durcib 
Röntgenstrahlen aktiviert worden sind, wobei 
meines Wissens keine erhebliche Ozonbildung 
eintritt, wie bei der Spitzenentladung in Sauer- 
stoff. Hiermit bringt nun aber Herr Warburg '^j 
in seiner bedeutungsvollen Arbeit über nega- 
tive und positive Spitzenentladung in reinen 
Gasen die relativ geringe Leitfähigkeit des 
für negative Elektrizität in Verbindung. Man 
sollte demnach erwarten, dass bei den Ver- 
suchen von Chattock u. s. w. dieser Einfluss 
der Ozonbildung zur Geltung käme, auch wenn 
ein solcher sich beim röntgenisierten Gase nicht 
zeigte. Townsend giebt in der That an, für 
trockene Lufi diffundierten die Ionen der Spitzen- 
entladung®) langsamer, als die durch Röntgen- 
oder Radiumstrahlen wie durch ultraviolette 
Strahlen hervorgerufenen, welch letztere Me- 
thoden fast identische Werte ergeben. 

1) Diese Zeitschr. 2, 604, 1901. 

2) Ebd. 1, 313— 3«6, 1900. 

3) Chattock u. s. w. Phil. Mag. (6) 1, 79—98, 1901. 

4) Schon Faraday*fand die polaren Verschiedenheiten 
der Lichterscheinungen in O wenig ausgeprägt. Herr War- 
burg (Wied. Ann. 40, 16» 18^) wies auf den Einfluss 
kleiner Beimengungen von O auf das Kathodengefalle hin. 
Verf. bemerkte zu jener Zeit, dass Sauerstoff, dem Stickstoffe 
beigemengt, der negativen Spitzenausströmung hinderlich ist. 
Wie gross die Wirkung kleiner Mengen Ö, zeigte dann Herr 
Warburg 1899 und Ann. der Phys. 2^ 309 ff. 1900. 

5) Warburg, Ann. der Phys. 2, 313, 1900. 

(i\ Andererseits stimmen aber die von Chattock aus 
Spitzenentladungen gefundenen lonengeschwindigkeiten gut 
mit den von anderen Beobachtern in röntgenisierten Gasen 
gefundenen übereiu. 



46 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



Einen Einfluss konnte allerdings die Span- 
nung haben, die bei Chattock u. s. w. nicht 
angegeben, auch sind seine Versuchsanordnungen 
ja nicht identisch mit denen anderer Forscher. 
Doch ergaben sich bei verschiedenen Strom- 
stärken von 3,2, 1,6 und 0,8 Mikroampere in 

V 

öo die nahe übereinstimmenden Werte für — -- 

y -T 

von 1,43, 1,40, 1,^2, also unter erheblich ver- 
schiedenen Entladungsumständen. Nach Herrn 
War bürg ist die Leitfähigkeit für negative 
Elektrizität beim Spitzenpotential F=. 5 1 80 Volt 
grösser, bei F= 6790 Volt erheblich kleiner, 
bei F= 8450 Volt nahe gleich derjenigen für 
das andere Vorzeichen. Herr Sieveking') 
findet im Sauerstoff zwar stärkere Ausstrahlung 
der negativen Ladung, aber doch weniger als 
in anderen Gasen, er spricht von einer deut- 
lichen Bevorzugung von + Elektrizität in ö^. 
Eine solche von — Elektrizität ist nach ihm in 

Kohlensäure vorhanden, was aber nach den 

V 

Werten von ,. , für dieses Gas nicht zu er- 

werten gewesen wäre 2). 
Diese lauten nämlich: 

Z^leny 1,07 

Townsend 1,13 

Chattock u. s. w. . . . 1,1 1 
Dass bei den betreffenden Messungen übri- 
gens noch gewisse Unbestimmtheiten obwalten, 
zeigt deutlich der Umstand, dass Herr Sieveking 
die negative Leitung in Stickstoff kleiner findet als 
in Luft, während doch Verfasser^) seinerzeit mitBe- 
stimmtheit beobachtete, wie in Stickstoff bei ziem- 
lich gleicher Durchlässigkeit für positive Ladungen 
die negative Elektrizität nicht unbedeutend be- 
günstigt erscheine im Vergleich zu Luft, und 
daher zu dem Schlüsse kam, die Gegenwart 
von Sauerstoff in der Luft vermehre den Wider- 
stand gegen negative Entladungen nicht uner- 
heblich. Nach Herrn Warburgs^) Untersu- 
chungen ist in ganz sauerstofffreiem N der 
negative Strom gar hunderte Male so stark als 
der positive, ein allerdings recht auffallendes 
Resultat. Bei dem Wasserstoff ferner ist wohl 
kaum ein Zweifel vorhanden über die sehr er- 
hebliche Begünstigung der negativen Strömung 

im Vergleich zu Sauerstoff, und doch sind die 
y 

Werte von ,,— darin sogar kleiner als in 0. 

V -\- 

i) Sieveking, Ann. der Phys.1,310, 1900. Verfassermöchte 
hierzu (S. 311 Anm.) anführen, dass der dort genannte Satz b 
doch auch schon aus seinen Beobachtungen folgt, und gilt, 
solange die Entfernung Spitze — Platte nicht zu gross. Aus- 
nahme scheint bei starken positiven Büscheln eintreten zu 

können. 

2) Die Lichterscheinungen sind übrigens nach Faraday 
in CO2 polar nur wenig verschieden. 

3) Wesendonk, Wied. Ann. 39, 601 u. 605—606. 
1890. Naturw. Rundsch. 4, 441 — 43, 1889. 

4) Warburg, Ann. der Pbys. 2, 310, 1900. 



Liegen also gegen die Bestimmungen der lonen- 
geschwindigkeite.n nicht erhebliche Bedenken vor, 
so müssen neben diesen bei der Durchlässig- 
keit der Gase für Spitzenausströmung| noch 
andere Momente von massgebender Bedeutung 
sein. Chattock weist nun auf den Einfluss 
des Zustandes der Oberfläche der Spitze hin, 
von dem besonders die negative Entladung ab- 
hängig sei '), die denn auch bedeutend schwan- 
kendere Werte liefere. 

Zur Annahme einer solchen Oberflächen- 
wirkung resp. eines erheblichen Einflusses kleiner 
oberflächlicher Änderungen, wie durch Verstäu- 
bung, Auflockerung, Okklusionen, chemischen 
Angriffes durch selbst sehr kleine Mengen einer 
dem umgebenden Medium beigemengten Sub- 
stanz u. dgl. m., fuhren manche Thatsachen, 
auch Verfasser hatte mehrfach Gelegenheit, dar- 
auf hinzuweisen. (Eingegangen 22. Oktober 1901.) 

1) Sonst nahm man wohl eher das Gegenteil an (vgl. 
Wiedemann, Elektrizität 4, 726, 1885), doch ist zu be- 
achten, dass man bei positiver leuchtender Entladung zwischen 
den den Funken näherstehenden eigentlichen Büscheln und 
dem (damit stets verbundenen) positiven Glimmen zu unter- 
scheiden hat. Auf letzteres bezöge sich denn wohl nur 
Chattocks Bemerkung. 



Elektrolytische Vorschaltzelle für den Betrieb 
von Induktorien bei Wechselstrom. 

Von E. Knoblauch. 

Schon immer hat es Schwierigkeiten ge- 
macht, Röntgenapparate mit Wechselstrom zu 
benutzen, da der Wechselstrom immer nur in 
einer Richtung durch die primäre Spule des 
Induktoriums gelangen darf, um die sehr stören- 
den Lichtschwankungen in der Röntgenröhre 
zu vermeiden. 

Ich habe unter freundlicher Mitwirkung des 
Herrn Ingenieur Berg er hierüber viele Ver- 
suche angestellt und zwar in dem physikalischen 
Versuchslaboratorium der Firma Reiniger, 
Gebbert und Schall in Erlangen. Ein von 
Herrn Ruhm er in Berlin überlassener Unter- 
brecher, wie er in dieser Zeitschrift') beschrie- 
ben ist, Hess sich trotz vieler Mühe leider bei 
Wechselstrom von 50 Perioden und 1 10 Volt 
Betriebsspannung nicht in Thätigkeit setzen, 
weil die Spannung wahrscheinlich zu gering 
war. Da es aber wichtig ist, gerade bei 1 10 
Volt den Wechselstrom für Röntgenzwecke be- 
nutzen zu können, kam ich, angeregt durch 
den Ruhmerunterbrecher, darauf, eine Gleich- 
richtzelle vor den Unterbrecher zu schalten, 
die aus je einer Blei- und Aluminiumelektrode 

I) Vgl. diese Zeitschrift 2, 742, 1901. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



47 



besteht, welche in einer 20 prozent. Seignette- 
lösung stehen. Bei dieser Versuchsanordnung 
Hessen sich Simon-, Wehnelt-, ja sogar Queck- 
silberstrahlunterbrecher anwenden. Die Unter- 
brecher arbeiteten bei einer eingeschalteten 
Röntgenröhre tadellos, bei letzterer markierte 
sich eine scharfe Trennung beider Hälften, 
als Beweis, dass die elektrolytische Vorschalt- 
zelle nur eine Stromphase des Wechselstromes 
zum Unterbrecher gelangen lässt. 

Die elektrolytischen Unterbrecher brauchen 
bekanntlich zum Betrieb ziemlich hohe Strom- 
stärken, wodurch die Röntgenröhren stärker 
beansprucht werden, als oft notwendig ist; des- 
wegen haben sich vielfach die Quecksilber- 
strahlunterbrecher eingeführt. Da diese nun 
mit Hilfe der vorgeschalteten Gleichrichtzelle 
auch *bei Wechselstrom benutzt werden können, 
scheint mir für viele Fälle die oben angegebene 
Methode von Vorteil zu sein. 

Erlangen, 20. Oktober 1901. 

(Eingegangen 21. Oktober 1901.1 



r.----::M. 



Ober die Formen der von dem Michelson- 
sehen Interferometer gelieferten Kurven. 

Von John C. Shedd. 

Die Theorie der Interferenzerscheinungen, 
welche das M i c h e 1 s o n sehe Interferometer liefert, 
ist eingehend von Professor A. A. Micheison 
(Phil. Mag. [5], 13, 236—242, 1882) diskutiert wor- 
den. In der vorliegenden Abhandlung soll das 
Problem von einem anderen Gesichtspunkte aus 
behandelt werden. 

Fig. I zeigt die gebräuchliche Form des 
Apparates, 
j/, il/, stark versilberte Spiegel. 

A Platte mit parallelen Seiten, welche zur 
Hälfte auf der M gegenüberliegenden 
Seite versilbert sind. 

C ~ Platte von derselben Dicke wie A \ind 
parallel A. Diese Platte heisst der 
Kompensator. 

.1/2 befindet sich auf einem beweglichen 
Klotze, welcher durch die Schraube S verstellt 
werden kann. 

Die Interferenzerscheinungen werden mittels 
des Auges oder des Teleskopes bei T betrachtet. 

Man kann sich offenbar vorstellen, dass der 
Spiegel M2 sich hinter Mi dort befindet, wo 
die punktierten Linien M^ gezeichnet sind. Nimmt 
man dies an, so braucht man nur, wie Professor 
Micheison nachgewiesen hat, J/, und M2 zu 
berücksichtigen. 

Man kann dann die ganze Erscheinung be- 
handein, als ob sich eine Lichtquelle S' in der 
Ebene von M^ und seines Bildes S* in M2 



Z522 



'^« S 



tzzzn 







II 



Fig. I. 



(Fig. 2) befindet. In Fig. 2 ist Winkel ApB — f^ 
und Winkel BPC -i. 

Im folgenden sollen die folgenden Bezeich- 
nungen benutzt werden: 
/o ' senkrechte Entfernung zwischen J/, und 
M^n Am Apparate wird dieselbe mit 
Hilfe der Schraube 5 (Fig. i) bestimmt. 
<f) — Winkel zwischen J/, und M^* Derselbe 
wird mit Hilfe von Schrauben, die sich 
auf der Rückseite von 3/, befinden, er- 
mittelt (physikalisch ist der Winkel 9 
der Winkel, um den die Ebenen von M\ 
und M2 von 90^ abweichen). 
P senkrechte Entfernung von Mx bis zur 
Ebene, welche die Interferenzerscheinung 
enthält. Diese wird Brennebene genannt. 
/, S Winkel, zwischen der Lichtquelle bei P 
und der Brennebene. Ö ist in der Ebene 
senkrecht zur Ebene von qp; / liegt in 
der zu 9) parallelen Ebene. Diese 
Winkel können auch als die Einfallswinkel 
der interferierenden Strahlen auf die Brenn- 
ebene definiert werden, wobei S in der 
zu q> senkrechten Ebene liegt. Die Brenn- 
ebene ist senkrecht sowohl zur Ebene 
von ©, als auch von /. 
A Differenz der Weglängen, welche durch 
die zwei Strahlen, die bei P Interferenz 
hervorrufen, zurückgelegt werden. 

Professor Micheison hat nachgewiesen, dass 
der Wert von A durch die Gleichung 




Fig. 2. 



48 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 






gegeben ist. 

Im 'allgemeinen kann A alle möglichen Werte 
annehmen; aber der Wert, welcher die deut- 
lichsten Fransen liefert, ist durch die Bedin- 
gungen gegeben: 



2) 



ÖA , ÖA 

=^0 und -jr^ = o. 
öS ot 



Dies liefert für den Wert von P 



3) 






4) 



Da die Brennebene senkrecht zur Richtung P 
ist, wird jeder Punkt [x, y) auf ihr durch die 
Gleichungen bestimmt 

\x = Ptgi 
\y=.PtgS, 

Die Form der durch die Interferenz hervorge- 
rufenen Kurve wird durch Substitution der 
Gleichungen (4) in Gleichung (i) erhalten. Dies 
liefert: 

^. A^y^={4F^tg'^<p^A'^)x^ + it,P^q>.x 
5^ -^-PHAt^-A^). 

Die weitere Behandlung dieses Gegenstandes 
läuft auf die Analyse von Gleichung (5) heraus. 

Gleichung (5) ist die eines Kegelschnittes; 
die verschiedenen Formen desselben können 
leicht durch Betrachtung der Excentrizitäts- 
gleichung ermittelt werden. 

Der allgemeine Ausdruck für die Excentri- 
zität ist in diesem Falle 



6) ^ = /i+//5, 

wo / der Koeffizient von x^ und B von y^ ist. 
Im vorliegenden Falle geht sie in den ein- 
fachen Ausdruck über 



7) 



2 PtgO) 



Substituiert man den Wert von P in Gleichung 
(3), so erhält man 



8) 






Durch Einführung des Wertes von J in Glei- 
chung (1) geht diese über in 

9) er= sin i cos i^i + tg'^i -f- tg'^ O 
oder 

10) e = sm i'Y\ \-~ig^ S cos^ / . 

Die Gleichungen (7) bis (10) liefern uns die 
verschiedenen Fälle, welche auftreten können. 
Da Gleichung (5) die Gleichung eines Kegel- 
schnittes ist, so können diese Fälle in folgende 
Abteilungen eingeteilt werden: 
I. die gerade Linie, 
II. die Hyperbel, 
III. die Parabel, 



IV. die Ellipse, 
V. der Kreis. 

I. Die gerade Linie. Hier ist 

e^=oc. 11) 

Dieser Fall tritt ein, wenn J = o (Gleichung 7 
oder 8) oder © = 90^ (Gleichung 10). 

Ist zu gleicher Zeit 1^=0^ dann werden 
die Gleichungen (7) und (8) unbestimmt. Dies 
bedeutet, dass J/, und J/j (Fig. 2) zusammen- 
fallen, und daher kann keine Interferenz auf- 
treten. 

Ist J = o , dann wird Gleichung {5) 

(/^9);r + /o)2 = 0, 12) 

die Gleichung zweier, zusammenfallender gerader 
Linien. Der Wert von A wird jedoch nur Null 
für die mittlere Bande, während die beiden 
Banden zu beiden Seiten verschiedene Krüm- 
mung besitzen. Beim Experimentieren lässt 
sich der Apparat leicht so einstellen, dass das 
Feld ganz mit Banden bedeckt ist, welche bei- 
nahe gerade Linien sind. 

II. Die Hyperbel. ^ > / und < :3c. Aus 
den Gleichungen (i) und {7) folgt, dass die 
Banden zu beiden Seiten der mittleren, Hyper- 
beln sind; denn da Z' klein ist (/'verschwindet 
für die mittlere Bande), so nehmen die Werte 
von S und / rasch zu. Ferner da der Wert 
von /o auch sehr klein ist, so ist der Wert von 
A in Gleichung (i) klein und daher wird der 
Wert von e aus Gleichung (11) gross, aber nicht 
unendlich sein. 

Der Wert von e hängt von Franse zu Franse 
sehr von dem Werte von 9 ab. Ist der Wert 
von (f> sehr klein, so nimmt der Wert von e 
schnell ab und ist dann die Änderung der 
Krümmung leicht mit dem Auge wahrnehmbar. 
Für grössere Werte von 9) ist die Änderung 
von € nicht mehr so leicht zu beobachten. 

Nimmt der Wert von /q zu (durch Drehen 
der Schraube S)^ so nimmt der Wert von A 
schneller zu, als der Wert von A) und der Wert 
von e nimmt ab. Hieraus folgt, dass, wenn M-^ 
sich entfernt, die Fransen immer mehr und mehr 
gekrümmt werden. 

Die Gleichung der Hyperbel ist 



x^ y^ 

/2 ~~ ß2 — ^ 



13) 



und 



und 



/2 = 



A'^ -- 4 P^ tg q> 



^2=/^2(J2_4/^2), 

Die gleichseitige Hyperbel: 

r=y2. 

Für diesen Wert von e wird Gleichung (10) 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



49 



Die folgende Tabelle zeigt die Beziehung zwi 
sehen /, ^ und P. 







Tabelle I. 




sin i 


• 


tanß 


e 


P 





oo 


CX) 


90'^ 


xo=o 
tan (p 


0,5 


30« 


2.7 


70"- 


/" X0.5S 

tan ip ^ 


OJ07 


45^ 


I.S7 


62»— 


'" XI 
tan ip 


0,877 


6o** 


1,58 


580— 


/" X>.73 
tan ip 


I 


900 


1,4 


54"4o' 


tan ip 



Werden / und H miteinander vertauscht, so 
wird das konjugierte System von Hyperbeln 
erhalten. Der Grenzwert von H ist 54^ 40 . 
Offenbar kann S diesen Wert nur haben, wenn 
die Brennebene ganz nahe an J/j liegt. Hier- 
aus folgt, dass die gleichseitige Hyperbel nur 
mit kleinen Werten von /q beobachtet wird. 
Mit grossen Werten von <p wird man dasselbe 
Resultat erhalten, da dieselben kleine Werte für 
P liefern. Allgemein muss bei der Hyperbel 

A <i2 P ig if 



oder 
oder 



J < 2 /o /^ I 



sin 6^ > ^ 

y I -^ siti^i 

was 6^ = 45*^ und / = 90^ giebt. 

III. Die Parabel. Die Parabel ist der 
Grenzwert für die Hyperbel und e = \. Die 
notwendigen Bedingungen fiir die Parabel sind: 

A = 2 P tg (p f aus Gleichung (7) 
oder A=2i^tgi, „ „ (8) 

oder ö= . . „ „ (10) 

stn i 

Die Grenzwerte für / und B sind: 

/ = ± 9o^ © = + 45 , 

die Gleichung für die Hyperbel ist: 



15) 



wo 



1/2 = 



\Pk 



X=X — l 



A 



A', 



4/0^ 



IV. Die Ellipse e <C ?. In diesem Falle ist: 

A^ 2 P tg <p , aus Gleichung (7) 
oder J>2/„/^/, „ „ (8) 



oder tg& <C 



sin i 



tt 



tt 



(lO) 



Diese Bedingung wird durch eine Zunahme 
von /„ mittels der Schraube ^' erreicht. Durch 
Verändern des Wertes von (f kann man das- 



selbe Resultat erhalten, vorausgesetzt, dass der 
Wert von /o nicht zu klein ist. F'ür solche 
Werte von /y, bei denen A nicht merklich von 
2 P abweicht, wird der Wert von e durch den 
Wert von (p bestimmt, und Gleichung (7) kann 
geschrieben werden: 

f = tg(p 16) 

und Gleichung (8) 

e=-tgi, 17) 

da P und 4 einander gleich sind. 

Offenbar wird die vorstehende Bedingung 
nur für grosse Werte von Z,, realisiert. 

Leicht gelingt es, /q und <jp so zu adjustieren, 
dass das Gesichtsfeld mit elliptischen Fransen 
bedeckt ist. Die Elliptizität nimmt zu, wenn 
das Auge sich von der Mitte nach seitwärts 
bewegt. 

Die Gleichung der Ellipse ist 



X 



i 



/2 



+ 



/2 



J 






18) 



wo 



19) 



>> 



tt 



tt tt 

90^ „ 



'A^—^P^tg^<P 

V. Der Kreis. 

e = , 

Hier muss eine der folgenden Bedingungen 
erfüllt sein: 

(i) (p = o 
oder (2) P= o, vorausgesetzt dass A nichtNull ist 
oder (3) /o =0, „ „ A 

oder (4) /=o, „ „ ß 

Bedingung (i), wo (p = o ist, während alle 
übrigen Grössen bestimmte endliche Werte be- 
sitzen, ausser P, welches nach Gleichung (3) ic 
ist, lässt sich am leichtesten erfüllen. 

Ist /* = ^>c, so nehjnen offenbar / und ß 
denselben Grenzwert, nämlich o, an, und unter- 
scheiden sich voneinander wie keine endliche 
Grösse. 

Aus der Gleichung 

e = /gl 

folgt, dass in Fall IV ^ = o für die mittlere 
Franse ist, da hier / = o. Offenbar wird auch, 
da /o zunimmt, der grösste Wert von / für das 
vom Instrument beherrschte Gesichtsfeld kleiner. 
Daher scheinen die Fransen bei zunehmender 
/o immer mehr und mehr kreisförmig zu werden. 
Für Werte von /oi welche grösser als 10 mm 
sind, erscheinen die Fransen kreisförmig, selbst 
wenn (f nicht Null ist. 

Es ist leicht zu entscheiden, wann <p nicht 
Null ist, denn dann ist P nicht 'y^ und die 
Werte von / und & sind nicht identisch. Wird 
das Auge jetzt auf und ab oder von links nach 
rechts bewegt, so bewecfen sich die Fransen, 



so 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



eine Erscheinung, welche man eine Art von 
„Parallaxe" nennen könnte, und mit deren Hilfe 
es leicht gelingt, (p richtig, d. h. =0, zu ad- 
justieren. 

Alle oben beschriebenen Kurven lassen sich 
leicht erhalten, wenn man erst 4 einen kleinen 
Wert beilegt und 'durch Adjustieren von 9) die 
mittlere gerade Bande erhält: Wird jetzt /o 
grösser, dadurch dass Mi zurückgezogen wird, 
so verwandeln sich die Fransen in Hyperbeln, 
dann einen Augenblick in Parabeln, dann in 
Ellipsen und schliesslich für grosse Werte von 
/q in einen Kreis. 

VI. Ausser den vorhergehenden allgemeinen 
Fällen sind noch einige andere besondere von 
Interesse. Wir beginnen mit der Beschreibung 
des Verhaltens der Fransen, wenn Z^, durch den 
Wert Null hindurchgeht und das Vorzeichen 
wechselt. 

Befindet sich M^ hinter J/, , so ist /o positiv 
und für grosse Werte von /,, haben fp und / 
das entgegengesetzte Vorzeichen; die Brenn- 
ebene liegt hinter M^ . Unter diesen Bedingungen 
sind /o und (p positiv, / und P negativ. Nach 
Gleichung (i) ist A negativ und e (Gleich. 7) 
natürlich positiv. Für grosse Werte von /o ist 
der Wert von P nach Gleichung (3) ebenfalls 
gross und / daher sehr klein. Daher ist e nach 
Gleichung (8) klein und die Fransen sind that- 
sächlich Kreise. 

Wird M^ vorgeschoben bis t^ = o, dann ist 
nach Gleichung (3) P=o und die Brennebene 
durchschneidet die Ebene von Mi im Ge- 
sichtsfeld. 

Da /o = o ^^^ ^ ""^ ' beide endlich sind, 
so ist der Wert von ^ = o (Gleichung 8). Da 
^0 = o, so können auch chromatische Fransen 
erhalten werden. Dieselben sind kreisförmig 
und ausserordentlich scharf. 

Wird Ml vor M^ gebracht, so ändern /o 
und <p ihr Vorzeichen; sie werden negativ, 
während / und P positiv werden; A bleibt ne- 
gativ (das negative Vorzeichen vor A bedeutet, 
dass A abnimmt, wenn / zunimmt). Hieraus 
folgt, dass die Brennebene eine gekrümmte 
Fläche wird, welche gegen den Beobachter für 
negative Werte von P konkav ist. Dies kann 
mit dem Auge direkt beobachtet werden, in- 
sofern, als die Fransen auf einer konkaven Fläche 
zu liegen scheinen. 

Der Wert von A wird jetzt 

und /,! ^ P ig i tg <p , so dass A negativ ist. 
Wird M^ noch weiter vorgeschoben, so nimmt 
/ zu und ebenso P, Eine Zeit lang nimmt 
der Wert von e (Gleichungen 7 und 8) zu; 
gleichzeitig gehen die Kurven aus Kreisen [e=o) 
in Ellipsen (^ > o aber < i) über, dann in 



20) 



Parabeln (^ = i), weiter in Hyperbeln (^ > i) 
und schUesslich in eine gerade Linie {e = ^). ') 
Nimmt der Wert von /ij zu, nachdem der 
Minimumswert von A erreicht ist, so wird die 
Zunahme von P reichlich aufgewogen durch die 
Abnahme des Wertes von ^g i, so dass der 
Wert P tg i tg q> abnimmt. Der Wert von A 
nimmt daher zu und der von e nimmt ab. 
Hieraus ergiebt sich, dass, wenn M^ weiter vor- 
geschoben wird, die konjugierten Hyperbeln 
sichtbar werden und in umgekehrter Reihenfolge 
durch die oben erwähnten Kurvenformen hin- 
durchgehen und schliesslich als Kreise sichtbar 
werden. 

Dieser Fall giebt uns ein gutes Mittel, um 
die chromatischen Fransen des Instrumentes 
aufzufinden (die Nulllage des Instrumentes.) 
Man verfährt dann folgendermassen: Nachdem 
man Fransen mit der Natriumflamme hergestellt 
hat, adjustiert man Mi so, dass die Parallaxe 
ein Minimum ist und die Fransen Kreise sind. 
Dies liefert einen kleinen Wert für <p. Nun wird 
M-i durch die Nulllage hindurchgeführt, bis die 
Kreise Hyperbeln werden. Jetzt wird M^ zu- 
rückgeführt, bis die Fransen gerade anfangen, 
kreisförmig zu werden. Wird nun weisses Licht 
für die Natriumflamme eingeschaltet und M^ 
noch weiter langsam mittels der Schraube zu- 
rückgeführt, so entstehen chromatische Fransen. 
Dieselben sind so scharf, dass man sie leicht 
mit dem diffusen Lichte des Zimmers erhalten 
kann. 

VII. Der zweite ergänzende Fall bezieht 
sich auf die Drehung des Kompensators, 
welche die Weglänge und damit den Wert von 
/q verändert. Ist der Wert von t^ schon gross, 
so wird diese Änderung weder den Wert von 
P (Gleichung 3) oder den von A (Gleichung i) 
merklich beeinflussen und daher bleibt auch 
der Wert von e derselbe. Ist jedoch /© klein, 
so bewirkt die Drehung eines Kompensators 
eine grosse relative Veränderung von t^ und 
daher auch eine grosse von P und A\ es ändert 
sich dann auch der Wert von e sehr schnell. 

Ist beispielsweise der Wert von t^ klein und 
der Kompensator parallel der Platte A (Fig. i), 
so gehen die kreisförmigen Fransen bei einer 
derartigen Drehung, dass die optische Weglänge 
durch das Glas kleiner wird, in elliptische über, 
indem der Wert von e bei der Drehung grösser 
wird. Wird bei weiterer Drehung 4 noch kleiner, 
so nimmt e weiter zu und die Fransen ver- 
wandeln sich aus der parabolischen Form in 
die hyperbolische. Bald erscheint auch das 
konjugierte System der Hyperbeln im Gesichts- 
feld. Beim Drehen des Kompensators bis zur 

i) Dies hängt davon ab, ob d Null wird oder nur einen 
Minimumswert annimmt, um dann zuzunehmen. Im Instrument 
kann der Wert von A leicht kontrolliert werden und die 
Fransen zu geraden Linien gemicht werden. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



51 



Parallelität mit Afi verändert sich das Aussehen 
der Fransen: Sobald nämlich die parallele Lage 
überschritten wird, ändert sich die Richtung 
der Bewegung der Fransen, und jetzt fängt 
auch der Wert von /b an zuzunehmen. Die 
Umkehr der Bewegung der Fransen ist eine 
sehr empfindliche Probe für den Parallelismus 
der Platten C und Af (Fig. i) und dürfte wohl 
von grossem Wert auch für andere Arbeiten 
sein. 

VIII. Der dritte und letzte ergänzende Fall, 
welcher berücksichtigt werden muss, tritt auf, 
wenn ff=^o und 4 = o ist. Unter diesen Be- 
dingungen ist P (Gleichung 3) unbestimmt. Da- 
her ist /) auch unbestimmt (Gleichung i) und 
ebenso e nach den Gleichungen (7) und (8). Ist 
4 = o, so fallen JIi und JI/2 zusammen und 
offenbar sollte keine Interferenz vorhanden sein. 
Letzteres hängt jedoch davon ab, ob die zwei 
Lichtstrahlen genau dieselbe Phase haben. Da 
nun der eine Strahl an der äusseren Fläche von 
A, der andere an der inneren reflektiert wird, 
so müsste Interferenz auftreten, ausser wenn die 
PhasendifTerenz gerade '/-i ^ beträgt. Da J/i und 
J/2 zusammenfallen, so sind / und ^ gleich Null 
und der Wert von e (Gleichung 9) 

e = sin i cos /)/" i + tg^ i + tg^ H =^^17^7 



und daher müssten die Fransen, wenn sie über- 
haupt vorhanden sind, Kreise sein. 

Zu diesem Schlüsse können wir auch auf 
folgende Weise gelangen. Eine Phasendifferenz, 
mag sie von irgend welcher Ursache herrühren, 
ist einem bestimmten Werte von /^, äquivalent. 
Da (p = o, so muss e nach Gleichung (i) sein 

e = 2 Ptgq> _ 

Wird weisses Licht benutzt, so tritt zu der 
von der Reflektion herrührenden Phasendifferenz 
noch Dispersion ein, welche durch den Kom- 
pensator hereinkommt (ausser wenn C genau 
parallel A ist, Fig. 1). Diese Dispersion ist von 
Cornu (C. R. 93, 1881) und Michelson (Phil. 
Mag. [5] 13, 236, 1882) untersucht worden. 

Hieraus folgt, dass sehr schöne chromatische 
Fransen, selbst dann, wenn (p = o und t^^ = o, 
auftreten. Das Vorhandensein von Fransen 
unter diesen Bedingungen liefert uns ein Mittel, 
um zu prüfen, ob eine Phasendifferenz vorhanden 
ist, welche von einer der oben erwähnten Ur- 
sachen herrührt. Unter diesen Bedingungen sind 
147 kreisförmige chromatische Fransen gezählt 
worden. 

Color ado College, September 1901. 



^\V YO^W^^"™ Englischen übersetzt von G. C. Schmidt.) 



PUBLIC L.PRARY 



AS^OH, LENOX 
TILDLN FÜÜNCATI0N6. 



(Eingegangen i. Oktober 190».) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 7^ NATUR 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



Edmund Hoppe (Hamburg), Naturforschung 
und Technik. *) 

Wenn man als die Aufgabe der Natur- 
forschung die Erkenntnis der Natur und der 
in der Natur wirkenden Kräfte und deren Ge- 
setze bezeichnet und die Technik als eine 
ausübende Kunst aufifasst, so ist die Meinung 
scheinbar berechtigt, dass die Eine sehr wohl 
ohne die Andere bestehen könne, und wenn 
auch beide die Natur als Objekt der Bearbei- 
tung haben, würden sie .doch nach Methode 
und Ziel wesentlich voneinander abweichen. 
Oft genug begegnet man der Meinung, dass 
die Technik der Naturforschung nicht bedürfe 
und hin und wieder scheinen technische Er- 
folge, wie z. B. die amerikanische Methode der 
Linsenschleifung, die Ansicht zu rechtfertigen, 
dass durch „Probieren" mehr erreicht werden 
könne als durch wissenschaftliche Forschung. 
Allein derartige Erfolge sind vereinzelt und 
immer nur in engbegrenzten Gebieten mög- 



i) Abteilung 3., Eröfinungsvortrag a.ni 23. September 1901. 



lieh und selbst da können sie einer vorgängigen 
Forschung nicht entbehren. Fasst man das 
Gesamtgebiet der Technik ins Auge, so kann 
man dieselbe nicht als eine Kunst ansehen, 
sondern als die Wissenschaft von der Nutz- 
barmachung der Natur und der Naturkräfte. 
Diese Nutzbarmachung entspringt aber dem 
Bedürfnis der Menschheit, sich im Kampfe ums 
Dasein Bundesgenossen zu suchen, und setzt 
voraus die Erkenntnis und die Erforschung der 
Natur und ihrer Kräfte. Daher ist Technik 
und Naturforschung so alt als das Menschen- 
geschlecht selbst und die ersten Anfange der 
Technik sind nicht denkbar ohne eine vor- 
gängige Naturforschung, diese aber setzte nicht 
mit der Absicht ein, patentierungsfähige Er- 
findungen zu machen, sondern sie beruhte auf 
Beobachtung und Verknüpfung der Beobach- 
tungen im Denkvermögen. Es ist jedoch nicht 
meine Absicht, bei den Anfängen beider 
Wissenschaften zu verweilen, richten wir unsem 
Blick auf den gegenwärtigen Zustand der Tech- 
nik und Forschung. 



52 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



Das abgelaufene Jahrhundert stand unter 
der Herrschaft des Dampfes in Bezug auf die 
technische Entwickelung, und gerade an der 
Dampfmaschine illustriert sich das Verhältnis 
von Wissenschaft und Technik in hervorragender 
Weise. Aus unsern Lehrjahren erinnern wir 
uns, dass uns die Äolipile Heros als älteste 
Dampfmaschine gezeigt wurde, und genau so 
geschieht es noch heute. In der Regel wird 
die Sache so dargestellt, als ob dieses Spiel- 
zeug ganz zufällig erfunden sei, und damit ist dann 
die Frage beantwortet, wie es möglich gewesen 
ist, dass von dieser ersten Dampfmaschine Heros 
bis zu James Watt mindestens 1700 Jahre 
über die Erde dahingehen konnten. Erst seit 
einem Jahre sind wir im Besitz einer guten 
Ausgabe der Werke Heros, soweit sie er- 
halten sind, und während man früher die Be- 
schreibung der kleinen Maschinen und Auto- 
maten, von denen noch manche in unseren 
Sammlungen Heros Namen tragen, als die 
Hauptsache betrachtete, wissen wir heute, dass 
diese technischen Konstruktionen nur eine Be- 
thätigung der ganz hervorragenden wissenschaft- 
lichen Kenntnisse des Physikers Her o gewesen 
sind. Aus der Einleitung zu seiner Pneumatik 
erfahren wir über seine Kenntnisse, dass er 
wusste, dass die Luft elastisch sei; und er 
erklärt diese Eigenschaft ziemlich mit den 
gleichen Worten, wie wir es heutzutage thun; 
er lehrt, dass man unterscheiden müsse zwi- 
schen luftverdünntem und luftleerem 
Räume, er kennt das Prinzip der Sprengei- 
schen Luftpumpe und den Luftdruck. 
Hero hat die Wirkung der Wärme auf die 
Körper, speziell auf die Gase, studiert und 
giebt das Prinzip der Heissluftmaschine an, 
er lehrt die Dampfbildung durch Wärme- 
zufuhr in energetischem Sinne. Ja, was ganz 
überraschend ist, er kennt den Energiever- 
brauch in der Bewegung und lehrt, dass 
ein Körper dauernd in seiner Bewegung ver- 
harren müsse, wenn diese Energieverluste nicht 
wären. Ein solcher Mann hat die Dampf- 
maschine erfunden; wir sehen, das ist nicht 
zufällig! Er ist, wie er selbst sagt, nicht in 
dem allen Original, sondern steht auf den 
Schultern seiner Lehrer Archimedes und 
Ktesibius, aber wir kennen aus dem ganzen 
Altertum keinen, der ihm an physikalischen 
Kenntnissen gleichkäme. 

Um so mächtiger drängt sich die Frage 
auf, wie konnten solche Kenntnisse der Mensch- 
heit wieder verloren gehen, so dass erst durch 
Galilei, Guericke und noch jüngere Forscher 
diese Thatsachen wieder entdeckt werden 
mussten. Zwei Ursachen wirkten zusammen. 
Der eherne Schritt römischer Barbarei zertrat 
in Ägypten, genau wie einst in Sizilien die 
Archimedes sehe Kultur, hier die physikalische 



Hochschule des Ktesibius und seiner Nach- 
folger. Sodann aber, und das ist wohl der 
Hauptgrund, waren Ktesibius und sein grös- 
serer Schüler Hero so sehr über den allgemeinen 
Bildungsstand des Volkes erhaben, dass für 
die aus jenen Kenntnissen ableitbaren tech- 
nischen Konstruktionen kein Bedürfnis und 
kein Verständnis vorhanden war. Auch nach- 
dem das Römer-Reich zertrümmert war 'und 
ein intelligenteres Volk an seine Stelle trat, 
die Araber, haben dieselben Heros fünf mecha- 
nische Potenzen und eine Anzahl seiner pneu- 
matischen Maschinen (Luft- und Wasserorgel etc.) 
wohl weiter gebildet, aber für die physikalischen 
Schätze seines Wissens hatten sie nur so viel 
Verständnis, dass sie uns dieselben über- 
lieferten, aber Gebrauch haben sie nicht davon 
gemacht. So ist die Kenntnis Heros durch 
die Araber nach Spanien gekommen und es 
ist kein Zufall, dass ein spanischer Schiffskapi- 
tän 1543 zuerst versuchte, mit Heros Äolipile 
ein Schiff zu treiben. Da man damals aber 
noch nicht das Bedürfnis hatte, in 5 Tagen die 
neue Welt zu erreichen, blieb auch dieser Ver- 
such ohne Fortbildung, dagegen verbreitete 
sich um diese Zeit die Kenntnis der Hero- 
schen Schriften im Abendlande, es erschien 
1575 eine erste lateinische Uebersetzung seiner 
Pneumatik und Porta wiederholte 1606 einen 
Hero sehen Versuch, um die Menge des aus 
einem bestimmten Wasserquantum zu gewin- 
nenden Dampfes festzustellen. Als nun bei 
den fortschreitenden Tiefen des Bergbaues sich 
das Bedürfnis herausstellte, das Wasser von 
der Sohle des Schachtes an die Oberfläche zu 
befördern, griff man zu der Heroschen Wasser- 
hebemaschine, und deren Kenntnis gelangte 
durch Salomon de Caus zu Lord Worcester. 
So entstand in England die erste Wasser- 
fbrderung durch Dampf 

Auch die Erfindung des Kolbens geht auf 
eine rein wissenschaftliche Forschung zurück. 
Gewöhnlich (so bei Poggendorff) wird die 
Sache so dargestellt, als ob der Kolben von 
der Pumpe übernommen sei und man versucht 
habe, unter demselben eine Luftleere herzu- 
stellen. Das ist aber ein Missverständnis. 
Pap in hat die Ehre, die hohe Spannkraft über- 
hitzten Wasserdampfes erkannt zu haben. 
Diese wollte er bei einer Wasserhebemaschine 
nutzbar machen und trennte darum Wasser 
und Dampf durch einen ausgehöhlten Deckel, 
welchen er mit glühenden Kohlen füllte. Diesen 
losen Deckel übernahm Newcomen in seine 
Maschine. Aber die Idee, überhitzten Dampf 
anzuwenden, ist erst in unseren Tagen in die 
Technik eingezogen, wo es gilt, die Energie 
der Kohle nutzbarer zu machen, und es ist in 
der That ein technischer Fortschritt, wenn in 
der Wolffschen Lokomobile, dieser Pap in sehen 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



53 



Idee folgend, Dampf mit ca. 140 Uberhitzung 
einen Wirkungsgrad von 75,33 Proz. für den 
Kessel und einen kalorischen Nutzeffekt von 
17»3 Proz. liefert. Aber mit dem blossen Aus- 
probieren ist hier gar nichts erreicht worden. 
Ebensowenig sind die Fortschritte in un- 
serer modernen Eisenkonstruktion dem Probieren 
und der Erfahrung zu danken. Das Bedürfnis, 
solche Spannungen wie bei der Firth of Forth- 
Brücke oder bei der Kaiser Wilhelms-Brücke zu 
überschreiten, hat schon lange bestanden, aber 
wie hätte ein Ingenieur an solche Wagnisse 
gehen können, wenn er nicht durch vorherige 
Erforschung der Festigkeit und der Elastizität 
des Eisens eine genaue Grundlage für die Be- 
rechnung gehabt hätte, welche ihm den Beweis 
der Möglichkeit brachte. Der Weg zu solchen 
konstruktiven Wundern ist genau derselbe ge- 
wesen, wie bei jeder rationellen Naturforschung: 
von der Beobachtung zur Messung und Be- 
rechnung, von da durch Vergleichung der Re- 
sultate in den Einzelfällen zur mathematischen 
Formel, zum Naturgesetz; dies erst giebt die 
Grundlage für die Konstruktionen. 

Dass das Bedürfnis nicht die Technik schafft, 
zeigt kein Zweig derselben deutlicher als die 
Elektrotechnik. Das Bedürfnis zu Telegraphieren 
hat die Menschheit mindestens schon 1000 
Jahre vor unserer Zeitrechnung gehabt, aber 
noch das zu Ende gehende 18. Jahrhundert 
musste sich mit optischen Telegraphen be- 
gnügen. Es ist kein Wunder, dass unmittel- 
bar nach der Entdeckung der grossen Fort- 
pflanzungsgeschwindigkeit der Elektrizität in 
Drähten durch Winkler -Leipzig und Le 
Monnier-Paris der Versuch 1753 gemacht 
wurde, die statische Elektrizität zum Tele- 
graphieren zu benutzen. Und man hat eifrig 
an der Lösung dieser Aufgabe gearbeitet! Aber 
selbst die mit grossem Aufwand in Szene ge- 
setzte Methode von Lesage 1774 mit 24 
Drähten und die von Ronald 1816 mit Funken- 
zeichen eingerichtete Telegraphie bewies, dass 
die Sicherheit des Betriebes auf diese Weise 
nicht zu erreichen sei. 

Ebensowenig genügten dieSömmeringsche 
Idee der chemischen Telegraphie und die 
Ampcresche der Nadeltelegraphie mit ihren 
24 Leitungsdrähten den Forderungen der Ren- 
tabilität. Erst als durch die Induktion die 
Möglichkeit gegeben war, mit einem Magneten 
und einer Schleifenleitung das Alphabet zu 
schreiben, hatte die Geburtsstunde der elek- 
trischen Telegraphie geschlagen. Das Be- 
dürfnis treibt nur zum Versuch, eine wissen- 
schaftliche Entdeckung zu verwerten, aber erst 
die Betriebssicherheit und die Rentabi- 
lität entscheiden darüber, ob eine Technik sich 
aus der Entdeckung ableiten lässt. 

Im Jahre 183 1 hatte Faraday die Induktion 



entdeckt, schon im folgenden Jahre finden 
wir zwei Wechselstrommaschinen, aber sie ent- 
sprechen nicht dem Bedürfnis, und als Stöhrer 
1844 den Poggendorffschen Kommutator mit 
der Maschine verband, genügte der Apparat 
noch nicht der Forderung der Rentabilität, 
so dass 5 Jahre später die erste praktische 
Verwendung des Bogenlichtes bei der ersten 
Aufführung des Mey erbe ersehen Propheten 
in Paris noch mit 320 galvanischen Primär- 
elementen gespeist wurde, aber schon 10 Jahre 
später erhielt der erste elektrische Leuchtturm 
seinen Strom von der Alliance-Maschine. 

Wie sehr die Technik nicht nur von der 
Entdeckung der Thatsachen, sondern auch von 
einer richtigen wissenschaftlichen Theorie ab- 
hängt, lehrt uns die Entwickelung der Elektro- 
chemie. Auf Grund seiner Versuche über die 
Wasserzersetzung hatte Ritter in Jena bereits 
1799 die elektrische Polarität der Elemente 
erkannt und eine Theorie der galvanischen 
Elemente und der Voltaschen Säule geschaffen, 
ehe Volta mit seinem Spannungsgesetz her- 
vortrat. Jene Rittersche Theorie entsprach 
den Thatsachen, sie lehrte ihn bereits 1800 
aus Kupfervitriol das Kupfer, aus Silbernitrat 
das Silber niederschlagen, aber Voltas Theorie 
erhielt den grossen Preis Napoleons von der 
Pariser Akademie und Volta beherrschte 90 Jahre 
lang mit seiner Theorie die Wissenschaft, 
während Ritter so sehr der Vergessenheit 
mit seinen Arbeiten und seiner Theorie an- 
heimfiel, dass Sie noch heute in den Lehr- 
büchern lesen können, die Wasserzersetzung 
habeNicholson, die Metallfällung habeCruiks- 
hank entdeckt. Und als ich 1884 zuerst 
und 1888 ausführlich auf Ritters Verdienste 
aufmerksam machte, fand dieser Nachweis wohl 
die Zustimmung einzelner Gelehrter, aber es 
ist noch heute möglich, dass ein Vortrag, wie 
derSwans vor der Soc. of Chemical Industry 
mit seinen vielen Unrichtigkeiten ohne Korrektur 
in deutschen Journalen abgedruckt wird. Nach 
Ritter entdeckte wohl Davy die Elektrolyse 
geschmolzener Salze und stellte die Metalle 
Kalium, Natrium, Baryum, Strontium und Cal- 
cium auf diese Weise 1806 her, und ein Jahr 
später , erfand Seebeck schon den Amalgam- 
prozess, aber technisch wurde aus diesen Ent- 
deckungen nichts, das Voltasche Spannungs- 
gesetz mit der Kontakttheorie hemmten den 
Fortschritt. Wie mühsam haben Hittorf und 
F. Kohlrausch der Theorie der lonenwan- 
derung Eingang verschaffen können und da- 
durch in Verbindung mit Arrhenius' und 
van't Hoffs Lösungstheorie die Grundlage 
für die Nernstsche Theorie des Stromes ge- 
schaffen. Mit diesen langsamen wissenschaft- 
lichen Fortschritten ging die Technik voran, 
so dass erst seit etwa 10 Jahren von einer 



54 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



technischen Elektrochemie gesprochen werden 
kann. , 

Aber die Technik ist in dem Verhältnis 
zur wissenschaftlichen Forschung durchaus 
nicht allein die Empfangende. Wie eine gute 
Tochter ist sie der Mutter hilfreich zur Hand 
gegangen. Ich denke da nicht nur an die 
Feinmechanik, welche durch Ausbildung wissen- 
schaftlicher Apparate und Vervollkommnung | 
der Messmethoden und Werkzeuge dem häus- 
lichen Dienst der Wissenschaft die Hilfe bot, 
wodurch die Forschung nicht nur erst möglich 
wurde, sondern auch ganze Forschungsgebiete 
erst geschaffen wurden. Was sollte die Physik 
wohl ohne die genauen Wagen, ohne die Dy- 
namometer, ohne die Spektralapparate etc. heute 
leisten; welche Fortschritte in der Astronomie 
verdankt man der Ausbildung der photographi- 
schen Teleskope, und gäbe es wohl eine Biologie 
und Bakteriologie, wenn nicht die Technik die 
Mikroskope geschaffen hätte, welche dieser 
Welt im kleinen erst die schützende Decke 
abzogen.^ Ich denke vielmehr auch an die Tech- 
nik, welche das elterliche Haus der Wissen- 
schaft verlassen hat und selbständig ihr Ge- 
biet umgrenzt und durchforscht. 

Jeder alte Schwertfeger kannte die Methode 
des Härtens wohl, aber erst die Entdeckung 
des Hartgusses, die Erkenntnis von der gross- 
artigen Wirkung der Beimengung minimaler 
Massen anderer Elemente zum Eisen, wiesen 
die wissenschaftliche Forschung auf das Ge- 
biet der Strukturveränderung der Körper, spe- 
ziell der Metalle, und zeitigten hier Unter- 
suchungen über Elastizität und Konstitution, 
deren Resultate noch eine weitere Ausbeute 
wissenschaftlicher Erkenntnis erwarten lassen. 

Das technische Bedürfnis der Gasfabrikation 
im Konkurrenzkampf mit dem elektrischen Licht 
trieb zur Aufsuchung besser leuchtender Körper, 
als es die glühenden Kohlepartikeln des Leucht- 
gases sind, welche ca. 90 Proz. Wärme und 
nur 10 Proz. Lichtstrahlen aussenden. Hier- 
durch wurde man veranlasst, die bis dahin fast 
ganz vernachlässigten Metalle Thorium, Osmium, 
Zirkonium etc. und ihre Verbindungen zu unter- 
suchen. Da entdeckte man die enorme Licht- 
emission des Thoroxydes. Da fand man die 
abnormale Leitfähigkeit der warmen Magnesia, 
und wenn selbst die technische Ausnutzung 
dieser Entdeckungen an den Grundforderungen 
der Technik: Sicherheit des Betriebes und Ren- 
tabilität, scheitern sollten, würde der wissen- 
schaftliche Wert doch bestehen bleiben. 

Zwischen der ersten richtigen Erklärung 
des Lichtbogens durch Oerstedt (1818) und 
der Lösung des Problems der , »Teilung des 
elektrischen Lichtes** durch die Differential- 
lampe von Hefner- Altenecks (1879) liegt eine 
lange wissenschaftliche und technische Arbeit, 



aber welche Fülle von neuen Entdeckungen 
lieferte der Lichtbogen für die Wissenschaft. 
Neben der glänzenden Entdeckung der Flam- 
mentelephonie, erinnere ich nur an die Elektro- 
lyse im Lichtbogen. Das Calciumkarbid ist 
ja nicht der einzige Körper, welcher dem elek- 
trischen Ofen sein Dasein verdankt und der 
Wissenschaft neue Probleme gestellt hat. Die 
Fortschritte der letzten 6 Jahre gerade auf 
diesem Gebiete erwecken die Hoffnung, dass 
der elektrische Lichtbogen uns noch viele Ge- 
heimnisse der Natur enthüllen wird. 

Als im Jahre 1877 das Bellsche Telephon 
die Welt in Erstaunen versetzte, rühmte man 
besonders die hohe technische Vollendung, mit 
welcher der Erfinder es der Menschheit über- 
gab. Wir wissen ja heute, dass es eine lange 
wissenschaftliche Vorgeschichte hatte, ehe es 
so vollendet erscheinen konnte, aber wie dank- 
bar hat sich hier die Technik auch für die 
Wissenschaft erwiesen. Nicht nur die Unter- 
suchungen über die Periode der Schwingungen, 
über die Verzögerung der Magnetisierung, die 
Verwendung des Telephons in der Brücke will 
ich erwähnen, das Telephon und Mikrophon 
waren es auch, welche die grosse Empfindlich- 
keit des Stromes für geringe Widerstandsver- 
änderungen enthüllten und damit thermoelek- 
trische Vorgänge erklärten, welche bis dahin 
nicht erkannt waren. 

Bei der Erforschung des Erdmagnetismus 
empfanden Gauss und Weber das Bedürfnis, 
zwischen ihren beiden etwa 1,5 km vonein- 
ander entfernten Beobachtungslokalen eine 
schnelle Verständigung zu ermöglichen, deshalb 
zog Weber die beiden Leitungsdrähte des In- 
duktoriums über den St. Johanniskirchturm. 
Wohl bemerkte Gauss in seinem Bericht an 
die Hannoversche Regierung, dass die Tele- 
graphie für den Verkehr von ausserordentlicher 
Bedeutung sei, aber beide lehnten die tech- 
nische Weiterbildung dieser Entdeckung ab 
und übertrugen dieselben ihrem Schüler Stein- 
heil. Als dieser aber den ersten technisch 
ausgebildeten Telegraphenbetrieb einrichtete, 
entdeckte er die Rückleitung durch die Erde 
und diese technische Entdeckung hat von den 
Untersuchungen Baumgartners an durch die 
Messungen des Erdstromes und seines Zu- 
sammenhanges mit dem Erdmagnetismus, der 
Bestimmung des Erdpotentials bis zu den 
heutigen Diskussionen über Blitzableiter und 
vagabondierende Ströme die Wissenschaft be- 
schäftigt. Ueberschauen wir einmal die tech- 
nischen Erfolge, welche sich an jene 3 km 
Leitungsdraht in Göttingen knüpfen. Das erste 
Telegramm Webers (1833) lautete: „Michel- 
mann (der Institutsdiener) kommt." Diese 
zwei Worte erforderten 43 Bewegungen des 
Magneten und ca. 2 Minuten Zeit. >Im Jahre 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



55 



1900 besass Deutschland allein 618459 km 
Leitung und 44558742 Telegramrtie wurden 
au%egeben, die Welt (ausschliesslich Italien) be- 
sass 4314751 km Leitungen und 355409133 
Telegramme wurden verarbeitet, ein einziger 
Pollak- Viräg- Apparat ') leistete in einer Stunde 
60000 Worte und bei forciertem Betrieb in 
Amerika gar 155000 Worte. Das sind ja über- 
aus markante technische Fortschritte, aber ist 
die wissenschaftliche Ausbeute der Telegraphen- 
technik nicht eine mindestens ebenso bedeut- 
same.^ Freilich hatte man Kondensatoren und 
Induktorien schon ftüher wissenschaftlich unter- 
sucht, ihre Verbindung miteinander wurde zu- 
nächst in der Telegraphie bedeutsam, um 
darauf das Material zu bieten für die epoche- 
machenden Versuche von Hertz, dann kamen 
die technischen Erfahrungen der Wechselstrom- 
transformatoren von Ferraris und Tesla da- 
zu und förderten das Studium der elektrischen 
Wellen und gegenwärtig hat die aus dem 
Kugelkontakt-Mikrophon hervorgegangene Fritt- 
röhre die drahtlose Telegraphie zum Gegen- 
stand allgemeinsten Studiums gemacht. 

Die Gewinnung reinsten Kupfers aus Kupfer- 
vitriol gelang schon Ritter, aber die Erze, aus 
welchen wir das Kupfer gewinnen, sind nicht 
reines Kupfersulfat, sie enthalten Eisen, Blei, 
Silber etc. in grösseren oder kleineren Mengen. 
Freilich zeigt die Untersuchung, dass aus den 
Erzen, welche frei von Schwefeleisen sind, mit 
dem Siemensschen Sulfatverfahren (1888) ein- 
wandfreies Kupfer gewonnen wird, und es 
liefert mit diesem Verfahren der Energieauf- 
wand von Vi kg Steinkohle i kg Kupfer, 
während der frühere Schmelzprozess 5 kg Kohle 
erforderte fiir die gleiche Ausbeute. Es be- 
greift sich demnach, wie durch den Übergang 
zum Sulfatverfahren jährlich ca. 30 Millionen 
Mark gespart werden. Aber welche mühevolle 
Untersuchung war es, um auch ein Verfahren 
zu finden, welches auch das eisenhaltige Erz 
bearbeitbar machte? Das Höpfn ersehe Chlo- 
rürverfahren hat nach langen Versuchen nicht 
nur dies geleistet, sondern auch das immer 
wieder durch sekundäre Zersetzungen ent- 
schlüpfende Zink, das Nickel, Blei und Silber 
an die Kathode gebannt. Das Cyanürverfahren 
von Siemens zur Goldgewinnung ist doch 
nicht nur ein technischer Fortschritt, sondern 
eben so sehr ein wissenschaftlicher. Die me- 
chanischen Methoden, um auch bei starken 
Strömen feste und homogene Niederschläge zu 
erhalten im El more- Verfahren oder in der 
Centrifugal-Methode, scheinen zunächst nur tech- 
nische Bedeutung zu haben, aber sie lehren 
auch, dass nur notwendig ist, dass das Molekül 
in engem Kontakt mit dem Nachbarmolekül 

1) Vgl. diese Zeitschr. 1, 4S4, 1900; 2, 201, 1901. 



Stehen muss, um feste Körper zu geben und 
korrigieren damit die falschen Anschauungen 
von der Konstitution der festen Körper, wie sie 
noch heute vieler Orten gelehrt werden. Ebenso 
ist das neue Rh odin- Verfahren zur Chlor- und 
Sodafabrikation doch nicht nur von Bedeutung 
wegen der dabei aufgewendeten 1 500 Amp., son- 
dern auch wegen derdurchdieErwärmung bewirk- 
ten Zersetzung der Amalgame in statu nascendi. 

Noch vor 15 Jahren würden die meisten 
Dozenten bezweifelt haben, dass die Elektrolyse 
auf organische Produkte mit Erfolg anwendbar 
sei, heute stellt man Jodoform, Vanillin, Chloral, 
Anilinblau, Alizarin etc. elektrolytisch dar. In 
Ludwigshafen wird der schwefligen Säure direkt 
aus der Luft Sauerstoff" zugeführt und die 
Schwefelsäure ist erzeugt, und Mr. Dougal 
zieht aus der Luft durch den elektrischen Licht- 
bogen den Stickstoff, um Salpetersäure zu er- 
halten. Ist es angesichts der Erfolge des elek- 
trischen Ofens wirklich noch ein phantastisches 
Traumbild, wenn man die Hoffnung ausspricht, 
in Bälde auch das Eisen und besonders den 
Stahl auf diese Weise herstellen zu können, 
und damit der masslosen Vergeudung der Stein- 
kohlen ein Ende zu machen. 

Alle diese Erfolge, deren Reihe ja leicht zu 
vermehren wäre, sind nur gewonnen durch eine 
fortgesetzte innige Verbindung von Technik und 
wissenschaftlicher Forschung. Beide sind auf- 
einander angewiesen. Die Technik verkümmert 
ohne das wissenschaftliche Laboratorium und 
die Wissenschaft verliert sich in wüste Speku- 
lation, wenn sie nicht die realen Forderungen 
der Technik behandelt. Die unbestreitbaren 
Erfolge deutscher Technik beweisen, was die 
innige Verbindung mit der Forschung wert ist. 

(Selbstrcfcrat des VortragendeD.) 

(Eingegangen 4. Oktober 1901.) 

Eingegangene Schriften. 

(Eingehende Besprechung vorbehalten.) 

BÜSSing, Adelbert, Geschichte der Metalle. Vom Verein 
zur Beförderung des Gewerbfleisses mit dem ersten Tornow- 
Preise gekrönte Preisschrift, gr. 8». VIII u. 274 S. 1901. 
Berlin, Leonhard Simion. M. 6. — . 

van Deventer, Ch. M., Physikalische Chemie fUr Anfänger. 
Mit einem Vorwort von J. H. van'tHoff. Zweite Auf- 
lage besorgt von Ernst Cohen. 8®. VIII u. 172 S. 1901. 
Amsterdam, S. L. van Looy; Leipzig, Wilhelm Engelmann. 
Geb. M. 4. — . 

van't HofT, J. H., Zinn, Gips und Stahl vom physikalisch- 
chemischen Standpunkt. Vortrag gehalten im Verein der 
Deutschen Ingenieure zu Berlin. Mit 10 Figuren. 80. 
35 S. 1901. München, R. Oldenbourg. M. 2. — . 

Hofmann, Albert, Aufnahmeapparate für Farbenphoto- 
graphie. Sonderabdruck aus dem „Photograph. Central-» 
blalt". Mit 30 Figuren. 40. II u. 30 S. 1901. München, 
(ieorg D. W. Callwey. M. 1.50. 

Jahrbuch der Chemie. Bericht über die wichtigsten 
Fortschritte der reinen und angewandten Chemie. Cnter 
Mitwirkung von H. Beckurts, C. A. Bischoff, E. F. 
Dürre, J. M. Eder, P. Friedländer, C. Ilaesser- 
mann, F.W.Küster, J. Lewkowitsch, M. Märcker, 
W. Muthmann, F. Röhmann herausgegeben von 
Richard Meyer. X. Jahrg. 1900. gr. 8". XU u. 566 S. 



56 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 3. 



1901. Braunschweig, Friedr. Vieweg & Sohn. M. 14. — , 
gebunden in Leinen M. 15. — , in Halbfranz M. 16. — . 

NeuhaUBS, R., Lehrbuch der Projektion. Mit 66 Abbild, 
kl, 4«. VIII u. 124 S. 1901. Halle a. S., Wilhelm Knapp. 
M. 4. — . 

Platner, Quatav, Die Mechanik der Atome, gr. 8^. IV 
u. 97 S. I901. Berlin, M. Krayn. M. 2.50. 

Stallo, J. B., Die Begriffe und Theorien der modernen 
Physik. Nach der 3. Auflage des englischen Originals 
tibersetzt und herausgegeben von Hans Kleinpeter. 
Mit einem Vorwort von Ernst Mach. Mit einem Portrait 
des Verfassers, kl. S^. XX u. 332 S. 190 1. Leipzig, 
Johann Ambrosius Barth. M. 7. — , gebunden M. 8.50. 

Witt, Otto D., Die Chemische Industrie auf der lot^^rnationalen 
Weltausstellung zu Paris 1900. gr. 8. IV u. 136 S. 1900. 
Berlio, R. Gacrtner*s Verlagsbuchhandlung. Geb. M. 5. — . 

Zaakula, T^^^I'^y* T., Gleichstrommessungen. Handbuch für 
Studierende und Ingenieure. Für den praktischen Gebrauch 
bearbeitet. Mit 117 Figuren. 8. XII u. 306 S. 1901. 
Berlin, Louis Marcus. Gebunden M. 8. — . 



XI. Versammlung russischer Natur- 
forscher und Ärzte. 

In der Zeit vom 2. — 12. Januar 1902 {20. — 30. Dezember 
1901 a. St.) wird in St. Petersburg die XI. Versammlung 
russischer Naturforscher und Arzte stattfinden. Das leitende 
Komitee besteht ausdem Präsidenten Prof. N.A. Menschutkin, 
Vizepräsidenten Prof. A. A. In ostranze ff und den Schrift- 
führern Prof. I. I. Borgman und Prof. W. T. Schewia- 
koff. Die Versammlung wird in folgende Sektionen geteilt 
werden: Mathematik und Mechanik, Astronomie und Geodäsie. 
Physik, Physikalische Geographie, Chemie, Geologie und 
Mineralogie, Botanik, Zoologie, Anatomie und Physiologie, 
Geographie mit der Subsekticm Statistik, Agronomie, Wissen- 
schaftliche Medizin und Hygiene. 

Die allgemeinen Sitzungen der Versammlung werden statt- 
finden am 2., 8. und 12. Januar; die Sektionssitzungen am 3., 
4m 5m 6., 9., 10. lind ii. Januar. 

Teilnehmer an der Versammlung werden ersucht, womög- 
lich vor dem 15. Dezember 1901 dem Komitee der Versamm- 
lung russischer Naturforscher und Arzte (St. Petersburg, Uni- 
versität) ihre genauen Adressen und den Mitgliedsbeitrag 
(3 Rubel) einzusenden und anzugeben, welcher Sektion sie 
beizutreten wünschen. 



Vorlesungsverzeichnis liir das Winter- 
semester 1901/0J. 

Universität Berlin. 

Nachzutragen: F. F. Martens: Theorie optischer In- 
strumente (mit Demonstrationen), I /. 

Universität Göttingen. 

Nachzutragen: H. Th. Simon: Grundzüge der Elektro- 
technik, 2 /; Ausgewählte Kapitel der angewandten Physik 
(drahtlose Telegraphie und -Telephonie, Prinzipien einer ratio- 
nellen Heleuchtung u. s. w.), i g\ Elektrotechnisches Praktikum, 
3/; Anleitung zu selbständigen Arbeiten, ^. 



Tagesereis:nis8e. 

Die Wiener Akademie der Wissenschaften hat in ihrer 
ausserordentlichen Sitzung beschlossen, die 1899 ausgeschriebene 
Preisaufgabe für den von A. Freiherrn v. Hau m gar tu er ge- 
stifteten Preis: „Beiträge zur Erweiterung unserer Kenntnisse 
über die unsichtbare Strahlung" zu erneuern. Preis 2000 Kronen. 
— Termin 31. Uezember 1903. Die Abhandlungen sind mit 



Motto und versiegelter Nennung des Verfassers zum be- 
stimmten Termine einzusenden und dürfen nicht von der Hand 
des Verfassers geschrieben sein. Jede gekrönte Preisschrift 
bleibt Eigentum des Verfassers; auf dessen Wunsch >%*ird die 
Schrift durch die Akademie als selbständiges Werk veröffent- 
licht und geht dann in das Eigentum derselben über. 

In Göttingen ist das auf dem Hainberg neuerbaute geo- 
physikalische Institut durch den Leiter Professor Wiechert 
seiner Bestimmung übergeben worden. 

Mit Genehmigung des Unterrichtsministers wird an 
der Technischen Hochschule zu Berlin dem Programm der 
Abteilung fiir Chemie und Hüttenkunde folgender Vermerk 
angefügt werden: „Die Abteilung hält es für wünschenswert, 
dass die Studierenden der Chemie und Hüttenkunde sich einige 
mechanisch-technische Handfertigkeit aneignen, etwa durch 
Arbeiten in einer Maschinenfabrik oder mechanischen Werk- 
statt während eines Teiles der Ferien." 



Personalien. 

Professor Dr. Rüdorff, Vorsteher des Laboratoriums 
für anorganische Chemie an der Berliner Technischen Hoch- 
schule, ist in den Ruhestand getreten. Als sein Nachfolger 
ist der Privatdozent Dr. Hugo Erdmann in Halle berufen 
worden. 

Dem Privatdozenten, zugleich Assistenten am chemisch- 
technischen und elektro-chemlschen Institut an der Tech- 
nischen Hochschule in Darmstadt, Dr. Bernhard Neumann, 
wurde von dem Verein zur Förderung des (iewerbeflelsses 
in Berlin ein Preis von 3000 Mark fiir seine Arbeit über 
„Die Geschichte der Metalle** zuerkannt. 

An der technischen Hochschule in Krakau habilitierte 
sich Dr. Tottoczko fiir physikalische Chemie. 

Dem früheren ausserordentlichen Professor an der Uni- 
versität Heidelberg, jetzigen chemischen Leiter der wissen- 
schaftlichen Abteilung des Hauptlaboratoriums der badischen 
Anilin- und Sodafabrik in Mannheim-Ludwigshafen, Dr. phil. 
August Bernthsen, wurde vom Grossherzog von Baden der 
Charakter als Hofrat verliehen. 

Die goldene Medaille der Italienischen Gesellschaft fiir 
Wissenschaft ist an Marco ni, der sich jetzt in London auf- 
hält, für seine Verdienste bei der Erfindung der drahtlosen 
Telegraphie verliehen worden. 

Der Privatdozent der Mathematik Dr. E. Neu mann in 
Halle wurde zum ausserordentlichen Professor der theoretischen 
Physik an der Universität Breslau ernannt. 

Die durch den Fortgang des Dozenten Vater erledigte 
Stelle eines Dozenten fiir Maschinenlehre an der Technischen 
Hochschule zu Aachen ist dem königlichen Regiemngsbau- 
meister Reinhold Lutz in Charlottenburg tibertragerinorden. 

An der Universität Berlin hat sich Dr. F. F. Jlartens 
fiir Physik habilitiert. 

Der Dozent fiir Geodäsie, Landmesser Müller, wurde 
zum Professor der Landwirtschaftlichen Akademie zu Bonn- 
Poppelsdorf, Privatdozent Dr. O, Sommer aus Göttingen zum 
Professor der Mathematik ebendaselbst ernannt. 

Die etatsmässige Professur für Metallui^e an der Tech- 
nischen Hochschule zu Aachen wurde dem Professor Dr. 
Wüst aus Duisburg Übertragen. 

Privatdo/ent Dr. U. Behn zu Berlin wurde zum Dozenten 
fiir Physik bei dem Physikalischen Verein zu Frankfurt a./Main 
berufen. 

Pro fessor Dr. K. S c h w a r z s c h i 1 d von der philosophischen 
Fakultät zu München wurde als ausserordentlicher Professor 
und Direktor der Sternwarte nach Göttingen berufen. 



Berichtigungen. 



In C. Bach, Das Ingenieurlaburatnrium der K. Technischen 
Hochschule Stuttgart, 2, 24 Spalte 2, Fussbemerkung Zeile 3 
V. u. soll es statt „Wirkungsmaschincn" Prüfungsmaschinen 
heisscn. 



Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in üöttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzivi. 

Druck von Augast Pries in Leipzig. 



Physikalische Zeitschrift 



No. 4. 



OrigiMlmitteilaniieii: 

MilleiluDgea aus dem phyiikalischen 
iDslilote der Uuivetsilät Pisa: 
No. in F. Maccarooe, Ein Mcss- 
apparat lüt die Erscheinungen der 
dicleklrischen Polarisation. S. $7. 

|{. Davis, Über eine kürilich ent- 
deckte Erscheinung, welche duich 
stehende Schallwellen hctvoi^erufen 
wird. S. 59. 

C. Schall, Über die Zähigkeit einiger 



ISHALT, 

LösungcD, welche sich aus organi- 
schen Subslanicn insammenselicn. 
S. 62. 
Vortriq« und Dlakuaaionen von der 

73. NaturforaohvrversanMlung zu 

Hamburg: 

W. Nenisl, Cber die Hedcutung elek- 

Irischer Methoden und Theorien /Ur 

die Chemie. S. 63. 
(). Kammerer, Die Erhaltung der 

Energie vom Standpunkte des In- 

gemours. S. 70- 



3. Jahrgang. 



H. Geitel, ( bcr die durch aimo 
bph arische Luft induiierte Radio 
aktivilil. S, 76. 

R. Wach 51 



leil 



1 FlUssi 



s. 79. 



Nachtrag zum Vorieinngaverzelohnla 
für daaWintersemaater 1901/02. S.So. 
Briefkaaten. S. So. 
Peraonalien. S, 80. 
BerichtfOHigea. S. 3o. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Mitteilungen aus dem physikalischen Institute 

der Universität Pisa. (Direktor: A. Battelli). 

No. U'j ' F, Maocarone, Bin ICeeaapparat für die 

EracheiDiuKen der dielektrischea Polarisation, 

In letzter Zeit ist vielfach über die Frage 
der Hysteresis und der dielektrischen Visku- 
sität debattiert worden. 

Ich habe einen Apparat herstellen lassen 
und- benutzt, mit dem ich in einer rasch zum 
Ziel fuhrenden Weise 

1. die Polarisation der Dielektrika und 

2. jene Art der dielektrischen Viskosität, 
welche dieselben daran verhindert, der Ver- 
änderung des elektrischen Feldes ohne Ver- 
zögerung zu folgen, 

vorführen und messen konnte. 

Der Apparat kann ferner zeigen, dass Di- 
elektrika, die aus dem elektrischen Felde heraus- 
genommen werden, jede Spur von Polarisation 
verlieren, oder, dass in ihnen kein dem rema- 
nenten Magnetismus analoges Phänomen oder 
Hysteresis im engeren Sinne vorhanden ist. 

Der wesentliche Teil meines Apparates, den 
man eine dielektrische Polarisafionswage nennen 
kann, sind zwei gleiche, vollkommen ebene, 
horizontale Kreisscheiben aus Messing, die in 
der Mitte ein einige Centimeter grosses Loch 
haben (Fig- i). Mittels Glassäulen werden sie 
von zwei anderen Kreisscheiben, einer unteren 
aus Zink und einer oberen aus Messing ge- 
halten, die beinahe einen doppelt so gro.ssen 
Durchmesser als die ersteren haben. 

Die grossen Kreisscheiben sind durch vier 
Eisenstäbe miteinander verbunden; die obere 
von ihnen ist durch vier Paar Mutterschrauben 
aus Messing beweglich gemacht und man kann 
also innerhalb ausgedehnter Grenzen die Ent- 
fernung der beiden mittleren Kreisscheiben von- 
einander verändern. An der oberen von diesen 
Mittelscheiben ist eine Messingröhre festge- 



macht, die von einem gradierten Kopf abge- 
schlossen wird, der sich um die Achse der 
Röhre herumdrehen kann. Dieser Kopf trägt, 
bifilar aufgehängt, einen Glasbalken; an seinen 
äussersten Enden sind, in derselben Weise, wie 
ich sie zum Studium der dielektrischen Eigen- 
schaften des Glases verwendete, zwei gläserne 
Kreisscheiben (mikroskopische Deckgläser) be- 
festigt (Fig. i), die in der nämlichen Vertikal- 



: DicE 



Schrift 3, 17. igol- 



ebene, die auch durch die Aufhängungsachse 
hindurchgeht, hängen. 

Indem man die Länge der bifilaren Auf- 
hängung in passender Weise verändert, stellt 
man die Centren der Kreisscheiben stets in die 
Ebene, welche in der Mitte zwischen den beiden 
kleineren Mes.singsicheiben sich befindet. 

In welcher Stellung .sich besagte Kreis- 



58 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



Scheiben nun auch immer befinden mögen, 
wenn der gradierte Kopf entsprechend gedreht 
wird, stets bleiben zwei andere gläserne Kreis- 
scheibchen fest; jede von diesen wird von einem 
Arm getragen, der aus zwei Stücken, einem 
horizontalen aus Glas und einem vertikalen 
aus Messing besteht, und der von der obersten 
Kreisscheibe ausgeht. Die Stellung der beiden 
Armstücke ist durch geeignete Druckschrauben 
gesichert und man kann eines jeden Länge 
verändern; dadurch wird die Einstellung der 
festen Kreisscheibchen in die gewünschte Posi- 
tion sehr leicht gemacht. Die Winkelver- 
schiebungen der bifilaren Aufhängung werden 
mit Spiegelablesung beobachtet; es dient dazu 
ein kleiner Spiegel, der mit den beweglichen 
Kreisscheiben unbeweglich verbunden ist mittels 
eines vertikalen Glasstäbchens, das durch das 
Centrum der unteren der beiden mittleren Krets- 
scheiben mitten hindurch geht. 

Für diese Art von Versuchen muss die Be- 
wegung der Wage vollkommen aperiodisch sein; 
ich konnte dies in befriedigendster Weise mit 
magnetischer Dämpfung erreichen: an den 
Balken, der den Spiegel trägt, habe ich eine 
rechteckige Scheibe aus dünnem Kupfer be- 
festigt. Diese bewegt sich im magnetischen 
Felde eines Elektromagneten, der, was die 
Form anlangt, eine Nachahmung von dem von 
Lord Kelvin bei seinem Siphon recorder be- 
nutzten ist. Reguliert man nun die Intensität 
des Stromes, der den Elektromagneten erregt, 
so kann man die Bewegung der Aufhängung 
aperiodisch machen, und braucht nicht zu be- 
fürchten, dass der Apparat träge wird, weil 
man die magnetische Dämpfung zu sehr ver- 
grössert hat. 

Das Gewicht der ganzen bifilaren Auf- 
hängung beträgt 0,608 g. Der ganze Apparat 
ist mit einer Glasglocke zugedeckt, unter der 
zwei Gläser mit konzentriertjer Schwefelsäure 
zur Vermeidung von Isolationsfehlern stehen. 
Oben in der Glocke ist ein Loch, aus dem ein 
Teil der Messingröhre und der gradierte Kopf 
herausragt; eine seitliche Öffnung trägt eine 
Linse; diese sammelt die Strahlen einer Glüh- 
lichtlampe, kondensiert sie auf den Spiegel und 
projiziert den Glühfaden auf einer durchsich- 
tigen Skala, die sich in einer Entfernung von 
etwa 8 Dezimeter befindet. In der nämlichen 
Öffnung befvidet sich eine Elektrode, die in 
eines der mit Schwefelsäure gefüllten Gläser 
eintaucht und dazu dient, die Verbindung von 
einer der centialen Messingscheiben nach aussen 
hin herzustellen; die andere (obere) Mittel- 
scheibe und der ganze Apparat ist -mit dem 
Boden verbunden. 

Ich verwendete den Apparat vorteilhaft 
folgendermassen : Ich bringe die erwähnte Elek- 
trode mit dem Hebel eines Sab ineschen Ent- 



ladungsschlüssels in Verbindung; die beiden 
anderen Klemmschrauben des Schlüssels sind 
die eine mit dem Boden, die andere mit der 
inneren Belegung einer Batterie von neun grossen 
Leydener Flaschen in Verbindung gebracht; 
letztere werden von einer Töplermaschine ge- 
laden. Ein nach den Angaben von Lombardi') 
in sehr einfacher Weise hergestelltes Elektro- 
meter — eine Messingplatte, die bifilar zwischen 
zwei vertikalen Metallplatten aufgehängt ist — 
dient dazu, mir zu zeigen, wann die Ladung 
der Batterie die für die Versuche geeignete 
Stärke erreicht hat. 

Ich lasse nun den Hebel des Schlüssels 
herab und, nachdem auf diese Weise ein aus- 
reichend gleichförmiges und konstantes elek- 
trisches Feld um die kleinen Glasscheiben her- 
um hergestellt ist, beobachte ich eine stets 
wachsende Abstossung derselben, die ihr Maxi- 
mum erst nach beträchtlicher Zeit erreicht. 

Ich stelle nun die Verbindung des Hebels 
— und damit der beiden Mittelscheiben des 
Apparates — mit dem Boden wieder her, und 
beobachte nun, dass das Bild des Glühfadens 
nur ganz langsam in die Ruhelage zurückkehrt; 
zuweilen erreicht er sie erst nach einigen Mi- 
nuten. 

Als Beispiel folgen hier die Daten, die ich 
bei einem von vielen mit demselben Apparat 
ausgeführten Versuchen erhalten habe. Er ist 
ausgeführt worden, . nachdem ich die Belegung 
der Batterie auf die Potentialdifferenz von einigen 
zwanzigen von elektrostatischen Einheiten ge- 
bracht hatte. Die Ablesungen auf der Skala 
wurden von 5 zu 5 Sekunden gemacht. 
I. Ablenkungen nach Herstellung des Feldes: 
Zeit: o 5 10 15 20 25 30 Sek. 

Ablenkung o 26 32 35 36,5 37 37 
des Spiegels: 

IL Ablenkungen nach Abstellung des Feldes: 
Zeit: o 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 S. 

Ablenkung 37 25 18 13 9 6 4 2,5 1,5 i 0,5. 

Am Schlüsse aller Versuche, nach längerer 
oder kürzerer Zeit, befindet sich der Spiegel 
stets in der Anfangsstellung, was uns zeigen 
kann, dass in den Dielektra kein dem rema- 
nenten Magnetismus analoges Phänomen vor- 
handen ist, in anderen Worten, dass keine 
eigentliche Hysteresis existiert. Das Moment 
der Abstossung M zwischen jedem Scheiben- 
paar kann durch die Formel 

dargestellt werden; / ist das Mass der Polari- 
sation der Substanz im Moment der Ablesung, 
und q> (d) eine geeignete Funktion der Ab- 
lenkung rf, die unabhängig von den elektrischen 

I) Lombardi, Fenomeni di polarizzazione e misura di 
difl'eren/e di potenziale. In : Mem. R. Acc. delle Scien/e di 
Torino. ser. 2 a, vol. 45. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No, 4. 



59 



Elementen, die in den Versuch hereinspielen, 
beobachtet wird. 

In der That verhält sich ein polarisiertes 
Dielektrikum wie ein Körper, auf dessen Ober- 
fläche eine Elektrizitätsschicht verteilt ist, deren 
Dichte gleich der Projektion der Polarisation 
auf die Normale der Oberflächen, oder gleich 

= /cos 0, 

hier bezeichnet & den Winkel, den die Normale 
der Oberfläche des Dielektrikums mit der Rich- 
tung der Polarisation bildet. 

Die gegenseitige Potentialenergie von zwei 
Stücken eines Dielektrikums, von denen eins 
auf das andere wirkt, wird ausgedrückt durch 



= -// 



/i I^ COS ö, cos ©2 d^\ dS^, 

r 



dS\ und dS*i bedeuten das Oberflächenelement 
von jedem der beiden Stücke des Dielektri- 
kums und r ihre Entfernung. 

Der Einfachheit halber kann man voraus- 
setzen, dass sowohl /j als Ii sich äusserst wenig 
von einer gemeinsamen Grösse / entfernen, die 
unabhängig von dem in Betracht gezogenen 
Oberflächenelement ist. 

Diese Hypothese ist streng, wenn jedes 
Stück des Dielektrikums die Form eines EUi- 
psoids hat, in welchem Fall die Polarisation im 
Innern des Dielektrikums absolut gleichmässig 
ist; in unserem Falle ist sie zulässig mit der- 
selben Annäherung, mit der man bei dieser 
Art von Erscheinungen eine Kreissscheibe mit 
einem stark abgeplatteten EUipsoid zu ver- 
gleichen pflegt. Mit Hilfe dieser Hypothese 
erhält man: 

^cos 0, cos 00 



»•_-/.//• 



dS^ dS^» 



Das Integral des zweiten Gliedes wird jetzt 
Funktion nur von den Parametern, welche die 
Wechselseitige Lage der beiden dielektrischen 
Kreisscheiben feststellen, oder Funktion von rf. 
Es folgt daraus, wie oben festgestellt ist, dass 

dlV 
der Moment M= ,y der Stossungskraft zwi- 
schen jedem Scheibchenpaar von der Form 
j/ = /i * (J) ist 

Die Bestimmung der Funktion *P [6] kann 
man experimentell, von einem konstanten Faktor 
abgesehen, ausführen, indem man das polari- 
sierende elektrische Feld unverändert hält und 
6 dadurch verändert, dass man den gradierten 
Kopf, der die Aufhängung trägt, um kekannte 
Winkel dreht. Man kann auch zur Bestimmung 
des konstanten Faktors vorschreiten; ich unter- 
lasse es jedoch, die übrigens ganz einfachen 
Operationen zu beschreiben, die zu dieser Be- 



stimmung fuhren, um nicht in einen Gegenstand 
herein zu geraten, den ich nächstens ausfuhr- 
lich zu behandeln gedenke. Ich möchte nur 
bemerken, dass meine Wage, da diese Be- 
stimmung möglich ist, sich zur Messung der* 
dielektrischen Konstante jeglicher Substanz, von 
der man vier gleiche Fragmente haben kann, 
geeignet ist. 

lAus dem Italienischen übersetzt von H. Rhumbler.) 

( Kingeganj^en 7. Oktober 1901.] 



I 

Über eine kürzlich entdeckte Erscheinung, 
welche durch stehende Schallwellen hervor- 
gerufen wird.*) 

Von Bergen Davis. 
I 

Dieser Aufsatz soll einen Beitrag zur Auf- 
klärung einer neuen Erscheinung liefern, welche 
zum ersten Male beschrieben wurde im Amerik. 
. Journ. of science 10, 231, 1900, und wovon ein 
Auszug in der Physikalischen Zeitschrift 2, 348, 
1901 erschienen ist. 

Wie früher mitgeteilt, hat der Verfasser 
gefunden, dass ein kleiner, an einem Ende ge- 
schlossener Hohlcylinder, wenn er in eine 
stehende Schallwelle eingeführt wird, das Be- 
streben hat, sich quer zur Welle senkrecht zu 
den Stromlinien in der Richtung des geschlos- 
senen Endes zu bewegen. 

Eine lange Orgelpfeife wurde gebaut, deren 
eine Seite von Glas war, und welche einen ver- 
schiebbaren Verschluss hatte, durch den man 
die Länge der Welle nach Belieben verändern 
konnte. Die Pfeife hatte 6,7 x 5,5 cm im Quer- 
schnitt und eine Mundöflfnung von 3 cm Höhe. 
Eine dünne Gummimembran war quer durch 
die Pfeife, 16 cm von der Mundöffnung ent- 
fernt, angebracht. Die Pfeife wurde so ange- 
blasen, dass sie auf ihren ersten Oberton an- 
sprach. Der Verschluss wurde in solche Lage 
gebracht, dass der Wellenknoten mit der Mem- 
brane zusammenfiel, so dass der Teil der Pfeife 
zwischen Membran und Verschluss eine halbe 
stehende Wellenlänge umfasste. In diesen ge- 
schlossenen Raum wurden nacheinander andere 
Gase als Luft eingeleitet. Wenn ein anderes 
Gas als CO^ oder Wasserstoff eingeleitet war, 
ward der Verschluss so verschoben, dass die 
Tonhöhe dieselbe blieb. Eine Hilfspfeife diente 
dazu, den Ton festzuhalten. 

Der Teil der Pfeife hinter der Membran 
enthielt so immer eine halbe Wellenlänge, 
während der Wellenteil zwischen Membran 
und Mundöffnung in seiner Gestalt nicht ver- 
ändert wurde. Die Lage von Mundöffnung und 

I) The Thysic. Review 13, 31, 1901. 



6o 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



Membran blieb konstant, was für ein Gas auch 
angewendet wurde. Die Kraft mit welcher die 
Cylinder sich zu bewegen strebten, wurde mit 
Hilfe einer Torsionswage gemessen. Durch eine 
geeignete mechanische Vorrichtung konnte 
man diese Torsions wage in jeden gewünschten 
Punkt der Schallwelle einführen. Die halbe Wellen- 
länge in Luft war 54 cm, bei Anwendung an- 
derer Gase ungefähr umgekehrt proportional 
der Quadratwurzel aus ihren Dichten. 

Drei von den angewendeten vier kleinen 
Cylindem waren hergestellt aus Gelatinekapseln, 
wie sie zu medizinischen Zwecken verwendet 
werden; die vierte, grösste, war aus Papier ge- 
macht 

Die Dimensionen dieser Cylinder sind in 
Tabelle I gegeben. 

Tabelle I. 

Durchmesser cm Quersehnitt »[cm Länge cm 

Nr. 5 0,421 0,14 1,3 

Nr. 2 0,575 0,26 3,1 

Nr. 00 0,794 0,495 3,1 

Papiercylinder 1,15 1,04 3,1 

Diese Cylinder wurden nacheinander an dem 
Arm der Drehwage befestigt mitten in dem 
Bauche der Schallwelle, und dann wurde die 
Pfeife unter verschiedenem Drucke angeblasen, 
welcher an einem Quecksilbermanometer abge- 
lesen werden konnte. Die gewonnenen Ab- 
lesungen sind in folgender Tabelle enthalten, 
nachdem sie auf die gleiche Flächeneinheit 
= I cm^ umgerechnet wurden. 

Tabelle IL 

Grade der Ablenkung, 
bei Druck von Cyl. Xr.5 Cyl. Xr. 2 Cyl. Nr. 00 Papiercyliiider 

l'2 20 22 10 86 

2 66 64 89 46 

3 198 215 320 176 

4 362 306 410 354 

5 460 409 550 620 

6 530 500 690 6^0 

7 644 610 750 745 

8 715 714 830 820 

9 811 780 920 969 

10 862 834 loco 1090 

11 898 891 1030 1220 

12 925 907 1055 1318 
ij' 2 928 923 lo^'o 13^30 

15 927 923 1060 1260 

16 Oberton. 

Es ist zu erkennen, dass für niedrige Drucke 
die kleinen Cylinder am meisten erregt werden. 
Der Cylinder Xr, oo zeigte die grösste Erregung 
für mittlere Drucke, während der Papiercylinder 
bei den höchsten Drucken am stärksten erretJt 
wurde. 

Die Verschiedenheit der KrreijuntT läntrs der 
Welle wurde folgendermassen bestimmt. Zwei 



Cylinder No. 2 wurden angewendet und die 
Angaben in dem Zwischenräume von Knoten 
zu Knoten gewonnen. Die Abstände wurden 
auf einer längs der Pfeife angebrachten Centi- 
meterskala abgelesen, deren Nullpunkt mit der 
Membrane zusammenfiel. Die Pfeife wurde mit 
einem gleichmässigen Drucke von 3 cm Queck- 
silbersäule angeblasen. Die Resultate giebt die 
folgende Tabelle. 

Tabelle III. 

riau längs der Pfeife. Ablenkung. 
O O 

6 36 

II 79 

16 148 

21 185 

25 194 

27 198 

29 190 

32 173 

35 H5 

39 102 

42 73 

48 25 

54 o 

Diese Tabelle ist graphisch dargestellt in 
Fig. I. 




Fig. r. 

Die Abszissen sind die Stellungen längs der 
Welle und die Ordinaten sind die Quadrat- 
wurzeln aus den Ablenkungen. Die vollaus- 
gezogene Linie ist die beobachtete Kurve und 
die gestrichelte Linie ist eine Sinuskur\'e. Die 
Übereinstimmung ist so genau, dass man sagen 
kann, die Quadratwurzeln der Ablenkungen 
sind proportional den Schwingungselongationen. 

Die Verminderung in der Torsionskraft 
mit dem Drucke des Anblasens wurde beob- 
achtet, als der geschlossene Raum der Pfeife mit 
verschiedenen Gasen gefüllt w^urde. Die Gase 
wurden nacheinander in die Pfeife eingelassen 
und der Verschluss in jedem Falle so ver- 
schoben, dass die Pfeife im Einklang mit der 
anderen Pfeife tönte, welche den Normalton 
angab. Die Schallwelle in cOi war kürzer, 
die im Leuchti>as etwas länger, hingegen die 
im W'asscrstoff^as viel länger als die in gewöhn- 
licher Luft. 

Hei den Versuchen mit Wasserstoffgas wurde 
infoli;e der kleinen Anblasedrucke ein Wasser- 
m.vnometer aufgewendet und dessen Angaben 
hinterher auf die entsprechenden Werte eines 



\ 



\ 



Physikalische Zeitschrift. 3» Jahrgang. No. 4. 



61 



Quecksilbermanometers umgerechnet. Die er- 
zielten Daten sind in Tabelle IV aufgeführt. 



Tabelle IV. 

. ,>, , Grade der Ablenkung 

Aogftw. Druck. . ^ , 

Luft, r.euchtgas. CO2. ' 



cm 
I 

2 

15 
16 

22 



^in Wasserstoff 
Druck, 
cm 



Ablenkung. 



9 5 12 

69 45 90 

195 120 290 
u. s. f. 

1 500 Oberton 1 260 

1570 1250 I 

Oberton 1350 j 

u. s. f. I 

Oberton. | 



1,22 1,3 

1,47 3,8 

1,62 10,9 

u. s. f. 
2,50 Oberton. 




Torswn 



Diese Tabelle ist graphisch wiedergegeben 
in Fig. 2, mit dem Anblasedruck als Ordinaten 



Fig. 3. 




r 



Fig. 2. 

und den Quadratwurzeln der Ablenkungen 
als Abszissen. Weil nun die Amplituden der 
Schwingungen direkt proportional den Quadrat- 
wurzeln aus der Ablenkung sind, stellen die 
Kurven die Beziehungen zwischen Anblasedruck 
und Schwingungsamplituden in den verschie- 
denen Gasen dar. 

Die Energie, mit welcher die Pfeife angeblasen 
wurde, war proportional dem Quadrate des 
Druckes. Die Energie des Tones ist propor- 
tional dem Quadrate der Schwingungamplitude. 

In Fig. 3 ist dargestellt die Beziehung 
zwischen dem Quadrate des Anblasedrucks und 
der Ablenkung in den verschiedenen Gasen. 
Dieses sind die Wirkungsgradkurven der Orgel- 
pfeife. Die Ordinaten stellen dar die Energie, 
welche in die Pfeife geblasen wurde, und 
die Abszissen die Energie, welche in Schall 
verwandelt wurde. Der Druck des Maxi- 
mums des Wirkungsgrades (der Druck an der 



Berührungsstelle der Tangenten) ist nahezu der- 
selbe für alle Gase. 

Die Ablenkungen bei diesem Drucke des 
Maximums des Wirkungsgrades sind in folgen- 
der Tabelle wiedergegeben, die Angaben für 
Luft und ebenso deren Dichte als Einheit ge- 
nommen: 

Tabelle V. 

Ablenkung. Dichte dos Gases. 

Luft I l 

CO^ 1,53 1,52 

Leuchtgas 0,71 0,75 

Wasserstoff o, 1 5 3 0,069 

Bei anderen Anblasedrucken war die Ab- 
lenkungskraft nicht proportional den spezi- 
fischen Gewichten. 

Die Kraft, die auf den Cylinder wirkt, hat 
ihren Ursprung in der Beziehung, welche 
zwischen der Geschwindigkeit, dem Drucke und 
dem spezifischen Gewicht eines Gases besteht. 
Bernouillis Gleichung bestimmt fiir diesen 
Fall 

Q 

R kann in diesem 
werden, und durch Substitution der adiabati- 
schen Gasgleichung und Integration wird fol- 
gende Gleichung erhalten: 

Q 

I\ und /i sind die Drucke innen und aussen 
am geschlossenen Ende des Cylinders. Die 
Kraft, welche durch die Drehwage gemessen 
wurde, ist eine Durchschnittszahl aller momen- 
tanen Werte, welche aus der Geschwindigkeit 
U resultieren; daher wird die Kraft nicht 
den Durchschnittswert von U direkt angeben. 
Um die Schwingungsamplitude zu erhalten, be- 
zeichnen wir mit A das Maximum des Aus- 
schlags und mit x den Ausschlag zur Zeit /, 
dann ist 

x~= A cos ntf und 



/ 



= R 



U\ 



Falle vernachlässigt 



l 



'2 — , Pi - 

f — 2 



62 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



dt " 
A — P\ 



C/= — An sin ni, also 

A- sin nt • dt 

dt 



= r v.„(L«! 



/'■ 



woraus 



yl 



-W' 



p'l—p\ 



war 
Die 
der 



Die Maximalkraft, in Luft erhalten, 
68,25 Dymen auf den Quadratcentimeter. 
Schwingungszahl der Pfeife war 338 in 
Sekunde, also ^ = 0,216 cm. Der Gesamtaus- 
schlag der Luftteilchen betrug 2A =0,432 cm. 

(Aus dem Englischen übersetzt von H. Karstens.) 

(Eingegangen 22. Oktober 1901.) 



r^ 



Über die Zähigkeit einiger Lösungen, welche 
ich aus organischen Substanzen zusammen- 
setzen. 

Von C. Schall. 



Der Koeffizient der inneren Reibung der- 
artiger Lösungen ist bisher weit weniger als 
derjenige wässriger untersucht worden und 
meistens nur in Bezug auf die bekannte Mi- 
schungsregel. 

Bezeichnet ^ die Temperatur, ri den Reibungs- 
koeffizienten eines derartigen Lösungen zuge- 
hörigen Lösungsmittels und hat man^=/W(i), 
so gilt nach G.Jäger (Wien. akad. Ben B CHI, 
Abt. IIa, 245), wenn j die Gefrierdepression 
einer mittels des Lösungsmittels bereiteten Lö- 
sung bedeutet, zunächst tjj =^ f {d- + A) (2). 
Aus theoretischen Vorstellungen heraus wird 
aus (i) und (2) die Ungleichung tj — ?// = 

< 

/ w - f r (^) - f /'" w- — (3) 

^ 3 

abgeleitet. Eine 8,4i9%ige wässrige Jodkalium- 
lösung mit A = 2,000® ergab nach (3) fiir letz- 
teres folgende Werte, unter Einsetzung (hier 
und weiterhin) der, auf gleiche Druckwerte redu- 
zierten Ausflusszeiten ftir f] und /;/. 

& 50 loo 15Ü 20O 250 300 40'^ 500 
Ji) 2,040 1,720 1,290 1,090 1,670 1,500 2,00" o,56'> 

Ähnlich verhielten sich andere Salze. 

Lösungen aus organischen Substanzen (ev. 
mit Wasser als Komponente) und mit hin- 
reichend grossem Reibungskoeffizienten 
des Lösungsmittels gegenüber dem Ge- 
lösten ergaben andere Resultate. — Unter Ver- 
wendung der Brodmann'schen Formel (Wied. 
Ann. N. F. 48, 188) als Gl. (i) S. i für 5,9 = u% 
Wasser aufweisendes Glyzerin^) und voraus- 

1) Früher gegebene Werte fZeitschr. pbys. Chem. 23, 330) 
durch Interpolation ermittelt. 

2) So dass rj =-/{»+ du) ^/ (^,). 



gesetzt, ^) dass für ein }^ \ ^mehr oder weniger 
Wasser und dazu noch -f % Methyl- (oder 
Äthylalkohol oder Aceton) enthaltendes Glyzerin 
gelte ?]A =/(^, ± ^J' + ^^) =/(^i ± As), fand 
ich (mit Van Rijn) eine, im Vergleich zu den 
^-Werten der eben angeführten Tabelle, uner- 
wartete Konstanz der A:s,^) 

Es sollten femer Lösungen in unterkühltem 
Thymol untersucht werden, indem für letzteres 
nach Brodmann oder nach Slotte gebaute 
Formeln die Abhängigkeit der betreffenden 
Reibungswerte von der Temperatur auszudrücken 
erlaubten. Unter Verwendung eines Ostwald- 
schen Apparates, mit welchem schon Guye 
und Friedrich (Bull. soc. chim. Paris (3)19, 164.) 
Werte von r\ in sehr guter Übereinstimmung 



«M. 



»ifl. 



«40. 



330. 



MO 




tiO 



U tS 



mit den von Thorpe und Rodger gefundenen 
Zahlen erhielten, wurden die auf gleichen Druck 
reduzierten Durchflusszeiten bestimmt. Weitere, 
diesbezügliche Angaben sind schon veröffent- 
lichten Untersuchungen über 4,06 %ige Lösung 
von Äthylvalerat und 5,58 ^oige von Amyl- 
propionat in Thymol zu entnehmen.^) Erstere 



ergab : 






15.610 



18,45 
2,50 



21,17 

2,55 



21,23 

2,57 
36,20 

2,4s 



24,50 
2,54 

39,65 

2,50. 



27,50 
2,64 



30,10 
2.59 



32,95 
2,53 



Das arithmetische Mittel der A beträgt 2,548'*, 
während sich auf Grund der, aus der Schmelz- 
wärme zu 85^ ermittelten und experimentell zu 
83 '^gefundenen, molekularen Gefrierdepressionen 
für Thymol^) 2,66*^ bez. 2,59*^ berechnen, 

Amylpropionat, für welches sich die Ernie- 
drigung des Erstarrungspunktes in Thymol über- 

i) Auf Gnmd der Theorie der Lösungen. 

2) 1. c. 23, 329. 

3) 1. c. 29, 423; z. B. auch die Reinheit der benutzten 
Präparate. 

4) W. \ ernst, Theor. Chem. IT. Aufl., 152; Eykuan 
1. c. 4, 497. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



63 



einstimmend mit den soeben erwähnten, mole- 
kularen Werten fand, zeigte bezüglich der 
Reibung wie angegeben, untersucht für 2,58 — 
5,58 — 11,10 — 17,07 %ige Lösungen in er- 
wähntem Phenol: 



J 


2o,8oo 21,70 22,60 
1,53'^ 1,50 1,48 


23.50 24,40 
1,48 1,42 


25,60 
1,42 


26,94 
1,47 


ö 
J 


»5«75® »8,29 i9,»o 20,91 
3,250 3,17 3,17 3,'2 


23»33 23,50 25.13 
3,15 3i>6 3.15 


2679 
3.»7 


27,26 
3.16 


J 


i4,7S^ 16,93 '9,25 21 
6,520 6,53 6,45 ^ 


,70 23,94 26*05 
,40 6,33 6.28 


28,10 
6,22 


30,09 
6,06 


J 


13,720 14,03 15,74 17,64 
10,360 10,38 10,34 10,09 


19,47 21,74 23,63 
10,05 9,89 9,82 


25,48 
9,70 


27,30 
9,57 



Mit steigender Temperatur nehmen die J 
deutlich ab. Nach diesen Versuchen, denen 
sich schon veröffentlichte mit 5,04 und 9,4%iger 
Amylpropionat- und 3,70%iger Äthylacetat- 
iösung anfügen, welche zum Teil bis zu 48,6^ 
gefuhrt sind, kann man schliessen, dass inner- 
halb eines bestimmten Temperaturintervalls für 
Ester inThymol mit einer gewissen Annäherung 
Gl. (2) — gelten wird, Ungl. (3) sich in eine 
Gleichung umwandelt. 

Löst man andere Körper als Ester, von 
gleichfalls geringer Reibung gegenüber der des 
Thymols, in letzterem, z. B. Toluol (3,94%) oder 
ausgefrorenes Nitrobenzol (7,74 bez. 15,42%), 
so erhalt man hinsichtlich des ersteren eigen- 
tümlicherweise J um etwas mehr als ^3 des 
berechneten Wertes grösser, aber sehr konstant 
bez. &, so dass Gl. (2) und (3) ungültig sind. 
Da Toluol und Thymol jecles den Benzol- 
kern und eine Methylgruppe in der Molekel 
aufweisen, so kann indessen hier an eine Ein- 
wirkung des Gelösten auf das Lösungsmittel 



gedacht werden. Eine noch eingehender aus- 
zuführende Gefrierpunktsbestimmung deutete in 
der That auf ein etwas unregelmässiges Ver- 
halten. — Die Nitrpbenzollösungen, in letzter 
Hinsicht noch nicht untersucht, zeigten auf 

Der. aus mol. Gefr. Depr. 
1,520 und 1,490 

3,290 „ 3,220 

6,550 „ 6,400 

io,o80 „ 9,840 

Grund der Durchflusswerte ein etwas zu kleines 
J gegenüber dem berechneten. — Löst man 
aber umgekehrt Thymol (4,42*^0 und 9,48%) 
in gereinigtem Nitrobenzol, so ergiebt sich, 
unter Zugrundelegung der mol. Depression 
(70,7® bez. 69,5^ 1. c.) des letzteren wiederum 
eine ähnliche Übereinstimmung zwischen den 
beiden A (der Gefrierpunktserniedrigung und 
der reduzierten Durchlaufszeit) wie bei den 
Estern. Da in diesem Falle die Zähigkeit der 
Lösung Thymol in Nitrobenzol grösser ist als 
diejenige des Solvens Nitrobenzol (also umge- 
kehrt wie bei den Estern), so wurde in Gl. (2) 
das J mit negativem Vorzeichen versehen. 

Eine graphische Versinnbildlichung der mit 
Amylpropionatlösungen erhaltenen Resultate 
zeigt Fig. I (^-Werte als Abszissen, die glei- 
chem Drucke entsprechenden Zeiten als Ordi- 
naten). 

Zürich, phys. ehem. Laborat. d. Universität. 

(Eingegangen 22. Oktober 1901.) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 73. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



W. N ernst (Göttingen), Über die Bedeutung 
elektrischer Methoden und Theorien für die 
Chemie. *) 

Die elektromagnetische Lichttheorie hat einen 
in jeder Hinsicht bündigen Beweis dafür gelie- 
fert, dass die Erscheinungen des Lichtes, die man 
ja bekanntlich seit langem auf Wellenbewegungen 
zurückfuhrt, ihrem Wesen nach elektrische Phä- 
nomene sind, oder dass mit anderen Worten 
ein prinzipieller Unterschied zwischen den Licht- 
schwingungen und den elektrischen Schwingungen 
nicht besteht. Damit ist nun in der That die Op- 
tik geradeso ein Spezialkapitel der Elektrizi- 
tätslehre geworden, wie es der Magnetismus seit 

l) Zweite allgemeine Sitzung, Freitag 27. Septbr. 1901. 



langem war. Die Frage nach dem Wesen der 
Elektrizität bleibt trotzdem aber im grossen und 
ganzen dieselbe, wie vorher. 

Wenn in der anschaulichen Sprache der Ato- 
mistik die Chemie als die Wissenschaft von der 
Bildung der Moleküle überhaupt aus den Atomen 
und von ihrem Zerfall in die Atome bezeichnet 
werden kann, so beschäftigt sich die Elektro- 
chemie mit dem Werden und Vergehen elek- 
trisch geladener Moleküle, die man nach Fara- 
day kurzweg als Ionen bezeichnet, da nun in 
zahlreichen chemischen Reaktionen die Ionen eine 
bereits klar erkannte Rolle spielen und da in 
vielen anderen ihre Mitwirkung, wenn auch noch 
nicht sicher, so doch wahrscheinlich ist, so springt 
die Bedeutung der Elektrizitätslehre auch für 



64 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4, 



die reine Chemie, nicht nur für die Elektroche- 
mie in die Augen; alle elektrischen experimen- 
mentellen Methoden und alle theoretischen Er- 
wägungen aus der Elektrizitätslehre, die auf die 
Ionen Anwendung finden, sind der Chemie be- 
reits von Nutzen oder können es werden. 

Nun ist es eine wichtige Erfahrungsthatsache, 
dass gerade das Wasser zahlreiche gelöste Stoße 
in Ionen zu spalten vermag; dadurch ist dies 
Lösungsmittel für die Elektrochemie nicht nur, 
sondern für die Chemie überhaupt von der aller- 
grössten Bedeutung. Es ist übrigens kaum daran 
zu zweifeln, dass auch die fundamentale Rolle des 
Wassers im thierischen und pflanzlichen Orga- 
nismus auf verwandte Ursachen zurückzufuhren 
ist. Wahrscheinlich hängt das eigenartige Ver- 
halten des Wassers mit seiner hohen Dielektri- 
zitätskonstante zusammen, welche in der That 
diesem Lösungsmittel eine ganz besondere Stel- 
lung zuerteilt. Jedenfalls ist es von vornherein 
klar, dass in den experimentellen Methoden der 
Elektrochemie die wässerigen Lösungen die viel- 
seitigsten und bequemsten Versuchsobjekte sind. 

Wenn wir also nunmehr dazu übergehen wollen, 
die wichtigsten elektrischen Methoden der Che- 
mie kurz zu charakterisieren, so wissen wir be- 
reits, dass es sich hierbei immer um Ionen han- 
deln wird. Bei der Behandlung dieser Frage er- 
gab sich nun das von vornherein anschauliche 
Resultat, dass bei der Untersuchung der Ionen 
alle Methoden anwendbar sind, die über den Bau 
der gewöhnlichen elektrisch neutralen Moleküle 
uns zu unterrichten sich eignen; man kann Mo- 
lekulargewichtsbestimmungen und Konstitutions- 
bestimmungen an den Ionen genau so ausfuhren, 
wie an den gewöhnlichen Molekülen. Dazu aber 
treten als neu und eigenartig diejenigen Metho- 
den hinzu, welche sich an die elektrische Ladung 
der Ionen wenden, und dieses sind eben die 
elektrischen Methoden der Chemie. Ich glaube, 
dass der vorstehende einfache Satz die vollstän- 
dige Systematik der elektrochemischen For- 
schungsmethode enthält. 

Wenn wir also z. B. ein Salz in wässeriger 
Lösung untersuchen wollen, so werden wir zu- 
nächst durch Anwendung der van't Hoff-Ava- 
gadroschen Regel das Molekulargewicht be- 
stimmen können; hierdurch allein werden wir in 
vielen Fällen, wie Arrhenius, der Begründer 
der modernen Anschauung über die elektrolytische 
Dissoziation, zuerst gezeigt hat, über Menge und 
Art der Ionen, in welche das Salz zerfallen ist, 
Auskunft erhalten, besonders wenn wir damit 
das Heranziehen chemischer Analogien verbin- 
den; in den meisten Fällen sind ja, wie Hittorf 
schon in seinen klassischen Arbeiten nachwies, 
die chemischen Radikale mit den Ionen identisch, 
und über die Natur dieser Radikale giebt das 
allgemeine chemische Verhalten des Salzes in 
der Regel hinreichenden Aufschluss. Wie schon 



bemerkt, stehen uns aber auch spezifisch elek- 
trische Methoden zur Verfügung, und indem wir 
einerseits von der Thatsache Gebrauch machen, 
dass die Ionen unter dem Einfluss elektrischer 
Kräfte zu wandern vermögen, und dass anderer- 
seits die elektromotorische Kraft zwischen Me- 
tall und der Lösung durch Natur und Menge 
von Ionen bestimmt wird, gewinnen sowohl 
Messungen der elektrischen Leitfähigkeit wie 
solche der elektromotorischen Kraft ihre Bedeu- 
tung auch für die rein chemische Forschung, 

Dank den Arbeiten von Friedrich Kohl- 
rausch ist die Bestimmung der Leitfähigkeit 
von Lösungen zu einem hohen Grade von Ein- 
fachheit und Sicherheit gebracht worden. Ein 
kleines Induktorium, eine Wheatstonesche 
Brücke, ein Widerstandskasten, ein Telephon und 
ein mit Elektroden versehenes Glasgefass bilden 
das ganze physikalische Rüstzeug, dessen man 
zur Bestimmung der Leitfähigkeit bedarf. Einen 
umfassenden Überblick über die Anwendungen 
dieser Methode für die Chemie ist hier zu geben 
nicht der Ort; aber an einem Beispiele, das durch 
die Arbeiten von Ostwald hervorragende Wich- 
tigkeit gewonnen hat, möchte ich wenigstens ihr 
Wesen veranschaulichen. 

Dass in wässeriger Lösung die verschiedenen 
Säuren sehr verschiedene Stärke besitzen, ist 
eine längst bekannte chemische Thatsache; ihre 
wissenschaftliche Formulierung gelang jedoch erst 
in neuerer Zeit mit Hilfe der lonentheorie und 
der Lehre von der chemischen Massenwir- 
kung. Alle Säuren liefern nämlich in Wasser 
aufgelöst eine mehr oder minder grosse Menge 
der positiv geladenen Wasserstoffionen ; die allen 
Säuren gemeinschaftlichen und daher spezifisch 
sauren Reaktionen sind nun eben Reaktionen 
des WasserstofTions. Nach dem Gesetze der 
chemischen Massenwirkung aber reagiert eine 
Molekülgattung, gleichgültig, ob elektrisch neutral 
oder geladen, um so energischer, je höher ihre 
Konzentration ist, und somit ergiebt sich einfach, 
dass eine Säure um so stärker spezifisch sauer 
reagiert, je mehr Wasserstoffionen sie enthält. 
Da man nun mit Hilfe der elektrischen Leitfähig- 
keit am einfachsten und genauesten die Menge 
der Wasserstoffionen einer in Wasser gelösten 
Säure ermitteln kann, so erkennen wir, wie die 
Messung der elektrischen Leitfähigkeit uns über 
die Stärke einer Säure und somit über eine wich- 
tige Seite ihres chemischen Verhaltens Aufschluss 
giebt. 

In komplizierteren Fällen, besonders bei der 
Untersuchung der sogenannten komplexen Salze, 
tritt der Leitfähigkeitsmessung die Untersuchung 
der lonenwanderung ergänzend an die Seite; in- 
dem man die zu untersuchende Lösung elektro- 
lysiert und die mit der Verschiebung der Ionen 
verbundenen Konzentrationsänderungen an den 
Elektroden bestimmt, lässt sich die Frage ent- 






Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



65 



scheiden, ob ein Element oder Radikal mit dem 
Strome oder dem Strome entgegen wandert; in 
ersterem Falle befindet es sich in einem posi- 
tiven, im zweiten Falle in einem negativen Ion. 
Bereits Hittorf zeigte bei seinen grundlegenden 
Messungen der Überfiihrungszahlen, dass auf 
diesem Wege häufig die Frage leicht entschieden 
werden kann, ob man ein typisches oder ein 
sogenanntes komplexes Salz vor sich hat. 

Während die Leitfähigkeit einer Lösung durch 
die Summe der Leitfähigkeiten aller darin vor- 
handenen Ionen bedingt wird, und somit, be- 
sonders in komplizierten Fällen, in denen eine 
grössere Anzahl verschiedener lonenin der Lösung 
vorhanden ist, die Deutung der Versuchsergeb- 
nisse nicht ganz einfach wird, liefert die Be- 
stimmung der elektromotorischen Kraft die Menge 
von einer ganz bestimmten lonenart, weil die 
Spannung der Elektroden ausser von ihrer eigenen 
Beschaffenheit in wässerigen Lösungen nur noch 
von der Konzentration der lonenart abhängt, 
welche die betreffende Elektrode in die Lösung 
entsendet. Der Apparat, der für die Ausfuhrung 
dieser Messungen erforderlich ist, bietet in seiner 
Handhabung ebenfalls, wie bei der Messung der 
Leitfähigkeit, keine besonderen Schwierigkeiten; 
ein empfindliches Galvanometer oder Elektro- 
meter, ein Normalelement und ein Widerstands- 
kasten sind in den meisten Fällen zur Ausfuh- 
rung der Messung vollkommen ausreichend. 

Bestimmen wir also etwa die elektromoto- 
rische Kraft eines Silberdrahtes gegen eine Lö- 
sung, so vermag diese Messung uns Aufschluss 
zu geben über die Menge der Silberionen, die 
in der Lösung vorhanden sind, und zwar liegt 
es in der Natur der Formel, welche die elektro- 
motorische Kraft und die Konzentration der Sil- 
berionen verbindet,dass die prozentische Genauig- 
keit unabhängig von der Menge der in der Lö- 
sung vorhandenen Silberionen ist. Man ist da- 
her in der Lage, Konzentrationen von einer Klein- 
heit noch relativ sicher zu bestimmen, wie sie 
wohl auf keinem anderen Wege, z. B. auch nicht 
durch die Hilfsmittel der Spektralanalyse unter 
den günstigsten Bedingungen, gemessen werden 
können. 

Auch hier muss ich mich darauf beschränken, 
an einem Beispiele die Anwendbarkeit dieser 
Methode zu erläutern. Das Wasser ist in reinem 
Zustande ein fast völliger Nichtleiter der Elek- 
trizität; es ist mit andern Worten nur zu einem 
äusserst kleinen Bruchteile in seine Ionen, das 
Wasserstofiion und das Hydroxylion, zerfallen. 
Da von diesen lonenarten das eine für die Säuren, 
das andere für die Basen typisch ist, so ist das 
Wasser gleichzeitig saurer und basischer Natur, 
d. h. es ist gleichzeitig eine schwache Säure und 
eine schwache Basis. Für zahlreiche chemische 
Reaktionen des Wassers war es nun von Wich- 
tigkeit, die Stärke der sauren und der basischen 



Funktionen des Wassers kennen zu lernen, und 
es mussten zu diesem Zwecke die sehr kleinen 
Mengen von Wasserstofllionen bestimmt werden, 
die in einer neutralen oder besser alkalischen 
Lösung vorhanden sind. Ostwald und Arrhe- 
nius lösten gleichzeitig und unabhängig diese 
Aufgabe, indem sie die elektromotorische Kraft 
einer mit Wasserstoff beladenen Platinelektrode, 
die lediglich von der Konzentration der Wasser- 
stoffionen abhängt, bestimmten und daraus die 
gesuchte auserordentlich kleine Konzentration 
der Wasserstoffionen ermittelten. — 

Die bisher besprochenen elektrischen Metho- 
den sind gleichsam Sonden, die der Forscher 
an chemische Verbindungen anzulegen und mit 
Hilfe deren er sie sozusagen abzutasten ver- 
mag. Die Elektrizität giebt aber auch Mittel an 
die Hand, durch die man, wie mit einem scharfen 
Werkzeuge, die chemischen Verbindungen zer- 
schneiden kann; dieses Hilfsmittel ist das erste, 
das die elektrochemische Forschung erbracht hat, 
nämlich die Elektrolyse. Vermöge der elektro- 
lysierenden Kraft des galvanischen Stromes ist 
man ja imstande, auch die festesten Verbindungen 
mit Leichtigkeit in ihre einfacheren Bestandteile 
aufzulösen. 

Der Mechanismus der Elektrolyse ist über- 
aus einfach und durchsichtig; ein Strom, der einen 
Elektrolyten durchfliesst, führt die positiven Ionen 
zur einen, die negativen Ionen zur anderen Elek- 
trode, und zwar findet diese Wanderung der 
Ionen, wie schon oben auseinandergesetzt, unter 
dem Einfluss des elektrischen Zuges statt, der 
von den entgegengesetzt geladenen Elektroden 
auf die Ionen ausgeübt wird. Bei hinreichend 
starker Ladung der Elektroden, d. h. bei hin- 
reichender elektromotorischer Kraft des elektro- 
lysierenden Stromes gelangen die Ionen an beiden 
Elektroden zur Abscheidung; indem sie an die 
Elektroden ihre elektrische Ladung abgeben, 
gehen sie in gewöhnliche, d. h. elektrisch neu- 
trale Moleküle über, welche dem elektrischen 
Zuge nicht mehr unterliegen und demgemäss ent- 
weichen können. Der eigentlich primäre Vorgang 
in der Elektrolyse ist also nichts anderes, als 
der Übergang elektrisch geladener Ionen in 
elektrisch neutrale Molekülarten, und die Ar 
beit, welche der Strom bei der Elektrolyse zu 
leisten hat, besteht also in erster Linie darin, 
den Ionen ihre elektrischen Ladungen zu ent- 
reissen, und zwar gleichzeitig den positiven Ionen 
ihre positive Elektrizität an der einen, den ne- 
gativen Ionen ihre negative Elektrizität an der 
anderen Elektrode. Diese Arbeit ist nun aber 
um so grösser, je höher die an den Elektroden 
wirkende elektromotorische Krafl ist, und da 
wir letztere bei geeigneter Versuchsanordnung 
beliebig zu steigern im stände sind, so erkennen 
wir, dass kein Ion seine Ladung so stark zu 
binden vermag, dass wir nicht durch hinreichend 



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Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



starken elektrischen Zug sie den Ionen zu ent- 
ziehen imstande wären. Mit Hilfe des Stromes 
können wir dementsprechend die stärksten che- 
mischen Kräfte überwältigen. 

Während bei der Elektrolyse der galvanische 
Strom chemische Verwandtschaften löst, wird bei 
dem umgekehrten Phänomen, der galvanischen 
Stromerzeugung, chemische Energie in elektrische 
umgesetzt. Auch der Mechanismus dieser Vor- 
gänge ist mit Hilfe der lonentheorie und der 
Theorie des osmotischen Druckes in neuerer 
Zeit, wie ich glaube, klargestellt worden. Die 
Auflösung des Zinks z. B. in einem galvanischen 
Elemente ist im Prinzip ähnlich der Auflösung 
irgend einer beliebigen Substanz in einem Lö- 
sungsmittel; das Eigentümliche, was bei der Auf- 
lösung des Zinks noch hinzukommt, besteht 
lediglich darin, dass hier, wie bei den Metallen 
überhaupt, nicht elektrisch neutrale Moleküle in 
Lösung gehen, sondern dass es sich dabei um 
Ionen handelt. Dadurch aber ist notwendig mit 
der Auflösung des Zinks eine elektrische Ver- 
schiebung verbunden, die unter geeigneten Ver- 
suchsbedingungen als geschlossener galvanischer 
Strom in Erscheinung tritt. 

Aber auch wenn man ohne besondere Vor- 
kehrung Zink oder ein anderes Metall in Säuren 
löst, ist damit ein elektrischer Vorgang untrenn- 
bar verbunden ; von dem Zink werden Zinkionen 
in die Säure entsandt, während gleichzeitig die 
chemisch und somit auch elektrisch äquivalente 
Menge von Wasserstoß"ionen umgekehrt aus der 
Lösung zum Zink übertritt, um nach Abgabe 
der Ladung als elektrisch neutraler Wasserstofi* 
zu entweichen. Genau so, wie für die Elektro- 
lyse die Spannungsdifferenz an den Elektroden 
massgebend ist, wird auch dieser chemische 
Prozess, wie in zahlreichen neueren Arbeiten ge- 
zeigt wurde, ausschliesslich durch die elektrische 
Potentialdifferenz zwischen Metall und Lösung 
bestimmt. 

Der primäre Vorgang bei der Auflösung eines 
Metalls unter Wasserstoffentwicklung besteht 
also in der Abgabe der positiven Ladung des 
Wasserstoftions an das betreffende Metall. Leiten 
wir etwa Chlor in die Lösung eines Jodids, so 
wird gewöhnliches Jod in Freiheit gesetzt und 
das Chlorion tritt an die Stelle des Jodions; auch 
hier besteht der chemische Prozess also wesent- 
lich in einer Dislokation einer elektrischen La- 
dung, und zwar handelt es sich bei diesem Bei- 
spiele um eine negative Ladung. Nach aussen 
verrät sich, wie es in der Natur dieser Er- 
scheinungen liegt, die elektrische Natur dieser 
Prozesse nicht weiter; elektrostatische Ladungen 
oder galvanische Ströme treten dabei nicht auf. 
Wohl aber lässt sich die Richtung, in der solche 
chemischen Umsetzungen stattfinden müssen, aus 
den lonenpotentialen ableiten. 

Schon daraus, dass das Phänomen der Elek- 



trolyse in der Spaltung selbst der festesten che- 
mischen Verbindungen besteht, wird es klar, 
dass bei chemischen Verbindungen elektrische 
Kräfte eine wichtige Rolle spielen; im einzelnen 
haben wir überdies soeben gesehen, dass bei 
manchen chemischen Prozessen der primäre Vor- 
gang in einer Dislokation elektrischer Ladungen 
besteht. Damit tritt denn zugleich die Frage 
an uns heran, ob nicht etwa die chemischen 
Kräft:e überhaupt elektrischer Natur sind. 

Ehe wir darüber Betrachtungen anstellen, in- 
wieweit die Forschung in das äusserst hypo- 
thetische Gebiet der Natur der chemischen Affi- 
nität zur Zeit vorgedrungen ist, möchte ich kurz 
noch darauf eingehen, wie die chemische Affi- 
nität gemessen werden kann. Wenn zwei Sub- 
stanzen bei ihrer Berührung in rasche chemische 
Wechselwirkung zu treten vermögen, so sagt 
man in der Regel, dass sie eine grosse che- 
mische Affinität besitzen; dies ist einwandsfrei, 
aber keineswegs die Umkehrung dieses Satzes, 
dass nämlich Substanzen, die sich auch bei 
innigster Berührung gegeneinander indifferent 
verhalten, keine Affinität besitzen. Der Verlauf 
eines chemischen Prozesses ist zwar proportional 
der wirkenden chemischen Kraft, aber er hängt 
ausserdem auch noch von der Grösse der Wider- 
stände ab, die im betreffenden Falle zu über- 
winden sind. Auch bei sehr grosser Affinität 
kann die Reaktionsgeschwindigkeit verschwin- 
dend klein sein, wofür ein Gemenge von Wasser- 
stoff* und Sauerstoff" ein Beispiel bildet; trotz der 
grossen Affinität dieser Elemente bleiben sie 
bei gewöhnlicher Temperatur so gut wie voll- 
kommen passiv, weil der zu überwindende che- 
mische Widerstand sehr gross ist. Genau wie 
die Intensität eines galvanischen Stromes der 
wirkenden elektromotorischen Kraft direkt und 
dem entgegenstehenden elektrischen Widerstände 
indirekt proportional ist, so gilt für die rein che- 
mischen Prozesse ein analoges Gesetz: die Re- 
aktionsgeschwindigkeit ist der chemischen Kraft 
oder der chemischen Affinität direkt und dem 
chemischen Widerstand indirekt proportional. 
In einem galvanischen Elemente werden beide 
Gesetze, das Ohmsche Grundgesetz der elek- 
trischen Ströme und das chemische Grundgesetz 
des Reaktionsverlaufs identisch, weil hier galva- 
nischer und chemischer Widerstand zusammen- 
fallen, die Reaktionsgeschwindigkeit nach Fara- 
da}'s Gesetz der Stromintensität gleich wird 
und die Kraft der chemischen Affinität des strom- 
liefernden Prozesses in dem betrachteten gal- 
vanischen Elemente einfach seine elektromoto- 
rische Kraft ist. Ebenso aber wie das Ohmsche 
Gesetz auch auf elektrische Ketten Anwendung 
findet, in denen keinerlei chemische Prozesse 
sich abspielen, wie bei den Dynamomaschinen 
oder den Thermosäulen, so gilt das analoge 
chemische Grundgesetz auch bei Reaktionen, 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



^1 



in denen wie z.B. bei Verbrennungserscheinungen 
das Auftreten galvanischer Ströme nicht nachge- 
wiesen und, wenn es sich lediglich um die Ein- 
wirkung zwischen elektrischen Isolatoren handelt, 
geradezu ausgeschlossen ist. Immerhin weist die 
grosse Ähnlichkeit der beiden besprochenen 
Gesetze bereits auf eine Beziehung zwischen 
chemischem Prozess und galvanischem Strome 
oder besser galvanischer Entladung hin. 

Aus den vorstehenden Überlegungen er- 
sehen wir bereits, dass die Bestimmung der 
elektromotorischen Kraft eines galvanischen Ele- 
mentes uns gleichzeitig die Grösse der Aßinität 
des betreffenden stromliefernden chemischen 
Prozesses liefert. Man kann letztere Grösse aber 
auch auf zahlreichen anderen Wegen ermitteln; 
wie nebenbei bemerkt sei, liefert jede Methode, 
die zur Kenntnis der maximalen Arbeitsleistung 
einer chemischen Umsetzung oder, wie man 
es auch ausdrückt, zur Bestimmung der damit 
verbundenen Änderung der freien Energie 
führt, gleichzeitig die chemische Affinität der 
betreffenden stofflichen Umsetzung. Die Messung 
der elektromotorischen Kraft ist aber die viel- 
seitigste und genaueste Methode, und wir sehen 
also, wie auch hier wieder, wo es sich um die 
Messung einer der wichtigsten chemischen 
Grössen handelt, eine rein elektrische Methode 
an der Spitze steht. 

Historisch wäre über die Frage nach der 
Natur der chemischen Verwandtschaft etwa 
folgendes zu bemerken. Bei der Beschäftigung 
mit der anorganischen Chemie zeigte sich in 
der Zusammensetzung zahlreicher chemischer 
Verbindungen ein deutlicher Dualismus; man 
konnte die Elemente und Radikale in zwei 
Kategorien teilen, die positiven und die nega- 
tiven, und man fand, dass die positiven, wie 
die negativen Radikale je untereinander meistens 
relativ schwierig reagieren, dass aber ein stark 
positives mit einem stark negativen Radikale 
sich stets glatt zu einer wohl charakterisierten 
chemischen Verbindung vereinigt. Die Erkennt- 
nis dieser Thatsache ist der bleibende Inhalt 
der elektrochemischen Theorie von Berzelius; 
dass der grosse Begründer der analytischen 
Chemie dies Verhalten der Elemente dadurch 
zu erklären suchte, dass er die eine Kategorie 
als in freiem Zustande positiv, die andere als 
negativ geladen ansah, eine Annahme, die gegen 
die Elemente der Elektrizitätslehre verstösst, 
ist im Grunde eine unwesentliche Zugabe zu 
seiner Theorie. Thatsächlich war es Berzelius 
auch wohl mehr darum zu thun, den von ihm 
so oft beobachteten Dualismus in den chemischen 
Verbindungen durch die Analogie mit den 
beiden Elektrizitäten anschaulich zu machen, 
als eine streng physikalische Erklärung der 
Wirksamkeit chemischer Kräfte zu liefern. 

Nun entdeckte die aufblühende organische 



Chemie zahllose chemische Verbindungen, bei 
denen die einseitig dualistische Auffassungs- 
weise vollkommen versagte, und so entstand 
die. wie man sich kurz ausdrückt, unitarische 
Theorie der Konstitution organischer Verbin- 
dungen, d. h. eine Valenztheorie, die sich um 
jenen Dualismus nicht kümmert. 

Gegenwärtig kann man wohl sagen, dass 
eine rein unitarische Auffassungsweise der 
chemischen Verbindungen ebenso einseitig wäre, 
wie die rein dualistische Auffassungsweise von 
Berzelius; wir müssen eben annehmen, dass 
bei der Bildung chemischer Verbindungen so- 
wohl einheitlich wirkende Kräfte zur Geltung 
kommen, wie es z. B. die von Masse zu Masse 
wirkenden New tonschen Attraktionskräfte sind, 
als auch Kräfte polarer Natur thätig sind, wo- 
für die elektrischen Kräfte das deutlichste Bei- 
spiel liefern. 

Der von Berzelius erkannte Dualismus der 
chemischen Verbindungen lässt sich vom Stand- 
punkte der lonentheorie sehr einfach folgender- 
massen deuten. Diejenigen Elemente oder Ra- 
dikale, welche aus chemischen Verbindungen als 
positive Ionen abgespalten werden, bilden die 
eine Kategorie, diejenigen, welche als negative 
Ionen auftreten, bilden die andere Kategorie 
der Elemente und Radikale. Es sind also nicht 
die freien Elemente oder Radikale elektrisch ge- 
laden, wie Berzelius annahm, sondern nach der 
Vereinigung von positiven und negativen Ra- 
dikalen untereinander vermag das Molekül unter 
geeigneten Bedingimgen sich in Ionen zu spalten, 
wobei dann die positiven Radikale positiv, die 
negativen Radikale negativ elektrisch geladen 
sind. Diese elektrische Spaltung offenbart sich 
am deutlichsten durch elektrolytische Leitfähig- 
keit und die damit verbundene Fähigkeit, unter 
dem Einfluss eines hinreichend starken elek- 
trischen Zuges sich in die freien Radikale spalten 
zu lassen, gleichzeitig aber auch, worauf Hit torf 
zuerst hinwies, in dem leichten chemischen Aus- 
tausche eines positiven gegen ein anderes posi- 
tives und eines negativen gegen ein anderes 
negatives Radikal, oder, mit anderen Worten, 
in der glatten Bildung und gegenseitigen Um- 
setzung von Salzen; Hittorf drückte dies sehr 
prägnant durch den einfachen Satz aus: „Elek- 
trolyte sind Salze". 

Berzelius nahm, wie schon bemerkt, ferner 
an, dass der Grad der Positivität oder Nega- 
tivität, wenn ich mich kurz so ausdrücken darf, 
durch die Stärke der elektrischen Ladung be- 
stimmt sei; seit Faraday weiss man im Gegen- 
teil, dass die elektrische Ladung, die ein ein- 
wertiges Ion oder Radikal mit sich fuhrt, ganz 
unabhängig von der Natur und demgemäss auch 
von der Stärke dieses Radikales ist. Das 
äusserst stark positive Kaliumion ist genau so 
stark elektrisch geladen, wie das sehr schwach 



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Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



positive Silberion, und das gleiche gilt auch 
für das äusserst stark negative Fluorion und 
das sehr schwach negative Jodion. Nicht in 
der Grösse der Ladung zeigt sich der Grad 
der Positivität oder Negativität, sondern in der 
Festigkeit, mit der diese Ladung gebunden 
wird. Dementsprechend kann, um bei den 
obigen Beispielen zu bleiben, Jodsilber bereits 
durch sehr geringe elektromotorische Kräfte in 
die freien Elemente gespalten werden, während 
Fluorkalium umgekehrt nur unter dem Einfluss 
eines sehr starken elektrischen Zuges in die 
Bestandteile zerfallen kann. 

Der experimentelle Ausdruck der Thatsache, 
dass die verschiedensten einwertigen positiven 
oder negativen Radikale gleichstark elektrisch 
geladen sind, ist das Farad ay sehe elektro- 
lytische Grundgesetz, wonach die gleiche Strom- 
menge aus den verschiedensten Elektrolyten 
immer chemisch äquivalente Mengen in Frei- 
heit setzt. Da nach allem, was wir darüber 
wissen, das erwähnte Gesetz mit grösster Exakt- 
heit zutrifft, so kann die Thatsache, dass die 
verschiedenartigsten einwertigen Ionen die gleiche 
Elektrizitätsmenge binden, als sicher verbürgt 
gelten. 

Was die mehrwertigen Ionen anlangt, so 
findet man, dass die zweiwertigen Elemente 
oder Radikale genau doppelt soviel, die drei- 
wertigen genau dreimal soviel Elektrizität binden, 
als die einwertigen u. s. w. 

Diese höchst merkwürdigen Thatsachen lassen 
sich nun ungemein einfach und anschaulich 
deuten, wie schon Helmholtz in seiner 
Faraday-Rede (1881) angedeutet hat. Wenn 
wir an der stofflichen Natur der Elektrizität 
festhalten, wozu man, wie Helmholtz ebenda 
betonte, vollkommen berechtigt ist — und ich 
glaube nicht, dass sich seitdem hieran etwas 
geändert hat — , so sind die Ionen eine Art 
von chemischer Verbindung zwischen Elementen 
und Radikalen einerseits und der Elektrizität 
andererseits. Wenn nun ferner, wie wir schon 
sahen, die verschiedensten Elemente oder Ra- 
dikale immer sich nur mit einer ganz bestimmten 
Quantität freier Elektrizität oder einem Multiplum 
davon verbinden, so kann man das am ein- 
fachsten durch den Satz ausdrücken: für die 
Verbindungen zwischen gewöhnlicher Materie 
und der Elektrizität gilt genau das gleiche 
chemische Grundgesetz, wie für die Verbin- 
dungen der gewöhnlichen chemischen Sub- 
stanzen untereinander, nämlich das Gesetz der 
konstanten und multiplen Proportionen, 

Erinnern wir uns, dass vor etwa einem Jahr- 
hundert die Entdeckung jenes chemischen Grund- 
gesetzes Anlass zur Einführung der Atomistik 
in die exakte Naturwissenschaft gab und dass 
bis auf den heutisjen Tacr dieses Gesetz die 
sicherste experimentelle Unterlage 'cder mole- 



kulartheoretischen Betrachtung geblieben ist. 
Ohne die atomistische Naturauffassung ständen 
wir diesem fundamentalen Naturgesetze völlig 
ratlos gegenüber, während es uns vom Stand- 
punkte der Atomistik aus geradezu selbstver- 
ständlich erscheint. 

Genau so liegt die Sache offenbar, wenn es 
sich um die Auffassung des obigen elektro- 
chemischen Grundgesetzes handelt; denken wir 
uns die elektrischen Fluida als kontinuierlich, 
so bleibt es völlig unerklärlich, warum die ver- 
schiedensten Elemente und Radikale immer ge- 
rade eine ganz bestimmte Elektrizitätsmenge 
bilden oder gerade ein Multiplum davon. So- 
fort aber wird es zur notwendigen Konsequenz, 
wenn wir die Elektrizität als in einzelne Atome 
von unveränderlicher Grösse uns geteilt denken. 

Hierdurch gelangen wir also sozusagen zu 
einer chemischen Theorie der Elektrizität, die 
wir zum Schluss noch kurz betrachten wollen. 
Ausser den bekannten chemischen Elementen 
hätten wir zwei neue anzunehmen, gebildet von 
den positiven und negativen Elektronen, wie 
man diese elektrischen Atome bezeichnet; diese 
Elemente sind chemisch einwertig, d. h. die 
Valenz eines einwertigen Elementes kann durch 
ein, die eines zweiwertigen Elementes durch 
zwei Elektronen gesättigt werden u. s. w. Das 
Atomgewicht dieser Elektronen kann für die 
Zwecke der Chemie als verschwindend klein 
angesehen werden. Forschungen auf ganz an- 
deren Gebieten, die in erster Linie das Studium 
der Kathodenstrahlen betrafen, und worüber 
Herr Dr. Kaufmann, ein sehr erfolgreicher 
Bearbeiter dieses Gebietes, am letzten Mitt- 
woch von dieser Stelle aus berichtet hat, haben 
es übrigens wahrscheinlich gemacht, dass das 
Atomgewicht der negativen Elektronen etwa 
' 2000 des Atomgewichtes des Wasserstoffes ist. 
Freilich ist die Frage noch offen, ob es sich 
hier um eine wirkliche Masse im gewöhnlichen 
Sinne handelt. Jedenfalls aber ist diese Grösse 
in der That bei chemischen Arbeiten verschwin- 
dend, insofern als etwaige durch 'die negativen 
Elektronen bedingte Gewichtsveränderungen 
innerhalb der unvermeidlichen Fehler auch der 
genauesten bisherigen chemischen Analysen 
liegen. Ob die positiven Elektronen, wie nicht 
unwahrscheinlich, das gleiche Atomgewicht 
haben, wissen wir nicht, weil man an diesen 
die den Kathodenstrahlen entsprechende Er- 
scheinung noch nicht aufgefunden hat. Die 
Eigentümlichkeiten, welche diesen beiden Ele- 
menten zwischen allen anderen eine ganz ent- 
schiedene Ausnahmestelle verleiht, sind die von 
ihnen ausgehenden eigenartigen Kraft Wirkungen, 
die von der Newtonschen Attraktion der ge- 
wöhnlichen Elemente und Verbindungen so voll- 
kommen verschieden sind. Die Behandlung 
dieser Kräfte bildet eben den physikalischen 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



69 



Teil der Elektrizitätslehre, die seit Coulomb 
und Amp^re'"mit der Erforschung der Gesetze 
jener Kräfte sich beschäftigt hat. Dasjenige, 
was für die Chemie in Betracht kommt, näm- 
lieh die elektrolytische Leitung, die elektro- 
lytische Zersetzung und die galvanische Strom- 
erzeugung, habe ich in dem ersten Teile meines 
Vortrages besprochen, und wir haben dabei 
konstatiert, dass sich diese Erscheinungen in 
der That aus den^ elektrischen Grundgesetzen 
heraus anschaulich deuten lassen. 

Wenn man fragt, warum denn diese beiden 
Elemente von polar entgegengesetztem Charakter 
eine solche Ausnahmestellung im Vergleich zu 
allen übrigen einnehmen, so kann man diese 
Frage allerdings mit gleichem Recht aufwerfen, 
aber ebensowenig beantworten, wie die: warum 
ist das Chlor gerade das Chlor, warum hat das 
Natrium gerade die Eigenschaften des Natriums 
u. s, w. Die Eigenschaften der Elemente können 
wir zur Zeit eben nicht ableiten, wir müssen 
sie einfach nehmen, wie sie sind. — Übrigens 
erinnert das gegenseitige Verhältnis der posi- 
tiven und negativen Elektronen ein wenig, aber 
auch nur ein wenig, an das Verhältnis zwischen 
zwei optischen Isomeren. 

Die Ionen sind, wie schon bemerkt, als 
chemische Verbindungen zwischen gewöhnlichen 
Atomen und Radikalen und den Elektronen auf- 
zufassen, und zwar sind es gesättigte chemische 
Verbindungen. Wenn wir nämlich etwa im Chlor- 
natrium das Natriumatom durch ein negatives 
Elektron substituieren, so bekommen wir das 
negative Chlorion; wenn wir das Chloratom 
durch das positiv geladene Elektron ersetzen, 
so bekommen wir das positive Natriumion. Man 
sieht also, dass die Ionen sich vollständig in 
das Schema der Substitutionstheorie einordnen, 
sobald wir die atomistische Auffassung der Elek- 
trizität zu Hilfe nehmen. Gleichzeitig wird auch 
der gewaltige Unterschied zwischen freiem Chlor 
und^^dem Chlorion, zwischen freiem Natrium 
und dem Natriumion offenbar; denn genau so, 
wie das physikalische Verhalten des freien Chlors 
und des freien Natriums ganz anders ist, als 
wenn diese Elemente in einer chemischen Ver- 
bindung, wie etwa Chlornatrium, vorhanden sind, 
so wird ihr Verhalten durchgreifend durch die 
Verbindung mit den elektrischen Elementar- 
atomen, d. h. durch den Übergang in den lonen- 
zustand, geändert. 

Dass sich übrigens die Ionen in der That 
wie gesättigte Verbindungen verhalten, geht 
unter anderem auch aus folgender Thatsache 
hervor. Ausser den chemischen Verbindungen, 
die sich dem Schema der Valenztheorie unter- 
ordnen, giebt es auch sogenannte Molekülver- 
bindungen; um hierfür ein Beispiel zu nennen, 
so vermag das Platinchlorid sechs Ammoniak- 
moleküle zu addieren. Es ist nun sehr be- 



merkenswert, dass die Ammoniakmoleküle 
durch Ionen ersetzbar sind, wie die Forschungen 
von Werner gezeigt haben, und dass also auch 
die Ionen in der Art und Weise, Molekülver- 
bindungen zu bilden, sich vollkommen den ge- 
wöhnlichen gesättigten Verbindungen an die 
Seite stellen. 

Es liegt nun die Frage nahe, ob sich die 
Substitution im Chlomatrium nicht noch einen 
Schritt weiter fuhren, d. h. ob sich nicht gleich- 
zeitig das Natriumatom und das Chloratom 
durch ein negatives und ein positives Elektron 
substituieren lässt; das Resultat dieser Sub- 
stitution wäre also eine Verbindung aus einem 
positiven und einem negativen Elektron. Wir 
hätten so ein elektrisch neutrales, masseloses 
oder wenigstens so gut wie masseloses Molekül. 
Über diese Verbindung und über die Rolle, die 
sie vielleicht in chemischen und elektroche- 
mischen Prozessen spielt, wissen wir noch nichts 
Bestimmtes. Sollten diese Verbindungen wirk- 
lich existieren, und sollte es uns gelingen, ein 
Reagens darauf zu finden, um mich der che- 
mischen Ausdrucksweise zu bedienen, so würde 
sich uns vielleicht eine neue Welt von Er- 
scheinungen erschliessen ; die Vermutung scheint 
mir jetzt schon unabweisbar, dass im Verhalten 
des Lichtäthers, jenes bis heute noch völlig 
hypothetischen Agens, diese Molekülgattung eine 
Rolle spielt. 

Auf Grund dieser Anschauung können wir 
uns nun leicht ein klares Bild über das Ver- 
hältnis von dualistischer zu unitarischer An- 
schauungsweise verschaffen. Die verschiedenen 
Elemente (bez. Radikale) besitzen zu den posi- 
tiven und negativen Elektronen verschiedene 
chemische Affinität; diejenigen Elemente, die 
zum positiven Elektron eine ausgesprochene 
Verwandtschaft zeigen, bilden die positive 
Gruppe von Elementen; entsprechend besitzen 
die negativen Elemente eine Verwandtschaft 
zum negativen Elektron. Ausserdem besitzen 
die verschiedenen Elemente untereinander eine 
chemische Affinität, die nicht polaren Charakters 
ist. Dementsprechend können, ohne dass die 
Elektronen eine Rolle spielen, zwei Atome eines 
Elementes eine feste chemische Verbindung ein- 
gehen; ich erinnere nur an die Festigkeit, mit 
der sich zwei Wasserstoffatome oder zwei Stick- 
stoffatome untereinander zu einem Molekül ver- 
einigen. Dasselbe gilt von vielen Verbindungen 
der Metalloide untereinander, wie Chlorjod, 
Schwefelphosphor u. s. w. Ebenso vermögen die 
Metalle untereinander zahlreiche Verbindungen 
einzugehen, bei denen wir ebenfalls gar keinen 
Anlass haben, auf eine Beteiligung von Elek- 
tronen zu schliessen. Der Kohlenstoff insbe- 
sondere, der einen Übergang zwischen den 
ausgesprochen positiven und den ausgesprochen 
negativen Elementen bildet, vermag mit beiden 



70 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang. No. 4. 



Kategorien von Elementen zu reagieren, und 
da auch hier die Elektronen aus dem Spiele 
zu bleiben scheinen, so wird die Möglichkeit 
einer rein unitarischen Auffassungsweise bei den 
Kohlenstoflfverbindungen verständlich. 

Sobald aber ein positives und ein negatives 
Element miteinander reagieren, tritt die Fähig- 
keit der lonenspaltung auf, d. h. mit diesem 
chemischen Prozesse ist eine Addition oder 
Aufspaltung eines masselosen elektrisch neutralen 
Moleküls verbunden; es scheint mir sehr be- 
merkenswert, dass diese Vorgänge mit einer 
viel durchgreifenderen Veränderung des ge- 
samten Verhaltens verbunden sind, als die- 
jenigen, bei denen eine Mitwirkung der Elek- 
tronen nicht stattzufinden scheint; denn während 
die Verbindungen der Metalle untereinander 
deutlich metallischen Charakter bewahren und 
die Verbindungen zwischen Metalloiden eben- 
falls deutlich an das Verhalten ihrer Bestand- 
teile erinnern, entsteht offenbar etwas ganz 
Neues und Eigenartiges, wenn ein Metall mit 
einem Metalloide reagiert. Eine Substanz wie 
Chlornatrium, weist gegen ihre Komponenten 
die denkbar grössten Verschiedenheiten auf, wie 
auch bei der Bildung solcher Verbindungen 
offenbar ganz besonders mächtige chemische 
Kräfte mitwirken. 

Natürlich scheint es nicht unmöglich, dass 
auch bei den nicht polaren Wechselwirkungen 
elektrische Kräfte im Hintergrunde sich befinden, 
wie man ja auch jetzt schon vielfach hofft, die 
Newtonsche Attraktion, ähnlich wie es mit der 
Optik gelang, auf elektrische Phänomene zurück- 
fiihren zu können. Das ist aber doch lediglich 
Sache der Zukunft; zur Zeit wird man gut 
daran thun, die Kräfte polarer Natur sorgfältig 
von den unitarischen zu trennen. 

Das hier dargelegte Schema lässt die Mög- 
lichkeit vorhersehen, dass ein Element oder 
Radikal mit einem positiven oder negativen 
Elektron zu reagieren vermag, ohne dass gleich- 
zeitig ein anderes Element von damit entgegen- 
gesetzt polarem Charakter sich des freigewor- 
denen Elektrons bemächtigt. Wenn dies ge- 
schähe, so würde das freie Elektron in Analogie 
zu den gewöhnlichen chemischen Prozessen mit 
einem bestimmten Dissoziationsdruck in Freiheit 
gesetzt werden, der sich in der lebendigen Kraft 
des fortgeschleuderten freien Elektrons äussern 
würde. Vielleicht verdanken die Becquerel- 
strahlen einem solchen chemischen Prozesse 
ihre Entstehung; da man auch hier bisher nur 
das Auftreten freier negativer Elektronen be- 
obachtet hat, so gewinnt es überhaupt den An- 
schein, als ob die positiven Elektronen viel 
schwieriger zu isolieren, d. h. viel fester von 
den Elementen metallischer Natur gebunden 



seien, als die negativen Elektronen von den 
Metalloiden. 

(Auszug aus dem als Broschüre bei Vaudenhoek & Kupprecht, 
Oöttingen, erschienenen Vortrage.) 

(Eingegangen 18. Oktober 1901. 



O. Kammerer (Charlottenburg), Die Erhaltung 
der Energie vom Standpunkte des Ingen ieurs. ' ) 

Das Grundgesetz der Naturwissenschaft — 
das Gesetz von der Erhaltung der Energie — 
ist auch das Grundgesetz der Ingenieur-Wissen- 
schaft. 

Denn die Aufgabe des Maschinen-Ingenieurs 
lautet: 

Verwandlung und Verteilung von Energie 
mit möglichster Wirtschaftlichkeit zu dem Zwecke, 
den Menschen von körperlicher Arbeit zu ent- 
lasten und für höhere [Kulturarbeit frei zu 
machen. 

Diese Aufgabe beginnt stets mit Verwand- 
lung von Energie aus der in der Natur sich 
bietenden Form in die mechanische Energie- 
form in den sogenannten Motoren. Die beiden 
Formen nämlich, in welchen die Sonnenenergie 
vergangener und gegenwärtiger Zeit uns bisher 
in verwertbarer Art zur Verfügung steht — in 
der chemischen Energie der Heizstoffe und in 
der hydraulischen Energie der Ströme — sind 
nur sehr selten unmittelbar verwendbar; not- 
wendig ist daher zunächst Umformung in me- 
chanische Energie. 

Der zweite Teil der Aufgabe des Maschinen- 
Ingenieurs besteht in der Verteilung der aus 
der Naturkraft geformten mechanischen Energie 
zunächst von der Gewinnungsstelle zu den so- 
genannten Arbeitsmaschinen und dann in den 
letzteren selbst von der Eintrittsstelle der Energie 
bis zur Verwendungsstelle. 

Die Lösung der Ingenieuraufgabe muss mit 
möglichster Wirtschaftlichkeit erfolgen: d. h. mit 
einem geringsten Aufwand von körperlicher Mit- 
arbeit des Menschen, mit einem geringsten Auf- 
wand der kraftübertragenden Mittel — Eisen 
und Kupfer - und mit einem geringsten Auf- 
wand von mechanischer Energie. Die gleich- 
massige Berücksichtigung dieser drei häufig 
einander widersprechenden Bedingungen macht 
dieThätigkeit des Maschinen-Ingenieurs zu einer 
sehr vielgestaltigen und schwierigen. Im fol- 
genden soll nur der Einfluss der letzten der 
drei Bedingungen — Erzielung geringsten 
ICnergieverlustes -- besprochen werden, die 
aber nie' allein den Ausschlag ftir die Beurtei- 
lung eines Ingenieurwerkes bilden darf. 

Das Wort ., Energieverlust'* klingt seltsam 
zu der Erkenntnis von der Erhaltung der Energie. 

l) Abteilung 3, 26. Septr. 1901. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



71 



Die Energie an sich kann ja nicht verloren 
gehen, sie kann nur einen anderen Weg gehen, 
als wir ihn ihr aufzwingen wollen. Die Natur- 
kraft in einen ganz bestimmten Weg zu zwingen, 
ist aber gerade unser Ziel. Von diesem Stand- 
punkt aus nennen wir „nutzbare Energie" nur 
denjenigen Teil, der innerhalb des aufgezwun- 
genen Weges dahineilt, dagegen „verlorene 
Energie" den Anteil, der sich der Bändigung 
entzieht und in Seitenpfade verliert. Inwieweit 
es nun bisher dem Ingenieur gelungen ist, die 
Energie im genannten Sinne zu „erhalten", das 
soll im folgenden an einigen Beispielen gezeigt 
werden, die aus dem Sonderfach des Bericht- 
erstatters - Hebemaschinen mit Kraftbetrieb 
— herausgegriffen sind. 

Von diesen Beispielen ist eines aus dem 
Bergbau, ein zweites aus dem Personenverkehr 
und eines aus dem Hafenbetrieb gewählt, um 
möglichst verschiedenartige Betriebsverhältnisse 
einander gegenüberzustellen. In einem Fall 
soll die Energie in Form von Dampf, im zweiten 
von Druckwasser, im dritten von elektrischem 
Strome zugeführt werden, um die durch die 
Energieform bedingten Eigentümlichkeiten zur 
Darstellung zu bringen. 

Als erstes Beispiel ist eine Fördermaschine 
gewählt. Die Fördermaschine ist eine der ein- 
fachsten, aber auch für unsere Kultur wichtig- 
sten Maschinen, denn sie bringt uns die beiden 
Stoffe, welche die Grundbedingungen unserer 
modernen Kultur sind: die Kohle als Energie- 
träger, und das Eisen als Kraftübertragungs- 
mittel. Ohne diese Mittel wäre eine Daseins 
gestaltung in der heutigen Form unmöglich, 
da die Menschenkraft gegenwärtig ein vielfaches 
desjenigen kostet, für welches sie beispielsweise 
in der antiken Kulturzeit infolge des geringen 
Existenzminimums der damaligen Zeit und des 
damals bewohnten Klimas verftigbar war. 

Die Fördermaschine entwickelte sich aus 
der ursprünglichen Kübelförderung mit Pferde- 
göpel oder Wasserrad. Das Erz wurde im 
Tiefsten deö Schachtes in einen am Hanf- oder 
Aloeseil hängenden Kübel gefüllt, dieser Kübel 
aufgewunden, am oberen Schachtende — der 
Hängebank — entladen und leer wieder gesenkt. 
Die Nutzenergie wurde hierbei dargestellt durch 
den Kübelinhalt und die Fördergeschwindigkeit, 
die aufeuwendende Gesamtenergie war grösser 
um den Betrag des Kübelgewichtes und des 
Seilgewichtes. Ersteres war gering im Verhält- 
nis zur Nutzlast, daher war auch das Seilgewicht 
klein, denn letzteres ist abhängig von Nutzlast 
und Kübelgewicht. Die Nutzenergie war daher 
gross im Verhältnis zur Gesamtenergie. Die 
Förderung litt aber unter den grossen Übel- 
ständen: das Einfüllen des Kübels erforderte 
grosse Förderpausen, der freigehende Kübel durfte 



nur mit geringer Geschwindigkeit, höchstens 
2 Sekundenmetern gehoben werden, und der 
leere Rückhub brachte grossen Zeitverlust. Die 
Leistungsfähigkeit einer solchen Kübelförderung 
war daher sehr gering. Heutzutage kommt 
daher die Methode nur noch bei Abteufen 
kleiner Schächte zur Anwendung, wenn mit 
einfachsten Mitteln gearbeitet werden muss. 

Vergrösserung der Leistung wurde durch 
folgende Mittel erreicht: Zur Vermeidung der 
Einfüllzeit wurde die Hebung der Nutzlast in 
denselben Gefässen vorgenommen, wie die 
Horizontalförderung, nämlich in Hunten. An 
Stelle des Kübels musste nunmehr ein Gerippe 
treten, welches Gleise für die Hunte trug. Diese 
Massnahme verkürzte die Förderpausen beträcht- 
lich, brachte aber bedeutend grössere Totlast. 

Grössere Fördergeschwindigkeit bis zu 1 5 Se- 
kundenmetern wurde ermöglicht durch Einbau 
von Führungen in den Schacht: dies bedingte 
allerdings einen Reibungswiderstand, die ge- 
steigerte Geschwindigkeit einen Luftwiderstand. 
Der leere Rücklauf wurde schliesslich vermieden 
durch Einführung der zweitrümigen Förderung, 
welche gleichzeitig den Vorteil ausgeglichener 
Eigengewichte der Fördergerippe und Hunte 
bringt. Die infolge der gesteigerten Totgewichte 
vergrösserten Seilgewichte werden hierbei aller- 
dings nicht ausgeglichen. Zu beachten sind 
ferner die Massenwiderstände, welche durch 
die grosse Geschwindigkeit und durch die 
grossen Massen der Gerippe, Hunte, Seile und 
Trommeln hervorgerufen werden. Die gestei- 
gerte Leistung wird daher erkauft durch einen 
verhältnismässig weit grösseren Energieverlust. 

Diese Betriebsverhältnisse werden erleuchtet 
durch Versuche an der Fördermaschine des 
Salzwerkes in Heilbronn, die von Buschmann 
in Dinglers Polytechnischem Journal veröffent- 
licht sind. Aus den dort dargestellten Dampf- 
diagrammen lässt sich das Belastungsdiagramm 
— Fig. I — konstruieren, welches den Einfluss 
der einzelnen Widerstände auf den Energie- 
verlust zur Darstellung bringt. Die Nutzenergie 
beträgt rund 200 Pferdestärken bei 12 Sekunden- 
meter Förderungsgeschwindigkeit, die höchste 
Gesamtenergie rund 400 Pferdestärken. 

Das Verhältnis der Nutzenergie zur Gesamt- 
energie ist bei dieser Fördermaschine noch ein 
verhältnismässig günstiges, da die Förderteufe 
nur 200 Meter beträgt. Ein wesentlich anderes 
Bild ergiebt sich bei zunehmender Teufe. Zum 
Vergleich mögen die Betriebsverhältnisse bei 
der grössten bisher ausgeführten Fördermaschine 
betrachtet werden, die seit Sommer 1899 bei 
der Tamarack Mining Co. in Betrieb und von 
der Nordberg Manufacturing Co. in Milwaukee 
gebaut ist. Die Förderteufe beträgt 1800 Meter, 
clie Fördergeschwindigkeit 20 Sekundenmetcr, 
die Nutzlast 6000 kg, das Seilgewicht 1 1 000 kg; 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 




hältnis zwischen beiden wäre daher ein sehr 
ungünstiges, die Maschine daher nicht nur un- 
wirtschaftlich, sondern auch sehr schwer und 
kostspielig. Ein wesentlich günstigeres Be- 
lastungsdiagramm — Fig. 3 — würde sich er- 



diese Fördermaschine ist mit konischen Seil- 
trommeln ausgeführt; es möge indessen zunächst 
angenommen werden, dass cylindrischeT rommein 
verwendet seien, um den Vergleich mit der 
Heilbronner Fördermaschine zu haben. Das 
Belastungsdiagramm — Fig. 2 — ist unter dieser 
Voraussetzung entworfen. Die Nutzenergie würde 
dann 1600 Pferdestärken, die höchste Gesamt- 
energie 4500 Pferdestärken betragen; das Ver- 




geben, wenn die Seilgewichte durch Unterseil 
ausgeglichen wären. Die höchste Gesamtenergie 
würde dann bei gleicher Nutzenergie nur 2700 
Pferdestärken betragen, die Maschine könnte 
beträchtlich wirtschaftlicher arbeiten und leichter 
und billiger ausgeführt werden. Wenn nun 
aber auch Unterseile aus Holzkohleneisen mit 
Bandquerschnitt bei unmittelbar centrischer An- 
hängung an die Förderseile bis zu 12 Sekunden- 
meter Fördergeschwindigkeit und bis zu 500 
Meter Teufe sich gut bewährt haben, so würde 
die Anwendung eines Unterseüs für 20 Sekunden- 
meter und 1800 Meter jedenfalls unzulässig sein, 
wegen der gewaltigen Massen Wirkung eines 

, Unterseils für diese Verhältnisse. 

Um einerseits Unterseil zu vermeiden, anderer- 
seits eine wenigstens teilweise Gewichtsaus- 
gleichung zu ermöglichen, ist die Fördermaschine 
der Tamarack Mining Co. mit konischen Seil- 
trommeln ausgeführt worden. Diese Konstruktion 
würde theoretisch nicht nur eine vollkommenere 
Ausgleichung der Seilgewichte, sondern auch 
der Gewichte mit den Massen widerständen 
ermöglichen; praktisch ist aus Konstruktions- 
rücksichten nicht einmal das erstere vollständig 
ausführbar. Im vorliegenden Falle ist zwischen 
.He konischen Trommeln ein cylindrisches Stück 

, eingeschaltet, welches von beiden Förderseilen 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



71 



abwechselnd benutzt wird. Das Belastungs- 
diagramm . — Fig. 4 — lässt daher nur eine 



(Srsammt 9t 
Widtrttand kff 



Seii^ervichi 

$ooo\- 




ViagTXunm. 
Fördamaschine 
TamanukMninif C? 

TeiUi - noom 



Fig. 4. 

sehr unvollkommene Ausgleichung der Seil- 
gewichte erkennen. Die höchste Gesamtenergie 
beträgt 35CX) Pferdestärken gegen 1600 Pferde- 
stärken Nutzenergie. 

Die Gesamtenergie ist gemessen gedacht am 
Trommelumfang; die Widerstände innerhalb der 
Maschine — im Kurbeltriebwerk — sind also 
noch nicht inbegriffen. Ebensowenig sind die 
thermischen Energieverluste in den Belastungs- 
diagrammen dargestellt, die bei Fördermaschinen 
infolge der Förderpausen und infolge der Anlauf- 
bedingungen sehr hohe Werte erreichen. Es 
liegt nun nahe, die Frage aufzuwerfen, ob diese 
Energieverluste vielleicht verringert werden 
könnten durch Einfuhrung elektrischen Betriebs 
von Fördermaschinen. Zunächst wird die 
Energieübertragung hierdurch umständlicher : 
die Dampfenergie kann nicht unmittelbar in die 
Fördermaschine geleitet werden, sondern muss 
zunächst in mechanische, dann in elektrische 
Energie verwandelt werden, um schliesslich in 
der Fördermaschine selbst wieder in mechanische 
Energie umgesetzt zu werden. Alle diese Um- 
wandlungen sind mit Energieverlusten verbunden. 
Die thermischen Verluste lassen sich allerdings 



auf einen kleinen Bruchteil der bisherigen ver- 
mindern infolge der günstigen thermischen 
Verhältnisse stetig laufender Dampfdynamo- 
maschinen. Die zwischen Seiltrommel und 
Gerippe fallenden Energieverluste lassen sich 
hingegen nur dann vermindern, wenn es gelingt, 
die im Belastungsdiagramm dargestellte negative 
Arbeit in elektrische Energie umzusetzen. Diese 
Aufgabe ist mit normalen Elektromotoren nicht 
lösbar: sie setzt vielmehr einen Motor voraus, 
der nicht im Ankerstromkreis, sondern aus- 
schliesslich im Feldstromkreis geregelt wird. 
Gleichzeitig müssen die Verluste im Anlasser 
vermieden werden, die bei gewöhnlichen Elek- 
tromotoren nicht zu umgehen sind. Nur unter 
diesen Voraussetzungen hat der elektrische Be- 
trieb von Fördermaschinen eine wirtschaftliche 
Zukunft. 

Ein zweites Beispiel ist gewählt aus dem 
Personenverkehr zwischen den einzelnen Stock- 
werken von Gebäuden. Je nach Art der letz- 
teren wickelt sich dieser Verkehr in sehr ver- 
schiedener Dichte ab. Als unterste Stufe können 
die Aufzüge in Miethäusern angesehen werden, 
die meist für eine Zugkraft entsprechend drei 
Fahrgästen und für eine Hubgeschwindigkeit 
von 0,5 Sekundenmetern gebaut werden. Einen 
bedeutend dichteren Verkehr haben Gasthof- 
aufzüge zu bewältigen, die durchschnittlich fünf 
Fahrgäste mit i,oSekundenmetem Geschwindig- 
keit fördern können. Noch weiter werden die 
Anforderungen an Warenhausaufzüge gesteigert, 
bei denen meist eine Zugkraft entsprechend 
zehn Fahrgästen bei 1,5 Sekundenmetern ver- 
langt wird. Der stärkste Vertikal verkehr tritt 
bei Aufzügen für Untergrundbahn-Stationen auf, 
die für eine Zugkraft von 50 bis lOO Fahrgästen 
gebaut werden müssen bei einer Hubgeschwin- 
digkeit bis zu 2,0 Sekundenmetern. Eine Stei- 
gerung der Geschwindigkeit über diese Grenze 
hinaus hat keine Berechtigung, solange die 
Hubhöhe das übliche Mass von 20 bis 30 Metern 
nicht überschreitet. 

Als eine moderne Ausführung für sehr 
dichten Vertikalverkehr mögen in folgendem 
die im Jahre 1899 ausgeführten neuen Aufzüge 
des Eiffelturms besprochen werden, die als Er- 
satz für die zu wenig leistungsfähigen alten 
Aufzüge aus dem Jahre 1 888 eingebaut wurden. 
Die neuen Aufzüge sind konstruiert und aus- 
geführt von der Compagnie de Fives-Lille und 
verfügen über eine Zugkraft von 7CXX) kg ent- 
sprechend 100 Fahrgästen bei 2,0 Sekunden- 
metern Hubgeschwindigkeit. Sie fördern vom 
Erdgeschoss in das II. Stockwerk mit Anhalten 
im I. Stockwerk bei einer Hubhöhe von 50 plus 
70 = 120 Metern. Die Fahrbahn ist geneigt 
und zwar im unteren Teil stärker als im oberen ; 
es war daher eine Rollenführung erforderlich 



74 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4r 



unter entsprechender Beschränkung der Ge- 
schwindigkeit. 

Die Unterbringung der Fahrgäste in ge- 
schlossenen Fahrzellen fuhrt bei Aufzügen zu 
beträchtlichen Werten der Totlast. Im vor- 
liegenden Falle ist es durch Verwendung eines 
St^lgerippes mit Aluminiumzellen gelungen, 
das Totgewicht auf 9500 kg bei 7000 kg Nutz- 
last herabzudrücken, während es bei den alten 
Turmaufzügen 1 1 000 kg bei 30CK) kg Nutzlast 
betrug. Zur Ausgleichung dieser grossen Tot- 
lasten waren bei den alten Aufzügen Gegen- 
gewichte angeordnet, die ebenso wie die Fahr- 
rollen mit Rollenfuhrungen auf schiefer Bahn 
liefen, aber nur halb so grossen Hub ausführten. 
Für die neuen Aufzüge wurde ebenso wie für 
die alten hydraulischer Betrieb gewählt, weil 
für diese Betriebsart von Aufzügen die meisten 
Erfahrungen vorlagen; im Gegensatz zu der 
geringen Spannung von 1 2 Atm. der alten Aufzüge 
mit Hochbehältern griff man für die neuen Auf- 
züge zu der üblichen Hochspannung von 50 Atm. 
mit Gewichtsakkumulatoren. Die Wahl hoher 
Spannung ermöglichte die Vermeidung der in 
den Turmführungen laufenden, für den Betrieb 
sehr lästigen Gegengewichte. Die Totlasten 
der Aufzüge sind ausgeglichen durch die Be- 
lastungsgewichte von besonderen Akkumulatoren 
mit 18 Atm. Pressung, in welche das aus den 
Triebcylindern kommende Wasser überströmt. 
Die Presspumpe hat nur den Druckunterschied 
zwischen Niederdruck- und Hochdruck- Akku- 
mulator = 50 — 18 = 32 Atm. — zu überwinden. 

Zur Erzielung von Betriebssicherheit ist eine 
selbstthätige Regelung der Geschwindigkeit in 
der Weise ausgeführt, dass die leere Fahrzelle 
mit derselben Geschwindigkeit steigt und sinkt, 
wie die vollbelastete und eine weitere in der 
Art, dass Anlauf und Endlauf nicht der Willkür 
des Führers überlassen sind, sondern sich gesetz- 
mässig vollziehen. Diese Regelungs Vorrichtungen 
setzen den überschüssigen Teil der Energie bei 
leerer Zelle durch Wasserdrosselung in Wärme 
um. Da eine anderweitige Regelung der Trieb- 
kraft und der Geschwindigkeit bei hydraulischem 
Betrieb in einfacher Weise nicht möglich ist, 
so entstehen naturgemäss beträchtliche Energie- 
verluste jedesmal dann, wenn die Fahrzelle 
nicht voll belastet ist. Das Belastungsdiagramm 
— FJ&« 5 — lässt den Einfluss dieser Energie- 
verluste im Vergleich zu den durch Reibungs- 
und Gewichtswiderstände hervorgerufenen deut- 
lich erkennen. Die nutzbare Energie bei Heben 
der vollbelasteten Zelle beträgt rund 200 Pferde- 
stärken, die Gesamtenergie rund 500 Pferde- 
stärken. 

Als drittes Beispiel ist* eine Hebemaschine 
aus dem Hafenverkehr genommen. Der Um- 
schlag vom Seesrhifif auf Eisenbahnwagen und 



MSCÜSSürF 




Fig. 5. 

auf BinnenschiflT vollzieht sich in sehr verschie- 
denartigen Formen, je nach Art des Umschlag- 
gutes und der Umschlagrichtung. Einen Sonder- 
fall bildet die Umladung von Kohlen. Für die 
Entladung von Kohle aus Seeschiffen sind zwei 
Arbeitsmethoden verwendbar: Kräne mit Selbst- 
greifer und Becherwerke, letztere aber nur dann, 
wenn Nusskohle entladen wird. Für den um- 
gekehrten F*all — die Umladung von Kohle 
aus Eisenbahnwagen in Seeschiffe — sind, wenn 
nicht besondere örtliche Verhältnisse vorliegen, 
dieselben Hebemaschinen verwendbar. Hier 
kommt aber noch eine dritte Arbeitsmethode 
hinzu, die hinsichtlich der Anlagekosten der 
dazu erforderlichen Maschinenanlage die weit- 
aus ungünstigste, hinsichtlich der Ersparnis an 
Menschenkraft und hinsichtlich Leistungsfähig- 
keit aber die weitaus günstigste Methode ist. 
Sie besteht einfach darin, dass der zu ent- 
ladende Eisenbahnwagen neben dem Seeschiff 
bis über Deck desselben gehoben und dann 
gekippt wird, so dass die Kohle durch die ge- 
öffnete Stirnwand des Wagens in eine Schütt- 
rinne gleiten kann, welche die Kohle durch die 
Luken in den Schiffsraum fallen lässt.. 

Die Hebung des Eisenbahnwagens wäre 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



75 






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Verluste 
ünJIotor M. im Ththmerk. 




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Kig. 6. 



entbehrlich, wenn der Wasserstand von Ebbe 
und Flut nicht verändert würde, wenn das 
Schiff in beladenem und leerem Zustand glei- 
chen Tiefgang hielte, und wenn alle Schiffe 
gleiche Freibordhöhe hätten. Dieser Fall kommt 
aber nur bei Beladung von Binnenschiffen vor, 
dort genügt ein einfaches Kippwerk. Die Not- 
wendigkeit einer vorherigen Hebung mit nach- 
folgender Kippung macht naturgemäss die 
Maschinenanlage wesentlicher verwickelter und 
umfangreicher. 

Für die Untersuchung der Energieverteilung 
ist der in Rotterdam im Jahre 1901 aufgestellte 
neue Kohlenkipper mit elektrischem Betrieb als 
Beispiel zu Grunde gelegt, der vom Eisenwerk 
(vorm. Nagel & Kaemp) A.-G. in Hamburg er- 
baut worden ist. Die Nutzlast ist auf 1 5 Tonnen 
bemessen, die Hubhöhe auf 1 2 Meter als Höchst- 
wert und die Hubgeschwindigkeit auf 0,33 Se- 
kundenmeter. 

Bei dem Hubwerk treten ausser der Nutz- 
last als Widerstände auf: das Eigengewicht des 



Wagens, das Eigengewicht der Bühne und die 
Reibung in den Führungen der Bühne und die 
in den Seilrollen. Die Eigengewichte werden 
ausgeglichen durch Gegengewichte, während 
sich die Massenwiderstände der Totlasten und 
der Gegengewichte summieren. Zur Verfolgung 
des gesamten Weges, den die Energie von den 
Eintrittsklemmen bis zur Nutzlast zurücklegt, 
sind noch die Reibungswiderstände und die 
Massenwiderstände des Windentriebwerkes und 
die Verluste im Elektromotor und im Anlasser 
in das Belastungsdiagramm eingetragen. Die 
Verluste im Elektromotor selbst sind gering, 
die Verluste im Anlasser dagegen beträchtlich; 
zur Steigerung der letzteren trägt hauptsächlich 
die Ankermasse bei, die den weitaus grössten 
Teil des gesamten Massenwiderstandes hervor- 
ruft. Ein weiterer Verlust im Anlasser entsteht 
durch die Vorkontakte, die den Zweck haben, 
den Spannungssprung beim Einschalten zu ver- 
mindern; diese V^orkontakte haben zur Folge, 
(lass die Bewegung der Maschine erst etwa 



76 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



zwei Sekunden nach dem Einschalten erfolgt; 
die gesamte in dieser Zeit durchgeführte elek- 
trische Energie wird im Anlasser in Wärme 
umgesetzt. 

Aus dieser Beobachtung ist deutlich erkenn- 
bar, dass die Verluste im Anlasser von elek- 
trisch betriebenen Hebemaschinen beträchtlich 
grösser sind, als sie zumeist geschätzt werden; 
es wird daher elektrischer Betrieb von sehr 
grossen Hebemaschinen -— Fördermaschine — 
wirtschaftliche Erfolge nur dann haben, wenn 
diese Anlassverluste vermieden werden. 

Diese kleine Umschau zeigt, wieweit wir 
noch bei manchen Maschinenbetrieben von dem 
einen der darin gesteckten Ziele — Erhaltung 
der nutzbaren Energie — entfernt sind, wie 
viele und schwierige Aufgaben der Ingenieur 
noch vor sich liegen sieht. Bei Inangriffnahme 
solcher Angaben ist aber eines nicht zu ver- 
gessen: nicht einseitige Lösung eines wissen- 
schaftlichen Problems darf das Ziel des Tech- 
nikers sein; denn die technische Wissenschaft 
darf ebensowenig wie die medizinische um 
ihrer selbst willen betrieben werden. Wie 
letztere das Wohl des Kranken, so muss erstere 
den wirtschaftlichen Erfolg, d. h. die Verbesse- 
rung der menschlichen Daseinsbedingungen, 
als Endziel vor Augen haben. In diesem Sinne 
betrieben, ist die Ingenieurkunst wert, dass man 
ihr die ganze Lebenskraft widmet, eingedenk 
des Wortes: 

„Wer immer strebend sich bemüht, den 
können wir erlösen." 

(Selbstrcferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 7, Oktober 1901.) 



H. Geitel (Wolfenbüttel), Über die durch 
atmosphärische Luft induzierte Radioaktivi- 
tät.') 

Die Erscheinungen, welche den Gegenstand 
der folgenden Mitteilung bilden, sind von 
Elster und mir bei Untersuchungen über 
Elektrizitätszerstreuung in der Luft bemerkt 
worden.'^) Man kann diesen altbekannten Vor- 
gang, den allmählichen Elektrizitätsverlust eines 
geladenen Körpers, der der Luft ausgesetzt 
ist, wie wir glauben, in widerspruchsloser Weise 
nur dadurch auffassen, dass man der natürlichen 
Luft ein wahres — wenn auch sehr kleines — 
Leitvermögen zuschreibt, d. h. einen gewissen 
Gehalt an freien Elektronen, die sich, wenn 
durch irgend welche Einflüsse entfernt, pro Zeit 
und Volumeinheit in bestimmtem Masse regene- 
rieren. Der normale Zustand der Luft wäre 



1) Abteilung 2, 26. S«*ptcnibrr 1901. 

2) Vergl. thmiber un«icrc \'«rüfTcnlliihiinj;tii in drr Phys. 
Zeitschrift 2, 560 und 590. 1901. 



demnach qualitativ derselben Art, wie man 
ihn durch Bestrahlung durch Röntgen- oder 
Becquerelstrahlen in ungleich stärker ausge- 
prägter Weise hervorrufen kann. Da die Elek- 
trizitätszerstreuung in grösseren begrenzten 
Luftmengen von dem Augenblicke an, in dem 
die Absperrung erfolgte, während mehrerer 
Tage langsam einem maximalen Grenzwert zu- 
strebte, und es nicht gelang, dieses Anwachsen 
der Leitfähigkeit auf bekannte Ursachen, wie 
die Abnahme des Staubgehaltes der Luft, in 
ausreichender Weise zurückzufiihren, so stellte 
sich der Verdacht ein, dass radioaktive Vor- 
gänge irgend welcher Art im Spiele sein 
könnten. 

Eine Spur radioaktiver Substanz in dem 
geschlossenen Räume hätte nämlich gerade in 
der beobachteten Art wirken müssen und zwar 
infolge der von E. Rutherford, Curie und 
Debierne sowie Dorn untersuchten soge- 
nannten induzierten Strahlung. Zunächst wird 
die Luft durch Kontakt mit der Substanz 
selbst radioaktiv und überträgt dann diese 
Eigenschaft auf die Wände des Raumes bis 
ein Grenzwert der Strahlung und daher auch 
der Leitfähigkeit der Luft erreicht wird. So 
fanden z. B. die Curies, dass in ihrem Labo- 
ratorium, in dem die Radiumpräparate herge- 
stellt und aufbewahrt werden, die Luft inner- 
halb jedes geschlossenen Gefässes eine weit 
höhere Leitfähigkeit erhält, als die von selbst 
sich erneuernde Luft des Zimmers. 

Ob der Prozess der Erhöhung des Leitver- 
mögens der Luft wirklich in der geschilderten 
Weise verläuft, ist allerdings bei der noch 
mangelhaften Kenntnis der radioaktiven Vor- 
gänge keineswegs sicher. 

Natürlich hatten wir Uran oder Radiumprä- 
parate bei unseren Versuchen peinlichst fern- 
gehalten, von den bekannten aktiven Sub- 
stanzen konnte allein das Thorium in Frage 
kommen, das bei der allgemeinen Verbreitung 
des Auerschen Glühlichtes vielleicht in der 
Gestalt von minimalen Spuren Thorerdestaub 
in den Versuchsraum hineingelangt sein konnte. 
So unwahrscheinlich die Annahme auch war, 
so schwierig erschien ihre Widerlegung, da 
mechanische und chemische Reinigungsmittel 
sicher nicht für ausreichend erachtet werden 
konnten. Die Entscheidung war auf ganz un- 
abhängigem Wege herbeizufuhren. 

Wenn Luft allein dadurch, dass sie abge- 
schlossen von der Atmosphäre sich selbst 
überlassen bleibt, auch ohne Gegenwart der 
bekannten radioaktiven Stoffe ihr Leitvermögen 
bis zu einem Maximalwerte allmählich steigert, 
so muss dieser in den fast gar nicht ventilierten 
Räumen unterirdischer Höhlen längst erreicht 
sein Bei einem Besuche der Baumannshöhle im 
Harze im April d. J. konnten wir in der That 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrg^g. No. 4. 



77 



die ganz abnorme Leitfähigkeit der Höhleiiluft 
feststellen, die etwa das Zehnfache der normalen 
betrug. Spätere Messungen in Kellerräumen, 
die lange Zeit nicht gelüftet waren, sowie in 
anderen natürlichen Höhlen haben diese Er- 
fahrung durchaus bestätigt. 

War hiermit erwiesen, dass stagnierende 
staubfreie Luftmassen von selbst eine erhöhte 
Produktivität an Ionen annehmen, so ergab 
sich als nächstliegender Gedanke der oben ge- 
nannte, dass eine gewisse, bisher unbekannte 
Radioaktivität entweder in der Luft selbst oder 
den einschliessenden Wänden vorhanden sein 
könnte. Da es nicht angeht, ein Gas ohne 
Anwendung eines Gefässes zu begrenzen, so 
lässt sich der Sitz der Radioaktivität nur in- 
direkt bestimmen. Versuche an kleinen unter 
einer Glasglocke abgeschlossenen Luftmengen, 
in die fremde, nicht zu den bekannten aktiven 
zählende Substanzen eingebracht wurden, haben 
einen unzweideutigen Einfluss ihrer Gegen- 
wart auf den Grenzwert des Leitvermögens 
nicht erkennen lassen. Beobachtungen in 
Kellern, deren Wände aus verschiedenartigem 
Gestein (Kalk oder Grauwacke) bestanden, er- 
gaben das übereinstimmende Resultat, dass die 
Zerstreuung in der Kellerluft stets grösser als 
in der äusseren ist, eine quantitative Überein- 
stimmung fand nicht statt und ist auch nicht 
zu erwarten, da es neben der Grösse des 
Raumes vor allem auf das Femhalten der 
Aussenluft ankommt, und hierbei natürlich die 
Beschaffenheit des Gebäudes den Ausschlag 
giebt. Ohne den Wert dieser noch unzuläng- 
lichen Erfahrungen zu überschätzen, durfte man 
doch den Schluss ziehen, dass, wenn eine Art 
von Radioaktivität bei der in Rede stehenden 
Erscheinung beteiligt sein sollte, sie mit einiger 
Wahrscheinlichkeit der Luft selbst zuzuschreiben 
wäre. 

Gesetzt nun, diese Annahme träfe zu, so 
müsste die natürliche Luft, gleich der durch 
Radium oder Thorium künstlich aktivierten, be- 
liebigen Substanzen durch blosse Berührung 
eine induzierte Strahlung mitteilen. Bei dem 
gewaltigen Abstände zwischen der natürlichen 
Leitfähigkeit der Luft und der durch die ge- 
nannten Stoffe künstlich gesteigerten wäre von 
vornherein nur eine unmessbar kleine Wirkung 
zu erwarten gewesen, wenn es nicht ein Mittel 
j*äbe, dass wir Rutherford verdanken und 
welches eine bedeutende Vergrösserung der 
induzierten Aktivität herbeifiihrt. Dies besteht 
darin, dass man den Körper, den man der Ra- 
dium- oder Thoriumluft aussetzt, dabei auf ne- 
gativem Potentialniveau erhält. Indem jetzt die 
positiven Elektronen gegen seine Oberfläche 
heranfliegen, lassen sie auf dieser eine Schicht 
von gesteigerter Radioaktivität zurück, die sich 
durch ihre Eigenschaft, die Luft leitend zu 



machen und durch ihre photographischen 
Wirkungen zu erkennen giebt; sie verschwindet 
nach einiger Zeit von selbst. Wir wendeten 
diese Methode auf die freie atmosphärische Luft 
an. Bei den ersten Versuchen wurde ein 
weiter Cylinder aus engmaschigem Messing- 
drahtnetz, der sich bequem über den von uns 
konstruierten Zerstreuungsapparat setzen Hess, 
vom Giebel des Hauses an einem isolierenden 
Haken ins Freie hinausgehängt und mehrere 
Stunden lang mittels einer Akkumulatoren- 
batterie auf etwa — 4CK) Volt geladen gehalten. 
Wurde er dann hereingeholt und unter einer 
geräumigen Glasglocke über den Zerstreuungs- 
apparat gesetzt, so zeigte dieser in der That 
eine kleine Zunahme der Leitfähigkeit der Luft 
(um etwa '/4 des Gesamtbetrages) an, die bei 
vorhergegangener positiver Ladung des Cylin- 
ders ausblieb. Das Ergebnis ermutigte zu 
weiteren Untersuchungen. Wir ersetzten die 
Akkumulatorenbatterie durch eine mit der 
Wasserleitung zu betreibende Wasserinfluenz- 
maschine, die eine Funkenschlagweite von 
I — 2 mm gab. So erzielten wir bei dreistün- 
diger Exposition des Cylinders mit negativer 
Ladung eine Zunahme der Leitfähigkeit der 
Luft unter der Glasglocke bis auf das Sechs- 
fache. Die Erscheinung erwies sich als im 
wesentlichen von der Natur des geladenen 
Körpers unabhängig, wir haben sie mit Drähten 
aus Kupfer, Messing, verzinktem Eisen, mit 
Magnesiumband, Kupferblech, Papier, Leinwand, 
Hanfschnüren und Pflanzenblättern gleichmässig 
erhalten. Ebenso wie Rutherford bei der 
durch Thorium induzierten Strahlung fand, bleibt 
auch hier die Aktivität einige Stunden bestehen. 
Durch Erhitzen des aktivierten Metalles un- 
mittelbar nach der Exposition lässt sie sich 
merkwürdigerweise, aber ebenfalls in Über- 
einstimmung mit Rutherfords Erfahrung, nicht 
vernichten, dagegen kann man von Kupfer- 
drähten die wirksame Oberflächenschicht mit 
Watte oder Leder abreiben, die mit Salzsäure 
oder Ammoniakflüssigkeit befeuchtet sind. Das 
Putzmaterial wird dann selbst aktiv, es erträgt 
— abgesehen von der Abnahme der Wirkung 
in der Zeit — eine Erhitzung bis zur Ver- 
flüchtigung des überschüssigen Ammoniaks 
und der Säure, ja sogar eine völlige Verkohlung. 
Hierdurch wird es möglich, die aktive Substanz 
auf kleinem Räume zu konzentrieren und auf 
ihre photographische Wirksamkeit zu prüfen. 
Um eine genügende Menge zu sammeln, 
spannten wir im Freien an isolierenden Haken 
etwa 30 m Kupferdraht aus, der durch die 
Wasserinfluenzmaschine — oder einen kleinen 
Rhumkorfi", unter Einschaltung einer Funken- 
strecke — dauernd negativ geladen blieb. 
Alle 5 Stunden wurde der Draht mit einem 
Stück Leder abgerieben, das mit Ammoniak 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang. No, 4. 



benetzt war. Hierauf wurde das Leder zur 
Vertreibung des Ammoniaks scharf erhitzt und 
wie ein Uranpräparat zur Herstellung von photo- 
graphischen Bildern von Blei- oder Kupfer- 
schablonen durch Aluminiumblech oder Folie 
hindurch verwendet. Da nach etwa 5 Stunden 
die Aktivität der abgeriebenen Substanz fast 
erloschen ist, so wurde ein neu präpariertes 
Leder aufgelegt und das Verfahren etwa fünf- 
mal wiederholt. Auf diese Weise lassen sich 
photograpbische Bilder herstellen, die sich in 
nichts von den mittels Uranpräparaten er- 
haltenen unterscheiden. (An einem etwa 60 m 
langen Kupferdrahte, der einige Stunden durch 
einen kleinen RhumkorfT auf dem Dache des 
Gebäudes des Staatslaboratoriums negativ ge- 
laden gewesen war, wurde die induzierte Akti- 
vität mittels des Zerstreuung.sap parates demon- 
striert, ferner wurden Photographien vorgeführt, 
die auf die soeben beschriebene Weise erhalten 
waren. Siehe Fig. 1 und 2.) 

Es war vorauszusehen, dass in Kellerräumen 
bei der hohen Leitfähigkeit der abgeschlossenen 
Luft auch die Aktivierung negativ geladener 
Drahte besonders kräftig ausfallen würde. Die 



Erwartung hat sich bestätigt. Als wir einen 
Kupferdraht von etwa 40 m Länge eine Zeit 
von 8 Stunden lang in den weiten Kellerräumen 
des Landesarchives in Wolfenbüttel, die mehrere 
Monate geschlossen gehalten waren, mittels 
eines kleinen Induktoriums negativ geladen 
hatten, war die von ihm abgeriebene Substanz 
so stark aktiv, dass der benutzte Lederlappen 
nach Verjagung des Ammoniaks anfangs eine 
Phosphoreszenz am Baryumplatincyanürschimi 
gab, die dem völlig ausgeruhten Auge direkt 
wahrnehmbar war. Es kann hiemach wohl 
kein Zweifel daran bestehen, dass die ver- 
schiedenartigen mit negativer Ladung der Luft 
ausgesetzten Substanzen eine wahre induzierte 
Radioaktivität annahmen. Da die Erdober- 
fläche , abgesehen von kurzen Zeiträumen, 
während des Falles von Niederschlägen meist 
negativ geladen ist und diese normale Erd- 
elektrizität sich in besonders grosser Dichtig- 
keit auf allen leitenden Hervorragungen an- 
sammelt, so werden diese allein durch Kontakt 
mit der Luft eine gewisse Radioaktivität an- 
nehmen und dauernd behalten müssen, so 
lange sie an ihrem Platze bleiben. Wir konnten 



rig. 1. AklWe Subslanz von einei 
Kupftrdiahle .ihgeriebeii, tiitifmal e 
mit uiitcrj;cli;[;terilrcibcher .Miimiiii« 



■ .ibj;erieben, siebenmal ( 



1 Keller eipoiiierten 
enert: Rteischablonc 
, mmliyclce. 15. St|>- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 4. 



79 



diese, allein durch die natürliche Erdelektri- 
zität bewirkte Aktivierung leicht an dem Ende 
einer Drachenschnur nachweisen, die mehrere 
Stunden lang in die Luft emporgetragen war. 
Dieser Versuch ist insofern von Bedeutung, 
als er die aktivierende Wirkung der Luft in 
einiger Höhe über der Erdoberfläche und fern 
von der Nachbarschaft anderer Körper zeigt. 
Bemerkenswerterweise ist die beschriebene 
Erscheinung bis jetzt nur als eine Nachwirkung 
der Zerstreuung der negativen Elektrizität er- 
halten worden, sie kann, wie es scheint, nicht 
durch andere Entladungsformen, wie etwa 
durch positive Büschel, die eine Kathode 
treffen, an dieser hervorgerufen werden. 

Ferner erfordert sie grosse Luftvolumina 
von mindestens einigen Kubikmetern. In 
kleineren Räumen wird sie undeutlich und ver- 
schwindet schliesslich ganz. Der Grund liegt 
wohl darin, dass die Aktivierung schon während 
der Dauer der Exposition zu verschwinden 
beginnt, so dass ein merkliches Endresultat nur 
dann erwartet werden kann, wenn die den 
exponierten Körper in der Zeiteinheit treffende 
Zahl von positiven Elektronen — die mit der 
Grösse des Luftvolumens wächst — mehr als 
ausreichend ist, um jenen Verlust zu decken. 

Überblicken wir noch einmal die Schlüsse, 
die sich aus der Art, wie die Aktivität 
zu Stande kommt, auf ihre Herkunft ziehen 
lassen. 

Es liegen nach dem jetzigen Stande unserer 
Erfahrungen über Radioaktivität drei Möglich- 
keiten vor: Es könnten i. die exponierten 
Substanzen selbst, 2. solche, die sich in ihrer 
Nähe befanden, 3. die umgebende Luft ursprüng- 
lich radioaktive Eigenschaften haben. Was die 
erste Möglichkeit anlangt, so ist sie zwar, wie be- 
reits bemerkt wurde, schon wegen der denk- 
baren Infektion durch Thorerde für die Drähte 
und sonstigen künstlichen Produkte nicht abso- 
lut zu verneinen; bei den Pflanzenblättern, die im 
Freien, wo sie gewachsen waren, auch sofort 
exponiert wurden, kann eine Verunreinigung 
durch Thorerdestaub wohl ernstlich nicht in Be- 
tracht gezogen werden. Allerdings mussten auch 
diese während der Exposition an Metalldrähten 
au%ehängt werden. Da ferner alle dem Versuche 
unterworfenen Substanzen, gleichgültig welcher 
Art, aktiv werden, so müsste für alle unterschieds- 
los eine gewisse ursprüngliche Radioaktivität an- 
genommen werden, die an sich nicht direkt wahr- 
nehmbar wäre, sondern sich erst durch die von 
ihr abgeleitete induzierte Strahlung verriete. Es 
wäre dann aber nicht verständlich, wie die 
Grösse des verfügbaren Luftraumes von so 
bedeutendem Einflüsse sein kann und warum 
die Aktivienmg am besten in der Kellerluft 
gelingt. 



Ebenso ist auch die zweite Möglichkeit, 
die Aktivierung durch benachbarte Substanzen, 
schon in Rücksicht auf den Versuch mit der 
Drachenschnur unhaltbar, es müsste denn sein, 
dass man den ganzen Erdkörper als Quelle 
der Strahlen betrachten wollte. Abgesehen 
von diesem vorderhand noch fernliegenden Ge- 
danken, der indess eine weitere Verfolgung ver- 
dient, bleibt daher als die vorläufig wahrschein- 
lichste Annahme die einer gewissen der Luft 
selbst eigentümlichen Radioaktivität, die übri- 
gens aufs beste mit ihrer Eigenschaft über- 
einstimmt, ihren lonengehalt von selbst zu 
regenerieren. Sehr erwünscht wäre eine 
Wiederholung dieser Versuche unter ver- 
schiedenen atmosphärischen Bedingungen , es 
scheint die induzierte Radioaktivität auch in 
der Art mit der Elektrizitätszerstreuung eng 
verbunden zu sein, dass sie wie diese durch 
Nebel und Rauch stark beeinträchtigt wird. 

Leider ist es ein allerdings in der Natur 
der Sache gelegener Übelstand, dass diese 
Untersuchungen grosse Räume erfordern. Aus 
diesem Grunde werden Versuche mit anderen 
chemisch reinen Gasen nicht geringen Schwierig- 
keiten begegnen, während sie andererseits das 
geeignetste Mittel zur Entscheidung der Frage 
sein würden, ob die aktivierende Wirkung 
allein der atmosphärischen Luft zukommt. 

( Selbstreferat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

Neesen (Berlin): Ich will nur fragen, ob ein 
Metall, nachdem ihm seine radioaktive Eigen- 
schaft genommen ist, dieses Metall doch wieder 
in den wirksamen Zustand versetzt werden kann. 
Damit würde aber gesagt sein, dass diese Ver- 
unreinigung nicht von einer vorherigen Ver- 
unreinigung durch Thor kommen könnte. 

G eitel: Ich fasse die Frage so auf, ob ein 
Metall, wenn die induzierte radioaktive Schicht 
abgerieben ist, wieder radioaktiv werden kann. 
Dies ist in der That der P'all, daher kann die 
Aktivierung schwerlich von oberflächlich an- 
haftender Thorerde herrühren. 

(Eingegangen 8. Oktober 190 1.) 



R. Wachsmuth (Rostock^ Die innere Wärmc- 
leitung in Flüssigkeiten. 

Es wird eine neue Bestimmungsmethode an- 
gegeben, welche gestattet, gleichzeitig die elek- 
trische Leitfähigkeit zu messen. 

Wird der Zustand der Wärmeströmung 
stationär, so fliesst zwischen zwei parallelen 
Kupferplatten durch eine zu untersuchende 
Flüssigkeitslamelle ein konstanter Wärmestrom 
von JJ'/ Kalorien. Ist der Querschnitt ^/, die 
Dicke der Lamelle d und die Temperatur an 



8o 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. 'No. 4. 



den Grenzen t\ resp. ti^ so ergiebt sich der 
Koeffizient k der inneren Wärmeleitung als: 



A' = 



/, — /2 q 



Nimmt man für die Erwärmung der oberen 
Kupferplatte einen Strom von warmem Wasser 
und stellt die untere Platte auf einen Eisklotz 
(vgl. Figur), so wird der Wärmestrom einen 
Teil des Eises zum Schmelzen bringen. Fängt 
man also das Schmelzwasser in einem Mess- 
cylinder auf und beobachtet von Minute zu 
Minute, zählt die bei freiem Schmelzen ab- 
laufende Menge ab, so hat man als Differenz 
das Äquivalent für den Wärmestrom. 

Thermo 
ülftnent 




Thermo 
Element 



lüa 



(Ulli; r 




Das Plattensystem wird au%ehängt, um den 
Überdruck auf das Eis zu kompensieren. 

Durch je einen Draht der zur Temperatur- 
messung angebrachten Thermoelemente erfolgt 
gleichzeitig die Widerstandsbestimmung. 

(Eingegangen 27. September 1901.) 

Vorlesungsverzeichnis (lir das Winter- 
semester 1901/02. 

Akademie zu Münster i/W. 

Nachzutragen: 

M. Reinganum: Elektrische Wellen, i; Gnind/iij^e der 
kinetischen Theorie der Gase, i. 

Universität Erlangen. 

Nachzutragen : 

A. Wehnelt: Über optische Messmethoden und Mess- 
instrumente, I. 



An die Redaktion der Physikalischen Zeitschrift. 

Pavillon de Hreteuil, Sevres le 29. Oktober 1901. 

In dem ursprünglichen Texte des Vortrages „Über das 
Leben der Materie", von dem Sie eine so vortreffliche Über- 
setzung in Ihrer Zeitschrift gebracht haben, habe ich bedauer- 
licherweise bei Gelegenheit der Elektrolyse des Glases den 
\amcn von Prof. Warburg vergessen. Ich hatte das schon 
bemerkt und mich beeilt, das Versehen in einem Widerdruck, 
der in dem Bulletin de la Socicte astronomi^iue de Erance, 
November 1900 erschienen ist, wieder gut zu machen. Ich 
bedauere das Versehen des Originaltextes umsomehr, als dieser 

Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Si 

Druck von August 



schöne und gerade/u klassische Versuch in den letzten Jahren 
oft erwähnt worden ist, ohne dass sein Autor genannt wurde, 
und weil sich geradezu eine Legende gebildet zu haben scheint, 
die ihn anderen Physikern zuschreibt. 

Das so interessante, von Herrn Warburg im Jahre 1884 
ethaltene Resultat scheint damals nicht die Beachtung gefun- 
den zu haben, welche es verdient hätte. Zu jener Zeit war 
die Anschauung des kontinuierlichen Überganges zwischen 
dem flüssigen und dem festen Zustande noch keineswegs all- 
gemein verbreitet; aber sie hat seitdem an Boden gewonnen 
und es ist Mcher, dass der Nachweis der Elektrolyse des 
Ghses mit den damit zusammenhängenden Erscheinungen viel 
dazu beigetragen hat, diese Anschauung auszugestalten und 
auszubreiten. 

Ich würde mich sehr freuen, wenn das V^ ersehen, wel- 
ches mir, entgegen meiner Absicht, untergelaufen ist, dazu bei- 
tragen konnte, den Ursprung dieses schönen V^ersuchs durch 
eine nachträgliche Berichtigung ins Gedächtnis zurückzurufen. 

Ch. Ed. Guillaume. 
(.\us dem Eranzösischen übersetzt von H. Th. Simon.) 

Personalien. 

(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgeno8sen , der 
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald 

Mitteilung xu machen.) 

Vor kurzem starb in St. Petersburg der Professor der 
Chemie und Biologie Dr. Marcel Nencki von der Univer- 
sität Bern, 54 Jahre alt. 

An der Universität Gent wurde der Privatdozent der Ma- 
thematik Fagnart zum ausserordentlichen Professor ernannt. 

An der Akademie zu Münster i./W. hat sich Dr. M. Rein- 
ganum aus Frankfurt a.'M. für Physik habilitiert 

An der Technischen Hochschule in Stuttgart ist ein neuer 
Lehrstuhl für Elektrotechnik errichtet worden, der dem In- 
genieur Emil Veesenmeyer in Berlin übertragen worden 
ist. Der bisherige Professor Oberbaurat Dr. W. Dietrich 
liest über elektrische Beleuchtung, elektrotechnische Mess- 
kunde II und hä}^ das elektrotechnische Laboratorium ab; 
der neue Professor E. Veesenmever liest über Elektro- 
technik, Gleichstromerzeuger im Wechsel mit Wechsclstrom- 
erzeuger und Umformer, elektrische Arbeitsübertragung im 
Wechsel mit elektrischen Bahnen. 

Der Privatdozent der Mathematik Dr. G. Kowalewski 
in Leipzig wurde als ausserordentlicher Professor nach Greifs- 
wald berufen. 

Am 26. Oktober 1901 verstarb der ausserordentliche Pro- 
fessor an der Berliner Universität, der Physiker Arthur 
König. 

Der jetzt in Potsdam lebende ordentliche Professor der 
Astronomie an der Universität Breslau und frühere — bis 1897 
— Direktor der dortigen Sternwarte, Cieh. Keg.-Rat Dr. Gott- 
fried Galle, der Aufrtnder des Planeten Neptun, hat sein 
fünfzigjähriges Jubiläum als Breslauer Universitätsprofessor ge- 
feiert. Der Gelehrte steht im 90. Lebensjahre. 

Der Assistent an der agrikultur-chemischen Versuchs- 
station in Marburg Dr. Karl Schulze wurde zum Lehrer 
fUr Naturwissenschaften an der Wein- und Obstbauschule in 
(>ppenheim ernannt. 

Ingenieur Josef Virag, der Erfinder des Viragschen 
Schnelltelegraphen, ist, erst 3a Jahre alt, in Ofen-Pest im 
grössten Elend gestorben. 



Berichtigungen. 

In der Arbeit des Herrn C Shedd, Über die Formen 
der von dem Michelsonschen Interferometer gelieferten 
Kurven 3, 47, 1901, sind wegen Ausbleibens einer Korrektur 
einige Druckfehler stehen geblieben: 

Seite 47, Spalte 1, Zeile 2 v. u. ist statt „5"* 5 zu setzen. 
Seite 48, Sj^alte I, Formel 5) muss es im zweiten Gliede der 
rechten Seite statt ,,<^'' f^(f heissen; Formel 6) und in der 
folgenden /eile statt ,,/" A. Ebenso ist in Formel 13 und 
der dnrauffolgciKlcn. sowie in Formel iS und der darauf- 
folgenden ,,/" »lurch A 7\\ ersetzen. 

mon in Oöltingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. 
Pries in Leipzig. 



V 



Physikalische Zeitschrif 



N0.5. 



I. Dezember 1901. 

Redaktionsschluss (lir No. 6 am 5. Dezember 1901. 



3. Jahrgan 



OrifiMünitteilungeii : 

H. T. Barnes, Das spezifische Ge- 
wicht des Eises. S. 81. 

W. B. von Czadnochowski, Durch 
Kathodenstrahlen erzeugte Farben- 
ringe an Krystallplatten. 11. S. 82. 

A. Schmauss, Über die Phosphores- 
zenz unter dem Einflüsse von Katho- 
denstrahlen und von ultraviolettem 
Lichte. S. 85. 

St. Meyer, Magnetisierungszahlen 
seltener Erden. S. 87. 

J. Stark, Das Gesetz des Kathoden- 
falls. S. 88. 



INHALT. 

Vortrftqe und Diskussionen von der 
73. Naturforscherversammiung zu 
Hamburg: 

P. Stäckel, Bericht über die Ent- 
wicklung des Untenichtsbetriebes in 
der angewandten Mathematik an den 
deutschen Universitäten. S. 92. 

O. Lummer und E. Pringsheim, 
Temperaturbestimmung mit Hilfe der 
Strahlungsgesetze. S. 97. 

Besprechungen: 

W. Üstwald, Die wissenschaftlichen 
Grundlagen der analytischen Chemie, 
elementar dargestellt. 3. Aufl. S. loi. 



E. Jordis, Die Elektrolyse wässri 
Metallsalzlösuigen. S. loi. 

K. Elbs, Die Akkumulatoren. 3. Au 
S. loi. 

Kr. Birkeland, Norwegische Expe- 
dition von 1899— lyoo zur Eifor- 
schung des Nordlichtes. S. 101. 

W. Martin und W. H. Rockwell, 
Chemistry and Physics. S. 103. 

Eingegangeae Schriften. S. 103. 
Briefliasten. S. 104. 
Tagesereignisse. S. 104. 
Personalien. S. 104. 




ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Das speziBsche Gewicht des Eises J) 
Von H. T. Barnes. 

Bei Nichols*^) äusserst sorgfältigen Bestim- 
mungen des spezifischen Gewichtes des Eises 
wurde eine Differenz von zwei Tausendstel zwi- 
schen den spezifischen Gewichten von altem und 
neuem Eis beobachtet. Flusseis, welches ge- 
brochen und ein Jahr lang aufbewahrt worden war, 
wurde weniger dicht befunden als frischgebro- 
chenes Eis und fast gleich dicht wie reines, künst- 
lich erzeugtes Eis. Die Dichte scheint Verände- 
rungen zu unterliegen, welche von der Art der 
Bildung abhängen, und in Übereinstimmung mit 
Nichols' Messungen scheint die Geschwindigkeit 
der Bildung, wenigstens temporär, den Grad der 
Dichte zu bestimmen. Die vielen und mannig- 
faltigen Erscheinungen, die mit der Bildung 
von Flusseis im kanadischen Klima, zu Montreal, 
verbunden sind, machen Untersuchungen, wie 
vorliegende, von vielseitigem Interesse. 

In Beziehung auf den Einfluss des Alters auf 
das spezifische Gewicht reinen Flusseises stellte 
der Verfasser einige Versuche an mit Stücken frisch 
während der Versuchegebildetausdem St. Lorenz- 
strom und Stücken, welche zwei resp. ein 
Jahr firüher gebrochen, sorgfältig während der 
Sommermonate aufbewahrt worden waren. 

Die zur Bestimmung des spezifischen Ge- 
wichtes angewendete Methode war das Wägen in 
Wasser von o"C. Ein kupfernes Gefäss mit 
einem Deckel und engem Halse wurde herge- 
stellt, so dass in ihm ein Stück Eis von 200 
bis 300 g Gewicht frei aufgehängt werden 
konnte. Dieses Eis wurde in einer dreizackigen, 
abgewogenen Gabel gehalten, welche mittels 
eines leichten Kupferdrahtes, der durch den 
engen Getässhals hindurchging, an dem einen 
Arm einer empfindlichen Oertlingschen 

i) Ausföhrlich in Phys. Review, 13, 55, 1901. 
2) Phys. Review, 8, 21, 1899. 



Wage aufgehängt war. Dieses Gefäss tauchte 
in einen grösseren Kessel und war von einer 
Mischung von Schnee und Wasser umgeben. 
Nachdem das Gewicht eines Stückes Eis, welches 
so in einer Atmosphäre von O^ C. aufgehängt 
war, erhalten war, wurde ein Hahnenverschluss 
am Boden des Gefässes geöffnet, und das 
Wasser in direkter Berührung mit Schnee floss 
hinein und füllte dasselbe vollständig. Dann 
wurde der Gewichtsverlust bestimmt. Grosse 
Sorgfalt wurde darauf verwendet, zum Gebrauch 
für die Mischung reines Flusswasser und völlig 
sauberen Schnee zu haben. Die Eisstücke für 
die Versuche wurden ausserhalb des Labora- 
toriums in einer Atmosphäre, die nur wenig 
von o^ C. abwich, aus den Blöcken geschnitten 
und wurden sauber und trocken gewischt mit 
Filtrierpapier und einem sauberen Leinenlappen. 
Die folgende Tabelle giebt die Resultate 
der Versuche nach dieser Methode bei den 
verschiedenen Stücken. 

Spezifisches Gewicht von Eis durch Abwiegen in 

Wasser von o"C. 

Entstehungsjahr. spez. (Jew. Abweichen v. Mittel. 



Datum. E 


ntstehung 


[ärz 9 


I9OI 


» 9 


I9OI 


., 9 


1900 


„ 16 


1900 


„ 16 


1899 


„ 16 


1899 


n 23 


1900 



0,00023 
0,00004 
0,00000 
0,00019 
0,00011 
0,00013 
0,00017 



0,91684 

0,9 1 665 

0,91661 

0,91642 

0,91650 

0,9 1 648 

0,91678 
Mittel = 0,9 166 II + 0,000065. 
Zum Beweise für die Genauigkeit dieser 
Methode wurden am 16. März zwei Bestim- 
mungen mit demselben Eisstück f 899er Eis) 
gemacht, indem man dasselbe nach dem ersten 
Versuch herausholte, es trocken rieb und wieder 
in das Gefäss zurückbrachte. Ein grundsätz- 
licher Unterschied zwischen altem und neuem 
Eis konnte nicht entdeckt werden, die kleinen 
Abweichungen sind wahrscheinlich kleinen Un- 



82 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



gleichheiten in der Struktur der angewandten 
Stücke zuzuschreiben. 

Es ist klar, dass, übereinstimmend mit vor- 
liegenden Messungen, das spezifische Gewicht 
von altem und neuem Flusseis das gleiche ist und 
gleich 0,91661 +0,00007 gesetzt werden kann, 
welches bis auf zwei Zehntausendstel mit den 
Messungen Nichols' an nicht kürzlich gebro- 
chenem Eise übereinstimmt, welche 0,91644 
gaben, und in gleicher Genauigkeit mit den 
Bestimmungen Bunsens. 

Mc. Gill Universität. 

(Eingegangen i. Oktober 1901.) 



^. 



Durch Kathodcnstrahlcn erzeugte Farbenringe 

an Krystallplatten. 

Zweite Mitteilung. 

Von W. Biegon von Czudnochowski. 

Seit meiner früheren Mitteilung*) über die 
an Platten von Flussspat und Steinsalz in- 
folge Einwirkung von Kathodenstrahlen auf- 
tretenden eigentümlichen Farbenerscheinungen 
ist es mir leider nicht möglich gewesen, weitere 
Versuche mit dem eigens dazu beschafften 
Materiale in dem gewünschten Umfange anzu- 
stellen, weshalb ich nachstehend nur einige 
weitere Beobachtungen an Flussspatplatten mit- 
teilen will. 

Der Verlauf der Erscheinung, wie ich ihn 
nach Beobachtungen an dem Crookesschen 
Apparat Fig. i der vorigen Mitteilung in Fig. 3 
bis 8 derselben schematisch dargestellt hatte, ist 
aus nachstehender, eine Zusammenstellung der 
zu verschiedenen Zeiten beobachteten Farben- 
folgen enthaltenden Tabelle I deutlicher zu er- 
kennen. 

Tabelle I. 

Stück farblosen Flussspates im Cr 00k es- Apparat. 





A. 


B. 


C. 





~:^ — - 


' ~ ~ ~ ' 


— 


a 

TS 


silbergrau 
gelblich 
orange 
bräunlich 


grau 
gelb 
orange 
braungelb 


grau 
1 hellbraun 

1 




• 


bläulich 


violett 


hellblau 

dunkelblau 

rosa 


C 
S 

c 


1 


gelb 
rot 


hellgelb 

naoosgrün 

hellrot 

1 

. dunkelrot 




• 


1 

1 


violett 


' hellviolett 
' dunkelblau 
dunkel violett 




i) Diese Zeitschrift 2, 65-66, ige». — Heiblätter 62, 78, 
1901. , 



Zu weiteren Versuchen bediente ich mich 
statt des in Fig. 2 der vorigen Mitteilung dar- 
gestellten Apparates {A) eines neuen Doppel- 
apparates {B)y der in vorstehender Fig. i in 
zwei Ansichten in '/ü n. Gr. gezeichnet ist. ') Der 
Apparat ist vollkommen symmetrisch; die Ka- 
thoden — eine eben, eine konkav^) — haben 
gleichen Durchmesser und gleichen Abstand 
von den gegenüber befindlichen Glastischen, 
welche oben eben und mattgeschliffen sind und 
zur Aufnahme der am besten mit Gips zu be- 
festigenden Versuchsobjekte dienen. 

Zum Auspumpen diente die gleiche Queck- 
silberluftpumpe wie bei den früheren Versuchen. 
Als Elektrizitätsquelle wurde ein kleines Induk- 
torium mit Platinunterbrecher von nur 23 mm 
Schlagweite ^) zwischen Spitze und Platte be- 
nutzt, gespeist von Akkumulatoren Type O von 
W. A. Boese, Berlin, unter Verwendung eines 
achtstufigen Vorschaltwiderstandes und eines 
Amperemeters der A. E.-G. Berlin. 

Das Versuchsmaterial bestand in zwei ganz 
gleichartigen, klaren, farblosen Flussspatplatten 
von 15x15x3 mm^), welche in der ange- 
gebenen Weise auf dem Tischchen befestigt 
waren. 

Die Versuche wurden in der Weise ange- 
stellt, dass, nachdem jede Platte bei konstantem 
Vakuum und konstantem Primärstrom eine be- 
stimmte Zeit den Kathodenstrahlen ausgesetzt 
war, die Pumpe abgesperrt, der Apparat ab- 
genommen und nach Herausnahme des Tisch- 
chens mit den Platten bei Tageslicht die Farben 
bestimmt wurden, worauf nach Wiedereinsetzen 
der Stopfen in ihre vorherige — markierte — 
Stellung und Wiederanfiigen des Apparates an 
die Pumpe von neuem bis zum vorherigen 
Vakuum ausgepumpt wurde. Dieses Verfahren 
wurde nach Bedarf wiederholt. 

Hierbei lässt sich nun der Veriäuf der Er- 



i) Der Apparat wird angefertigt ron Max StnM, 
Berlin NW., Philippstrasse 22. 

2) Krümmungsradius etwa 35 mm. 

3^ Von Siemens und Halske A.-G. 

4) Bezogen von C. A. Niendorf, Berhau-Berlin. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



83 



scheinung genau verfolgen. Man sieht deutlich 
die Färbung sich von der Mitte nach dem 
Rande zu allmählich ausbreiten, wobei eine be- 
stimmte Farbenfolge: gelb — rot — blau, welche 
ich als Ordnung bezeichnen will, sich immer von 
neuem aus der Mitte entwickelt und jede neue 
die vorher erschienenen Ordnungen nach aussen 
drängt. Der Vorgang entspricht vollkommen 
der vom Entdecker selbst gegebenen Beschrei- 
bung des Entstehens der sog. Priestleyschen 
Ringe.') Die Beobachtungen für die beiden 
Flussspatplatten (i und 2) sind in genau der 
gleichen Weise wie die der Tabelle I in nach- 
stehenden Tabellen II und III zusammengestellt. 



FfiMe» N^. 



Tabelle IL 

i 

f, ^äiblös«r Flttssspat. Hohlkathode. 



lNac3i:3oMiD. ! 50 Min. ' 90 Min. 1 130 Min. 



a 
e 

o 



silberweiss 
blassgelb 
dnnkelgelb 
orange 

TOt 

violett 

dunkelblau 

hellblau 



gelblich 
rosa 
dunkel rot 

dunkelblau 

hellblau 

wasserblau 



: hellbraun 

I rot 

, violett 

! dunkelblau 

hellblau 
I wasserblau 



gelblich 



I 



^1 orange 

c 



bräunlich 



hellgelblich j grünlich 
I hellgelb 



indigo 

dunkelblau'-') 

hellblau^) 



orange 
bräunlich 



hellorauge 

dunkelorange 

rotbraun 



dunkelblau i seh wach violett 

dunkelblau 
hellblau 1 hellblau 



a 

TS 



f*> 



hellgelb 
dunkelorange 



hellgelb 

orange 

rot 

rotviolett 

dukelbltigrio 

hellblau 



grünlich 
gelb 
orange 
bronzefarbig 

d 






t'v 



Fig. 2. Natürl. (Grösse, 
b c 







^'g- 3« Natürl. Grösse. 

i) Jos. Priestley, Geschichte und gegenwärtiger Zustand 
der Elektrizität nebst eigentümlichen Versuchen. Deutsch von 
J. G. Kränitz. Berlin u. Stralsund 1772. S. 467-469. 

2) Beide Färbungen hatten einen deutlichen j;riinlichcn 
Schein. 



Tabelle III. 

Platte: Nr. 2, Farbloser Flussspat. Ebene Kathode. 



Nach: 30 Min. I 50 Min. 



90 Min. 



130 Min. 



-j- 



i silberweiss 
hellgelb 
tuo dunkelgelb 
3 orange 

T) 



bronzegelb 

orange 

rotbraun 



^ schwachviolett 
M , dunkelblau 

hellblau 

weisslichblau 

hellgelb 
&A, du Li kelgelb 
I hellgelb 

u 

o 



violett 
dunkelblau 
hellblau 
wasserblau 



blau 



N 



a 
a 

T3 



CO 



gelblich 

bronzegelb 

dunkelbraun 

blau 



gelblich 



bronzegclb 
goldrot 
braunrot 
donkelbraiartt 



dunkelblau 
hellblau 

hellgelb 

orange 

braun 



karminrot 



dnkelbluTiflett 

dunkelblau 

hellblau 



dunkelblau 

hellblau 

giünlichblau 



gelblich 

orange 

dunkelrot 



meerblau 
wasserblau 



gelblich 

orange 

dunkelrot 

griiUekbllilieh 

gelblich 

dunkelorangc 




Man sieht, dass ein nennenswerter Unter- 
schied im Verhalten der beiden Kathoden nicht 
besteht; nur ist der Verlauf bei der Hohlkathode 
etwas regelmässiger, dagegen die Ordnungszahl 
bei der ebenen etwas grösser. ') Ein ungefähres 
Bild der Erscheinungen pebt bei- 
stehende Fig. 2 a, b, c, d (entsprechen 
30, 50, 90, 130 Min.) für Platte i 
(Tabelle II) und Fig. 3 a — d fiir 
Platte 2 (Tabelle III), ausserdem ist 
in Fig. 4 eine direkte photographische 
Kopie von Fig. 3 d gegeben, erhalten ^'ß- 4. 
bei 2 Minuten Expositionszeit in Natürl. Grösse. 

direktem Sonnenlicht auf Celloidinpapier.*^) Die 
Stromstärke betrug bei diesen Versuchen stets 
I Amp., das Vakuum war derart, dass in dem 
Verbindungsrohre zwischen den Kugeln stabile, 
scharf begrenzte Schichten von 8,5 mm Dicke^) 
bei *^ 7,5 mm lichter Rohrweite sich zeigten. 
Gleichzeitig mit der Farbenfolge habe ich 
nun bei jedesmaligem Herausnehmen mittels 
Spitzenzirkels durch wiederholte Messung 
zweier aufeinander senkrechter Durchmesser das 
Wachsen der Ringsysteme mit der Zeit fest- 

i) Dies insofern, als die beiden letzten Farben eigentlich 
schon der Anfang einer viertön Ordnung sind. 

2) Die excentrische Lage der Erscheinungen in Fig. 2, 3 
und 4 rührt davon her, dass die benutzten Platten nicht 
centrisch befestigt waren, nicht von einer Deflexion der Ka- 
thodenstrahlen. Das Original der Fig. 4 lässt sehr gut die 
allmähliche Zunahme der Lichtdurchlässigkeit nach dem Rande 
zu erkennen. 

3) Unter Dicke ist der Abstand zwischen den Helligkeit«- 
maximis zweier aufeinanderfolgender Schichten gemeint. Bei 
den Versuchen waren in jeder Hälfte des Verbindungsrohres 
genau sieben scharf begrenzte Schichten sichtbar. 



84 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



zustellen versucht und gebe die Ergebnisse in 
nachstehenden Tabellen IV und V.*) 



Platte No. I. 



Tabelle IV. 



Zeit 






0,0 


0,0 


10 

30 


8,0 


8.0 


50' 


i4iO 


"2,5 


90" 


i7>o 


17,0 



0,0 



tt 



130 



19,0 



0,0 
19,0 < 11,0 



0,0 
0,0 



0,0 
o 



0,0 



3,0 



5»5 
9,0 



o 
o 

3.0 



o 
o 

2,0 



Platte No. 2. 



Tabelle V. 



Zeit 



äi 



a b 



dz 
a b 



O , O 



»# 



30 i 9,0 9,0 2,0 , 2,0 



50 12,0 I 12,0 6,0 5,0 , o 



*t 



90' 



#r 



130 



13,2 I 14,2 9,0 I 9,0 4,2 



3»2 



17,0 I 18,0 11,5 ' 12,0 7,0 7,5 



2,0 2,0 




Zo 



/^ 



^o ^o äo fffo fzo 

Fig. 5. 

Unter Benutzung der Mittelwerte erhält man 
daraus für den Verlauf der Erscheinung die in 

l) Die ein/eliieu Zahlen sind Mittelwerte aus mehreren 
Messunjjen liir denselben Durchmesser; die ganz kleinen wie 
die jjrössten VV^erte sind etwas unsicher, da im ersten Falle 
das iiild nicht aussei >räj^t, im /weiten nur Rudimente der betr. 
Ordnung an den lükeii sichtbar sind. Immerhin kann man 
diese Werte aber zur Vervollständigung des Gesamtbildes 
benutzen. 



FläJ^2^ 




20 W so 90 ^00 ^ZO ^^ 

Fig. 6. 

Fig. 5 und 6 dargestellten Kurven. Die hier- 
aus zu entnehmenden Differenzen der Durch- 
messer zweier aufeinanderfolgenden Ordnungen 
zeigen dann eine Veränderung mit der Zeit, wie 
sie Fig. 7 für Platte 2 darstellt (i. und 2. Ordnung). 
Die beschriebenen Erscheinungen sind an 
die Oberfläche der benutzten Platten gebunden, 
welche der Kathode zugewandt ist. Im durch- 




80 40 SO do -foo -rpo y*o 

Fig. 7. 

fallenden Lichte ist von Farbenringen nichts 
zu erkennen, die Platten erscheinen braun, in 
der Mitte am dunkelsten, nach dem Rande zu 
heller. Durch energisches Wischen lässt sich 
die Oberfläche wieder in den alten Zustand 



Physikalische Zeitschrift 3. Jahrgang. No. 5. 



85 



versetzen, die Erscheinung ist also an eine ab- 
wischbare Schicht gebunden, die sich unter 
dem Einflüsse der Kathodenstrahlen gebildet 
hat und die man wohl als Produkt einer Zerstäu- 
bung der Kathode, also als Metallniederschlag 
ansehen kannJ) Nun bestanden alle Kathoden 
aus Aluminium, welches nach ausgedehnten 
Untersuchungen 2) einer solchen Zerstäubung so 
gut wie gar nicht unterworfen ist, wenn es 
auch bei genügend hoher Temperatur ebenfalls 
Spiegel an der Glaswand des Entladungsrohres 
zu erzeugen vermag'); eine derartige Tempe- 
raturerhöhung ist aber bei dem verwendeten 
kleinen Induktorium wohl nicht gut denkbar. 
Unter dem Mikroskop erscheint die Schicht bei 
,. 33ofacher Vergrösserung vollkommen zusammen- 
;•. Jjängen^l, ohne auch nur eine Spur einher körnigen 
^^JStruktut- erkennen zu lassen; nach, dem Ab- 
wischen erscheint die vorher farblose Platte in 
der Durchsicht kaum merklich bläulich. Bei bei- 
den Apparaten, A und ß, zeig|3en nun\aber auch 
die Kathoden selbst Farbenringe, ähnlich wie eine 
in der Mitte erhitzte Stahlplatte; dieselben ent- 
wickeln sich sehr rasch, sind weit weniger ausge- 
prägt, und werden sehr bald stationär. Bei dem 
Crookes sehen Apparat fehlt jedoch diese Er- 
scheinung, während der Flussspat sehr intensiv 
gefärbt ist. Um nun auch diesen Gegenstand 
näher zu untersuchen, polierte ich die ebene 
Kathode des Apparates A möglichst sorgfältig 
und setzte darauf die sauber gereinigte Platte i 
den von ihr ausgehenden Kathodenstrahlen aus. 
Nach 130 Minuten langer Bestrahlung war die 
Kathodenoberfläche unverändert, die Fluss- 
spatplatte in der Durchsicht gleich mässigkräf- 
tig violett, die der Kathode zugewandte 
Oberfläche im reflektierten Lichte dunkel- 
blau. Die Farbe ist auch hier an die bestrahlte 
Oberfläche gebunden^), lässt sich aber nicht 
durch Wischen oder Reiben entfernen. Durch 
30 Minuten langes Erhitzen in heissem Sande 
von über 200^ wird die Färbung in keiner Weise 
beeinflusst.*) Bei ungefähr 350^ ^) thermolumines- 
ziert der Flussspat sehr'^stark grün, die violette 
Färbung ist noch unverändert. Bei etwa 500^ 
beginnt die Färbung langsam zu verblassen, 
um bei Temperatur der Rotglut vollständig zu 
verschwinden, während gleichzeitig der Fluss- 



i) A. Kundt» WiecL Ann. 27, 59 IT., 1886. — Dessau, 
Wied. Ann. 29, 375, 1886. — Vgl. auch: O. Lehnaann, 
Elcklr. Lichterscheinungen od. Entladungen. Halle, W. Knapp. 
S. 190 -191, 1898. 

2) Z. B. Crookes, Electrician 27, 197, 1891. — Vgl. 
0. Lehmann, 1. c, S. 187. 

3) Hittorf, Wied. Ann. 21, 126, 1884. — O. Lehmann, 
l c, S. 187. 

4) Vgl. im Gegensatze hierzu: O. Lehmann, Elektrische 
Entladungen, S. 489 Absatz 4 und Anmerkung 3. 

5) Vgl. O. Lehmann, 1. c, S. 489 Anmerkung 4. 

6) Die Temperaturen wurden kalorimetrisch bestimmt 
mittels passender Probekörper. Vgl. Mülle r-Poscillet, 
Physik. 9. Aufl., 2, 358 ff. 



Spat ein sehr intensives blaues Leuchten 
zeigt.*) Die unter dem Einfluss der Kathoden- 
strahlen schön blaue Phosphoreszenz der Fluss- 
spatplatten geht beim Ausschalten des In- 
duktors augenblicklich in ein hell gelbgrünes 
Nachleuchten von etwa i Min. Dauer und länger 
über; bei nachherigem Erhitzen im Dunkeln 
thermolumineszieren die Platten mit dem gleichen 
Lichte von neuem. 2) 

Über weitere Versuche mit anderem Material 
hoffe ich später berichten zu können. 

i) Elster und Geit'el, Ann. d. Phys. u. Chemie. Neue 
Folge, 69, 493i ^896. 

2) A. Miethe, Sitzung der Dtsch. Physikal. Gesellsch. zu 
Berlin vom i. Februar 1901. — J. J. Thomson, Entladung 
der Elektrizität der Gase. Leipzig, J. A. Barth. S. 97, 1900. 

Berlin, Oktober 1901. 

(Eingegangen 24. Oktober 1901.) 



Über die Phosphoreszenz unter dem Einflüsse 
von Kathodenstrahlen und von ultraviolettem 

Lichte. 

Von Aug. Schmauss. 

I. Die Fähigkeit verschiedener Substanzen, 
unter dem Einflüsse von Kathodenstrahlen zu 
phosphoreszieren, zeigt sich nach kurzer Be- 
strahlung verringert. Crookes beobachtete 
diese Erscheinung zuerst an der bekannten 
Röhre mit dem umklappbaren Kreuze. 

Die Erklärungen für diesen Versuch, die 
sich in der Litteratur vorfinden — Crookes 
selbst hatte für diese „Ermüdung" eine mehr 
physiologische als physikalische Erklärung ge- 
geben — , sind im wesentlichen dreierlei Art : 

1. Erwärmung, 

2. chemische Veränderung, 

3. Niederschlag von Metallteilchen, die 
von der Kathode losgerissen wurden. 

Während die erste nur eine temporäre, die 
letzte nur eine dauernde Veränderung zu er- 
klären vermag, könnte eine chemische Um- 
setzung eine bleibende oder wieder zurück- 
gehende Umwandlung zur Folge haben. 

Für eine temporäre Ermüdung käme also 
I. und 2., für eine dauernde 2. und 3. in Be- 
tracht, Eine etwa durch Erwärmung entstehende 
chemische Veränderung ist in 2. inbegriffen. 

Im folgenden möge über einige Versuche 
berichtet werden, die im Hinblick auf die er- 
wähnten Erklärungen der Ermüdung angestellt 
wurden. 

Die temporäre Ermüdung, die sich bei den 
meisten Substanzen beobachten lässt, ist zweifel- 
los der Erwärmung unter dem Einflüsse der 
Kathodenstrahlen zuzuschreiben, indem die 
phosphoreszierenden Substanzen rasch über die 
Temperatur ihrer maximalen Lichtemission ge- 
bracht werden, welche, wie in II gezeigt werden 



\y 



86 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



soll, im allgemeinen nicht sehr hoch liegt. In 
der That trat die temporäre Ermüdung nicht 
so schnell ein, wenn die phosphoreszierenden 
Substanzen in flüssiger Luft gekühlt wurden. 

Die dauernde Ermüdung trat bei allen 
hier untersuchten Substanzen ein. 

Dieselben lassen sich dabei in zwei Gruppen 
einteilen. 

In der ersten, in welche z. B. Balmainsche 
Leuchtfarbe, andere phosphoreszierende Präpa- 
rate und auch Kreide gehören, ist die dauernde 
Ermüdung bedingt durch ^ie fortwährend ge- 
steigerte Wärmezufuhr. Die Substanzen bräunen 
sich, ganz ebenso, wie sie es bei Erwärmung 
über eine bestimmte Temperatur thun. Dabei 
zeigt sich grosse Verschiedenheit in der 
Zeitdauer, in der das eintritt. Während bei 
Baimai nscher Leuchtfarbe schon eine Belich- 
tung von etwa 10 Minuten hinreicht, sie dauernd 
zu ermüden, ist es zur Veränderung der Kreide, 
die keine temporäre Ermüdung zeigt'), not- 
wendig, einige Stunden die Kathodenstrahlen 
darauf einwirken zu lassen. Dieser Umstand 
widerlegt die Ansicht Pulujs^), in dem Nieder- 
schlag von Metallteilchen die Ursache der Er- 
müdung zu sehen. Ein solcher müsste das 
Leuchten verschiedener Substanzen in gleicher 
Weise beeinflussen. 

Zur zweiten Gruppe gehört die dauernde Er- 
müdung des Glases, die man an jeder Crookes- 
schen Röhre der oben erwähnten Art sehen 
kann, mit der das Experiment schon öfters 
demonstriert- worden ist.^) Das Kreuz erscheint 
stets hell auf dunklem Grunde, zum Zeichen, 
dass das Glas an den Stellen, wo es den 
Kathodenstrahlen exponiert war, dauernd ver- 
ändert wurde. Diese Veränderung, die mit dem 
Auge in keiner Weise wahrzunehmen ist, ist 
wahrscheinlich ebenso wie die Färbung der 
Alkalihaloidsalze chemischer Natur. Man kann 
sich auch hier sehr leicht davon überzeugen, 
dass es nicht ein metallischer Beschlag ist, 
der dem Glase die Fähigkeit, zu phosphores- 
zieren, nimmt. Ein solcher müsste sich durch 
Behandlung mit Säuren entfernen lassen, was 
nicht der Fall ist. Dagegen kann man das 
Glas durch Glühen in den natürlichen Zustand 
zurückführen, ganz ebenso, wie man den er- 
wähnten Salzen auf diese Weise ihre ursprüng- 
liche Farbe wiedergeben kann. Dies unter- 
scheidet die Substanzen der zweiten Gruppe 
deutlich von denen der ersten, bei denen Er- 
wärmung die Veränderung erhöhen würde. Es 
mag vielleicht interessieren, dass frisch aus- 
geglühtes Glas heller phosphoresziert, als solches, 
das lange an der Luft gelegen hatte. 



1883. 



I) Goldstein, Beibl. 4, 221, 1880. 

2} J. Puluj, Strahlende Elektrodenmatcrie, S. 25, Wien 

3^1 J. Precht, Wied. Ann. 61, 343, 1897. 



Diese Eigenschaft der Kathodenstrahlen, die 
Phosphoreszenzlähigkeit der Substanzen zu ver- 
ringern, scheinen die ultravioletten Strahlen nicht 
zu teilen. Ich konnte in diesem Falle nie eine 
Verändenmg bemerken. 

Dagegen zeigte das Glas, das von Kathoden- 
strahlen verändert war, auch im Phosphoroskop 
geringere Phosphoreszenzhelligkeit, also z. B. ein 
helles Quadrat auf dunklem Grunde, wenn vor 
dem Glase ein quadratisches Blech einen Teil 
der Kathodenstrahlen aufgefangen hatte. Durch 
Ausglühen konnte man, wie bereits erwähnt, 
dem Glase wieder eine gleichmässige Phos- 
phoreszenz geben. 

Die dauernde Veränderung der leuchtenden 
Substanzen unter dem Einflüsse von Kathoden- 
strahlen tritt auch auf, wetiti daö Verstickiifabt 
durch flüssige Luft gekühlt wird. Es fst cfailA 
allerdings nicht gesagt, dass die chemische Vef- 
ältdefung aiKAi bei der tiefen Temperatur vor 
sidi g€iit. tKf bestrahlte Substanz kann viel- 
mehr wegen dfjs schlechten Wärmeleitungsver- 
mögens des Glases und der Leuchtpulver unter 
dem Einflüsse der Kathodenstrahlen trotz der 
äusseren Kühlung eine höhere Temperatur an- 
genommen haben. 

Diese Erwärmung zeigt unter anderem auch 
folgender Versuch an: Eine von Kathoden- 
strahlen getroffene Probe Bai mainscher Leucht- 
farbe zeigt nach Aufhören der Bestrahlung leb- 
haftes Nachleuchten. Dieses hört momentan 
auf, sobald man die Substanz mit Kohlensäure- 
schnee abkühlt. Eine wenige Augenblicke 
dauernde Entladung in der Röhre reicht hin, 
die Substanz so weit zu erwärmen, dass ein Nach- 
leuchten wieder stattfindet, welches bald wieder 
verschwindet, wenn das Rohr im Kohlensäure- 
schnee gelassen wird. 

IL Es interessierte mich, zu bestimmen, bei 
welcher Temperatur für einige dieser phos- 
phoreszierenden Substanzen das Maximum der 
Phosphoreszenz lag. Die Substanzen befanden 
sich in einem Thermostaten, das Licht einer 
Bogenlampe wurde mit Quarzlinsen in geeig- 
neter Weise auf die Präparate konzentriert. Die 
Messung der Helligkeit des Nachleuchtens ge- 
schah unmittelbar nach Abbiendung des Bogen- 
lampenlichts mit einem zu derartigen Zwecken 
vorzüglich geeigneten Polarisationsphotometer 
von F. F. Martens'), da der Anwendung eines 
Spektralphotometers die grosse Lichtschwäche 
hinderlich war. Durch Einschaltung von Strahlen- 
filtern war die Möglichkeit gegeben, ftir ver- 
schiedene Strahlengebiete die Intensitätskurve 
zu ermitteln. 

Auf diese Weise ergab sich das Maximum 
der Phosphoreszenz ftir Balmainsche Leucht- 
farbe bei einer Temperatur von ca. 70^ 

1) F. F. Martens, Verhandl. der deutsch. Physikal. Ge- 
sellschaft 1 (II), 204, 1899. Diese Zeitschrift 1, 299, 1900. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



87 



Für ein Präparat aus einer Sammlung der- 
artiger leuchtender Substanzen, das bei gewöhn- 
licher Temperatur rosa leuchtet, zeigte sich das 
Maximum für Rot bei 8o^ Bei dieser Tempe- 
ratur wurde das Blau intensiver, für welche 
Farbe das Maximum bei 1 20*^ lag, während bei 
150® der Farbenton immer mehr ins Grüne 
überging, um bei 180^ das Intensitätsmaximum 
für Grün zu erreichen, eine Erscheinung, die 
sich mit einem gewöhnlichen Spektroskop sehr 
schön verfolgen liess. 

Die Substanzen, wie z. B. Eierschalen, die 
erst bei tiefen Temperaturen phosphoreszieren, 
sind bei gewöhnlicher Temperatur zu weit vom 
Maximum entfernt, um leuchten zu können. 
Andere, wie z. B. Glas, die wohl bei gewöhn- 
licher Temperatur leuchten, thun dies bei 
tiefen Temperaturen noch intensiver, kommen 
ako ihrem Maximum durch Abkühlung näher. 
H. Starke *) hat bemerkt, „dass Glasröhren in der 
Nähe von lichtdicht eingeschlossenen Röntgen- 
röhren deutlich leuchten, stärker noch, wenn 
sie in fester Kohlensäure abgekühlt werden, da- 
gegen gar nicht in erhitztem Zustande". 

i) H. Starke, Ann. d. Phys. 8, 83, 1900. 

Berlin, Physikalisches Institut der Universität. 

(Eingegangen 12. November 1901.) 



Magnetisierungszahlen seltener Erden. ^) 
Von Stefan Meyer. 

Im Anschluss an die Bestimmungen an Ele- 
menten und anorganischen Verbindungen^) wur- 
den an besonders reinem Materiale die Magne- 
tisierungszahlen seltener Erden gemessen und 
mit den besten bisher erhaltenen Angaben zu- 
sammengestellt. Die Messung geschah an trocke- 
nen Pulvern. Die wichtigsten Resultate sind 
aus der folgenden Zusammenstellung zu ent- 
nehmen, in der k den Molekularmagnetismus 
bedeutet. In der dritten Rubrik sind die Na- 
men derjenigen Herren, von denen das Präpa- 
rat stammte, in der vierten, dort, wo die Be- 
stimmungen von anderen Forschern herrühren, 
deren Namen verzeichnet. 

Auf die Diskussion der einzelnen Zahlen kann 
im Auszuge nicht eingegangen werden. Es sei 
bloss hervorgehoben, dass für das Yi Ö3 von Herrn 
Hai tinger durch diesen aus den Absorptions- 
spektren festgestellt wurde, dass es noch min- 



destens 



2-5 

IOCX> 



an Er^ O-s enthielt, womit der dia- 



i) Auszug aus der Abhandlung in den Sitzungsber. d. k. 
Akid. d. Wis», in Wien. Bd. iio, Abt IIa. Juni 1901. 

i) Wiener Ber. 108 (IIa) S. 171 und 861 (1899), 109 (IIa), 
S« 384 und 400 (1900). 






Substanz 

OOj 

OOj 

Pr,0^ 

PrCl^ 

PrCl^ 

Nd{NO^\ 

NdCl^ . 
Nd{NO^\ 
Nd^O^ . 
ÄjjOa . 

SaCl:^ . 

Gd^O^ . 
Gd^O^ . 
Gd20:i . 
Gd^ O2 . 
GdC/^i . 
Gd(NO^)^ 
Er 20^ . 
EfXNO^)^ + 

ErCk 

ydC/3 

>2Ö3 

rc/3 
J2Ö3 

ThO^ 
ThO^ 
ThO^ 



k , io<^ 



Herkunft 



diamagnetisch Nilson . 
— 2x0. 037 Haitinger 



-|-o. OII 
14-0. 010 
; 4-4X2- 16 

4-3-36 
-f- 3 • 28 
+ 2x4.5 

-f-4-3 
■+-5-25 

4- 5 • 19 

+ 2 X 5 . 05 

-|- 2X 10. I 

-j- 12 . 1 

-f- II .6 

4-2x11.2 
4- 2 X 23 . 2 
-f- 2 X 28 . 6 
4-2X27 . I 
4- 2 X 26 . 3 
4-25.6 

+ 19.3 

4- 2 X 39 . 7 

-f-44.5 

■+-36.7 
4-2X50 

4-2X42.5 

4- 2 X 5 . 99 

-HS -43 
4-7. II 

4-2x0. 5S 

4-0. 21 

4- 2 X o . 062 

4 2x0.0038 

— 2x0.0155 

— o . 024 
, — 0.021 

— 0.024 



Brauner-Prag 
Haitinger . 
Brauner . . 
Nilson . . 
Scheele . . 
Brauner . . 

Haitinger . 

Schottländer 

Schottländer 

Haitinger . 

Cleve-Upsala 

Cleve 

Cleve 

Cleve 

Marignac 

Cleve . 

Haitinger 

Haitinger 

Benedicks 

Marignac 

Cleve 

Cleve 
Cleve . 
Abraham-Lan 

glet . 
Haitinger. ^ 
Nilson . 
Nilson . 
Frl. Cleve 
Brauner 
Cleve . 
Haitinger 
Muthmann 
Muthmann 
Haitinger 
Haitinger 
Haitinger 



Beobachter 



K. Angström 



/H. duBoisund 
\O.Licbknecht. 



(H. 



du Bois und 
Liebknecht. 



/H.di 
\O.Li 



du Bob und 
Liebknecht. 



/H. du Bois und 
\ O.Liebknecht 



ni.du 
\O.Li< 



IL du Bois und 
.Liebknecht. 



fH. du Bois und 
I O.Liebknecht. 
|H. du Bois und 
I O.Liebknecht. 



magnetische Charakter von Yttriumoxyd präzise 
nachgewiesen erscheint. Das magnetische Re- 
sultat an NbiOf^ und TaiOu ist insofern über- 
raschend, als ein zweifellos viel minder reines 
-V^2^5> das ich früher untersuchte, sich dia- 
magnetisch erwies. Vielleicht mag dies damit 
in Einklang stehen, dass nach den Untersuchun- 
gen der Funkenspektra durch die Herren F. Ex- 
ner und E. Haschek, ein grosser Teil der Niob 
und Tantal gemeinschaftlichen Linien, auf Grund 
welcher ein noch vorhandenes gemeinsames Ele- 
ment angenommen werden kann, bei den reinen 
Präparaten nunmehr im Niob stärker auftritt. 

In seinem Bericht für den Pariser Kongress 
1900 hat Herr du Bois-) das magnetische Wesen 
von sieben Elementen (Be, Mg, Sc, Ad, La, Ta, 
Th), wozu y hinzuzufügen gewesen wäre, noch 
als zweifelhaft bezeichnen müssen. Nach den 
vorliegenden Untersuchungen ist für Verbin- 
dungen von Y, L(i, Ta, Th die Entscheidung 
als diamagnetische Körper erbracht und nach 
dem quantitativen Verhalten auch für die Ele- 
mente selbst wahrscheinlich gemacht. Die an 

i) Noch nicht ganz rein. • 

2) Vergl. das Referat in dieser Zeitschrift 2 , 378, 



88 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



den reinsten bisher dargestellten seltenen Erden 
erhaltenen, derzeit wahrscheinlichsten Zahlen 
des Atommagnetismus sind in der Anordnung 
nach steigendem Atomgewicht die folgenden für 
Verbindungen der nachstehenden Elemente: 

y La Ce 

k . lo*^' ^= diamagnedsch — 0,04 -|- 0,01 

Pr Nd Sa Gd Ho Er Yb 

k,\o^= -f 3,3 -|-S,2 4-11,2 -+-273 +50 -1-38,2 +6 

Die Analogie mit der Eisengruppe ist un- 
verkennbar. 

V Cr Mn Fe Co Ni 

k,\o^= -1-1,3 -}-6,3 4-15 4-12,5 4-10 4-5 

Die Reihenfolge der überhaupt stärkst magne- 
tischen bisher bekannten Elemente ist für ab- 
nehmenden Molekularmagnetismus analoger Ver- 
bindungen: 

Ho, Er, Gd, Mn, Fe, Sa, Co, Cr, Yö, Nd, Ni, Pr, K 

Holmium, für das bisher überhaupt noch keine 
Anjaben vorlagen, steht also an erster Stelle, 
und da das vorliegende Präparat nur mit 
schwächer magnetischen Substanzen verunreinigt 
sein kann, ist der angegebene Wert noch als 
untere Grenze aufzufassen. 

In welcher Weise die gewonnenen Zahlen 
zu analytischen Zwecken verwendet werden 
können, zeigt das folgende Beispiel. Es lag ein 
Gemisch von Erbium- und Yttriumoxyd vor, 
das keine merklichen Beimengungen anderer 
seltener Erden enthielt, und es fragte sich, wie- 
viel Prozente Erbiumoxyd in dem Präparate 
enthalten seien. Die Messung ergab: 

0,913 870 4-1,65 4-40,2 

[g = zur Verwendung gelangtes Substanzge- 
wicht in Grammen, a = Anzahl von Grammen 
in ICXX) cm^ p an der Wage abgelesener Zug 
in Grammen, x = Suszeptibilität). Nun darf man 
neben der Suszeptibilität des Erbiumoxydes, die- 
jenige von YiO-^ gleich Null setzen, hat also so 
zu rechnen, als ob die geringere Menge des 
Er^Os in minder dichter Weise den ganzen 
Raum des Gemisches erfüllte. Setzt man die 
molekulare Suszeptibilität für Er^O^u ^10^ = 
2 X 38,2, so ergiebt dies 23 Proz. Erbiumoxyd im 
Gemisch. Diese Angabe ist weitaus rascher 
erhältlich und erheblich genauer, als sie nach 
irgend welcher anderen Methode bisher gegeben 
werden kann, denn selbst bei einer Unverläss- 
lichkeit der Magnetisierungszahl zwischen 38 und 
40 würde bloss eine Unsicherheit der Gehalts- 
angabe um ein Prozent resultieren. 

In der Magnetisierungszahl besitzen wir dem- 
nach eine für jede Substanz gerade in der Gruppe 
der seltenen Erden, deren chemisches Verhalten 
einander so ähnlich ist, wesentlich verschiedene 
charakteristische Eigenschaft. Vielleicht ist die- 
selbe berufen, mehr als dies bisher geschehen 
ist, zu analytischen Zwecken herangezogen zu 

werden. (EiDgcgangcn 21. November 1901.) 



Das Gesetz des Kathodenfalls.*) 

Von J. Stark. l 

I. Darstellung des Gesetzes. — Die 
Spannungsdifferenz zwischen der Kathode und 
einem Punkte des negativen Glimmlichtes heisst 
Kathodenfall (Kathodengefälle) und zwar 
normal, wenn nicht die ganze Kathode mit 
Glimmlicht bedeckt ist, abnormal, wenn die 
ganze Kathode bedeckt ist. Das negative 
Glimmlicht bedeckt bei kleiner Stromstärke 
nur einen Teil der Kathode; seine Grundfläche 
wächst mit zunehmender Stromstärke und um- 
fasst schliesslich die ganze Kathodenoberfläche. 

Man weiss bis jetzt, dass der normale 
Kathodenfall unabhängig von Stromstärke und 
Gasdruck ist; für den abnormalen bei kon- 
stantem Druck gab man gewöhnlich das Gesetz 
K = a -\- b ' i dsi, -wo K den Kathodenfall, i die 
Stromstärke, a und b Konstanten bezeichnen. 
Dieses Gesetz ist indes falsch. 

Ausgehend von theoretischen Überlegungen 
und übergehend zu messenden Versuchen habe 
ich für den Kathodenfall des Glimmstromes 
folgendes Gesetz gefunden: 

Kn ist hier eine Konstante und zwar der nor- 
male Kathodenfall, k ebenfalls eine Konstante, 
p der Gasdruck, j die jeweilige Stromdichte an 
der Kathodenoberfläche, jn die Stromdichte an 
der Kathode für den normalen Kathodenfall. 

jn ist zwar unabhängig von der Stromstärke, 
aber abhängig vom Gasdruck. Nach den bis 
jetzt vorliegenden, allerdings nicht sehr zuver- 
lässigen Messungen gilt, mindestens in erster 
Annäherung, y« = x • /, wo x eine Konstante 
ist. Führt man dieses Gesetz unter Vorbehalt 
seiner Korrektion in das Kathodenfallgesetz ein, 
so nimmt dieses folgende Form an: 

K=Kn + ^ (J-x^p)X 

Es bezeichne / die Grundfläche des nega- 
tiven Glimmlichtes, fk die Kathodenoberfläche. 

i 
Es ist dann j = . Durch Einfuhrung dieser 

Beziehung in das Kathodenfallgesetz erhält man 
für dieses als dritte Form: 

Bei nicht ganz mit Glimmlicht bedeckter 
Kathode ist /</* und j — jn =7 — x - p = 

i — X • /> •/= o oder /*= - . Die Grund- 

X ' p 

fläche des negativen Glimmlichtes ist demnach, 

I) Ausführliche Abhandlung^in den'AnDalen der Physik. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



89 



gleichmässige Beschaffenheit der Kathodenober- 
fläche und ungehinderte Entwickelung des 
negativen Glimmlichtes vorausgesetzt, direkt 
proportional der Stromstärke und umgekehrt 
proportional dem Gasdruck. 

Das im vorstehenden in drei Formen ge- 
gebene Kathodenfallgesetz habe ich für trockene 
Luft bei Verwendung von Aluminium- und 
Platinkathoden in einer grossen Anzahl von 
Messungsreihen bestätigt gefunden. Aufgabe 
weiterer Messungen wird es sein, für möglichst 
reine Gase und für verschiedene Metalle die 
Konstanten Kn^ k und x zu ermitteln und die 
Funktion y» = (p (/>) bez. f=^x^hp) festzustellen. 
Ich betrachte meine Untersuchung darum nicht 
für abgeschlossen. Weitere Versuche mit einer 
Pumpe ohne Fettschliffe haben vor allem auch 
genauere Messungen des Gasdruckes zu geben. 
Wegen der störenden Fettdämpfe in den 
bisherigen Versuchen kann ich die Druck- 
messungen nicht als genau betrachten, und 
möchte darum vorläufig das Kathodenfallgesetz 
so formulieren: 

m und ;/ sind Zahlen, die nach den vorliegenden 
Messungen von i sehr wenig verschieden sind. 
2. Versuchsanordnung. Um eine gleich- 
massige Ausbreitung des negativen Glimm- 
lichtes zu erzielen, wurden drahtformige Kathoden 
(Aluminiumkathode 12,5 mm lang, 1,8 mm dick, 
Platinkathode 11,88 mm lang, 0,7 mm dick) 
verwendet. Als Stromgefäss diente eine Glas- 
kugel von 6,1 cm Radius. Kathode und Anode 
standen sich in einem Durchmesser gegenüber, 
die Kathode symmetrisch im Kugelmittelpunkt, 
die Anode an der Oberfläche i cm tief in die 
Kugel hineinragend. Senkrecht zur Längs- 
richtung der Kathode waren zwei in Glas- 
röhrchen steckende Sonden eingeführt; die eine 
für kleine Dunkelräume trat bis auf 1,5 cm an 
die Kathode heran, die andere für grosse Dunkel- 
räume bis auf 3,5 cm. 

Der Stromkreis war folgender: Hochspan- 
nungsbatterie von Akkumulatoren, Jodkadmium- 
Amylalkoholwiderstände, Unterbrecher, Stromge- 
läss, Mikroamperemeter, Telephon, Batterie. Die 
Widerstände waren eine weite und vier enge 
Röhren; diese vier konnten beliebig parallel 
und hintereinander geschaltet werden. Kleine 
Kathodenfälle (bis 350 Volt) wurden mit einem 
Kelvinschen multicellularen Elektrometer ge- 
messen, grosse mit einem Braun sehen Elek- 
trometer. 

ZurEvakuation diente eine Töpler-Hagen- 
Pumpe. Die Messung d^s Druckes erfolgte in 
der bekannten Weise durch Kompression des 
verdünnten Gases in das Vorvakuum oder in 
das Steigrohr; die Ablesungen wurden mit dem 
Kathetometer gemacht. 



3. Kathodenfall und Stromstärke. Bei 
unvollständiger Bedeckung der Kathode mit 
Glimmlicht wird der Kathodenfall K gleich Ku, 
da ja dann y — jn^=^j — X'p = i — x*p'f=o 
ist. Die Kurve [K, i) ist also für/<;/* oder 
im i <ix ' p ' fk bei verschiedenen Drucken die- 
selbe zur /-Achse parallele Gerade. Das ge- 
gebene Kathodenfallgesetz umfasst eben den 
normalen wie den abnormalen Kathodenfall. 

Hier sei folgende Bemerkung eingeschaltet. 
Durch Ermittelung desjenigen /-Wertes, für den 
gerade f=/k geworden ist oder K grösser als 
Kh zu werden beginnt, lässt sichy« =^ x - p = i\fk 
scharf bestimmen. 

Für i^ X ' p ' fk setzt sich die Kurve (Ä', /) 
bei einem bestimmten Druck nicht als Gerade 
fort, sie geht vielmehr über in den Ast einer 
Parabel. Durch Umformung des Kathodenfall- 
gesetzes erhält man nämlich 

[K- /^«)^= ^^ (y- X ■/) = ^ir/i -^-p •/), 

oder da nunmehr f=/k ist, 

(AT - K.)'' = 72^/, {i-^-f •/*). 
Das ist aber die Gleichung einer Parabel. 
Deren Parameter ist - ., -^, ihr Scheitel hat die 

Abscisse i^ = x - f> ^ fk, die Ordinate Kq = K„, 
Zeichnet man in das Achsensystem [KJ) 
die zu verschiedenen Drucken gehörigen (A>')- 
Kurven (Linien gleichen Druckes), so erhält man 
eine Schar von Kurven von folgenden gegen- 
seitigen Beziehungen. 

Sämtliche (A",z)-Kurven bestehen aus einem 
zur /-Achse parallelen geradlinigen Teil und dem 
Ast einer Parabel. Die Richtung der Haupt- 
achse sämtlicher Parabeln fällt zusammen und 
zwar in den geradlinigen Teil der (Ä',/)-Kurven. 
Die Abscisse [ia^^x-p-fk) des Scheitels einer 
jeden Parabel ist eben jener geradlinige Teil. 
Mit abnehmendem Drucke rückt der Scheitel 
des Parabelastes, proportional mit /, gegen die 
A'-Achse. Gleichzeitig wächst umgekehrt mit 
dem Quadrat des Druckes, also sehr rasch, der 

Parameter X= ., ^ . Dieser ist ausserdem, wie 

2p'A 
ersichtlich, umgekehrt proportional der Kathoden- 
oberfläche. Je kleiner diese ist, desto schneller 
steigt bei demselben Drucke der zugehörige 
Parabelast an. Alle diese Verhältnisse sind 
mit einem Blick in den nachstehenden Figuren 
I und 2 zu übersehen. 

Die Punkte der nachstehenden Kurven wurden 
durch einmalige Messung gefunden, an ihnen 
ist nichts korrigiert. Es wurden für einen jeden 
Druck nacheinander die Jodkadmiumwider- 
stände, die einzeln unverändert gelassen wurden, 
in siebenfach verschiedener Weise zusammen- 



90 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



AhuninUimhafftode' 
I'Uuhe. fh'Jf,8 rnnv": 



o.oao 



0.106 




J),073 



noo 



ItfOO 



O 200 ttOO 600 800 KHJO 

StramstäJ^ct- 1 in/ Mißeroampere.. 

Fig. I. 



geschaltet (weite Röhre allein, die vier engen 
Röhren parallel, 2 enge Röhren parallel, i, 2, 
3, 4 enge Röhren hintereinander). Für jede der 
entsprechenden sieben verschiedenen Strom- 
stärken wurde der Kathodenfall bestimmt. Dieses 
Verfahren lieferte eine Kontrolle für die Ge- 
nauigkeit der Messungen. 

Bezeichnet nämlich E die elektromotorische 
Kraft der Batterie, r den ausserhalb des Strom- 
gefässes liegenden Ohm sehen Widerstand (Vor- 
schaltwiderstand, Widerstand der Leitung und 
der Batterie), V die Spannungsdifferenz der 
Elektroden, so gilt nach dem Ohm sehen Gesetz: 

i.r=E— i: 
V kann eine beliebige Funktion von / und / 
sein; wenn r und E konstant sind, so ist die 
(F,/)- Kurve nach der vorstehenden Gleichung 
eine Gerade, die durch den Punkt E auf der 
F-Achse geht und mit dieser den Winkel (p = aic 
cotang r einschliesst. Lässt man E konstant 
und ändert r, so erhält man ein Büschel von 
Geraden durch den Punkt \\^^ = E auf der 
[^-Achse. Auf diese Beziehung ist bereits von 
E. Riecke') aufmerksam gemacht worden. 

Nun gilt im allgemeinen nicht V^= K, es 
ist vielmehr immer V> K, Aber bei der ge- 
wählten Versuchsanordnung ist entsprechend 

i) K. Riecke, Ann. d. Phys. 4, 597, 190 1. 



Q,0&3 

arw 



1600 



riatinkaihode 



iwo\\\ \ 




JZOO 1¥iO 



ZOO wo 600 800. 1000 

Stromstdrhe^ t üu M^^f'oainpitrty. 

Fig. 2. 



dem kleinen Abstände zwischen Anode und 
Kathode der zwischen Anode und negativem 
Glimmlicht liegende Teil der Spannung, be- 
sonders bei niedrigen Drucken, sehr klein im 
Verhältnis zu A', in der Hauptsache gleich dem 
Anodenfall von ungeföhr 30 Volt. Darum darf 
man in dem vorliegenden Falle F=Ä'setzen. Man 
erhält demgemäss für die sieben verschiedenen 
Werte von r nach der Gleichung i ^ r -= E — K 
sieben Gerade {l\i) durch den Punkt E auf 
der A'-Achse. E war in der That immer gleich 
der Spannung der offenen einpolig geerdeten 
Batterie. 

Erklärt sei noch, wie man dazu kam, für 
den Kathodenfall das falsche Gesetz K^= a-\- bi 
zu konstatieren. Man dehnte offenbar die 
Messungen über einen zu kleinen Bereich der 
Stromstärke, vor allem nicht auf sehr kleine 
Stromstärken, aus, erhielt darum einen wenig 
gekrümmten Teil eines Parabelastes und kor- 
rigierte diesen dann zu einer Geraden. 

4. Kathodenfall und Druck. Wähltman 
bei verschiedenen Gasdrucken /so, dassi — jnfk 
--- const, bleibt, so erhält man nach dem 
Kathodenfallgesetz gemäss der Gleichung 
( A' — Kh) ' P = k' c = const. als ( A^,/)-Kurve 
eine gleichseitige Hyperbel. Deren Mittelpunkt 
liegt in Ao = Kh auf der A'-Achse. 

Sind für die verschiedenen Drucke die Werte 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahj^ang. No. 5. 



91 



von /■ bekannt, so lassen sich in den oben ge- 
gebenen (Ä',i)-Kurven diejenigen Werte von ( 
ermitteln, für welche t — _;- • fk^ const. ist. Da 
sich indes die /■ ■ fk aus jenen Kurven nicht 
mit Sicherheit entnehmen lassen, so sei darauf 
verzichtet, das Kathodenfallgesetz bezüglich des 
Druckes dadurch zu prüfen, dass nach gleich- 1 
seitigen Hyperbeln auf der (A",/,/)- Fläche ge- ' 
sucht wird. 

Es seien die Kurven betrachtet, welche , 
Ebenen senkrecht zur i-Achse auf jener Fläche 
ausschneiden. Diese Kurven (Linien gleicher | 
Stromstärke) besitzen nach dem Kathodenfall- 
gesetz die Gleichung 



-K.) 



k ,. 



->■/)''' 



.fM- 



■■■p-fP 



fh^' J--J r — yi 

Diese Gleichung stellt keine Hyperbel dar. Für 
kleine Werte von xpf und grosse Werte von 
i kann indes x ■ f ■ / neben /' vernachlässigt 
werden, so dass dann als (Ar,/)-Kurve ein Stück 
einer gleichseitigen Hyperbel sich ergiebt. 
Dieser Fall tritt ein bei niedrigen Drucken und 
kleiner Katbodenoberfläche. Die nachstehenden 



JlianüUumJtaiAodt' 




Kurven (Fig. 3 und 4), die aus den (Ä'.O -Kurven 
erhalten wurden, lassen in der Tbat dies er- 
kennen. 

Die Fortsetzung jenes hyperbolischen Stückes 
in den Bereich grösserer Drucke deckt sich in- 
des nicht mehr mit dem Zuge der wirklichen 
(Ä'^)-Kurve; vielmehr sind ihre Ordinaten grösser 
als die wirklichen Ä'-Werte. Die (A',/)-Kurve, oder 
gleich allgemein die verschiedenen {A',/)-Kurven 
für verschiedene /'-Werte laufen in dieselbe Ge- 
rade aus, nämlich parallel zur /-Achse im Ab- 
stand K=K.. 

5. Schlussbemerkung. An anderer Stelle') 
habe ich bereits darauf hingewiesen, dass das 
Ohmsche Dilferentialgesetz und darum auch 
das Ohmsche Integralgesetz für verdünnte 
durchströmte Gase, vor allem an der Kathode, 
nicht mehr gilt. Bezeichnet V die Spannungs- 
dißerenz, r den Widerstand, Ej eine innere 
elektromotorische Kraft zwischen zwei Quer- 
schnitten eines gewöhnlichen Leiters, so gilt 
nach dem Ohmschen Integralgesetz: 

Nach dem Kathodenfallgesetz für Gase gilt 



Es sei darauf hingewiesen, dass mit dem 
Kathodenfallgesetz zum ersten Male ein Gesetz 
fiir einen Teil des Glimmstromes gewonnen ist, 
das analog dem Ohmschen umfassend ist, in- 
dem es für einen grossen Bereich der Strom- 
stärke und des Druckes gilt. Ja es dürfte die 
Basis für ein allgemeines Integralgesetz des 
Glimmstromes werden. 

Jetzt schon stellt das Kathodenfallgesetz mit 
Annäherung das Gesetz fiir einen Glimmstrom 
dar, dessen positiver Teil so verkürzt ist, wie 
bei der hier gewählten Versuchsanordnung. 

Die Spannungsdifferenz zwischen den Elek- 
troden des Stromgefässes sei V, die zwischen 
dem negativen Glimmlicht und der Anode 
liegende Spannung sei/*. Es gilt dann als all- 
gemeines Integr algesetz für einen Glimmstrom 

->.■/)'■ + /'. 

Behufs Gewinnung dieses Gesetzes wird es 
eine weitere Aufgabe sein, das Integralgesetz 
des positiven Teiles eines Glimmstromes zu er- 
mitteln, Pals Funktion von Stromstärke, Druck, 
Querschnitt und Länge des Stromgefksscs dar- 
zustellen. 

1) Ann. d, Phys. 6, 793, 1901. 
Göttingen, 19. Oktober 1901. 

( KinBeganßcn 'S- NoTcmber 1901.) 



92 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER n. NATUR 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



Paul Stäckcl (Kiel), Bericht über die Ent 
Wicklung des Unterrichtsbetriebes in der 
angewandten Mathematik an den deutschen 
Universitäten. ') 
Auf der Jahresversammlung der Deutschen 
Mathematiker -Vereinigung in München (1899) 
war in Aussicht genommen worden, dass in 
etwa zwei Jahren ein Bericht über die inzwischen 
getroffenen Einrichtungen für den Unterrichts- 
betrieb in der angewandten Mathematik an den 
einzelnen Universitäten erstattet werden sollte. 
Der Aufforderung des Vorstandes, den Bericht 
zu übernehmen, bin ich gern nachgekommen 
und habe durch Anfragen bei den Fachgenossen 
das erforderliche Material gesammelt; allen den 
Herren, die mir so bereitwillig Auskunft ge- 
geben haben, möchte ich auch an dieser Stelle 
meinen besten Dank aussprechen. 

Als ich daran ging, den so gewonnenen 
Stoff zu verarbeiten, erkannte ich bald, dass, 
wenn mehr als Zusammenstellungen statistischer 
Daten gegeben, wenn vielmehr die Verände- 
rungen, die während der letzten Jahre einge- 
treten sind, mit tieferem Verständnis betrachtet 
und dargestellt werden sollten, weitere, rück- 
wärtsgreifende geschichtliche Studien notwendig 
seien.*-') Da ich glaube, dass gegenwärtig, wo 
die Fragen des Unterrichts wieder Interesse 
und Bedeutung erlangt haben, eine Orientierung 
manchem willkommen sein wird, erlaube ich 
mir, dem eigentlichen Bericht eine historische 
Einleitung vorauszuschicken; ich werde mich 
dabei auf Deutschland beschränken, möchte 
aber darauf hinweisen, dass auch in anderen 
Ländern, besonders in Frankreich, ähnliche Ent- 
wicklungen stattgefunden haben. 

Wenn man die Vorlesungsverzeichnisse der 
deutschen Universitäten aus dem Beginn des 
19. Jahrhunderts durchsieht, so zeigt sich, dass 
das Niveau der mathematischen Vorlesungen 
recht niedrig stand. Es wird regelmässig „Reine 
Mathematik", d. h. ein Kursus der elementaren 
Mathematik gelesen, der durch besondere Vor- 
lesungen über Stereometrie und ebene und 
sphärische Trigonometrie ergänzt wird. Der 
höhere Kursus besteht lediglich aus einer häufig 
nur einsemestrigen Vorlesung über Differential- 
und Integralrechnung. Daneben findet man aber 
ebenso regelmässig Vorlesungen über „Ange- 
wandte Mathematik" angekündigt. Darunter ist 
ein für moderne Begriffe ziemlich ausgedehnter 

1) Abteilung 1, 25. Septr. 1901. 

2) Dabei ist mir Faulsens Geschichte des ge- 
lehrten Unterrichts (2. Auflage, Leipzig 1897) von Nutzen 
gewesen, dessen Ausfühningen freilich gerade nach der mathe- 
matisch-naturwissenschafllichcn Seite einer Ergänzung bedürfen. 



Komplex von Disziplinen zu verstehen, unter 
denen die Mechanik am wichtigsten ist, genauer: 
Elemente der Mechanik, vom Standpunkte prak- 
tischer Anwendungen aufgefasst; einen deutlichen 
Begriff von dem Inhalte solcher Vorlesungen 
giebt die 1858 erschienene Einleitung in die 
Mechanik von Lübsen. In Göttingen scheinen 
sich Vorlesungen über angewandte Mathematik 
am längsten erhalten zu haben, denn noch für 
das Wintersemester 1 856^57 wurden sie von 
Ulrich angezeigt. Zur angewandten Mathe- 
matik gehörten ebenfalls die ständigen Vor- 
lesungen über praktische Geometrie oder Feld- 
messung. Auch beschreibende Geometrie wurde 
gelegentlich gelesen, besonders in Berlin; so im 
Sommersemester 18 12 von dem Akademiker 
Gruson, in den folgenden Jahren wiederholt 
von dem Privatdozenten Lubbe. 

Geht man in den Vorlesungsverzeichnissen 
weiter, so stellt sich heraus, dass die elemen- 
tare und mit ihr die angewandte Mathematik 
allmählich verschwinden und an ihre Stelle 
Disziplinen der höheren und höchsten Mathe- 
matik treten. Diese Umwandlung hat sich etwa 
in den Jahren 1830 bis 1860 erst langsam, 
dann mit steigender Geschwindigkeit vollzogen, 
wobei die Universitäten Königsberg und Berlin 
den Anfang machten. Nach einer weit ver- 
breiteten Auffassung soll der Umschwung da- 
durch hervorgerufen worden sein, dass Jacob i 
und Dirichlet nicht nur, den Fortschritten der 
Mathematik entsprechend, den Kreis der Vor- 
lesungen erheblich erweiterten, sondern es auch 
wagten, über Gegenstände ihrer eigenen For- 
schungen vorzutragen, und dass sie es ver- 
standen, die akademische Jugend dafür zu be- 
geistern. Nichts liegt mir ferner, als die Ver- 
dienste dieser grossen Männer herabsetzen zu 
wollen, allein mir scheint, dass ein wesentliches 
Moment in der Schilderung des thatsächlichen 
Verlaufes der Entwicklung übersehen wird, 
wenn man jenen Umschwung nicht vom Stand- 
punkte der Gesamtgeschichte des gelehrten Unter- 
richts betrachtet. 

Durch das Edikt vom 12. Juli 18 10 war in 
Preussen das Examen pro facultate docendi 
eingeführt und damit die Schaffung eines selb- 
ständigen Standes der Gymnasiallehrer begonnen 
worden. Die erste Prüfungsordnung besagte 
einfach, dass jeder Kandidat in den philolo- 
gischen, historischen und mathematischen 
Fächern geprüft und ihm über seine Kenntnisse 
ein Zeugnis ausgestellt werden sollte. Demnach 
mussten damals alle künftigen Lehrer wenig- 
stens die Elemente mathematischer Bildung sich 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



93 



zu eigen machen, und dieser Forderung ent- 
sprachen die vorher geschilderten Einrichtungen 
des Unterrichtsbetriebes an den Universitäten. 

Eine Scheidung verschiedener Fächer findet 
sich erst in der zweiten Prüfungsordnung vom 
20. April 1831, die bestimmt, dass die Prüfung 
sich auf folgende Gegenstände erstrecken solle: 
Erstens alte Sprachen und Deutsch mit Ein- 
schluss von Hebräisch, zweitens Mathematik und 
Naturwissenschaften, drittens Geschichte und 
Geographie. Kein Kandidat dürfe die Prüfung 
in einem der drei Fächer ablehnen, allein es 
werde nicht erwartet, dass er in jedem das 
gleiche leiste, und es genüge ein Hauptfach. 
Wer jedoch an einer Realschule Mathematik 
und Naturwissenschaften zu lehren vorhabe, der 
dürfe die Prüfung im Griechischen und Hebrä- 
ischen gänzlich ablehnen. Diese Bestimmungen 
bedeuteten, dass von jetzt an unter den Gym- 
nasiallehrern eine Scheidung in fachmässig ge- 
bildete Philologen, Mathematiker und Historiker 
•eintrat. 

Die Rückwirkung auf die Universitäten blieb 
nicht aus. Während vorher ein der philosophi- 
schen Fakultät angehörender Student Vor- 
lesungen über alle darin vertretenen Disziplinen 
mit Nutzen hören konnte, wurden diese jetzt 
auf die künftigen Fachmänner berechnet, und 
das hat zur Folge, dass die Studenten ihre 
Thätigkeit mehr und mehr auf die Vorlesungen 
ihres Faches konzentrieren. 

Die so eingetretene Spezialisierung der 
Studien ist durch die dritte Prüfungsordnung 
vom Jahre 1 866 legalisiert worden. In ihr wird 
die für jeden Kandidaten des höheren Schul- 
amts erforderliche „allgemeine'* Bildung auf 
Religion, Geschichte, Philosophie und Pädagogik 
beschrankt und davon die Fachbildung ge- 
schieden, bei der mannigfache Verbindungen 
von Einzelfachern zulässig sind; auch bei den 
folgenden Prüfiingsordnungen aus den Jahren 
1887 und 1898 ist dieser Grundsatz beibehalten 
worden. 

Die im vorhergehenden angeführten That- 
sachen scheinen mir zu beweisen, dass die 
Prüfungsordnung vom Jahre 1831 an den philo- 
sophischen Fakultäten für spezifisch mathe- 
matische Vorlesungen Raum geschaffen hat, 
und dass sie, indem Männer wie Jacobi, 
Dirichlet und deren Nachfolger Gelegenheit 
zu einer fruchtbaren Lehrthätigkeit fanden, für 
die Weiterentwicklung der Mathematik selbst 
höchst segensreich gewirkt hat. Dabei verkenne 
ich keineswegs, dass die Prüfungsordnung allein 
dafür nicht verantwortlich gemacht werden darf, 
dass vielmehr der treibende Grund, warum eine 
Scheidung von Fächern stattgefunden hat, das 
rasche Wachstum und die immer stärkere 
Differentiierung der verschiedenen Zweige der 
mathematisch-naturwissenschaftlichen und histo- 



rischen Disziplinen gewesen ist. Das Haupt- 
gewicht möchte ich darauf legen, festzustellen, 
dass die Aufgabe, die den philosophischen Fa- 
kultäten seit Beginn des 19. Jahrhunderts über- 
tragen worden war: den Lehrern an den 
höheren Schulen die wissenschaftliche 
Vorbildung zu geben — denn bis dahin 
waren die philosophischen Fakultäten nur die 
allgemein -wissenschaftliche Vorschule für die 
drei „oberen'' Fakultäten gewesen und die 
Lehrer waren aus den theologischen Fakultäten 
hervorgegangen — , dass diese neue Aufgabe 
der Erfiillung der alten: die wissenschaft- 
liche Forschung fortzupflanzen, nicht nur 
nicht hinderlich gewesen ist, sondern sie in 
hohem Grade gefordert hat. 

Während in der ersten Hälfte des 19. Jahr- 
hunderts und noch etwas darüber hinaus die 
Entwicklung der philosophischen Fakultäten 
sich in beständiger Wechselwirkung mit der- 
jenigen der höheren Schulen vollzogen hat, 
bietet der Schlussabschnitt des Jahrhunderts 
ein ganz anderes Bild. Auf den ersten Blick 
fällt freilich eine Analogie ins Auge: der fort- 
schreitenden Spezialisierung der Fächer an den 
Universitäten entspricht eine fortschreitende 
Spezialisierung der höheren Schulen. Neben die 
Gymnasien treten die Realgymnasien und Ober- 
realschulen und gewinnen allmählich immer 
grössere Bedeutung. Ausserdem aber werden 
Schulen für besondere Bedürfnisse der Praxis 
gegründet, höhere Fachschulen; ich nenne etwa 
Baugewerkschulen, Maschinenbauschulen, See- 
fahrtschulen. Auch diese neuen Triebe am 
Organismus des Unterrichtswesens haben sich 
bereits als lebens- und entwicklungsfähig er« 
wiesen. Trotz dieser äusseren Ähnlichkeit ist 
jedoch ein innerer Gegensatz vorhanden, der 
besonders scharf bei der Mathematik zum Aus- 
druck kommt. Während die neuen Schulen 
der Praxis dienen wollen, werden an den Uni- 
versitäten gerade die abstraktesten Gebiete der 
Mathematik bevorzugt, und es kommt zu einer 
häufig unbewussten, gelegentlich aber auch mit 
aller Entschiedenheit gewollten Abkehrung von 
den Anwendungen. 

Die Folge dieses Verhaltens der Universi- 
täten ist gewesen, dass für die Vorbildung der 
Lehrer an den höheren Schulen nicht mehr in 
ausreichender Weise gesorgt wurde. Das zeigt 
sich vor allem bei der darstellenden Geometrie, 
denn in die Lehrpläne der Realgymnasien 
und Oberrealschulen war als Unterrichtsgegen- 
stand für die obere Stufe Stereometrie nebst 
den Grundlagen der darstellenden Geometrie 
aufgenommen worden, und in den zugehörigen 
methodischen Bemerkungen wurde gefordert, 
dass der stereometrische Unterricht das Ver- 
ständnis projektivischen Zeichnens vorbereiten 
und unterstützen solle. In der That ist eine 



94 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



gründliche Ausbildung der Raumanschauung 
für die künftigen Techniker von allergrösstem 
Werte; welche Schwierigkeiten vielen Huma- 
nisten, die sich der Technik widmen wollen, 
aus dem Mangel daraus erwachsen, hat Herr 
Slaby mit beredten Worten in dem Gutachten 
geschildert, das er für die Verhandlungen über 
Fragen des höheren Unterrichts im Juni 1900 
erstattet hat. Angesichts einer solchen Sach- 
lage ist es auf das lebhafteste zu bedauern, 
dass — von wenigen Ausnahmen abgesehen — 
die preussischen Universitäten der darstellenden 
Geometrie keinen Platz eingeräumt haben. Viele 
Lehrer der Mathematik haben die dadurch ver- 
ursachte Lücke in ihrer Ausbildung schmerzlich 
empfunden, besonders den Mangel an zeich- 
nerischer Fertigkeit, die sich anzueignen in den 
späteren Lebensjahren sehr schwer, ja manch- 
mal unmöglich ist. 

Welche Konsequenzen man in den Kreisen 
der Lehrer aus diesem Verhalten der Univer- 
versitäten gezogen hat, zeigt eine Äusserung 
eines als tüchtiger Mathematiker anerkannten 
Schulmanns, die bald nach dem Erlass der 
Prüfungsordnung vom 12. September 1898 auf 
einer preussischen Direktorenkonferenz gefallen 
ist: „Die Fachlehrer der Mathematik werden, 
wie zu hoffen steht, von der neuen Einrichtung, 
während eines Teiles ihrer Studienzeit die tech- 
nischen Hochschulen besuchen zu dürfen, in 
Zukunft ausgiebig Gebrauch machen. Der tech- 
nischen Hochschule wird hauptsächlich die Aus- 
bildung der Mathematiker in der darstellenden 
Geometrie, im Zeichnen, in der graphischen 
Statik und in der Geodäsie zufallen." Von diesem 
Standpunkte aus ist es nur ein Schritt zu der 
Forderung, dass die gesamte Ausbildung der Lehr- 
amtskandidaten der Mathematik den technischen 
Hochschulen übertragen werde solle, wobei man 
sich darauf beruft, dass in Bayern, Hessen, Sachsen 
und in der Schweiz bereits technische Hoch- 
schulen als Lehrerbildungsanstalten mit den phi- 
losophischen Fakultäten in Konkurrenz getreten 
sind. Freilich bestehen dort im Anschluss an 
die allgemein- wissenschaftlichen Abteilungen für 
diesen Zweck besondere Einrichtungen, an denen 
es in Preussen bis jetzt gänzlich mangelt. 

Hierin liegt der Grund, warum die Zu- 
lassung eines teilweisen Studiums an den tech- 
nischen Hochschulen in Preussen geringen Er- 
folg haben wird. Die Erfahrung hat wiederholt 
gezeigt, dass Studenten der Mathematik, die 
sich an einer der technischen Hochschulen 
Preussens die für die Facultas in der ange- 
wandten Mathematik erforderlichen Kenntnisse 
und Fertigkeiten aneignen wollten, enttäuscht 
nach der Universität zurückkehrten, indem sich 
bald herausgestellt hatte, dass sie bei dem 
allein für die Bedürfnisse der Techniker be- 
rechneten Unterrichtsbetriebe ihren Zweck nur 



mit unverhältnismässigem Aufwände von Zeit 
und Arbeit hätten erreichen können. Weit eher 
ist eine andere Wirkung jener Bestimmung zu 
erwarten, dass nämlich in Zeiten der Überfüllung 
des technischen Berufs und ungünstiger Kon- 
junkturen der Industrie mancher Techniker um- 
satteln und unter Anrechnung der drei Semester 
zur Universität übergehen wird. 

Dass an den technischen Hochschulen 
Preussens für die Bedürfnisse der Lehramts- 
kandidaten gesorgt werden wird, erscheint vor- 
läufig wenig wahrscheinlich. Einmal verhalten 
diese selbst sich durchaus ablehnend, dann aber 
ist im Laufe der letzten Jahre in der Haltung 
der Universitäten eine wesentliche Änderung 
vorgegangen. Den Anstoss dazu hat Herr Felix 
Klein gegeben, der schon während seiner Lehr- 
thätigkeit in Erlangen (1872 — 1875) und ebenso 
nachher in Leipzig (1881 — 1886) der Pflege 
der angewandten Mathematik seine Aufmerk- 
samkeit zugewandt hatte, dann aber im Laufe 
der letzten zehn Jahre durch das Wort und dier 
That mit aller Energie dafür eingetreten ist. 
Wenn sich jetzt eine Universität nach der an- 
dern dem Vorgehen von Göttingen anschliesst, 
so betrachte ich das als ein Zeichen, dass die 
deutschen Universitäten gewillt sind, um die 
von ihnen beanspruchte führende Stellung in 
dem geistigen Leben der Nation zu behaupten, 
der Fortbildung des höheren Schulwesens auch 
ihrerseits ihr Recht zu teil werden zu lassen, 
und bin der festen Überzeugung, dass dieser 
Entschluss nicht weniger glückliche Folgen für 
die mathematische Wissenschaft haben wird, 
als zu Anfang des 19. Jahrhunderts die Über- 
nahme der Vorbildung der Gymnasiallehrer. 
Denn wenn auch der spezialistischen Pflege der 
Mathematik die grossen Fortschritte zu ver- 
danken sind, die während der letzten 70 Jahre 
gemacht wurden, so muss doch die völlige 
Isolierung und Abschliessung von der Aussen- 
welt auf die Dauer zu Verödung und Unfi-ucht- 
barkeit führen. Ich komme damit auf ein Thema, 
das in den letzten Jahren vielfach behandelt 
worden ist, besonders von Herrn F. Klein, 
von dessen Veröffentlichungen ich den Vortrag 
erwähnen möchte: Allgemeines über ange- 
wandte Mathematik'), der in dem interessan- 
ten Sammelbande der Ostern 1900 bei Gelegen- 
heit des Ferienkursus der Oberlehrer für Ma- 
thematik und Physik in Göttingen gehaltenen 
Vorträge abgedruckt ist.'^) 

Es war mein lebhafter Wunsch gewesen, 
den vorhergehenden Darlegungen eine präzisere 
Form zu geben, sie nämlich mit statistischen 

1) Vgl. diese Zcitschr. 2, 13, 1900. 

2) Sehr beachtenswert sind auch die Ausführungen von 
Herrn Paul Tannery in seiner Besprechung des Werkes 
von Loria über die Geschichte der griechischen Mathematik 
(Bulletin des Sciences math^matiques (2} 25, 190I, 85 — 90 ). 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



95 



Angaben zu versehen. Im besonderen schien 
es mir von Wichtigkeit, festzustellen, an welchen 
Unterrichtsanstalten Deutschlands mathematisch 
vorgebildete Lehrer beschäftigt sind und wie- 
viele, und wie gross daher die Anzahl der 
Studenten der Mathematik sein muss, damit 
weder Mangel noch Überfüllung eintritt. Leider 
hat sich herausgestellt, dass die Aufstellung 
einer solchen Statistik, die schwieriger ist, als 
es beim ersten Blick erscheinen mag, wenn sie 
auf Zuverlässigkeit und Vollständigkeit Anspruch 
machen will, die Kräfte des einzelnen bei 
weitem übersteigt. ^) Es wäre sehr zu wünschen, 
dass der Verein zur Förderung des Unterrichts 
in der Mathematik und den Naturwissenschaften 
sich dieser wichtigen Angelegenheit annehmen 
wollte. '^) 

Bei dem Unterrichtsbetrieb in der ange- 
wandten Mathematik handelt es sich gemäss 
der Prüfungsordnung vom 12. September 1898 
um drei Gebiete: Darstellende Geometrie, Geo- 
däsie, technische Mechanik. Nach den Er- 
fahrungen, die bis jetzt gemacht sind, würden die 
Vorlesungen etwa in der Weise zu verteilen sein, 
dass zunächst in einem Wintersemester eine 
grössere, mit Übungen verbundene Vorlesung 
über darstellende Geometrie gehalten wird, der 
im Sommersemester eine kleinere ergänzende 
Vorlesung folgt; gleichzeitig damit könnte auch 
graphische Statik oder Kinematik gelesen 
werden, die vielfach in denselben Händen wie 
die darstellende Geometrie liegen. Im folgen- 
den Wintersemester würde die technische Me- 
chanik an die Reihe kommen, und den Schluss 
des Turnus im vierten Semester die niedere 
Geodäsie bilden, da Feldmessungen nur wäh- 
rend des Sommers vorgenommen werden können. 
Dazu kämen weitere Vorlesungen über spezielle 
Gebiete der technischen Mechanik, sowie über 
Ausgleichungsrechnung und höhere Geodäsie, 
die an geeigneter Stelle einzuschalten wären. 
Ungefähr in dieser Art ist der Unterrichtsbetrieb 
in Göttingen und Strassburg geregelt. 

i) Auf die Wichtigkeit einer solchen Statistik hat bereits 
Herr Schoen flies in einem mit grosser Sachkenntnis ge- 
schriebenen Artikel aufmerksam gemacht, der in Bd. 69 der 
Preassischen Jahrbücher erschienen ist. Eine nützliche 
Vorarbeit ist der von Kunze begründete und gegenwärtig 
von den Herren Toeplitz und Malberg herausgegebene 
Kalender für das höhere Schulwesen Preussens. 
Er erstreckt sich jedoch nur auf die Gymnasien, Realgym- 
nasien und Obcrrealschulen Preussens, es fehlen also die 
anderen deutschen Staaten und die höheren Fachschulen. 

2) Dabei müssten alle Lebensstellungen, die sich für 
einen Mathematiker darbieten, in Betracht gezogen werden, 
also nicht nur die Thätigkeit an höheren Schulen (Universi- 
täten und technische Hochschulen eingeschlossen), sondern 
auch ao anderen Instituten, etwa an Bergakademien und land- 
wirtschaftlichen Hochschulen, Kriegs- und Marineakademien, 
an der physikalisch-technischen Reichsanstalt und den Pots- 
damer geodätisch-astronomischen Instituten; dazu kommt die 
Verwendung von Mathematikern für Zwecke der Optik, Elek- 
trotechnik, Ballistik, des Versicherungs- und Bankwesens u.s.w. 



Da für die Vorbildung der Lehrer in Süd- 
deutschland abweichende Vorschriften gelten, 
werde ich mich bei dem folgenden ausfuhrlichen 
Berichte auf die zehn preussischen Universitäten 
— Münster eingerechnet — beschranken, und 
nur Giessen, Jena und Strassburg hinzunehmen, 
wo die Verhältnisse ähnlich liegen; Leipzig 
kommt leider nicht mehr in Betracht, da die 
Pflege der angewandten Mathematik dort in 
Vergessenheit geraten ist. 

Recht erfreulich steht es mit der darstellen- 
den Geometrie, denn es ist Aussicht vorhanden, 
dass sie von Ostern 1902 ab fast an allen Uni- 
versitäten vertreten sein wird; nur die Univer- 
sität Berlin scheint in dieser Beziehung rück- 
ständig bleiben zu wollen. Die besten Einrich- 
tungen für darstellende Geometrie besitzt Göt- 
tingen. Während früher ein besonderer Zeichen- 
saal im Auditoriengebäude zur Verfügung stand, 
ist jetzt — der starken Frequenz der Vorlesungen 
entsprechend — ein ganzes Stockwerk eines 
besonderen Gebäudes für die Zwecke der dar- 
stellenden Geometrie eingerichtet worden; auch 
für die Anfertigung mathematischer Modelle 
findet sich dort Gelegenheit. Besondere Zeichen- 
säle sind auch in Bonn und in Jena vorhanden ; 
der in Bonn ist allerdings nur im Sommer be- 
nutzbar. An den anderen Universitäten hat 
man sich mit den Räumen der mathematischen 
Seminare begnügen müssen, die zunächst auch 
ausreichend sein werden. Übrigens ist es ratsam, 
mit den zur Verfügung stehenden Mitteln — 
auch wenn sie mangelhaft sind — einmal den 
Anfang zu machen. Später wird jedoch über- 
all die Einrichtung besonderer Zeichensäle an- 
zustreben sein, da den Studenten die Möglich- 
keit gegeben werden muss, auch ausserhalb der 
Übungsstunden nach freiem Ermessen zeichnen 
zu können. 

Für die Beschaffung der erforderlichen Uten- 
silien sind seitens der vorgesetzten Behörden 
mehrfach Geldmittel bewilligt worden. Im all- 
gemeinen waren Zeichentische und -stuhle an- 
zuschaffen, dazu kamen Zeichengeräte für die 
Wandtafel, Reissbretter und Reissschienen. In 
Strassburg hat der Gesamtaufwand etwa 18 M. 
für den Teilnehmer betragen; an anderen Uni- 
versitäten sind die Kosten höher gewesen. In 
Königsberg ist man mit den Anschaffungen 
noch weiter gegangen, dort sind den Studenten 
Reisszeuge und andere Zeichenutensilien zur 
Verfügung gestellt worden. 

Während die Vorlesungen über darstellende 
Geometrie an den Universitäten Bonn, Göttingen, 
Halle, Jena, Strassburg lebhaft besucht waren, 
wird an anderen Orten darüber geklagt, dass 
die Studenten keine Neigung dafür zeigten, 
wahrscheinlich, weil sie von dem Zweck und 
der Bedeutung der darstellenden Geometrie 



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Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



keine Ahnung hatten. Es wird Sache der 
Professoren sein, die Studenten der Mathematik 
auf die Wichtigkeit dieser Disziplin aufmerksam 
zu machen, indem sie ihnen z. B. darlegen, dass 
jeder Mathematiker, im besonderen aber jeder 
Lehrer der Mathematik, die Fähigkeit besitzen 
sollte, nicht nur richtig zu rechnen, sondern 
auch richtig zu zeichnen, und darauf hinweisen, 
dass die neuen Lehrpläne vom Jahre 1901 für 
die Prima des Gymnasiums eine „Anleitung zum 
perspektivischen Zeichnen räumlicher Gebilde" 
als Lehraufgabe vorschreiben, für die Prima 
der Realgymnasien aber, nachdem in der Se- 
kunda eine solche Anleitung vorausgegangen 
ist, die „Grundlehren der darstellenden Geo- 
metrie" fordern und bei den Oberrealschulen 
eine Weiterführung der darstellenden Geometrie 
zulassen'); auch könnte erwähnt werden, dass 
die Aneignung dieser Disziplin die Aussicht 
auf Anstellung an höheren Fachschulen eröffnet. 
Gelegentliche mündliche Belehrungen dieser Art 
werden sehr nützlich sein; sie sollten jedoch 
durch gedruckte Studienpläne ergänzt werden. 
Wenn schon an sich gerade für Mathematiker 
behufs zweckmässigen Ganges der Studien eine 
Anleitung bei der Wahl der Vorlesungen 
wünschenswert ist, so wird sie gegenwärtig, wo 
neue Disziplinen hinzutreten, zur dringenden 
Notwendigkeit. Ich möchte mich daher der 
Aufforderung anschliessen, die Herr F. Klein 
in München an die Fachgenossen gerichtet hat, 
dass in ähnlicher Weise, wie es bereits in Göt- 
tingen und Strassburg geschehen war — und, 
füge ich hinzu, wie es inzwischen in Greifswald 
und Jena geschehen ist und für Königsberg 
(unter Benutzung eines älteren Entwurfs) in 
naher Aussicht steht — überall Studienpläne 
ausgearbeitet würden, für deren Gestaltung 
im einzelnen die individuellen Verhältnisse der 
Universitäten massgebend sein müssen. In Breslau 
und Göttingen hat man für die angewandte 
Mathematik etwas Besonderes gethan, dort sind 
neuerdings Ratschläge über das Lehramtsexamen 
in diesem Fache an die Studenten der Mathe- 
matik verteilt worden, in denen die Bestimmun- 
gen der Prüfungsordnung erläutert und die zu 
hörenden Vorlesungen angegeben werden. 

Die Gewinnung von Lehrkräften für die 
darstellende Geometrie ist verhältnismässig leicht 
gelungen, da sich hier jüngeren Mathematikern 
eine günstige Gelegenheit zu akademischer 
Thätigkeit bietet. In Halle, Kiel, Königsberg, 
Marburg haben sich Privätdozenten habilitiert, 

i) Wie der Unterricht im perspektivischea Zeichßen uüd 
in der darstellenden Geometrie gehandhabt werden soll, da- 
rüber sind die Ansichten der Lehrer noch sehr geteilt. Das 
zeigen die Verhandlungen des Vereins zur Förderung des Un- 
terrichts in der Mathematik und den Naturwissenschaften, die 
im vorigen Jahre in Hamburg stattgefunden haben; einen Be- 
richt hierüber findet man in den von dem Verein herausgege- 
benen, sehr lesenswerten Unterrichtsblättern, Jahrg. 1900. 



die für dieses Fach besonders vorgebildet 
waren. In Strassburg hat man den Privat- 
dozenten die Möglichkeit gegeben, ein Semester 
an einer technischen Hochschule zuzubringen 
und deren Unterrichtsbetrieb kennen zu lernen. 
Ein Lehrauftrag fiir darstellende Geometrie ist 
bis jetzt nur in Gi essen, Göttingen und Jena 
erteilt worden; es ist jedoch nicht daran zu 
zweifeln, dass, sobald erst eine erfolgreiche 
Lehrthätigkeit in der darstellenden Geometrie 
nachgewiesen werden kann, auch an den an- 
deren Universitäten das gleiche geschehen wird. 

Was den Inhalt der Vorlesungen angeht, so 
giebt die Forderung der Prüfungsordnung: 
Kenntnis der darstellenden Geometrie 
bis zur Lehre von der Centralprojektion 
einschliesslich und entsprechendeFertig- 
keit im Zeichnen der Individualität des Do- 
zenten freien Spielraum. Dementsprechend 
herrscht grosse Mannigfaltigkeit. Der eine legt 
besonderen Wert auf die Ausbildung der tech- 
nischen Fertigkeit, der andere bevorzugt die 
theoretische Erfassung der Methode, der dritte 
sucht die darstellende Geometrie in möglichst 
enge . Beziehung zu anderen mathematischen 
Disziplinen, besonders der projektiven Geometrie 
und der analytischen Geometrie des Raumes 
zu bringen. Wenn erst mehr Erfahrungen ge- 
sammelt sein werden, wird es Aufgabe der 
Deutschen Mathematiker- Vereinigung sein, Ge- 
legenheit zu gegenseitigem Meinungsaustausch 
zu geben, denn sie hat ja den Zweck, die ver- 
schiedenen Teile und zerstreuten Organe der 
Wissenschaft in lebensvolle Verbindung und 
Wechselwirkung zu setzen. 

Weniger Günstiges ist über Geodäsie zu 
berichten, deren Einführung an den Universitäten 
vielfach auf Schwierigkeiten stösst. Am besten 
steht es mit den Vorlesungen über höhere 
Geodäsie und Ausgleichungsrechnung, die nicht 
wenige Mathematiker zu übernehmen im stände 
sind und fiir die Astronomen, zum Teil auch 
Physiker, helfend eintreten können. Bedenklicher 
wird es bei der niederen Geodäsie, da die Aus- 
führung von Messungen im Gelände einen ziem- 
lich kostspieligen Apparat (Theodoliten u. s. w.) 
erfordert. In Göttingen ist es gelungen, Mittel 
flüssig zu machen, um die Sammlung mathe- 
matischer Apparate und Modelle in diesem 
Sinne zu erweitern; die betreffende Abteilung 
ist in demselben Gebäude, wie die darstellende 
Geometrie untergebracht. In Breslau, Jena und 
Strassburg hat man die geodätischen Übungen 
an die Sternwarte angliedern können. In Bonn 
und Halle bietet sich die Möglichkeit, landwirt- 
schaftliche Dozenten, in Giessen forstwissen- 
schaftliche heranzuziehen; in Kiel wird, ent- 
sprechend den maritimen Interessen Nordwest- 
deutschlands, die nautische Seite zu bevorzugen 
und Anschluss an die Marine zu erstreben sein. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



97 



Am wenigsten befriedigend ist der Zustand 
des Unterrichtsbetriebes in der technischen 
Mechanik. Wenn man von der graphischen Statik 
absieht, für die keine besonderen Veranstaltungen 
erforderlich sind, sobald für die darstellende 
Geometrie gesorgt ist, so sind nur in Giessen, 
Göttingen, Halle und Strassburg mit Übungen 
verbundene Vorlesungen über technische Me- 
chanik abgehalten worden. Diesen Universitäten 
wird sich demnächst Jena anreihen, wo ein be- 
sonderes Institut für technische Physik erbaut 
werden soll. 

Die erste Schwierigkeit, die bei der tech- 
nischen Mechanik vorliegt, besteht in der Be- 
schaffung der erforderlichen instrumentellen Ein- 
richtung. Sie ist nicht so gross, als man viel- 
fach glaubt. So umfangreiche und kostspielige 
Institute wie in Göttingen werden freilich für 
andere Universitäten nicht zu erschwingen sein, 
sie sind aber auch für den gewöhnlichen Betrieb 
nicht notwendig. Es genügt, wenn seitens der 
Physiker, die freilich vielfach der Pflege der ange- 
wandten Mathematik an den Universitäten noch 
gleichgültig, wenn nicht unfreundlich gegenüber- 
stehen, die Benutzung der Institute und ihrer 
Einrichtungen gestattet wird und wenn einige 
Demonstrationsapparate angeschafft werden, 
deren Kosten — nach dem Urteil Sachverstän- 
diger — die Höhe von 1000 M. nicht über- 
schreiten werden. An manchen Orten werden 
sich Erleichterungen bieten, z. B. wo landwirt- 
schaftliche Institute maschinentechnische Ein- 
richtungen besitzen; in Kiel wird vielleicht die 
im Entstehen begriffene höhere Schiffs- und 
Maschinenbauschule von Nutzen sein. 

Weit ernsthafter ist die zweite Schwierigkeit, 
geeignete Lehrkräfte zu finden. Die Dozenten 
der Mathematik sind fast alle rein theoretisch 
ausgebildet, und nur wenigen wird es gelingen, 
sich nachträglich in die technische Mechanik 
einzuarbeiten. Gegen Ingenieure ist in den 
meisten Fällen einzuwenden, dass ihnen die- 
jenige mathematische Vorbildung fehlt, die bei 
akademischen Vorlesungen über technische Me- 
chanik notwendig ist. Man wird sich daher 
bescheiden müssen und nur auf die allmähliche 
Besserung rechnen dürfen, die dadurch herbei- 
geführt werden wird, dass wenigstens an einigen 
Universitäten die technische Mechanik, hier aber 
zum Teil in ganz ausgezeichneter Weise, vertreten 
ist. Die neue Generation der Mathematiker wird 
dort Gelegenheit finden, sich in diesem Fache 
zweckmässig auszubilden, und es werden später 
Privatdozenten der Mathematik die betreffenden 
Vorlesungen und Übungen übernehmen können. 

Bis jetzt sind nur wenige Kandidaten für 
die facultas docendi in der angewandten Mathe- 
matik zur Prüfung gelangt, in Berlin-Charlotten- 
burg zwei, in Göttingen einer, und ihre Zahl 
wird wahrscheinlich während der nächsten Jahre 



gering bleiben. Die Frage, wie die ziemlich 
weiten Bestimmungen der Prüfungsordnung ge- 
handhabt werden sollen, ist daher gegenwärtig 
noch nicht brennend. Dagegen werden einige 
Mitteilungen über die Examinatoren in der an- 
gewandten Mathematik von Interesse sein. Nur 
für die Provinzen Ost- und Westpreussen und 
Pommern ist es noch nicht gelungen, die Stellen 
in der Prüfungskommission zu besetzen. Bei den 
übrigen acht Kommissionen giebt es neun 
Examinatoren, da Schlesien deren zwei aufweist. 
Von ihnen gehört einer dem Lehrkörper eines 
Gymnasiums an, einer dem einer technischen 
Hochschule, zwei sind Direktoren von Maschinen- 
bauschulen und fünf Universitätsprofessoren. 
Auch in diesem Zahlenverhältnis kommt der 
gute Wille der Universitäten zum Ausdruck, 
den Unterrichtsbetrieb in der angewandten 
Mathematik zu fordern, für dessen weitere Ent- 
wicklung nunmehr eine sichere Grundlage ge- 
wonnen ist. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen ii. Oktober 1901.) 



O.LummerundE.Pring8heim(Berlin), Tem- 
peraturbestimmung mit' Hilfe der Strahlungs- 
gesetze. (Vorgetragen von E. Pringsheim.) ') 

Auf der letzten Versammlung in Aachen 
konnte ich der physikalischen Abteilung die 
Resultate unserer Versuche über die schwarze 
Strahlung bei langen Wellen, zwischen 12 fi und 
iS fi vorlegen 2), durch welche der Nachweis er- 
bracht war, dass die Wiensche Spektral- 
gleichung keine allgemeine Gültigkeit hat, und 
dass auch die auf dem Gebiete der kürzeren Wellen 
von uns beobachteten Abweichungen von dieser 
Gleichung real waren. Inzwischen haben — 
nachdem auch die Herren Rubens und Kurl- 
baum durch Versuche mit einigen noch längeren 
Wellen zu analogen Resultaten gelangt waren — 
alle diejenigen Forscher, welche früher auf 
Grund theoretischer oder experimenteller Unter- 
suchungen für die Wiensche Gleichung einge- 
treten waren, diesen Standpunkt aufgegeben. 
Herr Planck hat seine theoretische Herleitung 
der Wien sehen Gleichung durch einen anderen 
Gedankengang ersetzt, welcher seine neue 
Spektralgleichung : 

als theoretisch wahrscheinlich erscheinen lässt, 
und Herr Paschen hat seine früheren Ver- 
suche, welche die Richtigkeit der Wienschen 
Gleichung bis zu den höchsten von ihm unter- 
suchten Temperaturen und bis zu Wellenlängen 
von 9 //bestätigt hatten, widerrufen und hat neue 

i) Abteilung 3, 23. Sept. 1901. 

2) Vgl. diese Zeitschrift 2, 154, 1900. 



98 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang. No. 5. 



Versuche veröffentlicht, welche mit grosser 
Genauigkeit die Allgemeing^ltigkeit derPlanck- 
schen Gleichung beweisen sollen. Wir haben 
an einem andern Orte') die Gründe ausein- 
andergesetzt, aus denen uns die Paschenschen 
Versuche nicht geeignet erscheinen, der Plan ck- 
schen Gleichung als Stütze zu dienen. Was 
nun die Frage nach der Gültigkeit dieser 
Gleichung betrifft, so gebührt ihr der Vorrang 
vor allen anderen bisher aufgestellten Spektral- 
gleichungen und sie kommt der Wahrheit 
jedenfalls sehr nahe. Aber auch sie zeigt an 
gewissen Stellen zwar nicht grosse, aber syste- 
matische Abweichungen sowohl von unseren Ver- 
suchen, als auch von denen der Herren Rubens 
und Kurlbaum, so dass die Frage, ob sie 
die schwarze Strahlung vollständig darstellt, 
als abgeschlossen noch nicht betrachtet werden 
kann. 

Dennoch schien uns die Kenntnis der 
Strahlungsgesetze so weit geklärt und fortge- 
schritten zu sein, dass wir es an der Zeit 
glaubten, Bestrebungen wieder aufzunehmen, 
über welche ich schon auf der Münchener 
Versammlung berichtet habe, nämlich die Be- 
strebungen, die Strahlungsgesetze der Tem- 
peraturmessung dienstbar zu machen. 

Die Strahlungsgesetze sind nämlich geeignet, 
als Grundlage einer neuen Temperaturskala 
zu dienen, welche für niedere Temperaturen 
identisch ist mit der gebräuchlichen gasthermo- 
metrischen Skala, aber auf viel höhere Tempe- 
raturen ausgedehnt werden kann, als es die 
Methode des Gasthermometers zulässt. Hier 
kommen zunächst drei für die schwarze Strah- 
lung gültige Gesetze in Betracht: 

. *f (Stefan-Boltzmannsches 

.)Uv^ = a7^ Gesetz.) 

2) XmT=A \ (enthalten im Wienschen 

3) Em T^^=^ B I Verschiebungsgesetz.) 

Hier ist £1 der zwischen den Wellenlängen 
^ und X -\- ä^ enthaltene Anteil der schwarzen 
Strahlung für die absolute Temperatur T, während 
Xm die W^ellenlänge ist, für welche bei dieser 
Temperatur die Energie £x im Normalspektrum 
ihr Maximum Em hat; 0, A und B sind ge- 
nügend genau bestimmte Konstanten. 

Die wohlbegründete theoretische Herleitung 
und die experimentelle Bestätigung dieser Ge- 
setze lässt wohl kaum einen Zweifel, dass ihnen 
die Bedeutung wahrer Naturgesetze zukommt, 
und dass die mit Hilfe eines jeden von ihnen 
(durch Beobachtung der Gesamtstrahlung, oder 
der Lage Xm oder der Grösse Em des Energie- 
maximums) gefundene Temperatur eines 
schwarzen Körpers für alle erreichbaren Tem- 



i) Ü. Lunimer und E. Pringsheim, Ann. d. Physik 
e, 192—210, 1901. 



peraturen die gleiche ist und auch mit der 
thermodynamisch definierten übereinstimmt. Bei 
der experimentellen Bestätigung dieser Gesetze 
wurde die Temperatur mit Hilfe eines Le Cha- 
telierschen Thermoelementes gemessen, welches 
von den Herren Holborn und Day an das Gas- 
thermometer angeschlossen ist. Dieser Anschluss 
reicht nur bis 1 1 50^ C. und dies ist die obere 
Grenze der Temperaturen, welche bisher mit Hilfe 
der gasthermometrischen Skala haben exakt ge- 
messen werden können. Durch Extrapolation 
der empirischen Formeln für die thermoelektrische 
Kraft dieser Elemente konnten obige Gesetze 
bis über 1400® C. bestätigt werden. Diese 
Versuche kann man als eine Eichung der 
Thermoelemente zwischen 11 50 und 1400^0. 
mit Hilfe der neuen strahlungstheore- 
tischen Temperaturskala betrachten, eine 
Eichung, welche ergeben hat, dass auf diesem 
Gebiete die thermoelektrische Kraft demselben 
Gesetze folgt, welches bei weniger hohen Tem- 
peraturen mit dem Gasthermometer gefunden 
worden war. 

Um die Temperaturskala über diese Grenze 
hinaus fortzusetzen, ist es nötig, die schwarze 
Strahlung bis zu möglichst hohen Temperaturen 
dem Experimente zugänglich zu machen. Zu 
diesem Zwecke haben wir einen schwarzen Körper 
konstruiert, bei welchem ein durch den elelrtri- 
schen Strom geglühtes dünnwandiges Kohle- 
rohr die Strahlung aussendet. Ein Pfropf aus 
Kohle, Nernst masse oder dergl. dient als strahlende 
Rückwand, durch welche auch ein Thermoelement 
in den Hohlraum eingeführt werden kann. Um 
die Aussenseite der Kohle vor dem Verbrennen 
zu schützen, ist das Rohr möglichst hermetisch 
von einem zweiten, elektrisch von ihm isolierten 
Kohlerohr umgeben. Um den Eintritt des at- 
mosphärischen Sauerstoffs durch die Strahlungs- 
öffnung in das Innere des Rohres zu ver- 
mndern, ist der Öffnung eine Metallhülse vor- 
gelegt, welche durch einen Stickstoffetrom 
langsam durchflössen wird. Auf diese Weise ge- 
lang es, Kohlerohre von 1,5 bis 0,75 mm Wand- 
stärke stundenlang zu glühen, ohne dass die 
Wandstärke sich merklich verminderte. Um den 
Wärmeabfluss nach aussen möglichst zu ver- 
hindern, ist das Kohlerohr durch mehrfache 
Hüllen aus schwer schmelzbarer Masse mit Luft- 
zwischenräumen umgeben. 

Zur Messung der Temperatur dieses schwar- 
zenKörpers kann jedes der drei oben angegebenen 
Gesetze dienen. Ist die Temperatur bestimmt, 
so kann man hoffen, durch Messung der Ener- 
gieverteilung eine erweiterte Prüfung der 
Strahlungsgesetze und genaueren Aufechluss 
über die Gültigkeit der Planckschen Gleichung 
zu gewinnen. 

Zur Temperaturbestimmung bietet sich aber 
noch eine andere Methode dar, welche be- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



99 



sondere Vorteile hat. Es ist dies die spektral- 
photometrische Methode, welche nicht bloss 
fiir den schwarzen Körper, sondern auch zur 
Temperaturbestimmuhg anderer Körper anwend- 
bar ist, und unter Zugrundelegung des schwarzen 
Körpers zuerst von Herrn Wann er zur Bestim- 
mung der Temperatur der Bogenlampe und der 
Circonlampe verwertet worden ist.') Paschen 
und Wann er hatten die Intensität der Strahlung 
des schwarzen Körpers für verschiedene Wellen- 
längen des sichtbaren Spektrums spektralphoto- 
metrisch gemessen und gefunden, dass — wie es 
die Wien sehe Spektralgleichung verlangt — die 
in der Form log E'=^f{\\T) dargestellten iso- 
chromatischen Kurven der spektralen Hellig- 
keit gerade Linien waren. Da die zu diesen Ver- 
suchen benutzten schwarzen Körper keineswegs 
einwandfrei waren, so hielten wir es für geboten, 
diese photometrischen Messungen mit dem von 
uns früher benutzten elektrisch geglühten 
schwarzen Körper 2) zu wiederholen. In der 
That ergaben sich in Übereinstimmung mit der 
Wienschen und Planckschen Gleichung iso- 
chromatische Geraden. Der aus ihnen berech- 
nete Wert der Konstanten c der Planckschen 
Gleichung ergab im Mittel 14580, während aus 
der Beziehung c = 4,965 2.^ T der Wert 14600 
folgt. Da für Werte des Produktes i. T, welche 
unterhalb 3000 liegen, die Wiensche Gleichung 
von der Planckschen um weniger als 1% ab- 
weicht, so ist es für das Gebiet der sichtbaren 
Wellen bei der Kleinheit von X in der That 
erlaubt, die isochromatischen Geraden bis zu 
Temperaturen von etwa 5000^ durch ein- 
faches Verlängern zu extrapolieren. Um 
die Temperatur eines schwarzen Körpers zu be- 
stimmen, braucht man daher nur die photo- 
metrische Helligkeit^ für eine bestimmte Wellen- 
länge zu messen und diejenige Stelle in der zuge- 
hörigen, vorher bestimmten isochromatischen 
Geraden aufzusuchen, bei welcher die Ordinate 
den Wert log E hat. Die zugehörige Abscisse 
ergiebt dann den Wert von i/Zl 

Herr Wanoer wendete dieselbe Methode 
unmittelbar auf andere Körper an und schloss 
aus der Übereinstimmung der mit Hilfe der 
Isochromaten für verschiedene Wellenlängen 
gefundenen Temperaturen, dass die untersuchten 
Körper nahezu schwarz seien. Dieser Schluss ist 
nicht richtig, vielmehr besteht der Vorzug dieser 
Methode gerade darin, dass sie auch für solche 
Körper brauchbare Resultate liefert, welche 
erbeblich vom schwarzen Körper abweichen. 
Um die Fehlergrenze der Methode kennen zu 



1) H. Wanoer, Ann. d. Physik 2, 141, 1900; O.Lummer 
und E. Pringsheim, Verhdl. der deutsch. Phys. Ges. 3, 
36, 1901. Vgl. diese Zeitschrift 1, 226, 1900. 

2) O. Lämmer und F. Kurlbaum, Verhandl. der 
Phys. Ges. zu Berlin, 17, 106, 1898 und Ann. d. Physik, 6, 
829, 1901. 



lernen, wendeten wir sie auf blankes Platin an, 
also einen Körper, der sehr weit vom schwar- 
zen entfernt ist. Wir bestimmten die Temperatur 
des Platins aus den isochromatischen Geraden 
und gleichzeitig direkt mit einem Thermoele- 
ment. Die Differenzen waren verhältnismässig 
gering, bei iioo^ ads, etwa 40^ bei 1880** ^^^J. 
iio^ Bei den meisten anderen Körpern, be- 
sonders dem fiir die Strahlungstechnik wichtig- 
sten, der Kohle, werden die Fehler bedeutend 
kleiner sein. Die Anwendbarkeit der Methode 
beruht auf dem ausserordentlich schnellen Fort- 
schreiten der photometrischen Intensität mit 
der Temperatur. So tritt z.B. fiir ^==-0,589/^ 
schon eine Verdoppelung der Helligkeit des 
schwarzen Körpers ein, wenn die Temperatur 
von 1800" auf 1875" abs. steigt. Dieses schnelle 
Anwachsen ergiebt sich auch aus Versuchen, 
welche wir, veranlasst durch eine Anfrage aus 
dem N ernst sehen Laboratorium, angestellt 
haben, um die Gesamtlichtstärke des schwarzen 
Körpers in Hefherkerzen auszudrücken. Wir 
fanden fiir 

I mm^ des schwarzen Körpers 
bei 1175^ C. etwa 0,0042 HK 

1325 0,0220 

1435 0,0635 

durch Extrapolation würden sich daraus er- 
geben 

bei 1 500® C. etwa o, i HK 

1700 0,5 

1800 1,0 

Die spektralphotometrische Methode der 
Temperaturbestimmung wurde auf eine stark- 
fadige Glühlampe bei verschiedenen Glühzu- 
ständen angewendet, fiir deren Temperatur wir 
früher') aus der Beobach ung der spektro- 
bolometrisch gefiindenen Lage des Energie- 
maximums einen Maximal- und einen Minimal- 
wert bestimmt hatten. Die photometrische 
Methode ergiebt fiir einen nicht schwarzen 
Körper stets einen zu kleinen Wert. In der That 
fallt die so fiir die Glühlampe bei den verschie- 
denen, durch die Stromstärke definierten Glüh- 
zuständen gefundene Temperatur zwischen die 
früher bestimmten Werte: 



it 



it 



tt 



99 



n 



tf 



>> 



>9 



absolute Temperatur des Kohlefadens 



Ampfere 



9.46 
12.87 



photometrisch 
T. 

1760 
2040 
2190 



bolometrisch 
T. max. I T. min. 



1840 
2100 
2300 



1640 
l8:5o 
2050 



Die Temperaturen der Glühlampe sind also 
zwischen die ziemlich engen Grenzen 1760 und 

I) O. Lummer und E. Pringsheim, Verhandl. der 
deutsch. Phys. Ges. 1, 230 ff., 1899. • 






lOO 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



1840, 2040 und 21CX), 2190 und 2300^ abs. ein- 
geschlossen. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

Kurlbaum: Ich möchte auf ein optisches 
Pyrometer aufmerksam machen, das im Juniheft 
( 1 90 1 ) der Sitzungsberichte der Berliner Akademie 
der Wissenschaften von Holborn und mir be- 
schrieben ist. In der Röntgenausstellung, die hier 
untergebracht ist, befindet sich eines, das zu- 
nächst für technische Zwecke eingerichtet ist, 
aber wegen seiner Empfindlichkeit auch für wis- 
senschaftliche Untersuchungen geeignet ist. Das 
Prinzip des Apparates besteht darin, dass ein 
Fernrohr auf den glühenden Körper unbekannter 
Temperatur gerichtet und durch das Objektiv 
ein Bild des Körpers entworfen wird, welches 
mit einem elektrisch geglühten Platin-Iridium- 
draht zusammenfällt. Beide werden zugleich 
mit dem Okular betrachtet, vor welches noch, 
um im homogenen Lichte beobachten zu können, 
ein rotes Glas geschoben ist. 

Die Eichung des Instrumentes, bei dem der 
Platin-Iridiumdraht auch durch eine Glühlampe 
ersetzt werden kann, findet in folgender Weise 
statt: Die Temperatur des schwarzen Körpers 
wird mit dem Thermo-Element gemessen, und 
zu gleicher Zeit wird die durch den Draht flies- 
sende Stromstärke so reguliert, dass die heisseste 
Stelle des Drahtes auf dem hellen Hintergrunde 
verschwindet. Bei diesem Kriterium der Tem- 
peraturgleichheit wird am Amperemeter die Strom- 
stärke abgelesen, und die Temperatur angefugt, 
so dass man ein Amperemeter erhält, welches 
direkt die Temperatur abzulesen gestattet. Es 
kommt zu statten, dass mit der Temperatur eine 
ausserordentliche Steigerung der Helligkeit statt- 
findet. Macht man umgekehrt aus der Hellig- 
keit den Schluss auf die Höhe der Temperatur, 
so ist derselbe sehr sicher, weil die Temperatur 
mit der Helligkeit sehr wenig variiert. Versuche 
mit völlig unbefangenen Beobachtern zeigen, dass 
man bei 1000^ auf i^ richtig einstellt. Dass 
diese photometrische Einstellung so empfindlich 
ist, beruht wohl darauf, dass dieselben Netz- 
hautelemente von der Grenzkante des Platin- 
Iridiums und der als hell erscheinenden Fläche 
getroffen werden. Die Strahlung im sichtbaren 
Gebiet ist bei hohen Temperaturen von der 
Natur des strahlenden Körpers wenig abhängig, 
wie schon Becquerel gefunden hat, und ge- 



nauer von LummerundPringsheim festgestellt 
ist. Für so hohe Temperaturen, wie sie sich durch 
den schwarzen Körper noch nicht verwirklichen 
lassen, wird vor dem Objektiv eine Licht- 
schwächung angebracht, und die Temperatur 
mit Hilfe des Wien sehen Gesetzes extrapoliert. 
Für so hohe Temperaturen kommt es aber der 
Technik weniger darauf an, die Temperatur ge- 
nau zu kennen, als vielmehr die gleiche Tem- 
peratur stets wieder herstellen zu können. 

Planck: Ich möchte die Frage stellen, ob 
die Voraussetzung, dass die Temperatur der 
Kohle zwischen der des Platins und des schwar- 
zen Körpers liegt, absolut sicher ist, oder ob 
darin nicht vielleicht eine Unsicherheit liegt. 

Pringsheim: Ganz ohne Voraussetzungen 
kann man wohl nicht auskommen. Dass die 
Strahlung der Kohle derjenigen des schwarzen 
Körpers näher liegt, als die des Platins, ist wohl 
von vornherein sehr wahrscheinlich. Weiter 
haben wir die Energieverteilung zu Grunde 
gelegt und haben gesehen, dass die Kurve sich 
zwischen die des schwarzen Körpers und die 
des Platins zwischenschmiegt. Je höher übrigens 
die Temperaturen werden, um so mehr nähert 
sich die Strahlung des Platins der des schwarzen 
Körpers. 

Planck: Ist das eine allgemeinere Thatsache, 
dass die Strahlung der Metalle sich mit hoher 
Temperatur der des schwarzen Körpers nähert, 
oder ist das nur bei Platin der Fall? 

Pringsheim: Über andere Metalle habe 
ich keine Erfahrung; aber es ist wohl anzu- 
nehmen, dass es sich allgemein so verhält. 

Rubens: Ich glaube, dass man aus den 
übrigen Eigenschaften der Metalle schliessen 
kann, dass bei hohen Temperaturen ihr Emis- 
sionsvermögen relativ grösser ist, weil sie 
bei tiefen Temperaturen längere Wellen aus- 
senden und für • diese ihr Reflexionsvermögen 
einen grösseren Wert hat. 

Kurlbaum: Bei Extrapolation der Kurven, 
welche die Gesamtstrahlung des Platins und die 
des schwarzen Körpers in ihrer Abhängigkeit 
von der Temperatur darstellen, würden sich 
dieselben bei 9000^ abs. schneiden. 

Lummer: Vom Silber weiss man aus den 
Versuchen von Christiansen, dass es bei tiefer 
Temperatur nur den 20. Teil der Energie des 
schwarzen Körpers aussendet, während es bei 
höheren Temperaturen sicher dem schwarzen 
Körper viel näher liegt. 

(Eingegangen 9. Oktober 1901.) 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



lOI 



BESPRECHUNGEN. 



W. Ostwald, Die wissenschaftlichen Grund- 
lagen der analytischen Chemie, elementar 
dargestellt. Dritte vermehrte Auflage, gr. 8. 
XI u. 221 S. mit 2 Fig. Leipzig, Wilhelm 
Engelmann. 1901. Gebunden M. 7. — . 

Wenn die Vertreter der reinen Chemie, die 
dem Eindringen der physikalisch - chemischen 
Theorien in ihr Gebiet solange hartnäckigen 
Widerstand entgegengesetzt haben, heute zum 
grossen Teile die Waffen gestreckt haben, so 
ist das nicht zum wenigsten dem kleinen, in- 
haltreichen Werke zuzuschreiben, dessen dritte 
Auflage vorliegt. Die Reaktionen der analy- 
tischen Chemie sind fast ausnahmslos lonen- 
reaktionen, so kommt es, dass das Lehrgebäude 
der analytischen Chemie auf der Grundlage der 
Dissoziationstheorie ein völlig verändertes Aus- 
sehen erlangt hat. Das Thatsachenmaterial ist 
nach neuen Gesichtspunkten geordnet leichter 
übersehbar geworden, empirisch Gefundenes ist 
als notwendig erkannt worden, und auch der 
heuristische Wert der veränderten Anschauungs- 
weise hat sich in einer Reihe von Fällen ge- 
zeigt, indem neue analytische Reaktionen auf- 
gefunden wurden. 

Der Wert des Buches als einer Einführung 
in die neueren chemischen Theorien ist in der 
dritten Auflage noch dadurch erhöht worden, 
dass in einem Anhange eine Reihe ausserordent- 
lich instruktiver Versuche beschrieben wird, 
welche jenem Zwecke dienen sollen. A. Coehn. 

(Eiogegangen i6. September 1901.) 



Eduard Jordis, Die Elektrolyse wässriger 
Mctallsalzlösungen. Mit besonderer Berück- 
sichtigung der in der Galvanotechnik üblichen 
Arbeitsweisen, gr. 8. VI u. 137 S. mit 11 
Fig. u. 2 Tafeln. Halle a. S., W. Knapp. 
1901. M. 4. — . 

Das Buch enthält in seinem wertvollsten 
Teile eine Zusammenstellung von Vorschriften, 
welche für die elektrolytische Abscheidung der 
verschiedenen Metalle gegeben worden sind. 
Der Verfasser macht den interessanten Versuch, 
einen Teil dieser lediglich empirisch gefundenen 
Vorschriften, auf Grundlage der neueren Theo- 
rie der Lösungen zu deuten. 

Die theoretischen Ausfuhrungen müssen an 
vielen Stellen als nicht einwandfrei bezeichnet 
werden. Beispielsweise ist das von Nernst 
angegebene und von Glaser ausgeführte Ver- 
fahren zur Messung von Zersetzungsspannungen 
missverstanden (vergl. S. 100). Die Ausfüh- 
rungen über die Indigoreduktion sind unan- 
nehmbar; es soll dabei anodisch — ob pri- 



mär oder sekundär — an einer Zinkelektrode 
in Natronlauge Wasserstoff entstehen — und 
zwar durch den Strom, nicht etwa durch Lokal- 
aktion. Es würde zu weit fuhren, andere Irr- 
tümer hier aufzuzählen. 

Immerhin ist das kleine Werk als ein Ver- 
such zu begrüssen, die so reichlich vorhandenen 
Vorschriften der galvanotechnischen Praxis wis- 
senschaftlicher Durcharbeitung näher zu rücken. 

A. Coehn. 

(Eingegangen 16. September 1901.) 



Karl Elbs, Die Akkumulatoren. Eine gemein- 
fassliche Darlegung ihrer Wirkungsweise, 
Leistung und Behandlung. Dritte vermehrte 
und verbesserte Auflage, gr. 8. 48 S. mit 
3 Fig. Leipzig, Johann Ambrosius Barth. 1901. 
M. I. — . 

Die kleine zur ersten Information über Akku- 
mulatoren vortrefflich geeignete Schrift erscheint 
jetzt in dritter Auflage. Dem Theoretiker kann 
sie als beste Einleitung zu dem die Grundthat- 
sachen und Grundbegriffe bereits voraussetzen- 
den unlängst (2, 465, 1901) hier besprochenen 
Werke von Dolezalek dienen. 

Für eine Neuauflage wäre es vielleicht an- 
gebracht, zur Deutung der Wasserstoffentwicke- 
lung bei Berührung der Bleischwammplatte mit 
einem Platindrahte (S. 29) den Begriff der 
Überspannung heranzuziehen. Eine momentane 
Stromentstehung findet auch bei Berührung mit 
Kupferdraht statt. Aber Wasserstoffentwicke- 
lung findet hier nicht statt, weil es zur Ent- 
wicklung gasförmigen Wasserstoffes am Kupfer 
einer höheren Spannung bedarf als am Platin. 

A. Coehn. 

(Eingegangen 16. September 1901.) 



Kr. Birkeland, Norwegische Expedition von 
1899 — 1900 zur Erforschung der Nordlichter. 
8^. 80 Seiten u. 12 Tafeln. Christiania, A. W. 
Brögger. 1901. 

Das vorliegende Werk ist eines der wenigen 
über erdmagnetische Variationen, die sich statt 
auf lange Reihen von Mittelwerten auf Unter- 
suchungen über Einzelerscheinungen erstrecken; 
es ist sein Zweck, die Natur der grösseren 
magnetischen Störungen zu erklären und in 
Einklang damit die der Nordlichter. Die ein- 
geschlagenen Wege sind vollkommen neue, das 
Material ein ausgezeichnetes und es ist das 
Experiment in einer Ausdehnung zu Hilfe ge- 
zogen, wie dies seither noch nie geschehen. 



-j 




I02 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5. 



_- - 1^ 



In der Hauptsache wird nur derjenige Teil 
der täglichen Variationen untersucht, der die 
grösseren Störungen hervorruft. Die Beob- 
achtungen bestehen durchaus nicht nur aus den 
Registrierungen der Expedition, sondern da- 
neben noch aus denen von Potsdam, Pawlowsk, 
Paris, Kopenhagen, Greenwich und Toronto; 
auch werden die Beobachtungen des Polarjahres 
1882 — 83 in eingehender Weise besprochen. 

Verf. geht von der Idee aus, diese Störungen 
seien von elektrischen Strömen in den oberen 
Schichten der Atmosphäre venirsacht, eine An- 
nahme, die seit Schusters Untersuchungen als 
wahrscheinlich allgemein angenommen ist. Für 
bestimmte Tage berechnet er aus den regi- 
strierten Kurven gestörter Tage, die Grösse der 
Totalstörung zu jeder Stunde und die Richtung, 
von woher die Störungsursache zu wirken 
scheint. Ist einmal die Annahme gemacht, dass 
die Ströme in der Atmosphäre zu suchen sind, 
so geben die Variationen der Vertikalkompo- 
nente die Stromrichtung an, und es gelingt 
dem Verf., ein System der Stromlinien zu er- 
halten, das alle beobachteten Erscheinungen 
befriedigend erklärt. Aus den höheren Breiten 
treten die Stromlinien dichtgedrängt in die mitt- 
leren Breiten ein und divergieren bald so stark, 
dass in diesen Gegenden die Intensität der 
Störungen rasch erheblich sinkt. Es entsteht 
ein östlicher und ein westlicher Stromzweig, 
deren jeder nach des Verf.'s Vermietung sich zu 
einem Stromwirbel schliesst. Innerhalb dieses 
Systems, das im Räume ruht, rotiert die Erde, 
wie dies bei dem Schuster-Bezoldschen Felde 
der täglichen Variation ') ebenfalls der Fall ist. 
Der Unterschied besteht nur darin, dass das 
Störungsfeld schnellen Änderungen unterworfen 
ist. Nachdem diese Anschauungen aus den 
Beobachtungen der verschiedenen Stationen ab- 
geleitet worden sind, zeigt der Verfasser am 
Experimente die Möglichkeit solcher Strom- 
systeme. Er benutzt dazu einen kugelförmigen 
Elektromagneten, dessen Eisenkern so gestaltet 
ist, dass er ein ähnliches Feld besitzt, wie die 
Erdpole. Diesen Magneten bringt er in einen 
von Kathodenstrahlen durchsetzten Raum. Bei 
Erregung des Magneten finden Ablenkungen 
statt, welche durch Platincyanür sichtbar ge- 
macht werden und es zeigt sich, dass der Gang 
der Strahlen den angenommenen Strömen ent- 
spricht. 

Er untersucht nun des weiteren experimen- 
tell den Einfluss eines magnetischen Feldes auf 
den Gang der Kathodenstrahlen. Als Ergebnis 
stellt er folgende Ansicht hin. In Gegenwart 
eines magnetischen Feldes verteilt sich die posi- 
tive Strömung in Bändern durch das sogenannte 
Vakuum, die ihrerseits Kathodenstrahlen zweiter 



l) Diese Zeitschr. % 123, 1900. 



Art aussenden. Diese aber gehen wie die ge- 
wöhnlichen den magnetischen Kraftlinien ent- 
lang. Er acceptiert die Ansicht Goldsteins, 
wonach als Träger der positiven Strömung die 
Gasteilchen selbst aufzufassen sind, und so auch 
bei den Luftteilchen der höchsten Schichten 
unserer Atmosphäre. Hier bilden ihre Gesamt- 
heit jene Ströme, welche die magnetischen 
Störungen verursachen; die von ihnen aus- 
gehenden Kathodenstrahlen zweiter Art bilden 
dann mit dem erdmagnetischen Felde die ver- 
schiedenen Formen des Nordlichtes. Ks ist 
unmöglich, an dieser Stelle mehr als den Ge- 
dankengang und die Resultate anzugeben, doch 
sei bemerlrt, dass die Ableitung der letzteren 
mit den Thatsachen der Beobachtungen und 
Experimente in vollem Einklang steht, wenn 
sie auch erst auf langwierigem Wege erhalten 
werden. 

Zu Eingang des Werkes befindet sich eine 
Untersuchung über simultane magnetische Va- 
riationen in Bossekop beim Nordkap und Pots- 
dam, d. i. über die von Eschenhagen') ent- 
deckten Elementarwellen des Erdmagnetismus. 
Als es dem letztgenannten Erdmagnetiker ge- 
lungen war, Intensitätsunifilare von hoher Em- 
pfindlichkeit herzustellen^), entdeckte er bald 
sehr regelmässige Sinuswellen kleiner Amplitude, 
die fast stets eine Periode von 30 Sek. besassen 
und die kleinsten Änderungen des Erdmagnetis- 
mus darstellen. Da ein System solcher Apparate 
in Bossekop, der Station der norwegischen Ex- 
pedition aufgestellt war, und während mehrerer 
Tage telegraphisch vereinbarte simultane Re- 
gistrierungen mit Potsdam stattfanden, so ent- 
stand ein reichhaltiges Material. Meist waren 
die zu gleicher Zeit erhaltenen Kurven durch- 
aus verschieden, um so überraschender ist die 
vollkommene Übereinstimmung an ruhigen 
Tagen. Eine Verschiedenheit ist überhaupt nur 
in der Grösse der Schwankungen vorhanden, 
während die Eintrittszeit bis auf die Ablese- 
genauigkeit von s' in Bossekop identisch ist 
mit der in Potsdam. Während dieser ruhigen 
Zeit waren die Elementarwellen sehr regelmässig 
ausgebildet. Verf. hat nun in Potsdam das ge- 
samte hier erlangte Material an sogenannten Fein- 
registrierungen verarbeitet und zugleich das der 
drei Monate in Bossekop und dabei gefunden, 
dass eine grosse Tendenz vorhanden, dass die 
Elementarwellen zu einander harmonisch sind. 
Dies fuhrt zur Ansicht, dass sie Oszillation des 
Erdmagnetismus oder der Erdelektrizität sind, 
ihrerseits durch entsprechende Entladungen auf 
der Sonne verursacht und dass die möglichen 
Wellenlängen die Eigenschwingungen des Re- 
sonators Erde sind. Es ist zu erwarten, dass 



i) Berl. SiUungsbericht 82, 1897. 

2) Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 1, 147. 1899. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahr^fang. No. 5. 



die verschiedenen Südpolexpeditionen, die alle 
mit Eschenhagens Feinmagnetometern aus- 
gerüstet sind, auch diese interessante Frage 
lösen werden. 



Potsdam. 



A. Nippoldt jun. 
(EiagegBigen 7. Seplembcr 1901.) 



W. Martin and W. H. Rockwell. Chemistry 
andPhysics. 374S. London, Henry KJmp- 
ton. 1901. 
Das vorliegende Buch ist ein Repetitorium 
der Chemie und Physik, welches in ähnlicher I 
Weise abgefasst ist, wieviele in Deutschland ! 
existierende Repeti tonen fiir Mediziner und 
Pharmazeuten. Auf ungefähr iSoSeiten werden 
zunächst die Hauptthatsachen der anorganischen 
und organischen Chemie behandelt, der zweite 
Teil enthält die Physik, Zahlreiche Abbildungen, 
welche zum Teil französischen Lehrbüchern ent- 
nommen sind, dienen dazu, das Verständnis 
der Gesetze und Erscheinungen zu erleichtern. 
Da das Buch fiir Mediziner bestimmt ist, so 
hätte wohl mehr Rücksicht auf deren Bedürf- 
nisse genommen werden müssen; im chemischen 
Teil hätten die Elemente der seltenen Erden 
mit ihren Verbindungen kurz behandelt werden 
können, die osmotischen Erscheinungen hätten 
ausfuhrlicher besprochen, die X-Strahlen, welche 
der Verfasser in drei Teilen behandelt und mit 
Katbodenstrahlen verwechselt, verdienten wegen 
ihres grossen medizinischen Interesses, sicher- 
lich eine eingehendere Behandlung. Aus- | 
stattung und Druck des Buches sind vorzüglich. \ 
G. C. Schmidt. 

(Eingegangen 14. Oklobcr iflOt.) 



Eingegangene Schriften. 

(Eingehende Besprecliung vorbehalten.) 

Abhandlmigen ftue den Qebieten dar Matbem&tik, 
IPhyBik, Ohsmie und beechralbenden Naturwissen- 
■ob&ft«n. FESUchrirt r.ur Feiei des siebzigslen Geburts- 
tages TOD Richard Dedekind. Mit Beilrägeo vud H. 
Beckarts, R. BUsius, G. BodUnder. G. Frerich^, 
K. Fricke. R. Meyer, K. MUUer, H. Weber, A. 
Wernicke. Mit TexUbbildungcn und einer Tafel, gr. 8. 
Vfll n. JS4 S. 1901. Bnunschweig, Friedrich Vieweg & 



GrRns, C(Vl, Anwcndupg der elektrischen Moiueatphutii- 
graphie auf die Untersuchung von SchussH.ifTcp. Mil 
7 Figuren und 24 Tafeln. 4. 36 S. 190I. Halle a. Ü.. 
Wilhelm Knapp. M. 4,—, 

Dampf and Blektrlsität. Die Technik im Anfang des 
XX. Jahrhunderts, ij lerlegbare, zum Teil bewegliche 
Modelle, Mit Zeichenerklärungen und erUutemdein Text. 
35 S. gr. 4 quer. 1901, Leipiig, Otto Maier. Ge- 
bunden M. 10, — . 

EToavetia diotiomiailre des Bcienoes et do leurs Rppli- 
cations, par Paul Poir^, Edmond Perrier, Riiay 
Perrier, Alex. Joannis, Avec la collaboration d'unc 
rcunion de savanls, de professeurs et d'ingenieurs. En 4S 
fascicules de 64 pagea abonitamioenl illustrees. gr. 8, 
1901— 1902. Paris, Ch. Delagrave. I.e fascicule t Fr., 
l'uuvrage coniplet 40 Ft. 

Finger, Job., Elemenle der reinen Mechanik. Als Vor- 
studium 1^ die analytische und angewandte Mechanik und 
liir die mathematische Physik an l'niversicälcn und tech- 
nischen Hochschulen sowie lum Selbstunterricht. Zweite 
verbesserle und verroehtte Auflage. Mit jio Figuren im 
Tewe. gr, 8. XIII u, 797 S. 1901. Wien, Alfred Holder, 
M. 20.-. 

von Häbl, Arthur Freiherr, Die Entwicklung der photo- 
graphischen Bromsilber-Gelatine pktle bei iweifelhaft rich- 
tiger Exposition. Mit einer Tafel, Zweite gSnilich um- 
gearbeitete Au flage(Encyklopädie der Photographie Heft 31). 
8. VU u. 70 S. 1901. Halle a. S., Wilhelm Knnpp, 

HuntinglOD, Edward V,, Ober die Grundoperaiioaen ui 
absoluleu und komplexen Grässea in geometrischer Be- 
handlang, gr. 8. XVII u. 63 a. Br*UD»chweig, Fried- 
rich Vicweg & Sohn, igoi. Mk. 1.50, 
Kopp'a, K., Anfangsgründe der Physik mil Eiuschloss der 
Chemie und mathemalischen Geographie. Ausgabe B in 
3 Lehrgängen. Für höhere Lehranstalten nach den preus- 
sischen Lehrplänen von 1901 bearbeitet von A. Hus- 
mann, IL Teil, Hauptlehrgang. Kuriere Ausgabe; Grund- 
riss der Physik. -Mit 25z in den Text eingedruckten Holz- 
schnitten und einer farbigen Sternkarte, gr. 8. VIII u. 
360 S. 1903. Essen, G. D. Baedecker. Gebunden M. 4.60. 
IiBOher, EntBt, Ober die Entdeckung der elektrischen Wellen 
durch H. Herti und die weitere Entwickelung dieses Ge- 
bietes. Vortrag, gehalten in der Hauptsitr.ung der Ham- 
burger Versammlung deutscher Naturforscher und Ante, 
am 13. September 1901. gr. 8. 31 S, 1901. Leipzig, 
Johann Ambrosius Barth. M. I.30. 
Ostirald. W., Gedenkrede auf Robert Bunsen. Vortrag, 
gehalten auf der VIII. Hauptversammlung der Deutschen 
Elektrochemischen Gesellschaft zu Freibuiv i. B. am 
iS. April 1901. Sonderabdruck aus „Zeltscbrilt für Elektro- 
chemie", kl. 8. 38 S. 1901. Halle a. S., Wilhelm 
Knapp. M. l. — . 
Report ofthe Chief oftheWeatherBureau,We«bliigtoD, 
dB SauBBure, Horaca. B6nMiota, Versuch Über die Hy- 
grometrie, II. Heft. 3. Versuch, Theorie der AusdUns- 
lung. 4. Versuch, Anwendung der vorhergehenden Theorie 
auf einige Phänomen der Meteorologie, Neuchatel, 1783. 
Mil 1 Figuren herausgegeben von A, J. von Oettingen. 
kl. S. 170 S. 1900. Leipzig, Wilhelm Engelmann. Ge- 
bunden M. a.40. 
Bieg. E., Die Akkumulatoren. Mit 56 Abbildungen. (Hand- 
buch der Elektrotechnik.) Band III, Abteilung Z. 4. VIII 
u. HZ S. 1901. Leipzig, S. Hinel. M. 5. — , 
'Vniihal ^VlltislTn !)]»■ physikalischen und chemischen Me- 
a Bestimmung organischer Verbin- 
1. Die physikalischen Methoden, 
druckten Figuren. XIV a. 593 S. 
len Methoden. Mit al in deo Text 
X u. 530 S. 190a, Berlin, Julius 
Gebunden M. 36,40. 
Diagramme der elektrischen und 
und Bewegungen, Zugleich ein 
lg der F'ragen: Was ist Etektriii- 
nus. In C bereinstimmung mit den 
rimental -Untersuchungen. Mit ca. 
auf 10 lithogr. Quarttafeln, Als 
8. 64 S. 1901. Leipiig. Jobann 
undea M, 4.50. 



I04 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 5 



Briefkasten* 

Zu meiner kurzen Notiz in dieser Zeitschrift 8, 46, 1902, 
erlaube ich mir mitzuteilen, dass mir nachträglich eine Be- 
merkung in der Arbeit des Herrn Wehnelt, Wied. Ann. 68, 
241, 1899 bekannt wurde; dort hat bereits Herr Wehnelt 
bei Wechselstrom die Vorschaltung von Gleichrichtzellen vor 
seinen Wehneltunterbrecher empfohlen. 

Berlin, 10. November 1901. E. Knoblauch. 



Tagesereignisse. 

Herr Prof. von Bezold, der Direktor der königl. meteo- 
rologischen Anstalt, veröffentlicht im „Reichsanzeiger*' folgen- 
des: „In verschiedenen Blättern findet sich eine Notiz, wonach 
die Errichtung einer elektrischen Centrale und die Einrichtung 
elektrischen Betriebes in Potsdam baldigst erfolgen werde, 
nachdem der Einspruch des magnetischen Observatoriums 
„als unbegründet zurückgewiesen" worden sei. Die Schilderung 
entspricht den Thatsacheu keineswegs, sondern das Observa- 
torium, beziehungsweise das kgl. meteorologische Institut hat 
seinen Einspruch zurückgezogen, nachdem auf Grund ein- 
gehender Beratungen zwischen dem Observatorium und der 
Strassenbahn eine Verständigung erzielt worden war. Die 
Direktion der Strassenbahn erklärte sich auf Grund dieser 
Verhandlungen bereit, isolierte Hin- und Rückleitungen aus- 
zuführen und auch die sonstigen Vorsichtsmassregeln zu treffen, 
die zum Schutze der ungestörten magnetischen Beobachtungen 
von Seiten des Observatoriums verlangt wurden." 



Personalien. 

(Die Herausgeber bitten die Herren Facbgenossen , der 
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald 

Mitteilung zu machen.) 

Der Lehrstuhl des verstorbenen Geh. Rat Doergens an 
der Technischen Hochschule zu Berlin bleibt auch noch im 
kommenden Winterhalbjahr unbesetzt. Mit Genehmigung des 
Ministers wird Privatdozent Reg.-Baumeister Schulz den 
Unterricht in der niederen Geodäsie, das geodätische Prakti- 
kum und das Planzeichnen, Privatdozent Dr. Galle die höhere 
Geodäsie vertretungsweise übernehmen. 

Der Privatdozent der Mathematik, Professor Dr. G. 
Bohlmann in Göttingen ist zum ausserordentlichen Professor 
ernanht worden. 

Der ordentliche Professor der darstellenden Geometrie an 
der Technischen Hochschule in Braunschweig, Dr. R. Müller, 
hat einen Ruf an die Technische Hochschule in Wien abgelehnt. 

Der Apotheker Dr. Otto Linde hat sich an der Tech- 
nischen Hochschule in Braunschweig als Privatdozent für 
Pharmakognosie habilitiert. 

Prof. Dr. E. Pringsheim, Privatdozent fiir Physik an 
der Berliner Universität, hat einen Ruf als ausserordentlicher 
Professor nach Greifswald erhalten, jedoch abgelehnt. 

An der Universität Freiburg i. Br. haben sich Dr. Wil- 
helm Meigen und Dr. Erwin Rupp als Privatdozenten für 
Chemie habilitiert. 

Der Assistent am chemischen Laboratorium der Rostocker 
Universität, Dr. Franz Kunckell, hat sich dort als Privat- 
dozent für pharmazeutische Chemie habilitiert. 

Prof. Willibald Nagel in Freiburg erhielt einen Ruf 
nach Berlin als Vorsteher der physikalischen Abteilung des 
physiologischen Instituts der Universität, an Stelle des jüngst 
verstorbenen Prof. Arthur König. 

An der neuerrichteten tschechischen Technischen Hoch- 
schule in Brunn wurden ernannt: Architekt Joseph Berti 
zum ordentlichen Prof. für Hochbau, Oberingenieur Leopold 
Grimm zum ordentlichen Prof. für Konstruktionslehre der 
Maschinenteile und Maschinenbau I. Kurs, Ingenieur Franz 
Haga zum ordentl. Professor der mechanischen Technologie, 
Ingenieur Zdenko Elger v. Eigenfeld zum ordentl. Pro- 
fessor der allgemeinen und theoretischen Maschinenlehre, Bau- 



kommissar Gustav Cervinka zum ausserordentl. Professor 
für Strassen-, Eisenbahn- und Tunnelbau, Privatdozent Dr. 
Wenzel Felix zum ausserordentl. Professor für allgemeine 
und technische Physik. 

In Helsingfors starb am 2SI Oktober der Prof. fUr Ma- 
schinenbaukunde am dortigen Polytechnikum RudolfKolster. 
Er wurde 1837 in Hamburg geboren und wirkte seit 1860 in 
Helsingfors zuerst als Lehrer an der technischen Realschule 
und später nach der Umwandelung derselben in das jetzige 
Polytechnikum an dieser Hochschule. 

Die von Prof. O. E. Meyer an der Universität Breslau 
angekündigte Vorlesung über ,,Experimentalphysik, IL T. und 
praktische Übungen im physikalischen Laboratoriunl*' fallt 
wegen Krankheit des Dozenten aus. 

Der ausserordentl. Professor der Mathematik und Physik 
am Kgl. Lyceum in Freising Macher- Regensburg wurde zum 
ordentlichen Professor ernannt. 

Der ordentl. Professor der Mathematik an der Universität 
Halle Cantor wurde zum Ehrenmitglied der f,Mathematical 
Society of London" ernannt 

Der ordentl. Professor der Thermodynamik an der Tech- 
nischen Hochschule in München P. v*. Linde wurde zum 
korrespondierenden Mitglied der Akademie der Wissenschaften 
Wien ernannt. 

An der Universität Würzburg habilitierte sich Dr. Rost 
für Mathematik. 

In den Ruhestand trat der ordentl. Professor der che- 
mischen Technologie an der Technischen Hochschule in Wien 
J. Oser und der ordentl. Professor der darstellenden Geo- 
metrie an derselben Anstalt G. A. Peschka. 

M. Berthelot in Paris feierte sein fünfzigjähriges Ju- 
biläum wissenschaftlicher Thätigkeit. 

Der Stadtbaurat Franz in St. Johann a. d. Saar wurde 
zum etatsmässigen Professor des Maschineningenieurwesens an 
der technischen Hochschule in Berlin und der Ingenieur Pagel 
in Langfuhr zum Dozenten des praktischen Schiffbaues an 
derselben Anstalt ernannt. 

Dem ausserordentlichen Professor der Astronomie Dr. M. 
Wolf in Heidelberg wurde der Charakter als Hofrat ver- 
liehen. ^ 

Der Vorsteher des magnetischen Observatoriums in Pots- 
dam, Prof. Eschenhagen, ist am 12. November gestorben. 

Der Privatdozent der Elektrotechnik an der technischen 
Hochschule in Wien Dr. Reithoffer wurde zum ausser- 
ordentlichen Professor ernannt. 

Dem etatsmässigen Professor der techn. Chemie an der 
Technischen Hochschule Dr. Stahlschmidt in Aachen wurde 
der Charakter als Geh. Regierungsrat verliehen. 

Der Generaldirektor der Aachener chemischen Fabrik 
„Rhenania", Robert Hasenklever, wurde vom Senat der 
Technischen Hochschule in Karlsruhe ehrenhalber zum Doktor- 
ingenieur ernannt. 

Die Stellvertretung im Unterricht für Dampfmaschinenbau 
an der Technischen Hochschule in Karlsruhe wurde an Stelle 
des in den Ruhestand getretenen Prof. Geh. Rat Josef Hart 
dem Assistenten der Maschinenbau-Abteilung Regierungsbau- 
meister Georg Köhler übertragen. 

Der Professor der Mathematik an der Bergakademie zu Frei- 
berg, Oberbergrat Dr. Papperitz, der derzeitige Rektor der 
Anstalt, hat einen Ruf an die Technische Hochschule zu Wien 
erhalten, denselben jedoch abgelehnt. 

Die Medaillen der Londoner Royal Society haben folgende 
Forscher erhalten: die Copley- Medaille erhielt Prof. 
Gibbs für seine Beiträge zur mathematischen Physik, eine 
königliche Medaille Prof. Ayrton für seine Beiträge zur 
Wissenschaft der Elektrizität, die Davy- Medaille Prof. 
Liveing für seine Beiträge zur Spektroskopie, die Sylvester- 
Medaille Prof. Poincare in Paris für seine vielen und 
wichtigen Beiträge zur Mathematik. Die Auszeichnungen 
wurden wie gewöhnlich bei der allgemeinen Jahresversamm- 
lung am St. Andreastage (30. November), dem Stiftungstagc 
der Royal Society, ihren Empfangern Übergeben, 



Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Göttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipii;. 

Dmck von August Pries in Leipzig. 



Physikalische Zeitschrift 



No.6. 



15. Dezember 1901. 

Redaktionsschluss für No. 7 am 19. Dezember 1901. 



OrigiMlniitteiiungen: 

K. R. Johnson, Einige liemerkungen 
über den Wehneltschen Unterbrecher. 
S. 105. 

Mitteilungen aus dem physikalischen 
Institute d. Universität St. Petersburg, 
No. I: W. Loevy, Über die Elek- 
trizitätszerstreuung in der Luft. S. 106. 

K. Schrcber, Der Mensch als kalo- 
rische Maschine und der zweite 
Hauptsatz. S. 107. 

R. Kempf-Hartmauu, Notiz über 
die Wärmeabgabe eines dünnen 
Drahtes in einer ausgepumpten Glas- 
röhre. S. 109. 

R. Ab egg, Ai)parat zur Demonstration 
und Bestimmung von lonenbeweglich- 
keiten. S. iio. 

II. Wann er, Über einen Apparat zur 
photo metrischen Messung hoher 
Temperaturen. S. 112. 

G. C. Schmidt, Über die chemische 
Wirkung der Kathodenstrahlen. S. 1 14. 



INHALT. 

G. C. Schmidt, Über künstliche Fär- 
bung von Krystallen der Haloidsalze 
durch Einwirkung von Kalium- und 
Natriumdampf. S. 115. 

V. Blaess, Darstellung der Meniskus- 
änderungen gesättigt-dampfförmiger 
Substanzen. S. II 5. 

Vorträge und Diskussionen von der 
73. Naturforsoherversammlung zu 
Hamburg: 

J. Schubert, Der Wärmeaustausch 
im festen Erdboden, in Gewässern 
und in der Atmosphäre. S. I17. 

J. Schubert, Zur Ermittelung der 
Luftfeuchtigkeit durch Psychrometer. 
S. 120. 

F. Ahlborn, Üb?r den Mechanismus 
des Widerstandes flüssiger Medien. 
S. 120. 

R. Ab egg, Eine neue Methode zur 
direkten Bestimmung von lonen- 
beweglichkeiten in wässerigen Lö- 
sungen. S. 124. 



3. Jahrgang. 



Besprechungen: 

Handbuch für den Gebrauch der photo- 
graphischen Erzeugnisse der A.- Ges. 
für Anilin-Fabrikation. S. 125. 

Jahrbuch der Chemie. S. 125. 

A. Hof mann, Aufnahmeapparate filr 
Farbenphotographie. S. 126. 

Voigtländer & Sohn, Objektive 
und Hilfsapparate für Photographie. 
S. 126. 

M. Berthelot, Les Carbures d'Hy- 
drog^nc. S, 126. 

G. P 1 a t n e r , Die Mechanik der Atome. 
S. 127. 

L. Donati, Introduzione elementare 
alla Elettrotecnica. S. 127. 

Jahrbuch der Elektrochemie. S. 127. 

J.Kleiber, Lehrb. der Physik. S. 1 27. 

C. M. van Deventer, Physikalische 
Chemie. S. 128. 

Eingegangene Schriften. S. 128. 
Tagesereignisse. S. 128. 
Personalien. S. 128. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Einige Bemerkungen über den Wehneltschen 

Unterbrecher. 

Von K. R. Johnson. 

In einer früheren Mitteilung^) habe ich die 
etwaige Dauer der Eigenschwingung der dem 
Wehnelt-Unterbrecher zugehörigen Drahtspule 
berechnet, und es ergab sich dabei eine Formel, 
die annäherungsweise 



T 



'0 



geschrieben werden kann, wenn T die Schwin- 
gungsdauer, l die Drahtlänge, 7^0 die Lichtge- 
schwindigkeit und ;/ die Dielektrizitätskonstante 
des umgebenden Isolators bedeutet.-^) Ich glaubte 
dabei eine Beziehung dieser berechneten Schwin- 
gungsdauer T zu der Periode Tj erwarten zu 
können, die durch die von Hrn. Simon aufge- 
stellte Formel 



2) 



r 3 ^- , ^1 ^^ 
2 zu 0,24 j£- 



ausgedrückt wird, wo L den Selbstinduktions- 
koeffizienten, 2i' den Widerstand und £ die Be- 
triebsspannung bedeutet.^) Um die Beziehung 
zwischen T und Zi darzustellen, sei daran 
erinnert, dass die Formel 

3) Öo = 4 

tu 

das Zeitintegral des Extrastromes darstellt, wenn 

I] Diese Zeitschr. 2, 648, 1901. 

2) Daa die Kapazität ^2 enthaltende Glied kann wegen 
<Ur Klciiagl^it von y^ ganz vernachlässigt werden. 
3)B.Th* 8lltton, Wied. Ann. 68, 273, 1899. 



io die Intensität des konstanten Stromes be- 
deutet. Unter der Voraussetzung, dass kein 
Eisenkern vorhanden ist, können wir einen 
anderen Ausdruck für dieses Zeitintegral finden. 
Der Quotient Ijtf bedeutet offenbar die Zeit, 
welche eine kleine Elektrizitätsmenge braucht, 
um die ganze Länge der Strombahn zu durch- 
fliessen, wenn die Fortpflanzungsgeschwindigkeit 

mit V bezeichnet wird. Demzufolge ist /q 

die Elektrizitätsmenge, welche der Leiter in 
jedem Augenblicke enthält, wenn er von einem 
konstanten Strome durchflössen wird; dieselbe 
Menge wird mithin dem Leiter von dem an- 
steigenden Strome erteilt und sie muss ebenfalls 
während des Öffnungsstromes abfliessen. Diese 
Elektrizitätsmenge wird mithin vom Zeitintegrale 
dargestellt und es ergiebt sich 






4) 



weil die Fortpflanzungsgeschwindigkeit nach 

dem Gesetze v = vo'Vn von der Dielektrizitäts- 
konstante des umgebenden Isolators abhängt. 
Aus dem Vergleich der beiden Gleichungen (3) 
und (4) erhält man 



5) 



^'0 



und die Formel (2) kann demgemäss 



_ 3 t /« CjU- _ 3 ^r , 

^ 0,24 ^•^ 4 



2 Vo 
geschrieben werden. 



0,24^- 




io6 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



Für E = cic ergiebt sich somit die untere 
Grenze der Periode gleich ^;i 7\ ein Wert, 
welcher jedoch ein wenig überraschend erscheint, 
weil man vielmehr die ganze Dauer der Eigen- 
schwingung als eine natürliche untere Grenze 
der Periode für wahrscheinlich halten könnte. 
Beim Betrachten der Gleichung (5) findet 
man sogleich, dass sie keineswegs als einwand- 
frei betrachtet werden kann, denn sie wurde 
eigentlich für einen geraden Draht abgeleitet; 
der Wert L wächst aber beim Aufwinden des 
Drahtes, und für die Spule ergiebt sich des- 
wegen L'zl' y-^ I vnjvo und mithin ist ''4 T im 
rechten Gliede der Gleichung (6) zu klein und 
muss vielleicht durch T ersetzt werden. 

Wir können deswegen die Gleichung 









als einigermassen wahrscheinlich betrachten und 
schliessen daraus, dass die natürliche Periode 
der Eigenschwingung T durch den Aufwand 
von Arbeit im Unterbrecher zunimmt. Um so 
grösser die Stromenergie y/f, um so schneller 
wird die zum Unterbrechen nötige Gashülle um 
die Anodenspitze entwickelt und um so kleiner 
wird die Differenz 7^ — 7". Jedoch darf man 
wohl kaum den Verlust als Energieverlust allein 
auffassen, denn zum Teil geht Elektrizitäts- 
menge durch das Ausströmen von der Anoden- 
spitze in den Elektrolyten verloren, zum Teil wird 
die Stromesarbeit zur Entwickelung von Gasen 
und Wärme angewandt. In der obigen Formel 
wird nur der Energieverlust, von Hrn. Wehnelt 
dagegen nur der Verlust einer Elektrizitätsmenge 
berücksichtigt, weil er diesen Verlust mit einer 
sog. Polarisationskapazität misst. Die beiden 
Anschauungen, die von Herren Simon und 
Wehnelt dargelegt worden sind, scheinen sich 
mithin gegenseitig zu ergänzen und zu vervoll- 
ständigen. 

Obwohl die letztere Anschauung gegen- 
wärtig als von der ersteren widerlegt be- 
trachtet wird, so scheint mir jedoch eine That- 
sache für die Wehnelt sehe Anschauung vor- 
geführt werden zu können, nämlich das Variieren 
der Schwingungsdauer zwischen Grenzen, die 
sich wie etwa i : 2 verhalten. Diese Thatsache 
scheint mit dem Verhalten der Schwingungen 
eines Resonators einigermassen übereinzu- 
stimmen, denn ein drahtförmiger Resonator 
besitzt eine Wellenlänge (X =-- 2/), die der dop- 
pelten Drahtlänge entspricht. Wenn eine Ka- 
pazität an dem einen Ende des Resonators ange- 
bracht wird, so nimmt die Wellenlänge zu und 
erreicht beim Unendlichwerden dieser Kapazität 
die Länge X = 4/. Die Schwingungsdauer des 
Resonators variiert mithin in diesem Falle im 
Verhältnisse i : 2, wenn die Kapazität von o 
bis auf 'yc wächst, und ein derartiges Verhalten 



zeigt ebenfalls der Unterbrecher, wenn auch das 
Verhältnis i : 2 unbestimmter ist. Die an den 
Elektrolyten abgegebene Elektrizitätsmenge kann 
nämlich zwischen o und '^ variieren, und dem 
Werte o entspricht eine sog. Polarisations- 
kapazität o; dem Werte "^^ eine unendliche 
Kapazität. 

Eine weitere Diskussion dieses Gegenstandes 
darf wohl als zwecklos betrachtet werden, denn 
es bleibt doch in letzter Linie den Versuchen 
vorbehalten, die Theorie des Unterbrechers zu 
vervollständigen. Jedoch halte ich die vor- 
stehende Betrachtung nicht ganz für nutzlos, da 
sie vielleicht bei künftigen Versuchen berück- 
sichtigt werden kann. 

(Eingegangen i. November 1901.) 



Mitteilungen aus dem physikalischen Institute 
der Universität St. Petersburg. (Direktor: 

J. Borgmann.) 

No. 1: W. Loevy, Über die ElektrisitätszerBtreuung 

in der Xiuft. 

Im Sommer des Jahres 1901 unternahm ich 
eine Reihe von Messungen der Elektrizitäts- 
zerstreuung in freier Atmosphäre, um die Ab- 
hängigkeit des Zerstreuungskoeffizienten von 
meteorologischen Umständen und der elektri- 
schen Ladung des Körpers festzustellen. 

Die Messungen wurden mit einem Elektro- 
skop ausgeführt, dessen Anordnung von der 
bei Elster und Geitel beschriebenen') in 
folgendem abwich: 

1. Um der direkten Bestrahlung und der 
Luftbewegung leichten Zutritt zum Zerstreuungs- 
körper zu verschaffen, wurde letzterer nicht 
mit einer Hülle, sondern mit einem weit- 
maschigen (4 qcm) Drahtnetz umgeben. Wie 
ich mich überzeugte, schützt ein solches Netz den 
Zerstreuungscylinder vollständig vor den äusse- 
ren elektrischen Kräften. , 

2. Um mit grösseren Ladungen operieren 
zu können, vergrösserte ich entsprechend alle 
Teile desElektroskopes. Seine Höhe war 100 mm, 
die des Zerstreuungscylinder auch 100 mm. 

3. Der Cylinder wurde nicht geschwärzt, 
sondern vernickelt. 

Als Isolator nahm ich ,,Copal Zanzibar", 
dessen Isolationsvermögen mir erlaubte, das 
zweite Glied der Formel 

als o zu betrachten. 

Der Zerstreuungskörper befand sich stets 
zwischen 3CK) und 600 Volt. Die Messungen 
wurden gewöhnlich ausserhalb der Stadt bei 
normalen Wetterverhältnissen ausgeführt. Ks 

I) Diese Zeitschr. 1, li, 1899. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



107 



wurde im ganzen 99 mal gemessen: 5 2 mal mit 
positiver Ladung, 47 mal mit negativer; 79 
Messungen wurden in Rybinsk ausgeführt, 16 
in Archangelsk und 5 im Gouvernement Pleskau. 
Die Luft war immer möglichst rein. 

Es erwies sich, dass die meteorologischen 
Faktoren von grosser Wirkung auf die Er- 
scheinung sind. 

Der Zerstreuungskoeffizient ist in starker 
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des 
Windes; selbstverständlich wächst er mit dem 
Winde. Bei schwacher Luftbewegung (unter 
I ni in I Sek.) kann diese Wirkung durch an- 
dere meteorologische Elemente verdrängt werden. 
Aber nichts gleicht dem stärkeren Winde in 
Bezug auf seine Wirkung auf die Grösse des 
Zerstreuungskoeffizienten. Während meiner Ex- 
perimente erreichte der Wind die Kraft von 
ca. 2,5 m in i Sek., und demgemäss war die 
Zerstreuung am grössten. 

Ebenso wirkte auch die Temperatur- 
änderung. Die Schwankungen der Temperatur- 
verhältnisse in meinen Messungen (von 12,2^ 
bis 29,7^ C.) waren genügend, um die Zunahme 
des Zerstreuungskoeffizienten beim Steigen der 
Temperatur zu zeigen. Die Elektrizitätszer- 
streuung nimmt mit Zunahme der absoluten 
und relativen Feuchtigkeit ab. 

Sie nimmt aber mit der Abnahme des Luft- 
druckes zu. Diese auffallende Thatsache, die 
gewiss nur in freier Luft mit kleinen Schwan- 
kungen des Luftdruckes der Atmosphäre statt- 
findet, tritt in allen meinen Messungen hervor. 

Ebenso auffallend ist auch die Thatsache, 
dass, wie deutlich aus den von mir erhaltenen 
Resultaten zu ersehen ist, der Zerstreuungskoeffi- 
zient abnimmt, wenn die Ladung des Körpers 
sehr gross ist (gegen 500 Volt). Letzteres weist 
darauf hin, dass hier, wie in geschlossenen 
Räumen, das Coulomb sehe Gesetz sich nicht 
bewährt. 

Es wurde noch bemerkt, dass die Zer- 
streuungsgeschwindigkeit immer gegen 8 Uhr 
morgens und 8 Uhr abends relativ gross ist, 
was etwa im Zusammenhange mit der analogen 
Tagesperiode der Luftelektrizität stehen mag. 

Die Wirkung der Sonnenstrahlen ist eine 
ziemlich beträchtliche. Sie beschleunigt das 
Zerstreuen der negativen Elektrizität. Im Gegen- 
teil habe ich, während des Regens eine positiv- 
unipolare Zerstreuung wahrgenommen. 

Alle diese Thatsachen können mit Hilfe der 
lonentheorie erklärt werden, wenn man in Be- 
tracht zieht, dass die Erscheinung bei meinen 
Messungen nicht in ganz freier Luft, sondern 
in ,, halbgeschlossenem'' Räume stattfand. 

(Eingegangen 12. November 1901.1 



Der Mensch als kalorische Maschine und der 

zweite Hauptsatz. 

Von K. Schreber. . 

Durch physiologische Beobachtungen ist 
Robert Mayer, wie er selbst berichtet, auf 
die Entdeckung des Satzes von der Erhaltung 
der Energie gefiihrt worden. Es ist deshalb 
selbstverständlich, dass man das Verhältnis 
der aufgenommenen Nahrung zur Arbeitsfähig- 
keit des Menschen und der Tiere seitdem stets 
unter dem Gesichtspunkt dieses Satzes be- 
trachtet hat. Weder Mensch noch Tier kann 
mehr leisten, als dem in Arbeitseinheiten aus- 
gedrückten Heizwerte der aufgenommenen Nah- 
rung entspricht. 

Man kann aber diese Beziehung zwischen 
Arbeit und Nahrung noch mehr dem bei kalo- 
rischen Maschinen geübten Verfahren anzupassen 
suchen und fragen, wie gross ist der Wirkungs- 
grad des Menschen, wenn er als Maschine be- 
trachtet wird; d. h. wie gross ist das Verhältnis 
der vom Menschen geleisteten Arbeit zum 
Heizwert der aufgenommenen Nahrung. 

Da die Innentemperatur des gesunden 
Menschen 37^ beträgt und man als niedrigste 
Temperatur des im Menschen stattfindenden 
Wärmeüberganges in erster Annäherung die 
mittlere Lufttemperatur, also 17^ setzen darf, 
so dürfte nach den Gesetzen der Thermodyna- 
mik der höchste Wirkungsgrad des Menschen 
nur 



377-^7 

37 + 273 



100 



6,5^ 



.0 



betragen; d. h. der Mensch könnte höchstens 
6,5 % der aufgenommenen Nahrung in Arbeit 
verwandeln. 

Aus der Zusammenstellung von Angaben 
über die aufgenommene Nahrung und über 
die geleistete Arbeit, welche Rü hl mannO giebt, 
erhält man fiir den Wirkungsgrad im Mittel 
26^0» 2iJso eine vielmal grössere Zahl, als sie 
die Wärmetheorie zulässt. 

Nun sind aber einerseits die Beobachtungen 
der Arbeitsmenge, welche von einem Menschen 
geleistet werden kann, ebenso schwierig, wie 
auf der anderen Seite die Beobachtungen der 
zur Erhaltung des arbeitenden Menschen nötigen 
Nahrung. Der Grund hierftir liegt einmal 
darin, dass der Mensch auf kurze Augenblicke 
seine Leistung ganz ungeheuer steigern kann. 
Während innerhalb der täglichen Arbeitszeit 
die normale Leistung weniger als 0,1 PS be- 
trägt, hat von Bach bei Menschen an Feuer- 
spritzen Leistungen von 0,5 PS beobachtet und 
soll in Momenten der Lebensgefahr die Leistung 
bis weit über i PS gesteigert werden können. 



l) Kühl man 11, A\\^, Maschinenlehre l. 1875, S. 271. 



io8 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



Dann ist aber auch die Schwierigkeit der Beob- 
achtung darin begründet, dass die Änderung 
der Arbeitsmenge nicht sofort eine Änderung 
der Nahrungsmenge bedingt. So hat Voit an 
einem Arbeiter beobachtet, dass an zwei aufein- 
ander folgenden Tagen, von denen der eine 
der Ruhe, der andere der Arbeit gewidmet 
war, die Nahrungsaufnahme genau die gleiche war. 

Man müsste also, um trotzdem sichere Re- 
sultate zu erzielen, die Versuchsdauer so lang 
wählen, wie die Periode beträgt, innerhalb 
welcher der menschliche Körper durch die auf- 
genommene Nahrung vollständig erneuert ist, 
also ungefähr 100 Tage. 

Obgleich nun derartig ausführliche Versuche 
noch nicht angestellt sind, so liegen doch seit 
der Zusammenstellung von Rühlmann Beob- 
achtungen sowohl auf dem technischen wie auf 
dem physiologischen Gebiete vor, welche es 
angezeigt erscheinen lassen, den Wirkungsgrad 
des Menschen als kalorische Maschine neu zu 
berechnen. 

Über die tägliche Leistung eines Menschen 
hat von Rziha^) Beobachtungen veröffentlicht, 
welche allgemein als den Thatsachen ent- 
sprechend angesehen werden; danach beträgt 
die gesamte tägliche Arbeit eines Menschen 
127 X 10*'* mkg. 

Über die Nahrungsaufnahme des Menschen 
während der 24 Stunden des Tages liegen von 
einer ganzen Reihe von Physiologen Beobach- 
tungen vor, aus denen Grasmann ^) unter 
sachgemässer Berücksichtigung der an Tieren 
gewonnenen Resultate das Mittel zieht. Es 
ergiebt sich der Heizwert der aufgenommenen 
Nahrung, bezogen auf 100 kg Lebendgewicht 
des Menschen im Mittel bei Ruhe zu 3400 Kai., 
bei massiger Arbeit 5400 und bei angestrengter 
Arbeit 7600. Die unverdaut abgehende Nah- 
rung ist hierbei schon in Abzug gebracht. 

Setzen wir mit Grasmann das Gewicht 
eines Menschen gleich 60 kg und vergleichen 
die daraus sich ergebende Zahl des Heizwertes 
der Nahrung 4560 Kai. mit den von Rziha ge- 
gebenem Mittelwert der Tagesleistung des 
Menschen, so erhalten wir 

127-10^ ^ 0, 

/ — -^.100 = 6.5%, 
4560-428 ^ " , 

also genau denselben Wert, wie ihn derCarnot- 
sche Prozess zwischen 37^ und 17^ ergiebt. 

Es erscheint also hiernach der Mensch als 
eine vollkommene kalorische Maschine. 

Leider sind nun gegen diese Rechnung 
einige Einwürfe zu machen, von denen gerade 
der wichtigste dieses günstige Ergebnis nach 
der unwillkommenen Richtung hin abändert. 

Zunächst muss man wohl zugeben, dass 

1) vonK/iha, Z. d. Wrciiis rleulschci luJ,^ 1S94, S. 742. 

2) Gra^mann, l'hysioloj^ie d. Menschen 1900, S. 52. 



das Gewicht eines Arbeiters mit 60 kg etwas 
niedrig angesetzt ist; man wird der Wirklichkeit 
näher kommen, wenn man das Gewicht auf 
70 kg schätzt. Dadurch wird, da in der Ta- 
belle von Grasmann die Nahrungsaufnahme 
auf 100 kg Lebendgewicht bezogen ist, der 
Nenner des Wirkungsgrades 5320 Kai., und wir 
erhalten 5,6%, also, wie bei allen Wärmekraft- 
maschinen, etwas kleiner als das theoretische 
Maximum. 

Dann unterscheidet Grasmann zwischen 
Ruhe, massiger Arbeit und angestrengter Arbeit, 
während 127-10^ mkg von Rziha als mittlere 
Arbeitsmenge angegeben wird. Vergleichen 
wir die von Grasmann für angestrengte Arbeit 
gegebene Zahl mit dem Mittel der drei grössten 
Tagesleistungen nach Rziha, 141-10^ nikg, so 
bekommen wir 6,2 %. Auch diese Zahl ent- 
spricht noch der Forderung der Theorie, dass 
alle vom Carnotschen abweichenden Prozesse 
einen kleineren Wirkungsgrad haben müssen 
als dieser. 

Aber der wichtigste und einflussreichste Ein- 
wand kann wohl gegen die für den Carnotschen 
Prozess angenommenen Temperaturen erhoben 
werden, deren Feststellung, wie bei vielen kalo- 
rischen Maschinen, auch hier die grössten 
Schwierigkeiten bereitet. 

Ich habe als höchste Temperatur des Pro- 
zesses die Innentemperatur des Menschen an- 
genommen; man kann aber auch, und vielleicht 
mit grösserem Recht, die Bluttemperatur 39® 
als solche ansehen. Der durch diese Abände- 
rung bedingte Unterschied ist gering, weil 
sich dadurch Zähler und Nenner des Wirkungs- 
grades, wenn auch in verschiedenem Masse, 
vergrössern. 

Wichtiger ist die Feststellung der unteren 
Temperaturen, die aber gerade die grossen 
Schwierigkeiten bereitet. Da die Kleidung die 
Wärmeabgabe an die Luft erschwert, ent- 
sprechend der Beobachtung, dass der Mensch 
im Zustande der Ruhe weniger Nahrung auf- 
zunehmen nötig hat, als das ruhende Tier, 
beide Male bezogen auf dasselbe Lebendge- 
wicht, so findet durch die Kleidung hindurch 
ein Temperaturgefälle statt, welches man bei 
der Feststellung der Arbeitsfähigkeit der dem 
Menschen zugeführten Wärme nicht in Rechnung 
setzen darf Man wird deshalb als untere Tem- 
peratur des Prozesses die Hauttemperatur an- 
setzen müssen. Diese schwankt an den ver- 
schiedenen bekleideten Stellen des Körpers 
zwischen 32,3** und 35,8^* und beträgt im Ge- 
sicht 31''. 

Nehmen wir, weil von den unbekleideten 
Körperteilen, eben weil sie unbekleidet sind, 
mehr Wärme ausstrahlt und abgeleitet wird 
als von den bekleideten, die letzte Zahl als 
massj^^ebcnd, so eriialten wir für den Wirkungs- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



109 



grad des Ca r not sehen Prozesses nur 2,6 ^/o. Im 
Vergleich mit dieser Zahl sind auch die aus 
den Zusammenstellungen von Riihaund Gras- 
mann erhaltenen Werte 5,6 % bezw. 6,2 % 
wiederum zu gross. 

Und noch schlimmer wird der Unterschied 
zwischen Theorie uud Erfahrung, wenn man 
versuchen wollte, diejenige Arbeit mit in die 
Rechnung einzusetzen, welche von den, dem 
Willen nicht unterworfenen Muskeln geleistet 
wird. Da aber diese Arbeiten kleiner sind, 
als die Abweichungen der vonRziha gegebenen 
täglichen Leistungen voneinander, — beträgt 
doch die Arbeit des Herzens, des kräftigsten 
der vom Willen unabhängigen Muskeln, während 
eines Tages nur 3 • lo*^ mkg — , so hat es noch 
keinen Zweck, jetzt schon die Rechnung damit 
zu erschweren. 

Würde man nun die Angaben von Rziha 
und Grasmann für richtig und miteinander 
vereinbar ansehen, so dürfte man den Menschen 
nicht als Wärmekraftmaschine bezeichnen, d. h. 
die Gesetze der Thermodynamik wären für den 
Menschen und somit überhaupt für lebende 
Wesen nicht gültig. 

Wenn man sich aber der oben angeführten 
Schwierigkeiten der Beobachtung erinnert und 
gleichzeitig bedenkt, dass sich durch die vor- 
liegende Neuberechnung des Wirkungsgrades 
der Unterschied zwischen Theorie und Erfahrung 
im Vergleich mit dem oben angeführten Rühl- 
m an n sehen Werte ganz bedeutend verringert 
hat, so wird man zu dem Schlüsse geführt, 
dass durch weitere Beobachtungen auch die 
jetzt noch vorhandene Differenz beseitigt werden 
dürfte. 

Bei der Anstellung neuer Versuche und 
Beobachtungen wird man wesentlich beachten 
müssen, dass der Mensch nicht als einfache 
kalorische Maschine angesehen werden darf, 
auf welche der zweite Hauptsatz ohne weiteres 
angewendet werden kann. Vielmehr wird man 
den Menschen mit einem Elektrizitätswerk ver- 
gleichen können, welches eine grosse Akkumu- 
latorenanlage besitzt. 

Dem zweiten Hauptsatz unterworfen ist nur 
die die Anlage treibende Dampfmaschine. 
Würde man den Wirkungsgrad derselben be- 
stimmen wollen durch Vergleich der durch den 
Schornstein abziehenden Kohlensäure, welche als 
Mass der verbrannten Kohlenmenge dienen kann, 
mit der in derselben Zeit nach aussen abgege- 
benen elektrischen Energie zur Zeit der vollsten 
Belastung des Werkes , wenn also die Akkumula- 
toren auch voll in Anspruch genommen sind, so 
würde man sicherlich zu einem viel zu grossen 
Wirkungsgrad gelangen; während zu anderen 
Zeiten, wo alle von der Dampfdynamo Efc- 
lieferte Energie zum Laden der /* 



verwendet wird, der Wirkungsgrad der Maschine 
scheinbar Null wird. 

Zu einem Wirkungsgrad, welcher mit dem 
aus dem zweiten Hauptsatz folgenden verglichen 
werden darf, gelangt man nur, wenn man dafür 
sorgt, dass der Zustand des Werkes also na- 
mentlich der Energiegehalt der Akkumulatoren 
am Anfang und Ende der Beobachtung der- 
selbe ist. Während aber beim Elektrizitätswerk 
die Konstatierung dieses Zustandes verhältnis- 
mässig leicht ist, ist diese Feststellung beim 
Menschen mit grossen Schwierigkeiten verknüpft, 
und die Versuche müssen nicht nur auf eine 
hinreichende Zeit ausgedehnt werden, sondern 
es muss auch stets der Körperzustand des 
Menschen einer genauen Kontrolle unter- 
worfen sein. 

Erst wenn derartige genaue Beobachtungen 
vorliegen, wird man endgültig entscheiden 
können, ob auch der Mensch den Gesetzen der 
Thermodynamik unterworfen ist, oder ob diese 
Gesetze, entsprechend den bis jetzt vorliegenden 
Beobachtungen, auf lebende Wesen nicht an- 
gewendet werden dürfen. 

(Eingegangen i6. November 1901.) 



Notiz über die Wärmeabgabe eines dünnen 
Drahtes in einer ausgepumpten Glasröhre. 

Von Robert Kempf-Hartmann. 

Die Durchbiegung eines eingespannten 
dünnen Drahtes, wie er bei den Hitzdraht- 
instrumenten zum Messen von Wechselströmen 
Verwendung findet, wird kurze Zeit nach dem 
Einschalten des Stromes konstant; alsdann über- 
trägt der Draht sämtliche Wärme durch Leitung 
und Strahlung an die Umgebung. Um einen 
Anhalt über das Verhältnis beider Arten von 
Wärmeverlust zu gewinnen, beschloss ich, das 
Verhalten eines Drahtes im ausgepumpten Glas- 
gefässe zu untersuchen. 

An Stelle des gebräuchlichen Platinsilber- 
drahtes verwandte ich des leichteren Ein- 
schmelzens halber einen Platindraht von 
ca. 0,06 mm Durchmesser, der auf eine 
Länge von 30 cm unter massigem Zuge in 
eine (Glasröhre {(i) eingeschmolzen war. Der 
Zug wurde noch vergrössert durch ein kleines 
Glassenkel (P), welches in der Mitte des 
Drahtes eingehakt war und frei in einen an- 
geblasenen Glasansatz [A) hineinragte. Es lief 
in ein angeschmolzenes Kügelchen aus, worin 
sich das Licht einer entfernten Lampe spiegelte. 
Die vertikale Bewegung dieses Spiegelbildes 
wurde durch Visieren an einer' Millimeterskala (;//) 
gemessen. Der gläserne Fortsatz (F) führte zu 
einer OuecksilberUiftpiimi)e mit Handbetrieb. 
*-* Stromzuleitung zu dem Hitzdraht geschah 



HO 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 




^ 



g=ü 




m- 



,c 



H6 



V 



=^ 



G 



mittels zweier Quecksilbernäpfe, wodurch gleich- 
zeitig der völlige Luftabschluss gesichert wurde. 

Die Güte des Vakuums beurteilte ich nach 
den Entladungserscheinungen eines Indukto- 
riums, dessen Sekundärspule mit zwei Stanniol- 
belegungen {S) in Verbindung stand. 

Eine Akkumulatorenbatterie von vier Zellen 
war in Serie geschaltet i. mit dem Versuchs- 
instrument, 2. mit einem Hitzdrahtinstrument 
von Hartmann & Braun, das bei 0,3 Amp. 
über die Skala ging, 3. mit einem Galvanometer 
für Milliamperes und 4. einem Stöpselrheostaten. 

Da es sich vorläufig nur um einen quanti- 
tativen Anhalt handelte, so verzichtete ich auf 
die Berücksichtigung der Fehlerquellen (Tempe- 
raturkoeffizient des Platins, Verzerrung durch 
die Glasröhre etc.). Genauere Angaben hoffe 
ich in Bälde mit Hilfe eines Spiegelinstrumentes 
zu erhalten. 

In der Tabelle bedeutet a die Senkung 
(Durchbiegung) des Drahtes in Millimeter, / die 
Stromstärke in Amperes, /^ die Zeit, welche 

bis zur Konstanz der Durchbiegung vergeht 
und /yy die zur Wiedergewinnung des Null- 
punktes notwendige Zeit in Sekunden. Die 
Grössenangabe von /^ und /^y entspricht einer 

ganz rohen Schätzung. 



Güte des Vakuums 



a 



/2 



u 



I. 



Glimmlicht völlig ver- 
schwunden, reines Ka- 
' : thodenstrahlenvakuum 



3- 
4- 



Wiederbeginn des 
Glimmlichtes 



I Kathodenstrahlen fast 
5.1 verschwunden, rotes 
6. Glimmlicht mit Schich- 
tenbildung 



0,014 
0,028 

0,028 
0,040 



0,040 
0,065 



2,3 I 0,000085 60 
5,3 0,000148 50 



3.5 
6,0 



0,000223 
0,000267 



\ 2,2 0,000730 
5,0 0,000850 



7- 

8. 



3 mm Jlg 



0,0650 1,5 0,00282 
0,180 5,0 0,00650 



25 
20 



9 
10 



2 
I 



'// 



75 
80 



30 
40 



12 
13 



3 
3 



9- 
10. 



6 cm Hg 



0,09 1,5 0,00541 — — 
0)23 5,0 0,01106 — — 

Bei weiterem Luftzutritt konnte eine merk- 
liche Abnahme der Empfindlichkeit nicht beob- 
achtet werden. 



Es lässt sich also durch Evakuieren eine 
wesentlich grössere Empfindlichkeit herstellen. 
Im vorliegenden Falle genügt beim besten Va- 
kuum '/|o des Stromes, um den gleichen Aus- 
schlag herbeizuführen wie bei normalen Luft- 
verhältnissen; dies entspricht der hundertfachen 
Empfindlichkeit. 

Dem Nachteil der verlangsamten Einstellung 
wird man zum Teil dadurch begegnen können, 
dass man Drähte von noch geringerer Dicke und 
von grösserem spezifischen Widerstand wählt, 
etwa Konstantendraht von 0,03 mm. Letztere 
Drahtsorte verwendet man bis jetzt nicht gerne, 
weil sich die Oberflächenbeschaffenheit beim 
Erhitzen ändert. Im Vakuum wird dies nur 
in geringem Masse stattfinden können. Ausser- 
dem bliebe auch die Konstante des Instrumentes 
im Vakuum vor Schwankungen bewahrt, einem 
Übelstand, der sich bei Versuchen der Firma 
Hartmann & Braun, empfindliche Spiegel- 
instrumente zu bauen, leider bemerkbar ge- 
macht hat. 

Würzburg, Physik. Institut der Universität. 

(Eingegangen i8. November 1901.) 



Apparat zur Demonstration und Bestimmung 
von lonenbeweglichkeiten. ^) 

Von R. Abegg. 

Der Apparat (s. Figur) besteht aus einem 
Kasten von rechteckigem Querschnitt; die bei- 
den sich gegenüberliegenden grossen Wände sind 
Spiegelglasscheiben. Auf dem Rand des Kastens 
befinden sich, mittels Schrauben an beliebiger 
Stelle fixierbar: i. eine federnde Klemme zum 
Halten des Elektrolysierrohres ; 2. zwei federnde 
Halter für die beiden Elektrodenkammern; 
3. zwei Klemmschrauben für die Stromzu- 
leitungen (eine isoliert), die durch Drahtspiralen 
mit den in Korken befestigten Platinelektroden 
ständig verbunden sind. 



i^ Siehe Steel e, Trans. Chcm.* Soc. London 79. 
414 — 429; Abegg, Zeitschr. f. Eleklrochem. 7, 61 S; dic<:c 
Zcilschr. 3, 124, 1901. t Nuturf.-Vers.-Bor.). 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



Zur Vorbereitung des Versuches sind zu- 
nächst die beiden EIektrodenl<ammem mit den 
Gelees der Indikator-Elektrolyten zu füllen. 
Diese werden hergestellt, indem man ungefähr 
''3 bis 1 normale Lösungen von Li C/ {ca. 4.%) 
und Na-acetat (ca. 1 2 \ kryst. Salz) mit so viel 
Gelatine (in Tafeln) auf dem Wasserbad versetzt, 
dass sie 12 bis 20prozentig an dieser sind. 
Durch Zufiigung einiger Körnchen von festem 
Hgy-i bleiben sie steril und in gut verschlossenen 
Gelassen dauernd haltbar. Zum Verflüssigen 
benutze man nur das Wasserbad. 

Die Elektroden kam mern verschliesst man 
vor der Füllung mit den dazugehörigen 
Schlauchst ücken und Korken, die beide mit 
Vaseline einzufetten sind, damit die erstarrten 
Gelees nicht daran haften ; man schiebt die 
Korkstopfen so weit ein, da.'is sie die Rohr- 
enden der Elektrodenkammern berühren. Die 
so montierten Elektrodenkammern setzt man 
in ihre Halterklemmen ein, füllt den Kasten 
mit kaltem Wasser so hoch , dass es die 
Kugeln der Elektrodenkammern kühlend um- 
giebt, und giesst die verflüssigten Gelees so 
hoch hinein, dass die Kugeln etwa halbvoll 
werden. Das Ende der Erstarrung ist dadurch 
konstatier bar, dass das Gelee völlig elastisch 
wird, was man bei leichtem Anschlagen der 
Elcktrodenkammern an den Fingerknöchel er- 
kennt. Erst nach dem völligen Erstarren 
(was bis Vi Stunde dauern kann, bei LiCl 
leicht noch mehr) füllt man die Kammern bis 
in den halben Hals mit dem flüssigen Indi- 
kator- Elektrolyten, der aus /,/ W oder zur Vermei- 
dung der Chloren twickehmg, die die Elektro- 
den angreift, noch besser i/j .^TÖ, {-^ Li^CO-^, 
resp. Ma-acetat [+ Essigsäure) in beliebig grosser 
Konzentration (die Zusätze an Essigsäure nicht 
zu hoch wegen ihres Angriffs auf das Gelee) 
besteht, und setzt die Elektroden ein. Die 



/./■-Kammer ist mit dem -|- Pol, die Aietat- 
Kammer mit dem — Pol der Stromquelle von 60 
bis 70 Volt zu verbinden. Das Elektrolysierrohr 
besitzt einen langen Halteschenkei, der zum 
Eingiessen des Elektrolyten oben trichterförmig 
ausläuft, die beiden kurzen Schenke! tragen 
Schlaiichansätze, welche die ihrer Verschlüsse 
entledigten Elektrodenkammern aufnehmen und 
festhalten. Man zieht das Elektrolysierrohr so 
hoch, dass die Schlauchenden über das Wasser- 
niveau des Kastens hervorragen und giesst durch 
das Halterohr so viel einer etwa 'i'j normalen 
.V(767-Lösung (etwa 3%) ein, dass (zur Ver- 
hütung des Ein seh Hessens von Luftblasen) kon- 
vexe Flüsigkeitsskuppen über den Schlauchenden 
stehen. Hierauf schiebt man möglichst schnell 
und gleichzeitig die beiden Elektrodenkammern 
in die Schläuche des Elektrolysierrohrs. 

Es ist wichtig, die Elektroden schon zuvor 
mit der Stromquelle verbunden zu haben, 
damit vor Beginn der Elektrolyse möglichst 
keine Vermischung durch Diffusion aus dem 
und in das Gelee erfolgen kann. Die wan- 
dernden Grenzen werden so mit Sicherheit scharf 
und deutlich. 

Sofort nach dem Zusammensetzen taucht 
man den Apparat bis an den halben Hals der 
Elektrodenkammern in das Wasser, 

Die wandernden Grenzflächen erscheinen 
etwa \\ bis längstens ','1 Stunde nach Beginn 
der Elektrolyse unterhalb der Schlauchver- 
bindungen und können dann in der Projektion 
oder bei passender Beleuchtung') durch Katbeto- 
meterablesung messend verfolgt werden. 

Man kann die Etektrodenkammem mit ihrer 
Gelecfullung mehrfach benutzen, wenn man den 
flüssigen Elektrolyten darüber entfernt und 
durch luftdichten Verschluss das Austrocknen 
verhütet. Der Gummischlauch-Kork verschluss 
am unteren Ende genügt dazu nicht, sondern 
derselbe muss in Wasser oder mit Feuchtigkeit 
gesättigter Luft stehen. Man signiere die Elek- 
trodenkammern mittels Fettstifts mit -f- resp.--. 

Die Dimensionen des gelieferten Elektrolysier- 
robres erfordern bei Füllung mit Xu (7/-Lösung 
60 bis 70 Volt Spannung; will man wesentlich 
andere Spannungen benutzen, so braucht man 
derartig veränderte Längen des Elektrolysier- 
rohres, dass der Potentialfall per Centimeter 
der gleiche, wie für die gelieferte Dimension 

i) Da die Sichlbaikcil der Grenien auf Totaltefleiion der 
beleuchtenden Lichlstrahlun iwischen den beiden verschieden- 
brecbendeii Losungea beruhl. so benutzt man vorteilhaft bei 
diffuser Beleuchtung einen senkrecht ver^chiebhiren schwari- 
weissen Scbirm mit scharfem horizontalen Rand, den man hinter 
dem K^islen leithl so einstellen kann, dass die Ldsungsgtenze 
einen scharfen Reflei giebt, ähnlich wie man bei BUrellen- 
ablesungen einen seh wari- weissen Papiersireiren benutit. Durch 
Aufwendung optischer Hilfsmittel liesse sich die Beleuchtung; 
natürlich noch echeblich vervolIIionimDen. Auch leistet eine 
])assend verstellbare kleine elektrische Doppellampe gute 
Dienste. 



112 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



bei 60 bis 70 Volt ist.*) Bei Benutzung einer 
3 prozentigen Xa C7-Lösung liegt die bei rich- 
tigem Potentialgefälle entstehende Stromstärke 
zwischen 9 und 14 (im ersten Augenblick bis 17) 
Milliamperes fiir die gelieferte Rohrweite; sie 
fällt in den ersten Minuten des Stromschlusses 
schnell, im Verlauf des Vorrückens der Grenzen 
langsam weiter ab. 

Der komplette Apparat wird für 24 M., eine 
für kathetometrische Messung zur Beleuchtung 
bestimmte elektrische Doppellampe (4 Volt) mit 
Kugelgelenkverstellungen am Stativ für 12 M. 
von Herrn Mechaniker Erwin Kerker, Schuh- 
brücke 47, Breslau, geliefert. 

I) Die abgebildete und gelieferte Form des Elektrolysicr- 
rohres ist natürlich nur fUr leichtere Indikator-Elektrolyte 
(von kleinerem Dichtemodul) als der zu messende Mittelelek- 
trolyt brauchbar. Für andere Fälle sind andere leicht her- 
stellbare Rohrformen nötig, wie die Figuren bei Stecle 
resp. Ab egg (1. c.) zeigen. 

(Eingegangen 19. November 1901.) 



Über einen Apparat zur photometrischen Mes- 
sung hoher Temperaturen. 

Von H. Wanner. 

In dieser Zeitschrift i, 226 — 227, 1900 habe 
ich gezeigt, wie mit Hilfe eines Photometers 
auf Grund der Wien sehen Formel die Tem- 
peratur lichtausstrahlender Körper gemessen 
werden kann. Bezeichnet y die Intensität der 
Strahlung, k die mittlere Wellenlänge eines 
schmalen Spektralbezirkes, T die absolute Tem- 
peratur und C[ und C2 zwei Konstanten, so ist 
nach Planck 



Cn 







y=r, X'^'C 



IT 



_.."" IT 



e 



Für kleine Wellenlängen wird der letzte Bruch 
gleich I und die Planck sehe Formel geht in 
die Wiensche über. Logarithmiert man das 
Verhältnis zweier Intensitäten ^t und ^o» so wird 



^. _ 



ro 



log * = \ ^ log c 



% 







7; 







I 

7: 



2) 

Bezeichnen 2, ^o und 7i bekannte Grössen, so 
ergiebt sich aus dieser Gleichung die gesuchte 
Temperatur 7i . Für die Konstante c^ habe ich 
14500 angenommen. 

Jetzt habe ich einen !^ handlichen Apparat 
konstruiert, der geeignet ist, auch in der Tech- 
nik als Pyrometer zu dienen. Da bei einiger- 
massen weiten Temperaturintervallen die Licht- 
intensitäten ausserordentlich zunehmen, ist zur 
Messung derselben ein Polarisationsphotometer 
am zweckmässigsten. Ist nämlich für / = 0,6563 n 
und 1000^ C. die Strahlung gleich i, so ist sie 
für 1500^ das I34fache, für 2000 'Mas 2 134 fache. 
Schmidt & Haensch in Berlin haben für 
den vorliegenden Zweck nach dem A. König- 



schen ein Spektralphotometer') hergestellt mit 
einem für X =--- 0,6563 (i geradsichtigen Prisma, 
dessen Okularblende nur das genannte Licht 
durchlässt. Durch geeignete Wahl der optischen 
Bestandteile hat das Instrument eine handliche 
Kürze (30 cm) bekommen. Die Drehung des 
Okulamikols wird an einem in Grade geteilten 
Kreise ohne Nonius abgelesen, da sich ein sol- 
cher für die technische Verwendung von selbst 
verbot. Als Vergleichslicht dient eine vorn am 
Instrument angebrachte 6- Voltglühlampe, deren 
Licht durch ein rechtwinkliges Prisma in den 
Kollimatorspalt gelangt. Da die eine Katheten- 
fläche fein mattiert ist, wird das beleuchtete 
Feld sehr gleichmässig. 

Wegen des starken Lichtverlustes durch die 
polarisierenden Elemente des Instrumentes und 
durch das Zwillingsprisma, sowie wegen der 
geringen Öffnung des Prismas, die wiederum 
die Kürze des Instrumentes bedingte, ist die 
mit diesem Apparate erreichbare untere Tem- 
peraturgrenze etwa 900". Die obere ist zum 
Teil willkürlich und hängt zunächst von der 
Intensität des Vergleichslichtes ab. Mit der 
6- Voltlampe kann bis etwa 2000^ C. gemessen 
werden. Hierdurch wird für die am meisten 
vorkommenden Temperaturen 1200® — 1600^ die 
grösste Empfindlichkeit erzielt, wie die weiter 
unten mitgeteilte Tabelle ergiebt. Indessen lässt 
sich die obere Grenze der Temperatur ausser 
durch Veränderung des Vergleichslichtes auch 
durch Einschieben von Rauchglas in den Strahlen- 
gang des zu messenden glühenden Körpers nach 
Belieben ändern und so ein Instrument her- 
stellen, dessen Messungsintervall höher lieg^, 
oder das für ein bestimmtes Intervall grössere 
Empfindlichkeit gewährt. 

Wie ersichtlich dient die von der kleinen 
Glühlampe beleuchtete mattierte Kathetenfläche 
als die in der Gleichung (2) angegebene Nor- 
male ^0 und 7^). Da die Lampe von Akku- 
mulatoren mit 10 Amperestunden Kapazität 
gespeist wird, ist ihre Helligkeit während einer 
längeren Zeit als konstant anzusehen. Um sie 
indessen immer wieder, wenn nötig, auf die- 
selbe Intensität einstellen zu können, wird jedem 
Apparate eine Amylacetatlampe beigegeben, 
die eine kleine fest angebrachte Mattscheibe 
beleuchtet, und deren Flammenhöhe durch 
Marken auf dieselbe Höhe gebracht wird. Diese 
Lampe wird durch ein besonderes Stativ, das 
auch das Photometer aufnimmt, in eine unver- 
änderliche Stellung zu letzterem gebracht. Die 
Einhaltung dieser Stellung ist sehr wichtig, da 
die verschiedenen Stellen der Mattscheibe ver- 
schiedene scheinbare Temperaturen ergeben 

I) Die Er/eiigunj^ genügend homogenen Lichtes ist nicht 
anders, als durch spektrale Zerlegung möglich. Versuche mit 
einem Kubinglas an Stelle des Prismas haben mir gezeigt, dass 
in diesem Falle die Wiensche Formel nicht mehr gültig ist. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



113 



können. Bei der von mir gebrauchten Lampe 
war diese scheinbare Temperatur durch Ver- 
gleich mit der Strahlung eines schwarzen Kör- 
pers zu 1162^ C. gefunden. 

Damit die Kontrolle der Glühlampe im Hin- 
blick auf die Verwendung in der Technik mög- 
lichst einfach vor sich geht, wird die Alhidade 
des Okulamikols auf einen ein für allemal be- 
stimmten Teilstrich gestellt und die Glühlampe 
durch einen eingeschalteten kleinen Widerstand 
reguliert, bis die beiden Gesichtsfeldhälften des 
Instrumentes gleich hell erscheinen. Für ge- 
nauere Einstellungen kann man nunmehr durch 
verschiedene erneute Einstellungen die Richtig- 
keit prüfen und einen etwaigen kleinen Fehler 
korrigieren. Es bleibt noch zu bemerken, dass 
die Flammenhöhe der Acetatlampe vom Okular- 
ende des Apparates aus kontrolliert werden kann. 

Zur Besprechung der Genauigkeit nehme ich 
zunächst an, dass der strahlende Körper, dessen 
Temperatur gemessen werden soll, schwarz, sei. 
Es ist bekanntlich möglich, zwei Flächen auf 
gleiche Helligkeit mit einem Fehler von i Proz. 
einzustellen. Hat man nun bei 1000^ C. des 
strahlenden Körpers dies Gesichtsfeld mit 
+ I Proz. Fehler gleich hell gemacht, so ist der 
daraus entspringende Temperaturfehler + 0,75®, 
bei etwa 1500^ + i,o^ bei etwa 1800^+ 1,1 ^ 
Hieraus ist der Schluss gestattet, dass der durch 
diesen Mangel des Auges hervorgerufene Fehler 
in der Temperatur zu vernachlässigen ist, ein Um- 
stand, der bei dem rapiden Wachstum der Intensi- 
tät mit der Temperatur nicht auffällig sein kann. 

Eine weitere Frage ist die, ob die Ablesung 
ohne Nonius am Okularkreise diese Genauigkeit 
gewährleisten kann. Am besten lässt sich das 
an der Hand einer Tabelle verfolgen. Die 
2^ahlen unter A bedeuten Ablesungen am Nikol, 
die unter T die Temperaturen in Celsiusgraden. 

ATA 



104 
lOS 


1003 
1012 




9 


117 


I102 




7 


118 


1109 




132 


1202 




7 


133 


1209 




HS 
146 


1300 
1310 • 




10 


ISS 

156 


1408 
1421 




13 


161 

162 


1502 
1623 




21 


165 

166 


1596 
1526 




30 


170 

171 


1799 
1869 




70 


Nimmt man nun an, dass Vio^ 
geschätzt wird, — eine Grösse, 


am Kreise richtig 
die immer noch 



oberhalb des möglichen Einstellungsfehlers bei 
I Proz. Helligkeitsunterschied liegt — so ergiebt 
sich bei 1800^ ein Unterschied von 7^. Die 
Dezimalen der Temperaturangaben sind deshalb 
von vornherein weggelassen. 

Der hauptsächlichste Fehler liegt in dem 
Gebrauch einer Amylacetatlampe als einer Kon- 
stanten. Die Leuchtkraft derselben hängt von 
der Reinheit des Brennmaterials, von der Be- 
schaffenheit der Luft und der Flammenhöhe ab. 
Die beiden ersten Punkte glaube ich vernach- 
lässigen zu dürfen, da das Material genügend 
homogen dargestellt wird und die Luft des 
Zimmers, in welchem eingestellt wird, immer 
rein genug hergestellt werden kann. Um den 
Einfluss der Flammenhöhe zu prüfen, habe ich 
die Höhe um 2 — 3 mm variiert. Dadurch 
änderte sich die scheinbare Temperatur (fiir 
X = 0,6563 fi) um weniger als i Proz. 

Nun ist ferner die angegebene Art der Ein- 
stellung der Glühlampe auf die Normallampe 
in Bezug auf die Fehlergrösse etwa einer ein- 
zigen Einstellung des Okularnikols gleich zu 
achten. Daraufhin habe ich meine sämtlichen 
Beobachtungen durchgesehen und gefiinden, dass 
der in der Temperatur hierdurch hervorgerufene 
Fehler in seltenen Fällen bis zu 10^ betrug, 
d. h. ungefähr i Proz. Wird nun die Tem- 
peratur der Normalen um diesen Betrag zu hoch 
oder zu tief angenommen, so wird die Ablesung 
bei 1800^ um etwas weniger als 20^ falsch sein, 
alsonurumetwa i Proz. Im allgemeinen wird jedoch 
bei einiger Sorgfalt der Fehler geringer sein. 

Fasse ich alles zusammen, so erhalte ich 
folgendes Resultat: Die Unfähigkeit des Auges, 
Helligkeitsdifferenzen unter i Proz. zu be- 
merken, erzeugt keinen merklichen Fehler, da 
die Genauigkeit der Ablesung am Kreise an 
und fiir sich grösser ist. Hierfür ist insgesamt 
unter Umständen ein Fehler von i Proz. mög- 
lich. Da durch die Amylacetatlampe ein Fehler 
von I Proz. im allerungünstigsten Falle hinzu- 
kommen kann, wird in diesem Falle der Fehler 
bis 2 Proz. wachsen können. Im allgemeinen 
wird der Fehler unter i Proz. bleiben. 

Zum Beweise folgen einige willkürlich her- 
ausgegriffene Temperaturbestimmungen eines 
schwarzen Körpers, dessen Temperatur vor und 
nach der Photometrierung durch ein von der 
Reichsanstalt geeichtes Thermoelement gemessen 
wurde. Die Bestimmung der elektromotorischen 
Kraft desselben geschah durch Kompensation 
und durch Vergleich mit einem geprüften Nor- 
malelement. Der benutzte schwarze Körper 
bestand aus zwei mit Luftzwischenraum inein- 
ander geschachtelten Porzellantiegeln in Asbest- 
packung, deren innerer drei durch Blenden ab- 
geteilte Kammern besass. Die letzte enthielt 
das Thermoelement. Um den äusseren Tiegel 
war Platinblech gewunden, das durch den Strom 



114 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



des städtischen Elektrizitätswerkes erhitzt wurde. 
An dem Thermoelement zeigte sich, wenn 
längere Zeit erhitzt war, ziemliche Konstanz, 
doch waren, auch bei Auswahl der günstigsten 
Stunden am Vormittage niemals geringe Schwan- 
kungen zu vermeiden. Die Beobachtungen wurden 
gemacht, sobald die Konturen der letzten Blende 
nicht mehr wahrgenommen werden konnten. 
Th.-El. Photom. A 

1269,8 1262 — 7yS 

1297,3 1297 —0,3 

1415.1 1420 +4,9 
1248,8 1240 — 8,8 

1508.2 1509 +1,2 
1249,8 1245 —4,8 

1205.3 ^210 +4,7 

1364,« 1357 —7,8 

1465,1 1461 —3,9 

1181,0 II 84 +3,0 

Die verschiedenen Gruppen von Messungen 
verteilen sich auf verschiedene Tage. Bezüg- 
lich der Grösse der Differenzen ist das oben 
über die Schwankung der Temperatur Gesagte 
zu berücksichtigen. 

Wenn der strahlende Körper nicht schwarz 
ist, ist eine allgemeine gültige Angabe des 
Fehlers nicht möglich. Die meisten in der 
Technik benutzten Öfen sind aber hinreichend 
schwarz und auch die Messung offen glühender 
fester und flüssiger Körper wird innerhalb der 
von der Technik verlangten Grenzen richtig 
sein. Selbst bei Flammen, die genügend un- 
durchsichtig sind (für X = 0,6563), lässt sich 
Steigerung und Abfall der Temperatur messend 
verfolgen, während die wahre Temperatur im 
allgemeinen höher als die gemessene sein wird. 

An einem Hochofen der Ilseder Hütte er- 
hielt ich aus Messungen in Gegenwart des Herrn 
Professor Rinne für die abfliessende Schlacke 
1372^, dieselbe Temperatur für das Eisen beim 
Beginn des Abstichs mit Schwankungen bis 
1330^ Ji^ ^cr Form als es noch flüssig war: 
bis 1230^ Erstarrendes Eisen gab etwa ioi2^ 
Schlacke am Abstichloch 1400^. Im Düsen- 
stock waren etwa i6oo^ im Schauloch, als das 
Gebläse im Betriebe war, 2050^ 

Die Vorteile des neuen Pyrometers*) sind 
seine ausserordentliche Handlichkeit und die 
Schnelligkeit des Einsteilens, gegenüber dem 
Thermoelement die unbegrenzte Dauerhaftigkeit 
und die Ausdehnung der Skala bis zu den 
höchsten Temperaturen, so dass die Einführung 
in die Technik nicht lange auf sich warten lassen 
dürfte. Auch der wissenschaftlichen Chemie öffnet 
sich durch die Möglichkeit, hohe Temperaturen 
exakt zu messen, ein noch unbebautes Gebiet. 



Ti Zu beziehen von Dr. K. Hase, Hannover. 

Waldhausen, den 20. Nov. 1901. 

(^Eingegangen 22. November 1901.J 



Ober die chemische Wirkung der Kathoden- 
strahlen. 

Von G. C. Schmidt. 

Dass Kathodenstrahlen lichtempfindliche 
Stoffe zersetzen, ist eine schon seit längerer Zeit 
bekannte Thatsache. Nach Herrn Goldstein ^ 
i.st die Ursache dieser Erscheinung das Auf- 
treten einer ganz dünnen Schicht von ultra- 
violettem Licht an der Stelle, wo die Kathoden- 
strahlen den Körper treffen. Hierdurch erklärt 
sich zwanglos, dass Kathodenstrahlen auf 
Silberchlorid u. s. w. photographisch einwirken 
können. 

Man kann sich von dieser Wirkung noch 
eine andere Vorstellung bilden. Nach unserer 
heutigen Auffassung bestehen die Kathoden- 
strahlen aus fortgeschleuderten kleinen, negativ 
geladenen Teilchen, den sogenannten Elektronen. 
Treffen sie auf ein Salz, z. B. Silberchlorid, 
welches aus einem positiv geladenen Silber- 
und einem negativ geladenen Chloratom be- 
steht, : y4^2 "f ^^2 f s^ kann das Elektron nur 
auf die Weise dauernd festgehalten werden, dass 
es die eine Valenzladung des Silbers sättigt. Das 
letztere vermag dann nicht mehr zwei Atome 
Chlor zu binden, das eine entweicht, verbindet 
sich mit einem positiv geladenen Elektron oder 
vereinigt sich auf andere Weise zu einem in- 
differenten Chlormolekül. Es bleibt somit das 

Silbersubchlorid Ag^ "f ^^ zurück, bei dem 
die eine Valenzladung des Silbers durch ein 
Elektron gesättigt ist. Will man annehmen, 
dass das Chlor zweiwertig ist — und das ent- 
spricht mehr unseren landläufigen Anschau- 
ungen — so muss man noch die weitere Hypo- 
these hinzufügen, dass das negative Elektron 

zum Chlor wandert : Ag^ T Cl . 

Ist diese Anschauung richtig, dass die 
Elektronen direkt eine Valenzladung sättigen 
können, und dass dann das negative Radikal, 
falls es flüchtig ist, entweicht, so müssen die 
Kathodenstrahlen alle Verbindungen 
mit flüchtigenSäureradikalen reduzieren. 
Ich habe diese Annahme geprüft, sie hat sich 
durchweg bestätigt. 

Die Zahl der Verbindungen, welche zu 
einer Prüfung gee*ignet sind, ist eine sehr be- 
schränkte. Da nämlich die Kathodenstrahlen 
nur die äussersten Schichten zersetzen, so 
müssen die chemischen Reaktionen äusserst 
scharf sein. Gleichwohl habe ich doch Bei- 
spiele für die drei Hauptklassen von Ver- 
bindungen, bei denen das Metall drei-, zwei-, 
bez. einwertig ist auffinden können. 

Eisenchlorid wird nach kurzer Zeit in 
Eisenchlorür verwandelt. Ultraviolettes Licht 

1) Wied. Ann. U, 832, 1880. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



115 



spielt hierbei keine Rolle, da die Wirkung durch 
Flussspat und Quarz aufgehoben wird. 

Quecksilberchlorid wird zu Quecksilber- 
chlorür reduziert. 

Silberchlorid geht in Silbersubchlorür 
'ili2 ^l über. Dass die durch Kathodenstrahlen 
neu entstehende Verbindung die Zusammen- 
setzung Ag^Cl besitzt, konnte durch Messung 
des Potentials gegen '/lo normal Salzsäure be- 
stimmt werden. Das Potential des durch 
Kathodenstrahlen J veränderten Salzes unter- 
schied sich noch nicht um ^ j 000 Volt von dem 
des Silbersubchlorürs. 

Haloidsalze der Alkalimetalle. Dafür 
dass die an den Haloidsalzen der Alkalimetalle 
auftretenden Färbungen von Subchloriden bez. 
Subbromiden herrühren, haben E. Wiedemann 
und ichO ^ine grosse Reihe von Gründen bei- 
bringen können. Mit Hilfe des sehr empfind- 
lichen, allerdings auch sehr heiklen Emich- 
schen*-^) Verfahrens habe ich jetzt nachweisen 
können, dass schon nach einmaliger Bestrahlung 
mit Kathodenstrahlen Chlorkalium nach dem 
Lösen in Wasser alkalisch reagiert, dass somit 
die Färbungen Subchloriden zugeschrieben 
werden müssen. 

1) Wied. Ann. 64, 78, 1898. 

2) Monatshefte für Chemie 22, 671, 1901. 

Erlangen, Physikalisches Institut. 

(Eingegangen 25. November 1901.) 




Über künstliche Färbung von Erystallen der 
Haloidsalze durch Einwirkung von Kalium- 

und Natriumdampf. 

Von G. C. Schmidt. 

Bekanntlich nehmen die Haloidsalze der 
Alkalimetalle unter der Einwirkung der Katho- 
denstrahlen mehr oder minder intensive Färbung 
an. Herrn F. GieseP) gelang es, ähnliche 
Färbungen zu erhalten, dadurch, dass er die 
betreffenden Haloidsalze in zugeschmolzenen 
Röhren bis zur beginnenden Rotglut in Natrium- 
bez. Kaliumdampf erhitzte. Dabei beschränken 
sich diese Färbungen nicht, wie bei den durch 
Kathodenstrahlen gefärbten Salzen, auf eine 
äusserst dünne Oberflächenschicht, sondern sie 
durchdringen die ganze Masse, ohne den 
Krystall seiner Klarheit zu berauben. 

Sehr leicht lassen sich diese Färbungen auf 
folgende Weise erhalten. Ein Rohr aus schwer 
schmelzbarem Glase von ungefähr 20 cm 
Länge wird an einem Ende zu einer kleinen 
Kugel ausgeblasen. In dieselbe werden ein 

I) F. Giescl, ehem. Her. 30, 156-158,1897. ücibl. 
81 337. i»97. 



zurlhiiiijic 



oder zwei Stückchen Natriummetall gebracht, 
und die Röhre bei A durch einen lose an- 
liegenden Pfropfen aus Glaswolle oder Asbest 
verschlossen. Hierauf wird etwas Salz vS" ge- 
schüttet, und damit dasselbe nicht herabfällt, 
bei B wiederum ein Pfropfen aus Glaswolle 
angebracht. Das Rohr wird durch einen 
Gummistopfen, der zu einer Wasserstrahlluft- 
pumpe führt, geschlossen. Nachdem evakuiert 
worden ist, erhitzt man das Natriummetall stark 
mit einer Bunsenflamme. Dasselbe schmilzt und 
es entweichen dabei Petroleumdämpfe, die durch 
Erhitzen und fortwährendes Pumpen entfernt 
werden. Jetzt wird auch das Salz mit einem 
zweiten Brenner erhitzt. Sobald die Dämpfe 
des siedenden Natriums mit demselben in Be- 
rührung kommen, tritt die prachtvoll blaue 
Farbe des Subchlorids auf. 

Die Methode hat vor der Gies eischen den 
Vorzug, dass sie äusserst leicht auszuführen 
ist — sie eignet sich sehr zu einem Vorlesungs- 
versuch — und dass man genau die Farbenände- 
rung mit dem Auge verfolgen kann. 

Ich habe nach dieser Methode Chlorkalium, 
Chlornatrium u. s. w. gefärbt. Natriumkarbonat 
und Kaliumkarbonat blieben unverändert. 

Erlangen, Physikalisches Institut. 

(Eingegangen 25. November 1901.) 



Darstellung der Meniskusänderungen gesättigt- 
dampfförmiger Substanzen. 

Von Viktor Blaess. 

Denkt man sich das spezifische Volumen, 
den spezifischen Druck und die absolute Tempe- 
ratur eines Körpers in einem Raumkoordinaten- 
systeme aufgetragen, so erhält man bekanntlich 
die Zustandsfläche dieses Körpers. 

Von hoher Bedeutung sowohl für die 
Naturerkenntnis als für ihre Anwendung auf 
das praktische Leben ist die genaue Kenntnis 
desjenigen Teiles der Fläche, durch dessen 
Punkte alle dampfförmigen Zustände einer Sub- 
stanz bestimmt sind. Wenn keine Überhitzung 
und keine Übersättigung besteht, so ist be- 
kanntlich die Dampflfläche ein Cylinder, für 
dessen Leitlinie in Ermangelung eines analy- 
tischen Gesetzes schon eine grosse Anzahl 



1 



ii6 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



empirischer Formeln verschiedentlich in Vor- 
schlag kamen. 

Da man in einfachster Weise . einen Körper 
dann als gesättigt-dampfförmig bezeichnet, wenn 
er als Dampf in Berührung mit seiner Flüssig- 
keit stehen kann, so erkennt man leicht, dass, 
unter Voraussetzung einer bestimmten Menge 
Substanz, bei Veränderung der die Dampffbrm 
bedingenden Einflüsse eine gewisse Beziehung 
zwischen dem Volumen der Flüssigkeit und 
demjenigen des darüberstehenden Dampfes be- 
stehen muss. 

Um nun die Art der Abhängigkeit von den 
Temperatur-, Druck- und Volumänderungen fest- 
zustellen, möchte ich hier kurz eine Methode 
kennzeichnen, die es ermöglicht, an Hand einer 
einfachen Darstellung die Vorgänge leicht ver- 
folgen zu können: 




In der Figur liegt horizontal die z/- Achse; 
zu ihr senkrecht ist die /-Achse. Die als be- 
kannt vorausgesetzte Zustandsfläche einer be- 
liebigen Substanz, z. B. Kohlensäure, werde 
durch Ebenen parallel der T'-/-Ebene im Ab- 
stände der absoluten Temperaturen geschnitten, 
so dass man als Projektionen der Schnitte die 
Isothermen T^, 7] etc. erhält. Die untere Grenz- 
linie der Dampfregion sei F, die obere sei G, 
Innerhalb der Kurve /-(i stellt jeder Punkt die 
Substanz in gesättigt-clanipfförmigem Zustande 



dar, und denkt man sich einen solchen fixiert, 
so wird man gemäss obiger Definition auf einer 
durch ihn gehenden Geraden parallel zur z^- Achse 
einen andern Punkt finden können, dessen Ab- 
szisse das Volumen der unter ihrem Dampfe 
stehenden Flüssigkeit ist. 

Um in der Figur den Punkt ß zu finden, 
der in obigem Sinne dem Punkt D in der 
Dampfregion zugeordnet ist, beachte man 
folgendes: 

Nach bekannter Bezeichnung ist, wenn die 
Einheit der Substanz zu Grunde gelegt ist und 
man unter x die spezifische Dampfmenge ver- 
steht: 

AC = a 

CE=u. 

Hat das Gemisch das Volumen v = AI), so 
ist, da 

V = ux -^ 
CD 

Ist AB das Flüssigkeitsvolumen, so muss das 
Volumen BC verdampft sein, also ist auch 

CB 
^^ CA' 

d. h. bei zugeordneten Punkten B und D muss sein : 

CD. CE=CBi CA. 
Sucht man also die „Flüssigkeitslinie", wie sie 
kurz heissen mag, welche einer Kurve kon- 
stanter Dampfmenge, der „Dampflinie", zuge- 
ordnet ist, so hat man nur, um deren Punkte 
zu finden, beliebige Parallelen zur zz-Achse von 
der Grenzlinie F bis zur Grenzlinie G in dem- 
selben Verhältnis zu teilen, wie von F bis zur 
/-Achse; oder was dasselbe ist: um eine Schar 
zugeordneter Linien zu erhalten, hat man be- 
liebige Parallelen von F bis G in ebensoviele 
gleiche Teile zu teilen, wie von F bis zur 
/-Achse. Flüssigkeitslinien und Dampflinien 
sind also in gewissem Sinne an F gespiegelt: 
F ist ihre eigene Flüssigkeitslinie, während die 
/-Achse der Grenzlinie G als Flüssigkeitslinie 
zugeordnet ist. 

Um nun die Meniskusänderungen bei Er- 
hitzung einer Substanz zu bestimmen, z. B. in 
einem geschlossenen Glasröhrchen, beachte man, 
dass hierbei das Volumen konstant ist (das 
Röhrchen soll sich nicht ausdehnen). Eine solche 
Zustandsänderung wird dargestellt durch eine 
Parallele zur /-Achse. Wo nun diese Gerade 
eine Dampflinie schneidet, liegt in demselben 
Abstand des Schnittpunktes von der 7'-Achse 
auf der Flüssigkeitslinie der konjugierte Meniskus- 
punkt. 

In der Figur sind einige solcher Zustands- 
änderungen gezeichnet, und man erkennt, dass 
bei kleinerem Röhrenvolumen v^ die Flüssigkeit 
bei Erwärmung allmählich den ganzen Raum 
gemäss der Kurve L^ ausfüllt, während bei 



\ 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



117 



grossem Röhre nvolumen Vr^ der Meniskus nach 
der Linie L^ sinkt, bis aller Inhalt verdampft 
ist. Von Interesse sind die beiden wenig vonein- 
ander verschiedenen Röhren volumina z^2 und 7'3. 

Während sich noch die Röhre v^ ganz mit 
Flüssigkeit füllt, verdampft bei wenig grösserem 
Volumen der Inhalt vollständig, wie dies die 
Kurve Z3 veranschaulicht. Zustandsänderungen, 
welche also zwischen v^ und ^'3 stattfinden, 
haben in der Nähe der kritischen Temperatur 
grosse Meniskusschwankungen zur Folge, wie 
die schraffierte Fläche zeigt. 

Alle diese Resultate lassen sich leicht durch 
das Experiment bestätigen. 

Dass das Volumen der Flüssigkeit im kriti- 
schen Punkte ein „indifferentes Volumen*' ist, 
ergiebt sich daraus, dass jede Zustandsänderung, 
als Kurve aufgefasst, im kritischen Punkte alle 
Dampflinien, da dieselben sich hier berühren, 
schneidet, so dass jeder Punkt der Geraden PK 
dem kritischen Punkte zugeordnet ist. 



Wie man natürlich auf diese Weise zu jeder 
ganz beliebigen Zustandsänderung die Änderung 
des Flüssigkeitsvolumens bestimmen kann, so 
sind auch umgekehrt leicht die Zustandsände- 
rungen zu bestimmen, bei welchen die Meniskus- 
bewegung gewissen Bedingungen unterworfen 
sei: so kann z. B. diejenige Zustandsänderung 
von Interesse sein, bei welcher das Flüssigkeits- 
volumen konstant ist, d. h. bei welcher der 
Meniskus sich nicht ändert, welche Kurve da- 
durch gefunden wird, dass man zu einer Paral- 
lelen zur /-Achse in der Flüssigkeitsregion die 
konjugierten Punkte in der Dampfregion sucht. 
Beachtenswerth ist hierbei, dass alle solche 
Kurven durch den kritischen Punkt gehen, 
welcher alsdann bei zunehmender Erwärmung 
auch als äusserster Punkt jeder solcher Zustands- 
änderung bezeichnet werden kann. 

Darmstadt, im Oktober 1901. 

(Eingegaogen 25. November 1901.) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 73. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



J. Schubert (Eberswalde), Der Wärmeaus- 
tausch im festen Erdboden, in Gewässern 
und in der Atmosphäre.^) 

Die Energie, welche der Erdoberfläche bei 
Erwärmung durch die Sonnenstrahlung zugeführt 
wird, teilt sich nach unten dem festen Erdboden 
und den Gewässern, nach oben der Atmo- 
sphäre mit. Ebenso wird bei Ausstrahlung 
und Abkühlung der Energieverlust von Land, 
Wasser und Luft bestritten. Es fragt sich, wie 
gross die hierbei im Laufe der täglichen 
oder jährlichen Periode umgesetzten Energie- 
mengen sind. Bezeichnet C die Wärmekapazität 
pro V olumeneinheit, d^ die Temperatur, // den 
Abstand von der Erdoberfläche, H eine Tiefe, 
in welcher die täglichen oder jährlichen Tem- 
peraturschwankungen verschwinden, so ist 

H 



H 



P* 



CO^dh 



die Energie- oder Wärmemenge, welche dem 
Boden pro Flächeneinheit zugeführt wird, wäh- 
rend die Temperatur von o auf ^ Grad steigt. 
Wir bezeichnen sie kurz als Bodenwärme. Nimmt 
man für Wasser C= i, so wird der Ausdruck 

für die Wasser\värme einfach 

n 



//= jd^ 



d/i. 



Für die Luft fügen wir die Bedingung hinzu, 
dass der Druck konstant bleibe, und wenn dann 
Q die Dichte, c/ die spezifische Wärme bedeutet, 
so nennen wir 



m ' 



(//i 



o 



i) Abteilung 6, 24. Srptcniber 1901. 



mit W. von Bezold den Wärmegehalt der 
Atmosphäre bis zur Höhe H, berechnet für eine 
über der Flächeneinheit sich erhebende Luft- 
säule, oder kurz die Luftwärme. 

Der tägliche oder jährliche Wärmeaustausch 
oder -Umsatz wird als Differenz zwischen dem 
Maximum und Minimum von u gefunden. In 
der folgenden Übersicht wurden die Angaben 
für Finnland durch Mittelbildung aus den von 
Homen gefundenen Zahlen erhalten, der Wert 
für die Ostsee und der für die Nordsee nach 
Petterson angeführt. Die anderen Werte sind 
von mir berechnet, für den Hintersee nach An- 
gaben von Seligo; die Temperaturmittel der 
fünf dänischen Leuchtschiflfstationen (1880 — 87) 
sind dem Segelhandbuch der Seewarte für 
die Ostsee entnommen. Zur Berechnung des 
Wärmegehaltes der Atmosphäre habe ich die 
Formeln für die Lufttemperatur in verschiedenen 
Höhen benutzt, durch welche Hann die Re- 
sultate der Ballonbeobachtungen nach Tes- 
sereinc de Bort darstellt (Meteorul. Zeit- 
schrift 1 901. Jan.). Dabei ist der TYnichtigkeits- 
' gchalt auf Grund der Ergebnisse der Berliner 



Ii8 



Physikalische Zeitschrift. 3- Jahrgang. No. 6. 



Luftfahrten als Funktion der Temperatur an- 
gesehen worden. Die Angaben beziehen sich 
auf Paris. 

Man hat immer im Auge zu behalten, dass 
es sich hier um Näherungswerte handelt, welche 
zum Teil nur die Grössenordnung angeben 
sollen. Insbesondere wird die Berechnung des 
Wärmegehaltes der Atmosphäre beim Fort- 
schreiten der Beobachtungen der Verbesserung 
bedürfen; der hier gefundene Wert erscheint 
im Vergleich zu dem von W. von Bezold be- 
rechneten (1200 calcm' bis 4 km Höhe) etwas 
hoch. Es ist beachtenswert, dass bei den ver- 
schiedenen Beobachtungsreihen für den täglichen 
Gang die Reihenfolge die gleiche ist. Auch 
der Wert für die dänischen Stationen erscheint 
recht gut verbürgt. Die übergeschriebenen Buch- 
staben haben folgende Bedeutung: 

a) Südliches Finnland in der Nähe des 
Lojosees. 4 Tage und 3 Nächte im August und 
September 1892. 

b) Ebenda. 6 Tage und 4 Nächte im August 
bis Oktober 1896. 

c) Eberswalde, Wald- und Feldstation, Sand- 
boden, oben humös, im Walde mit Untergrund 
von Lehm. 16. bis 30. Juni 1879. Rechts da- 
neben stehen die Werte des jährlichen Wärme- 
austausches in Eberswalde für die Periode 
1876 — 1890. 

Der Wärmeaustausch 

im festen Boden, in Gewässern und in der Atmosphäre. 



Sitz des Wärmeaustausches, Bodenart, 
Name der Gewässer 



Täglicher Jährl. 
Wärmeumsatz cal/cm^ 
a I b • c 



Land: 1 

Moorboden ^ mit Nadelwald be- 15 
Sandboden f standen 21 — 24 1290 

Moorwiese i 43 33 — 

Sandboden ! 80 65 | 62 1850 

Granitfelsen | — 134 1 — 

Luft I 2800 

Wasser: | 

Hintersee in der Provinz Westpreussen (tiefste j 

Stelle 24 m) I 28cxx> 

Ostsee (bis 55 m Tiefe) 45000 

Mittel aus 5 dänischen Stationen (auf grössere 

Tiefe ergänzt) 46000 

Nordsee (bis 200 m Tiefe) ' 70000 

Die Angaben sind durchweg in Grammkalorien pro Quadrat- 

centimeter gemacht. 

Die ausserordentliche Wichtigkeit der zu- 
sammengestellten Thatsachen ist nicht zu ver- 
kennen. Wir heben folgende Hauptpunkte 
hervor. 

Bewaldeter Boden hat einen geringeren 
Wärmeumsatz als freier. Nasser Moorboden 
steht nicht in der Mitte zwischen trockenem 
Boden und Wasser, sondern hat eine wesent- 
lich geringere Wärmeaufnahmefähigkeit als das 
trockene Land. In der obersten sich stark 
erhitzenden Schicht des nassen Moorbodens 



wird ein grosser Betrag an Wärme zur Ver- 
dunstung verbraucht, während nur wenig in die 
Tiefe dringt. 

Das Wasser nimmt im Frühjahr und Sommer 
unvergleichlich mehr Wärme auf als festes Land 
und giebt sie während der kalten Jahreszeit 
wieder ab. 

Es ist eine allgemein verbreitete Ansicht, 
dass beim Verhalten des Meeres die grosse 
Wärmekapazität des Wassers und die Verdun- 
stung ausschlaggebend sei. Hiergegen spricht 
der Vergleich zwischen Moor- und Sandboden. 
Die Wärmekapazität des ersteren übertrifft die 
des Sandbodens und kommt der des Wassers 
nahe und auch die Verdunstung des nassen 
Moorbodens ist erheblich stärker als die des 
Sandbodens. Und doch vermag der Moor- 
boden nur weniger Wärme aufzunehmen als 
Sand, während die Wärmemenge, welche ein 
tiefes Land oder das Meer in der warmen 
Jahreszeit aufspeichert, die in das feste Land 
eindringende erheblich übertrifft. Charakte- 
ristisch beim Wasser ist das tiefe Eindringen 
der jährlichen Temperaturschwankungen, das im 
wesentlichen auf der Bewegung des Wassers 
und zum Teil auch auf der Durchlässigkeit für 
Wärmestrahlen beruht und das durch folgende 
Beispiele dargelegt werden mag. 

Jährliche Temperaturschwankung C^ 



Land 



Wasser 



Tiefe 
m 


Königsberg 
14 Jahre 


Hintersee 
Westpreussen 
I Jahr 


Schulu 

Grund 

Kattegat 

8 Jahre 





20,3 


19,0 


15.5 


5 


3,9 


18,5 


15,1 





i>7 


H,5 


14.8 


»5 


o,x 


7,5 


11,8 


23 


0,0 


6,5 


8,2 


26 






8,1 



Der feste Boden speichert in der warmen 
Tages- und Jahreszeit wenig Wärme in der 
Tiefe auf, erhitzt sich stark an der Oberfläche 
und giebt viel Wärme an die Luft ab, das Meer 
speichert viel Wärme in seinen Tiefen auf, er- 
wärmt sich wenig an der Oberfläche und giebt 
auch entsprechend weniger Wärme an die Luft 
ab: es wird also im Vergleich zum Lande im 
Frühjahr und Sommer auf das Ansteigen der 
Lufttemperatur eine zurückhaltende Wirkung 
ausüben. Umgekehrt vermag im Winter der 
feste Boden wenig Wärme aus der Tiefe zu 
entnehmen, seine Oberfläche und die über- 
lagernde Luft kühlt sich stark ab. Das Wasser 
dagegen giebt viel Wärme her und verzögert 
so die Abkühlung seiner Oberfläche wie der 
Luft. 

Einen anschaulichen Massstab für die Be- 
deutung des Meeres bietet der Satz, dass ein 
Flächenteil in der Ostsee 20 bis 30, in der 
Nordsee 30 bis 40 mal soviel Wärme 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



119 



ivährend des Sommers aufnimmt als eine 
gleichgrosse Landfläche. Der Wärme- 
austausch in der Atmosphäre beträgt (in 
Westeuropa) etwa das 1V2 fache von dem 
im Sandboden, Vts von dem der Ostsee 
und V25 von dem der Nordsee. 

Über den jährlichen Gang des Wärmegehaltes 
in den verschiedenen Medien geben die fol- 
genden Zahlen Aufschluss. Die Bodenwärme 
bezieht sich auf Eberswalde, die des Wassers 
auf die dänischen Stationen und der Wärme- 
gehalt der Luft wieder auf Westeuropa (Paris). 

Wärmegehalt cal/cm*^. 

Abweichung der Monatsmittel vom Jahresdurchschnitt 

Jan. Febr. März April Mai Juni 

Boden — 560 — 800 — 8go — 720 — 280 220 

Luft — 1040 — isoo — 1280 — 820 — 10 870 

Wasser — 18200 — ^0^00 — 19900 — 14700 — 5100 8700 

Juli Aug. Sept. Oktbr. Novbr. Dezbr. 

Boden 630 880 890 620 210 —230 

Luft 1440 1460 1040 420 — 150 —630 

Wasser 21500 25200 23000 12000 — 1000 — 11400 

Für den festen, nahezu homogenen Boden, 
für den die Gesetze der Wärmeleitung annähernd 
gelten, habe ich früher theoretisch und an der 
Hand von Beobachtungen den Satz abgeleitet, 
dass die Phasen der Bodenwärme gegenüber 
denen der Oberflächentemperatur um Vs der 
Schwingungszeiten, im Jahre also um 1^/2 Mo- 
nate verzögert sind. Demgemäss tritt das 
Maximum der Bodenwärme in der ersten Hälfte 
September, das Minimum im März ein. Im 
Wasser und in der Luft, wo die Verhältnisse 
wesentlich andere sind und die Bewegung beim 
Temperaturausgleich die Hauptrolle spielt, ist 
die Verzögerung gegenüber der Temperatur der 
Erdoberfläche eine geringere. Das Maximum 
tritt schon im August, das Minimum im Februar 
ein. Folgende Zusammenstellung enthält die 

Eintrittszeiten der Jahresmittel. 

Erstes Zweites 
Mittel Mittel 

Temperatur der Erdoberfläche (i cm) 

Eberswalde 18. April 13. Oktober 
T^ufttemperatur über dem FesUande 

Eberswalde 18. „ 16. 

Paris 17. „ 16. 
Lufttemperatur über dem Meer 

dänische Stationen 5. Mai 21. 
Temperatur d. Wasseroberfläche(o,7 m) 

dänische Stationen 14. „ 2. November 
Wärmcgehalt 

der Luft (Paris) 16. „ 7. „ 

des Wassers (dän. Stat.) 27. „ 13. „ 

des Bodens (Eberswalde) 2. Juni 30. „ 

Die nachstehenden, im Laufe der einzelnen 
Monate zu- und abgeführten Wärmemengen 
sind als halbe Differenzen aus den benachbarten 
Monatsmitteln gebildet. 



Zu-(+) und abgeführte ( — ) Wärmemengen 

cal/cm^. 

Jan. Febr. März April Mai Juni 






H 



Boden 
Luft . 
Wasser 

I^oden 
Luft . 
Wasser 



— 280 — 170 40 

— 340 — 120 240 

—4400 — 900 2700 

Juli Aug. Sept. 

330 130 —130 

300 — 200 — 520 

8300 800 —6600 



310 470 450 

640 840 720 

7400 II 700 13800 

Oktbr. Novbr. Dezbr. 

—340 —430 —380 
— 600 — 520 — 440 

— 12000 — II 700 — 8600 



Die grösste Wärmeaufnahme findet im Mai 
und Juni, die grösste Abgabe im Oktober und 
November statt. Wir sehen, wie z. B. im Ok- 
tober das Meer 20 mal soviel Wärme abgiebt 
als die Atmosphäre und 3 5 mal soviel als der 
Sandboden. Ein Teil dieser bedeutenden, vom 
Wasser abgegebenen Wärmemengen kommt 
natürlich der über dem Meere und den benach- 
barten Ländern befindlichen Luft zu gute und 
verlangsamt deren Abkühlung. Dieser Zu- 
sammenhang tritt besonders deutlich hervor, 
wenn wir gleichzeitig den Unterschied zwischen 
der Temperatur der Wasseroberfläche und der- 
jenigen der überlagernden Luftschicht in Betracht 
ziehen. 

Uberschuss der Temperatur der Meeres- 
oberfläche (0,7 m) über die Lufttempe- 
ratur. (Dänische Stationen.) 

Jan. Febr. März April Mai Juni 

0,9 0,4 0,3 —0,6 —o^y —0,5 

Juli Aug. Sept. Oktbr. Novbr. Dezbr. 

>,2 0,1 0,6 2,0 1,7 1,7 



Der jährliche Gang entspricht dem der ab- 
und zugefiihrten Wärmemengen und wir sehen, 
dass wieder im Oktober die Tendenz zur Ab- 
gabe der Meereswärme an die Atmosphäre am 
stärksten ist. 

Im Jahresdurchschnitt ist die Meeresober- 
fläche einen halben Grad wärmer als die über- 
lagernde Luft. Ein Grund hierfür lieg^ darin, 
dass erkaltete schwere Luft und erwärmtes, 
leichtes Wasser das Bestreben haben, in der 
Nähe der Oberfläche zu bleiben oder dorthin 
zu gelangen, während überhitzte Luft in die 
Höhe steigt und abgekühltes und dadurch 
schwerer gewordenes Wasser nach unten hin 
abfliesst. — Durch das Aufsteigen wärmeren 
Wassers wird die Abgabe der Meereswärme 
im Herbst beschleunigt. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 27. September 1901.) 



I20 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



J. Schubert (Eberswalde), Zur Ermittelung der 
Luftfeuchtigkeit durch Psychrometer J) 

1. Für das vom Vortragenden früher be- 
schriebene Schleuderpsychrometer mit Strah- 
lungsschutz ist im November 1899 durch etwas 
über 100 Vergleiche mit dem Aspirations- 
psychrometer folgende Formel zur Berechnung 
der absoluten Feuchtigkeit gefunden, die für 
einen mittleren Barometerstand von 755 mm gilt: 

a = s' — 0,54 (/ — /'). 

2. Der Vortragende zeigt ein nach seinen 
Angaben konstruiertes Registrierinstrument aus 
einem trockenen und feuchten Thermometer 
bestehend, das dem von Richard nachgebildet 
ist. Bei der Benutzung sind die beiden Re- 
gistrierthermometer möglichst richtig zu stellen; 
dann wird nach den unkorrigierten Ablesungen 
die absolute und relative Feuchtigkeit mit Hilfe 
der gewöhnlichen Tafeln bestimmt. Durch Ver- 
gleich mit einem Normalpsychrometer werden 
ferner zwei- oder dreimal am Tage die nötigen 
Verbesserungen ermittelt und bei Anwendung 
linearer Ausgleichung an die vorher bestimmten 
Werte der Temperatur, absoluten und relativen 
Feuchtigkeit angebracht. 

Beide Instrumente werden von R. Fuess 
in Steglitz bei Berlin geliefert. 

I) Abteilung 6, 24. Sept. 1901. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 25. September 1901.) 



Fr. Ahlborn (Hamburg), Über den Mechanis- 
mus des Widerstandes flüssiger Medien J) 

Die Bestimmung des Widerstandes durch 
die Kraftmenge, die zur andauernden Unter- 
haltung einer Bewegung innerhalb eines Mediums 
aufgewendet werden muss, genügt nicht dem 
wissenschaftlichen Bedürfnis, da sie über die 
Art und das Wesen des Widerstandes selbst 
nichts aussagt. 

Bei der Bewegung fester Körper in tropf- 
baren oder gasförmigen Flüssigkeiten spricht 
man vom Verdrängungs- und Reibungs- 
widerstand, d. h. man stellt sich vor, dass 
ein Teil jener Kraft verbraucht wird, um das 
Medium aus der Bahn der Bewegung zu ver- 
drängen, ein anderer Teil zur Überwindung 
der Reibung an den Oberflächen des bewegten 
Körpers. 

Der Reibungswiderstand hängt natürlich 
von der Beschaffenheit der Oberfläche des ein- 
getauchten Körpers ab. Er ist nicht unbe- 
trächtlich, zum Beispiel bei Schiffen, die bei 
langer Tropenfahrt am Boden mit Meeresorga- 
nismen bewachsen sind. Unsere aus China 

i) Abteilung 2, 26. Sept. 1901. 



heimkehrenden Kriegsschiffe hatten bei ihrer 
Ankunft fast eine Meile Geschwindigkeit ein- 
gebüsst. 

Da der Verdrängungswiderstand im allge- 
meinen grösser wird, wenn die Menge des zu 
verdrängenden Wassers zunimmt, so hat man 
geglaubt, dass er im wesentlichen von der 
Grösse des Querschnitts des bewegten Körpers 
abhänge. Allein die Erfahrung zeigte, dass 
dabei die Form des Körpers von grosser Wich- 
tigkeit ist. Ein zugespitzter Gegenstand bewegt 
sich erheblich leichter durch das Medium, wie 
ein stumpfer; und es kommt offenbar nicht nur 
darauf an, vieviel Wasser oder Luft verdrängt 
wird, sondern ebenso sehr auch, wie dies ge- 
schieht; je nach der Form des Werkzeuges, 
also des bewegten Körpers, wird eben der 
gleiche Zweck auf verschiedene Weise und mit 
ungleichem Kraftaufwand erreicht. (Das breite 
Segel soll ein Maximum des Widerstandes er- 
zielen, der spitze Pfeil ein Minimum. Der Vogel 
mit seinem Körper ein Minimum, mit seinen 
Flügeln ein Maximum.) 

Das Ziel einer rationellen Widerstandsfor- 
schung muss daher sein: Die Ermittelung des 
Mechanismus, durch den der Widerstand des 
Mediums überwunden wird; die Feststellung 
aller damit zusammenhängenden Strömungen 
innerhalb des Mediums und der sie bedingenden 
Druckverhältnisse, im besonderen der Druck- 
verteilung an der Oberfläche des bewegten 
Körpers, und graphische Darstellung der Inten- 
sität des Widerstandes. Ich glaube, dieses Ziel 
auf experimentellem Wege wenigstens zunächst 
für plattenförmige Körper erreicht zu haben. 
Ob eine Aussicht vorhanden ist, die kompli- 
zierten Gesetzmässigkeiten des Widerstandes 
der mathematischen Behandlung zugänglich zu 
machen, werden Sie selbst am Schlüsse dieses 
Vortrages ermessen können. 

I. Wenn man einen plattenförmigen Körper 
in Wasser eintaucht und nach einer Richtung 
fortbewegt, so entsteht vor der Platte eine Er- 
hebung des Niveaus, ein Druckmaximum, und 
die Flüssigkeit fliesst mit grosser Geschwindigkeit 
um beide Ränder nach hinten fort. Hinter der 
Platte ist ein Gebiet der Depression des Flüssig- 
keitsniveaus, des Minderdrucks, und in dem- 
selben sieht man gleich hinter den Rändern 
jederseits eine trichterförmige Vertiefung, um 
welche die Flüssigkeit daselbst in wirbelnder 
Bewegung begriffen ist. Der linke Wirbel dreht 
Hnksläufig, der rechte rechtsläufig. 

Die Bewegungen lassen sich an den schwinl- 
menden Fetttröpfchen des Kaffees, oder bei 
Benutzung von Wasser an aufgestreutem Bär- 
lappsamen genau verfolgen. Verwendet man 
eichene Sägespäne als Streupulver, so sinken 
diese langsam in die Tiefe des Wassers und 
man kann erkennen, dass die beiden Ober- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



121 



flächenwirbel in der Tiefe bogenförmig zusammep- 
hängen, dass sie also nur den frei liegenden 
Durchschnitt eines halben Wirbelringes von der 
Art der bekannten Rauchringe darstellen. 

Zur objektiven Festlegung der Strömungen 
wurde die Photochronographie angewandt. Da- 
zu diente ein umfangreicher, durch Zeichnung 
näher erläuterter Apparat, durch welchen an 
einem Wagen die in Wasser eingetauchte Platte 
zugleich mit der über ihr angebrachten photo- 
graphischen Kammer fortbewegt wurde. Den 
Antrieb lieferte ein kleiner Elektromotor; die 
Geschwindigkeit wurde durch ein Schwungrad, 
sowie durch elektrische und mechanische Wider- 
stände nach dem Metronom geregelt. Die Be- 
lichtung geschah automatisch durch elektrische 
Zündung von Magnesium - Salpeter - Blitzpulver. 

Bei dieser Anordnung erscheint im Photo- 
gramm die Platte in Ruhe und die Flüssigkeit 
bewegt. 

Die Bärlappsporen ordnen sich auf dem 
Wasser zu kleinen Flöckchen, die sich auf dem 
dunklen Untergrunde des geschwärzten Wasser- 
kastens optisch wirksam abheben. Sie erzeugen 
auf der photographischen Platte ein System 
feiner Linien, durch welche die Richtung der 
Strömungen in der Flüssigkeit in allen Einzel- 
heiten mit grosser Schärfe gezeichnet wird. Die 
Länge der Linien ist das Mass für die Ge- 
schwindigkeit der Strömungen an jedem 
Punkte des Widerstandsfeldes. Ferner geben 
die Stromlinien auch noch über die in der 
Flüssigkeit herrschenden Druckverhältnisse Aus- 
kunft, was für die Analyse des Widerstandes 
selbst von entscheidender Bedeutung ist. Pa- 
rallele Strömungslinien bedeuten gleichförmige 
Geschwindigkeit ohne Änderung des Druckes; 
alle Divergenzen benachbarter Linien bedeuten 
eine Stauung des dazwischenliegenden Wasser- 
&dens, Abnahme der Geschwindigkeit, Zunahme 
des Druckes; alle Konvergenzen: Zunahme der 
Geschwindigkeit, Abfluss, Abnahme der Druck- 
spannung. 

Diese Gesetzmässigkeiten bilden den Schlüssel 
für die Entzifferung der in den Photogrammen 
festgelegten Dokumente des Widerstandsmecha- 
nismus. 

Das vorgeführte Projektionsbild der Wider- 
standsströmungen an einer normal vom Flüssig- 
keitsstrome getroffenen rechteckigen Platte zeigt 
vorn die symmetrische Teilung des Haupt- 
stromes, die Geschwindigkeitsabnahme und Auf- 
stauung zum Hochdruckgebiet mit ruhender 
Flüssigkeit im Druckmaximum vor der Tafel- 
mitte. Seitlich verzeichnet die Entwicklung 
und Konvergenz der Stromlinien eine schnelle 
Zunahme der Geschwindigkeit und Abnahme 
des Druckes am Rande der Tafel. 

Von grossem Interesse sind die Strömungs- 
und Druckverhältnisse an der Hinterseite der 



eingetauchten Tafel. Verfolgt man die inneren 
Strömungslinien des Randstromes über das Ge- 
sichtsfeld, so zeigt sich, dass sie von beiden 
Seiten her ein etwa eiförmiges Gebiet der 
Flüssigkeit umspannen, das von der Tafel sau- 
gend nachgeschleppt wird. Diese ganze Wasser- 
masse, die Schleppe, steht daher unter Minder- 
druck. Indem der Randstrom an dieser Schleppe 
seitlich entlang streift, erzeugt er in ihr durch 
Friktion den grossen Wirbelring, der, wie be- 
merkt, schon bei direkter Beobachtung zu sehen 
ist. Durch seinen centralen Hohlraum mahlt 
nun der Wirbel kontinuierlich und mit der vom 
Randstrom unterhaltenen grossen Geschwindig- 
keit einen nach vorn gerichteten, kräftigen 
Wasserstrom, den Nachlauf, gegen die Rückseite 
der Tafel. Da, wie man sieht, die Geschwin- 
digkeit des Nachlaufes grösser ist, als die der 
fortschreitenden Tafel, so drückt er im positiven 
Sinne, schiebend, gegen die Rückseite und hebt 
dadurch einen Teil des sonst dort vorhandenen 
Minderdruckes auf. Dabei teilt sich der Strom 
und indem er seitwärts umbiegend die Wirbel- 
bewegung fortsetzt, gelangt er alsbald wieder 
in den Bereich der anziehenden Wirkung des 
Randstromes. Dieser saugt das Wasser hinter 
den Rändern der Tafel kräftig nach hinten fort 
und erzeugt dadurch beiderseits ein Gebiet 
tiefsten Minderdruckes, das durch relativ stagnan- 
tes Wasser ausgefüllt ist. 

So wird durch die Bewegung der Tafel das 
System der Widerstandsströmungen im Wasser 
hervorgerufen, das seinerseits die eigenartige 
Verteilung des positiven und negativen Druckes 
an der Vorder- und Rückseite der Tafel bedingt. 

Sehr merkwürdig ist das Bild der Strömungen 
an einer unter 45^ gegen das Wasser bewegten 
Platte. Auch hier teilt sich die Flüssigkeit vorn 
zunächst in zwei nahezu symmetrische Hälften, 
aber die Trennungslinie wendet sich alsbald im 
Bogen gegen den voraufgehenden Tafelrand und 
trifft nahe demselben rechtwinklig auf die Tafel. 
Hier, und nicht in der Tafelmitte, lieg^ auch 
das Maximum des positiven Widerstands- 
druckes*. 

An der Rückseite erscheinen zwar auch 
wieder die beiden Durchschnitte durch den 
Wirbelring, aber der hinter dem voraufgehenden 
Tafelrand liegende Wirbelast ist weit stärker 
als sein Gegenstück und bewirkt hier in Gemein- 
schaft mit dem Vorderrandstrom eine maximale 
Depression, die hinter dem anderen Tafelrande 
nicht ihresgleichen hat. So ist denn bei dieser 
Stellung der Tafel der positive und der negative 
Widerstandsdruck stark gegen den Vorderrand 
verschoben, was mit anderen Erfahrungen über- 
einstimmt und diese erklärt. 

Die diesem Referat beigefügten Reproduk- 
tionen zweier beliebig ausgewählten Photo- 
gramme mögen eine Vorstellung geben von der 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang, No. C>. 



Art, wie die Strömungen im Bilde erscheinen. 
Im übrigen nius.s auf die in Vorbereitung be- 
griffene ausführlichere Bearbeitung des Gegen- 
standes verwiesen werden. 

II. Um die Frage zu beantworten, ob die 
Strömungen unter Wasser im Prinzip ebenso 
verlaufen, wie an der Oberfläche, oder ob die 
Oberflächenspannung in der Wasserhaut einen 
wesentlichen Einflu,ss auf den Verlauf derselben 
ausübt, wurde eine zweite Serie von Moment- 
aufnahmen der Stromlinien ausgeführt, die an 



l'ig. l. WidpistandsstrümuDgtii an einem Piac schmaler Platten, 
Ebeoe schräg zur ßEwegungsrichtung steliea. Der scheinbare Focki 
(Ter unteren Plane isl Lichlreflex. 



untergetauchten Platten auftreten. Hierzu er- 
hielt der Apparat folgende Abänderungen. Im 
Boden und an den Seitenwänden des Wasser- 
kastens wurde ein Fenster aus Spiegelglas an- 
gebracht und das untere mit einem verstellbaren 
Lichtspalt versehen. Diesem genau gegeniiber 
wurde auf das Wasserniveau eine schmale Rinne 
gelegt, die durch einen Späh feine Sägespäne 
aus Eichenholz lang.sam absinken liess. so dass 
dieselben, wenn das Magnesiumlicht unter dem 
Kasten aufblitzte, intensiv beleuchtet waren. 
Die Kamera wurde unter dem 
auf Schienen laufenden Wagen 
angebracht und zog seitlich vor 
dem Fenster vorüber, während 
die mitfahrende Versuchstafei 
unter Was.ser in der Schicht 
der schwebenden Sägespäne die 
Strömungen hervorrief. 

Durch diese Anordnung ist 
es nach vielen Bemühungen ge- 
glückt, vollkommen klare und 
deutliche Photogramme der 
Strömungen unter Wasser zu 
erzielen. Die vorgeführten Pro- 
jektion sbilder zeigen durchweg 
an der Vorderseite der Tafeln 
genau dieselben Strom Verhält- 
nisse, wie die Photogramme der 
ersten Versuchsreihe. Eben.so 
tritt der grosse Wirbel hinter 
den untei^etauchten Platten mit 
grosser Deutlichkeit hervor, und 
die vorgeführten Projektionen 
j^ der Original aufnahmen veran- 
schaulichen die prinzipielle 
Übereinstimmung der un- 
ter Wasser erzielten Strö- 
mungsphotogramme mit 
denen von der Wasserober- 
fläche an nur eingetauch- 
ter Tafeln. 

Es ist daher sehr wohl statt- 
haft, den Verlauf der Wider- 
standsströme innerhalb des Me- 
diums durch die an der Ober- 
fläche gewonnenen, schärferen 
Photogramme festzustellen und 
die weit schwieriger herzustel- 
lenden Unterwasserbilder nur 
soweit es nötig erscheint zur 
Kontrolle zu benutzen. 

Für den letzteren Zweck 
waren von ganz besonderem 
Interesse einige kleine Photo- 
gramnie von Stromlinien, die 
Herr Dr. Ludwig Mach im 
XV. Jahrg. der Z. f. Luftschiff- 
., fahrt, S. 1 29, veröffentlicht hat, 
gelegentlich einer Mitteilung 



l'hysikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



»23 



methodischer Art iiber die Sichtbarmachung 
der Luftstromlinien durch Schhereiibildung. 

Obgleich auf diesen Bildchen, deren Originale 
mir leider nicht zur Verfiigung standen, gerade 
die wichtigen Erscheinungen der Wirbel an 
der Rückseite der Körper nicht klar genug zu 
sehen sind, so zeigen sie doch ganz zweifellos 
an der Vorderseite die komplette Homologie 
der Strömungen im Wasser und in der 
Luft und gestatten somit die Übertragung der 
durch unsere hydrodynamischen Untersuchungen 
gewonnenen Ergebnisse auf äerodynamischeVer- 
hältnisse. 

III. Stauungsversuche, Durch eine dritte 
Reihe von Versuchen ist es gelungen, die aus 
den Strömungserscheinungen gewonnenen Er- 
gebnisse vollauf zu bestätigen und zu erweitern. 
Die schon erwähnte Aufstauung der Flüssigkeit 
an der Vorderseite einer eingetauchten und im 
Wasser fortbewegten Platte sowie die Depres- 
sion an der Rückseite sind der Ausdruck des , 
vorn herrschenden Überdrucks, mit dem die 
Flüssigkeit der Bewegung entgegenwirkt, und i 
des in gleichem Sinne saugend wirkenden Minder- 
dnjckes an der Rückseite. Diese positiven und 
negativen Stauungen sind stationär, solange die 
Bewegung mit gleichförmiger Geschwindigkeit 
anhält; .sie vergrössern sich bei zunehmender 
Geschwindigkeit und nehmen ab bei verringerter 
Bewegung, Färbt man die Flüssigkeit und 
taucht die aus steifem Karton hergestellte Platte 
durch eine mechanische Vorrichtung während 
der Bewegung ein und wieder aus, so zeichnet 
der Farbstoff die positive und negative Stau- 
linie mit grosser Schärfe auf dem Karton ab, 
und man hat ein dauerndes Bild des im Niveau 
herrschenden Widerstandsdruckes, das sich 
bequem mit den Strömungsphotogrammen ver- 
gleichen lässt. 

Hei rechtwinkhg getrotfener Platte beschreibt 
die Aufstauung an der Vorderseite eine plateau- 
artige Erhebung über dem allgemeinen Null- 
niveau, die sich kaum merklich gegen den Rand 
der Platte senkt und hier .steil abfällt, ohne 
jedoch auf Null zu sinken. (Fig, 3.) Es herrscht 
somit an der Vorderseite ein nahezu gleichartiger 
Druck, der in der Mitte ein flaches Maximum 
hat und am Rande merklich geringer wird, ent- 
sprechend den hier auftretenden .stark konver- I 
genteii Strömung.sUnien. 

Es ist bemerkenswert, dass durch die ana- 
lyti.schen Untersuchungen von Recknagel und 
Marey mit dem Differentialmanometer ein 
solcher Randverki.st des Widerstands der Luft 
konstatiert i.st, wodurch wieder die Homologie 
der hydro- und ärodynamischen Widerstands- 
erscheinungen bestätigt wird. 

An der Rückseite der Platte hat die ncya- 
tive .Staulinie oder Depressionslinie die Form 
einer Art Lemniskatc. Wo die N;icbkuifströniung 



durch das Innere des Wirbelringes in der Mitte 
auf die Platte trifft, ist der Wasserstand relativ 
am höchsten; von hier senkt sich die Kurve, 
erreicht nicht weit vom Rande jederseits ihreu 
tiefsten Stand und steigt dann schnell zum 
Rande empor, ohne das Nullnivea« zu er- 
reichen. Fig. 3 und 4. 



Fi«. 3. 



Fig. . 



Steht die Platte schräg zur Bewegungsrichtung, 
so ergeben sich Staulinien von der Form der 
Form der Fig. 4, welche die Verschiebung des 
Widerstandes gegen den voraufgehenden Tafel- 
rand dokumentieren. 

Diese Formen der Stanlinien stimmen genau 
überein mit der Verteilung des Widerstands- 
druckes, die aus der Anordnung der Stromlinien 
gefolgert werden konnte. Nun erkennen wir 
die Übereinstimmung als natürlich und selbst- 
verständlich, denn beide, die Strömungsbilder 
und die Staukurven, sind nur verschiedene An- 
sichten eines und desselben (icgenstandes. Die 
Photogramme zeigten uns den Widerstand.s- 
mechanisnius gleichsam en face, die Staukurven 
im Profil, Beide ergänzen sich gegenseitig. 
Die Strömungsbilder machen uns erst die Stau- 
kurven verständlich, und die.se wieder liefern 
uns die Masse für die Druckkräfte, deren Exi- 
stenz aus jenen zu ersehen war. 

Da nämlich die Stauung und Depression an 
der freien Flüs.sigkeitsoberfläche durch die 
Wechselwirkung der Druckkräfte des Wider- 
standes einerseits und der Schwerkraft anderer- 
seits zu Stande kommt, .so können die positiven 
und negativen Drucke durch die in <ler Schwer- 
kraflriclitung hegenden Ordinalen der beiden 
.Staulinien /.um Xnllnivcau als Abszisst-nachse 
geuicssen werden. Das Fläche nslück zwi- 



124 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



sehen den beiden Staulinien (man denke 
die vordere auf die Rückseite der Platte durch- 
gezeichnet) ist dann das graphische Integral 
der Intensität des gesamtenWiderstands- 
druckes über der Nulllinie. 

Unter Berücksichtigung der Symmetrie- und 
Strömungsverhältnisse lässt sich hiernach der 
Druck über der ganzen Fläche durch einen 
Körper graphisch darstellen, welcher der Vorder- 
und Rückseite aufgesetzt wird und dessen Profil 
gleich der positiven resp. negativen Staufläche 
ist. Das Volum der so erhaltenen kissenfbrmigen 
Vorderhälfte dieses Körpers in Centimeter stellt 
dann den positiven Gesamtwiderstand in Gram- 
men dar und das der hinteren Hälfte den 
negativen, saugenden Gesamtwiderstand; wäh- 
rend die zugehörigen Ordinaten über jedem 
Punkte der Tafel die Masse für die positiven 
und negativen Einzeldrucke oder Druckinten- 
sitäten sind. 

Um einige dementsprechende Formen vor- 
führen zu können, habe ich die vorliegenden 
Widerstandsreliefs einer kreisförmigen und einer 
quadratischen Tafel modelliert, die normal vom 
Strome getroffen werden; sowie einer recht- 
eckigen, die dem Strome unter einem Winkel 
von 45" ausgesetzt ist. 

Sie geben uns eine Vorstellung von der Art, 
Grösse und Anordnung des Widerstandes, die 
an Übersichtlichkeit und Vollständigkeit kaum 
etwas zu wünschen übrig lässt. 

Man hat sich nur vorzustellen, dass in der 
Natur die Druckkräfte, die den Widerstand aus- 
machen, keine starren Grössen sind, sondern 
dass sie, der Beweglichkeit des Mediums ent- 
sprechend, wie die Strömungen selbst, inner- 
halb nicht gerade enger Grenzen schwanken, 
und dass die Widerstandskörper, wenn sie die 
Druckkräfte naturgetreu darstellen sollten, wie 
ein lebendiger Organismus zucken und pulsieren 
müssten. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

(Von den Beteiligten durchgesehen.) 

König (Greifs wald): Ich möchte fragen, ob 
und wieweit die Druck Verteilung an der Vor- 
derfläche mit der von der Theorie Rayleighs 
gegebenen übereinstimmt. 

Ahlborn: Genaue Bestimmungen sind ja 
nicht bekannt; es sind immer Mittelbestimmun- 
gen, wo also der Druck an der hinteren Fläche 
mit drin liegt. 

König: Ich meine, in der Formel Rayleighs 
wäre auch die Lage des vorderen Punktes an- 
gegeben, oder sie ist doch daraus zu be- 
rechnen. 

Ahlborn: Rayleighs Formel ist empirisch 
und giebt nur die Lage des Angriffspunktes der 



Resultante des Gesamtwiderstandes an; eine 
Trennung des positiven und negativen Drucks 
der Vorder- resp. Rückseite ist danach nicht 
möglich. 

Grimsehl (Hamburg): Die Photogramme 
bei der schräg gestellten Fläche geben eine 
sehr schöne Illustration zu der Thatsache, die 
Rayleigh beobachtet hat, dass eine schräg 
gestellte Platte im oszillierenden Luftstrome das 
Bestreben hat, sich senkrecht zur Stromrichtung 
zu stellen. 

(Eingegangen 27. September 1901.) 



R. Ab egg (Breslau), Eine neue Methode zur 
direkten Bestimmung von lonenbeweglich- 
keiten in wässerigen Lösungen. (Zugleich 
Bericht über die Publikationen von Steele, 
Trans. Chem. Soc. 79, 414 und Abegg, 
Ztschr. f. Elektrochem. 7, 618.)') 

Bei der Elektrolyse zweier verschiedener an- 
einandergrenzender Lösungen stellt sich unter 
bestimmten Bedingungen eine stabile Unstetig- 
keitsgrenze her, deren Existenz theoretisch von 
Kohl rausch (Wied. Ann. 62, 1897) ^^^ von 
H. Weber (Sitzungsber. Ak. Berlin. 1897, S. 936) 
abgeleitet, experimentell von Mas so n (Phil. 
Trans. 1899) verwirklicht und zur Ermittelung 
von lonenbeweglichkeiten benutzt wurde. Zwei 
gleichionige Elektrolyte A*B^ und C*//, die an- 
einanderstossen, repräsentieren eine solche bei 
der Elektrolyse unter gewissen Bedingungen 
stabile Grenze. Die Stabilität hängt offenbar 
nur von der Natur derverschiedenenlonenab. 

An der Grenze stellt sich eine Unstetigkeit 
des Potentialgefälles her, derart, dass, trotz der 
verschiedenen Beweglichkeiten beider Ionen 
ihre Geschwindigkeiten gleich werden. Aus 
der Fortbewegung einer Grenze kann man also 
nicht die Beweglichkeit einer der lonenarten 
ermitteln, da die Geschwindigkeit abhängt von 
Beweglichkeit, Potentialfall und Dissoziationsg^ad. 
Durch Einschliessen eines Elektrolyten in zwei 
stabile Grenzen erhält man in dem Geschwin- 
digkeitsverhältnis auch das Beweglich- 
keitsverhältnis, da für die beiden vorderen 
Ionen, also die beiden des Mittelelektrolyten, 
Potentialfall und Dissoziationsgrad identisch ist. 
Masson hat diese Methode für gelatinierte 
Elektrolyte ausgearbeitet, deren Grenzen durch 
den Kontrast mit den nachfolgenden farbigen 
Indikatorionen kenntlich waren. Da die Indika- 
torionen jedoch ausser der Bedingung der Farbig- 
keit noch die weitere erfüllen müssen, langsamer 
zu sein wie die des Mittel elektrolyten, und vor 

1) Ahteilunj^' 4, 26. Sept. H)Ol. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



125 



allem keine Fällung mit diesem zu ergeben, so ist 
die Auswahl der untersuchbaren Mittelelektro- 
lyten äusserst beschränkt. Umgekehrt verfährt die 
von Steele ausgearbeitete Methode, die den 
Mittelelektrolyten in gewöhnlicher Lösung be- 
nutzt, dagegen die Indikator-Elektrolyten gelati- 
niert, so dass die Wanderung der Ionen in der 
Mittelzone in wässeriger Lösung, nicht in Gelatine, 
erfolgt. Als Indikatoren eignen sich fiir sehr viele 
Zwecke vorzüglich Lithium-Salze und Acetate. 
Die Bestimmungen nach dieser Methode sind 
schon deshalb genauer, als die analytischen, weil 

man nicht , sondern bestimmt. Vor 

allem aber erfordert die Bestimmung nur einen 
sehr geringen Zeitaufwand, da lediglich Kathe- 
tometer-Ablesungen erforderlich sind. Der Kon- 
zentrationsbereich, innerhalb dessen die Elektro- 
lyte untersucht werden können, erstreckt sich 
von etwa 2;/ — o,\n\ die obere Grenze wird 
bestimmt durch die Gelatinierbarkeit der Lösung, 
die untere Grenze durch die Sichtbarkeit der 
Trennungsschichten, die natürlich um so ge- 
ringer wird, je näher die aneinanderstossenden 
Lösungen dem reinen Wasser kommen. Man 
ist jedoch im stände, auf anderem als optischem 
Wege die Lage der Grenzschichten zu erkennen, 
z. B. durch Messung der Leitfähigkeit des Rohr- 
inhaltes. Derartige Bestimmungen sind eben- 
falls bereits von Herrn Steele mit Erfolg aus- 
geführt, und somit ist das Gebiet beliebig 
verdünnter Lösungen zugänglich geworden. 
Was die Übereinstimmung der Resultate mit 
den nach der alten Methode gewonnenen 
anbetrifft, so ist sie vollkommen zu nennen für 



diejenigen Salze, die wie die Alkalihaloide in 
einfachster Weise zusammengesetzt sind. Da- 
gegen bestehen gewisse, wenn auch kleine Ab- 
weichungen für die höherwertigen Salze, bei 
denen man bereits aus anderweitigen Gründen 
die Existenz selbstkomplexer Ionen ausser den 
einfachen angenommen hat. Dieselben bedingen 
die Möglichkeit oder vielleicht Notwendigkeit, 
dass die Konzentration des Mittelelektrolyten 
in unmittelbarer Nachbarschaft der beiden Grenz- 
schichten von den mittleren Konzentrationen 
abweicht. Alsdann stehen offenbar die beiden 
Grenzen auf der Innenseite nicht mehr unter 
dem gleichen Potentialgefälle, und somit ergiebt 
ihr Geschwindigkeitsverhältnis nicht mehr auch 
das Beweglichkeitsverhältnis der Ionen. Die 
physikalische Untersuchung der Methode ergab 
ferner, dass für die Stabilität der Grenzen ver- 
schiedener Elektrolytpaare individuelle Bedin- 
gungen bestehen. Bei der Anwendung eines zu 
geringen Potentialgefälles verwäscht die Diffusion 
die Grenze, während bei zu hohem Potential- 
fall die Wärmeentwickelung Strömungen und 
damit ebenfalls eine Störung der Grenzflächen 
bewirkt. Die Stabilitätsverhältnisse der Grenzen 
ergeben weitere interessante Probleme, die auf 
die Nernstsche Theorie der Flüssigkeitsketten 
zurückzuführen scheinen. Auch in dieser Hin- 
sicht sind bereits Resultate vorhanden, die dem- 
nächst in einer ausführlichen Abhandlung der 
Transactions of the Royal Society von Herrn 
Steele veröffentlicht werden. Eine Reihe von 
Messungsergebnissen enthalten die oben ci- 
tierten Abhandlungen. 

(Selbstrefcrat des Vortragenden.) 

(Eingegangen i. November 1901.) 



BESPRECHUNGEN. 



Handbuch für den Gebrauch der photo- 
graphischen Erzeugnisse der Aktien-Ges. 
für Anilin-Fabrikation. Berlin SO. (30 Pf.) 

Die Anilin-Aktien-Gesellschaft fertigt die 
meisten Entwickler; Andresens Verdienste 
brauchen nicht mehr besonders hervorgehoben zu 
werden. Die vorliegende Zusammenfassung der 
Erzeugnisse umfasst ausser Entwicklungs- und 
Fixierstoffen Trockenplatten und Farbstoffe für 
photographische Zwecke. Die Rollfilms sind 
in kräftige Konkurrenz gegen das unzuver- 
lässigere fremde Fabrikat getreten. — Keine 
Theorie, für praktische Zwecke sehr brauch- 
bares Heftchen. Englisch. 



Jahrbuch der Chemie. * Bericht über die 
wichtigsten Fortschritte der reinen und an- 
gewandten Chemie. Unter Mitwirkung von 
H. Beckurts, C. A. Bischoff, E. F*. Dürre, 
J. M. Eder, P. Friedländer, C. Haeusser- 
mann, V. W. Küster, J. Lewkowitsch, 
M. Märcker, W. Muthmann, V, Röhr- 
mann herausgegeben von Richard Meyer. 
10. Jahrgang 190c. gr. 8^ XII u. 566 S. 
Braunschweig, FViedrichViewegÄ Sohn. 1901. 
M. 14.— 

Mit diesem' Jahrgange tritt das bekannte 
Jahrbuch der Chemie zum zehnten Male vor 
seine Leser. Seit seinem Bestehen ist an dem 
Arbeitspläne unverändert festgehalten, eine zur 
Lektüre geeignete Übersicht über die wichtig- 



126 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



sten Errungenschaften der Chemie zu geben. 
Auch der Umfang der einzelnen Jahrgänge ist 
trotz des auf allen Gebieten anwachsenden Stoffs 
in denselben Grenzen gehalten worden. 

Den Physiker wird besonders das von 
F. W. Küster geschriebene Kapitel „Physi- 
kalische Chemie'* und der von J. M. Eder und 
E. Valenta verfasste Abschnitt „Photographie" 
interessieren. Auf 51 Seiten giebt F. W. Küster 
eine gute, lesenswerte Übersicht über die im 
Jahre 1900 erschienenen Abhandlungen aus 
dem Gebiete der physikalischen Chemie. Mit 
den kritischen Bemerkungen, mit denen der 
Verf. die Besprechung der Abhandlungen be- 
gleitet, wird man sich durchweg einverstanden 
erklären können. Aufgefallen ist dem Referen- 
ten, dass die Arbeiten über die Elektronen 
nicht berücksichtigt worden sind; es ist dies 
doch ein Gebiet, welches den Chemiker eben- 
sosehr interessiert wie den Physiker, und sicher, 
wie auch N ernst in seiner auf der Hamburger 
Naturforscherversammlung gehaltenen Rede ge- 
zeigt hat, von der grössten Bedeutung für die 
theoretisch-chemischen Fragen sein wird. 

Die Chemiker können sich beglückwünschen, 
dass sie ein Jahrbuch, wie das Mey ersehe, 
haben, in dem sie am Ende jedes Jahres einen 
zusammenhängenden Überblick über ihr ganzes 
Gebiet bekommen. Schade, dass für uns 
Physiker nicht ein ähnliches Unternehmen exis- 
tiert! Könnten nicht vielleicht die „Fortschritte 
der Physik", welche neben den schneller er- 
scheinenden Beiblättern doch stets nur die 
zweite Stelle einnehmen, nicht so umgestaltet 
werden, dass man am Ende des Jahres einen 
vollständigen zusammenhängenden Über- 
blick über die Leistungen des Jahres bekäme.'' 
Dem Physiker würde damit ein ausserordent- 
licher Dienst geleistet, und es würde sicherlich 
auch der Leserkreis der Fortschritte ein viel 
grösserer werden, als dies bis jetzt der Fall ist. 

G. C. Schmidt. 

(Eingegangen 25. November 1901.) 



Albert Hofmann, Aufnahmeapparate für 
Farbenphotographie. Callwey, München 1901. 
4^ 30 S. geh. 

Der Verf. steht selbst als Erfinder in vorderer 
Reihe der Farbenphotographen ; er giebt eine 
ausfuhrliche, reich illustrierte Zusammenstellung 
der typischen Aufnahmeapparate. Englisch. 



Voigtländ er & Sohn, A.-G.,B raunschweig, 
Objektive und Hilfsapparate für Photographie. 
1901. 
Dass die Kataloge unserer ersten Firmen 

kleine Prachtwerke büden, ist ein erfreuliches 



Zeichen der Blüte unserer optischen Industrie; 
der Voigtländ ersehe Katalog präsentirt sich 
ganz modern. Neben dem alten Porträtobjektiv 
wird ein neueres vom Öffnungsverhältnis i : 2,3 
hergestellt und für astrophotographische Zwecke 
empfohlen. In diesem Katalog erscheint neu 
das Apochromat-Kollinear nach Hartings Be- 
rechnung; das Cooke-Miethesche Porträt- 
Anastigmat 1 14,5 wird in kleinen Nummern aus- 
geführt; für Mikrophotographie sollen kurzbrenn- 
weitige Kämpfer-Kollineare dienen. Englisch. 



M. Berthelet, Les Carbures d*Hydrog^ne 
1851 — 1901. Recherches experimentales. Tomel: 
L'Acetylene: Synthese totale des carbures 
d'Hydrogene. X u. 414 S. — Tome II: Les 
Carbures pyrogenes. — Series diverses. IV u. 
558 S. — Tome III: Combinaison des Car- 
bures d'Hydrogene avec l'Hydrogene, l'Oxy- 
gene, les Clements de l'eau. IV u. 559 S. 
gr. 8. Paris, Gauthier- Villars. 1901. 45 frcs. 

Die vorliegenden drei Bände stellen einen 
Teil der Forschungen des bedeutendsten der 
französischen Chemiker dar, nämüch die Ab- 
handlungen, welche der Verfasser in den Jahren 
185 1 — 1901 über die in der Überschrift er- 
wähnten Gegenstände teils in den Compt. rend., 
teils in den Ann. de chim. et phys. veröffent- 
licht hat. Sie behandeln hauptsächlich die 
Synthesen der Kohlenwasserstoffe: Aethvlen, 
Acetylen, Benzol, Propylen, Trimethylen u. s. w. 
und deren Derivate und Verbindungen mit 
Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff oder Wasserstoff 
und Sauerstoff, Oxydation der Kohlenwasser- 
stoffe in Alkohole, Aldehyde und Säuren, Re- 
duktion der Säuren mittels der vom Verfasser 
gefundenen reduzierenden Wirkung des Jod- 
wasserstoffes. Von welcher Bedeutung diese Ab- 
handlungen für die Chemie gewesen sind, geht 
schon daraus hervor, dass Berthelot die erste 
organische Verbindung, nämlich das Acetylen 
synthetisch aus den Elementen hergestellt hat. 
Nach vielen vergeblichen Versuchen bestand 
seine Methode darin, den Flammenbogen zwischen 
Kohlespitzen in Wasserstoff übergehen zu lassen, 
und die sich bildenden Produkte wegzuleiten 
und zu isolieren. Die einzelnen Abhandlungen 
enthalten eine Fülle von neuen Methoden, die 
zum Teil Gemeingut jedes Laboratoriums ge- 
worden sind. 

Auch der Phvsiker wird in den Bänden eine 
Menge ihn interessierenden Materials finden; 
denn Berthelot begnügt sich fast niemals mit 
einer Analyse, stets stellt er eine Reihe von 
physikalischen Konstanten seiner X'erbindungen 
fest, z. B. die thermochemischen Daten; er unter- 
sucht den Einfluss der Wärme auf die von ihm 
hergestellten Verbindungen und Gemenge, um 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6. 



127 



so Gleichgewichtsverhältnisse zwischen den 
einzelnen Verbindungen festzustellen, er erfoi^cht 
die explosiven Eigenschaften u. s. w. Jeder 
Physiker, der mit diesen Kohlenwasserstoffen 
und deren Derivaten zu experimentieren hat, 
wird getrost zu den Abhandlungen Berthelots 
gfreifen können, er wird dort die besten Reini- 
gungsmethoden finden. G. C. Schmidt. 

( Minjjegangen 14. 01c tober 1901.) 



G. Platner, Die Mechanik der Atome, gr. 8^. 
IV u. 97 S. Berlin, M. Krayn. 1901. 
M. 2.50. 

Im ersten Kapitel dieses Buches schildert 
der Verf. hauptsächlich die Gesetze und Grund- 
prinzipien der Mechanik, im zweiten unsere 
Anschauungen über die verschiedenen Aggregat- 
zustände. Das dritte und vierte Kapitel ent- 
halten des Verf. Ansichten über Lösungen und 
chemische Prozesse, über das Wesen, die Fort- 
pflanzung, die Entstehung und Wirkungen der 
elektrischen Kraft. 

Da der Verf. mit den herrschenden An- 
schauungen fast überall in Widerspruch steht, 
ohne auf Grund seiner Ansichten zu neuen 
Ergebnissen zu gelangen, ausser dass die kom- 
plizierten Moleküle „adiabatisch cyklische Sys- 
teme" sind, so kann von einer längeren Be- 
sprechung abgesehen werden. Nur ein paar 
Punkte mögen zur Kennzeichnung des Buches 
mitgeteilt werden. Nach Ansicht des Verf. 
zerfallen alle Elektrolyte in wässeriger Lösung 
in Säure und Basis; bei der Elektrolyse der Alkali- 
salze wird Wasserstoff primär abgeschieden u.s. w. 

G. C. Schmidt. 



L. Donati, Introduzione elementare alla 
Elettrotecnica (Elementare Einleitung in die 
Elektrotechnik). 8. 544 S. Bologna, Nicola 
Zanichelli. 1902. Lire 10. — 

Das vorliegende Buch bildet die Wieder- 
gabe von Vorlesungen, die der Verf. vor 
Artillerietechnikern gehalten hat. Diesem Ur- 
sprung entspricht die elementare Behandlungs- 
weise des Stoffes, die Beschränkung des mathe- 
matischen Apparates auf das notwendige Mini- 
mum, der Verzicht auf die unbedingt strenge 
Ableitung der Formeln zu Gunsten ihrer Er- 
läuterung mit Hilfe mechanischer, dem Hörer- 
kreise besser zugänglicher Bilder. Die Eigen- 
art des Verf. tritt in der Behandlung der Vektor- 
grössen hervor. Inhalt und Gliederung des 
Stoffes sind die üblichen; die Absicht des 
Verf., elementare Darstellung mit Klarheit und 
Gründlichkeit zu verbinden, ist durchaus er- 
reicht. B. Dessau. 



Jahrbuch der Elektrochemie. Berichte über 
die P^ortschritte des Jahres 1900. Heraus- 
gegeben von W. Nernst und W. Borchers. 
7. Jahrgang, gr. 8. VIII u. 596 S. mit Abbil- 
dungen. Halle a. S., Wilhelm Knapp. 1901. 
M. 24. — 
Das zum siebenten Mal erscheinende Jahr- 
buch zeigt den dreifachen Umfang des ersten 
Bandes der Reihe und liefert so schon äusser- 
lich den Beweis für das dem Gebiete sich immer 
mehr zuwendende Interesse. Den wesentlichsten 
Zuwachs hat der wissenschaftliche Teil erfahren, 
der, wie schon seit einer Reihe von Jahren, in 
mustergültiger Weise von D an neel (Aachen) be- 
sorgt wird. Über die P^ortschritte der Elektro- 
analyse giebt Küster Clausthal) einen Bericht, 
über anorganisch - elektrochemische Produkte 
und Apparate für die elektro-chemische Tech- 
nik, Borchers (Aachen) über die Erzeugung 
elektrischer Energie, über organische Produkte 
referiert Elbs (Giessen). Hervorzuheben wäre 
noch, dass der Borcherssche Bericht ein ein- 
gehendes Bild der elektrochemischen Technik 
giebt, wie es sich auf der Pariser Ausstellung 
darbot. A. Coehn. 



J. Kleiber, Lehrbuch der Physik für huma- 
nistische Gymnasien, gr. 8^. VIII u. 270 
Seiten mit 323 Figuren. München, R. Olden- 
bourg. 19OI. Preis geb. 3 M. 

Die nicht unerhebliche Stofffülle sucht der 
Verfasser in einer möglichst anschaulichen Weise 
den bayrischen Gymnasiasten mundgerecht zu 
machen. Die sonst gewandte Darstellung ent- 
behrt einer bestimmten Methode und verfahrt 
mehr oder weniger dogmatisch. Doch zeugen 
die zahlreichen und meist geschickt gewählten 
experimentellen Hinweise von pädagogischer 
Erfahrung. Bedenklich erscheint ein bestän- 
diges Heranziehen von „Vergleichen" und „Ana- 
logien**, die oftmals obenein unglücklich aus- 
fallen. Wie kann z. B. der Verfasser die 
Joulesche Wärme im Stromleiter durch die 
Analogie mit einer Blitztafel erklären wollen 
und die Molekeln des Stromleiters geradezu 
mit den Stanniolstückchen derselben paralle- 
lisieren, zwischen welchen unzählige Fünkchen 
übersprängen: — Auch verlockt das Bestreben, 
allzu anschaulich zu werden, nicht selten zu ge- 
wagten Behauptungen. So wird Seite 199 das 
Entstehen der elektrischen Ladungen im gal- 
vanischen Elemente durch Reibung der Säure 
am Zink erklärt (!). Die zahlreichen Figuren 
sind schematisiert, aber mit einigen Ausnahmen 
klar und verständlich. Für einen verhängnis- 
vollen Missgriff ist der Verfasser, der nach dem 
ministeriellen Lehrplan des bayrischen Staates 
sein Lehrbuch ausgearbeitet hat, offenbar nicht 



128 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 6 



verantwortlich. Es wird nämlich die Bewegungs- 
lehre (Dynamik) aus dem Rahmen der Mechanik 
ganz herausgerissen und erst am Ende des ge- 
samten physikalischen Lehrgebäudes gebracht. 
Wie soll der Schüler ohne diese die voran- 
gehenden Disziplinen, Wärme, Wellenlehre, Elek- 
trizität u. s. w. verstehen? Dadurch muss eine 
erfolgreiche Behandlung des physikalischen 
Unterrichts zur Unmöglichkeit werden. 

Behrendsen. 



^r. 8. XI n. 251 S. I901. Hrauiischweig, Friedrich Vie- 
weg & Sohn. M. 6. — . 
Wotruba, B., Lehrbücher der Elektrotechuik. Kinführung 
in die llauptgebiete der Elektrotechnik zum Gebrauch an 
technischen Lehranstalten, für Techniker und Industrielle 
und zum Selbststudium. Band I. Der elektrische Strom, 
seine Gesetze und Wirkungen in der Strombahn. Nebst 
Anleitung zur Durchführung von Praktikumsarbeiten. 2. Ausg. 
Mit 109 Abbildungen. V u. 162 S. Band II. Das magne- 
tische Feld einer Strombahn, Stromerzeugung durch In- 
duktion. Nebst Anleitung zur Durchführung von Prakti- 
kumsarbeiten. Mit 146 Abbildungen. V u. 195 S. 1901. 
Jena, Hermann Costenoble. ä M. 5. — . 



C. M. van Deventer, Physikalische Chemie 
für Anfänger. Zweite Auflage besorgt von 
E.. Cohen. 8^. 168 Seiten. Amsterdam, van 1 
Looy, und Leipzig, W. l!Lngelmann. 1901. 
geb. 4 M. 

Das Werkchen will die bedeutendsten Resul- 
tate der physikalischen Chemie zusammenfassen 
und ist namentlich für Mediziner und angehende 
Chemiker bestimmt. Aus diesem Grunde augen- 
scheinlich enthält der Verfasser sich jeder mathe- 
matischen Ableitung oder auch nur Formulierung 
der bezüglichen Gesetze. Freilich wäre es rich- 
tiger, die jungen Mediziner mehr an die mathe- 
matischen Hilfsmittel zu gewöhnen. Der Um- 
stand, dass kein Geringerer als van't Hoff 
dem Buche eine empfehlende Vorrede voran- 
schickt, lässt vermuten, dass dasselbe seiner 
Aufgabe entspricht. In der That versteht der 
Verfasser es trotz der sehr elementaren Dar- 
stellung seines Stoffes, sich auf eine wissen- | 
schaftliche Basis zu stellen und von den so I 
mannigfachen Erscheinungen der physikalischen 
Chemie mit kritischer Gewissenhaftigkeit ein 
klares Bild zu entwerfen. Mehr Gewicht hätte 
freilich auf experimentelle Begründung gelegt 
werden können. Recht wertvoll ist die Angabe 
zahlreicher Tabellen von physikalisch-chemischen 
Konstanten. Auf die Thermochemie hat der 
Verfasser besonderen Nachdruck gelegt, während 
die Elektrochemie doch allzu kurz (nur auf 8 Seiten) 
behandelt wird. Behrendsen. 

I 
I 

Eingegangene Schriften. 

(Kingehende Besprechung vorbehalten.) 

Perraris. Qaliero, Wissenschaftliche Grundlagen der Elek- 
trotechnik. Nach den Vorlesungen über Elektrotechnik. 
Gehalten in dem R. Museo industriale in Turin. Deutsch 
herausgegeben von Leo Finzi. Mit 161 Figuren im Text. ' 
gr. 8. XII u. 358 S. 1901. Leipzig, B. G. Teubner. 
Gebunden M. 12. — . ; 

Stentzel, Arthur, Die Entstehung der Materie und der 
Materie und der Ncbularsysteme. F)in Entwurf. 2. Aufl. 

Thompson, Silvanus P., Mehrphasige elektrische Ströme 
und Wechselstrommotoren. Zweite Auflage. Übersetzt von 
K. Strecker und F. Vesi)er. Mit ^ahl^eichen in den Text 
gedruckten Abbildungen und 15 Tafeln. Heft i. gr. 8. 
4S S. X902. Halle a. S., Wilhelm Knapp. Das Werk 
erscheint in ca. 10 Heften a 2 M. 

van't Hoflf, J. H., Vorlesungen über theoretische und phy- 
sikalische Chemie. Erstes Heft. Die chemische Dynamik. 
Mit in den Text eingedruckten Abbildungen. Zweite Aufl. 



Das Patentamt in Washington si)rach die Priorität der Er- 
findung der Herstellung flüssiger Luft dem Professor Linde 
(München) gegen Tripler (New-York) zu. Linde suchte im 
Jahre 1895 um ein Patent nach und veröffentlichte eine voll- 
ständige Beschreibung seiner Erfindung. Triplcr suchte erst 
im Jahre 1897 um Patent nach, behauptete aber, dass er seine 
Erfindung schon im Jahre 1 891 gemacht habe, und erhielt ein 
Patent, worauf eine Gesellschaft mit einem Kapital von 
10 Millionen gegründet wurde. 

Eine neue L-niversItät wird im Laufe des nächsten Jahres 
wieder in Amerika eröffnet werden, und zwar in Decatur 
i>taat Illinois). Die neue Hochschule ist schon jetzt mit 
einem Vermögen von über 4 Mill. Mk. ausgestattet, wovon 
der gTüSste Teil von einem reichen Bürger Namens Milliken 
hergegeben worden ist, nach dem die Universität dann auch 
Milliken Universität heissen wird. 

Andrew Carnegie hat sich unter gewissen Bedingungen 
erboten, für den Bau und die Ausstattung einer Technischen 
Hochschule für den Süden Schottlands 2 Mill. Mk. zu geben. 
Diese soll in einer Grenzstadt, vielleicht Galashiels, errichtet 
werden. Jetzt hat Schottland nur eine Anstalt dieser Art, die 
Technische Hochschule in Glasgow. 



Personalien. 

(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgeno8sen , der 
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald 

Mitteilung zu machen.) 

Professor Mie von der Technischen Hochschule in Karls- 
ruhe ist als ausserordentlicher Professor der Physik an die 
Universität Greifewald, der Dozent F. H. Seares von der 
Universität Kalifornien zum Professor der Astronomie an die 
Universität von Missouri berufen worden. 

Der Privatdozent a^ der philosophischen Fakultät der 
Universität Bern und Mathematiker des eidgenössischen In- 
dustriedepartements Dr. Christian Moser ist zum ausser- 
ordentlichen Professor für mathematische und technische Ver- 
sicherungswissenschaft, der Privatdozent der Meteorologie an 
der Universität Wien Dr. Trabert zum ausserordenüichen 
Professor, der ausserordentliche Professor der darstellenden 
Geometrie an der Hochschule filr Bodenkultur in Wien Tapla 
zum ordentlichen Professor, ernannt worden. 

In den Lehrkör])er der Universität Jena tritt Ingenieur 
Rau von den Elektrizitätswerken Schuckert & Co. in Nürn- 
berg als ausserordcntl. Professor für angewandte Mathematik. 

Der Tit.-Professor der Trigonometrie, Planzeichnen, Geo- 
däsie an der Technischen Hochschule Stuttgart Hall er wird 
Mitglied des Landesvermessungswesen und technischer Vor- 
steher des Katasterbureaus mit dem Titel und Rang eines 
Finanzassessors. 

Den 70. Geburtstag feierten der ordentliche Professor für 
anorganische und physikalische Chemie an der Univer- 
sität Berlin Geh. Regierungsrat Professor Dr. H. Landolt, 
und der Sekretär der Holläudschen Maatschappy der Wcten- 
schnp]>en und Mitglied des Kuratoriums der Rijks-Universit.Ht 
Leiden, Professor I)r. Jan Bosscha. 

In Ergänzung und Berichtigiing der auf Seite 104 ge- 
brachten Nachricht aus Breslau »st zu melden, dass Professor 
E Neu mann den erkrankten Professor i). E. Meyer in 
Vorlesungen und Übungen vertritt. 



Für die Redaktion verantwortlich ProfcSbOr Dr. H. Th. Simon in Oölttngen. — Vcrlig von S. Hirzel in Leipzig. 

Druck von August Pries in Leipzig. 



N( 



Physikalische Zeitschrift^ 



i^^^ 



No. 7. 



OrigiRalmitteiiungeii: 

W. I). V. CzudiH) chowski, Eine 
Iteobaclitun|( einer empfindlichen 
Kntladungsform in Gasen. S. 129. 

E. Riecke, Schwebungen bei er- 
ywungener Schwingung. S. 130. 

K. Fehrle, Cber die Radioaktivität 
des Thoriumt)xyds. S. 130. 

G. Kucera und K. Forch, Über das 
optische Brechungsverhältnis einiger 
Flüssigkeiten bei tiefen Tempera- 
turen. S. 132. 

L. Grün mach, Voluraenänderung des 



I. Januar 1902. 

Redakttonsschluss (lir No. 8 am 7. Januar 1902. 

INHALT. 

(Quecksilbers beim Cbcrgang aus 
dem starren in den flüssigen Zustand 
und thermische Ausdehnung des 
, starren (Quecksilbers. S. 134. 

Vorträqe und Diskussionen von der 
73. Naturforsclierversammiung zu 
Hamburg: 

F. Neesen, Zur iJlitzableiterfrage. 
S. 136. 

J. C lassen, Über ein Photometer zur 
Messung der Helligkeitsverteilung 
in einem Räume ohne Zuhilfenahme 
einer Zwischenlichtquclle. S. 137. 

13. Walter, Über die Ilaga- und 



3. Jahrgang. 



Windschen Beugungsversuche mit 
Röntgenstrahlen. S. 137. 

F. Hraun, Über drahtlose Telegraphie. 
S.'i43. 

E. Goldstein, Über die durch Strah- 
lungen erzeugten Xachfarben. S. 149. 

Besprechungen: 

M. Chassagny, Cours clementaire 

de Physique. S. 151. 
W. F. Wislicenus, Astronomischer 

Jahresbericht. S. 151. 

Eingegangene Schriften. S. 152. 
Tagesereignisse. S. 152. 
Personaiien. S. 152. 
Berichtigungen. S. 152. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Eine Beobachtung einer empfindlichen Ent- 
ladungsform in Gasen. 

Von W. Biegen von Czudnochowski. 

Gelegentlich anderer Versuche habe ich beim 
Auspumpen einer Vakuumröhre mit zwei, sym- 
metrisch zur Anode gelegenen, aber verschie- 
denen Kathoden eine eigentümliche bei einem 
bestimmten Verdünnungsgrade sich zeigende 
Empfindlichkeit der Entladung gegen äussere 
Einflüsse beobachtet. 

Die betreffende Vakuumröhre bestand aus 
zwei Kugeln von je 60 mm Durchmesser, welche 
durch ein 120 mm langes Rohr von 10 mm 
Aussendurchmesser miteinander in Verbindung 
.stehen und ineinander parallelen Ansätzen die 
beiden Kathoden enthalten, von welchen die 
eine eben, die andere konkav, aber von gleichem 
Durchmesser wie erstere ist. Die Anode be- 
findet sich in einem 40 mm langen, in der 
Mitte des Verbindungsrohres zwischen den bei- 
den Kugeln und senkrecht zu diesem ange- 
schmolzenen Ansatz; die Richtung der Kathoden- 
strahlung ist ebenfalls senkrecht zur Mittellinie 
dieses Verbindungsrohres. 

Lässt man nun während des Pumpens die 
Entladung in der Weise hindurchgehen, dass 
die beiden Kathoden als solche parallel ge- 
schaltet sind und das Verbindungsrohr mit posi- 
tivem Lichte erfüllt erscheint, so verzweigt sich 
die Entladung zunächst gleichmässig, und beide 
Seiten des Rohres erscheinen gleichhell; bei 
einem bestimmten Verdünnungsgrade wird aber 
die eine Rohrhälfte vollkommen dunkel, die 
Entladung geht allein durch die ebene Kathode. 
Berührt man bei diesem Zustande in der Nähe 
der Hohlkathode das Glas, so hat dies ein 
augenblickliches Überspringen der gesamten 
Entladung in den vorher dunklen Schenkel zur 



Folge, bei Aufheben der Berührung erfolgt so- 
fortiges Zurückspringen. Pumpt man etwas 
weiter, so genügt es, wenn man der Röhre sich 
nur nähert oder von ihr sich auf «^ 1,5 m ent- 
fernt, um das gleiche Hin- und Herspringen der 
Entladung aus dem einen in den anderen Zweig 
zu veranlassen. Bei weiterer Druckverminderung 
erscheint auch in dem vorher dunkeln Zweig 
des Rohres wieder Licht, von genau gleicher 
Schichtenzahl und Schichtdicke, wie das in dem 
anderen, aber weit geringerer Helligkeit; letztere 
nimmt bei fernerem Pumpen allmählich zu (die 
Zahl der Schichten ab), bis schliesslich, wenn 
in jeder Hälfte des Rohres acht Schichten sicht- 
bar sind, beide Seiten wieder genau gleichhell er- 
scheinen. Bei Verschlechterung des Vakuums 
tritt mit Vermehrung der Schichtenzahl auch 
wieder eine Helligkeitsdifferenz in dem vorbe- 
schriebenen Sinne ein. 

Die letzterwähnten Veränderungen der Ent- 
ladung kann man wohl als inÜbereinstimmungmit 
den Versuchsergebnissen des Herrn Wehnelt') 
ansehen: da die beiden Kathoden gleichen 
Durchmesser haben, so v/irkt bei tiefen Drucken 
die Hohlkathode wie eine zweite der ersten 
ganz gleiche ebene Kathode, ^j Entladungen 
von weit grösserer Empfindlichkeit hat Tesla 
beobachtet.^) 

i) Strom- und Spannungsmessungen an Kathoden in 
Entladungsröhren. Habilitationsschrift. Leipzig, S. Hir/el. 
1901. Diese Zeitschr. 2, 334, 1901. 

2) A. Wehnelt, 1. c. S. 15. 

3) \ikola Teslas Untersuchungen u. s. w. Zusammen- 
gestellt von Martin. Deutsch von Maser. Halle a. S., \V. 
Knapp. S. 226 — 230, 1895. 

Berlin, Oktober 1901. 

(Eingegangen 22. November 1901.) 



130 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



Schwebungen bei erzwungener Schwingung. 

Von Eduard Riecke. 

Man hänge ein Gewicht A^on etwa 2 kg an 
einem Drahte von etwa 30 cm Länge auf; an 
dem Gewichte befestige man ein Fadenpendel 
mit einer möglichst leichten Kugel, dessen 
Periode nahezu dieselbe ist, wie die des von 
dem 2 kg-Gewichte gebildeten Pendels. Man 
gebe nun dem letzteren Pendel einen leichten 
Stoss, so dass es in eine kaum merkliche 
Bewegung gerät. Das Fadenpendel kommt 
in Schwingungen, die von einer anfangs ganz 
kleinen Weite bis zu einem Maximum der Am- 
plitude wachsen, wieder bis zu verschwindender 
Amplitude abnehmen, wieder anwachsen und 
so fort; man erhält so die ausgeprägtesten 
Schwebungen, bei welchen die maximale Am- 
plitude leicht über einen rechten Winkel hinaus- 
gehen kann, während das 2 kg-Gewicht nur 
um wenige Millimeter hin- und herschwankt. 

Die Erklärung der Erscheinung liegt in 
der Theorie der erzwungenen Schwingungen. 
Die von dem oberen Pendel auf das Faden- 
pendel ausgeübte J periodische Kraft sei durch 

den Ausdruck F-sin 2X gegeben. Die Pe- 

riode der freien und nicht gedämpften Schwin- 
gung des Fadenpendels sei T; der Grenzwert 
von T, für welchen die Bewegung des Faden- 
pendels infolge der Dämpfung eine aperiodische 
wird, sei S; die Masse des Fadenpendels sei 
;//. Beim Beginne der Bewegung sei das Faden- 
pendel in Ruhe, also sowohl sein Ausschlag x, 

als seine Geschwindigkeit , gleich Null. Durch 

die äussere Kraft wird gleichzeitig eine erzwungene 
und eine freie Schwingung des Fadenpendels 
erregt. Der allgemeine Ansatz für den Ausschlag 
ist daher: 

X ^^f sin \2üt —^\j^Ae'~ ^ H 



] tude der erzwungenen und der Amplitude der 
I freien Schwingung ergiebt sich somit: 



X stn 






Hier ist: 

/= 



Fe V 






dx 
Soll für / = o sowohl x als auch ver- 

dt 



schwinden, so muss: 



FS r 



sein. Für das Verhältnis zwischen der Ampli- 



T 



V'-l 



Ist die Dämpfung klein und ist V nahezu 
gleich T, so ist auch / nahezu gleich A, in 
Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Be- 
obachtung. 

(Hingegangen 28. November 1901.) 



Über die Radioaktivität des Thoriumoxyds. 

Von Karl Fehrle. 

Wie Rutherford') fand, sendet das Thor- 
oxyd zwei Arten von Strahlung aus. Die eine 
sehr durchdringende, von ihm „Emanation" ge- 
nannt, scheint hauptsächlich die von ihm ge- 
fundene sekundäre Radioaktivität hervorzurufen. 
Die Erscheinung der sekundären Radioaktivität 
spricht dafür, dass die Emanation in einer Über- 
führung von Partikeln besteht. Untersuchungen 
hierüber haben mir weitere Bestätigungen dieser 
Annahme geliefert. Über diese Versuche soll 
nun berichtet werden. 

Wurde ein Aluminiumstreifen 9,7x5,4 cm 
parallel der kürzeren Seite durch Ritzen in 1 1 
gleiche Streifen geteilt, und in der Weise, wie 
Fig. I zeig^, dem Thoroxyd exponiert, so waren 
die Stärken der Radioaktivität der einzelnen 
Streifen, die des ersten mit i bezeichnet, von 
links nach rechts i 1,1 1,9 2,9 4,3 3,5 2,9 1,8 
1,1 0,9 0,5. Das Maximum der Radioaktivität 
war hierbei erreicht. Aus den Zahlen ist zu 
schliessen, dass die Partikel von dem positiv 
geladenen Kasten nach der Mitte zu abge- 
stossen werden, und ferner, wegen der kleinen 
Radioaktivität der Randstreifen, dass keine Par- 
tikel neben der Platte durchdiffundieren, diese 
Versuchsanordnung vorausgesetzt. 

Thatsächlich zeigt auch die von dem Thor- 
oxyd abgewendete Seite einer Platte nur ge- 
ringe Radioaktivität im Vergleich mit der Radio- 
aktivität auf der zugewendeten Seite, wenn sie 
wie die des ersten Versuchs aktiviert wird. 

Wurde ein Messingdraht in einen Messing- 
cylinder, auf dessen Boden sich das Thoroxyd 
befand, luftdicht eingesetzt, und mit dem Elektro- 
meter verbunden, während der Cylinder kon- 
stant auf 100 Volt geladen war, so betrug der 
Ausschlag anfänglich 173 Skalenteile in 2 Mi- 
nuten und stieg in 16 Stunden auf 206 Sk. in 
2 Minuten. Nach P2ntfernung des Thoroxyds 
betrug er noch 30 Sk. Mit einem neuen Drahte 
ergab sich überhaupt kein Ausschlag. Daraus 
geht hervor, dass der ganze Zuwachs von 
den am Drahte kondensierten Partikeln her- 

I) Rutherford, Phil. Mag. 49, 161 ff., 1900. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



131 




"^ooS 



/ShcrturY 



l« 



Fig. I. 

rührte, dass also ausser diesen keine radio- 
aktiven Partikel entstanden waren. 

Rutherford zeigte, dass diese Partikel Teile 
einer neuen, im Thoroxyd enthaltenen Substanz 
sindJ) Ich habe nun gezeigt, dass diese Sub- 
stanz vor dem Vorgange der Emanation sich 
chemisch verändert. Während nämlich die se- 
kundär induzierten Partikel von Salzsäure gelöst 
werden, wie Rutherford zeigte^), wird die die 
Emanation bedingende Substanz von Salzsäure 
nicht angegriffen. Die Radioaktivität derselben 
Menge Thoroxyd änderte sich nämlich nicht, 
wenn sie mit Salzsäure behandelt und getrocknet 
wurde. Immerhin könnte eine kleine Menge 
der Substanz in Lösung gegangen sein, ohne 
dass dadurch die Radioaktivität des Ganzen 
merklich geschwächt wurde. Auch das ist nicht 
der Fall. Es wurden nämlich hintereinander 
drei Auszüge mit ein- und derselben Salzmenge 
mit immer dem gleichen Quantum HCl gemacht, 
nachdem jedesmal das Salz wieder gewaschen 
und getrocknet worden war. Die Rückstände 
der drei Salzsäuremengen zeigten folgende 
Radioaktivitäten, wenn wir die erste mit loo 
bezeichnen: lOO 26 5. Die Radioaktivität des 
Salzes blieb dieselbe. Sie können also nur von 
der sekundären Radioaktivität herrühren, die 
das Salz in sich selbst induziert hat, denn bei 
Annahme einer Lösung der die Emanation be- 
dingenden Substanz wäre nicht einzusehen, 
warum beim dritten Auszuge nichts mehr davon 
gelöst wird, wo doch die Radioaktivität des 
Ganzen ungeschwächt fortdauert. Diese letzt- 
genannte Substanz unterscheidet sich also in 
ihrem chemischen Verhalten von der sekun- 
där induzierten. Man kann annehmen, dass sie 
ein in beständiger Zersetzung begriffenes Salz 
ist. Der eine Teil des Zersetzungsproduktes 
würde dann die Emanation und damit die 
sekundäre Radioaktivität bedingen. 

II Diese Zcitschr. 2, 429, 1901. 

2) Kutbcrfor«!, l'hü. Mag. 49, 189, 190a 



Werden die Partikel durch Erhitzen ge- 
zwungen, sich von dem aktivierten Körper 
zu entfernen, so verlieren sie damit nicht die 
Eigenschaft, einen dritten Körper radioaktiv zu 
machen. Damit Tst also eine tertiäre Radio- 
aktivität hergestellt, deren Möglichkeit bereits 
von Dorn') konstatiert wurde. Wurde ein 
radioaktiver Platindraht luftdicht und isoliert 
in einem Messingcylinder ausgespannt, und 
mit dem Elektrometer verbunden, während 
der Cylinder ein konstantes Potential von 
100 Volt erhielt, so betrug der Ausschlag 
anfanglich 237 Sk. in 2 Minuten. Wurde der 
Draht jetzt durch einen Strom von 20 Amp. 
2 Minuten geglüht, so blieb der Ausschlag nahe 
derselbe. Nach Einsetzen eines inaktiven 
Drahtes in den Cylinder betrug er 97 Sk. in 
2 Min. Der Cylinder war also etwa halb so 
stark radioaktiv geworden, wie der Draht ur- 
sprünglich. 

Dagegen fand ich, dass die Temperatur der 
flüssigen Luft auf die Ausgabe der Partikel 
ohne Einfluss ist. Ein isoliert in einen Messing- 
cylinder hineinragender radioaktiver Draht wurde 
in der Art, wie Fig. 2 zeigt, in ein Dewar- 



1- ' 



00 \/ 




Hc^i-r, 



Fig. 2. 

sches Gefäss gestellt, und die Radioaktivität 
gemessen, wenn der Cylinder mit gewöhnlicher 
Lufl und flüssiger Luft gefüllt war. Die Aus- 
schläge in beiden Fällen betrugen 142 und 
2 Sk. Dass hier lediglich Absorptionswirkung 
in Betracht kommt, geht daraus hervor, dass 
eine radioaktive Platinplatte, die in flüssiger 
Luft lag, in der gesetzmässigen Zeit ihre Radio- 
aktivität verlor. 

Wurde der Draht durch einen inaktiven er- 
setzt, und Thoroxyd auf den Boden des Cy- 
linders gebracht, und dann flüssige Luft in das 
De war sehe Gefäss gegossen, aber so, dass sie 
den Cylinder nur von aussen bespülen konnte, 

i) Dorn, Ucibl 24, 1343. 1900- 



132 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahigang. No. 7*. 



so blieb der Ausschlag in den ersten 3 Minuten 
konstant, fiel aber dann allmählich auf 0,3 5 des 
Ganzen, wo er konstant blieb, bis noch weitere 
Luft hinzugegossen wurde, was ein nochmaliges 
Fallen der Radiation zur Folge hatte, so dass 
der Ausschlag '/^ des Ganzen wurde. Aus diesen 
Daten geht hervor, dass die Radiation mit der 
nach und nach erfolgenden Verdichtung der Luft 
im Cylinder kleiner wurde, während sie von der 
Temperatur unbeeinflusst blieb. 

(Eingegangen 12. Dezember. 1901.) 



Über das optische Brechungsverhältnis 
einiger Flüssigkeiten bei tiefen Tcmt)eraturen. 

Von Gottlieb Kucera und Carl Forch. 

Die Messungen der Dielektrizitätskonstante 
von Flüssigkeiten bei sehr tiefen Temperaturen 
führten zu dem bemerkenswerten Resultate, dass 
bei der Temperatur der flüssigen Luft diese 
Konstante kleine, zwischen 2 und 3 liegende 
Werte annimmt, so dass die Maxwellsche 
Regel (Dielektrizitätskonstante gleich dem Qua- 
drate des Brechungsverhältnisses) scheinbar von 
allen gemessenen Flüssigkeiten im festen Zu- 
stande erfüllt wird. Nun ist aber der Gang der 
DK mit der Temperatur bei verschiedenen 
Flüssigkeiten sehr verschieden, so dass sie sich 
danach deutlich in zwei Klassen scheiden lassen. 
Bei den ersteren, wie Schwefelkohlenstoff, To- 
luol, Ricinus- und Olivenöl, bei welchen die 
DK auch bei gewöhnlichen Temperaturen 
kleine Werte haben, so dass die Abweichung 
von der Maxwellschen Regel nicht allzu stark 
ist, fällt nach den Messungen von De war und 
Fleming^) die DK langsam mit abnehmen- 
der Temperatur; beim Schwefelkohlenstoff steigt 
sie allerdings vorerst langsam zu einem schwa- 
chen Maximum (2,70) bei — 116^, um dann 
schnell bis zum Endwerte 2,24 zu fallen. 

Die andere Klasse der Flüssigkeiten, zu der 
Äther, Aceton, Äthyl-, Methyl-, Propyl-, Iso- 
butyl- und Amylalkohol gehören, zeigt ein 
*A«;^entlich anderes Verhalten; die DK steigt 
jiainlich nach den Messungen von Ab egg und 
htitz^j stark mit abnehmender Temperatur (nach 

/ 

dem empirischen Gesetze DK=Konst.e i9u 

und fallt erst bei dem Erstarren der Flüssigkeit 
plötzlich auf einen zwischen 2 und 3 liegenden 
Wert. Diese merkwürdigen Thatsachen veran- 
lassten uns, das optische Brechungsverhält- 
nis einiger der genannten Flüssigkeiten nach 
den tieferen Temperaturen hin zu verfolgen, 

1) De war und Fleining/ Proc. Roy. Soc. London 61, 

2) AIm'j;^;, Wicd. Ann. 60, 54, 1897. Abegg und 
Sfilz, /citschr. für php. Ch'-in. 29, 242, 1S99. 



um das Verhalten seines Temperaturkoeffizien- 
ten festzustellen. 

Die Messung des Brechungs Verhältnisses 
erfolgte an einem Flüssigkeitsprisma nach der 
Methode des in sich zurückkehrenden Strahles 
(Autokollfination), und zwar wurde die brechende 
Kante des Prismas horizontal gelegt. Dies ge- 
schah zu dem Zwecke, um die eigene horizon- 
tale Flüssigkeitsoberfläche direkt als eine Pris- 
menoberfläche verwenden zu können; auch 
konnte man so die Kältemischung, welche die 
Flüssigkeit mit Ausnahme der oberen Fläche 
allseitig umgab, bequemer an das Prisma heran- 
bringen. Die zu untersuchende Flüssigkeit be- 
fand sich in einem x)fienen Metallgefässe, dessen 
Boden um etwa 30^ gegen die Horizontale ge- 
neigt war (Figur i); auf demselben war dufch 




I M ' ' F ' ' ' ' t 
iMg. I. 



zwei Blattfedern ein auf der Vorderseite ver- 
silbertes planes Glasplättchen als reflektierende 
Fläche befestigt. ' Das Gefäss sass in einer 
dicken Ebonitplatte, die auf einem schweren 
Metallfusse derart befestigt war, dass die in 
einem weiteren Troge befindliche Kältemischung 
(feste Kohlensäure mit Äther) bequem von unten 
über das Gefäss geschoben und durch Klötze 
fixiert werden konnte. Die Flüssigkeit wurde 
stets nur so hoch eingefüllt, dass ihr Niveau 
unter der unteren Fläche der Ebonitplatte lag, 
sie selbst also immer ganz in die Kältemischung 
eintauchte. Als obere Begrenzungsfläcbe des 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



133 



Prismas wurde, wie bereits erwähnt, die natür- 
liche Oberfläche der Flüssigkeit benutzt und der 
Apparat so eingestellt, dass nur der horizontale, 
vom Meniskus nicht beeinflusste Teil derselben 
von den Lichtstrahlen getroffen wurde. Da aber 
an der kalten Oberfläche die Feuchtigkeit aus 
der Atmosphäre sich kondensierte, was bei mit 
Wasser nicht mischbaren Flüssigkeiten eine Trü- 
bung, bei anderen eine merkliche Konzentrations- 
änderung bewirken musste, so wurde über die- 
selbe im Abstand von etwa 8 mm eine dünne, 
planparallele Glasplatte gelegt und auf diese ein 
passend geformtes U-förmiges Trockengefasschen 
mit Phosphorsäureanhydrit gestellt. Eine Papp- 
hülle, welche nur für das Fernrohr und das 
Thermometer Offnungen hatte, sollte die so 
ziemlich getrocknete Luft gegen den Aussen- 
raum abschliessen. Gleichwohl musste bei be- 
sonders hoher Luftfeuchtigkeit die Platte im 
Laufe einer Beobachtungsreihe zuweilen von dem 
kondensierten Wasser gereinigt werden. 

Die Messung der Winkel erfolgte an dem 
Höhenkreis eines guten älteren astronomischen 
Universalinstrumentes von Reichenbach & Ertel 
in München, dessen Nonius 4" ergab. Auf der 
horizontalen Achse desselben war das Kolli- 
mationsrohr eines Ab besehen Spektrometers 
seitlich befestigt. Die Beleuchtung mit Na-licht 
besorgte ein Bunsenbrenner mit von Kochsalz- 
lösung durchtränktem Asbestpapier. 

Die Temperaturen wurden mit einem Platin- 
widerstandsthermometer gemessen. Der Durch- 
messer des von Heraus, Hanau, gelieferten, dop- 
pelt mit weisser Seide umsponnenen Drahtes 
betrug 0,033 mm. Der Draht war auf ein U- 
fbrmiges Glimmerplättchen aufgewickelt, an 
dickere Platinzuführungsdrähte angeschweisst 
und in eine ähnlich geformte Büchse aus sehr 
dünnem Kupferblech eingeschoben. (Fig. 2.) 




■• — \ — I 



Fig. 2. 



Die Messung des Widerstandes geschah mittels 
einer Kohlrauschschen Walzenbrücke mit 
beiderseitigem Vorschaltwiderstand ') und eines 
Du Bois-Rubensschen Galvanometers*^) mit 

i) F. Kohlrausch, Wied. Ann. 56, 177, 1895. 
2) Dtt Uois und Rubens, Wied. Ami, 48, 236, 1893. 



sehr hohem Widerstand. In dem Stromkreise 
des Elementes war ein Baiastwiderstand von 
ca. 1 100 Ohm eingeschaltet, um eine merkliche 
Erwärmung des Thermometers durch den Strom 
unmöglich zu machen. Als Stromschlüssel wurde 
der im 2. Jahrg. dieser Zeitschrift S. 381 be- 
schriebene Doppelschlüssel benutzt. 

Um ein künstliches Altern des fertiggestellten 
Thermometers zu bewirken, wurde dasselbe zu- 
erst lange Zeit auf einer Temperatur von etwa 
+ 130^ gehalten und hierauf oft Änderungen 
im Intervalle — 8o^ o*^ und icx)^ ausgesetzt. 
Nachdem der Widerstand bei o** und der Tem- 
peraturkoeffizient zwischen o^ und + 100*^ kon- 
stant geworden war, wurden die Konstanten 
des Thermometers definitiv bestimmt, und zwar 



^Itilkrtifi. 







i^»g. 3. 

der Widerstand bei — 79,4^ in fester Kohlen- 
säure 0, bei o^ und bei '+icx)^ Es ergab sich 
hieraus der Temperaturkoeffizient zwischen o^ 

und 100^ \ ^— -^ ) zu 0.002022 und zur Um- 

rechnung der „Platin-" auf „Wasserstofftempe- 
raturen" die Formel 

/ = 1 ,02738 . / — 0,0002738 . /-. 

Bei der Konstruktion des Thermometers wurde 
sehr dünner Draht und ziemlich hoher Wider- 
stand (bei o^ 248,07 Ohm) gewählt, da dies 
einerseits eine kleine Wärmekapazitätund schnelle 
Annahme der Temperaturänderungen, anderer- 
seits einen sehr geringen Einfluss der unregel- 

1) PuBoisuudWills, Vgrh.a. d. i)hys,Gvi».l, |68, 18(^9. 



134 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahrgang. No. 7, 



massigen Temperaturverteilung in den heraus 
ragenden Zuflihrungsdrähten zur Folge hat. 

Das Thermometer, welches von den Wänden 
des Gefässes und dem Spiegel überall etwa 
I mm Abstand hatte, wurde so eingesetzt, dass 
der mittlere Teil des Spiegels zur Beobachtung 
frei blieb und mit Draht an der Ebonitplatte 
befestigt. Alsdann wurde die Flüssigkeit bei 
Zimmertemperatur eingefüllt, und das reflektierte 
Bild im Fernrohr eingestellt, wobei meistens 
noch eine geringe Änderung an der Einjustie- 
rung der Fussschrauben des Gefassträgers nötig 
war. Hierauf wurde das Gefäss mit der Kälte- 
mischung — feste Kohlensäure mit Äther — 
untergeschoben und entsprechend befestigt. 
Dasselbe war, um die störenden Ätherdämpfe 
abzuhalten und dieTemperaturen länger konstant 
zu erhalten, oben mit Watte abgedeckt. 

Die Beobachtung des Brechungsverhält- 
nisses und der Temperatur erfolgte völlig gleich- 
zeitig, indem der eine von uns die Einstellung 
an der Walzenbrücke abwartete und, sowie diese 
erreicht war, der andere die Einstellung am 
Fernrohr bewirkte. Es konnten so, während 
die Temperatur von etwa — 70^ bis auf etwa 
o^ langsam (innerhalb 2 bis 3 Stunden) anstieg, 
grosse Reihen (bis zu icx)) zusammengehöriger 
Beobachtungspaare für jede Flüssigkeit gewon- 
nen werden. 

Es wurden gemessen: Schwefelkohlenstoff, 
Toluol, Methyl-, Aethyl- und Amylalkohol, so- 
wie Äthyläther. Die Resultate wurden nach 
der Methode der kleinsten Quadrate durch eine 
Gleichung von der Form ;/ = ^ + ^./ Kr./^ 
zunächst für Platintemperatur dargestellt und 
alsdann auf die gewöhnliche Temperaturskala 
mittels der bereits angegebenen Reduktionsformel 
umgerechnet. Es ergab sich das Brechungs- 
verhältnis n für Natriumlicht bei der Tempe- 
ratur / für 

Amylalkohol zwischen o^ und — 70^ 
// = 1,42003 — 0,0.4625 / + o,Oß307 t^ 

Methylalkohol zwischen o^ und — 64^ 
;/ = 1,34093 — 0,0a492-/ — 0,00823 /^ 

Äthylalkohol zwischen o" und — 67^ 
// = 1,37148 — o,Oj5io / + 0,0^303 t^ 

Äthyläther zwischen o^ und — 46" 
n = 1,36504 — o,OjS96 t — 0,0.5718 . t^ 

Toluol zwischen o^ und — 44*^ 
// = 1,50292 — o,o.t 507 / + 0,05 1 540 fi — 0,0., 8 /•» 

Schwefelkohlenstoff zwischen o^ und — 60^^ 
// = 1,64362 — 0,0,733 / + 0,0.900 tK 

Die mittlere Abweichung der einzelnen Be- 
obachtung betrug etwa 1,5 Einheiten der vierten 
Dezimale. Dieselbe rührt wohl hauptsächlich von 
mangelhaftem Temperaturausgleich in den vom 
Lichte durchsetzten Schichten und der da- 
durch bedingten geringen Schärfe der Einj>teUung 



bei den optischen Beobachtungen, nicht von 
Fehlern der Temperaturbestimmung her. Bei 
Toluol und Äthyläther wurden Beobachtungen 
unter — 44*^ resp. —- 46^ zur Berechnung nicht 
benutzt, da bei beiden ein zu rascher Tempe- 
raturwechsel die Beobachtungen bei tieferen 
Temperaturen unsicher machte. 

Aus den Resultaten geht hervor, dass die 
Alkohole und Äther, welche in Hinsicht auf 
die DK sich so stark von Schwefelkohlenstoff 
unterscheiden, in optischer Hinsicht ihm im unter- 
suchten Temperaturintervall vollständig ähnlich 
sind. Bemerkenswert ist, dass die Kurve des 
Brechungsverhältnisses bei Schwefelkohlenstoff 
unter o^ eine entgegengesetzte (allerdings ziem- 
lich schwache) Krümmung zeigt, als bei den 
über o« liegenden Temperaturen, was mit den 
Messungen von Ketteier*) übereinstimmt, der 
den Wendepunkt ungefähr bei o^ fand. Ob 
die übrigen untersuchten Substanzen ein ähn- 
liches Verhalten aufweisen, lässt sich an der 
Hand des bis jetzt vorhandenen Beobachtungs- 
materiales nicht sicher entscheiden. 

Von grossem theoretischen Interesse wäre, 
diese Verhältnisse weiter zu tieferen Tempera- 
turen, womöglich bis zum Erstarren der Flüssig- 
keiten zu verfolgen, was jedoch mit der ange- 
wandten Methode kaum möglich ist. Der An- 
wendung von anderen Methoden steht entgegen, 
dass für das Brechungs Verhältnis des Glases bei 
sehr tiefen Temperaturen unseres Wissens bis- 
her keine Daten vorliegen. 

1) Kctteler, Wied. Ann. 85, 662, 1888. 

Darmstadt, Physikalisches Institut der 
Technischen Hochschule. 

(Eingegangen 16. Dezember 1901.) 



Volumenänderung des Quecksilbers beim 
Übergang aus dem starren in den flüssigen 
Zustand und thermische Ausdehnung des Vi 

starren Quecksilbers.^) 

Von L. Grunmach. 

Die Methode, deren ich mich zur Bestimmung 
der Volumenänderung des Quecksilbers bei 
Änderung seines Aggregatzustandes bediente, 
war folgende: An ein cylindrisches thermo- 
meterartiges Gefäss aus schwer schmelzbarem 
Jenenser Glase von etwa 2,5 ccm Inhalt war eine 
sorgfältig kalibrierte und mit arbiträrer Skala 
versehene Kapillarröhre angeschmolzen, welche 
oben in eine kleine trichterförmige Erweiterung 
behufs bequemer Füllung des Thermometers 
endigte. Es wurde zunächst mit reinem abso- 

I) Vurgetrajjcn auf der Versammlung deutscher Xatur- 
forsgh^r und ArzU zu Hamburg, Abteilung 2, 25. Scptbr. 1901. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



U5 



luten Alkohol gefüllt, und ^war in der Weise, 
dass, wenn es, nachdem mittels einer Wasser- 
strahlluftpumpe unter Erwärmung und vorsich- 
tiger Erschütterung der Gefässwandung alle Luft- 
bläschen ausgetrieben waren, seiner ganzen Länge 
nach in fein zerstossenes schmelzendes Eis ein- 
gebettet war und darin etwa zwei Stunden lang 
gestanden, der Alkoholmeniskus mit dem An- 
&ngsstrich (Nullpunkt) der Teilung genau zu- 
sammenfiel. Nunmehr wurde das Thermometer, 
welches ich mit A ( \ Alkohol + l^ Alkohol) be- 
zeichnen will, oben zugeschmolzen, dann ganz 
allmählich bis auf — 80^ C. abgekühlt und in 
mehreren Vergleichungsreihen in dem Tempera- 
turintervall von — 80 bis — 30^ C, von Grad 
zu Grad bei aufsteigender Temperatur fort- 
schreitend, mit einem von R. Fuess herge- 
stellten, in halbe C.-Grade geteilten Normal- 
Alkohol-Thermometer iV, welches von der Physi- 
kalisch-Technischen Reichsanstalt geprüft und 
beglaubigt war, verglichen. Als Bad diente ein 
mit einem Gemisch von fester Kohlensäure und 
abgekühltem Alkohol gefülltes grösseres Glas- 



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geföss, welches konzentrisch von einem mit 
einer Kältemischung gefüllten Gefäss umgeben 
und mit einer geeigneten Rührvorrichtung ver- 
sehen war, um während der Beobachtungen eine 
hinreichende Konstanz der Temperatur herzu- 
stellen. Die Ablesungen erfolgten mittels zweier 
Ablesemikroskope, welche halbe Zehntelgrade 
mit Sicherheit zu schätzen gestatteten in der 
Weise, dass in dem Momente, in welchem für 
den einen Beobachter ') der AlkohoHndex mit 
einem vollen Gradstrich des Normalthermome- 
ters N koinzidierte, a tempo die Ablesung des 
Thermometers A durch den anderen Beobachter 



i) Herr Ingenieur Seibt war so freundlich, mich bei den 
Versuchen zu unte^Utzen, wofür ich ihm auch an dieser Stelle 
metoen verbiadli^Ksten Dank sage. 



erfolgte. Auf diese Weise sind fiinf Verglei- 
chungsreihen auagefiihrt worden, welche eine 
sehr gute innere Übereinstimmung zeigten, und 
deren Ergebnisse durch die nahezu geradlinig verr 
laufende Kurve OA graphisch dargestellt werden. 
Die Abszissen geben, von rechts nach links in 
absteigendem Sinne, die mit dem Normal-Alko- 
holthermometer iV abgelesenen Temperaturen, 
während die Ordinaten die durch das Alkohol- 
thermometer A in Teilen seiner arbiträren Skala 
angegebenen Temperaturen darstellen. 

Um einige Vergleichungspunkte, die wir nach- 
her gebrauchen werden, herauszugreifen, so ent- 
sprechen 



den Angaben 

—78,2 « C. von A' 

-38,5 

—33.7 
o 



»I 



♦I 



die Angaben 

149,86/. von A 

73,11 
64,03 

o 



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tt 



rt 



lOC. 
entsprechen 

1,9321 /. von A 

1,9160 
1,8998 



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>f 



Hieraus ergiebt sich, dass 

in dem Temperatur- 
intervall von 

—78,2 bis —38,5« C. 

—38,5 M —33,7 
-33,7 n o 

Hierauf wurde das Alkoholthermometer A oben 
geöffnet, seines Alkohols entleert und nach sorg- 
fältigster Austrocknung zur Hälfte mit reinem 
destillierten Quecksilber, zur anderen Hälfte mit 
dem Alkohol derselben Sorte gefüllt. Dies ge- 
schah in der Weise, dass das Instrument zu- 
nächst wie ein Quecksilberthermometer mit 
reinem Quecksilber gefüllt wurde, so dass, wenn 
es wieder seiner ganzen Länge nach in klein 
zerstossenem schmelzenden Eise zwei Stunden 
lang eingebettet gestanden, der Quecksilber- 
meniskus genau mit dem Nullpunkte der Skala 
koinzidierte, dass hierauf die Gesamtmasse des 
Füllquecksilbers durch Wägung (zu 31,180 g) 
ermittelt und das Instrument zur Hälfte mit der 
halben Masse (15,590 g) dieses Quecksilbers und 
zur anderen Hälfte wieder mit dem Alkohol in 
der vorhin angegebenen Weise gefüllt wurde, 
so dass, wenn es seiner ganzen Länge nach sich 
genügend lange in Eis befand, der Alkohol- 
meniskus wieder genau mit dem Nullpunkte der 
Skala zusammenfieL Das auf diese Weise herge- 
stellte Quecksilber- Alkoholthermometer, welches 
ich mit ß ( '/i Quecksilber + V2 Alkohol) be- 
zeichnen will, wurde nun genau so wie vorher 
das Alkoholthermometer A mit dem Normal- 
Alkoholthermometer A^in sechs unabhängigen Be- 
obachtungsreihen, die wieder eine gute innere 
Übereinstimmung zeigten, verglichen. Die gra- 
phische Darstellung der Ergebnisse dieser Be- 
obachtungsreihen giebt im Mittel die Kurve OB, 
in welcher wir drei Teile unterscheiden können: 
erstens den Teil ßB\ welcher dem Temperatur- 
intervall von - 78,2 bis —38,5^ C. entspricht, 
in welchem das Quecksilber sich in starrem Zu- 



/ 



'36 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



Stande befindet, zweitens das Kurvenstück ///> , 
welches dem Temperaturintervall von — 38,5 
bis — 33,7" C. entspricht, innerhalb dessen der 
Schmelzprozess vor sich geht, und drittens das 
Kurvenstück //' Ö, welches dem Temperatur- 
intervall von — 33,7 bis o*^ C. entspricht, in 
welchem das Quecksilber sich in flüssigem Zu- 
stande befindet. 

Den vorhin mitgeteilten Temperaturangaben 

tles Normal-Alkohol- eiitsprechen von B 

thermometers N die Temperaturangaben 

— 78,2® C. 118,49/. 

—38,5 „ 76,82 „ 

—33,7 M 36,32 „ 

o o 

Hieraus ergiebt sich, dass 

in dem TemperaturintervaJl 

—78,2 bis —38,5» C. 



lO C. entsprechen 

1,0527 />. von B 

8,4375 
1,0777 



— 3<^5 „ "33,7 
—33,7 „ — o 

Um nun aus der dem Gange des ( \ Quecksilber 
+ Vi Alkohol)-Thermometers B entsprechenden 
Kurve OB^ welche ja die Volumenänderungen 
von Quecksilber und von Alkohol zusammen 
darstellt, die Volumenänderungen des Queck- 
silbers allein zu erhalten, hat man nur die un- 
bedingt zulässige Annahme zu machen, dass für 
ein und dasselbe Temperaturintervall die Vo- 
lumenänderungen des halben Alkoholvolumens 
xi\\x halb so gross sein werden, wie diejenigen 
des ganzen Alkoholvolumens. Die Volumen- 
änderungen des halben Alkoholvolumens werden 
nun graphisch dargestellt durch die ebenfalls 
nahezu geradlinig verlaufende Kurve OC^ deren 
Ordinaten in jedem Punkte halb so gross sind, 
wie die Ordinaten der entsprechenden Punkte 
der Kurve OA, Durch Kombination der beiden 
Kurven OB und ÖC ergiebt sich demgemäss die 
Kurve OD^ welche die Volumenänderungen des 
Quecksilbers allein in dem Temperaturintervall 
von — 78,2 bis o^ C. graphisch darstellt. Man 
kann wieder drei Teile derselben unterscheiden, 



den ersten, von — 78,2 bis — 38,5® C. reichend, 
bei welchem das Quecksilber sich in starrem 
Zustande befindet und pro i" C. sich um 
0,0867 /. der arbiträren Skala ausdehnt; zweitens 
den Teil der Kurve, welcher dem Temperatur- 
intervall von — 38,5 bis — 33,7^ C, innerhalb 
dessen der Schmelzprozess vor sich geht, ent- 
spricht, und in welchem - wenn, um einen 
Vergleich zu gewinnen, die Annahme einer pro- 
portionalen Verteilung zulässig ist — , i ^^ C. eine 
Volumenänderung von 7,4795 /. der arbiträren 
Skala entsprechen würde, und drittens den 
dem Temperaturintervall von — 33,7 bis o" C. 
entsprechenden Teil, in welchem das Queck- 
silber sich in flüssigem Zustande befindet und 
pro i^C. eine Volumenändenmg von 0,1278/. 
der arbiträren Skala erfährt. 

Es würde sich also das Quecksilber allein 
pro I ^ C ausdehnen 

. im Temperaturintervall 
von— 78,2 bis — 38,5*^C. um 0,0867/. *^^rarbitrann 

„ -38,5 „ -33,7 „ 7,4795,, 
„ —33,7 „ o „ 0,1278,, 

Es folgt hieraus, dass sich Quecksilber während 
des Schmelzprozesses 86,50 mal stärker ausdehnt 
als in starrem und 58,68 mal stärker als in 
flüssigem Zustande, und dass die Ausdehnung 
des starren Quecksilbers 0,6784 oder abgerundet 
\^ der Ausdehnung des flüssigen Quecksilbers 
beträgt, so dass, wenn wir den Ausdehnungs- 

I koeffizienten des flüssigen Quecksilbers zu 
0,000 1 8 1 annehmen, derjenige des starren Queck- 

I Silbers 0,000123 ist. 

I Eine starre Quecksilbermasse, deren Volumen 
kurz vor dem Schmelzen i ccm beträgt, ver- 
grössert durch den Schmelzprozess ihr Volumen 
auf 1 ,050982 ccm, also um etwas mehr als 5 Proz. ') 

i) Hcir J. W. Mallet findet als Dichte des starren Queck- 
silbers bei —38,850 C. (Proc. of the Roy. Sog. 26. 77. 1877 1 
den Wert 14,1932, was einer Volumenzunahme während des 
bchmelzprozesses von nur 3,7 Proi. entsprechen würde. 

(Eingegangen 8. Dezember 1901.) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 7^ NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



F. Necscn (Berlin), Zur Blitzableitcrfrage. ') 
An der Hand von zwei Blitzschlägen wurden 
Einzelheiten in Bezug auf die Anordnung der 
Blitzableiter für Gebäude und für elektrische 
Anlagen besprochen. Der eine Blitzschlag traf 
ein mit Farad ayschem Käfig geschütztes Ge- 
bäude einer Sprengstofflfabrik und zeigte die 



I' Abteil 



eiliW 3. 23. September 1901. 



Schädlichkeit von eisernen Befestigungen für 
den Blitzableiterstrang. Zu Seiten des ge- 
troffenen Gebäudes befanden sich zwei andere, 
die mit einem Blitzableiter nach Gay- 
Lussac, also mit Fangstange, und einer 
Ergänzung desselben durch einen Faradayschen 
Käfig versehen waren. Ferner standen zwei 
hohe Fangstangen auf Schutzwällen dicht neben 
dem getroffenen Gebäude. Letzteres hatte einen 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



137 



Blitzschutz in Gestalt eines Faradayschen 
Käfigs ohne Fangstange. Der Blitzschlag hat 
die beiden Fangstangen auf den Wällen und 
das eine Gebäude getroffen. An dem letzteren 
ist vermutlich durch die eisernen Befestigungs- 
nägel für die Ableitung ein Seitenschlag zu der 
ganz naheliegenden Wasserleitung übergegangen, 
welche unter der Erde mit dem Abieiter verbunden 
war. In anderen Fällen sind aber umgekehrt gut- 
leitende Befestigungen nötig, so dass die Frage 
nach dem Material, aus welchem letztere herzu- 
stellen sind, nicht allgemein gelöst werden kann. 
Blitzschläge in dasKabelnetzderBerlinerStrassen- 
bahn beweisen, dass für die dort gewählte An- 
ordnung der Blitzableiter zwischen den Zu- 
führungsmasten besser eine Anordnung direkt 
an letzteren selbst zu wählen ist, dass ferner der 
Blitzableiter, um sicher zu wirken, grössere Ent- 
ladungsflächen haben muss, als wie gewöhnlich 
genommen werden. Eine derartige Anordnung 
ist schon früher vpm Vortragenden in seinen 
„Sicherungen" vorgeschlagen. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 4. Oktober 1901.) 



J. Classen (Hamburg), Über ein Photometer 
zur Messung der Helligkeitsverteilung in 
einem Räume ohne Zuhilfenahme einer 
Zwischenlichtquelle. ') 

Während es bereits verschiedene Mittel giebt, 
sei es an der Photometerbank, sei es durch das 
Weberphotometer, um die Helligkeitsverteilung 
um eine mit Lampenglocke oder Reflektor ver- 
sehene Lichtquelle herum zu messen, so ver- 
sagen diese Mittel doch mehr oder weniger, so- 
bald es sich darum handelt, in der Praxis in 
fertigen, im Betriebe befindlichen Beleuchtungs- 
anlagen die Lichtverteilung mit der wünschens- 
werten Sicherheit zu messen, da das Beziehen 
aller Messungen auf eine konstante Zwischen- 
lichtquelle zur Voraussetzung hat, dass die Hel- 
ligkeit der zu messenden Lichtquellen selbst 
während der ganzen Dauer der Untersuchung 
nicht infolge veränderter Stromstärke oder 
Gasdruckes merklichen Schwankungen unter- 
worfen ist. Besonders störend wird dies em- 
pfunden, wenn es sich um die Lichtverteilung 
in vom Tageslicht beleuchteten Räumen, etwa 
Schulzimmern, handelt. 

Der vorgezeigte Apparat löst diese Auf- 
gabe dadurch, dass die Messung der relativen 
Lichtverteilung von der absoluten Bestimmung 
der Helligkeit in Meterkerzen völlig getrennt ist. 

Auf einem soliden Stativ sind zwei i m lange, 
nach allen Richtungen bewegliche Arme befes- 

I; Abteilung 2, 23. S^'ptember 1901. 



tigt, welche zwei weisse Schirme tragen. Der 
eine dieser Schirme wird an eine solche Stelle 
gebracht, wo die Helligkeit möglichst gross ist. 
der andere weisse wird dann herumgeführt in an 
Gradteilungen ablesbarer Weise, und seine Hellig- 
keit mit der des festgestellten Schirmes verglichen. 
Die photometrische Vergleichung geschieht da- 
durch, dass man durch ein Lummer-Brod- 
hunsches Prisma in der einen Richtung durch 
ein Rauchglas und eine Spiegeleinrichtung den 
beweglichen Schirm sieht, in der anderen Rich- 
tung durch zwei Nicols nach dem festen Schirm 
sieht. Durch Drehung des einen Nicols wird 
die Helligkeit des festen Schirmes messbar herab- 
gesetzt. Das Rauchglas auf der anderen Seite 
dient dazu, um den Lichtverlust in den Nicols 
zu kompensieren. 

(Selbstrcferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 14. Okto%er 1901.) 

Diskussion. 

(Von den Beteil. gten durchgesehen.) 

Lummer: Ich halte das Prinzip fiir sehr 
schön, weil man unabhängig von äusseren 
Schwankungen das Fortschreiten der Helligkeit 
bekommt. Ich wollte nur fragen, wie die Photo- 
metrie eingerichtet ist; das schien mir nicht 
durchsichtig genug. 

Man sieht durch ein Lummer-Brodhun- 
sches Prisma, so dass man in dem einen Teil 
des Gesichtsfeldes die Helligkeit der einen 
weissen Fläche, im andern Teil diejenige der 
anderen Fläche hat. Vermittelst des Nicols 
bringt man die grössere Helligkeit in messbarer 
Weise auf die geringere herab. 

Lummer: Dann müssen die diffusen Flächen 
also recht gross sein, dass das Gesichtsfeld aus- 
gefüllt ist. 

Classen: Ja, die Flächen müssen so gross 
sein, dass man nicht daran vorbei sieht. 



B.Walter (Hamburg), Ober die Haga- und 
Windschen Beugungsversuche mit Röntgen- 
strahlen. *) 

Die älteren Versuche von Kümmel, Fomm, 
Precht u. a., durch welche eine Beugung der 
Röntgenstrahlen nachgewiesen sein sollte, können 
jetzt wohl endgültig als erledigt angesehen werden ; 
und ich möchte daher nur noch daran erinnern, 
dass wohl der erste entschiedene Einspruch 
gegen diese Art von Beugungsversuchen in 
einer von Prof. Voller und mir gemeinschaft- 
lich veröffentlichten Arbeit^) erhoben wurde. 
Die endgültige Widerlegung derselben ver- 
danken wir allerdings erst Herrn C. H. Wind 
in Groningen, da dieser zuerst die richtige 

1) Abteilung 2, 24. September 1901. 

2) A. Voller u. B. Walter, Wied. Ann. 61, 88, 1897. 



13« 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



Erklärung für die von jenen Beobachtern als 
Beugungsstreifen angesehenen Erscheinungen 
gab. Derselbe zeigte nämlich, dass wir es hier- 
bei trotz der oft ganz frappanten Deutlichkeit 
jener Streifen doch nur mit einer optischen 
Täuschung zu thun haben"). 

Schien somit die Frage nach der Beugung 
der Röntgenstrahlen vorläufig in negativem 
Sinne abgethan, so trat dieselbe alsbald in ein 
neues Stadium durch die Versuche, welche eben- 
falls von Herrn Wind in Groningen in Verbin- 
dung mit Herrn Professor Haga daselbst unter- 
nommen wurden^), und durch welche nach An- 
sicht dieser Beobachter nun doch der positive 
Nachweis für die Möglichkeit einer Beugung 
unserer Strahlen erbracht sein sollte. Diese 
Versuche untersclieiden sich von den früheren 
dadurch, dass dabei sehr viel engere Spalte zur 
Verwendung komrtien, eine Massnahme, die ja 
vom theoretischen Gesichtspunkte aus — mit 
Rücksicht auf die vermeintlich sehr kurze Wellen- 
länge der Röntgenstrahlen — gewiss als eine 
sehr richtige zu bezeichnen ist, die aber anderer- 
seits auch wieder die Schwierigkeiten der Be- 
obachtung sowie auch die Zahl der möglichen 
Fehlerquellen in einem ganz ausserordentlich 
hohem Grade vermehrt. 

Denn was z. B. den ersteren Punkt anbe- 
trifllt, so erfordert eine einzige derartige Haga- 
und Wind sehe Aufnahme einen Aufwand von 
X-Strahlung, der genügen würde, um etwa 5CX) 
bis 1000 Beckenaufnahmen zu machen, und mit 
Bezug auf den zweiten Punkt muss ich leider 
erwähnen, dass die zahlreichen und langwierigen 
Versuche, welche ich selbst in der ersten Hälfte 
d. J. im hiesigen Laboratorium nach der Gro- 
ninger Methode ausgeführt habe, nach meiner 
Ansicht keinen Grund zu der Annahme liefern, 
dass eine Beugung der X-Strahlen in dem 
Masse, wie sie die genannten Beobachter an- 
nehmen, stattfindet. 

Um Ihnen nun aber den Unterschied unserer 
beiderseitigen Beobachtungsresultate klar machen 
zu können, muss ich kurz daran erinnern, dass 
bei diesen Versuchen im wesentlichen nur zwei 
Spalte zur Verwendung kommen, von denen 
der erste, der sogenannte X-Spalt, der in nächster 
Nähe der Röhre aufgestellt wird, eine Höhe 
von 5 — 10 mm und eine überall gleiche Breite 
von etwa Vioo nim hat. Derselbe dient be- 
kanntlich nur dazu, eine möglichst punkt- resp. 
strichfbrmige Strahlenquelle zu schaffen. Das 
durch ihn hindurchtretende ausserordentlich 
dünne Strahlenbündel fällt dann in etwa 75 cm 
Abstand auf den sogenannten „zweiten" oder 
„Beugungsspalt", welcher eine Länge von etwa 

i) C. H. Wind, Kon. Akad. Amsterdam Juni 24, 1898 u. 
Wied. Ann. 68, 884, 1899. Diese Zeitschrift, 1, 112, 1899. 

2) H. Haga und C. H. Wind, Kon. Akad. Amsterdam. 
April 25, 1899 u. Wied. Ann. 68, 884, 1899. 



2 cm und einen Querschnitt von der Gestalt 
eines Keiles hat, dessen Breite oben etwa ^50 
und unten etwa V500 ^^ beträgt. In weiteren 
75 cm Abstand davon ist dann die photogra- 
phische Platte aufgestellt, die das in dieser Weise 
entworfene Bild des zweiten Spaltes aufTängt. 

Sollen diese Versuche genau sein, so muss 
man natürlich dafür sorgen, dass die drei hier 
in Frage kommenden Objekte, nämlich die 
beiden Spalte und die photographische Platte, 
sich während der ganzen Dauer der Aufnahme, 
die unter Umständen mehrere Tage währen kann, 
nicht gegeneinander verschieben. In Gro- 
ningen befestigte man zu diesem Zwecke jeden 
dieser Gegenstände für sich an einem schweren 
Stative und setzte dann alle drei gemeinsam 
auf eine schwere Steinplatte. Bei meinen Ver- 
suchen dagegen habe ich, wie Sie sehen, die 
drei Objekte gemeinsam auf eine etwa 2 m 
lange und etwa 2 cm dicke Eisenstange mit 
quadratischem Querschnitt gesetzt und diese 
letztere dann mit Schraubzwingen an den Enden 
eines langen und soliden Eichentisches be- 
festigt. 

Dass diese letztere Aufstellungsart in Bezug 
auf Standfestigkeit derjenigen der Groninger 
Beobachter vorzuziehen ist, dürfte aus dem 
Vergleich der beiden hier nebeneinander auf- 
geklebten Spaltbilder hervorgehen, von denen 
das eine von Haga und Wind und das andere 
von mir herrührt, welche beide die 14 malige 
Vergrösserung eines keilförmigen Spaltes von 
etwa o,(X)5 bis 0,01 mm Breite darstellen und auch 
beide nahezu bei derselben Entfernung zwischen 
Spalt und photographischer Platte aufgenommen 
wurden. Die näheren Ausmessungen der Bilder 
ergeben, dass das in Holland angefertigte im 
ganzen genommen etwa 3— 4 mal so breit ist, 
als es den geometrischen Verhältnissen nach 
hätte sein dürfen, eine Anomalie, die von den 
Beobachtern auf Erschütterungen zurückgeführt 
wird. Das von mir erhaltene dagegen zeigt 
in allen seinen Teilen ungefähr die von der 
Theorie geforderte Breite, soweit die Genauig- 
keit der Messungen eine Bestimmung derselben 
zulässt. 

Zum Teil mag diese grössere Schärfe meiner 
Bilder auch daher rühren, dass ich die Dauer 
der Aufnahme, die in Groningen bis zu 200 
Stunden betragen hatte, durch Benutzung 
grösserer elektrischer Energie und vor allem 
auch widerstandsfähigerer Röhren — zumeist 
Wasserkühlröhren — auf 4 — 6 Stunden herunter- 
setzen konnte, trotzdem die Breite meines ersten 
Spaltes nur ungefähr ^/j von derjenigen der hol- 
ländischen Beobachter betrug. Der Induktor 
hatte eine maximale Schlagweite von etwa 
60 cm und wurde ausschliesslich mit Wehnelt- 
Unterbrecher betrieben. 

Um Ihnen ferner einen ungefähren Begriff 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



139 



von der bei einer solchen Aufnahme aufgewandten 
sekundären elektrischen Energie zu geben, teile 
ich mit, dass bei einer solchen sechsstündigen 
Aufnahme z. B. in jeder Sekunde im Mittel 
130 Schläge jenes grossen Induktoriums, bei 
der ganzen Aufnahme also nahezu 3 Millionen 
Entladungen durch die Röhre gingen. Dabei 
wurden in dieser Z.eit aus dem Antikathoden- 
gefässe der letzteren über '/2 Liter Wasser ver- 
kocht. Um d^her das letztere nicht so oft er- 
neuern zu müssen, habe ich mir für die^e Ver- 
. suchcf eigens Röhren mit besonders grossen 
Antikathodengefassen anfertigen lassen. 

Die Röhre selbst befand sich während der 
ganzen Dauer der Aufnahme in dieser Bleikiste, 
did nach der Richtung der Spalte zu eine kleine, 
-düfch horizontale und vertikale Bleiblenden 
.genau abzugrenzende Öffnung Hess, nach hinten- 
zii aber* soweit als möglich mit bleiüberzogenen 
Hölzbrettern abgedeckt war, um die Sekundär- 
strahlung der Röhre gleich von vornherein so- 
weit als möglich abzufangen. Nichtsdestoweni- 
ger erwies es sich als nötig, auch noch den 
ganzen Raum zwischen der photogr^pjiischen i 
Platte und dem zweiten Spalte, sowie auch die 
erstere von hinten her durch Bleiplatten abzu- 
grenzen, da sich erst dann vollständig saubere 
Bilder ergaben. 

Von besonderer Wichtigkeit erschien es 
mir fern'er, bei diesen Versuchen darauf zu 
achten; dass die Härte der Röhre möglichst 
während der ganzen Dauer der Aufnahme kon- 
stant blieb, was mir wenigstens nahezu durch 
Benutzung der neuen Müll ersehen Röhren mit 
automatischer Reguliervorrichtung gelang, auf 
deren Beschreibung ich hier natürlich nicht 
näher eingehen kann. Die Anwendung einer 
Röhre mit konstanter Härte schien mir nämlich 
deswegen notwendig, weil doch nur unter diesen 
Umständen auf die möglichste Homogenität der 
Strahlung gerechnet werden konnte, eine Bedin- 
gung, von deren Erfüllung doch auch in der 
Optik die Deutlichkeit einer Beugungserschei- 
nung in hohem Grade abhängt. Aus diesem 
Grunde habe ich mir an der Bleikiste, in der 
die Röhre sich befand, eine besondere Vor- 
richtung zum Kontrollieren der Härte der Röhre 
anbringen lassen und die im wesentlichen aus 
einer dicken Bleiplatte mit einer Reihe von 
Löchern bestand, auf welche verschieden dicke 
Platinbleche aufgekittet waren. 

Auf die vielen Vorsichtsmassregeln, die man 
zur genauen Einstellung der Spalte anzuwenden 
hat, will ich hier nicht eingehen; trotz alledem 
zeigten nun aber meine Aufnahmen, wie ja auch 
die Ihnen herumgegebene, keine Andeutung 
von Beugung in dem Haga- und Wind sehen 
Sinne. 

Ich teilte dieses Resultat den Herren mit, 
mit denen ich schon längere Zeit hindurch 



wegen dieser Versuche in Briefwechsel stand 
und die mir sogar in der freundschafUichsten 
Weise dazu ihre Spalte zur Verfügung gestellt 
hatten. Hierdurchsah sich sodann Herr Wind 
veranlasst, persönlich nach hier zu kommen, 
um mir die in Groningen erhaltenen Original- 
negative vorzulegen. Ich überzeugte mich dann 
allerdings, dass bei diesen Aufnahmen in dem 
Bilde des keilförmigen Spaltes thatsächlich ge- 
wisse UnregelYnässigkeiten vorkommen, wie Sie 
sie ja auch wohl auf dem herumgereichten Bilde 
gesehen haben und die man vielleicht auf eine 
Beugung der Strahlung zurückfuhren konnte, 
wenn jede andere Möglichkeit der Erklärung 
fehlte. Auch Hess ich mich auf Grund dieses 
Besuches herbei, meine Versuche noch ein- 
mal wieder aufzunehmen, ohne indessen auch 
diesmal zu anderen Resultaten als früher zu 
gefangen. 

Ich bin daher schliesslich zu der Ansicht 
gekommen, dass die erwähnten kleinen Unregel- 
mässigkeiten in den Gröninger Aufnahmen auf 
photographische Ursachen zurückzufuhren 
seien, uhd zwar entweder darauf, dass die 
Schicht der dabei benutzten Platten nicht überall 
die gleiche Empfindlichkeit hatte oder auch 
darauf, dass durch die äusserst lange fortgesetzte 
Entwicklung dieser Platten erst derartige Un- 
regelmässigkeiten hervorgerufen wurden. Ich 
selbst habe nämlich meine Platten stets nur 
so lange entwickelt, bis in den nichtbelichteten 
Teilen derselben die erste Spur des Schleiers 
auftrat, ein Verfahren, welches ich zur Erzielung 
klarer und einwandfreier Bilder besonders auch 
in diesem Falle für notwendig halte. Man muss 
sich nämlich vergegenwärtigen, dass es sich 
hier um Unregelmässigkeiten handelt, die so 
geringfügiger Natur sind, dass man sie über- 
haupt nur bei Anwendung ganz besonderer 
Beobachtungsmethoden sieht. 

Der hauptsächlichste Grund aber, warum 
ich auch heute noch diese meine Auffassung 
über die Haga- und Windschen Versuchs- 
resultate aufrecht erhalten muss, ist der, dass 
diese Bilder auch noch andere Unregelmässig- 
keiten zeigen, welche sich von den von den Ver- 
fassern selbst in Anspruch genommenen nur durch 
ihre noch geringere Ausdehnung unterscheiden, 
welche aber eben aus diesem Grunde sicher nicht 
durch eine Beugung veranlasst sein können. Denn 
eine hierdurch hervorgerufene Verbreiterung des 
Spaltbildes ifluss sich in demselben doch min- 
destens auf eine Grösse hin ausdehnen, die un- 
gefähr der Höhe der Strahlenquelle, d. h. dem 
Durchmesser des strahlenden Fleckes auf der 
Antikathode gleich ist, also zum mindesten auf 
I — 2 mm; man findet nun aber in den Haga- 
und Windschen Bildern auch Verbreiterungen, 
deren Länge nur ungefähr ein Zehntel des obigen 
Betrages ausmacht, wie Sie sich durch Betrachtung 



I40 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



der Ihnen hier unter dem Mikroskop ausge- 
stellten Aufnahme überzeugen können. 

Ist somit das Resultat aller dieser langwie- 
rigen Versuche mit Rücksicht auf den eigent- 
lich dadurch erstrebten Zweck nach meinem 
Dafürhalten bis jetzt ein negatives, so habe ich 
nun doch für meinen Teil diese Versuche dazu 
benutzt, einerseits eine Methode zur möglichst 
genauen Messung der Härte einer Röntgen- 
röhre auszuarbeiten, um dadurch womöglich 
auch auf diesem Gebiete zu einer allgemein 
brauchbaren Härteskala zu gelangen, und fer- 
ner zweitens auch dazu, diejenige Form des 
W eh nelt-Unterb rechers herauszufinden, welche 
sich für eine längere Benutzung als die halt- 
barste erweist. 

Die Versuche in ersterer Hinsicht sind frei- 
lich bisher noch nicht ganz abgeschlossen, das 
zweite Problem dagegen glaube ich in der Ihnen 
hierher gestellten Form des Unterbrechers einiger- 
massen gelöst zu haben; worauf ich hier indessen 
nicht näher eingehen kann. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 28. September 1901.) 

Diskussion. 

(Von den üeteiligten durchgesehen.) 

Haga (Groningen): Ich habe mit Vergnügen 
bemerkt, dass Herr Walter es als eine Thatsache 
hinstellt, dass wir Verbreiterungen des Spaltes 
beobachtet haben. Wir haben auch angefangen, 
unsere Versuche zu wiederholen, haben aber 
bisher damit Pech gehabt. Die letzte Aufnahme, 
die wir in voriger Woche machten, hat aller- 
dings die Verbreiterung nicht gezeigt, ebenso 
wie die Aufnahmen, die hier in Hamburg ge- 
macht sind. Da.s zeigt aber nur, meine ich, 
dass wir noch zu wenig von den X-Strahlen 
wissen. Unter einigen Umständen bekommt 
man die Verbreiterung, unter anderen nicht, wenn 
vielleicht die Strahlen andere sind. Herr Dr. 
Walter schiebt die von uns erhaltenen Ver- 
breiterungen auf ungleichmässige Empfindlich- 
keit der Platte. Es ist doch aber sehr auffällig, 
dass gerade dort, wo die Verbreiterung wegen 
der Beugung zu erwarten ist, die Empfindlich- 
keit so unregelmässig sein soll. Dass die 
lange Entwicklung dem Bilde schaden könnte, 
leuchtet mir nicht ein. Wir haben Platten sehr 
lange entwickelt, sogenannte Standentwicklung 
gemacht; da zeigten sich zwar Schleier, aber 
keine Unregelmässigkeiten. Ich zweifle, ob die 
lange Entwicklung schadet, ich glaube vielmehr, 
man muss lange entwickeln; denn es handelt 
sich um sehr kleine Intensitäten, und wenn 
man sehr bald mit der Entwicklung aufhört, 
bekommt man nichts im Bilde. Das ist 
keine Hypothese, sondern stützt sich auch auf 
Versuche von Herrn Wind, über die er wohl 



noch selbst ettvas sagen wird. Also ich gestehe, 
dass die Sache noch nicht ganz erledigt ist, aber 
ich sehe nicht ein, dass unsere Verbreiterung, 
die wir veröffentlicht haben, anders erklärt wer- 
den kann, als dadurch, die Beugung der X-Strahlen 
anzunehmen. Es mag sein, dass wir die X- 
Strahlen noch nicht genügend kennen, und ge- 
rade deshalb ist es vielleicht für Herrn Walter 
nicht günstig gewesen, dass er homogene Strah- 
lung zu bekommen suchte. Wir haben bei 200 
Stunden Exposition sicher nicht immer diesel- 
ben Strahlen gehabt, weil die Röhre nicht 
immer denselben Härtegrad hatte, und gerade 
dadurch haben wir wohl manchmal stundenlang 
etwas bekommen und manchmal stundenlang 
nichts. 

Wind (Groningen): Was wir Herrn Walters 
Bedenken gegen unsere Versuchsmethode und 
unsere Deutung der erhaltenen Resultate ent- 
gegenhalten können, ist der Hauptsache nach 
schon von Herrn Haga beigebracht worden. Ich 
erlaube mir aber, in einigen Punkten noch etwas 
hinzuzufügen. 

Ich möchte dabei eine Bemerkung in Bezug 
auf die Frage der Homogenität der Strahlung 
vorausschicken. Herr Walter sagt, sich bemüht 
zu haben, die Strahlen möglichst homogen zu 
machen, weil dies ja auch für die gewöhnlichen 
Beugungsversuche der Optik zweckmässig ist. 
Dass aber bei jedem einzelnen Versuch 
die Homogenität der Strahlung, in gewöhn- 
lichem Sinne, durch den Gebrauch nur einer 
einzigen Röhre oder von Röhren, welche sich 
an Härte möglichst gleich sind, bedeutend er- 
höht wird, dürfte wohl durchaus illusorisch sein, 
weil wahrscheinlich sogar in der Strahlung einer 
einzigen unter möglichst gleichbleibenden Ver- 
hältnissen arbeitenden Röhre schon eine ausser- 
ordentlich lange Reihe von Wellenlängen mit 
unter sich vergleichbarer Intensität vertreten ist. 
Eine massige Homogenität, in gewöhnlichem Sin- 
ne, könnte man ja auch nur erwarten,wenn es er- 
laubt wäre, die X-Strahlen aufzufassen als durch 
nicht stark gedämpfte Schwingungen bestimmter 
kleiner Systeme verursacht, was wohl nicht der 
Fall sein wird. Hat man hingegen als Ursache 
jener Strahlen die impulsartigen elektromagne- 
tischen Störungen anzusehen, welche sich beim 
Anprall der Elektronen an der Antikathode 
ringsum in den Äther ausbreiten, so hat man 
— weil dieser Mechanismus an sich nichts Pe- 
! riodisches hat — auch in der Strahlung über- 
I haupt nicht das Hervortreten eng begrenzter 
Wellenlängengebiete , sondern vielmehr eine 
kontinuierlich verlaufende Energiekurve zu er- 
warten. 

Eine Art Beugungserscheinungen wird man 
aber allerdings auch bei der zuletzt erwähnten 
Auffassung voraussagen können, nämlich eine 
Verbreiterung im Bilde eines sich verjüngen- 



rbysikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



den Spaltes an der Spitze. Dieses folgt aus 
Herrn Sommerfelds wie auch aus meinen 
eigenen theoretischen Betrachtungen, welche der 
vorigen Naturforscherversammlung in Aachen 
vorgelegt wurden. ') Und j ene Verbreiterung wird 
schon bei grösserer oder erst bei kleinerer 
Breite des Spaltes merklich werden, je nachdem 
die mittlere Zeitdauer der Impulse länger oder 
kürzer ist. 

Daneben kann auch eine Verbreiterung 
des Bildes in einiger Entfernung von der 
Spitze zumal vorkommen, aber nur in dem 
verhältnismässig günstigen Falle, dass die über 
die ganze Expositionszeit erstreckte mittlere 
Energiekurve der Strahlung bei irgend einer 
nicht zu geringen Wellenlänge zufälligerweise 
ein etwas stark ausgeprägtes Maximum aufweist; 
sogar können solche Verbreiterungen an ver- 
'schiedenen Stellen auftreten, wenn sich in der 
Energiekurve mehrere solche Maxima vorfinden. 
Als solche nach der Theorie mögliche, 
aber nicht immer zu erwartende Ver- 
breiterungen haben Herr Haga und ich 
die von uns erhaltenen gedeutet. Aber 
es ist einleuchtend, dass man es garnicht in der 
Hand hat, die zu diesen Verbreiterungen not- 
wendigen Verhältnisse absichtlich hervorzurufen, 
da die Gestalt der mittleren Energiekurve für 
jede Röhre von vornherein nnbekannt ist und 
voraussichtlich sogar bei angeblich gleich- 
bleibenden Eigenschaften der Rohre bedeutende 
Schwankungen erleiden kann. Wenn es trotz- 
dem nicht ausgeschlossen sein möge, dass man 
durch das Anstreben einer augenscheinlich 
möglichst konstanten Wirkungsweise der Rohren 
die Erscheinung der betreffenden lokalen Ver- 
breiterungen im Bilde im günstigen Falle för- 
dern kann, so ist es doch weit davon entfernt, 
dass man erwarten könnte, dass jene Verbrei- 
terungen sich bei jedem Versuche in gleicher 
Weise, oder sogar überhaupt, wiederholen werden; 
vielmehr sollte man sich zufrieden geben, wenn 
einige Aufnahmen einer nicht allzugrossen Ver- 
suchsreihe die betreffende Erscheinung zeigen. 
Allerdings bleibt es angebracht, die Zahl der 
Versuche bedeutend weiter auszudehnen, um zu 
versuchen, eine mehr befriedigende Zahl von 
Dokumenten dieser Art einer Beugung der 
X-Strahlen herzuschaffen. 

Anders steht es um die Verbreiterung des 
Bildes, welche beim Mangel der vorigen Er- 
scheinung jedenfalls an der Spitze auftreten 
muss, wenn die X-Strahlen überhaupt elektro- 
magnetischer Natur sind. Wahr ist es, dass 
wir eine solche noch nicht unzweideutig haben 
nachweisen können, ebensowenig wie Herr 
Walter, wenn wir denn auch, auf Grund unserer 
jüngsten Aufnahmen, eine weitere Fortsetzung 

I) Vagi diese Zdbcluift 2, 392, 1900. 



1 unserer Versuche noch nicht für ganz aussichts- 
los halten. Soviel ist aber unseres Erachtens 
' auch sicher, dass man sich alle Mühe geben 
muss, um auch die allerschwächsten Einwir- 
kungen der Strahlung auf die photograp bische 
I Platte zur Geltung kommen zu lassen und dass 
I man dabei weder eine langdauernde Exposition 
I noch eine langefortgesetzte Entwickelungscheuen 
darf — wie Herr Walter für nötig hält — , 
' wenn man nicht von vornherein verzichten will 
I auf die Entdeckung etwaiger Verbreiterungen 
j an der äussersten Spitze des Bildes. Ist doch 
die seitliche Ausdehnung des Bildes selbstver- 
ständlich begleitet von einer bedeutenden In- 
tensitätsverringerung über der ganzen Breite. 
! Ich gebe hier einen Abdruck von Fig. 3 auf 



Fit', r. Fi«. 2. 

S. 266 des 2. Bandes der Physikalischen Zeit- 
: schrift herum '). wo die Inte nsitäts Verhältnisse 
j im Beugungsbilde eines sich verjüngen den Spaltes 
I bei beliebiger homogener Strahlung zahlenmässig 
I angegeben sind. Sie sehen daran, wie an den 
Stellen i- =0,1, wo die Verbreiterung des Bildes 
■ erst recht deutlich hervortreten kann, die In- 
tensität nur noch + ■ von der Maximaünten- 
- 300 
i sität beträgt, welche sich an der Stelle v= 2 
vorfindet. Und dass solche I nte nsitäts unter- 
j schiede bei nicht genügender Exposition oder 

I 1) Die Red. diesci Zischr. wu so liebe nawüidig, tum 

nchtigea \'crstüadais die belielTendeii Figiuen au dies« Sletlc 
! DOch einmal lU reprodiuieren. 



142 



Physikalische Zeitschrift. 3» Jahrgang. No. 7. 



Entwickelüng ganz gut die wirklich vorhandene 
seitliche Ausdehnung des Bildes gänzlich ver- 
wischen können, scheint mir in durchaus über- 
zeugender Weise hervorzugehen aus einer Ver- 
gleichung der am selbigen Orte abgedruckten 
Figuren i und 2 (hier als Fig. i und 2 wieder- 
holt), welche beides Beugungsbilder eines sich 
verjüngenden Spaltes mit gewöhnlichem Lichte 
sind, unter ganz ähnlichen Verhältnissen 



negativen Ergebnisse der Versuche von Herrn 
Walter nur geschlossen werden kann, dass 
bei jenen Versuchen die Energiekurve der X- 
Strahlen ein Maximum nicht oberhalb einer ge- 
wissen Grenze besessen hat. Aber diese Ver- 
suche können unser positives Resultat nicht 
widerlegen, und es ist immer noch zu hoffen, 
dass bei längerer Entwickelungszeit sich auch 
weitere Beugungserscheinurtgen ergeben werden. 










^\' 3- 



aufgenommen, wobei aber das eine Bild 
(Fig. i) kurz, das andere (Fig. 2) lange be- 
lichtet und entwickelt wurde. Bei diesen 
beiden Aufnahmen war sogar auf dem weissen 
Schirme eine sich noch viel weiter seitlich er- 
streckende Beleuchtung an der Spitze des Bildes 
wahrzunehmen, welche es der schwachen In- 
tensität wegen nicht gelungen ist, photographisch 
zu reproduzieren. Alles zusammengenommen 
glaube ich also mit Herrn Haga, dass aus dem 



Die Versuche müssen daher jedenfalls weiter 
fortgesetzt werden. 

Walter: Gegen die Bemerkungen des Herrn 
Haga habe ich hauptsächlich das zu erwidern, 
dass sich bei jeder photographischen Aufnahme 
die lange Entwicklung der Platte durch eine 
entsprechende Verlängerung der Exposition mit 
kürzerer Entwicklung ersetzen lässt, und so 
lange die Herren die Verbreiterungen in der 
Mi-tte ihrer Spaltbilder nicht auf diese Weise 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



'43 



erreicht haben, glaube ich daher meine Zweifel 
gegen die Beweiskraft derselben aufrecht er- 
halten zu müssen. Herrn Wind gegenüber 
habe ich ferner zunächst darauf hinzuweisen, 
dass sich in dem, was er über meine Bemü- 
hungen, die Strahlung der Röhre homogen zu 
machen, sagte, ein gewisser Widerspruch be- 
findet, insofern er anfangs diese Bemühungen 
für durchaus illusorisch erklärt, zum Schlüsse 
aber doch die Möglichkeit, auf diese Weise das 
Entstehen lokaler Verbreiterungen in dem Spalt- 
bilde zu begünstigen, nicht ganz von der Hand 
weisen kann. Was derselbe sodann über die 
an der Spitze des Beugungsbildes eines keil- 
förmigen Spaltes auftretende allgemeine Ver- 
breiterung sagte, ist g^nz in meinem Sinne ge- 
sprochen, und glaube ich deshalb in dieser 
Beziehung nur noch einmal darauf hinweisen zu 
müssen, dass Herr Wind selbst zugiebt, dass 
diese Verbreiterung weder durch die Groninger 
noch durch meine Versuche mit Sicherheit nach- 
gewiesen ist. Meines Erachtens wäre es aber 
gerade nach den Anschauungen des Herrn Wind 
die nächstliegende Aufgabe desselben, vor allem 
diese allgemeine, nach der Spitze zu immer 
grösser werdende Verbreiterung des Bildes 
nachzuweisen, d. h. also mit Röntgenstrahlen 
etwa ein Bild zu erhalten, wie er es in seiner 
Fig. 2, Bd. 2, S. 265 der Physik. Zeitschrift (in 
der Fig. 2 hierselbst reproduziert) mit Licht- 
strahlen erzielt hat, wobei ich natürlich von 
den Maximis und Minimis darin absehe. Zur 
Erreichung eines solchen Bildes würde auch 
ich eine lange Entwicklung der Platte fiir 
durchaus nicht unstatthaft halten. 

Ascbkinass (Berlin): Waren bei diesen Ver- 
suchen die Beugungsspalte auch an den inneren 
Rändern zugeschärft? 

Walter: Nein, diese sind von vorne nach 
hinten zu überall gleichbreit. 

Aschkinass: Sind da nicht Störungen zu 
befürchten von den sekundären X-Strahlen, die 
an den Rändern entstehen? 

Walter: Diese würden dazu wohl zu schwach 
sein. 

Haga: Zur Ausmessung des zweiten Spaltes 
mrd eine Platte so dicht als möglich hinter 
diesem Spalt aufgestellt; unter diesen Be- 
dingungen sieht man nur ein scharfes Bild. 
Während dann gerade die sekundären Strahlen 
am stärksten sein müssten. 



F. Braun (Strassburg), Über drahtlose Telc- 
graphie. ') 

Die Schaltungsweise Marconis ist Ihnen be- 
kannt. Er verwendete entweder einen Righi- 
Oszillator, dessen eine Kugel mit dem vertikal 

i) AbtcIliiDg 3, 24. September 1901. 



gefiihrten isolierten Senderdraht verbunden war, 
während die andere Kugel an der Erde lag; oder 
er Hess später direkt vom unteren Ende des 
geladenen Senders den Funken zu einem Erd- 
draht überspringen. Während man bei Anwen- 
dung des Righi-Oszillators über den elektrischen 
Anfangszustand des Senderdrahtes in Zweifel 
sein kann, wird man bei der zweiten Anord- 
nung unbedenklich annehmen können, dass zu- 
nächst der ganze isolierte Leiter auf konstantes 
Potential geladen wird, wie dies Kontrollver- 
suche unter Anwendung einer Influenzmaschine 
statt eines Induktors als Ladungsapparat auch 
bestätigten. Es handelt sich dann also um einen 
Hertzschen Oszillator von grossen Dimensionen. 
Wenn nun bei der Entladung auch unzweifel- 
haft Oszillationen entstehen, so kommt es doch 
infolge der starken Dämpfung nicht zur Bildung 
einer gut ausgesprochenen Welle auf dem Drahte. 
Ich will den Versuch statt der Erwägung 
sprechen lassen. Ein wesentlich horizontal gefiihr- 
ter isolierter Draht von 1 5 m Länge (Fig. i) endet 

Jnductor 



(VW 
k> o 



Fig. 1. 

am einen Ende in die Kugel eines Funkenmikro- 
meters von etwa 3 cm Durchmesser, welchem 
eine gleiche zur Erde gefiihrte gegenübersteht. 
Der Draht wird vom Induktor aus geladen, er 
repräsentiert den Marconisender und die Auf- 
gabe ist, die Verteilung der Spannungen, wie 
sie bei dem Entladungsvorgang, d. h. bei der 
supponierten Wellenbildung auf dem Drahte ent- 
stehen, messbar oder sichtbar zu machen. Nach 
den Bedingungen des Versuchs kann dies nicht 
direkt geschehen; es sind daher fünf gleiche 
Geisslersche Röhren, in deren unteren Ösen 
isoliert endende Drahtstücke von etwa einem 
halben Meter Länge eingehängt sind, über den 
Draht verteilt. Beim Spiel des Induktors leuch- 
ten die Röhren auf, aber das Auge vermag 
keinen Unterschied in der Helligkeit zu •erken- 
nen, majg die Röhre sich da befinden, wo wir 
einen Spannungsbauch oder da, wo wir einen 
Spannungsknoten erwarten sollten. 

Das gleiche Resultat ergiebt sich, wenn der 
Versuch (was hier nicht gut möglich war) unter 
reineren Bedingungen angestellt wird, indem 
man den Draht langsam mit der Influenz- 
maschine ladet. Der Ladungsvorgang bewirkt 
dann nur eine sehr schwache Lichtentwickelung 
in den Röhren, erst bei der Entladung leuchten 



ä 

/ 



144 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgangf. No. 7. 



die Röhren stark auf, aber auch hier alle 
gleichhell. — 

Die Erdung des Marconisenders ist wichtig. 
Erst durch Auffindung dieses Mittels hat Mar- 
co ni weite Entfernungen erreicht. Über die 
Rolle, welche der Erdung zjukommt, ist viel 
diskutiert worden, und wenn^ man heute noch 
derselben einen spezifischen Einfluss auf die 
Vorgänge zuschreiben will, so kann man diese 
Behauptung meiner Ansicht nach nicht ohne 
weiteres von der Hand weisen. Dadurch wird 
die theoretische Deutung erschwert. 

Aber es liegt auch ein praktischer Übelstand 
darin. Man ist häufig nicht in der Lage, eine 
vollkommene Erdung vorzunehmen, sondern es 
steht einem auf trockenem Terrain nur ein fast 
isolierendes Dielektrikum zur Verfügung. End- 
lich ist Erdung ein schlecht definierter Begriff. 

Ich wende mich nun zu den eigenen An- 
ordnungen. Die Forderungen, welche zu stellen 
sind, lassen sich mit wenig Worten angeben: 
Der Sender muss starke, reine, ungedämpfte 
Schwingungen geben. Der Empfänger soll aus 
den Wellen, welche ihn treffen, möglichst nur 
die flir ihn bestimmten herausnehmen, auf diese 
aber möglichst intensiv ansprechen. Mit diesen 
Forderungen wollen wir uns begnügen; von 
weiteren, sehr wichtigen, welche eigentlich er- 
füllt werden sollten (wie keine Streuung der 
Energie), sei hier abgesehen. 

Zur Zeit, als ich anfing, mich der Sache zu- 
zuwenden, konnten dauernde Oszillationen hoher 
Frequenz, deren Herstellung jetzt durch die 
auch vom Vorredner^) berührten Beobachtungen 
am Flammenbogen in das Bereich der Möglich- 
keit gerückt ist, überhaupt nicht erreicht werden. 
Man war auf die beste Annäherung angewiesen, 
welche sich so aussprechen lässt: Möglichst 
grosse elektrische Energie gewissermassen in 
einem Reservoir anzusammeln und mit ihr den 
Sender zu speisen, so dass in dem Masse, wie 
er Energie in den Raum ausstrahlt, ihm solche 
nachgeliefert wird; Aufnahme- und Abgabe- 
fähigkeit des Senders muss dabei selber wieder 
ein Optimum sein; er soll also möglichst stark 
und möglichst lange Energie ausstrahlen. 

Dies wurde erreicht, indem man in einem 
möglichst geschlossenen, aus Kondensatoren und 
Selbstinduktion hergestellten Schwingungskreise 
elektrische Oszillationen erzeugte und mit diesen 
den Senderkreis erregte. Die Übertragung auf 
den Sender ist in zwei verschiedenen Arten 
möglich: entweder durch induktive Erregung 
oder durch die sog. direkte Schaltung — oder 
endlich durch die Kombination beider Mittel. 

Bei der induktiven Erregung verfährt man 
ähnlich wie bei einem Blond lotschen Erreger 
oder bei einem Teslatransformator. Ich will 

I ) H.Th. Simon, Tönende Flammen u. Flammentelephonie. 



hier auf dieselbe nicht ausfuhrlich eingehen, 
sondern nur bemerken, dass es sich dabei nicht 
um die gewöhnlichen, wohlbekannten Gesetze 
des technischen Transformators (für praktisch 
unendlich lange Wellen) handelt, sondern um 
Resonanzerscheinungen. Es macht z. B. einen 
grossen Unterschied, ob Sie den ,, Transfor- 
mator" kurz schliessen oder zu einem System 
fuhren, welches selber wieder Schwingungen 
vollzieht. Sender mitsamt der Sekundärspule 
stellt ein System dar; dessen Schwingungszahl 
muss zu der Schwingungszahl des erregenden 
(im allgemeinen durch die Rückwirkung modi- 
fizierten) Systems in bestimmten Beziehungen 
stehen. Die Stärke der Koppelung bedingt, 
wie aus den Untersuchuhgen von G eitler und 
den allgemeineren von M.Wien bekannt ist, In- 
tensität und Reinheit der Resonanzwelle. Im 
einfachsten Falle stellt der Sender eine reine 
halbe Welle dar. Erdung ist hierbei absolut 
nicht nötig (aber natürlich bei passender Län- 
genänderung herstellbar). Man hat also, soweit 
überhaupt möglich, die Wirkung auf das Dielek- 
trikum beschränkt. 

Die zweite, die von mir als direkte Erre- 
gung bezeichnete, will ich hier etwas näher 
verfolgen. An einen Schwingungskreis, welcher 
aus einem Kondensator (Fig. 2) oder den beiden 




ti)\ 



Fig. 2. 



Fig. 3. 



Kondensatoren Q und C2 und dem beide ver- 
bindenden metallischen Schliessungsbogen (der 
Selbstinduktion) AB besteht (Fig. 3), wird 
einerseits, etwa bei A der Sender angelegt. 
Gute Resultate erzielte man anfangs nur, wenn 
ein anderer Punkt, etwa ß (Fig. 2 und 3) an 
Erde gelegt wurde, was nach dem Vorgange 
Marconis nahe lag. Es ist dies aber nicht 
nötig; man kann den zu erfüllenden Bedingun- 
gen auch in anderer Weise genügen und diese 
werden einfacher und klarer, wenn man an B 
einen dem Drahte AA^ elektrisch gleichwertigen, 
z. B. gleichlangen Draht Bßi anlegt (Fig. 4). 
Nun verhält sich, akustisch gesprochen, der 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



145 




/i, 



n. 



Fig. 4. 



Draht AA^ so, als ob man einen am Ende A^ 
freien Stab am anderen Ende A periodisch be- 
wegte. Man kann ihm Schwingungen aufzwin- 
gen; diese werden am stärksten, wenn einer 
Resonanzbedingung genügt ist. Dann wird A 
ein relativer Knoten, A^ ein Schwingungsbauch, 
es bildet sich im einfachsten Falle eine stehende 
Viertelwelle. 

Es lässt sich hier experimentell leicht zeigen, 
dass I. reine Wellen da sind und 2. dass diese 
nur allmählich, d. h. durch Resonanz zu ihrer 
endlichen Höhe anschwellen. Dazu giebt es ver- 
schiedene Wege: Um mich kurz zu fassen, führe 
ich nur einen Beweis an. Man legt an/i (Fig. 5) 
eine Drahtlänge gleich einer Viertelwellenlänge, 
an B die dreifache. Fährt man die letztere mit 
einem genäherten Leiter ab, so erhält man bei 
B kleine Fünkchen aus dem Drahte, dort liegt 
ein relativer Knoten; dieselben steigen, erreichen 
bei Bi ein Maximum, fallen wieder, werden in 
Bi fast gleich Null, um in B,s wieder zum Maxi- 
mum anzusteigen. Aus A^ und B^ lassen sich 
in dieser Weise Funken, sagen wir von 40 mm 
Länge, ziehen; nähert man aber A\ und B-^ 
einander, so geben sie gegeneinander fast gar 




'<. 



^ 



.-' B. 



Fig. 5. 

keine Funken. Wären die auf den Drähten be- 
obachteten Spannungen die Folge eines ersten 
Impulses, so würde dieser in A\ früher ankom- 
men als in ^j und es müssten Funken daselbst 
überschlagen. Der Versuch beweist also, dass 
die Ladungen erst allmählich und an beiden 
Enden nahezu in gleicher Weise ansteigen. 

Ich will Ihnen hier den Beweis in anderer 
Art führen. Ich gehe auf meine Aufstellung 
(Fig. i) zurück. Von den beiden Drähten AA^ 
und BB^ , deren Länge zum Schwingungskreise 
passend gewählt ist, ist der eine der früher als 
Marconisender benutzte; an ihm hängen noch 
die dort verwendeten evakuierten Röhren. P>rege 



ich nun im Flaschenkreise Schwingungen, so 
leuchtet die in der Nähe von A befindliche Röhre 
fast gar nicht, die folgende stärker und so fort, 
die letzte, vor A^ befindliche, sendet ein so hel- 
les Licht aus. dass es dem Auge fast weiss er- 
scheint. Dieser Versuch zeigt, dass wir es mit 
einer stehenden Welle zu thun haben. 

Ich will Ihnen nun 2. zeigen, dass im Drahte 
Spannungen entstehen, welche grösser sind 
als die erregenden. Die Potentialdifierenz der 
Punkte A und B kann höchstens gleich der- 
jenigen zwischen den Funkenkugeln « und ß 
sein, in meinem Falle etwa 5 mm. Führe ich 
dagegen die Enden A^ und B^ den Kugeln eines 
Funkenmikrometers zu, so schlagen dort Funken 
von über 20 mm, unter besseren Isolationsbe- 
dingungen, als ich sie hier realisiert habe, von 
nahezu 40 mm über. 

Ich will 3. beweisen, dass dies Resonanz- 
schwingungen sind und zwar dadurch be- 
weisen , dass ich Ihnen zeige , welchen 
enormen Einfluss die Dämpfung der Erreger- 
schwingungen auf die Erscheinung hat. Zu dem 
Ende unterbreche ich den 8 mm dicken 
Schliessungsbogen an der Stelle D, schalte dort 
auf einer Länge von 5 mm das Metall aus und 
ersetze es durch einen mit gesättigter Kochsalz- 
lösung getränkten Filzlappen. Die Funken- 
strecke A^B\ geht dadurch auf etwa den halben 
Wert zurück. Ich nehme eine vefdünntere 
Salzlösung, der Funke fällt noch mehr. Die 
Entladung bleibt dabei oszillatorisch. Dies 
verrät für Auge und Ohr der Charakter des 
Funkens — und ein quantitativer Anhalt ergiebt 
sich aus der Bemerkung, dass ich einen Wider- 





n 




A\^ 






(► 






JL 




' 


R\r 




■r 




p. 





Fig. 6. 

stand von nur 5 Ohm einfügte, während der 
Widerstand des Kreises, bei welchem die oszil- 
lierende Entladung aufhört, sich zu 700 bis 800 
Ohm berechnet. 

Nimmt man, statt von A und B^ von anderen 
Punkten z. B. P und Q ab, so werden die Wel- 
len auf den Drähten schwächer. In dieser Weise 
lässt sich die Methode benutzen, die Spannungs- 
verteilung auf dem Primärkreise zu untersuchen, 
den Spannungsabfall insbesondere in der P'unken- 
strecke, es lassen sich damit Widerstände für 
schnelle Schwingungen, Selbstinduktionen ver- 
gleichen etc. Die Methode lässt sich offenbar 
auch elektronietrisch (mit Bjerknesschem Elek- 



I4Ö 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



X 



■J. 



Jnductori 



'A 



-K 



Fig. 7. 

Funken überspringen und erregt somit auf den 
Drähten AA\ und BB^ Oszillationen, so lässt 
sich zwischen den zu Kugeln geführten Enden 
A\ und Bx keine mit Sicherheit nachweisbare 
grössere Funkenlänge als zwischen A und B 
konstatieren. 

Ich gehe nun zum Empfänger. Seine Auf- 
gabe: möglichst intensiv und möglichst nur auf 
eine Schwingung anzusprechen, kann auch er 
nur erfüllen, wenn der Sender reine, schwach 
gedämpfte Wellen ausgiebt. Nur dann ist, wie 
bekannt, scharfe Resonanz möglich. Wieweit 
man bei günstigen Anordnungen mit den hier 
erzeugten Wellen bezüglich Stärke und Schärfe 



1 j Diese Anordnung ist wohl richtiger so aufzufassen: Durch 
Auflegen und Verschieben der Brücke P\P^ (F^g- 6) sucht man 
nicht eine auf den offenen Drähten AA^ und BB^ schon vor- 
handene Knotenstelle auf, yielmehr bringt man im Kreise 
AP^P^B dadurch eine Schwingung hervor, welche zu den 
Strecken PxA^ und P^A^ in dem Verhältnisse steht, dass 

X A 

P^A^ ■= oder 3 etc. ist. Im Flaschenkreise AP^P^B 

4 4 

bildet sich eine Schwingung aus, welche ich eine ge- 
schlossene nennen will; sie ist dadurch charakterisiert, dass 
in ihr die Stromstärke nur eine Funktion der Zeit, keine des 
Ortes ist und auf welche daher die Thomsonsche Gleichung 
anwendbar ist In einem solchen Schwingungskreisc kann 
man daher nicht von Knoten, sondern nur von „Indifferenz- 
punkten" des Potentiales reden. Bei der üblichen Lech er- 
sehen Anordnung erregt man daher die Drähte in ungünstiger 
Weise; man sollte von A und B^ nicht von P^ und P^ ab- 
gehen. 

Wenn man im Lech ersehen System bisher an den 
Bäuchen meines Wissens niemals auch nur die Potential- 
amplituden erhalten hat, welche der primären Schlagweite gleich- 
wertig sind, so kommen hier drei Umstände zusammen : i. dass 
mau von den ungünstigen Punkten P\ und /j ausging; 2. dass 
man die Entfernung der Drähte zu klein nahm und 3. dass 
die ursprüngliche Schwingung zu stark gedämpft war. 

Der „geschlossenen" Schwingung fehlt, soweit ich sehe, 
eine analoge Anordnung in der Akustik, vom bekannten hydro- 
dynamischen Analoj^on abgesehen. Schematisch würde ihr ein 
um eine ideale 'Achse rotierender Punkt entsprechen. 

2) Die Felder beider Drähte sollen sich möglichst nicht 
beeinflussen. Der Kirchhoffsche Ansatz liefert dann ein- 
fache (Gleichungen. Die Endspannungen lassen sich durch Ab- 
standsändcrungen vom Zweifachen auf das Achtfache der er- 
regenden bringen. 



trometer) zu grösserer Feinheit ausbilden. Die \ 
Lech ersehen Versuche müssten sich in glänzen- ' 
der Weise damit zeigen lassen'). Bemerken will 
ich nur, dass die Wellen sich um so besser 
ausbilden, je weiter die Drähte vonein- 
ander*^) entfernt sind. I 

Dass bei Drähten, welche in Marconischer 
Weise erregt werden, keine Welle im Sinne der 
eben besprochenen Versuche sich ausbildet, er- 
giebt sich aus dem folgenden Analogieversuch ' 
(Fig. '7). Lässt man zwi.schen den Kugeln AB ^ 



der Resonanz kommen kann, soll an einem 
weiteren Versuch erläutert werden. 

Ich verbinde einen Punkt A des Geberkreises I 
(Fig. 8) mit einem „Resonanzflaschenkreis" II 



KrOr 




Fig. 8. 

durch den Draht Aa\ von b fiihrt ein Draht weiter 
zur Erde. Der Resonanzflaschenkreis ist gebildet 
aus zwei Kondensatoren y\ und y<i ; die äusseren 
Belegungen sind durch einen metallischen 
Schliessungsbogen verbunden, welcher das 
Riesssche Thermometer Tk enthält; die Selbst- 
induktion des Schliessungsbogens ist veränder- 
lich; dies wird erreicht durch die Gleitschienen 
ffy und ggx, auf welchen der Draht ee ver- 
schiebbar aufliegt. Endlich führen die inneren 
Belegungen der Kondensatoren zu zwei Drähten, 
welche durch den Querdraht dd verbunden 
werden können. 

Werden im Kreise I Schwingungen erregt, 
so pflanzen sich Potentialschwankungen durch 
den Draht Aa zum Resonanzflaschenkreis und 
über denselben zur Erde fort. ^ Ich nehme die 
Brücke dd weg; die Kondensatoren wirken dann 
praktisch noch nicht und ich messe durch das 
Thermometer in relativem Masse die zur Erd- 
leitung wandernde Energie. Das Thermometer 
zeigt einen Ausschlag von i cm. Ich schliesse 
jetzt den Resonanzflaschenkreis, indem ich bei 
dd überbrücke; sofort steigt das Thermometer 
auf den rund 20 fachen Betrag. Der Draht ee 
befand sich an der Stelle günstigster Wirkung; 
schiebe ich denselben nach rechts oder nach 
links, d. h. vergrössere oder verkleinere ich die 
Selbstinduktion und damit die eigene Schwin- 
gungsdauer des Resonanzkreises, so fallt das 
Thermometer sofort sehr erheblich. Die Schärfe 
der Resonanz ist durchaus vergleichbar mit der 
in akustischen Versuchen erzielbaren. 

Ich will jetzt die erregenden Schwingungen 
stärker dämpfen. Ich ersetze einen Teil des 
Schliessungsbogens des Kreises I durch 2 Ohm 
Kupfervitriollösung — (der Grenzwiderstand des 
Kreises ist icxx) Ohm) — das Thermometer 
zeigt fast keine Resonanzwirkung mehr an. 

Gegen die Bewei.skraft dieser Versuche lässt 

I ) Diese Anordnung ist der exiierimentellen Einfachheit 
halber gewählt, sie ist aber weder die theoretisch einfachste, 
noch die praktisch ausgiebigste. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7, 



147 



sich ein gewichtiges Bedenken erheben. Ändere 
ich nicht durch Anschalten eines mit dem Kreise I 
unisono schwingenden Kreises II die ganzen 
Verhältnisse? Kann nicht der zweite Kreis ge- 
wissermassen Energie aus dem ersten ansaugen.? 
•" Wäre das letztere der Fall, so müsste ein 
in den Verbindungsdraht Aa der beiden Systeme 
eingeschaltetes Thermometer grösseren Aus- 
schlag zeigen, wenn der Kreis II auf Resonanz 
gestellt wird. Der Versuch zeigt das Gegen- 
teil. Die Theorie, soweit sie durchführbar ist, 
ergiebt, dass fiir Resönanzstellung die Strom- 
stärke im Verbindungsdrahte sich auf Null redu- 
zieren sollte. Dieses Resultat, welches wohl 
immer nur eine Forderung der Theorie sein 
wircj, habe ich allerdings nicht erreicht. Aber 
doch fiel ein in Aa eingefügtes (empfindlicheres) 
Thermometer vom Werte 110, den es bei di- 
rekter Erdleitung zeigte, auf 40, wenn der Re- 
sonanzflaschenkreis eingefügt war. Wir können 
daher sagen: der Resonanzflaschenkreis speichert 
die Energie auf, er lokalisiert dieselbe. 

Der akustische Analogie versuch lässt sich 
mit abgestimmten Luftsäulen und König sehen 
Manonieterflammen objektiv zeigen; ich habe 
ihn gelegentlich eines Vortrages im letzten Win- 
ter vorgeführt. 

Es ist auf diese Weise die Aufgabe gelöst, 
dass der Empfänger möglichst nur von einer 
bestimmten Schwingung affiziert wird und diese 
besonders stark aufnimmt. Die angesammelte 
Energie muss nun je nach der Natur des Em- 
pfangsapparates eventuell umgestaltet und fiir 
denselben verwendet werden. Es ist ferner auch 
offenbar, dass man durch das Ansammeln der 
Schwingung in einem Kreise andere Orte des 
Empfängers, wo man sie nicht haben möchte, 
davor schützen kann. In dieser Weise lässt sich 
der Vorgang gleichzeitig verwerten, um vor nicht 
gewünschten Störungen sich zu verwahren. 

Ich habe hier nur in grossen Zügen ein Bild 
entwerfen können. Es wäre noch vieles hinzu- 
zufügen über die Möglichkeiten, die Sender- 
wirkungen zu steigern durch Kombination der 
geschilderten Anordnungen, durch weitere Aus- 
nutzung des Senderdrahtes, indem man eine 
grössere Anzahl von Halbwellen darauf erzeugt, 
durch gleichzeitige, ungleichmässige »räumliche 
Verteilung der ausgestrahlten Energie. Doch 
furchte ich, damit meine Zeit zu überschreiten. 
Fasst man das hier Vorgetragene zusammen, 
so handelt es sich noch um den Ausbau nach 
im wesentlichen bekannten Gesetzen: Kompro- 
missen z. B. zwischen Selbstinduktion einerseits, 
Kapazität andererseits, je nachdem man maxi- 
male Stromintensitäten oder nur hohe und 
schwachgedämpfte Potentialamplituden wünscht, 
Kompromissen zwischen der Grösse der zur 
Verfugimg stehenden Gesamtenergie und der 
Dämpfung, zwischen Koppelung, Reinheit und 



Stärke der Schwingungen. Für alle diese, sich 
meist gegenseitig ausschliessenden Grössen liefert 
teilweise die Rechnung den Anhalt, und wo die 
experimentelle Ermittelung einzugreifen hat, 
liegen jetzt — wesentlich unter Anwendung der 
hier vorgeführten Hilfsmittel — Methoden vor, 
welche teils schon direkt verwendbar sind, teils 
für diesen Zweck noch leicht umgestaltet werden 
können. 

Sieht man von solchen Details ab und über- 
blickt nur das grosse Ganze, so muss man 
eigentlich sagen — und Sie selber werden den 
gleichen Eindruck haben — : es ist jetzt alles 
selbstverständlich. Einiges verstehe ich freilich 
noch nicht, ich hofie aber, dass auch dies bald 
bis zur Selbstverständlichkeit herabsinkt. 

Worin liegen dann aber die Schwierigkeiten? 
Ich finde, für den Physiker sind es wesentlich 
zwei. Die erste ist die Undefiniertheit des Ko- 
härers? Wie verhält er sich? Stellt er eine grosse 
Kapazität dar? oder eine, welche bisweilen klein 
ist, aber durch Annäherung der Körnchen an- 
einander enorm steigen kann, oder repräsentiert 
er einen grossen Widerstand, welcher jede Re- 
sonanz unmöglich macht, während er doch als 
grosse Kapazität die freie Welle nicht schädigen 
würde? Verhält er sich, je nach seiner momen- 
tanen Beschaffenheit, bald so, bald anders? Wo 
sind die unzweifelhaft vorhandenen Übergänge? 
Die andere Schwierigkeit liegt darin, sich 
die Versuchsbedingungen innerhalb des Labora- 
toriums herzustellen. Das ist, soweit ich sehen 
kann, nicht möglich. Man ist daher in letzter 
Instanz immer wieder auf den Versuch im 
grossen Laboratorium der Natur angewiesen, 
wodurch die Thätigkeit des nach Zeit und Ort 
an sein Institut gebundenen Physikers natür- 
lich sehr beschränkt wird. — 

Lassen Sie mich noch mit ein paar Worten 
auf die praktischen Versuche eingehen. Ich 
habe sie in Strassburg im Sommer 1898 be- 
gonnen; im Frühjahr 1899 wurden sie hierher 
an die Eibmündung verlegt. (Es folgt ein Dank 
an die Hamburger Behörden.) Seit Ostern dieses 
Jahres haben Siemens & Halske die Versuche 
weiter geführt. Besonders ist es den Versuchen 
von Dr. Köpsel zu danken, dass wir jetzt zu 
sicheren und viel versprechenden Resultaten 
gelangt sind. Einiges will ich erwähnen. Das 
Feuerschiff Elbe i liegt von Cuxhaven in einer 
Entfernung von 34 km. Der Lotsendienst dieses 
Feuerschiffs Elbe i wird jetzt durch drahtlose 
Telegraphie erledigt; das heisst folgendes: Die 
dem Leuchtschiff benachbarte Lotsengaleote hat 
eine Anzahl Lotsen, die gehen auf Kreuzer 
oder Schooner und warten die Dampfer ab. Der 
Kommandeur in Cuxhaven weiss nicht, wie 
viele unterwegs sind und ob neue hinauskom- 
men sollen. Alles dies wird vom Leuchtschifi* 
aus drahtlos herüber und hinüber vermittelt. 



148 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



Neulich fuhr ein Segelschiff in der Nähe des 
Feuerschiffs auf; der Vorfall wurde auch auf 
diesem Wege gemeldet. Kürzlich kam folgende 
Depesche nach Cuxhaven, die wir in Helgoland, 
wo ich mich gerade befand, gleichzeitig erfuhren : 
An das Amtsgericht Cuxhaven. Matrose Becker 
Vorladung soeben erhalten; kann nicht so rasch 
ans Land kommen. Nietmann, Kapitän. Es 
waren vor einiger Zeit Herren von der Post in 
Cuxhaven, um die Verständigung zu sehen. Es 
wurde, als ich gerade auf die Helgoländer Sta- 
tion kam, von Cuxhaven angefragt: Ist Professor 
Braun da.^ Ich Hess antworten: Jawohl, soeben 
gekommen. Es entspann sich nun folgendes 
Gespräch: C. Gruss von S. H. Prosit. Braun. 
C. Gruss auch von K. unbekannterweise. H. 
Danke unbekannterweise. C. Geben Sie uns 
ein Telegramm von fünfzehn bis fünfundzwanzig 
Worten. H. (fingiert ein Fest im Cuxhavener 
Hotel Dolle und sendet): Zum heutigen Feste Der 
Wünsche beste. Trinkt nicht zu viel bei Dölle, 
sonst werdet Ihr volle. — Es wurden dann lange 
und höchst moderne Gedichte herübergesendet. 

Es ergab sich eine Telegraphiergeschwindig- 
keit, die ungefähr halb so gross ist wie bei 
einem geübten Morsetelegraphisten. Die schärfste 
Probe war die folgende: Es wurden von Hel- 
goland aus eine Anzahl Buchstaben ganz ohne 
Sinn, einfachere und kompliziertere Zeichen, 
telegraphiert; diese wurden zurückgegeben und 
kamen tadelfrei zurück. Wir können also be- 
haupten: 65 km sind von Helgoland nach Cux- 
haven. Es würden demnach auf eine Entfernung 
von 130 km sich Schiffe schon anmelden können 
nach Cuxhaven. Das würde einer Fahrzeit von 
vier bis zehn Stunden entsprechen. Die Mast- 
höhen waren anfangs 40 m, sie wurden ge- 
legentlich schon auf 32 m reduziert, und man 
wird wohl noch weiter herabgehen können. 
Als im Laufe des Sommers Kriegsschiffe auf 
der Helgoländer Rhede lagen, hat sich auch 
gezeigt, dass eine Abstimmung erfolgt ist. Aus 
eigener Erfahrung kann ich über diese Beob- 
achtungen nicht berichten. Köpsel hat noch 
einen Hörapparat konstruiert, der etwa die zwei- 
einhalb- bis dreifache Tragweite eines Schreib- 
apparates giebt. Wenn sich diese Proportionali- 
tät auch auf grössere Entfernungen fortsetzt, so 
würde man heute schon Hamburg mit Helgo- 
land überbrücken, und Grüsse übermitteln kön- 
nen, wenn auch der Draht gebrochen ist. 

Ich darf schliesslich noch eines bemerken. 
Dass die hier geschilderten Sendermethoden 
Vorteile bieten, ist objektiv dadurch anerkannt, 
dass diejenigen, die sich mit ähnlichen Ver- 
suchen beschäftigen, mehr oder weniger zu dem 
gleichen Sender übergegangen sind. Slaby 
hat bei seinem letzten Vortrag in Kiel, in Som- 
mer dieses Jahres, die folgende Anordnung an- 
gegeben: Kondensator, Spule, Sender und Sen- 



derkreis, zweimal an Erde (Fig. 9). Das scheint 
mir doch, abgesehen von einer Än- 
derung, welche eine schlechtere 
Definition herbeiführt, die An- 
ordnung von Fig. 2 oder 3 zu 
sein. Dagegen hat Marco ni mit 
anerkennenswerter Offenheit aus- 
gesprochen, dass die .seit Jahres- 
frist von ihm erreichten und 
Ihnen aus Zeitungsberichten be- 
kannt gewordenen Resultate nur 
erreicht wurden unter Benutzung 
meiner oben erwähnten induk- 
tiven Erregung. 




Fig. 9. 



(Nach einem Stenogramm von B. Borchardt vom Vor- 
tragenden bearbeitet.) 

(Eingegangen 4. November 1901.) 

Diskussion. 

(Von den Beteiligten durchgesehen.) 

von Oettingen (Leipzig) möchte gern Nä- 
heres über den Empfänger auf Helgoland wissen. 

Braun: Es wird benutzt ein Resonanzkreis 
und zwar mit ziemlich grosser Kapazität, wenn 
man scharfe Resonanz haben will. Man kann 
aus diesem Resonanzkreis auf einen Kohärer- 
kreis transformieren, ähnlich, wie es Marco ni 
macht. Oder man kann diese hier vorgeführte 
Resonanzwirkung der schwach gedämpften Wel- 
len benutzen und damit die Potentialschwan- 
kungen, die durch den Kondensatorkreis herab- 
gesetzt worden sind, wieder erhöhen. Endlich 
lassen sich beide Methoden kombinieren. 

Lech er (Prag) fragt, wie es sich bei solchen Wel- 
len mit der eventuellen Explosionsgefahr verhält. 

Braun: Direkte Erfahrungen liegen da nicht 
vor, glücklichenv'eise. Aber ich kann die Ge- 
fahr nicht absolut von der Hand weisen. Es ist 
einmal von einem Dynamitwerk eine Anfrage 
ergangen; da würde ich mich scheuen, eine An- 
lage zu machen, ohne vorherige Versuche. Ich 
halte es allerdings fiir sehr unwahrscheinlich. 
Früher einmal wurden 'Versuche gemacht, nach 
Cuxhaven hinüber von dem in Fahrt begriffenen 
Dampfer Silvana aus. Wir arbeiteten mit Öl- 
transformatoren ; wir hatten kein schwer fluch- 
tiges Ol, und so wurde einstweilen einmal Petro- 
leum genommen, welches noch dazu die Trans- 
formatorspulen nicht hoch genug überdeckte. 
Die Silvana schwankte, ein Funke schlug durch 
die Mischung von Petroleum dampf) und 
Luft, und das Petroleum fing an einer Wand- 
fläche des Ölkastens Feuer. Zum Glück schwankte 
die Silvana so vernünftig, dass die nächste 
Schwankung das Feuer wieder auslöschte. Diese 
Gefahr ist jetzt vollständig ausgeschlossen; ob 
die Explosionsgefahr auch, das müssen weitere 
Versuche zeigen. 

l) Liegen die Drähte genügend tief Im Dl, so i>t auch 
bei retrulcuni, wie Versuche gezeigt haben, jede Gefahr ver- 
mieden. Schwer siedendes C)l ist natürlich besser. 



\ 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



149 



E. Gold st ein (Berlin), Über die durch Strah- 
lungen erzeugten Nachfärben.^) 

Eine Reihe gewöhnlich farbloser Salze nimmt 
nach früheren Arbeiten des Vortragenden in 
den Kathodenstrahlen oder im ultravioletten 
Lichte lebhafte Färbungen an. Im Tageslicht 
oder bei Erhitzung verschwinden diese Färbungen 
u*ieder. — In der ersten Arbeit war es nur ge- 
lungen, bestimmte Salze aus der Alkaligruppe 
zu färben. Der Umstand, dass bald darauf 
auch der Flussspat, also ein Calciumsalz, sich 
färben Hess, machte es wahrscheinlich, dass 
auch andere Salze der alkalischen Erden und 
diejenigen Salze der Alkalien, die der Färbung 
noch widerstanden hatten, sich würden färben 
lassen. Dahin gehören z. B. die Alkalisulfate, 
Phosphate, Borate, Silikate etc. Zum Ziel 
führte schliesslich das einfache Mittel, die Sub- 
stanzen stark zu glühen, bezw. zu schmelzen. 
Nach dem Erkalten bestrahlt, färben sie sich 
ebenso schnell und lebhaft wie die Alkali- 
haloide, auch ihre Lichtempfindlichkeit ist die 
analoge. Z. B. wird das reinste im Handel 
erhältliche Kaliumsulfat in den Kathodenstrahlen 
jjrün, Natriumsulfat wird bläulichgrau, Natrium- 
karbonat rosa, Borax hellviolett etc. Die Fär- 
bungen lassen sich auch durch Einwirkung von 
Radiumstrahlen erzeugen. 

Im Frühjahr d. J. regte Vortragender Hrn. 
Dr. Giesel an, sich die schöne Färbung 
des Kaliumsulfats durch Radiumstrahlen her- 
zustellen. Giesel erhielt nicht Grün, son- 
dern ein blasses Violett. Jedoch war sein Prä- 
parat etwas chlorhaltig. Da nach Hrn. Ab egg 
ein kleiner ATCV-Gehalt schon bei ungeschmol- 
zenem A'2 SO4 sich durch blasse ÄTZ-Nachfarbe 
(Viotett) verrät, schien das Resultat, abgesehen 
von der Unterdrückung des Grün, erklärlich. 
Zur Kontrolle untersuchte Vortragender noch 
K^SO^ mit einem kleinen i\^6'/-Zusatz, in der 
Erwartung, die gelbe Nachfarbe des NaC/ zu 
erhalten. Statt dessen trat tiefes Violett auf. 
Dies gab die Anregung, den Einfluss kleiner 
Zusätze auf die Nachfarben näher zu unter- 
suchen. 

Ein wenig Lithiumchlorid statt Natriumchlorid 
zu K2SO4 gesetzt, erzeugt blaugraue Färbung. 
Verschiedene Metalle erzeugen also verschiedene 
Farben. — Die Färbung hängt aber auch ab 
von der Verbindung, in der ein bestimmtes 
Metall zugesetzt wird: Die Farben sind ver- 
schieden, je nachdem dem Kaliumsulfat Chlor- 
kalium, Bromkalium oder Jodkalium zuge- 
setzt wird. Schon sehr kleine Zusätze sind 
wirksam, ^loooo iVaC/ modifiziert die grüne 
Färbung des Kaliumsulfats schon sehr merklich, 
und bei ®/ioooo schlägt sie in eine ganz andere 
Farbe (Violett) um. 

II Abteilung 2, 24. September 1901. 



Analoges ergiebt sich bei Zusätzen zu 
Natriumsulfat, nur dass jedesmal eine andere 
Färbung als bei Kaliumsulfat auftritt. Auch 
die Nachfarben der Karbonate werden durch 
kleine Zusätze stark beeinflusst. Natrium- 
karbonat, das für sich rosa gefärbt wird, färbt 
sich, mit ein wenig AViC/ zusammengeschmolzen, 
heliotropblau. 

Werden die gemischten Salze nur mitein- 
ander abgedampft, statt geschmolzen zu werden, 
so ist die Wirkung des Zusatzes null oder 
minimal. — 

Die Alkalihaloide sind nicht die einzigen 
Substanzen, die als Zusätze die Nachfarben 
alterieren. Sehr kräftig wirken z, B. die Phos- 
phate. Kaliumsulfat mit ein wenig Kalium- 
phosphat wird fleischfarben. Strontiumchlorid 
als Zusatz bringt heliotropblaue Färbung hervor. 
Für sich allein nehmen Kaliumphosphat und 
Strontiumchlorid gar keine Nachfarbe an. 

Sehr stark wirken als Zusätze auch die 
Karbonate. Hier ergab sich ein Wendepunkt 
der Untersuchung. Ein Zusatz von ein wenig 
Kaliumkarbonat hatte erheblichen Einfluss auf 
die Nachfarbe zahlreicher Salze, nur nicht auf 
die Nachfarbe von Kaliumsulfat. Mit oder ohne 
Zusatz von Kaliumkarbonat zeigte das Kalium- 
sulfat die nämliche grüne Farbe, nur anschei- 
nend ein klein wenig kräftiger mit dem Zu- 
satz. 

Dies brachte auf die Vermutung, dass die 
beim Kaliumsulfat bisher regelmässig beobach- 
tete grüne Nachfarbe dem Kaliumsulfat selbst 
gar nicht angehört, sondern nur eine Wirkung 
derjenigen geringen Spur von Kaliumkarbonat 
ist, von der auch die besten Handelspräparate 
des Kaliumsulfats nicht frei sind. 

Diese Annahme hat sich bestätigt. Es ge- 
lang schliesslich, durch Umkrystallisieren Frak- 
tionen von Kaliumsulfat zu gewinnen, die in 
den Kathodenstrahlen sich nicht mehr färbten. 
Auf kleine Zusätze von K2 CO^s trat die 
grüne Farbe bei Bestrahlung aber sogleich 
wieder kräftig auf. 

Eine untere Grenze für die Zusatzmengen, 
die sich noch wirksam erweisen, also durch die 
Kathodenstrahlen nachgewiesen werden können, 
lässt sich noch nicht angeben. Ein Zusatz von 
';25 0oo Karbonat erzeugt noch so starke Färbung, 
dass wahrscheinlich auch kleinere Zusätze noch 
wirksam sein werden. 

Die Nachfarben können somit auch für die 
analytische Chemie nutzbar gemacht werden. 
Sie weisen Verunreinigungen noch bei Präparaten 
nach, bei denen die üblichen chemischen Me- 
thoden schon völlig versagen. 

Statt der Kathodenstrahlen kann man, wenn 
es nicht auf Zeit ankommt, mit Vorteil die 
Radiumstrahlen benutzen, indem man einfach 
ein Radiumpräparat auf das zu prüfende Salz 



ISO 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



legt — mit Vorteil, weil die Radiumstrab len 
schliesslich tiefere Färbung ergeben, also noch 
kleinere Mengen sicher nachweisen, als die 
Kathodenstrahlen. Dies beruht darauf, dass die 
Kathodenstrahlen die Salzkörner nur in einer 
dünnen Oberflächenschicht, die Radiumstrahlen 
auch das Innere der Körner färben. 

So enthüllen die Radiumstrahlen sich auch 
als ein Hilfsmittel für die chemische Analyse. 

Auch mehrere gleichzeitige Verunreinigungen 
können mittels der Nachfarben nachgewiesen 
werden, weil die durch verschiedene Beimen- 
gungen erzeugten Nachfarben im Tageslicht 
verschiedene Dauer haben. So wird K^SO\, 
das durch Ki COj^ verunreinigt ist, bei gleich- 
zeitigem Natriumgehalt erst graugrün bis grün- 
grau, je nach der Menge des Natriums, Das 
von dem Natriumgehalt veranlasste Grau ver- 
schwindet im Lichte relativ schnell und hinter- 
lässt das vom Karbonat erzeugte Grün. 

Ganz wie bei K^ SO^ ergab sich, dass auch 
Lii SOi, Nai SOx, Rbi SO^ und Csi SOx in ganz 
reinem Zustande die bunten Farben nicht geben, 
die den Handelspräparaten eigen sind. Sie 
beruhen meist auf Karbonat-, teilweise auch auf 
Chloridbeimengungen. 

Wie die Sulfate sind auch die Phosphate, 
Borate und Silikate in reinem Zustande nicht 
zu färben, für die Karbonate Hess sich eine 
sichere Entscheidung noch nicht treffen. Die 
violette Farbe von Borax beruht auf minimalem 
iV^C7-Gehalt. Überhaupt ist ausser durch die 
Spektralanalyse ein sehr kleiner Natriumgehalt 
wohl auf keine Weise so gut nachzuweisen, wie 
durch Kathoden- und Radiumstrahlen. 

Auch reines Baryumchlorid gehört zu den 
Substanzen, die keine Nachfarbe annehmen. 
Radioaktives Baryumchlorid aber färbt sich 
nach G i es el, durch Selbstbestrahlung, gelblich. 
XaCl würde Grau erzeugen. Man darf daher 
mit Sicherheit schliessen, dass das radioaktive 
BaCli noch eine fremde Substanz enthält. Ob 
diese das problematische Radium ist, oder nur 
eine Substanz, welche die Demarcayschen 
Spektrallinien, nicht aber die Aktivität veran- 
lasst, ist freilich noch nicht zu entscheiden. 

Zusammenfassend kann man sagen: 
Die beschriebenen Nachfarben - wir 
sprechen zunächst von Sulfaten, Phosphaten, 
Silikaten und Boraten der Alkalien, sowie von 
vielen Haloidsalzen der alkalischen Erden — 
treten an reinen Substanzen nicht auf. 
Bedingung für ihr Zustandekommen ist ein 
kleiner Zusatz einer fremden Substanz. Blosse 
Beimischung, auch in flüssiger Lösung, ge- 
nü;^ nicht, sondern die Mischung muss ge- 
;^!uht oder geschmolzen werden. Nach Ansicht 
des Vortragenden bedeutet dies, dass der Zu- 
satz in der Grundsubstanz gelöst sein muss. 



Auf die ^feste) Lösung muss dann noch eine 
geeignete Strahlung wirken. 

Vergrössert man die Zusatzmenge, so wird 
bald ein Maximum der Färbung erreicht und 
die Färbung bei weiterer Vermehrung des Zu- 
satzes wieder geschwächt. Daraus folgt, dass 
nur ein kleiner Teil der Zusatzsubstanz, also 
nur ein sehr kleiner Teil der gesamten Masse 
der Mischung, die Färbung veranlasst. 

Auf Grund äusserlich sehr verschiedener 
Erscheinungen bietet sich hier ein vollständiger 
Parallelismus zu den Ergebnissen, zu denen der 
Vortragende in seiner Untersuchung über die 
Phosphoreszenz anorganischer Präparate gelangt 
istJ) Dort hatte sich ergeben, dass nicht die 
ganze Masse eines Körpers fluoresziert oder 
phosphoresziert, sondern stets nur ein minimaler 
Bruchteil. Die intensivsten Phosphoreszenz- 
erscheinungen gingen nicht von reinen Sub- 
stanzen aus, sondern von kleinen Zusätzen, die 
für gewisse Substanzen unter Vi 0000 000 herunter- 
gehen konnten. Vielfach waren die Zusätze 
Substanzen, die für sich gar nicht oder minimal 
leuchteten. Auch dort war Glühen und Schmelzen 
förderlich, und Verfasser kam zu dem Schlüsse, 
dass in jedem Salze nur der dissoziierte Teil 
der festen Lösung fluoresziert oder phosphores- 
ziert. Bei dem völligen Parallelismus der Er- 
scheinungen wird man daher zu der Vermutung 
geführt, dass es auch bei den Nachfarbe-Er- 
scheinungen nur die in der festen Lösung 
dissoziierten Anteile des Zusatzes sind, die 
sich an den Färbungen beteiligen. 

Es ist jetzt leicht verständlich, weshalb schon 
ein ganz kleiner Zusatz einer fremden Substanz 
die gewöhnliche grüne Nachfarbe des Ä2 SO^ 
so stark modifiziert; ist ja jene Farbe doch 
auch nur durch einen ganz minimalen Zusatz 
veranlasst. 

Bei Sulfaten, Phosphaten etc. ist nach dem 
Vorangehenden Ursache der Färbung nur ein 
minimaler Teil der Gesamtmasse, der über- 
dies eine fremde Beimengung ist. Wie sind 
nun die Nachfarben der Alkalihaloide aufzufassen, 
bei denen die Färbungen überdies auch schon 
ohne vorgängiges Schmelzen auftreten.^ Liegen 
auch hier nur die Wirkungen von Verunreini- 
gungen vor, hat man bisher kein reines Chlor- 
natrium, Bromkalium etc. gekannt? Berück- 
sichtigt man, dass die durch geringe Zusätze, 
z. B. bei den Sulfaten, erzeugten Nachfarben 
vielfach mindestens ebenso intensiv sind, wie 
die Nachfarben von NaCl^ KCl etc.. so wird 
man für wahrscheinlich halten müssen, dass 
auch bei den Alkalihaloiden nicht die ganze 
Masse farbig wird, sondern dass die Nachfarbe 
auch hier nur durch einen kleinen Bruchteil 



I) Gold stein, Sitzungsbcr. d. Ilcrl. AkaU. d. Wisscnsch. 
1900, S. 818, 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang No. 7. 



iSl 



bedingt ist. Ist dieser Bruchteil nun ebenfalls 
eine fremde Beimengung? Redner glaubt nicht, 
dies annehmen zu sollen. Jedenfalls verhalten 
bei XaCl verschiedene Fraktionen sich nicht 
verschieden. Der Parallelismus mit den Phos- 
phoreszenz-Erscheinungen leitet auf eine viel- 
leicht richtige Auffassung. Es giebt unter den 
phosphoreszierenden Substanzen eine ganze 
Gruppe, die mit kleinen Zusätzen anderer Körper 
intensiv leuchten, mildes Licht aber auch schon 
in reinem Zustande emittieren können. In diese 
Gruppe gehören u. a. auch die Alkalihaloide. 
Vortragender hat nun (1, c.) zu zeigen gesucht, 
dass bei solchen reinen festen Lösungsmitteln 
dann der dissoziierte Anteil leuchtet, der nach 
Analogie des Verhaltens reiner flüssiger 
Lösungsmittel auch in ihnen anzunehmen ist. 
Das Wahrscheinlichste würde danach vorläufig 



sein, dass bei den reinen Alkalihaloiden die 
Nachfarben durch denjenigen kleinen Teil ihrer 
eigenen Masse bedingt sind, der in ihnen disso- 
ziiert ist. (Präparate, welche die geschilderten 
Wirkungen von Kathodenstrahlen und Radium- 
strahlen veranschaulichen, wurden vorgezeigt.) 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 2. November 1901.) 

Diskussion. 

(Von den Beteiligten durchgesehen.) 

Frl. Neumann (Berlin) fragt, ob die 
Lösungen dieser gefärbten Salze farbig sind? 

Vortragender erwidert, dass diese Lö- 
sungen bisher in keiner Beziehung sich von 
den Lösungen der farblosen Präparate haben 
unterscheiden lassen. 



BESPRECHUNGEN. 



M. Chassagny, Cours ^l^mentaire de Phy- 
sique. 1056 Seiten mit 793 Textfiguren. 
Paris, Librairie Hachette 1901. 

Ein Vergleich des vorliegenden Lehrbuches 
der Physik, das für die „^coles du gouverne- 
ment" bestimmt ist, mit der Mehrzahl der in 
den letzten Jahren erschienenen deutschen 
Lehrbüchern für höhere Lehranstalten würde 
nicht zum Vorteile der letzteren ausfallen. — 
Eine äusserst klare, sorgfaltige Darstellung 
auf stets wissenschaftlicher Basis, ein völliges 
Beherrschen des sehr reichen Stoffes, dazu eine 
Fülle trefflicher Abbildungen — das sind Vor- 
züge, welche sich selten in so hohem Masse 
vereinig^ finden, wie in dem Buche von 
Chassagny. Nirgends zeigt sich ein nüch- 
terner Schematismus, überall ein liebevolles 
Eingehen auf das Experiment in streng wissen- 
schaftlicher Form, volle Rücksichtnahme auf 
die Technik und die Bedürfnisse des modernen 
Lebens, natürlich mit Bevorzugung des fran- 
zösischen Elementes. Jedes Kapitel bringt 
etwas in sich Abgerundetes, verwandte Ideen 
Verknüpfendes. Freilich wird zuweilen dadurch 
eine oder die andere Erscheinung an eine uns 
sonst ungewohnte Stelle gebracht, wie z. B. 
schon bei Besprechung der Kompressions- und 
Luftpumpen die Erwärmung und Abkühlung 
eines Gasquantums durch Kompression resp. 
Expansion abgehandelt wird. 

Ohne höhere Mathematik zu Hilfe zu nehmen, 
wird doch von mathematischer Formulierung 
und Beweisführung ausgiebiger Gebrauch ge- 
macht und zwar mit einer ungewöhnlichen 
Eleganz und eigenartigen Kürze. — 

Den Abbildungen hat der Verfasser kurze 
Erläuterungen als Unterschriften beigefügt, die 



sofort über den Zweck des Bildes orientieren. 
Auch werden, wo immer thunlich, durch 
graphische Darstellungen die besprochenen 
Vorgänge veranschaulicht. — Was dem Buche 
aber ganz besonderen Wert verleiht, sind die 
sehr zahlreichen Angaben von Messmethoden, 
die jedem Versuche, der überhaupt an Mass 
und Zahl Anspruch erhebt, beigefügt sind. 

Geradezu mustergültig ist neben der Elek- 
trizitätslehre die Darstellung der Wärmeer- 
scheinungen, insbesondere der Kalorimetrie, 
der Ausdehnungsmessungen. Etwas ober- 
flächlicher kommen die Wärmeleitung, sowie 
einzelne Teile der Optik fort. Dass hier die 
Beugung und Polarisation des Lichtes über- 
haupt gänzlich fehlt, dürfte wohl auf eine 
Eigentümlichkeit der französischen Lehrpläne 
zu schieben sein. Behrendsen. 

(Eingegangen 21. November 1901.) 



ABtronomischer Jahresbericht, Mit Unter- 
stützung der Astronomischen Gesellschaft 
herausgeg. von W. F. Wislicenus. II. Band, 
enthaltend die Litteratur des Jahres 1900. 
gr. 8^ XXVI u, 631 S. Berlin, Georg 
Reimer. 1900. Preis M. 19. — . 
Der vorliegende zweite Band dieses Jahres- 
berichtes umfasst die astronomische Litteratur 
des Jahres 1901 und darf wohl als ein fast voll- 
ständiges Verzeichnis derselben angesehen 
werden. Das Unternehmen, welches der Heraus- 
geber im vorigen Jahre unter thätiger und 
finanzieller Mitwirkung der Astronomischen 
Gesellschaft begonnen hat, kann als ein ausser- 
ordentlich zweckmässiges bezeichnet werden 



152 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 7. 



und hat deshalb auch bei den Fachastronomen 
den lebhaftesten Beifall gefunden. Wenn auch 
die speziell astronomischen Studien ja zunächst 
nur ein kleineres Gebiet umfassen, so wächst 
die Anzahl der jährlich erscheinenden Publi- 
kationen doch schon so stark an, dass eine 
. systematische Aufzählung derselben einem 
höchst fühlbaren Bedürfnis entgegenkommt, 
zumal in den „Astron. Jahresberichten** nicht nur 
die Titel der Werke u. s. w. sich angegeben 
befinden, sondern ein besonderer Wert auf 
kurze, prägnante Inhaltsangaben gelegt ist, wo- 
bei es dem Herausgeber in erster Linie auf 
völlige Objektivität ankommt. Wie schwierig 
dieses lobenswerte Bestreben bei referierenden 
Artikeln unter Umständen einzuhalten ist, dürfte 
genügend bekannt sein ; aber der Herausgeber 
sowohl wie seine Mitarbeiter haben es doch durch- 
zuführen verstanden. Der vorliegende 2. Band 
des Jahresberichtes ist auch erheblich schneller 
nach Schluss des Berichtsjahres erschienen als 
der I. Band, bei welchem wegen der umfang- 
reicl^en Vorarbeiten die eigentliche referierende 
Thätigkeit erst in der zweiten Hälfte des Be- 
richtsjahres beginnen konnte. Für die laufenden 
Arbeiten der Astronomen und Astrophysiker 
ist aber ein schnelles Erscheinen des Jahres- 
berichtes von besonderem Werte. Die Ge- 
lehrten in vielen anderen Disziplinen würden 
recht froh sein, wenn dort die Berichterstattung 
ebenso schnell erreicht werden könnte, wie wir 
das nunmehr auf dem Gebiete der astronomi- 
schen Wissenschaften erwarten dürfen. 

Ich möchte aber diesen kurzen Hinweis auf 
den „Astronom. Jahresbericht" nicht schliessen, 
ohne besonders auf die nach reiflicher Er- 
wägung gewählte musterhafte Einteilung des 
Stoffes hingewiesen zu haben, welche es auch, 
abgesehen von dem ausführlichen Inhaltsver- 
zeichnis, möglich macht, leicht die ein spe- 
zielles Thema behandelnden Schriften samt den 
auf die Grenzgebiete bezüglichen aufzufinden. 

L. Ambronn. 

(Eingegangen 27. November 1901.) 

Eingegangene Schriften. 

(Eingehende Besprechung vorbehalten.) 

Qiesel, F., Über radioaktive Substanzen und deren Strahlen. 
Mit 4 Abbildungen, gr. S^. 28 S. (Sammlung chemischer 
und chemisch-technischer Vorträge VII, i). 1902. Stutt- 
gart, Ferdinand Enke. M. 1.20 

Jaeger, W., I>ie Nonnalelemente und ihre Anwendung in 
der elektrischen Messtechnik. Mit 38 Figuren, gr. 8'*. 
Vlll u. 131 S. 1902. Halle a S., Wilhelm Knapp. 
M. 6.—. 

Konen, H., Geschichte der Gleichung t2 — Du2=i. Mit 
2 Figuren im Text. V u. 132 S. 1901. Leipzig, S. Hir/el. 
M. 4.—. 



Miethe, Adolf, Lehrbuch der ])raktischen Photographic. 
2. verbesserte Auflage. Mit 180 Abbildungen, gr. 8«^. VlII 
u. 445 S. 1902. Halle ti/S., Wilhelm Knapp. Gebun- 
den M. 10. — . 

Tagesereignisse. 

Die Gründung einer Berliner Mathematischen 
Gesellschaft ist neuerdings beschlossen worden. Vorsitzen- 
der ist Prof. Dr. Weingarten von der Technischen Hochschnlc, 
zu Schriftfllhrem wurden Prof. Dr. Kncser (Bergakademie) 
und Oberlehrer Dr. E. Jahnke ( Friedrich- Werdersche Ober- 
realschule) gewählt. 

In Lyon ist am 15. November unter ausserordentlich 
zahlreicher Teilnahme der dritte Wetterschiesskongrcss 
eröffnet worden. Bürgermeister Stiger von Windisch-Feistritz 
wurde zum Ehrenpräsidenten und G. Suschnig, Prokurist 
der Firma Karl Greinitz Neffen in Graz, zum VizeprüsideAten, 
der letztere auch in gleicher Eigenschaft als Preisrichter (ur 
die Prüfung der Schiessgeräte und Maschinen gewählt 

In Heidelberg wurde im Chemischen L'niversitäts-La- 
boratorium am 21. November die von Mitarbeitern und Schü- 
lern gestiftete Büste Viktor Meyers, an der Stätte seiner 
glänzenden Forscher- und Lehrthätigkeit, feierlich enthüllt. 



Personalien. 

(Die Herausgeber bitten die Herren Fachgenossen, der 
Redaktion von eintretenden Änderungen möglichst bald 

Mitteilung zu machen.) 

Der Oberingenieur der Allgemeinen £lektrizitäts-(>esell- 
schaft in Berlin, Richard K. Grassmann, wurde zum or- 
dentlichen Professor des Maschinenbaues an der Technischen 
Hochschule in Karlsruhe, Professor Konrad Zeissig zum 
ausserordentlichen Professor (Ür Physik an der Technischen 
Hochschule in Darmstadt, Dr. Wilhelm Sonne zum Pro- 
fessor für gewerbliche Chemie an derselben Hochschule, der 
bekannte Schachmeister £. Lasker zum Professor der Mathe- 
matik an dem New College zu Manchester ernannt. 

Habilitiert haben sich Dr. Eugen Jahnke, Oberlehrer 
der Fried rich-Werd ersehen Oberrealschule, an der Technischen 
Hochschule zu Charlottenburg für Mathematik, Dr. W. Schau- 
fel berger am Polytechnikum zu Zürich für Physik, Dr. Her- 
mann Pauly an der L'niversität Bonn fiir Chemie mit einer 
Antrittsrede „Über Beziehungen zwischen chemischer Kon- 
stitution und physiologischer Wirkung**, 

Professor H. E. J. G. Dubois, von der Berliner Uni- 
versität, siedelt nach Amsterdam über. 

Der Ordinarius für Physik an der Universität Rostock, 
Professor Dr. Ludwig Matthiessen, steht in dem 100. Se- 
mester seiner ordentlichen Lehrthätigkeit. Aus diesem An- 
lass gestaltete sich seine erste Vorlesung in diesem Semester 
zu einer Feier. 

Die Gesellschaft der Wissenschaften in Göttingen wählte 
Prof. Dr. Abbe in Jena zum Ehrenmitglied. 

Am 20. November starb der ordentliche Professor des 
Maschinenbaues an der Technischen Hochschule in Wien^ Jo- 
hann von Radinger. 



Berichtis:ungen. 

In Jahrg. 3, S. 82—85, 1901 dieser Zeitschrift sind in dem 
Aufsatze: „Durch Kathodenstrahlen erzeugte Farbenringe an 
Krystall platten" einige Druckfehler enthalten: 

i) S. 82, Spalte 2, Abs. 3 statt: „auf dem Tischchen" 
muss es heissen: „auf den Tischchen." 

2) S. 82, Spalte 2, Anm. 3 statt: „Berhau- Berlin" 
muss es heissen: ,,Bernau-Berlin.'* 

3) S. 85, Spalte I, Anm. 6 statt: „Müller-Poscillet" 
muss es heissen: „Müller -Pouillet." 

4) S. 85, Spalte 2, Anm. 2 statt: „Entladung der Elek- 
trizität der Gase" muss es heissen: „Entladung der Elektri- 
zität durch Gase.*' 



Für die Redaktion verantwortlich Professor Dr. H. Th. Simon in Göttingen. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. 

Druck von August Pries in Leipzig. 



•- * 



Physikalische Zeitsc 



THE >;EVf . 

PUBLIC LllrAKY.. 



No.8. 



OriQinalnitteilungeii : 

E. Goldstein, Notiz über Erkennung 
von Undichtigkeitsstellen an Entla- 
dungsröhren. S. 153. 

W. H. Julius, über die Doppel- 
linien im Spektrum der Chromo- 
sphäre und ihre Erklärung aus der 
anomalen Dispersion des Photo- 
spbärenlichtes. S. 154. 

C. D. Child, Die Geschwindigkeit 
der von heissen Drähten ausgehen- 
den Ionen. S. 158. 



15. Januar 1902. 

Redaktionsschluss für No. 9 am 92. Januar 1903. 

IKHALT. 

I J. Stark, Über die Reflexion der Ka- 
I thodenstrahlen. S. 161. 

1 J. S t a r k , Bemerkungen zur elektrischen 
Strömung durch hohe Vakua. S. 165. 

Vorträqe und Diskussionen von der 
73. Naturforsoherversammlung zu 
Hamburg: 

B. Walter, Ein photographischer 

Apparat zur genaueren Analyse des 

Blitzes. S. 168. 
O. Lummer, Die plauparallelen 

Platten als Interferenzspektroskop. 

S. 172. 



3. Jahrgang. 



Besprechungen: 

J. Classen, Untersuchungen über den 
durch Luxferprismenfcnster zu er- 
reichenden Heir.gkeitsgewinn nach 
im physikalischen Staatslaborato- 
rium zu Hamburg ausgeführten Be- 
obachtungen. S. 175. 

Eingegangene Schriften. S. 176. 
Briefkasten. S. 176. 
Tagesereignisse. S. 176. 
Personalien. S. 176. 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Notiz über Erkennung von Undichtigkeits- 
stellen an Entladungsrohren. 

Von E. Goldstein. 

Bei der seit einigen Jahren wieder vermehrten 
Beschäftigung mit den Entladungserscheinungen 
in Vakuis wird manchem ein einfaches Ver- 
fahren zur Ermittelung kleiner Undichtigkeits- 
stellen an Entladungsröhren vielleicht angenehm 
sein. Eigentliche Sprünge und grössere Löcher 
sind bei der Betrachtung der Röhre ohne wei- 
teres zu erkennen und durch Verkittung oder 
Verschmelzen unschädlich zu machen. Schwierig- 
keiten macht es im allgemeinen nur, Löcher oder 
Durchschlagsstellen zu erkennen, die so klein 
sind, dass sie, wenn überhaupt sichtbar, von 
den kleinsten Bläschen und trüben Punkten der 
Glaswand ohne weiteres nicht unterschieden 
werden können. Versuchsweises Verkitten aller 
solcher Stellen fuhrt dann oft zu ausgedehnter 
und störender Bepflasterung der Röhre, ohne 
dass man die Sicherheit hat, hierbei selbst unter 
grossem Zeitaufwand das eigentliche Leck zu 
entdecken und zu ver^chliessen. Ein ein- 
faches Verfahren, das sicher und schnell 
den Ort der Undichtigkeit auffinden lässt, ist 
das folgende, seit einigen Jahren von mir er- 
probte: Man schaltet in den Schliessungskreis 
der an der Pumpe hängenden evakuierten Röhre 
eine Funkenstrecke von unten näher zu be- 
zeichnender Länge in freier Luft ein und über- 
fährt dann mit den Fingern tastend die 
Wandung der Röhre, eventuell auch der be- 
nachbarten Zuleitungsröhren zur Pumpe. Sobald 
man an die Undichtigkeitsstelle gelangt ist, 
erfährt man ein kräftig stechendes (aber durch- 
aus erträgliches) Gefühl an der betreffenden 
Fingerspitze und sieht nun auch zwischen dem 
Finger und der Wandung ein kleines Fünkchen 



übergehen, das den genauen Ort des Lecks an- 
zeigt. Das Leck verkittet man, wenn man den 
Gasinhalt von organischen Dämpfen frei halten 
will, nicht mit Siegellack oder mit Wachs- Kolo- 
phoniumkitt, sondern mit Guttapercha. Nach- 
dem man die Leckstelle ganz leicht durch kurzes 
Bespülen mit Gas- oder Streichholzflamme an- 
gewärmt hat, legt man i oder 2 Lagen Gutta- 
perchapapier auf, die sogleich haften. Je nach 
Bedarf wärmt man die Guttapercha noch an, 
und trägt einige weitere Lagen auf, die man 
dann nötigenfalls bis zum Schmelzen anwärmen 
kann. Als letzte Lage dient immer ein unge- 
schmolzenes Blatt. — In derselben Weise kann 
man auch ausgedehnte Sprünge an den Röhren 
unschädlich machen, ohne wie bei Anwendung 
von Siegellack bei Ingangsetzung der Entladung 
kohlehaltige Dämpfe im Innern zu erhalten, 
und durch Auftragen einer heissen Masse die 
Sprünge oft zu vergrössern. 

Was die Grösse der oben erwähnten einzu- 
schaltenden Funkenstrecke betrifft, so genügt 
bei einem von mir benutzten Induktor, der 25 cm 
indizierte Funkenlänge hat, gewöhnlich aber 
nur mit einer Spannung für 7 — 8 cm .be- 
trieben wird, die Einschaltung einer Funken- 
strecke von ca. 12 mm für die kleinsten vor- 
kommenden Durchschlagsstellen. Je grösser 
das Leck ist, desto kleiner kann die Funken- 
strecke sein, ohne dass jedoch die grössere 
schadet. Man kann daher ein für allemal die 
für sehr kleine Lecke ermittelte Länge an- 
wenden. — Bemerkt sei noch, dass kleine bei 
der Herstellung der Röhren verbliebene Löcher 
am häufigsten an Stellen vorkommen, wo 
Röhren im Winkel aneinander gesetzt sind, bis- 
weilen auch in der Nähe der Eintrittsstelle der 
Elektroden an der Grenze von Röhrenglas und 
Einschmelzglas. — 



154 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



Wer die oben erwähnte stechende Empfindung 
etwa vermeiden möchte, kann auch eine abge- 
schmolzene evakuierte Entladungsröhre von 
einigen Centimetern Weite verwenden, deren 
eine Elektrode an ihrem äussern Zuleitungsring 
ein schmiegsames dünnes Metallplättchen oder 
einen Stanniolbausch trägt, mit dem man die 
Röhren wand absucht, während die Hilfsröhre 
mit der Hand umfasst wird. Die Hilfsröhre 
bildet dann eine Leydnerflasche von hinreichen- 
der Kapazität, um die Fünkchenentladungen an 
der Leckstelle aufzunehmen. Sie springen zu 
dem Metallplättchen über, das den Knopf der 
inneren Belegung darstellt. Der optische Ein- 
druck bleibt also, während der Hautreiz fort- 
fällt. Doch fuhrt die Verwendung des letzteren 
am schnellsten zum Ziel. 

(Eingegangen 5. Dezember 1901.) 



Über die Doppellinien im Spektrum der 
Chromosphäre und ihre Erklärung aus der 
anomalen Dispersion des Photosphärenlichtes. 

Von W. H. Julius. 

Die im Jahre 1900 von mir entwickelte 
Theorie'), nach welcher eine grosse Anzahl 
Sonnenphänomene als Folgen anomaler Dis- 
persion des Lichtes zu betrachten sind, hat 
durch ein sehr merkwürdiges Ergebnis der 
am 18. Mai 1901 von der holländischen Ex- 
pedition in Sumatra angestellten Sonnenfinster- 
nisbeobachtungen eine ungemein kräftige Stütze 
erhalten. 

Ich will im folgenden zeigen, wie sich als 
eine notwendige Konsequenz jener Theorie eine 
gewisse Eigentümlichkeit der Chromosphären- 
linien ergiebt, welche auf den von Professor 
A. A.Nyland mit der Prismenkamera erhaltenen 
Photographien thatsächlich in grosser Allge- 
meinheit zu Tage tritt ) und bisher noch nicht 
als allgemeine Eigenschaft -dieser Linien erkannt 
wurde. 

In der erwähnten Arbeit habe ich Über- 
legungen mitgeteilt, welche uns zu der An- 
nahme führen, dass das Licht der Chromo- 
sphäre ^) zum grossen Teil von Photosphärenlicht 



i) Sitzungsberichte der Kon. Akad. v. Wetensch. te 
Amsterdam VIII, 510—523 (24. Febr. 1900). Diese Zeitschr. 
2, 348—353 und 357—360, 1901. 

2) Mit gütiger Erlaubnis der Herren Nyland und Wil- 
terdink (der Mitglieder unserer Expedition, welche haupt- 
sächlich mit spektroskopischen Untersuchungen beschäftigt 
waren) soll nur diese Eigen lilmlichkeit der Photographien 
hier besprochen werden. Der Bericht, welcher eine eingehende 
Beschreibung aller Beobachtungen enthält, wird demnächst 
veröffentlicht werden. 

3) Ich werde häufig die Ausdrücke Photosphäre und 
Chromosphäre gebrauchen; ich möchte aber ausdrücklich bc- 



herrührt, das anomale Dispersion in den ab- 
sorbierenden Dämpfen der Sonne erlitten hat. 
Die Wellenlänge der hellen Linien im Spektrum 
der Protuberanzen, der Chromosphäre und der 
sogenannten umkehrenden Schicht können nach 
dieser Hypothese nicht genau identisch sein mit 
denWellenlängenderkorrespondierendenAbsorp- 
tionslinien des gewöhnlichen Sonnenspektrums. 
Denn von jeder hellen Linie, welche einer Ab- 
sorptionslinie von der Wellenlänge X entspricht, 
muss man annehmen, dass sie von zwei Gruppen 
von Strahlen herrühre, deren Wellenlängen alle 
beziehungsweise kleiner oder grösser als X sind. 
Das Licht auf der roten Seite der Absorptions- 
linien wird vielleicht in den meisten Fällen ein 
klein wenig intensiver sein als das auf der vio- 
letten Seite, da, so verschieden, was Ort und 
Raum anbetrifft, die Dichte der Sonnengase 
sein mag, es immer ein klein wenig wahr- 
scheinlicher ist, dass die mittlere Dichte der 
Schichten, welche von dem zu uns gelangenden 
Lichte durchdrungen werden, nach dem Sonnen- 
mittelpunkt zunimmt, als dass das Umgekehrte 
der Fall ist.^) Wo starke „Schlieren" auf- 
treten, da können aber stellenweise die Wellen- 
gruppen auf der violetten Seite die intensiveren 
sein. 

Ferner leuchtet ein, dass die Strahlen von 
jeder Gruppe, deren Wellenlängen sehr von X 
abweichen, nur in nächster Nähe des Sonnenrandes 
gesehen werden können, denn nur dort genügt 
eine kleine Abnormität im Brechungsindex, um 
Photosphärenstrahlen nach unserem Auge gelan- 
gen zu lassen. Licht, dessen Wellenlänge weniger 
von X abweicht, kann zu uns von einem brei- 
teren Streifen der Chromosphäre gelangen; 
weit vom Sonnenrande werden wir im allge- 
meinen nur Strahlen zu sehen bekommen, deren 
Wellenlängen nur sehr wenig von X abweichen. ^ 

Auch von dieser Regel können Abweichungen 
dort auftreten, wo gewaltige Protuberanzen uns 
das Vorhandensein von grossen Unregelmässig- 
keiten in der Verteilung der Dichte der Sonnen- 
gase anzeigen. 

Wir wollen nun besprechen, wie sich unter 
mittleren Verhältnissen die Verteilung des Lichtes 
in einer Chromosphärenlinie gestalten muss, und 
dabei voraussetzen, dass wir es nur mit ge- 
brochenem Photosphärenlicht, ohne bemerkens- 
werte, durch das absorbierende Gas hervorge- 
rufene Strahlung zu thun haben. 



' tonen, dass ich hierunter nur die weisse Scheibe der Sonne 
und den mehr oder weuiger gefärbten Rand, wie er unserem 
; Auge erscheint, meine. Eine scharf begrenzte Kugel, welche 
j weisses Licht aussendet und welche von einer durchsichtigen 
Schale, die ihrerseits farbiges Licht aussendet, umgeben ist, 
brauche ich mir dabei nicht vorzustellen. 
i) Diese Zeitschr. 2, 358, 1901. 
2) Diese Zeitschr. 2, 352, 1901. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



155 




Fig. I. 

Fig. I giebt uns die Form der Dispersions- 
kurve des absorbierenden Gases in der Nähe 
einer Absorptionslinie wieder. Die Linie XX' 
ist die Achse der Wellenlängen. In sei die 
Wellenlänge gleicht; der OrdinateNuU entspreche 
der Brechungsindex i. Wäre keine Absorptions - 
linie in diesem Teile des Spektrums vorhanden, 
so würde die Dispersionskurve eine fast gerade 
Linie XX' sein, welche in geringer Ent- 
fernung oberhalb XX' beinahe XX' parallel 
läuft. Werden die Strahlen von der Wellen- 
länge jL stark absorbiert, so besteht die Kurve 
aus zwei Zweigen, welche die in der Figur dar- 
gestellte Gestalt besitzen. 

Nun kann Licht von der Wellenlänge k nicht im 
Spektrum der Chromosphäre vorkommen. Wellen 
A -h J, welche im normalen Spektrum zu den 
Stellen a und a gehören, werden zu uns von 
einem verhältnismässig breiten Ring der Chro- 
mosphäre gelangen, aber natürlich mit grösse- 
rer Intensität von den inneren Teilen des Rin- 
ges als von den äusseren. Strahlen ^ i 2 rf, 
entsprechend den Stellen ^ und d\ kommen 
nur von einem schmäleren Chromosphärenring 
u. s. w. Für alle diese Ringe ist die Photo- 
sphäre die innere Grenze. Die Breite der Ringe, 
von denen wir Licht von den Wellenlängen 
^i^, A-f2rf U.S.W, erhalten können, wird 
von den Ordinaten der Dispersionskurve bei 
rt, a\ d, d\ u. s. w. abhängen. Wir können in erster 
AnnäherungdieseBreitenproportional^i ui^a^ a^^ , 
öy ^2, ö\' b, u. s. w. setzen, d. h. den Längen, 
um die diese Ordinaten von den Ordinaten 
der normalen Dispersionskurve AW' abweichen. 

Bei den neueren Sonnenfinsternisbeobach- 
tungen wurden sowohl der Spaltspektrograph 
als die Prismenkamera (oder das Objektivgitter) 
benutzt; bis jetzt sind die meisten Resultate 
mit Apparaten des letzteren Typus erhalten. 
Wir wollen daher den Charakter einer mittels 



der Prismenkamera unter gewöhnlichen Verhält- 
nissen erhaltenen Chromosphärenlinie unter- 
suchen. 

Die Prismenkamera giebt für jede rein mo- 
nochromatische von der Chromosphäre herrüh- 
rende Strahlung ein Bild der Sichel, indem 
sie diese Bilder nach der Wellenlänge anordnet. 
Die Verteilung des Lichtes in solch einem Bilde 
zeigt uns an, mit welcher Intensität die betreffende 
Strahlung von den verschiedenen Stellen der 
Chromosphärensichel zu uns gelangt. Daher 
wird ein reines monochromatisches Bild in der 
Regel auf der konkaven Seite, wo es durch 
den Mondrand begrenzt wird, intensiver sein; 
auf der konvexen Seite wird die Intensität all- 
mählich abnehmen. 

Die von benachbarten Strahlenarten her- 
rührenden Bilder werden sich jedoch teilweise 
überdecken. Insbesondere gilt dies für die 
beiden Gruppen von Strahlen, welche zusammen 
eine Chromosphärenlinie bilden. Bei diesem 
Zusammenfluss von Sichelbildern wird man 
eine ganz andere Verteilung des Lichtes beob- 
achten, als man zu sehen bekommen würde, 
wenn die Chromosphärenlinie von monochro- 
matischem Licht oder von einer einzelnen 
Strahlengruppe herrührte, wie es der Fall wäre, 
wenn wir es mit der Emission eines mehr oder 
weniger verdünnten Gases zu thun hätten. 



a 



§-xi 




Fig. 2. 

Sei Z (Fig. 2) ein Teil des Mondrandes im 
Augenblick, wo die zweite oder dritte Berüh- 
rung der totalen Sonnenfinsternis stattfindet. 
Wir wollen nun das zusammengesetzte Licht 
verfolgen, das von einer kleinen Säule Za der 
Chromosphäre herrührt und das in ein horizon- 
tales Spektrum parallel PP' zerlegt wird. Um 
leichter eine ungefähre Übersicht über den An- 
teil, den die verschiedenen Strahlen zur Licht- 



Physikalische Zeitschrift, 3. Jahrgang. No. K. 



Verteilung in der Bande beitragen, zu gewinnen, 
wollen wir die verschiedenen Lichtarten von- 
einander trennen und auf verschiedenen Linien 
PP', Q Q', RR'- . ■ die Teile des Spektrums dar- 
stellen, wo Chromosphärenlicht entsprechend 
den Wellenlängen A, l+d, / + 2'> u. s. w. 
auftritt. 

Der Punkt möge die Stelle bezeichnen, 
wo der Rand des Mondes sich zeigen würde, 
wenn absolut monochromatisches Licht von der 
Wellenlänge ^ auf der Unken Seite auftreten 
würde. 

Die Strahlen von der Wellenlänge >■ werden 
jedoch vollkommen absorbiert, so dass nichts 
auf der Linie PP' dargestellt zu werden 
braucht. 

Auf der Linie Ö(/ finden wir zunächst 
Licht von der Wellenlänge A— -tJ, welches den 
scharfen Rand des Mondes nach a wirft und 
von dort mit abnehmender Intensität bis a 
reicht und zweitens Licht von der Wellenlänge 
^ + '', welches von a bis " reicht. 

In der gleichen Weise finden wir auf RR' 
Strahlen ^ — 2() und ^ + 2<', welche beziehungs- 
weise den Abschnitten dß und d' ff entsprechen; 
auf .S^y* die Strahlen A — jd und ^ + 3'' bei 
den Abschnitten c/ und c'y' u. s. w. 

Da die Abschnitte «", a'a, dß, l! ? die 
Breite der Ringe der Chromosphäre darstellen, 
welche den verschiedenen Strahlenarten ent- 
sprechen, so haben wir sie proportional den 
Längen «i rtj, a^' a^ , t>\b%, b\' b-l auf Fig. I ge- 
setzt. Daher liegen u.ß..-, "', ... u. s. w. 
auf zwei Kurven, deren Form nahe mit der 
Di.spersionskurve verwandt i.st. So ergiebt sich 



der Anteil, welchen alle zwischenliegenden 
Wellenlängen in der Li cht Verteilung beitragen, 
wenn wir nur berücksichtigen, dass bei jeder 
Art von Licht die Intensität von rechts nach 
links abnimmt. Dies wird in Fig. 3 dargestellt. 
Um schliesslich die Lichtverteilung in der 
ChromosphärenHnie zu erhalten, brauchen wir 
uns nur den oberen Teil der Figur in verti- 
kaler Richtung zusammengedrückt zu denken, 
so dass die Li cht Intensitäten zusammenaddiert 
werden. Die auf diese Weise erhaltene resul- 
tierende Intensität ist ungefähr so verteilt, wie 
es die Schattierung in dem unten gegebenen 
Spektrum darstellt. Es wird daher eine Doppel- 
linie erhalten, deren Komponenten eine nach 
beiden Seiten allmählich abnehmende Intensität 
zeigen, so dass noch Licht von beträchtlicher 
Intensität in dem Zwischenraum vorhanden ist. 
Sind die Strahlen, deren Wellenlängen klei- 
ner als X sind, im Durchschnitt ebenso intensiv 
als die mit grösseren Wellenlängen (diesen Fall 
zeigt die Figur), so erscheint „der Schwerpunkt" 
des Lichtes der ChromosphärenHnie ein wenig 
nach der konvexen Seite des Bildes im Ver- 

I gleich zu der Stelle, welche der Absorptions- 
linie von der Wellenlänge i. entspricht, ver- 
schoben. Betrachten wir dagegen die innere 
Grenze der Sichel als die eigentliche Lage der 
Linie,soscheintes,alsobdieLinie nach der anderen 
Seite verschoben ist. Dies stürzt uns in Schwierig- 
keiten, wenn wir die genaue Wellenlänge einer 

; Chromosphärenlinie bestimmen wollen. 

j Übrigens können wegen Unregelmässigkeiten 
in den Dichte Verhältnissen der Gase alle Arten 
I von Abweichungen in der Intensitäts Verteilung 
t envartet werden. Die Gruppe von Strahlen, deren 
' Wellenlängen grösser als Ä sind, kann inten- 
siver sein oder umgekehrt. In solchen Fällen 
können die Verschiebungen der Chromosphären- 
I linie, sei es dass man die Grenze oder dass man 
den Schwerpunkt ins Auge fasst, ganz andere 
Werte annehmen. In der That sind solche 
I Verschiebungen schon öfters beobachtet worden 
! (von Campbell, Frost, Lord u. a.). 

Die Figur zeigt uns ferner einen Fall, wo auf 
1 der konvexen Seite die Intensität des Systems 
schneller abnimmt, als auf der konkaven (also 
anders als man es bei einer oberflächlichen Be- 
trachtung erwarten würde, weil doch die nicht 
! spektroskopisch beobachtete Chromosphären- 
sichel auf der konkaven Seite scharf begrenzt 
' ist). Diese Eigentümlichkeit ist schon öfters beim 
Chromosphärenspektrum beobachtet worden 
(conf Frost, Astrophys.Journ. 13, 31 5, Dezember 
1900I. 

Im allgemeinen können viele von den Un- 
regelmässigkeiten in dem Verhatten der Linien 
der Chromosphäre und der „Flash", welche 



rhysikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



157 



vonMascari *), CampbelP), Brown ^), Lord^), 
Frost'*) und auch die Haupterscheinungen des 
Chromosphärenspektrums, welche noch vor 
kurzem von Sir Norman Lockyer^) diskutiert 
worden sind, leicht erklärt werden, wenn wir 
annehmen, dass die Linien durch anomale Dis- 
persion her\'orgerufen worden sind. 

Einen zwingenden Beweis für die Richtig- 
keit unserer Erklärung würden wir erhalten, 
wenn wir nachweisen könnten, dass alle Chromo- 
sphärenlinien wirklich Doppellinien von der oben 
beschriebenen Art sind. 

Ich habe deswegen schon öfters nach dunklen 
Kernen in den Chromosphärenlinien auf Photo- 
graphien gesucht, die während früherer Sonnen- 
finsternisse aufgenommen wurden und habe in 
der That verschiedene Anzeichen derselben 
gefunden. Eine Platte aber, auf der diese Eigen- 
tümlichkeit die Regel war, wo alle Chromo- 
sphärenlinien doppelt waren, ist sicherlich noch 
nicht erhalten worden, da sonst die Erscheinung 
die Aufmerksamkeit auf sich gelenkt hätte. 

Die niederländische Expedition hatte 
das Glück, die ersten Platten zu er- 
halten, welche deutlich zeigen, dass alle 
Chromosphärenlinien doppelt sind. 

Dies wichtige Resultat verdanken wir zu- 
nächst der grossen Sorgfalt, mit der Prof. Ny land 
den ganzen Plan zur Beobachtung mit der 
schönen Prismenkamera von Cooke entworfen 
und ausgearbeitet hat, und ferner der ausserge- 
wöhnlichen Exaktheit, mit der alle Handgriffe und 
Beobachtungen von ihm ausgeführt wurden. Mög- 
licherweise wurde das Resultat ausserdem auch 
durch den in jeder anderen Hinsicht so ungüns- 
tigen nebligen Himmel günstig beeinflusst. Denn 
wäre das Licht nicht geschwächt worden, so 
wären auf der Platte breitere und zahlreichere 
Linien aufgetreten, und die Verdoppelung wäre 
vielleicht nicht ausgeprägter hervorgetreten als 
bei den früheren Gelegenheiten. 

Kurz nach der zweiten Berührung wurden 
5 Aufnahmen auf einer Platte, und zwar eine 
jede während ^^ Sekunde gemacht. Eine jede 
zeigt nur 9 Linien, aber alle doppelt. Auf 
den vier für das Koronaspektrum bestimmten 
Platten werden einige der stärkeren Chromo- 
sphärenlinien durch oft unterbrochene Bogen dar- 
gestellt. Das Licht derselben rührt offenbar von 
Protuberanzen her, welche ziemlich weit über 
die Photosphäre reichen. Hier ist, wie wir nach 
unserer Theorie erwarten durften, die Ver- 

i) Mascari, Mcm. Spott r. 27, 83—89; Kcf. Xaturw. 
Rundsch. 13, 6r8. 

2\ Campbell, As roph. Journ. 11, 226-233. 

3) Brown, Astroj h. Journ. 12, 61 — 63. 

4) Lord, Aslroph. Journ. 12,66-67. 

5) Frost, Astroph. Journ. 12, 307 — 351. 

6) Lockycr, Rcccnt and Coming Eclipsos, Chaj)tfr X 
and XVIII, London 1900. 



doppelung nicht so augenscheinlich; an fast allen 
Stellen ist sie aber doch sichtbar. 

Auf der sechsten Platte wurde eine andere 
Reihe von fünf Aufnahmen von je ^/^ Sekunde 
kurze Zeit nach dem dritten Kontakt gemacht. 
Auf dem ersten der so erhaltenen Spektra, 
welches von l 3880 bis k 5000 reichte, konnten 
1 50 Doppellinien zwischen k 3889 und 2. 4600 
gezählt werden; diese sind auch auf den anderen 
vier Spektren sichtbar, soweit als das zunehmende 
zerstreute Licht die Zählung erlaubt,') 

In dieser ersten Aufnahme zeigen sich die 
Doppellinien am deutlichsten in einiger Ent- 
fernung von dem kontinuierlichen Spektrum des 
soeben erschienenen Sonnenrandes. Wir finden 
dort, parallel zum Spektrum, einen hellen 
schmalen Streif, welcher auf den folgenden Auf- 
nahmen breiter wird, und welcher wahrschein- 
lich von einer kleinen Einbuchtung des Mond- 
randes oder einer kleinen Ausbuchtung des 
Sonnenrandes herrührt. Auf der fünften Auf- 
nahme erscheint unter der so erhaltenen Licht- 
bande wiederum ein ähnlicher Streifen. Diese 
Banden geben sozusagen Wiederholungen des 
„Flash"-Spektrums (ein glücklicher Umstand, 
denn die Totalität war früher vorbei, als man 
berechnet hatte, und die Aufnahme wurde 
daher etwas später gemacht, als ursprüng- 
lich beabsichtigt war), so dass wir auf einer 
und derselben Aufnahme sowohl das reine 
Flash-Spektrum, als auch das kontinuierliche 
Spektrum der Sonne erhalten. 

Mit Prof Nyland habe ich ausführlich die 
Frage diskutiert, ob es möglich sei, den Ursprung 
der Doppellinien auf Fehler der Instrumente, 
wie ungleichmässige Bewegung des Siderostaten, 
Erschütterungen der Prismenkamera, Licht- 
reflexe ^) u. s. w zurückzuführen, aber wir ver- 
mochten keine solche Fehlerquelle zu entdecken, 
und wir müssen daher schlie.ssen, dass wir es 
hier mit einer Eigenschaft der chromosphärischen 
Linien zu thun haben. 

Die Fraunhoferschen Linien sind im 
kontinuierlichen Spektrum nur schwach. Dies 
mag zum Teil von der Diffusion des Lichtes 
an den Wolken herrühren. Denn der gerade 
erscheinende Rand der Photosphäre, welcher 
bei der Prismenkamera dieselbe Rolle spielt, 
wie ein erhellter Spalt bei einem gewöhn- 
lichen Spektroskop, war nicht scharf schwarz 
begrenzt, sondern von einer Aureole umgeben 
(dies kann in einigen unsererKoronaphotographien 
beobachtet werden). Die Wolken können jedoch 
nicht die einzige Ursache für die Schwäche der 
Absorptionslinien in dem ersten Stadium nach der 

1) Auf den ursj rünglichen Negativen kann man die Ver- 
doppelui g nur mit der Lupe beobachten. Vergrösserungen 
werden demnächst veröffentlicht werden. 

2) Die Aufstellung der Apparate wird in dem Bericht ein- 
gehend besprochen werden. 



158 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



Totalität sein, da diese Erscheinung auch bei 
klarem Himmel ') beobachtet worden ist. Es 
muss daher noch ein anderer Grund für das 
teilweise Fehlen der Linien vorliegen. Aus 
unserer Theorie folgt der Grund unmittelbar. 
Denn das Spektrum der Chromosphäre wird 
am Ende der Totalität mehr und mehr wie ein 
kontinuierliches Spektrum erscheinen, da immer 
mehr helle Linien auftreten, in denen eine 
jede nach unserer Hypothese eine doppelte 
Bande bildet, in welcher das Fehlen der absor- 
bierten Wellen nicht so leicht beobachtet wird. 
Sobald aber ein Teil der Photosphäre erscheint, 
wird das schon vorhandene, scheinbar kon- 
tinuierliche Spektrum beherrscht durch das mehr 
wesentlich kontinuierliche Photosphärenspek- 
trum, dessen „Spalt** durch zwei beinahe scharfe 
Kanten (die der Photosphäre und des Mondes) 
begrenzt wird. 

In diesem Spektrum muss sich das Fehlen 
der absorbierten Wellen in der gewöhnlichen 
P'orm als Fraunhofersche Linien zeigen. 
Das Licht der Chromosphäre wird natürlich 
diese Linien zum Teil verdecken, aber im Ver- 
gleich mit dem direkten photosphärischen Licht 
ist es schwach genug, um die Linien dunkel 
erscheinen zu lassen. Unabhängig von der 
Gegenwart der Wolken müssen also die Ab- 
sorptionslinien beim Übergang vom „Flash"- 
Spektrum zum Fraunhoferschen Spektrum 
anfangs schwach sein und abnorme relative 
Intensitäten zeigen, dann stärker werden, wobei 
die Intensitäten normal werden. 

Da die Doppellinien nicht scharf definierte 
Objekte sind, so lässt sich die Breite dieser 
Systeme nur schwer angeben. Aber wir können 
auf die hellsten Teile der Komponenten ein- 
stellen und ihre Entfernung mit einem Mikrometer 
bestimmen. Dieselbe weicht für die verschiedenen 
Doppellinien ab, sie liegt jedoch in dem unter- 
suchten Teil des Spektrums zwischen 0,7 und 1,6 

Angströms Einheiten. Breitere und schmälere 
Systeme folgen aufeinander in unregelmässiger 
Reihenfolge, aber im Durchschnitt scheint die 
Entfernung zwischen den Komponenten abzu- 
nehmen, wenn wir vom Grün zum Violett 
weiterschreiten. Vielleicht kann diese That- 
sache von Wichtigkeit für die Dispersions- 
theorien sein. 

Bei einigen Linien ist die intensivere Kom- 
ponente diejenige mit der grösseren Wellenlänge, 
in anderen die mit der kürzeren. Manchmal 
treten sogar in einer Linie beide Fälle dicht bei 
einander auf (z. B. bei den Linien //J und /// 
auf unserer Platte). Dies bedeutet, dass in be- 
nachbarten Stellen der Sonnenatmosphäre die 
Dichteverteilung im absorbierenden Gas eine 

l^ Campbell, Astrophys, Jouni. 11, 22S; Aj^ril 1900. 



verschiedene ist, dass nämlich die mittlere 
Dichte längs des Strahlenganges an der einen 
Stelle nach dem Sonnencentrum hin zunimmt, 
an der anderen Stelle nach dorthin abnimmt. 
Campbell') giebt an, dass in manchen 
Fällen, wo dunkle und helle Linien zusammen 

auftreten, sie voneinander um 0,4 bis 0,5 Ang- 
ströms Einheiten entfernt sind. Dies ist unge- 
fähr die Hälfte der Entfernung der Kompo- 
nenten unserer Doppellinien. Wahrscheinlich 
hat es Campbell mit Fällen zu thun gehabt, 
wo eine der Komponenten stark markiert war. 
Ein ähnlicher Fall tritt auf unserer Photographie 
in Ilß auf, wo die Komponente mit der grösseren 
Wellenlänge beinahe auf ihrer ganzen Länge 
stärker ist, als die mit der kleineren Wellen- 
länge, und dies ist der Fall nicht nur bei der 
dritten Berührung, sondern auch bei der zweiten 
und ebenso auf den 4 Platten, welche für das 
Koronaspektrum bestimmt waren und die bez. 
5, 20, 190 und 60 Sekunden exponiert wurden. 

Ich habe bis jetzt in keiner Chromosphären- 
linie eine Eigentümlichkeit entdeckt, die uns 
zwingen könnte, auch nur einen Teil des Lichtes 
Strahlungen zuzuschreiben, welche von selbst- 
leuchtenden Chromosphärengasen herrühren 
sollten. Nun können wir freilich kaum annehmen, 
dass diese Gase thatsächlich kein Licht aussenden. 
Es fragt sich daher nur, in welchen Fällen und 
inwieweit die Intensität der wahren chromo- 
sphärischen Emission gegen die viel grössere 
Intensität des anomal gebrochenen Lichtes der 
Photosphäre in Betracht kommt. 

Vielleicht sind unsere Photographien nur 
zufälligerweise so ausserordentlich geeignet, um 
die durch anomale Dispersion bei der Erzeugung 
des Lichts der Chromosphäre gespielte Rolle 
zu zeigen, dass sie dadurch veranlassen , den 
Einfluss der anomalen Dispersion zu über- 
schätzen. 

Es wäre daher sehr interessant, wenn die 
Platten anderer Expeditionen von diesem Ge- 
sichtspunkt aus untersucht würden. 

i) Campbell, Astrophys. Journ. 11, 229. 
(Aus dem Englischen übersetzt von G. C. Schmidt). 

t^Eiogegaugen 23. November 190 1.) 



Die Geschwindigkeit der von heissen Drähten 

ausgehenden Ionen. 

Von C. D. Child. 

In der Physikalischen Zeitschrift 2, 488, 1901 
wurde ein kurzer Bericht über die Geschwindigkeit 
der von heissen Platindrähten ausgehenden Ionen 
veröffentlicht. Ich hatte zur selben Zeit die 
Geschwindigkeiten der positiven und negativen 
Ionen verglichen und hatte gefunden, dass die 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



'59 



positiven Ionen sich schneller fortbewegten. 
Ich habe dann etwas später die von solchen 
Drähten ausgehende Entladung studiert und 
habe ein oder zwei Thatsachen zu verzeichnen 
gehabt, die auf diesen Gegenstand ein Licht 
werfen könnten. 

Zunächst wurde gefunden, dass der Betrag 
der Entladung, die von einem positiv geladenen 
Draht auf einen ihn umgebenden Cylinder geht, 
ein Maximum hat, je nachdem die Temperatur 
des Drahtes erhöht wurde. Bei Rotglut wächst 
der Betrag der Entladung mit Zunahme der 
Temperatur, bleibt dann eine Zeit lang fast 
konstant und wird etwa bei Weissglut etwas 
geringer. Rutherford') entdeckte, als er über 
die von einem heissen Platinblech ausgehende 
Entladung arbeitete, einen ähnlichen Effekt. 
Er erklärte diesen durch die Annahme, dass 
bei der höheren Temperatur Ionen ausgesendet 
werden, welche sich träger bewegen, als die 
vorher hervorgerufenen. Versuche mit dem um 
einen heissen Draht herrschenden Potential und 
Untersuchungen, gemacht an Luft, welche an 
solchen Drähten vorbei geblasen wurde, zeigen, 
dass die Entladungen von Ionen getragen wird, 
die an der Oberfläche des Drahtes hervorge- 
rufen werden. Deshalb variiert die Menge des 
Stromes wie die durchschnittliche Geschwindig- 
keit der Ionen, und diese träger beweglichen 
Ionen verursachen, dass die gesamte Strom- 
menge eine geringere wird. 

Diese Erklärung scheint plausibel, und ich 
habe vermehrte Beweise ihrer Korrektheit ge- 
funden. Es zeigte sich, dass die erste Abnahme 
der Entladung gerade bei der Temperatur be- 
ginnt, bei der negative Entladung auftreten 
konnte. Demnächst *wurde gefunden, auf eine 
ähnliche Methode, wie sie Zeleny ^) anwendete, 
als er die durch X-Strahlen hervorgerufenen 
Ionen untersuchte, dass eine ganz bestimmte 
Veränderung in der Geschwindigkeit der sich 
träger bewegenden Ionen gerade bei dieser 
Temperatur eintritt. Es zeigte sich also, dass 
bei dieser Temperatur die Ionisation aufhört, 
der Oberfläche des Metalles anzugehören, und 
sich auf das umgebende Gas ausdehnt. 

Um diese Methode zu erklären, nehme ich 
Bezug auf die Figur CC und DD' sollen zwei 
konzentrische Cylinder sein, die bei ee von- 
einander isoliert sind. Durch ihr Centrum gebt 
ein Draht; AB ist der heiss gemachte Teil des- 
selben und besteht aus Platin. 

Wenn nun DD' und AB ein verschiedenes 
Potential haben, und wenn die Ionen in AB 
hervorgerufen werden, so gehen sie nach DD\ 
Wenn jedoch ein Luft:strom durch den Cylinder 
in der Richtung des Pfeiles geschickt wird. 



D 



V 



D' 



1) Science 14, 891. 

2) Phil. Trans. Rov. Sog. London 195, 193. 



werden einige der Ionen nach CC abgelenkt 
werden, vorausgesetzt, dass CC das gleiche 
Potential wie DD' hat. 

Wenn indessen der Potential-Unterschied 
zwischen den beiden äusseren Cylindern und 
dem Drahte genügend gross ist, und wenn der 
Luftstrom nicht zu heftig ist, werden doch alle 
Ionen nach DD' gezogen, bevor der Luftstrom 
einige von ihnen nach CC' ablenken kann. Es 
ist augenscheinlich, je grösser die lonenge- 
schwindigkeit für die Einheit des Potentialge- 
gefälles ist, desto schwächer treibt notwendiger- 
weise die Potentialdiff*erenz alle Ionen nach DD' , 
Die Gegenwart einer Entladung nach CC' kann 
durch ein mit CC verbundenes Galvanometer 
gezeigt werden. Auf diese Weise wurde 
erstrebt, die Geschwindigkeiten der positiven 
und negativen Ionen zu vergleichen. 

Bei dieser Vergleichung hatte ich jedoch 
keinen Erfolg, es wurde aber möglich, den grossen 
Wechsel in der Geschwindigkeit der sich träger 
bewegenden Ionen sichtbar zu machen, welcher 
bei höherer Temperatur eintritt. Es muss be- 
merkt werden, dass diese Methode nicht die 
durchschnittliche Geschwindigkeit der Ionen 
giebt, sondern nur die der sich träger bewegen- 
den. Wenn die Ionen nicht alle von derselben 
Gattung sind, mögen die Bedingungen so liegen, 
dass die sich schnell bewegenden nach DD\ 
die andern nach CC' gehen. Um also keine 
Entladung in diesem Cylinder zu erzeugen, ist 
es notwendig, alle Bedingungen einander so an- 
zupassen, dass auch die langsamsten Ionen 
nach DD' gehen. 

Ich werde von der Entladung eines posi- 
tiven heissen Drahtes auf einen um ihn befind- 
lichen negativen Cylinder als von der positiven 
Entladung sprechen. Dies ist ganz entgegen 
dem von manchen angenommenen Brauche, aber 
da wir jetzt einen Beweis haben für die That- 



y 



t6o 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



Sache, dass diese Entladung von den aus dem 
heissen Drahte hervorgehenden Ionen getragen 
wird, ist am besten, diese Entladung die positive 
und die in entgegengesetzter Richtung erfolgende 
die negative zu nennen. 

Wenn der Draht so heiss war, eine positive 
Entladung aber nicht heiss genug, um eine ne- 
gative zu verursachen, war es ganz leicht, die 
Bedingungen so einander anzupassen, dass eine 
Entladung nach CC' nicht stattfand. Beim 
Wachsen der Temperatur war hierzu nur ein 
um wenig grösserer Potential-Unterschied nötig. 
Dies zeigte, dass sich langsamer bewegende 
Ionen bei dieser Temperatur erzeugt wurden. 
Dieser Wechsel war gering, bis eine Temperatur 
erreicht wurde, welche hoch genug war, eine 
negative Entladung zu gestatten. Bei diesem 
Punkte fand ein gänzlicher Wechsel statt. Es 
war mir nicht länger möglich alle Ionen nach 
DD'* bei den mir zur Verfügung stehenden 
Potentialen gelangen zu lassen. Thatsächlich, 
je grösser der Potential-Unterschied, je grösser 
die Entladung nach CC\ Dies war sicher, wie 
gross auch immer der Abstand A von der 
Ebenem/, oder wie gross die Geschwindigkeit 
des Luftstromes war. Wenn ich aber die Be- 
dingungen so geordnet hatte, dass eine Ent- 
ladung nach CC' bei geringerem Potential- 
Unterschied nachgewiesen werden konnte, so 
konnte sie es auch bei höheren Potentialen. 

Es wurde vermutet, dass vielleicht Kon- 
vektionsströme um den heissen Draht dieses 
Resultat herbeiführten. Der Apparat wurde 
demgemäss umgekehrt, aber der Effekt war 
der gleiche wie zuvor. Offenbar bewegten sich 
einige Ionen so langsam, dass die Unregel- 
mässigkeiten der Konvektionsströme in jedem 
Falle genügten, um sie zu hindern, nach DD' 
zu gehen, wie gross auch immer die Potential- 
differenz sein mochte. 

Aber ein noch interessanteres Faktum wurde 
entdeckt, wenn man DD' auf das gleiche Poten- 
tial mit AB brachte. Unter diesen Bedingungen 
war kein Feld vorhanden, welches die Ionen von 
AB forttreibt und man konnte annehmen, dass 
keine Ionen durch den Luftstrom fortgerissen 
wurden und dass keine Entladung nach CC' 
ginge, eben weil der Cylinder auf einem von 
AB verschiedenen Potential gehalten wurde. 
Wenigstens sollte man dieses erwarten, wenn 
die ganze Ionisation an der Oberfläche des 
Kontaktes stattfindet. Wenn aber die Ionisation 
in dem um den Draht befindlichen Gase statt- 
findet, so würden einige Ionen fortgetragen werden 
und nach CC' gelangen. 

Es wurde gefunden, dass, solange als AB 
auf einer Temperatur war, einzig hoch genug, 
um die positiven Ionen auszutreiben, unter 
diesen Umständen eine Entladung nach CC' 
nicht stattfand; wenn aber die Temperatur ge- 



nügend hoch war, so dass entweder positive oder 
negative Entladungen von AB aus erfolgte, 
so ging die Entladung unter den beschriebenen 
Umständen nach CC\ Dies zeigt, dass die 
Ionisation bei niedrigerer Temperatur nur in 
in dem Metall oder an der Kontaktoberfläche 
erfolgt, dass aber bei höheren Temperaturen die 
Ionen ebensowohl in dem umgebenden Gase wie 
an der Oberfläche erzeugt werden. 

Es wurde daran gedacht, dass möglicher- 
weise bei höheren Temperaturen eine Aus- 
strömung hervorgerufen würde, wie sie Ruther- 
ford beim Thorium studiert hat, aber bei der 
Prüfung darauf wurde nicht die Spur eines 

• solchen Ausflusses entdeckt. 

Wir finden also, dass bei einer ganz be- 
stimmten Temperatur die negative Entladung 
anfängt und die positive abnimmt, ein Beweis 
für das erste Auftreten sich langsamer bewegen- 
der Ionen, und dass die Ionisation in grösserer 

; als molekularer Entfernung von dem Drahte 
auftritt. Es kann hier ein kleiner Zweifel über 
den kausalen Zusammenhang dieser Thatsachen 

< herrschen. Die Ionisation durch das Gas ver- 
anlasst den Beginn der negativen Entladung. 
Sehr langsam sich bewegende Ionen werden 
hervorgerufen bei dieser Ionisation, welche sich 

, zeigen bei den Versuchen mit Luftströmung 
und ebenso in der Abnahme des Betrages der 
positiven Entladung. 

Wenn das Platin, in Bezug auf das um- 
gebende Gas, positiv ist, können, wie wir Grund 

, haben anzunehmen, die negativen Ionen in dem 
Platin oder an der Kontaktstelle nicht ent- 
weichen wegen des Fallens des Potentials an 
der Oberfläche, während die positiven dies 

, können. Positive Entladung ist deshalb mög- 
lich, negative nicht. 

Wenn zufällig fast die ganze Entladung von 
Ionen getragen wird, welche in der Luft erzeugt 
wurden, werden die positiven Ionen an der 
Oberfläche nur geringen Anteil haben, und da 
die negativen Ionen der Luft sich schneller als 
die positiven Luftionen bewegen, werden wir 
unter diesen Umständen eine negative Ent- 
ladung haben, die grösser ist als die positive. 
Es wurde bereits in einigen Fällen, besonders 
bei lang anhaltendem Erhitzen und bei höherer 
Temperatur, bemerkt, dass die negative Ent- 
ladung zuweilen grösser ist als die positive. 

Dies wird insbesondere dann richtig sein, 
wenn das Gas um das Platin anstatt Luft 
Wasserstoff ist. Die grössere Geschwindigkeit 
der negativen Wasserstoffionen wird verursachen, 
dass die negative Entladung in diesem Falle 
besonders gross ist, so dass wir in Wasserstoff 
bei höheren Temperaturen immer eine grössere 
negative als positive Entladung haben. 

Man hat angenommen, dass die Entladung 
des Platins verursacht werde durch einge- 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



161 



schlossenen Wasserstoff. *) Wenn wir diese 
Annahme etwas einschränken und sagen, dass 
die Entladung bei geringerer Temperatur von 
eingeschlossenem Wasserstoff" herrührt, so stimmt 
es mit den bekannten Thatsachen gut überein. 
Ich habe bis jetzt noch keinen Beweis für 
solche Erklärung, aber man kann leicht sehen, 
dass sie zutrifft für die Thatsache, dass die 
positiven Ionen, welche bei niedrigerer Tempe- 
ratur aus dem Metall ausgetrieben wurden, 
eine grössere Geschwindigkeit haben als die 
negativen Ionen, welche bei höherer Temperatur 
in dem den Draht umgebenden Gase erzeugt 
wurden. Es ist wohl bekannt, dass, wenn die 
Ionisation durch andere Mittel, z. B. durch 
X-Strahlen, hervorgerufen wurde, die Wasser- 
stofTionen sich schneller als die der anderen Gase 
bewegen.^ In der That bewegen sich die positiven 
Wasserstoff'ionen schneller als die negativen Ionen 
anderer Gase. Dies ist ohne Zweifel auch für 
die hier hervorgerufene Ionisation richtig. Wenn 
also die aus dem Innern des Metalles hervor- 
kommenden Ionen durch eingeschlossenen 
Wasserstoff* erzeugt werden, so werden sie 
natürlich eine grössere Geschwindigkeit haben, 
als die negativen Ionen, welche in dem das 
Metall umgebenden Gase hervorgerufen werden. 

Der Betrag an Wasserstoff*gas, welcher nötig 
ist, um die positive Entladung zu ermöglichen, 
ist ganz unbedeutend im Vergleich zu der mög- 
licherweise eingeschlossenen Menge Wasser- 
stoff". 

Ich habe auch einige Beobachtungen ge- 
macht über den Betrag der Entladung, wenn der 
Druck des umgebenden Gases vermindert wurde. 
Ähnliche Versuche sind bereits durchgeführt, 
haben aber keine genauen Angaben über den 
Betrag der Entladung von einem Draht auf 
einen umgebenden Cy linder geliefert, woraus 
dann die Geschwindigkeit der Ionen hätte 
gemessen werden können. 

Ich habe gefunden, dass beide, sowohl 
positive wie negative Anteile der Entladung 
sehr schnell mit abnehmendem Druck des Gases 
wachsen. Dies wurde schon von Anderen be- 
obachtet. ^) Einmal betrug die Stärke des 
Stromes von 5 cm Draht auf einen umgebenden 
Cy linder von 4,5 cm innerem Durchmesser 
3,2 X 10 Ampere, wenn die Potentialdifferenz 
45 Volt und der Luftdruck etwa 5 mm Queck- 
silbersäule war. Wenn in diesem Falle die 
Ionisation in oder in der Nähe der Oberfläche 
des Drahtes stattfand, würde es eine Geschwindig- 
keit von 1800 cm pro Sekunde für ein Potential- 
gefälle von I Volt pro Centimeter bedeuten. 

Ich hoffe, bald mit meinen Untersuchungen 

1) Wied. Ann. 88, 289, 1888. 

2) Phil. Trans. Roy. Soc. London 195, 231. 

3) Wicd. Ann. 88, 320, 1888. 



vorgeschritten zu sein und Näheres veröffent- 
lichen zu können. 

Colgate Universität, 20. November 1901. 

(Aus dem Englischen Übersetzt von H. Karstens.) 

(Eingegangen 3. Dezember 1901.) 



Über die Reflexion der Kathodenstrahlen 

Von J. Stark. 

I. Prinzip der Erklärung. 

Wer in den Kathodenstrahlen freie bewegte 
negative Elektronen sieht, der wird von vorn- 
herein darauf verzichten, zur Erklärung der 
Reflexion der Kathodenstrahlen die Vorstel- 
lungen heranzuziehen, die wir von der Reflexion 
der Lichtstrahlen haben. 

Ein Elektron besitzt im Vergleich zu einem 
chemischen Atom oder Molekül eine kleine 
Masse. Für ein Elektron ist darum die Ober- 
fläche eines festen Körpers nicht etwas stetig 
Massives, sondern eine Fläche, auf der unre- 
gelmässig mit relativ grossen Zwischenräumen 
einzelne Massenteilchen verteilt sind. Treffen die 
Teilchen der Kathodenstrahlen auf eine solche 
Fläche, so stossen sie in geradliniger Verfolgung 
ihrer Bahn nur zu einem kleinen Teile auf 
Massenteilchen (Atome und Moleküle); die ge- 
radlinige Fortsetzung der Bahn der übrigen 
Elektronen dringt in die Lücken zwischen den 
Massenteilchen ein. 

Wir wollen nun annehmen, dass zwischen 
den Massenteilchen der festenOberfläche 
und den in ihrer Nähe vorbeifliegenden 
Kathodenstrahlteilchen eine Kraft auf- 
tritt. Über diese Kraft wollen wir vorderhand 
lediglich annehmen, dass sie die Kathodenstrahl- 
teilchen nach dem Mittelpunkte der nächsten Mas- 
senteilchen hin von ihrer Bahn abzulenken sucht 
und mit wachsendem Quadrat des Abstandes 
von jenem Mittelpunkt abnimmt. Wir haben 
uns die feste Oberfläche gleichsam als eine 
Wand von vielen Sonnen mit Zwischenräumen 
vorzustellen, die Kathodenstrahlteilchen als 
Kometen, welche auf diese Sonnen sich zube- 
wegen. 

Die Wirkung der Kraft zwischen den Ka- 
thodenstrahlteilchen und den Massenteilchen der 
festen Oberfläche ist eine zweifache. Ziehen 
wir den einfachen Fall in Betracht, dass nur 
e i n Massenteilchen auf einKathodenstrahlteilchen 
ablenkend mit einer Kraft wirkt. Die Bahn des 
Kathodenstrahlteilchens verlässt dann in der 
Nähe des Massenteilchens ihre geradlinige Rich- 
tung und krümmt sich zu einem Kegelschnitt, 
in dessen einem Brennpunkt das Massenteilchen 



• V 



l62 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



steht. Es sind nun zwei Fälle möglich. Es 
kann der Abstand des Kathodenstrahlteilchens 
vom Mittelpunkte des Massenteilchens im Perihel 
kleiner werden als der Radius des Massenteilchens ; 
dann stösst jenes mit diesem zusammen. Und 
darin besteht die erste Wirkung der Kraft 
zwischen denKathodenstr ah 1-undMassen- 
teilchen; sie vermehrt nämlich die Zahl der 
Zusammenstösse zwischen ihnen. Ist 
zweitens der Abstand im Perihel grösser, so tritt 
zwar kein Zusammenstoss ein; aber die Kathoden- 
strahlteilchen werden durch jene Kraft ab- 
gelenkt auf Kegelschnitte; die Ablenkung, der 
Winkel zwischen der geradlinigen Verlängerung 
des einfallenden Strahles und dem zurückgeworfe- 
nen Strahl, ist um so grösser, je kiemer der Ab- 
stand ist zwischen dem ablenkenden Massenteil- 
chen und dem einfallenden geradlinigen Katho- 
denstrahl. Dadieser Abstand alle möglichen Werte 
für die Teilchen eines einfallenden Bündels von 
Kathodenstrahlen hat, so werden diese 
nach allen möglichen Richtungen von 
ihrer Bahn durch jene Kraft abgelenkt 
oder zerstreut und zwar nach beiden Seiten 
der festen Oberfläche; diese zerstreut die auf 
sie fallenden Kathodenstrahlen in den festen 
Körper hinein wie rückwärts in den an ihm 
liegenden Gasraum. In dieser Zerstreuung der 
Kathodenstrahlen an einer festen Oberfläche 
nach rückwärts besteht die Reflexion der Ka- 
thodenstrahlen. 

Wie man ohne weiteres sieht, muss die 
Reflexion der Kathodenstrahlen eine difl'use 
sein. Es kann ferner grössere oder geringere 
Politur der reflektierenden festen Fläche keinen 
Einfluss auf die Reflexion haben. Endlich er- 
kennt man auch ohne weiteres, dass nicht bloss 
die oberste Lage des von Kathodenstrahlen 
getroffenen festen Körpers difl*us reflektiert, ; 
sondern dass auch die tiefer liegenden Schichten 
durch die Lücken der vorhergehenden hindurch 
Kathodenstrahlen diffus in den Gasraum zurück- 
senden. 

Die Bahn der reflektirten Kathodenstrahlen 
ist nicht ausnahmslos und streng kegelschnitt- 
förmig, da in der reflektierenden Oberfläche im 
allgemeinen nicht bloss ein einziges Massenteil- 
chen ablenkend auf einen Kathodenstrahl wirkt. 
Der Einfachheit wegen seien aber hier in erster 
Ijnie kegeis chnittförmige Bahnen ins Auge ge- 
fasst. Die Bahnen können also Ellipsen, Pa- 
rabeln und Hyperbeln sein. Die Ellipsen aber 
kommen für die experimentelle Untersuchung 
nicht in Betracht, da sie unmittelbar an der 
reflektierenden Oberfläche verlaufen. Zur Be- 
obachtung gelangen nur parabolisch und hyper- 
bolisch zurückgeworfene Kathodenstrahlen. Jene 
sind hierbei weit in der Minderzahl, da sie le- 
diglich einen Grenzfall darstellen. 



2. Geschwindigkeit der reflektierten 
Kathodenstrahlen. 

Stossen Kathodenstrahlen auf die Massen- 
teilchen einer festen Oberfläche, so geben sie 
an diese kinetische Energie ab, wie aus der 
von ihnen bewirkten Erwärmung geschlossen 
werden kann. Infolge eines Zusammenstosses 
nimmt also die Geschwindigkeit eines Kathoden- 
strahles ab. 

Stösst ein Kathodenstrahlteilchen nicht mit 
einem Massenteilchen zusammen, wird es lediglich 
auf eine kegelschnittförmige Kurve abgelenkt, 
so hat es wohl im Perihel eine grössere Ge- 
schwindigkeit als vor der Annäherung an das 
Massenteilchen; hat es sich aber von ihm wieder 
entfernt, so ist es zwar abgelenkt, besitzt in- 
dessen wieder seine ursprüngliche Geschwin- 
digkeit. 

Die reflektiertenKathodenstrahlen be- 
stehen zum Teil aus Strahlen, welche 
mit einem Massenteilchen zusammen- 
stiessen, zum Teil aus Strahlen, welche 
lediglich abgelenkt wurden. Untersucht 
man die reflektierten Kathodenstrahlen auf ihre 
Geschwindigkeit mittels der elektrischen oder 
magnetischen Ablenkung, so findet man einmal 
Strahlen, welche dieselbe Geschwindig- 
keit besitzen, wie die primären Strahlen 
vor der Reflexion, sodann Strahlen von 
jeder beliebigen kleineren Geschwindig- 
keit. Dies haben in der That Messungen von 
Gehrcke') ergeben. Wie sich theoretisch leicht 
klar machen lässt, muss im magnetischen 
Spektrum der reflektierten Kathoden- 
strahlen die Intensität von der Kante 
des Spektrums weg um so schneller ab- 
nehmen, je grösser die Kraft zwischen 
den negativen Eleictronen und den re- 
flektierenden Metallteilchen ist. Nach 
Gehrcke ist diese Abnahme der Intensität bei 
Platin eine raschere als bei Magnesium. 

3. Abhängigkeit der Reflexion 
der Kathodenstrahlen von der Geschwin- 
digkeit. 

Bei gegebenem Abstand eines ablenkenden 
Massenteilchens der reflektierenden Oberfläche 
von der geradlinigen Bahn eines einfallenden 
Kathodenstrahlteilchens ist dessen Ablenkung 
von seiner ursprünglichen Richtung um so 
kleiner, je grösser die Geschwindigkeit des ein- 
fallenden Kathodenstrahles ist, oder mit anderen 
Worten, je grösser die Spannungsdifferenz ist. 
welche dem Kathodenstrahle seine Geschwindig- 
keit verlieh. Die Menge der von einer 
festen Oberfläche zurückgeworfenen Ka- 
thodenstrahlen muss darum abnehmen, 

I) K. Gchrcke, Her. d. Herliuer Akad. S. 461, 1901. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



«^3 



wenn die sie erzeugende Elektroden- 
oder Entladespannung zunimmt. 

Diese theoretische Folgerung steht allerdings 
zu einer Erklärung H. Starkes*) in Gegensatz, 
der auf Grund seiner so wertvollen Messungen 
behauptet, dass das Reflexionsvermögen eines 
Metalles für Kathodenstrahlen unabhängig sei 
von der Elektrodenspannung. Bei genauerer 
Betrachtung seiner Zahlen und Weglassung 
der weniger sicheren Werte bei niedriger 
Elektrodenspannung finde ich aber, dass das 
Reflexionsvermögen in der That abnimmt mit 
wachsender Elektrodenspannung. Zum Belege 
diene die Figur i ; sie giebt in drei Messungs- 



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5OO0 7000 ifOOO f/i'ii* 

EleitrodcnsparuiuJig in Volt 

Fig. I. 

reihen Starkes an Aluminium die Beziehung 
zwischen Reflexionsvermögen und Elektroden- 
spannnung in einem günstigen Massstabe. 

Im vorstehenden ist die Wirkung der Kraft 
zwischen Massen- und Kathodenstrahlteilchen nur 
insofern in Betracht gezogen, als sie die Richtung 
der reflektierten Strahlen beeinflusst, nicht 
insofern, als sie die Zahl der Zusammen- 
stösse vermehrt. Aber auch diese hängt offen- 
bar von der Geschwindigkeit der Kathoden- 
strahlen ab. Mit wachsender Elektrodenspan- 
nung, also mit wachsender Geschwindig- 
keit der Kathodenstrahlen nimmt die 
Zahl der durch Ablenkung erzwungenen 
Zusammenstösse ab; diese Abnahme be- 
deutet eine Zunahme der ohne Zusammenstoss 
zurückgeworfenen Kathodenstrahlen, also eine 
Zunahme der Reflexion. Im Zusammenhalt 
mit dem obigen entgegengesetzten Resultat 
kommt man zu folgender theoretischer allge- 

I H. Starke, Ann. d. Thys. 3, 95, 1900. 



meiner Folgerung über den Zusammenhang 
zwischen der Reflexion und der Geschwindig- 
keit der Kathodenstrahlen. Mit anfänglich 
kleiner wachsender Elektrodenspannung 
nimmt die Intensität der reflektierten 
Kathodenstrahlen von einem kleinen 
Wert an erst ziemlich rasch bis zu einem 
Maximum zu, dann nimmt sie bei weiter 
steigender Elektrodenspannung wieder 
ab und strebt einem konstanten Werte 
zu; die Elektrodenspannung, welche 
maximale Reflexion hervorbringt, ist 
bei verschiedenen Metaljen verschieden 
gross und zwar um so grösser, je grösser 
die Kraft zwischen den negativen Elek- 
tronen und den reflektierenden Metall- 
teilchen ist. 

4. Intensität der reflektierten Kathoden- 
strahlen in verschiedenen Emanations- 
richtungen. 

Auch bei den Kathodenstrahlen heisst Ein- 
fallswinkel der W^inkel zwischen der Richtung 
des einfallenden Kathodenstrahlenbündels und 
der Normalen der reflektierenden Fläche, Ema- 
nationswinkel der Winkel zwischen dieser Nor- 
malen und einer der verschiedenen Richtungen 
der diffus reflektierten Kathodenstrahlen. Für 
diff*us reflektierte Lichtstrahlen gilt das Lam- 
bert sehe Kosinusgesetz. Es ist von vornherein 
zu erwarten, dass dieses für die Reflexion der 
Kathodenstrahlen nicht gilt. 

Auf Grund unseres Erklärungsprinzipes be- 
trachten wir zunächst den Fall der senk- 
rechten Incidenz. In diesem wie in jedem 
anderen Falle werden nach allen Richtungen 
Kathodenstrahlen reflektiert. Für Emanations- 
winkel nahe 90*^ muss die Intensität (Menge 
der mitgefiihrten negativen Ladung) der reflek- 
tierten Strahlen klein sein, weil diejenigen, welche 
von tieferen reflektierenden Schichten kommen, 
auf ihrem relativ langen Wege in den oberen 
Schichten durch Absorption (Zusammenstoss) 
geschwächt werden. Mit abnehmendem Emana- 
tionswinkel wächst dann die Intensität der 
reflektierten Strahlen und strebt einem Maximum 
zu. Dieses liegt indessen, wie wir theoretisch 
folgern müssen, nicht in der Emanationsrich- 
tung o^ sondern nur in deren Nähe. Genau 
in der Richtung der einfallenden Strahlen zurück 
werden nämlich, abgesehen von den durch Zu- 
sammenstoss geschwächten Strahlen, nur wenige 
in parabolischer Bahn zurückgeworfen werden. 
In der Einfallsrichtung muss darum die Intensität 
der reflektierten Strahlen ein kleines relatives 
Minimum besitzen; nahe daran muss das 
Maximum der Intensität liegen. Der Winkel 
zwischen! dem Minimum in der Einfallsrichtung 
und dem Maximum ist bei senkrechter Incidenz 



164 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



klein. Jenes Minimum ist in den bisherigen 
Messungen noch nicht gefunden worden; diese 
erstreckten sich nicht auf Emanationswinkel 
kleiner als 20®. 

Bei schiefer Incidenz ist für die Emana- 
tionsrichtung 90® wieder ein absolutes Minimum 
vorhanden. Die räumliche Verteilung der In- 
tensität der reflektierten Strahlen ist nicht mehr 
symmetrisch in Bezug auf das Einfallslot oder 
in Bezug auf die Einfallsrichtung. In dieser 
muss indes wieder ein relatives Minimum der 
Intensität liegen, auf dieses folgt in der Rich- 
tung gegen das Einfallslot wieder ein Maximum 
der Intensität. Jenes wird mit wachsendem Ein- 
fallswinkel verwaschener, dieses dagegen tritt 
deutlicher hervor. 

Der Winkel zwischen Minimum und 
Maximum der reflektierten Intensität 
wächst mit dem Einfallswinkel. Dies kann 
man sich auf Grund folgender Überlegung klar 
machen. A/^ , M2 und J/3 (Fig. 2) seien Massen- 



/ 

// 

/ / 



© \®y ® 




Fig. 2. 

teilchen der reflektierenden Fläche. Wir be- 
trachten den Fall, dass der Abstand des Mittel- 
punktes Ml von der geradlinigen Einfallsbahn 
eines Kathodenstrahlteilchens konstant sei, dass 
dagegen der Einfallswinkel von kleinen zu 
grossen Werten wachse. Bei kleinen Einfalls- 
winkeln bleibt das Kathodenstrahlteilchen von 
AI2 und M^ entfernt, es unterliegt in der Haupt- 
sache nur der Ablenkung durch Mi und wird 
fast wieder in die Einfallsrichtung zurück- 
geworfen. Bei grösseren Einfallswinkeln kommt 
das Kathodenstrahlteilchen auch in die Wirkungs- 
sphäre von J/j und J^ ; es wird durch diese in 
entgegengesetzter Richtung von seiner Einfalls- 
bahn abgelenkt wie durch 3/,. Die gesamte 
Ablenkung ist darum nunmehr kleiner als zuvor; 
das Maximum der Intensität der reflek- 
tierten Kathodenstrahlen muss darum 
mit wachsendem Einfallswinkel von der 
Einfallsrichtung wegrücken. 

Der Winkel zwischen dem Maximum der 
reflektierten Intensität und ihrem relativen 
Minimum in der Einfallsrichtung muss ferner 
um so kleiner sein, je grösser die ablenkende 
Kraft ist. Man kann schliessen, dass diese um 
so grösser ist, je grösser das Reflexionsver- 
mögen ist. Dieses ist beispielsweise bei Alu- 
minium kleiner als bei Silber, bei diesem kleiner 
als bei Platin. Für einen Incidenzwinkel von 45" 



liegt nun nach den Messungen von W. Seitz*) 
das Maximum der reflektierten Intensität bef 
Aluminium auf der entgegengesetzten Seite des 
Einfallslotes wie die primären Strahlen, bei 
Silber und Platin auf derselben Seite, bei Platin 
näher an der Einfallsrichtung als bei Silber. 

Der Schluss, dass die ablenkende Kraft um 
so grösser sei, je grösser das Reflexionsver- 
mögen ist, wird dadurch unsicher, dass fiir die 
reflektierte Intensität der Kathodenstrahlen nicht 
bloss die ablenkende Kraft der einzelnen Massen- 
teilchen, sondern auch die Dichte ihrer räum- 
lichen Verteilung in Betracht kommt. Mehr 
Sicherheit hat der Schluss von der Lage des 
Maximums der reflektierten Intensität auf die 
Grösse der ablenkenden Kraft. Wir erhalten 
dann folgendes Resultat: Die Kraft zwi- 
schen den negativen Elektronen und den 
reflektierenden Teilchen eines Metalles 
ist um so grösser, je kleiner der Winkel 
zwischen der Einfallsrichtung und der 
Richtung maximaler Reflexion ist; so ist 
sie bei Aluminium kleiner als bei Silber, 
bei diesem kleiner als bei Platin. Dieses 
Resultat wird eine weittragende Bedeutung ge- 
winnen für die Beurteilung elektromotorischer 
Kräfte in Grenzflächen. Im Einklang mit Obi- 
gem steht der Befund Gehrckes, dass das 
magnetische Spektrum der an Magnesium re- 
flektierten Strahlen eine andere Intensitätsver- 
teilung zeigt als der an Platin reflektierten. 

5. Natur der ablenkenden Kraft. 

Zur Erklärung der Erscheinungen der Re- 
flexion der Kathodenstrahlen haben wir hypo- 
thetisch eine Kraft zwischen den Kathoden- 
strahlteilchen und den Massenteilchen eines 
reflektierenden Körpers eingefiihrt. Diese Kraft 
kann die Gravitation zwischen der Masse hier 
und dort sein. Indes dürfte der Anteil der 
Gravitationskraft an der Zerstreuung der Ka- 
thodenstrahlen nur ein geringer sein. Die Kraft, 
die wir in erster Linie fiir die Zerstreuung ver- 
antwortlich machen müssen, ist wohl die elek- 
trische zwischen den Kathodenstrahl- und den 
Massenteilchen des reflektierenden Körpers. Jene 
sind ja elektrisch geladen, sie wirken darum 
mit einer elektrischen Kraft auf neutrale Teilchen 
des reflektierenden Körpers und mit einer noch 
grösseren Kraft auf freie positive und negative 
Ionen in diesem. 2) 

6. Fehlerquelle bei der Untersuchung der 
Reflexion der Kathodenstrahlen. 

In den meisten bisherigen experimentellen 
Untersuchungen über die Reflexion der Ka- 



1) W. Scilz. Ann. tl, Thys. 6. lO, I901. 

2) Diese Zeitschr. 2, 233, 1900. 



^ 

V 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



165 



thodenstrahlen bestand der Käfig, der zum Auf- 
fangen der negativen Ladung der reflektierten 
Strahlen diente, aus Aluminium; der Reflektor 
war ebenfalls Aluminium oder ein anderes 
Metall, wie Kupfer, Eisen, Silber, Platin. Auf- 
fanger und Reflektor sind hierbei durch ein 
Bündel Kathodenstrahlen miteinander verknüpft; 
diese aber ionisieren das von ihnen durchlaufene 
Gas. Zwischen Auffänger und Reflektor kann 
darum ein elektrischer Leitungsstrom sich her- 
stellen, sowie zwischen ihnen eine Spannungs- 
differenz vorhanden ist. Das Auftreten einer 
solchen störenden Spannungsdifferenz glaubte 
man bisher dadurch zu verhindern, dass man 
den Reflektor und den Auflänger direkt bez. 
über ein Galvanometer mit nicht zu grossem 
Widerstände zur Erde ableitete. 

Indes auf diese Weise beseitigte man ledig- 
lich die Spannungsdifierenz, die sich infolge der 
Zufuhr negativer Ladung zwischen Reflektor 
und Auftänger ausbilden könnte. Bestehen 
aber diese aus verschiedenem Metall, so bleibt 
ihre Voltasche Spannungsdifferenz zwischen 
ihnen zurück. Diese beträgt für Aluminium 
und Platin etwas mehr als 1 Volt; sind darum 
die beiden Metalle als Auffanger und Reflektor 
einerseits durch die Erdleitung, andererseits 
durch das ionisierte Gas (reflektierte Kathoden- 
strahlenbündel) miteinander verbunden, so fliesst 
in diesem Kreis ein Strom und zwar fuhrt dieser 
die negativen Ionen vom Platin zum Aluminium 
durch das verdünnte Gas. Dieser Leitungs- 
strom wirkt darum auf das Galvanometer, das 
den Auffänger ableitet, im gleichen Sinne wie 
die Reflexion der Kathodenstrahlen. Ein solcher 
Leitungsstrom zwischen zwei verschiedenen 
Metallen durch ein Gas, das durch Kathoden- 
strahlen ionisiert wird, bedingt durch die 
Voltasche Spannungsdiflferenz, ist von S. Ar- 
rhenius') nachgewiesen worden. Ferner hat 
A.A. Campbell Swinton^) bei seiner Unter- 
suchung der Reflexion der Kathodenstrahlen 
eine ihm sehr merkwürdig erscheinende aus 
dem Verschwinden der VoltadiflTerenz im Elek- 
trometer sich erklärende scheinbare positive 
Ladung des Auffängers bis über i Volt für 
den Fall beobachtet, dass nur wenige re- 
flektierte Kathodenstrahlen von einem Platin- 
reflektor in einen Auffanger aus Messing ge- 
langen konnten. 

Nun ist man geneigt, den Einfluss einer 
Spannungsdifferenz von i Volt zwischen Re- 
flektor und Auffänger als klein zu betrachten. 
In Wirklichkeit aber ist et nicht sehr klein. 
H. Starke*^) fand, dass der Ausschlag des 
Galvanometers, welches den Auffänger ableitete 



und die Intensität der reflektierenden Strahlen 
mass, 18 mm betrug, wenn der Reflektor Erd- 
spannung besass, dass er aber auf 26 mm 
stieg, wenn der Reflektor auf — 2 Volt geladen 
wurde. Durch diese 2 Volt wurde demnach 
die Intensität der reflektierten Strahlen um 38 "/o 
gefälscht, durch i Volt Spannungsdifferenz wäre 
sie um i9"/o vergrössert worden. 

Bei Berücksichtigung der im vorstehenden 
bezeichneten Fehlerquelle werden sich zwar die 
Reflexionsvermögen einiger Metalle kleiner er- 
geben, doch dürfte die Stellung der einzelnen 
Metalle in der Reihe des Reflexionsvermögens 
dadurch nicht geändert werden. 

Göttingen, den i. Dezember 1901. 

(Kingegangen 22. Dezember 1901.) 



1899. 



i) S. Arrhcnius, Wied. Ann. 33, 638, 1888. 

2} A. A, Campbell Swinton, Proc. Roy. Soc. 04, 393, 



3) H. Starke, Wied. Ann. 66, 53, 1898. 



Bemerkungen zur elektrischen Strömung durch 

hohe Vakua. 

Von J. Stark. 

1. Der Äther als „Elektrizitätsleiter". 

Über die Elektrizitätsleitung im absoluten 
Vakuum, d. h. im reinen Äther, bestanden 
diametral entgegengesetzte Ansichten. Eine 
kleine Partei behauptete, er sei ein vollkommener 
Leiter; die grosse Gegenpartei erwiderte, er 
sei ein vollkommener Isolator. Im Lichte der 
lonentheorie kann man die fraglichen Begriffe 
deutlich unterscheiden und beiden Parteien ge- 
recht werden. 

Die lonentheorie denkt sich die Elektrizität 
als ein im Räume existierendes Etwas von kon- 
stanter Menge, verteilt sie atomistisch und 
sieht in den Ionen frei bewegliche Elektrizitäts- 
teilchen, die in dem Äther beweglich einge- 
bettet liegen. Der elektrische Strom ist eine 
Strömung der Ionen in bestimmter Richtung. 
Ein Leiter ist ein Körper, welcher Ionen ent- 
hält. Die spezifische Leitfähigkeit k ist eine zu- 
sammengesetzte Grösse; ist «/ bez. ttn die posi- 
tive bez. negative Ionisation (Zahl der Ionen in 
der Volumeneinheit), zf/ bez. Vn die spez. lonen- 
geschwindigkeit, 6 die lonenladung, so gilt bei 
Zulässigkeit des Ohmschen Gesetzes X = b, 
[np ' vp + flu • v^. 

Hat man ein absolutes Vakuum oder reinen 
Äther, ist also in diesem kein Massenteilchen 
vorhanden, so ist offenbar für ihn ;// ^= Hh = o 
und darum auch >l = o. Der reine Äther 
oder das absolute Vakuum ist in diesem 
Sinne kein Leiter, sondern ein voll- 
kommener Isolator; es können in ihm wohl 
zeitliche und räumliche Variationen der elek- 
trischen und magnetischen Kraft, beispielsweise 
elektromagnetische Schwingungen erfolgen, aber 
es ist in ihm keine elektrische Strömung mög- 
lich, eben weil das Wort „rein*' oder „absolut** 



\y 



Physikalische Zeitsclirifl. 3. Jahrgang. No. 1 



das Vorhandensein von Elektrizität oder Jonen 
ausschliesst. 

Anders ist es, wenn man im Äther Ionen 
vorhanden sein lässt und seinen Einfluss auf 
deren Bewegung in Zusammenhang mit dem 
Worte Leitung bringt. Die astronomischen 
Erscheinungen lassen schüessen, dass ein Ion 
bei seiner Bewegung durch den Äther, Strah- 
lung ausgeschlossen, eine unendlich kleine Rei- 
bung erfährt. Würde man darum einen Leiter 
herstellen können, der in seinem mit Äther er- 
füllten Volumen nur Ionen, nicht auch neutrale 
Teilchen enthält, und liesse sich für diesen Leiter 
das Ohmsche Gesetz noch anwenden, so würden 
T'/ und Vh und auch i einen sehr grossen Wert 
haben; man würde den denkbar vollkommensten 
Elektrizitätsleitcr besitzen. Insofern der Äther 
der Bewegung eines Ions keinen Wider- 
standentgegensetzt, könnte man ihn einen 
vollkommenen Elektrizitätsleiter nennen. 
Aber damit wird der Sinn der Definition des 
Leiters verschoben. Man thut gut, an dieser fest- 
zuhalten. Die Frage nach der Elektrizitätsleitung 
des Äthers hat dann nach dem Vorstehenden 
überhaupt keinen Sinn mehr. 
2. Verdünnte Gase als Elektrizitätsleiter. 

Der kleinste Gasdruck, den wir mit unsern 
Mitteln herstellen können, liegt wohl nicht unter 
0,00001 mm. Bei 760 mm und o" ist die Zahl 
der Gasteilchen in 1 cm ^gleich 2,4- lO'* (Drude, 
Planck); bei jenem Druck ist sie darum 3,1-10". 
Mit unserer bisherigen Evakuations- 
technik bleiben wir demnach von dem 
absoluten Vakuum um u Dezimalen ent- 
fernt. Selbst bei dem uns möglichen höchsten 
Vakuum haben wir es also immer mit Gas- 
teilchen zu thun und wir müssen uns die 
Strömung durch hohe Vakua ebenfalls durch 
Gasionen vermittelt denken. 

Von einer Berechnung der spez. Leitfähigkeit 
hoch verdünnter Gase nach der obigen Formel 
kann deswegen nicht mehr die Rede sein, weil 
für sie das Ohmsche Gesetz nicht mehr gilt.') 
immerhin aber kann man sich folgendes klar 
machen über die zwei Faktoren, von denen in 
erster Linie die Stromstärke abhängt, 

Ist die Ionisation in einem Gase konstant, 
so wächst die .Stärke des durchgehenden Stromes 
mit abnehmendem Druck und ist bei sehr kleinen 
Drucken sehr gros,-., weil die mittlere freie 
Weglänge der Ionen mit abnehmendem Gas- 
druck wächst. 

Indes nimmt unter sonst gleichen 
Umständen die Ionisation eines Gases ab 
mit sinkendem Drucke. Es absorbiert 
nämlich ein Gas von der Energie, durch 
welche es ionisiert wir<l, um so weniger 
in der Volumcnuinheit. und wird dann um 

Ij Ann. d l'li; s, 6, 90, 797, lyol. 



SO weniger ionisiert, je kleiner sein Druck 
i st. Die? gilt auch von dem ionisierenden Sto.ss 
seiner Ionen. Ist K die Elektrodenspannung des 
durchströmten Gases, y^ die Stromstärke, so ist 
y^- F die im Gas geleistete elektrische, primär 
in kinetische lonenenergie verwandelte Arbeit. 
Der Anteil dieser Energie, der auf die Ionisierung 
neutraler Teilchen verwandt wird, und damit 
auch die durch sie erzeugte Ionisation ist um so 
kleiner, je kleiner der Gasdruck ist; gleichzeitig 
steigt der Energiebetrag, welcher von den be- 
wegten Ionen an die feste Begrenzung des 
durchströmten Gases, nämlich an die Elek- 
troden und die Gefässwände, abgegeben wird. 
Die auf diese Weise bewirkte Abnahme der 
Ionisierung ist der Grund, warum bei kleinem 
sinkendem Druck und konstanter Elektroden- 
spannung die Stromstärke nicht wächst, sondern 
abnimmt. 

3. Einfluss der Gefässwände auf die 

Strömung an der Kathode. 
Das Verhalten des negativen Glimmlichtes 
wird häufig in folgender Weise beschrieben. 
„Das negative Glimmlicht bedeckt bei höheren 
Drucken nur einen Teil der Kathodenoberfläche, 
Mit abnehmendem Drucke wächst die Dicke 
des Kalhodendunkelraumes und gleichzeitig 
auch die Basis des negativen Glimmhchtes, 
Dieses bedeckt schliesslich die ganze Ober- 
fläche der Kathode (Fig, i)," Soweit ist nichts 



einzuwenden; man fährt aber in der Regel 
folgendermassen weiter. „Bei weiter sinkendem 
Drucke zieht sich die Basis des negativen 
Glimmlichtes wieder zusammen und bedeckt 
schliesslich nur mehr die Mitte der nach der 
Anode gewandten Kathodenseite; diese allein 
i.st dann der Ausgangspunkt der Kathoden- 
.strahlen (Fig, 2)." 

Wenn man hiermit das normale Verhalten 
des negativen Glimmlichtes bei niedrigen Drucken 
kennzeichnen will, so begeht man einen schweren 
Fehler. Jenes Verhalten ist nämlich abnormal 
und sekundär durch die Nähe der Glaswand 
bedingt. Wählt man deren Entfernung 
von der Kathode genügend gross, so 
bleibt auch bei ilen niedrigsten Drucken 
die ganze Kathodenoberfläche mit nega- 
tivem Glimmlicht bedeckt und sendet an 
allen ihren Funkten Kathodenstrahlen 
aus [Fig. 3). J<,-ncs almorniale Verhalten er- 
klärt sich in fulL'ender Weise. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang- No. 8. 



167 



Wie ich in einer demnächst in den Annaien 
der Physik erscheinenden Abhandlung ansfiihr- 
lich dargelegt habe, ist sowohl die negative 
Ghmmschicht, wie die erste Kathodenschicht 
eine lonisierungspartie. Hier ionisieren die 
positiven Ionen durch ihren Stoss das Gas, 
dort die negativen; die eine liefert" der anderen 
Ionen zur Aufrechterhaltung der Ionisation. 
Schirmt man die von der negativen Glimm- 
schicht ausgehenden auf die Kathode zu- 
schiessenden positiven Ionen von einem Teil 
der Kathode ab, indem man zwischen diese 
und den Anfang der negativen Glimmschicht 
einen festen Körper stellt, so verschwindet, wie 
A. Wehnelt') gezeigt hat, an diesem Teil die 
erste Kaihodenschicht und mit ihr die Ioni- 
sierung; der Teil kann umgekehrt nicht wieder 
negative Ionen in die negative Glimmschicht 
zur Ionisierung senden; darum verschwindet 
auch der ihm gegenübtrlieyende, von ihm ab- 
hängige Teil der negativen Glimmschicht. Das 
Resultat ist, dass die freie Kathodenoberfläche 
um jenen von dem Körper vor positiven Ionen 
geschützten Teil verkleinert erscheint. In 
gleicher Weise wie der schattenwerfende Körper 
wirkt nun auch die Glaswand, sowie die Dicke 
des Kathodendunkelraumes grösser geworden 
ist als ihr Abstand von dem zunächst liegen- 
den Teil der Kathode, sowie sich also die Wand 
zwischen einen Teil der negativen Glimmschicht 
und die Kathode schiebt. Die Glaswand nimmt 
dann gleichzeitig eine starke negative Ladung 
an. Diese kann schwer abfliessen, da ja nun- 
mehr die Ionisation im benachbarten Gasraum 
sehr klein ist. Aus diesem Grunde muss dann 
auch die Aiissendung von Kafhodenstrahlen 
auf der Rückseile der Kathode aufhören. 

Als Gesetz^) des Kathodenfalls A' habe ich 
folgende Formel angegeben: 

II A. Wehnell, Wied. Ann. 67, 421, 18.J9. 



Hierin ist A'« der normale Kathodenfall, 
/' und X eine Konstante, /> der Gasdruck, /die 
Grundfläche des negativen Glimmlichtes oder 
der ersten Kathoden .Schicht, / die Stromstärke. 
Hierbei ist zunächst angenommen, dass sich 
der dunkle Kathodenraum, nicht gestört von 
der Glaswand, ausbreiten kann. Tritt der Fall 
ein, dass durch die Nähe der Glaswand ein 
Teil_/i der ganzen Kathodenoberfläche /* seines 
Glimmlichtes beraubt wird, so ist f^^fk — fi zu 
setzen, 

Ist /: die elektromotorische Kraft der Strom- 
quelle, /■ der ausserhalb des Stromgefässes 
liegende Ohmsche Widerstand und ist der 
Spannungsabfall zwischen dem Ende des nega- 
tiven Glimmlichtes und der Anode klein, was 
in der Regel bei niedrigen Drucken zutrifft, 
so kann man mit grosser Annäherung setzen 
E — K 



oder 



= E~K..- 



p-f\ 






/>(/*-/.)i 
Aus diesen Gleichungen sind folgende durch 
das Experiment leicht zu bestätigende Folge- 
rungen abzulesen. Bei niedrigen Gas- 
drucken ist die Stromstärke im allge- 
meinen klein. Will man auch durch ein 
hohes Vakuum einen relativ starken 
Stromsenden, so muss man der Kathode 
eine grosse Oberfläche und einen grossen 
Abstand von der Gefässwand oder an- 
deren im Gas befindlichen Körpern geben, 
damit/ =<' bleibt. Will man eine Vakuum- 
röhre herstellen, die nur eine sehr 
schwache elektrische Strömung durch- 
lässt, oder will man die Spannungs- 
differenz zwischen Anode und Ka- 
thode gross machen und so Kathoden- 
I strahlen mit sehr grossen Geschwindig- 
i keiten erzeugen, so muss man erstens 
! einen möglichst niedrigen Gasdruck 
I herstellen, zweitens eine kleine Kathode 
( verwenden, drittens denAbstand zwischen 
I ihr und der Glaswand klein wählen, da- 
; mit /* — / nahezu Null wird. Die negativen 
■ Ladungen der Glaswand können in engen 
Röhren bei niedrigem Drucke so gross werden, 
dass sie, nach einem ganz kurzen Übergang 
. eines Stromstosses, der verfugbaren elektro- 
! motori.schen Kraft es unmöglich machen, die 
I elektrische Strömung wieder einzuleiten und 
I aufrecht zu erhalten. Dies war in den absoluten 
Vakuumröhren Hittorfs der Fall. 

Göttingen, den 20. Dezember 1901. 
I (Kingegangeii 21. Deiember 1901.} 



i68 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 73. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



xl 



B. Walter (Hamburg), Ein photographischer 
Apparat zur genaueren Analyse des Blitzest) 

Schon die gewöhnlichen nächtlichen BHtz- 
photographien mit feststehender Kamera, die 
zuerst vor etwa 20 Jahren gemacht wurden, 
Hessen in vereinzelten Fällen erkennen, dass 
ein Blitzschlag nicht immer ein einfacher, sich 
in einem Augenblicke abspielender Vorgang ist, 
sondern unter Umständen aus mehreren, stoss- 
weise aufeinander folgenden Entladungen be- 
stehen kann, welche in der Regel alle denselben 
Weg durch die Luft nehmen. Die erste Aufnahme 
dieser Art war diejenige von Prof. Kayser*^) in 
Bonn; und die zeitliche Analyse des Blitzes kam 
in diesem Falle ohne Zuthun des Photographen 
dadurch zu stände, dass ein starker Wind die 
Luftteilchen, über welche der Blitz seinen Weg 
nahm, so schnell vor sich hertrieb, dass die 
einzelnen Entladungen, welche zeitlich nach- 
einander durch dieselben hindurchgingen, sich 
örtlich neben ein and er auf der Platte abbildeten. 
Die Erkenntnis dieser Umstände führte sodann zu 
dem Gedanken, diese Analyse auch ohne Bei- 
hilfe des Windes einfach dadurch h?rbeizufuhren, 
dass man die photographische Kamera während 
des Gewitters nicht mehr fest aufstellte, sondern 
derselben eine bestimmte Bewegung gab. Auch 
dann mussten ja selbst Vorgänge, die genau 
an derselben Stelle des Raumes zeitlich nach- 
einander stattfanden, auf der Platte räumlich 
nebeneinander abgebildet werden. Die ersten 
Aufnahmen dieser Art verdanken wir Prof. 
Weber^) in Kiel, und zwar hielt derselbe seine 
Kamera dabei einfach zwischen den beiden 
Händen, um derselben damit eine langsam 
schaukelnde Bewegung in der Art zu geben, 
dass die optische Achse der Kamera ungefähr 
den Mantel eines Kegels beschrieb. 

Hiermit war also eine Methode angegeben, 
um jeden Blitzschlag zeitlich zu analysieren. 
Allerdings halte ich die Art der Bewegung, 
welche der letztgenannte Beobachter seiner 
Kamera gab, nicht gerade für die günstigste; 
denn es können dabei die einzelnen Entladungen 
des Blitzschlages leicht durcheinander geraten, 
und es kann ferner auch die Bestimmung der 
Zeitabschnitte, welche zwischen diesen einzelnen 
Entladungen liegen, auf diese Weise höchstens 
nur annähernd geschätzt werden. Diesen beiden 
Übelständen glaube ich nun in verhältnismässig 
einfacher Weise dadurch abgeholfen zu haben, 

i) Abteilung 2, 26. September 190 1. 

2) H. Kayser, Berichte der KönigL Akad. Berlin 1884, 
S. 611. 

3) L. Weber, Berichte der Königl. Akad. Berlin 1889, 
S. 781. 



dass ich die photographische Kamera auf ein 
passendes Uhrwerk setzte, um derselben da- 
durch eine ganz langsame Drehung um eine 
fest im Räume stehende Achse zu geben, wie Sie 
es hier an diesem Apparate sehen. Dabei ist 
aber die Kamera nicht fest mit dieser Achse ver- 
bunden, sondern vielmehr an einen Messing- 
cylinder angeschraubt, der längs seiner Achse 
eine Durchbohrung von solcher Weite erhalten 
hat, dass er sich mit sanfter Reibung über jene 
Achse des Uhrwerks schiebt und also von ihr 
bei der Drehung mitgenommen wird. Diese 
Komplikation hat den Zweck, dass die Kamera 
nicht die ganze Drehung um die Achse des Uhr- 
werks mitzumachen braucht, sondern dass man 
sie, sobald ihr Objektiv das Gewitter aus dem 
Gesichtskreis verloren hat, einfach mit der Hand 
wieder zurückdrehen kann, worauf sie nur los- 
gelassen zu werden braucht, um aufs neue von 
dem Uhrwerk mitgenommen zu werden (Vor- 
führung). Zur Erleichterung der Handhabung 
ist noch ein Anschlag vorgesehen, durch den 
man die Drehung der Kamera auf einen be- 
stimmten Winkel beschränken kann. Beim Weiter- 
ziehen des Gewitters verrückt man dann nur 
das Stativ, welches das Uhrwerk mit der Kamera 
trägt und zwar natürlich in der Weise, dass 
die Mittellinie jenes Winkels immer ungefähr 
nach derjenigen Stelle des Himmels hinzeigt, 
wo die Blitzschläge am häufigsten stattfinden. 
Hat man nun auf diese Weise einen der- 
selben eingefangen, und zeigt er sich auf der 
fertig entwickelten Platte aus mehreren Einzel- 
entladungen bestehend, so kann man den zeit- 
lichen Abstand ^/ von zweien derselben aus 
ihrem räumlichen Abstand dy auf der Platte 
nach der Formel 

fi + 1/2 

berechnen, worin / die Brennweite des Objek- 
tivs, IV die Winkelgeschwindigkeit der Kamera 
und y den Abstand der fraglichen Stelle von 
der Mitte der Platte bedeutet. Bei meinem 
Apparate z. B. dreht sich die die Kamera tra- 
gende Achse in 35 Sekunden einmal um sich 
selbst, so dass demnach bei Anwendung eines 
Objektivs mit 12 cm Brennweite zwei Entla- 
dungen, die sich in der Nähe der Mitte der 
Platte in einem Abstände von i cm abgebildet 
haben, in einer Zeit von 0,465 Sek. aufeinander 
gefolgt sind. Natürlich kann man durch An- 
Wendung eines anderen Übersetzungsverhält- 
nisses der Zahnräder des Uhrwerks diese Ver- 
hältnisse in sehr weiten Grenzen ändern. 

Was sodann die eigentliche photographische 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahrgang. No. 8, 



169 



Ausrüstung anbetrlfift, so enthält meine Kamera 
nur eine Plattengrösse von '12 cm und zwar 
hauptsächlich deshalb, um dieselbe event. auch 
mit auf die Reise nehmen zu können. Ferner 
habe ich zu derselben zwei sogenannte Magazin- 
kassetten mit je 12 Platten Inhalt ange.schafft, 
einmal, um auch während eines iangdauernden 
Gewitters nicht neue Platten einlegen zu brau- 
chen, und zweitens, um nach erfolgtem Blitz- 
schlag möglichst schnell wieder eine neue Platte 
in Bereitschaft zu haben. 

In Bezug auf das Objektiv ferner scheint 
mir eine korrekte Zeichnung bis in die Ecken 
der Platte hinein die erste Forderung zu sein, 
die ' Lichtstärke aber weniger in Betracht zu 
kommen. Erwünscht dagegen ist ein recht 
grosser Gesichtskreis, sodass daher die Weit- 
winkelobjektive nach dem Doppelanastigmattypus 
wohl als die passendsten Gläser zu bezeichnen 
sind. Indessen kann man bei gehöriger Ab- 
biendung auch schon mit verhältnismässig ein- 
fache« Objektiven recht gute Resultate er- 
zielen. 

Für eine erfolgreiche Anwendung des Ap- 
parates ist es ferner in erster Linie erforderlich, 
dass man über einen Standort verfügt, von dem 
aus man einen möglichst grossen Teil des 
Himmels übersehen kann. Da man sich nun 
aber zur Nachtzeit meistenteils in seiner Häus- 
lichkeit befindet und hier demnach auch den 
Apparat bereit halten wird, die städtischen 
Wohnungen aber andererseits in der Regel nur 
einen sehr beschränkten Rundblick gewähren, 
so habe ich mir auf dem Dache des fünfstöckigen 
Etagenhauses, in welchem ich wohne, einen 
bedeckten Ausbau von etwa i qm Grundfläche 
machen lassen, der vier kleine, sich nach allen 
Richtungen des Himmels hin Öffnende Fenster 
besitzt. Von diesen wird dann natürlich nur 
das gerade nötige aufgemacht, so dass ich also 
trotz des freien Standortes doch gegen Regen 
und Wind ziemlich gut geschützt bin. 

Im Anschlüsse hieran möchte ich Ihnen 
nun noch einige der vielen bereits mit dem 
Apparate erhaltenen Aufnahmen vorführen. Von 
denselben scheint mir zunächst die folgende 
in Fig. 1 ') abgebildete, die am Abende des 
Pfingstsonntags v. j. aufgenommen wurde, in 
mehrerlei Hinsicht ein besonderes physikalisches 
Interesse zu haben. Wie Sie sehen, besteht 
der darin" abgebildete Blitz aus drei in sehr 
kurzer Zeit aufeinanderfolgenden Schlägen, die 
auf der Platte in allen ihren Teilen genau 
parallel .sind und demnach alle denselben Weg 
durch die Luft genommen haben. Dabei ist 

l( L'm die teilweise sehr larlen ELnjelheilen dei Originale 
ia beiden Figuren l und 3 bei der Reiuodoltlion niehl ver- 
loren gehen lu lassen, mnasten in den dafilr nngeferliKteii 
PofltiTen die hellen und dunklen Teile duieli weisse bcnv. 
«chtraiye Tusche etwas KtSrher hervorgehoben nerdcii. 



Fig. T. 

der in der oben angegebenen Weise berechnete 
Zeitunterschied zwischen den beiden ersten Ent- 
ladungen 0,042 Sek., und der zwischen den 
beiden letzten 0,1 1 Sek,, so dass also der ganze 
Schlag 0,15 Sek. gedauert hat. Besonders be- 
merkenswert ist nun an diesen Entladungen, dass 
nur diejenige, welche der Zeit nach die erste 
war, seitliche Verästelungen hat. Auf diese Er- 
scheinung, die sich übrigens noch in mehreren 
anderen meiner Aufnahmen wiederholt, mache 
ich deswegen aufmerksam, weil dieselbe mit 
der Art der Entstehung des Blitzes, wie 
ich sie vor einiger Zeit in Wiedemanns An- 
nalen') nahe gelegt und daselbst auch für die 
Funken unserer Induktionsapparate durch eine 
ähnliche photographische Analyse derselben 
bewiesen habe, in direktem Zusammenhange 
steht. Nach dieser Auffassung entsteht näm- 
lich ein Blitz in der Regel nicht mit einem 
Schlage, sondern vielmehr in der Weise, dass 
die positive Elektrizität der Wolke in der Form 
mehrerer stossweise aufeinanderfolgender und 
von Stoss zu Stoss immer länger werdender 
Büschelentladungen allmählich immer weiter zur 
Erde hin vordringt, wobei die folgende Ent- 
ladung sich stets des ihr von der vorhergehenden 
bereits gebahnten Weges bedient, um dann so 
weit darüber hinauszuschiessen, als sie es nach 
Massgabe der ihr von der Wolke aus nachge- 
lieferten elektrischen Energie vermag. 

II R Walter, Wicd, Am.. 68. 6j6, iSf)S 11. 68, 776, 



Physikalische Zeitschrift. 3, Jahrganjj. No. 8. 



Dass diese Theorie für die künstlichen Funken 
imserer Laboratoriumsv ersuche zutrifft, habe 
ich, wie bereits gesagt, in Wiedemanns An- 
nalen nachgewiesen, und werden Sie auch un- 
mittelbar zugeben, wenn ich Ihnen hier einige 
besonders charakteristische Aufnahmen vor- 
führe. Dabei hatte allerdings die photogra- 
phische Platte etwa die hundertfache Geschwin- 
digkeit von der unserer Blitzkamera, und sie 
niusste daher auch die Vorgänge bei der Ent- 
stehung des Funkens weit genauer erkennen 
lassen, als die mit letzterer erhaltenen Blitz- 
aufnahmen. 

Wenden wir nun aber diese so gewonnene 
Erkenntnis auf die zuerst betrachtete Blitzauf- 
nahme an, so werden wir sagen können, dass 
die darin enthaltene Thatsache, wonach die seit- 
lichen Verästelungen immer nur an der ersten 
Entladung eines mehrfachen Blitzschlages vor- 
kommen, mit der obigen Theorie der Ent- 
stehung desselben im besten Einklang steht, 
denn für die späteren Entladungen ist ja der 
Weg schon durch die erste gebahnt, und es 
können also diese auch der vorbereitenden 
Büscbelentladungen entraten. 

Sodann möchte ich Ihnen als zweite Auf- 
nahme noch die folgende vorlegen, deren, am 
2. Juni d. J. morgens zwischen 3 und 4 Uhr auf- 
genommener Blitz aus sechs einzelnen Schlägen 
bestand [s. Fig. 2I'). Bemerkenswert ist an dieser 



Aufnahme besonders, das.s die Abstände zwischen 
den einzelnen Entladungen sehr ungleich sind; 
sie betrugen nämlich in Zeit umgerechnet resp. 
0,131, 0,068, 0,075, 0,1 19 und 0,103 Sekunden, 
so dass also an eine regelmässige Schwingung 



der Elektrizität zwischen Wolke und Erde, wie 
man sie vielfach angenommen hat, in diesem 
Falle nicht gedacht werden kann. Es sei 
noch bemerkt, dass ich jene Zeitintervalle 
zwischen den einzelnen Entladungen bei der 
Aufnahme des Blitzes deutlich als ein mehr- 
faches Zucken des Lichtes beobachten konnte. 
Schliesslich mag noch daraufhingewiesen werden, 
dass der zweite und der sechste Schlag dieses 
Blitzes die übrigen an Intensität ganz be- 
deutend überragen, und dass es auch nur diese 
beiden Entladungen waren, durch deren Licht 
die auf dem Bilde sichtbare Landschaft mit 
zur Abbildung gelangte. Dies ergiebt .sich sehr 
einfach daraus, dass sämtliche Einzelheiten 
dieser Landschaft doppelt abgebildet sind, und 
dass ferner der Zeitabstand i// aller dieser Doppel- 
bilder der gleiche ist, wie der jener beiden 
Schläge. Der räumliche Abstand dy der ein- 
zelnen Doppelbilder dagegen variiert etwas von 
der Mitte bis zum Rande der Platte hin, wie 
es ja auch nach unserer Formel i) der Fall 
sein muss. 

Hieraus ergiebt sich nun aber, dass wir 
bei dieser Art der Blitzphotographie mit be- 
wegter Platte in den meisten Fällen auch 
schon aus dem Bilde der von dem Blitze er- 
leuchteten Landschaft erkennen können, ob 
derselbe aus einem oder mehreren zeitlich auf- 
einander folgenden Schlägen bestanden hat. 
Dies ist besonders wichtig in solchen Fällen, 
wo man dies aus dem Bilde des Blitzes selbst 
nicht mit Sicherheit erkennen kann, wie Sie 
dies beispielsweise aus folgender Aufnahme 
ersehen. Dieselbe scheint nämlich bei der ersten 
Betrachtung einen einfachen und ziemlich regel- 
losen Flächenblitz darzustellen. Da indessen die 
Landschaft in dieser Aufnahme in ihren am 
meisten hervortretenden Umrissen deutlich als 
doppelt zu erkennen ist, so ist es fraglos, dass 
wir es hier mit zwei, in bestimmtem Zeitab- 
stand aufeinander folgenden Entladungen zu 
thun haben müssen. Bei einer genaueren 
Durchsiebt der Platte gewahrt man denn auch, 
dass oben in der Ecke die sehr schwache, 
wahrscheinlich von der Wolke verdeckte Aus- 
gangs.stelle des Blitzes ebenfalls doppelt und 
zwar in demselben Abstände, wie die Doppel- 
bilder der Landschaft auftritt, so dass es also 
keinem Zweifel unterliegen kann, dass der eine 
Teil unseres Blitzes, der von der s-päter auf- 
tretenden Abbildung dieser Ausgangsstelle aus- 
geht auch zeitlich später erfolgte als der übrige 
Teil. Somit ergiebt sich also des weiteren 
noch aus der Aufnahme, dass in diesem Flächen- 
blitze die positive Elektrizität, trotzdem sie in 
gar nicht sehr langer Aufeinanderfolge zweimal 
von demselben Punkte der Wolke ausgegangen 
ist, hich dennoch beide Male nach ganz ver- 
schiedenen Kichtungcn des Himmels hin bewegt 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. S. 



171 



hat, und zwar offenbar deshalb, weil in der 
zuerst von ihr aufgesuchten Gegend der Vorrat 
an entsprechender negativer ^Elektrizität erschöpft 
war. Wenn ein solcher doppelter Blitzschlag 
von derselben Stelle einer Wolke aus zur Erde 
niedergegangen wäre, so würde ein derartiger 
Richtungswechsel in so kurzer Zeit schwerlich 
stattgefunden haben. 

In der nächsten Aufnahme zeige ich Ihnen 
dann noch einen Flächenblitz, der wirklich nur 
aus einem momentanen Schlage bestanden hat; 
denn das Bild der Landschaft ist, trotzdem die 
photographische Platte bei der Aufnahme in 
Bewegung begriffen war, dennoch tadellos scharf 
geworden. Ja, auf der nunmehr folgenden Platte 
sehen Sie sogar ein ebensolches, noch besser 
ausgeprägtes Bild dieser Landschaft, das von 
einem Blitze herrührt, der nicht einmal selbst 
mit auf der Platte abgebildet ist, wahrschein- 
lich weil er ziemlich senkrecht über mir in den 
Wolken stattfand. 

Schliesslich möchte ich noch einer letzten 
Aufnahme Erwähnung thun, die mir besonders 
in meteorologischer Hinsicht von Bedeutung er- 
scheint, die aber leider bei der photographischen 
Entwicklung nicht klar genug herausgekommen 
ist, als dass ich sie Ihnen hier vorfuhren 
könnte. Ich muss Ihnen daher das darin Ent- 
haltene durch eine schematische Zeichnung (s. 
F^jg- 3) demonstrieren. Es handelt sich dabei 
um einen Flächenblitz, der aus zwei, in allen 
ihren Teilen parallelen Einzelentladungen i und 




Fig. 3. 

2 besteht, so dass wir es also zunächst nur mit 
zwei in gewohnter Weise zeitlich aufeinander- 
folgenden Schlägen zu thun zu haben scheinen, 
die beide denselben Weg durch die Luft ge- 
nommen haben. Das Bemerkenswerte an dieser 
Aufnahme ist nun aber, dass in der linken 
Hälfte der Platte die zeitlich zuerst auftretende 
Entladung als die stärkere erscheint, während 
auf der rechten Seite das Umgekehrte der Fall 
ist. Die Erklärung hierfür finden wir, wenn wir 
uns die Stelle aufsuchen, wo der Wechsel 
zwischen diesen beiden Erscheinungen eintritt 
(in der schematischen Zeichnung bei^): denn wir 
sehen, dass sich hier von der Seite her eine 
neue Entladung mit der zeitlich zuletzt erfolgen- 
den vereinigt. Es ist demnach klar, dass diese 
Seitenentladung gleichzeitig mit dem zweiten 
Schlage des ursprünglichen Blitzes entstanden 
und dann in die Stelle a seiner Bahn hineinge- 



schlagen sein muss und sich nun von hier aus 
der rechten Hälfte seines Weges in der Luft 
bedient hat. Dadurch wurden dann die hierin 
befindlichen Luftteilchen noch einmal zu neuer 
Glut angefacht, so dass es mithin begreiflich ist, 
dass diese bei dieser zweiten Entladung stärker 
erglühen konnten, als bei der ersten, während 
für die Teilchen der linken Hälfte des ursprüng- 
lichen Blitzes, die von jener Seitenentladung nicht 
berührt wurden, das Umgekehrte der Fall sein 
konnte. 

Schliesslich möchte ich noch bemerken, dass 
bei dem Doppelblitze dieser Aufnahme für die 
Verteilung der Elektrizität in den Wolken das 
Umgekehrte gilt, wie bei demjenigen des Ihnen 
früher vorgeführten Flächenblitzes; denn hier 
fällt bei den beiden Einzelentladungen des 
Blitzes das elektrisch negative Ende in die- 
selbe Gegend der Gewitterwolke, und die ent- 
sprechende positive Elektrizität kommt aus zwei 
verschiedenen Teilen derselben zugeströmt, wäh- 
rend dort umgekehrt die positive Elektrizität 
beide Male von derselben Stelle der Wolke aus- 
ging und sich die zu ihrer Neutralisierung not- 
wendige negative in zwei ganz verschiedenen 
Gegenden derselben aufsuchen musste. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

(Von den Beteiligten durchgesehen.) 

Precht (Hannover): Ich möchte Herrn Weber 
fragen, ob und wo er mit seinem Apparat er- 
haltene getrennte Blitze publiziert hat. 

Weber (Kiel): Ich habe bei meinen 1889 in 
den Berliner Akademieberichten publizierten 
Blitzaufnahmen eine sehr deutliche Trennung der 
Einzelentladungen beobachtet und diese streifen- 
förmig nebeneinander liegenden Linien bereits 
als Intensitätsanschwellungen im Gegensatz zu 
oszillatorischen Entladungen gedeutet. Ich habe 
diese hier vorgeführte Trennung durch eine 
einfache Handbewegung bekommen. Das In- 
strument des Herrn Walter ist gewiss ge- 
eignet, genauere Zeitmessungen zu geben. Inter- 
essant ist bei den vorgeführten Versuchen 
der Nachweis, dass die Blitze nicht oszillato- 
rische Entladungen sind, sondern der Mecha- 
nismus doch wohl hier ein anderer ist. Es han- 
delt sich wohl um Intensitätsanschwellungen, 
nicht um Oszillationen. 

Mannes mann (Remscheid): Um eine Ver- 
grösserung der Geschwindigkeit des Apparates 
zu erhalten, wäre es vorteilhaft, einen Rotations- 
apparat mit einer so grossen Zahl photographi- 
scher Kammern zu verwenden, dass man damit 
stets den ganzen Horizont in Sicht hat. 

Walter: Daran habe ich auch schon ge- 
dacht, wegen der grossen Kosten aber vorläufig 
davon Abstand genommen. 



172 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



M. Töpler (Dresden): Nach meinen Unter- 
suchungen der magnetischen Spuren von Blitz- 
schlägen waren Blitze, in denen die Strömungs- 
richtung der positiven Elektrizität von der Erde 
zur Wolke ging, viel häufiger, als die umge- 
kehrten. Hat der Vortragende vielleicht an 
seinen Blitzphotographien eine stärkere Veräste- 
lung nach dem positiven Ende, als nach dem 
negativen Blitzende zu wahrgenommen? Ein 
solcher Unterschied Hesse die erwähnte Häu- 
figkeitsverschiedenheit erklären. 

Walter: Nein; ich habe bisher die Ansicht 
vertreten, dass in sämtlichen zur Erde, gehenden 
Blitzen die positive Elektrizität nach der Erde 
zu fliesst. 

Töpler: Das widerspricht dem Befunde der 
Spuren. 

Walter: Solange wir es mit Büschel-Ent- 
ladungen zu thun haben, geht der Prozess jeden- 
falls von der Wolke zur Erde vor sich. Erst 
wenn der Blitz fertig ist, könnte auch wohl 
ein Strömungswechsel stattfinden. 

Töpler: Das muss ich bezweifeln; es kann 
auch ein negatives Büschel aus der Wolke her- 
vorgehen, 

Walter: Bei den Induktionsftinken sind es 
aber nur die positiven Entladungen, die grössere 
Büschel geben. 

Töpler: Ich frage eben, ob das bei den 
Blitzen auch so ist? 

Walter: Das nehme ich allerdings nur an. 

Vorsitzender Prof. Braun: Hier scheint 
also keine Einigkeit zu erzielen zu sein. 

Precht erinnert an getrennte Blitzaufnahmen, 
die er 1895*) gemacht hat. Die Frage, ob es 
sich dabei um intermittierende oder oszillierende 
Entladungen handelt, betrachtet er als eine offene. 

Geitel (Wolfenbüttel): Unzweifelhaft kommen 
bei negativem Potentialgefälle über der Erd- 
oberfläche Blitze vor, bei denen die Wolke 
Kathode ist. Es ist sehr wahrscheinlich, nach 
den Ausführungen des Herrn Walter, dass, wenn 
die Wolke Kathode ist, wir solche Büschel 
nicht haben. 

Walter: Ich habe allerdings auch eine ganze 
Anzahl von einfachen Blitzen ohne Büschel er- 
halten, und es wäre ja möglich, dass in solchem 
Falle die Strömung der positiven Elektrizität 
von der Erde zur Wolke hin stattgefunden hat. 
Diese Aufnahmen habe ich nicht vorgeführt, weil 
sie mir nichts Besonderes zu bieten schienen. 

i) Precht, Himmel und Erde 7, 177— 185, 1S95. 

O. L u m m e r (Berlin), Die planparallelen Platten 
als Interferenzspektroskop. ') 
Fizeau muss als der Begründer der Inter- 
ferenzspektroskopie angesehen werden, da er 
zuerst aus seinem berühmt gewordenen Ver- 

l) Abteilung 2, 23. Spptbr 1901. 



such mit dem Newton sehen Farbenglase variabler 
Luftdicke auf die Zusammensetzung des be- 
nutzten Lichtes wichtige Schlüsse gezogen hat. 

Den N e w t o n - F i z e a u seh en „Kurven gleicher 
Dicke" haftet jedoch ein Fehler an, auf den 
Exner hingewiesen hat'), welcher bewirkt, 
dass diese Streifen bei einem genügend hohen 
Gangunterschiede verschwinden, auch wenn das 
benutzte Licht absolut homogen ist und be- 
liebig lange interferenzfähig schwingt. 

Frei von diesem störenden Fehler sind die 
an einer vollkommen planparallelen Platte 
auftretenden „Kurven gleicher Neigung", von 
denen ich zeigen konnte*^), dass sie allein be- 
rufen sind, die Frage endgültig zu entscheiden, 
wie lange ein Ätherteilchen interferenzfähig 
schwingt. Ausserdem behandelte ich die „neu- 
tralen" Stellen, welche man bei Anwendung 
von Natriumlicht beobachtet, wenn man von 
senkrechter zu streifender Incidenz übergeht. 
Diese Erscheinung bildet das Analogon zu dem 
von Fizeau beobachteten Phänomen des perio- 
dischen Verschwindens und Wiedererscheinens 
der Newtonschen Ringe. 

Erst A. A. Michelson^) hat die Interferenz- 
spektroskopie zur Disziplin ausgebaut, indem er 
die Fizeau sehe Methode der variablen Luft- 
schicht auf die Planparallelitätsringe übertrug 
und das Aussehen der Ringe bei kontinuierlich 
wachsender Dicke einer planparallelen Luft- 
platte studierte. In Übereinstimmung mit meiner 
Theorie steht die Thatsache, dass Michelson 
die Ringe an einer planparallelen Luftplatte von 
variabler Dicke noch bei Gangunterschieden von 
über 400000 Wellenlängen beobachten konnte. 
Seine aus dem Verlauf und dem Aussehen der 
Ringe bei wachsendem Gangunterschied in 
Bezug auf die Zusammensetzung der benutzten so- 
genannten „homogenen" Lichtquellen gezogenen 
Schlüsse entbehren jedoch der sicheren Grund- 
lage und zwingenden Kraft. Diese wurde der 
Michelsonschen Methode erst durch Perot 
und Fabry^) gegeben, welche auf Grund der 
B o u 1 o u c h sehen Theorie ^) die planparallele 
Luftplatte zwischen versilberten, keilförmigen 



I -- 



i) Siehe E. V erdet, „Vorlesungen über die Wellen- 
theorie des Lichtes". Deutsche Bearbeitung von K. Exner. 
Braunschweig, Vieweg & Sohn, 1881, p. 72 ff. 

2) O. Lummer, „über eine neue Interferenzcrscbeinung 
an planparallelen Platten und eine Methode, die Planpara- 
lilität solcher Gläser zvl prüfen". Inaog.-Diss. 1884. Wied. 
Ann. 23, 49—84, 1884. 

3) A. A. Michelson, Phil. Mag. (5) 31, 338 — 346, 
1891; 34, 280 — 299, 1892 und Joarn. de Phys. (3) 3, 5 — 22, 
1894. 

4) A. Perot u. Ch. Fabry, Ann. de chim. et phys. (7) 
12, 459—501, 1897; Compt. rend. 1897, 1898, 1899 und 
19CX); Ann. de chim. et phys. (71 16, 1899 und Balletin 
Astioo. Janvier 1899; vgl. auch M. Hamy, Compt. rcnd. 
125, 1092—1094, 1827. Näheres siehe in Kaysers Hand- 
buch der Spektroskopie, Hand I, S. 482 ff. Siehe auch diese 
Zeitschrift 3, 5, 1901. 

5) A. Boul oiich, Jouri). de ]>hjs 1S94. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



»73 



Glasplatten herstellten und dadurch bei Vor- 
handensein zweier homogenen Wellen eine 
Verdoppelung der Ringe erzielten, wo bei 
Michelson ein vollkommenes Auslöschen der 
den beiden Wellen zukommenden Ringsysteme 
eintrat. 

Das neuerdings von Michelson erdachte 
Stufenspektroskop *) bezweckt nach Art eines 
Gitters von grossem Abstand der Gitterstreifen 
ebenfalls eine direkt sichtbare Auflösung feinster 
Spektrallinien. 

Veranlasst durch das Studium einer von 
mir neu beobachteten Interferenzerscheinung 
an planparallelen Luft- oder Glasplatten^), ge- 
langte auch ich zu einer Lösung desselben 
Problems^), welche ich kurz schildern und ex- 
perimentell vorführen möchte. 

Theoretisches: Es seien zwei homogene 
Wellen gleicher Intensität in der benutzten Licht- 
quelle vorhanden, deren Längen wir mit X und 
l'[<C,X] bezeichnen wollen. Dann findet „Disso- 
nanz" der beiden Ringsysteme statt, d. h. es 
fallen die Minima des einen Systems zwischen 
diejenigen des anderen, falls 

l) 2fi -^ = (2/ + l) - 

gilt, wo / den Gangunterschied der inter- 
ferierenden Strahlen in ganzen Wellen X aus- 
gedrückt, bedeutet. Für zwei Wellen vom 
Abstände der /^-Linien ist ^=491; für zwei 
Wellen vom hundertsten Teile dieses Abstandes, 
welche sich also nur um Vi 00 000 ihres Betrages 
voneinander unterscheiden, ist / = 49ioo etc. 
Um zu erfahren, wann zwei Wellen in Disso- 
nanz treten, muss man also den Gangunter- 
schied berechnen. Ist ;/ der Brechungsindex 
der Glasplatte, d ihre Dicke und / der Einfalls- 
winkel der interferierenden Strahlen, so ist ihr 
Gangunterschied : 

2) 2dyn'^ — sm'^i 

Für senkrechte Incidenz (/ = o) und n= 1,5 
findet die erste Dissonanz für die iV^-Linien 
schon bei einer Plattendicke von 0,095 mm, 
für die hundertmal engeren Linien erst bei 
9,5 mm statt. Eine Platte von 9,5 mm Dicke 
zeigt übrigens gegen 6000 Ringe, wenn man 
von senkrechter zu streifender Incidenz über- 
geht, also für Natriumlicht eine grössere Anzahl 
von ,, Dissonanzstellen" oder „neutralen Stellen". 
Je nach dem Intensitätsabfall vom Maximum 
zum Minimum im Ringsystem tritt nun an 
den Stellen der Dissonanz ein ganz verschie- 

i) A. A. Michelson. Astroph. Journ. 8, 36 — 47, 1898; 
Journ. de phys. (3) 8, 305—324» 1S99. 

2) (>. Lummer, „Komplementäre Inlerferenzcrschci- 
nuDgeo im reflektierten Liebte". Berl. Akad. Ber. 24, 
504—513, 1900. 

3) O. Lummer, „Eine neue Interferenzmethode zur Auf- 
ItJsung feinster Spektrallinien." Vcrhdlgn. d. D. Phys. Ges. 
3, 85—98, 1901. 



denes Phänomen auf. Ist der Abfall ein sinus- 
artiger, so löschen sich beide Systeme aus 
und wir erhalten eine „neutrale" Stelle. Ist 
der Abfall jedoch ein rapider, so verdoppeln 
sich die Ringe durch Übereinanderlagerung 
beider Systeme. 

Laut der Airyschen Theorie der Farben 
dünner Blättchen verläuft die Intensität im Ver- 
einigungspunkt aller der untereinander parallelen 
Strahlen, welche infolge vielfacher Reflexion 
aus dem einfallenden Strahl an einer planparal- 
lelen Platte entstehen, sinusartig, solange 
der Einfallswinkel so klein ist, dass das Fres- 
ne Ische Reflexionsvermögen nur einen geringen 
Betrag erreicht. Je grösser beide werden, um 
so steiler wird auch der Intensitätsabfall vom 
Maximum zum Minimum der Planparallelitäts- 
ringe. Wie schon Boulouch ganz richtig er- 
kannt hat, lässt sich das hohe Reflexions ver- 
mögen und damit dieser rapide Intensitätsabfall 
bei senkrechter Incidenz durch Versilberung 
erreichen, während er bei einer unbelegten 
Platte unter streifender Incidenz von selbst 
eintritt. 

Will man das hohe Reflexionsvermögen 
durch Schrägstellung der Platte erreichen, 
so hat man ausserdem dafür zu sorgen, dass 
möglichst alle vielfachen Spiegelbilder 
auch zum Interferenzphänomen beitragen, d. h. 
man muss die Platte entsprechend ihrer Dicke 
genügend gross wählen, und zwar um so 
grösser, je streifender man die Strahlen ein- 
fallen lässt. Dies ist der von mir eingeschlagene 
Weg. Er leistet bei geeigneten Platten- 
dimensionen in Bezug auf die Auflösungskraft 
mehr als der von Perot und Fabry ge- 
wählte Weg, die Plattenoberflächen zu ver- 
silbern und bei senkrechter Incidenz zu be- 
obachten. 

Da die Erscheinungen im reflektierten und 
durchgehenden Lichte zu einander komple- 
mentär sind, so ist der Intensitätsabfall in 
beiden Fällen derselbe. Dabei treten im reflek- 
tierten Lichte absolute Minima von grosser 
Schärfe, im durchgehenden Lichte dagegen 
absolute Maxima von prägnanter Definition auf 
Eine einfache Überlegung oder Konstruktion 
lehrt nun, dass in Bezug auf die Auflösung die 
Erscheinung im durchgehenden Lichte be- 
deutend günstiger ist. *) Da hier schmale Maxima 
mit einem dunklen breiten Zwischenraum 
(Minima) abwechseln, so kann sich ausser der 
Hauptwelle auch eine relativ lichtschwache 
Welle (Trabant) bemerkbar machen, wenn sie 
gerade in Dissonanz mit der Hauptwelle ist 
und ihre wenn auch lichtschwächeren Maxima 
auf den Minimis der Hauptwelle entwickelt. 



1) O. Lummer, „Über ein neues Interferenzspektroskop*'. 
Arch. Neerl. ser. II, tome VI Jubil.Humsband für Bosch a 1901. 



174 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



Anders im reflektierten Lichte. Hier erzeugt 
die Hauptwelle schmale Minima und breite 
Maxima. Auf diesen lagern sich also bei 
Dissonanz die Minima des Trabanten auf und 
kommen daher schon aus rein physiologischen 
Gründen fast gar nicht zur Geltung. 

Experimentelle Anordnung: Die ex- 
perimentelle Anordnung bei der von mir 
gewählten Interferenzmethode läuft auf die 
eines Spektralapparates hinaus, bei welchem 
zwischen Prisma und Fernrohrobjektiv die plan- 
parallele Glasplatte eingeschaltet ist. Als solche 
habe ich zur Verfugung eine 5,4 mm dicke 
Platte von 15 cm Durchmesser und eine 10 mm 
dicke Platte von 21 cm Durchmesser, welche 
beide in vorzüglicher Ausführung von Herrn 
Haecke in Berlin geliefert wurden. Hat man 
ohne Glasplatte das Spektrometer justiert, so 
sieht man bei Anwendung der Arons sehen 
Quecksilber-Bogenlampe ') und Benutzung nur 
eines Prismas im wesentlichen fünf farbige Spalt- 
bilder. Sobald man aber die Glasplatte in den 
Strahlengang einfügt und unter Einschaltung 
eines engen Diaphragmas vor der Platte die 
Strahlen immer steiler und steiler einfallen lässt, 
so erscheinen die farbigen Spaltbilder durch- 
zogen von vertikalen Interferenzstreifen. Da 
das Ringsystem mit der Wellenlänge variiert, 
so liegen die Maxima im violetten Spaltbild 
enger zusammen als im gelben. Bestünde aber 
jede Quecksilberlinie nur aus je einer Welle, 
so entwickelte sich auch in jedem einzelnen 
Spaltbild nur ein Streifensystem. Statt dessen 
sieht man aber im blauen deren zwei, im hell- 
grünen sogar deren vier bis fünf und im gelben 
Spaltbild eine noch grössere Anzahl von Ring- 
systemen. 

Das gelbe Spaltbild ist bei genauerem Zu- 
sehen ein Doppelbild entsprechend den zwei 
gelben Quecksilberlinien, deren Abstand dreimal 
so gross ist wie derjenige der Z^-Linien. Die 
ihnen zukommenden Spaltbilder decken sich 
also bei breitem Spalte und Vorhandensein nur 
eines Prismas, während die Interferenzringe, 
welche den beiden Hauptwellen zukommen, 
beim Drehen der Platte bald in , »Konsonanz**, 
bald in „Dissonanz** miteinander treten. Trennt 
man die Spaltbilder durch Anwendung mehrerer 
Prismen, so erkennt man, dass jede der Linien 
wieder mehrere Trabanten besitzt. 

Es sei erwähnt, dass Perot und Fabry 
nur je einen Trabanten bei jeder der beiden 
gelben //^^-Linien beobachtet haben, während 



l) Ich wende dit* (^uecksilberUinpe in der von mir kon- 
Ktnilerten Form an (siehe Vcrcinsblatt d. Deutsch. Ges. f. M. 
u, Opt. 12, 93, 1896 und Zeitschr. f. Instrkde. 1901), 
bei der man längs des Bozens blickt, so dass die Lampe 
mit WosRerspÜlung verschen werden kann, ohne dass die am 
(ilasc hernbroUcnden (>uecksilbrrlropfcn stören. 



ich je vier Trabanten deutlich zu erkennen 
vermochte. 

Nur die dunkelgrüne Linie scheint von allen 
^-Linien ziemlich einfach zu sein. 

Die hellblaue besitzt einen sehr lichtstarken 
Trabanten und eine Andeutung komplizierter 
Zusammensetzung; auch eine der beiden vio- 
letten Linien ist noch von einem Trabanten 
begleitet. (Es werden diese Resultate durch 
Demonstrationen erhärtet. Mit Okular sieht 
man schon bei Tageslicht bequem die fünf 
Spal bilder mit ihren verschiedenartigen Ring- 
systemen. Ohne Okular bemerkt man die 
grosse Anzahl von Spiegelbildern, welche in- 
folge der vielfachen Reflexion von der vor der 
Platte stehenden kleinen Öffnung entstehen.) 

Planparallele Glasplatte variabler 
Dicke: Noch eine andere Methode möchte 
ich anfuhren, feinste Spektrallinien aufzulösen, 
welche in letzter Instanz auf eine Nachahmung 
der Perot- und Fabryschen Methode hinaus- 
läuft, nur dass ich statt der Luflplatte eine 
Glasplatte variabler Dicke anwende. Schneidet 
man einen Glaskeil mit ebenen Oberflächen 
senkrecht zur brechenden Kante in zwei Teile, 
legt diese umgekehrt aneinander, so bilden sie 
eine planparallele Glasplatte von variabler Dicke, 
wenigstens innerhalb gewisser Grenzen. Um 
die Reflexion der Berührungsflächen zu elimi- 
nieren, bringt man einen Tropfen Öl zwischen 
dieselben, welches zugleich die beiden auf einer 
ebenen Glasfläche gelagerten Keile aneinander 
innig haften lässt. Unter Anwendung einer ge- 
nügend kleinen Blende zeigt diese Platte bei 
senkrechter Incidenz vollkommene Kreise, welche 
bei geeigneter Versilberung der Plattenober- 
flächen ebenfalls eine recht beträchtliche Schärfe 
und Definition annehmen. 

Recht gut kann man mit einem solchen 
Doppelkeil das Spiel der Konsonanz und Disso- 
nanz der beiden gelben /^-Linien beobachten, 
wenn man die Keile gegeneinander bewegt. 

Aber auch die hellgrüne /^-Linie wird 
durch dieses Interferenzspektroskop aufgelöst 
und es entstehen zwei Ringsysteme, von denen 
das eine lichtstärker ist als das andere. Noch 
bei einer Dicke von 3 cm befindet sich ein 
Trabant der hellgrünen Linie mit ihr in Disso- 
nanz. Dreht man den Doppelkeil auf dem 
Spektrometertischchen ein wenig, so dass die 
Strahlen geneigt zum Einfallslot verlaufen, so 
verschwindet das Ringcentrum und es bleiben 
nur Segmente der Kreise sichtbar. Dafür 
nehmen die Streifen an Schärfe zu und sie ver- 
tragen eine stärkere Vergrösserung. 

Erreicht die Platlendicke eine solche Grösse, 
dass benachbarte Strahlen etwa 100 000 Wellen- 
längen Gangunterschied erreichen, dann hat 
der erste gegenüber dem dritten Strahl schon 
einen solchen von 200 000 Wellenlängen, 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



»75 



gegenüber dem vierten einen solchen von 
300 cxx) etc. Sollen also mindestens zehn 
Spiegelbilder mitwirken und die durch Airys 
Formel gegebene Intensitätsverteilung liefern, 
so muss die Lichtquelle so homogen sein, 
dass sie auch noch bei einer Million 
Wellenlängen Gangunterschied Inter- 
ferenzringe liefern würde. Andernfalls 
erzeugen die Spiegelbilder höherer Ordnung 
höchstens eine allgemeine Helligkeit, auf welcher 
sich das Kreissystem eines absolut homogenen 
Trabanten nur undeutlich abhebt. 

Schluss: Man wird also beim Interferenz- 
spektroskop, und zwar ganz besonders bei der 
schräggestellten Platte von grosser Dimension 
aus dem Einfluss der vielfachen Spiegelbilder 
auf die Schärfe und Sichtbarkeit der Haupt- 
linien und der Trabanten auch einen Rück- 
schluss auf die Homogenität der jeder Linie 
zugehörigen Welle und auf die Interferenzfähig- 
keit des Lichtes ziehen können. 

Und wie ich durch Abbiendung der bei- 
den ersten Bilder im reflektierten Lichte zu 
einer neuen Komplementärerscheinung gelangte, 
welche der Interferenzerscheinung im durch- 
gehenden Lichte ähnelt, so kann man durch 
geeignete Lichtschwächung mittels Nicoischer 
Prismen oder durch Abbiendung gewisser Spie- 
gelbilder ganz bestimmte Glieder der Airyschen 
Reihe willkürlicherweise verändern oder ganz 
unterdrücken und auf diese Weise die Erscheinung 
willkürlich modifizieren. 

Sehr interessant ist der Einfluss der Pola- 
risation des Lichtes auf die Auflösungskraft der 
Ringe bei nahe streifender Incidenz. Die Auf- 
lösung ist am grössten bei in der Einfallsebene 
polarisiertem Lichte und sinkt bei senk- 
recht zur Einfallsebene polarisiertem Lichte 
auf einen Betrag herab, der mit der Leistung 
bei ganz geringer Incidenz der Strahlen zu ver- 
gleichen ist. Der Grund liegt in dem verschie- 
denen Verlauf des Fresn eischen Reflexions- 
koeffizienten mit wachsender Incidenz für die 
beiden Arten des polarisierten Lichtes. Nur 
bei ganz streifender Incidenz erreicht der 
Reflexionskoeffizient fiir beide Lagen der Pola- 



risationsebene nahe den gleichen Betrag. Hier 
ist also kaum ein Unterschied in der Deutlich- 
keit der Interferenzsysteme bei natürlichem und 
polarisiertem Lichte zu erwarten. Dagegen treten 
bei kleinerem Einfallswinkel der Strahlen (etwa 
80'* — 85*^ die Systeme der Trabanten, z. B. in 
der hellgrünen /^-Linie bei Anwendung von 
in der Einfallsebene polarisierten Lichtes, sehr 
deutlich auf, während sie bei natürlichem Lichte 
fast ganz verschwinden. 

Es dürfte diese erst neuerdings erkannte 
Thatsache die Überlegenheit der schräggestellten 
Glasplatte grosser Dimension über die versilberte 
Luft- oder Glasplatte noch wesentlich erhöhen. 
Auch scheint mir meine Methode zur Unter- 
suchung des Zeem an sehen Phänomens beson- 
ders geeignet zu sein. Diesbezügliche Unter- 
suchungen habe ich mit Herrn Dr. Gehrke be- 
gonnen, welcher mir auch schon bisher bei 
Beobachtung und Berechnung wesentliche Dienste 
geleistet hat, wofür ich ihm auch an dieser Stelle 
bestens danke. 

• (Sclbstreferat des Vortragenden.) 

Diskussion. 

Planck (Berlin): Die Frage, wie lange ein 
Ätherteilchen gleichmässig schwingt, scheint mir 
nicht beantwortbar zu sein, ohne dass man weiss, 
aus welcher Quelle die Schwingung kommt. 
Ist die Quelle ganz homogen, so wird das Äther- 
teilchen eben beständig schwingen. 

Lummer: Beides geht experimentell Hand 
in Hand und erst wenn man die Homogenität 
der Lichter studiert hat, wird man die Frage 
nach der Dauer interferenzfahiger Schwingung 
beantworten können. 

Martens (Berlin): Vielleicht ist die Platte 
noch für einen praktischen Zweck anzuwenden. 
Wenn man eine Röhre mit zwei planparallelen 
Platten verschliesst und diese Platte hineinbringt, 
so dass man durchblickend schräg auf diese Platte 
blickt, so wird man, wenn die Röhre einmal mit 
Gas gefüllt und einmal leerist, wohl dieBrechungs- 
exponenten sehr genau bestimmen können. 

(Eingegangen 23. November 1901.) 



BESPRECHUNGEN. 



J. Classen, Untersuchungen über den durch 
Luxferprismenfester zu erreichenden Hellig- 
keitsgewinn nach im physikalischen Staats- 
laboratorium zu Hamburg ausgeführten Be- 
obachtungen. 15 S. Mit 4 Figuren, 2 Ta- 
bellen und 3 Kurventafeln. 8'\ Hamburg, 
Verlagsanstalt und Druckerei A.-G. (vormals 
J. F. Richter). 1901. M. 1.50. 

Das kleine Büchlein giebt zunächst eine sehr 
klare, ausfuhrliche Beschreibung der Wirkungs- 



weise der Prismenfenster, die darin besteht, 
schräg von oben auf ein Fenster auffallende 
Lichtstrahlen in dem zu erleuchtenden Räume 
fast horizontal zu machen. Der Verfasser hat 
umfangreiche photometrische Messungen in 
einem grossen Holzkasten vorgenommen, in 
den das Licht durch Prismenfenster verschie- 
dener Arten und unter verschiedenen Winkeln 
einfiel. Die Messungen ergeben bei Prismen- 
fenstern einen beträchtlichen Helligkeitsgewinn, 



1/6 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 8. 



so dass nach der Berechnung des Verfassers 
sonst dunkle Räume noch ein für viele Arbeiten 
ausreichend helles Licht erhalten können. 

. M. Reich. 

(Eingegangen 20. Dezember 1901.) 

Eingegangene Schriften. 

(Hingehende Besprechung vorbehalten.) 

BaUBOhinger, Julius, Tafeln zur theoretischen Astronomie. 
Mit 2 lithographischen Tafeln, gr. 8^. IV u. 148 S. 1901. 
Leipzig, Wilhelm lingelmann. Gebunden M. 12.—. 

Qrifflths, B. H., The thermal measurement of energy. Lcc- 
tures dclivered at the philosophical hall, Leeds. Mit 19 
Figuren, kl. 80. VIII u. 135 S. 1901. Cambridge, Uni- 
versity Press. Gebunden. 

Kopps, K., Geometrie zum Gebrauche an höheren Unter- 
richtsanstalten vollständig neu bearbeitet von Jos. Diek- 
mann. 19. Auflage. (3. Auflage der neuen Bearbeitung.) 
Mit 176 Figuren, 8 Figurentafeln und zahlreichen t^bungen 
und Aufgaben. I. Teil: Planimetrie. Ausgabe für Gym- 
nasien. 8'*. VI u. 208 S. 1902. Essen, G. D. Baedeker. 
Gebunden M. 2.40. 

Neumann, C, Über die Maxwell-Hertzsche Theorie. (Des 
XXVII. Bandes der Abhandlungen der math.-physischen 
Classe der Königl. Sachs. Gesellsch. der Wissenschaften 
No. II). Mit 3 Textfiguren, gr. 8". 138 S. 190t. Lei]>zig, 
B. G. Teubner. M. 3.50. 

Noebels, J., A. Schluckebier, O. Jentsch, Telegraphie 
und Telephonie. (Handbuch der Klektrotechnik heraus- 
gegeben von C. Heinke. Band XII V Mit 582 Abbildgn. 
gr. 8". XVIII u. 793 S. 1901. Leipzig, S. Hirzel. Ge- 
bunden M. 30. — . 

Pemter, J. M., Meteorologische Optik. Mit zahlreichen 
Textfiguren. I. Abschnitt, gr. 8". VIII u. 54 S. 1902. 
Wien, Wilhelm Braumüller. M. 1.80. 

Briefkasten. 

Die Nobel-Komitees der schwedischen Königl. Aka- 
demie der Wissenschaften bitten um Veröffentlichung folgender 

Bekanntmachung : 

Da viele Personen bei den Nobel-Komitees der Königl. 
Akademie der Wissenschaften zu Stockholm teils um Nobel- 
preise für Physik oder Chemie, teils um Unterstützungen sich 
beworben haben, so wird hierdurch mitgeteilt: 

1. dass der § 7 der Statuten der Nobel-Stiftung vor- 
schreibt: ,,Zur Preisbewerbung zugelassen werden nur die- 
jenigen, die von zuständiger Person schriftlich vorgeschlagen 
sind. Etwaige persönliche Gesuche um Berücksichtigung bei 
der Verteilung der Preise werden nicht beachtet**; 

2. dass in den Sondersatzungen, betreffend die von der 
Königl. Akademie der Wissenschaften zu vergebenden Preise 
der Nobel-Stiftung u. s. w. zwar in § 20 Spezialfonds erwähnt 
werden, von denen Unterstützungen ausgeteilt werden können, 
„um zu den vom Testator beabsichtigten Zwecken solche Ar- 
beiten auf dem Gebiete der Physik und der Chemie zu för- 
dern, die in wissenschaftlicher und praktischer Beziehung be- 
deutungsvoll erscheinen," doch können diese Spezialfonds 
nicht zu Stande kommen, bevor dfcr Nobel-Preis für Physik 
oder Chemie in einem oder mehreren Jahren nicht vergeben 
worden ist, und können deshalb auch früher keine Unter- 
stützungen ausgeteilt werden. 

Stockholm, 26. Oktober 1901. 

Tagesereignisse. 

Zum 300. Geburtstage Otto V. Guerickcs, dem 20. No- 
vember dieses Jahres, soll dem Krfinder der Luftpumpe in 
seiner Vaterstadt Magdeburg ein Denkmal gesetzt werden. 
Die städtischen Behörden h.ibm rinrn Beitrag von 30000 M. 
zur Verfügung ge«;tt:llt. Kin Aii-s<hM.s l»itl«t, dci» Plan durch 
Sf)endung von G< Idlcitra^^Mi />i luih r-t -l/eu. 

Kin DcTikmal für I f» tW -.oll in <#i lalt eines Turmes im 
Sale-I'ark bei M.ifi« )jf ' t'-r yoft (\' u St.idlrri Saleford uiul Mnii-, 



ehester gemeinsam errichtet werden. James Prescott Joule 
wurde am Weihnachtstagc 1818 in Salcford geboren und starb 
im Sale-Park, wo deshalb auch das Denkmal seinen Platz 
finden soll. 

Für das kommende Jahr ist an der Technischen Hoch- 
schule in Wien die Errichtung einer ausserordentlichen 

, Lehrkanzel für theoretische Maschinenlehre, einer 
dritten Lehrkanzel für Mathematik und eines Lehr- 

' Stuhls für physikalische Chemie in Aussicht genommen. 
Ausserdem soll nach Fertigstellung des neuen elektrotech- 
nischen Instituts eine zweite Lehrkanzel für Elektro- 
technik errichtet werden. Die Fertigstellung und Benutzung 
des neuen elektrotechnischen Instituts i^ll zu Anfang des 
Studienjahres 1903/04 erfolgen. 



Personalien. 

(Die Herausgeber bitten die Herren Pacbgenossen , der 
Redaktion von eintretenden Änderungen möglicbst bald 

Mitteilung zu machen.) 

Der ordentliche Professor der kosmischen Physik an der 
Universität Innsbruck Dr. P. Czermak wurde zum ordcntl, 
Professor der Experimentalphysik ebendort, der Konstrukteur an 
der deutschen Technischen Hochschule in Prag Ingenieur A. 
Schiebel, Privatdozent für Astronomie und Mathematik an 
der Universität Leipzig Dr. Felix Hausdorff, Privatdozent 
der Mathematik an der Universität Genf Faguart, Privat- 
dozent der Chemie Dr. Rassow in Leipzig, Privatdozent der 
Physik Dr. L. Zehnder in München zu ausserordentlichen 
Professoren, der Honorarprofessor Do/ent für Eisenbahnsignal - 
wesen an der Technischen Hochschule Dresden Dr. Ulbricht 
zum Geh. Baurate und Technischen Vortragenden Rate im 
Finanzministerium, der Privatdozent Tambor, Assistent am 
anorganisch-chemischen Laboratorium in Bern zum Tit.-Pro- 
fcssor ernannt 

An der Technischen Hochschule zu Karlsruhe habilitierte 
sich Deyn- Hamburg für Mathematik, an der Universität Berlin 
Dr. Otto Ruff, Oberassistent in dem von Geh. Rat Fischer 
geleiteten ersten chemischen Institut für Chemie und Dr. O. 
Lummer, Professor an der Physikalisch technischen Rcichs- 
anstalt ftlr Physik. Die Antrittsvorlesung des letzteren hatte 
das Thema: „^ ber die Ziele der Ökonomie in der Leucht- 
technik'*. 

Am 28. Dezember starb in Wien der ordentliche Professor 
der chemischen Technologie an der technischen Hochschule 
Hofrat Hugo Ritter v. Perger, 58 Jahre alt. 

Den Privatdozenten Dr. Wolffenstein und Dr. Küh- 
ling an der Technischen Hochschule Berlin ist das Prädikat 
„Professor" verliehen worden. 

Der ordentliche Professor der Chemie an der Universität 
Strassburg Fittig tritt mit dem Sommersemester in den 
Ruhestand. 

Zum Direktor der Hamburger Sternwarte wurde vom 
Senate der dortige langjährige Observator Dr. R. Schorr 
gewählt. Au zweiter Stelle war von der Oberschulbehörde 
Professor A m b r o n n - Göttingen vorgeschlagen. 

Am 10. Dezember fand in Stockholm in Gegenwart des 
Kronprinzen und der königlichen Familie die Verteilung der 
vier grossen Nobel-Preise für Wissenschaft und Litteratur von 
je 2c8ooo Francs statt. Sie wurden zuerkannt: ftlr Medizin 
Professor Behring-Halle, für Chemie Professor v a n ' t Hoff- 
Berlin, für Physik Professor Röntgen- München, für Litteratur 
Sully Prudhomme-Paris. 

Bei der Preisverteilung der Akademie der Wissenschaften 
zu Paris wurde die Lavoisier-MedailW für Verdienste um 
die Chemie in Berlin Professor Emil Fischer fBr seine Ar- 
beiten und besonders für seine Untersuchungen Über die Syn- 
these der Zucker zuerkannt. 

Professor Dr. Wilhelm Hittorf zu Münster blickt am 
12. Januar auf eine 50jährige Thätigkeit als Professor zurück. 
Seit 1897 ist er Ritter des Ordens pour le merlte im Gebiete 
der Wissenschaften. 

Dem ordentlichen Professor der Physik an der Univer- 
sität zu Berlin Dr. Emil VVarburg wurde der Charakter als 
Geh. Kegierung«:rat verliehen. 



für dir prdaHwm vrraulwoftluh Professor Dr. H. 7h. Simon in Oöllingcii. — Verlag von S. Hirzel in Leipzig. 

Druck von August Pries in Leipzig. 



Physikalische Zei 



No. 9. 



Orijiliialnittellungeii : 

R^ R. Ramsey, Die Wirkung von 
. Schwere und Druck auf die elektro- 
ly tischen Vorgänge. . S. 177. 

E» R i e c k e , Zur Bewegnng eines elek- 
^ trischen Teilchens im elektromag- 
'^ fietischen Felde. S. 182. 

OForch, Die Änderung des Moleku- 
Jarvolums gelöster Sabe mit der 
Temperatur. S. 183. 

N? Zuntz, Der Mensch als kalorische 
- .Maschine und der zweite Hauptsatz. 
' S. 184. 



I. Februar 1902. 

Redaktionsschluss (ur No. xo am 5. Februar 1902. 

INHALT. 

P. C z e r m a k , Über Elck trüitätszerstreu- 
ung bei Föhn. S. 185. 

1 . F. Kur Ib au m, Cber eine einfache Me- 
' Ihode, die Temperatur leuchtender 

Flammen zu bestimmen. S. 187. 

{ Vorträge und Diskussionen von der 
' 73. Naturforsoberversammlung zu 
! Hamburg: 

J. Billitzer, Referat über die Vorträge 
der Abteilung 4 (Chemie einschliess- 
lich. Elektrochemie). S. 188. 

H. Haga, Über den Klinkerfuesschen 
Versuch.. S. 191. 





.ä> Ji Lhrgang. 



J. Elster, Luftelektrische Messuigea 
auf Capri und Spitzbergen. S. 194. 

A. He sckiel, Über neue Photographien 
Iiy natürlichen Farben. S. 194. 

P.Bachmetjew, Über die überkadtung 
der Flüssigkeiten. S. 19$. 

Besprechungen: 

Eders Jahrbuch für Photographie 
und Reproduktionstechnik. S. 196. 
Chemische Zeitschrift. S. 196. 

J. Hann, Lehrbuch der Meteorologie. 
S! 197. 

Personalien. S. 200. 



y 



ORIGINALMITTEILUNGEN. 



Die Wirkung von Schwere und Druck auf die 
elektrolytischen Vorgänge. 

Von Rolla R. Ramsey.') 

Wenn ein elektrischer Strom durch eine 
Zersetzungszelle geschickt wird, so löst sich die 
Anode auf und das Metall schlägt sich auf der 
Kathode nieder. Wenn diese Zelle in Röhren- 
forni mit den Elektroden an den beiden Enden 
angefertigt und so aufgestellt ist, dass sie sich 
um eine horizontale Achse aus der horizontalen 
in die vertikale Lage drehen kann, so lässt 
uns das Gesetz von der Erhaltung der Energie 
einen grösseren Kraftverbrauch erwarten für den 
Fall, dass der Strom aufwärts durch die Röhre 
geht, als wenn die Röhre um 90^ gedreht ist, 
so dass der Strom in einer horizontalen fliesst. 
Die Differenz im Betrage an verbrauchter Ener- 
gie in der Zeiteinheit wird in diesen beiden 
Fällen 

mgh 

sein, worin ;// die in der Zeiteinheit übertragene 
Menge Metall, g die Stärke der Schwere und 
h der Abstand der beiden Elektroden ist. 

Wenn die Stromstärke auf einem konstanten 
Wert von i C. G. S. -Einheit gehalten wird, so 
ist der Unterschied in den Potentialen in diesen 
beiden Fällen 

E =^ m g //, 

worin m das zehnfache elektrochemische Äqui- 
valent des Kations ist. Obige Gleichung kann 
also auch geschrieben werden 

E = Kat g q hf 

worin Kat das Äquivalentgewicht des Kations 
und q das zehnfache elektrochemische Äquiva- 
lent des Wasserstoffgases ist. Wie zuerst 

1) Ausführlich in Physic. Rcv. 13, i, 1900. 



Hittorf ') zeigte, haben wir, wenn die Kat- 
ionen sich mit einer ganz bestimmten Ge- 
schwindigkeit in Richtung des Stromes , die 
Anionen dagegen entgegengesetzt bewegen, 
und wenn das Geschwindigkeits Verhältnis durch 
die Wanderungskonstante n ausgedrückt wird: 

E = [Kat (i — //) — // ÄPt] g q h 
oder 

E =x \Kat — .V [Kat-An)\ gqk, 

worin An das Äquivalentgewicht des Anions ist. 

Weil nun /: als eine Gegen-E. M. K. ange- 
sehen werden kann, so müsste beim Kurz- 
schliessen des Voltameters ein schwacher Strom 
durch ein empfindliches Galvanometer angezeigt 
werden. 

Geschichtliches. 

Die Wirkung der Scinverkraft. Maxwell 
gebührt der Ruhm, zuerst gezeigt zu haben, 
dass solch eine elektromotorische Kraft vor- 
handen sein müsse. ^) Im Jahre 1878 ver- 
öffentlichte Maxwell in der „Nature**^) einen 
Brief von F. J. Pirani an ihn selbst geschrieben, 
in welchem Pirani feststellt, dass er solche 
elektromotorische Kraft gefunden habe. Im 
gleichen Bande der „Nature"^) behauptet R. 
CoUey (Moskau), er habe Ergebnisse ver- 
öffentlicht"'), welche die Thatsache feststellten, 
dass solche E. M. K. existiere, und dass er 
ebenfalls deren Grösse berechnet und seine 
Ergebnisse durch Experimente sicher gestellt 
habe. 

Gore hat eine bedeutsame Untersuchung 

Pogß- Ann. 98, 5. 

2) MaxweU, 1, 317; i. Aufl. 

31 Nature, 17, 180. 

4) Nature, 17, 282. 

5) St. Petersburger Phys. Chem. Journ. 1876; Pogg. 
Ann. 167, 370 u. O28; l'hil. Mag. s. 5. 1, 419. 



178 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



angestellt, welche mehr oder weniger auf diese 
Frage Bezug hat. In einem Artikel mit dem Titel : 
„Beziehung der E. M. K. der Voltasäule zum 
Druck/)" beschrieb er eine lange Reihe von 
Experimenten. 

Dr. Gores zweiter Artikel hat ein grösseres 
Interesse wegen seiner Irrtümer denn wegen 
seiner Resultate. Der Artikel ist betitelt: 
„Einfluss der Nähe der Substanzen auf die 
Vorgänge in der Volta-Säule".'^) Bei seinen 
Experimenten wendete er 72 Bleistücke im Ge- 
wichte von 8,271 Pfund als influenzierende 
Masse an. 

In einem Artikel mit dem Titel: ,,Unpolari- 
sierbare elektrische Zellen unter dem Einfluss 
der Centrifugalkraft" giebt Th. Des Coudres^) 
die Ergebnisse, welche er mit zwei Kadmium- 
Elementen erhielt, die um eine vertikale Achse 
gedreht werden konnten. 

Des Coudres hat also die direkte Wirkung 
der Schwerkraft auf die lonen^) gemessen. Bei 
seinen Untersuchungen brauchte er eine Glas- 
röhre mit Kadmium-Amalgam-Elektroden. 

Die Wirkung des Druckes. H. Wild^) 
hat eine Untersuchung ausgeführt über das 
Schwanken der E. M. K. zwischen Metallen und 
Flüssigkeiten. Er kam zu dem Schluss, dass 
die E. M. K. zwischen amalgamiertem Zink und 
Zinksulfat bei Steigern des Druckes um zwei 
Dritteile einer Atmosphäre nur Om den Betrag 
von 41)^110 Daniell schwankt. Bichat und 
Blond lot^) haben eine geringe Zunahme der 
E. M. K. bemerkt, wenn Platin-Kupfer- und 
Platin-Silber-Paare, in Elektrolyte getaucht, dem 
Drucke unterworfen wurden. Die Veränderung 
der E. M. K. verschieden gestalteter Zellen 
unter Einfluss des Druckes hat weiterhin Henri 
Gilb au It^ genau studiert. 

Wirkung der Schwere. 

Apparate und Arbeitsmet Jioden. Die Unter- 
suchung, die jetzt beschrieben werden soll, 
wurde mit Zink- und Kadmiumsulfat ausgeführt, 
den beiden wichtigsten und sehr oft von den 
Physikern angewendeten Elektrolyten. Das 
Voltameter war so aufgebaut, dass es mit den 
Enden um eine horizontale Achse in dem 
Räume für konstante Temperatur des physika- 
lischen Laboratoriums rotieren konnte. Dies 
ist ein kleiner Innenraum, umgeben von Back- 
steinmauern und mit Doppelthüren verschlos- 
sen. Das Voltameter wurde gedreht mittels 



i) Phil. Mag. 35, 97. 

2) Phil. Mag. 43, 440. 

3) Wied. Ana. 49, 254. 

4) Wied. Ann. 57, 232. 

5) Pögß- Ann. 125, 119. 
61 |. de Phys. 2, 503. 

7) Lum. El. 42, 7, ^3- »7S' 220; C. R. 113, 465. Elec- 
liician 27, 711- 



einer Messingstange, welche als Rotations- 
achse diente und die durch ein kleines Loch 
der Mauer in den Beobachtungsraum ging, wo 
sie auf einem Ziegelsteinpfeiler auflag. Die Länge 
dieser Stange war ungefähr sechs Fuss engl. 
Der Pfeiler, welcher sich ins andere Stockwerk 
erstreckte, diente auch als Träger für eine 
Klammer, an welcher das Galvanometer aufge- 
hängt war. Das benutzte Galvanometer hatte 
einen Widerstand von 733 Ohm und erreichte 
die Empfindlichkeit von 2X io~'^ Volt bei einer 
Schwingungsdauer von 18 Set. Die Verbin- 
dungsdrähte waren aus isoliertem Kupfer, alle 
Verbindungen waren hergestellt durch Klemm- 
schrauben, Quecksilber oder Lot. Zum Schutze 
gegen einen möglichen Kontakt der Drähte 
beim Drehen des Voltameters ging einer 
derselben von der Zelle durch eine Gummiröhre. 
Kommutatoren aus Quecksilber und Strom- 
schlüssel waren eingeschaltet, um sowohl den 
Strom umkehren, als auch das Voltameter aus 
dem Kreise des Galvanometers ausschliessen 
zu können, während dessen Empfindlichkeit 
gemessen wurde. Das Voltameter wurde in 
Serie geschaltet mit einem Galvanometer und 
einem Widerstandskasten. Aus Rücksicht auf 
die geringe Grösse des Effektes wurde die 
Multiplikationsmethode angewendet. Bei dieser 
Methode wird die E. M. K. des Schliessungs- 
bogens im Einklang, Übereinstimmung mit den 
Schwingungen der Galvanometernadel umge- 
kehrt, bis ein Endmaximum der Ablenkung 
erreicht ist, welches Maximum abhängig ist 
von der E. M. K. und dem Dämpfungsfaktor 
des Galvanometers. 

Der Dämpfungsfaktor wurde berechnet aus 
dem beobachteten Werte des logarithmischen 
Dekrements >l, aber es zeigte sich, dass bessere 
Bestimmungen desselben erhalten werden konn- 
ten durch Einschalten eines Stromwenders in 
den Stromkreis, Umkehrung einer bekannten 
E. M. K. im Einkjang mit dem Schwingen der 
Nadel. Dieser Dämpfungsfaktor änderte sich 
mit der Empfindlichkeit des Galvanometers. 
Eine Anzahl Ergebnisse bei verschiedener Em- 
pfindlichkeit wurde gefunden, und aus den Be- 
obachtungen wurde eine Kurve konstruiert mit 
der Galvanometer-Empfindlichkeit als Abszissen 
und dem Dämpfungsfaktor als Ordinaten. Die 
in den späteren Berechnungen gebrauchten 
Dämpfungsfaktoren sind von der Kurve ab- 
gelesen. 

Verschiedene Formen der Voltameter wurden 
versucht, aber alle hatten ihre Fehler und ge- 
nügten nicht in Bezug auf die Ungleichheit der 
Elektroden, Wirbelströme im Elektrolyten und 
ähnliche Umstände, bis die Voltameter in nach- 
stehend beschriebener Form hergestellt wurden. 

Voltameter Nr. V, das beschrieben werden 
ma^ als Ikispiel aller später angefertigten, war 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



179 



hergestellt aus einer Glasröhre von etwa i cm 
lichter Weite. 

Die Amalgam-Elektroden waren so gewon- 
nen, dass zunächst das Amalgam in den Enden 
kurzer Röhrenstücke verdichtet wurde, die dann 
an die lange Röhre, welche den Körper des 
Voltameters bildete, angeschmolzen wurden. 
Seitenröhren mit Glashähnen wurden je eine 
an den beiden Enden angeschmolzen. Einige 
spätere Röhren hatten nur einen Glashahn, in 
den der Elektrolyt durch eine kleine Kapillar- 
röhre hineinfloss. Das Amalgam war gemacht 
nach der von Kahle') gegebenen Vorschrift. 

Folgende Tabelle giebt die Resultate für 
eine zehnprozentige Zinksulfatlösung: 



Die besondere Lösung für E ist also 

£\ = [32.5 — 0,715x80.51 980 X 0,0001035 

= [32.5 — 577] X 0,0001013 
E^ = — 2,53 C. G. S. 
Ex = — 2,53 X io~*'Volt. 

Hiervon muss man die Korrektur für den Auf- 
trieb der Flüssigkeit abziehen, nämlich 

e = I)[Kat V- n V [Kat + An)\ g q k , 
worin 

Z> = Dichte des Elektrolyten 
F=spez. Volumen der Kathode 
V,= „ „ des Lösungssalzes 

ist; setzt man 











Widerstand 


Dat. 


Röhre 


Länge 


in d. i.Kas 






>43,7 


cm 


Röhre ' ten 


Dez. 8 ' 


' VI 


4353 1000 


*. »» 


VIb 


1 »44,01 




[ 4360 . aooj 


M »7 


vin 


»44 




9500 


«• 27 


!♦ 


«44 




! „ 


.» «9 


»» 


M4 




f. 


Jan. 3 


»/ 


144 




„ 1000 



Galvanom. 
Empfind- 
lichkeit 



a,xxio-lo 

a,o8 

»•5 

>,5 

3.57 



Dämpf- 
ungs- 

faktor 



o.ax 

0,5 1 

0.23 

0.23 
o,ai 

0.158 



E per 
Skalenteil 



i,a6xio-6 

»,45 

I 54 

I 52 I 

»•»4 

4,05 



Max. Ab- 
lenkung 
An 



34.5 cm 
»8,5 » 
9 5 „ 
»3,4» ., 
11.16 „ 

7,5 ,» 



beobachtete 
E 



E per 
cm Höhe 



K ber. 



7»4a 
3,88 
a.ig 
a>86 

2'33 

nix 



9,36x10-« 
5.6a 

3,37 
4,34 
5.00 

4.5 



>,5X«o 

-3.9 
— »*34 
— 3,03 

—3*45 
—3, »3 



».4x10-** 



Es muss beachtet werden, dass die Werte 
für Röhre VIII geringer sind als die mit den 
vorhergehenden Röhren erhaltenen, ebenso, dass 
die Werte für Röhre VIII wuchsen, je länger 
sie benutzt wurde. Röhre VIII war hergestellt 
mit besonderer Vorsicht, die Elektroden ganz 
fest in dem Ende der Röhre zu erhalten. Der 
Metallbeschlag war gleich nach der Fertigstel- 
lung ein vollkommener, aber er verschwand mit 
dem Alter. 

Im folgenden ist die theoretische Berech- 
nung der E. M. K. per Centimeter Höhe ge- 
geben. Der Wert der gleichmässigen Wande- 
rung, der in dieser Berechnung angewendet 
ist, wurde durch Interpolieren aus den drei 
für Zinksulfat gegebenen Werten gewonnen, 
welche in einer Tabelle von elektrochemischen 
Eigenschaften wässriger Lösungen von T. C. 
Fitzpatrick^) gegeben sind. Der gebrauchte 
Wert ist // = o,7i5 für die zehnprozentige 
Lösung. 

In der Formel 

E= [Kat—n [Kat + An)\ gqh 

verzeichnen wir für Zinksulfat folgende Werte: 

Ayz/=H65) = 32,5 (Äquivalentgewicht des Zn) 

.-!// = ^ (96) = 48 {Äquivalentgewicht von SO^ 

[] = 980 

<7==o,oooi035 (ein Zehntel des elektro- 
chem. Äquivalents von //) 

/i= I cm 



r= 



80. a 



n 



0,715. 



i) Wicd. Ann. 51, 203. 

2) SieheWhethains Solution and Electrolysis p.215 — 283. 



10 
so erhalten wif 

32.5 

L 7 

^ = 0,I24X io~^ Volt. 

E=E\ — e 

E=^ — 2,4 X 10-" Volt. 
Das Zeichen — zeigt an, dass der Strom 
nach oben durch die Röhre floss, der Schwer- 
kraft entgegen. Dies will indessen auf den 
ersten Blick als unvereinbar mit dem Gesetz 
von der Erhaltung der Kraft erscheinen. Es 
muss beachtet werden, dass, wenn 32.5 g Zn 
mit dem Strome befördert werden, 57,7 g SO^ 
sich in entgegengesetzter Richtung bewegen. 
Die E. M. K. entspringt dem Überschuss der 
Masse 6Ö4 über die Menge Z//. Diese E. M.'K. 
wird fortdauern, bis die E. M. K., die aus dem 
Unterschied in der Konzentration entspringt, 
gross genug ist, ihr das Gegengewicht zu halten. 
Im Falle der Betrag der DifTussion genügend 
gross ist, um eine merkliche Verschiedenheit in 
der Konzentration hervorzubringen, muss die 
Quelle der Energie in der bei der Auflösung 
absorbierten Wärme liegen. 

Mit Kadmiumsulfat sind die Ergebnisse be- 
deutend besser übereinstimmend, als mit Zink- 
sulfat. Die Voltameter waren nach dem gleichen 
Muster gebaut wie beim Zink. Das Kadmium war 
hergestellt nach der von Jaeger und Wachs- 
muth^ gegebenen Vorschrift. 

I) Wicd. Ann. 59, 575. 



i8o 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



Die Resultate für 10 ,,» Kadmiumsulfat sind in folgender Tabelle gegeben: 



Dat. 



Röhre 



Widerstand 



f -änge 



_ Galvanom. Dampf- 



ig per 



Max. Ab- 



j . Empfind- ungs- <., , ' . ., lenkune 

in der im ,. i , .. c .^ bkalenteil * ** 

Röhre Kasten ^^^^^^'^ ^^^'^' ^^ 



A 



Eh 



E. per cm 
Höhe 



Jan. 3 (V No. I 128 cm 11240 

7 1» »1 »» 

16 „ No. ir 130 „ 11300 






»I 



19 



it 



»I 



t» 



O 
O 

o 
o 



4,8><rio— «o 

3.3 

3i06 
2,27 



0,127 5,82x10-6 

0,163 3,96 

0,17 3i68 

0,202 2,76 



2.5 
3.51 
4 
4,5 



0.317 1,85x10- 6 
0,556,2,20 
o,f>8oj2,5i 
0,910 2,51 



—144x10-8 
—1,72 
—1,92 
— 1,92 



Mittel: —1,75 



Die Wanderungsgeschwindigkeit für Kad- 
miumsulfat scheint nirgends experimentell be- 
stimmt worden zu sein. Die Konstante, irgend 
einer E. M. K. entsprechend, mag jedoch aus fol- 
gender Gleichung bestimmt werden 

£•= ^ [Kat — ;/ {Kat + An)\ 

— D [Kai V—u l ^ {Kat + An)]]g<j h, 

worin folgende Werte eingesetzt werden 

A71 = 48 

I 



F= 



f = 



9,39 
I 

8,4 



Wir haben dann 

j5'=5,02 — 9,i7//x 10-^ Volt. 
Aufgelöst auf // haben wir 

;/ = (i5'+5,02). 

Wenn £*=- — 1,75 ist // = 0,738. 

Bei einer nahezu gesättigten Lösung von 
Kadmiumsulfat ist die E. M. K. positiv, oder der 
Strom fliesst in der Röhre von oben nach 
unten. Folgende Tabelle giebt die Resultate 
für eine 46 ^''„ ige Lösung (46 g Cd So^ in 56 g 
Wasser gelöst). 



Wirkung des Druckes. 

Apparate und Methoden. Die Wirkung 
des Druckes in verschiedenen Zellen wurde 
dadurch bestimmt, dass man zwei Zellen, deren 
E.M.K. nahezu gleich war, gegeneinander schaltete 
und die Veränderung im Unterschied der Volt- 
angabe mass, wenn die eine Zelle einem Drucke 
unterworfen wurde. Bei der ersten Methode 
war die Zelle in H-Form angefertigt aus einer 
dickwandigen Gla.sröhre mit geringer Weite. 
Diese Zelle, ein Kadmiumelement, war zu- 
sammengesetzt nach den von Jaeger und 
Wachsmuth') gegebenen Vorschriften. Die 
Elektroden waren angeordnet mit einem Brei 
von Quecksilbersulfat über dem Quecksilber und 
Kadmiumsulfat-Krystallen über dem Amalgam. 
Ein Arm der Röhre war zugeschmolzen, während 
der andere, längere, als Öffnung diente, durch 
welche die Kadmiumsulfatlösung mittels einer 
Kapillarröhre eingeführt werden konnte. Mit 
grosser Geduld und Sorgfalt wurde dann die 
Röhre gänzlich mit der Flüssigkeit angefüllt. 
Eine lange Kapillarröhre wurde dann ange- 
schmolzen, welche die Zelle mit dem Piezo- 
meter verband. Druck wurde durch eine Kom- 
pressionspumpe erzeugt. Die beiden Zellen waren 
nebeneinander in einem Holzblock aufgestellt 



Dat. 



Jan. 29 

„ 29 

M 29 

Febr. I 



Köhre 



C/\o. II 

n 



Länge 



Widerstand Galvanom. T>ümpf- ^ ^ Max. Ab- 

in "der im Empfind- ^j^f^; ' sUlil'teil ^^"^""^ 
Röhre ' Kasten lichkeit ^^^^''^' \ An 



A, 



Eh E per cm Hohe 



130 cm 7560 



,, ,, 






1000 6,04x10-1'^ 

o 4,3 

loooo 4,28 

o 4,74 



0,11 

0,138 

0,137 
0,127 



Die Berechnung giebt folgende Gleichung 
für E\ 

£=4,c)S ' 8,67// X 10- "^ Volt 
fiir Ii=- 4,/S, ;/=-o,02. 

Die Bedeutung des kleinen Wertes für // ist, 
dass sich die Anionen mit ganz geringer Ge- 
schwindigkeit in dem Strome entgegengesetzter 
Richtung bewegen. In konzentrierter Lösung 
haben beide Ionen die Neigung, sich an dem 
tiefer liegenden Ende der Röhre festzusetzen 
und eine Verschiedenheit der Konzentration 
herbeizuführen. 



5,48x10-6 9,4 mm 1,36 7,5X10— 5 '5,77x10 8 Volt 

347 11,4 „ 1,59 5>5 ,4,25 

8,1 5,6 „ 0,77 6,25 '4,S 

3,85 II „ 1,40 '5,36 4.12 

Mittel 4,78 

und durch einen Widerstandskasten mit dem 
Galvanometer verbunden. 

Die Veränderungen in der E. M. K. wurden 
bestimmt aus der Ablenkung und Empfindlich- 
keit des Galvanometers und dem Gesamtwider- 
stande im Stromkreis. Da die Wandstärke der 
Glasröhre den verwendeten Druck einschränkte, 
wurden die Zellen so gestaltet, dass sie in einem 
l^iezometer mit 2,5 cm innerem Durchmesser 
angebracht werden konnten. Die Zellen waren 

I) Wicd. Aim. 59, 575. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



181 



in einer modifizierten H-Form hergestellt, bei 
welcher das Querstück weggelassen und die 
beiden senkrechten Röhren aneinander ge- 
schmolzen wurden. Dies geschah, wenn man 
an der Seite einer jeden Röhre eine kleine 
Kugel herausblies, dann eine Öffnung in diese 
Kugel machte und an diesen Öffnungen sie 
zusammenschmolz. Die Elektroden waren in 
die Enden gelegt und Brei und Krystalle über 
ihnen. Zunächst wurden nun die Zellen ober- 
halb der Verbindungsstelle erhitzt und die zwei 
Röhren zu Kapillaren ausgezogen. Die Zelle 
wurde nun gefüllt und die Kapillaren an der 
engsten Stelle abgebrochen. Dann wurden sie 
in das Piezometer gebracht, welches mit Cerosin 
gefüllt war. So ist der Druck im Innern der 
Röhre der gleiche wie aussen, und eine mög- 
liche Lösung des Cerosins in dem Elektrolyten 
wird vermieden durch die kleine Kontaktstelle 
in den Kapillaren. Die elektrische Verbindung 
wurde herbeigeführt durch zwei isolierte Leiter, 
die durch den Deckel des Piezometers gingen. 
Um Irrtümer zu vermeiden, die einem Wechsel 
der Temperatur zuzuschreiben wären, wurde 
das Piezometer in ein grosses Wasserbad ein- 
getaucht und die Vergleichszelle in ein Cerosin- 
bad, welches ebenfalls in das Wasserbad ein- 
tauchte. Dieses Wasserbad war von einem 
Luftmantel und dieser von einem Mantel aus 
Sägespänen umgeben. Der Deckel war von 
Baumwollabfall. Auf diese Weise konnte die 
Temperatur des Bades, welche ungefähr diejenige 
des Raumes war, während einer abgeschlossenen 
Beobachtungsreihe konstant gehalten werden. 
Auf keinen Fall konnte eine Temperatur- 
schwankung mittels eines in Zehntelgrade ge- 
teilten Thermometers festgestellt werden. 

Anstatt das Schwanken der E. M. K, durch 
Galvanometer-Ausschlag zu bestimmen, wurde 
die Elektrometermethode angewendet. Je kleiner 
der Unterschied in der E, M. K. der beiden 
Zellen ist, um so weniger wird durch das 
Schwanken der E. M. K. in der Batterie ein Irr- 
tum herbeigefiihrt. 

Mittels dieser Methode wurde die Änderung 
der E. M. K. einer Kadmiumzelle durch Druck 
bis zu 300 Atmosphären bestimmt. Sie wurde 
als geradlinig befunden. In einer Clarkzelle, 
hergestellt nach den von Kahle') gegebenen 
Vorschriften, ist die Änderung auch linear, 
aber es ist nötig, die Zelle nach jeder Druck- 
zunahme fünf Minuten stehen zu lassen, um die 
E. M. K. als Konstante zu erhalten. Dies mag er- 
klärt werden können durch die Annahme, dass 
die Änderung der E. M. K. zu irgend einer Zeit 
herrührt von der Übereinanderlagerung zweier 
Schwankungen, einer positiven, die von dem 
Drucke, und einer negativen, die von dem durch 

I) Wied. Ann. 51, 203. 



den Druck verursachten Steigen der Temperatur 
herrührt. 

Nach etwa fiinf Minuten gewinnt die Zelle 
ihre ursprüngliche Temperatur wieder und das 
Anwachsen der E. M. K. ist dasjenige, welches nur 
von dem Drucke herrührt. In einer Carhart-Clark- 
zelle, hergestellt in H-Form mit Zinkamalgam 
aber sonst gemäss den von Carhart') gegebe- 
nen Vorschriften, ist die Zeitverzögerung noch 
ausgesprochener als in der Clarkzelle. In der 
i-Volt-Calomelzelle, hergestellt in der H-Form, 
aber sonst gemäss Carhart), steigt die Kurve 
schnell für die ersten 25 Atmosphären, biegt 
dann ab und erreicht ein geringes, geradliniges 
Wachsen bei 100 Atmosphären. Die gesättigte 
Calomelzelle, ebenso hergestellt wie die Zink- 
Calomelzelle, nur dass die Zinklösung gesättigt 
ist, giebt eine gleiche Art Kurve wie die i-Volt- 
Calomelzelle. Das erste Anwachsen ist nicht so 
gross und der geradlinige Teil der Kurve ist 
etwas steiler als wie bei der i-Volt-Calomelzelle. 
Die E. M. K. dieser Zelle war 0,856 Volt. In 
der Kupfersulfatzelle war die Veränderung ganz 
gering und erfolgt in negativer Richtung. Diese 
Zelle war in H-P"orm mit Zinkamalgam und 
Kupfer, an einem Platindraht befestigt, als Elek- 
troden. Das Zinkamalgam war mit Zinksulfatbrei 
bedeckt und die Kupfer-Elektrode war umgeben 
von einer gesättigten Kupfersulfatlösung, die 
noch einen Überschuss an Krystallen hatte. 
Nachdem ein Diaphragma von Löschpapier 
über der Kupfersulfatlösung angebracht war, 
wurde die Zelle gefiillt mit einer konzentrierten 
Zinksulfatlösung. Die E. M. K. dieser Zelle war 
1,078 Volt. Die Zeitverzögerung war sehr 
gross; es dauerte 15 Minuten, bis ein kon- 
stanter Wert erhalten wurde. Dies machte die 
Beobachtungen langsam und unsicher. Die 
Chlorsilberzelle gemäss Carharts^) Vorschriften 
hergestellt, ausser dass Zinkamalgam an Stelle 
von Zink benutzt wurde, gab eine Kurve, 
welche nahezu geradlinig ist, jedoch langsam 
nach rechts abbiegt. Das in dieser Zelle ver- 
wendete Chlorsilber war frisch geftillt und um 
einen Silberdraht gelegt. Dieselbe Zelle mit 
einer alten Chlorsilberelektrode, welche seit 
20 oder mehr Jahren in dem Laboratorium vor- 
handen und ganz schwarz geworden war, gab 
ein äusserst rapides Steigen der E. M. K. für die 
ersten 25 Atmosphären, nahm dann aber ab. 
Ein Vergleich der Druckwirkung in den 
verschiedenen untersuchten Zellen ist in einer 
Zusammenstellung der Beobachtungen in fol- 
gender Tabelle gegeben. 

Die E. M. K. der Zellen wurde bestimmt durch 
einen Vergleich mit Kadmium- und Clarkzelle 



i) Carh.irt, Priraary Battcrics, 60. 

2) Am. J. Soc. 46, 60, 1893. 

3) Carhart, Primary Battcrics, 60. 



1 



l82 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



1 



Veränderungen durch Druck gegeben in Volt X lo— ^ per Atmosphäre. 



xxT u j 1.^ %ff IT Wachsen im Mittel 
,,«,,, j «I, ,,, . Wachsen d.h.M.K. ^^ ,^^ ^^,^ .. 

h.M.K. der ZeUe lemperatur ^j A,„,osph. """ '°°-?«' A'" 

* mospharen ^ 



Kadmium ^i. Methode) 
Kadmium (2. Methode) 

Clark 

Carhart-Clark . . . 
I Volt-Calomel . . . 
Gesättigte Calomel 
Kupfersulfat .... 
AgCl (weiss) . . . 
/4^C7 (schwarz) . . . 



1,019 
1,019 
1,440 

1,443 
0,996 

0,805 

1,078 

1,076 

1,164 



unter Zugrundelegen der E. M. K.- und Tempe- 
ratur-Koeffizienten, wie sie von der Reichsan- 
stalt gegeben sind. (Siehe obenstehende Tabelle.) 
Diese Untersuchung wurde ausgeführt an 
der Cornell-Universität unter Leitung des Herrn 
Professor E. L. Nichols. 

(Aus dem Englischen übersetzt von H. Karsleys.) 

(Eingegangen 16. November 1901.) 



Zur Bewegung eines elektrischen Teilchens 
im elektromagnetischen Felde. 

Von Eduard Riecke. 

Die Gleichungen für die Bewegung eines 
elektrischen Teilchens in einem elektromagne- 
tischen Felde lassen sich noch in einem Falle 
lösen, der ein gewisses Interesse besitzt mit 
Bezug auf Versuche, die ich schon vor einem 
Jahre angestellt habe, von deren Berechnung 
und Veröffentlichung ich aber durch eine andere 
dringende Arbeit seither verhindert worden bin. 

Es sei eine drahtformige Kathode gegeben, 
deren Länge wir als unbegrenzt betrachten 
wollen. Die Flächen konstanten elektrostatischen 
Potentiales seien Cylinder, welche mit der Ober- 
fläche der Kathode konzentrisch sind. Das 
Magnetfeld sei ein konstantes, die Kraftlinien 
parallel der Cylinderachse, die Intensität C. 
Die Achse der Kathode machen wir zu der 
-cr-Achse eines rechtwinkligen Koordinaten- 
systems. In der zu der xr-Achse senkrechten 
;r/-Ebene führen wir Polarkoordinaten ein durch 
die Gleichungen: 

x=- r cos (f , r ^= r sin (p . 

Der Halbmesser des von der Kathode ge- 
bildeten Cylinders sei tr^ der Wert des elektro- 
statischen Potentiales an der Oberfläche der 
Kathode //«. Wir untersuchen die Bewet^ung 
eines von der Kathode ausgehenden negativ 
elektrischen Teilchens von der ponderablen 
Masse ^ und der elektrischen Ladung — f. 
In rechtwinkligen Koordinaten sind die Diffe- 
rentialgleichungen der Bewegimg: 

8// 






e dy 
v^ dt' 



20,40 


6,02 


I90 


7,6 


i6,60 


11,6 


16.3" 


13,1 


150 


3.0 


170 


2,8 


170 


—1,0 ( 


180 


25,7 


iS'ö«^ 


— 




= ^ ^ + 



(?) 



7,6 

11,6 

13.J 
0,98 
1,63 
-1,0 (-) 

— 13 



dt' 



d'^z 



= 0. 



^ di^ 
Das Integral der lebendigen Kraft ist: 



'A 



\dt 



+ 



fö)'} =.(«-«.,, 



das Integral des Flächensatzes: 

( dx dy\ « / 9 ON 



V dt 



dti 



Zur Zeit / = o befindet sich das Teilchen 
an der Oberfläche der Kathode und besitzt 
keine Anfangsgeschwindigkeit. Führen wir Polar- 
koordinaten ein, so ergiebt sich: 



f E)' 



+ r 



(d<p 

\di 



)} = « (« — »„). 



^ dfp f , „ 



dt 



Ä^. 



Hieraus: 



dt o.,,. ^^^ .^l]^ 



d(p 



e 






dt 2Vfl 



('-";)■ 



dr 






rdfp 
dr 



-' er--' 
2v(i \ r 



1/ ^ / N ^ 

]/ 2 (U — Un)— .f , 



-2 



r — 



a^\i 



Wenn das Teilchen sich von der Kathode 
so weit entfernt hat, dass 



a^ 2v 1/ // , 

= V 2 ^ iu — //n 

r er E 



) 



wird, so verschwindet die radiale Geschwindig- 

keit , , und das Teilchen bewegt sich in einem 

dt ^ 



^ 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



183 



Kreise, dessen Ebene auf der Achse der Ka- 
thode senkrecht steht, dessen Mittelpunkt in 
dieser Achse liegt. Die Bahn des Teilchens 
besteht in einer Spirale, die sich asymptotisch 
jenem Kreise nähert. Der Halbmesser des 
Grenzkreises ist um so kleiner, je grösser die 
Intensität des magnetischen Feldes ist. Es 
liegt nahe, dieses Resultat mit der Kontraktion 
des Dunkelraumes im Magnetfelde in Beziehung 



w - = 



zu setzen. 



(Hingegangen I. Januar 1902.) 



Die Änderung des Molekularvolums gelöster 
Salze mit der Temperatur. 

Von Carl Forch. 

Enthält ein Liter einer Lösung vom spezi- 
fischen Gewicht stoi^o A • ;// Gramm eines Salzes, 
dessen Äquivalentgewicht gleich A ist, und be- 
deutet Qt das spezifische Gewicht des Wassers 
bei der Temperatur t^, so ist das „Molekular- 
volum" q> — d. h. das Volum eines Gramm- 
molekels bezw. bei Salzen zweiwertiger Säuren 
die Hälfte dieses Volums — des gelösten Salzes 
in bekannter Weise definiert durch die Be- 
ziehung: 



A 
Qt 



(pt = ^ — 1000 



mQt 



Bezeichnet dQ bezw. ds die Änderung der spe- 
zifischen Gewichte für i^, so erhält man den 
Temperaturkoeffizienten von <f>t 



/lOOOS 

d<p=[~^^ -A 




1000 

mQ 

wenn dm die Änderung der Konzentration mit 
der Temperatur bedeutet, die gleich ist dem 
negativen Werte des Volumausdehnungskoeffi- 
zienten der Lösung. 

Nachstehend sind aus der Litteratur für einige 
Salzlösungen die „Molekularvolumina" bezw. 
deren Temperaturkoeffizienten berechnet. Unter 
* ist das Volum einer Grammmolekel des festen 
Köqjers hinzugefügt. 



m 

3,5» 
2,08 

0,79 

4,22 

M2 



^18 

i3>3 

"3.7 

13,5 
12,1 

7,« 



0,082 
0,094 
0.138 

0,210 

1 



Ca CI2 * 



0,068 
0,082 
0,092 
0,107 
2 Mg C/2 * 
0,074 0,048 
0,165 0,096 



251). 

0,051 
0,058 

0,057 
0,039 

= 222). 
0,029 
0,049 



d<p'\0^ ä<piO" 



0,033 

0,045 

0,033 

-0,003 

0,012 
0,012 



0,026 

0,026 

0,015 

—0,023 

0,001 
—0,015 



Man erkennt, dass der Temperaturkoeffizient 
von q) sehr rasch mit wachsender Temperatur 
abnimmt, entsprechend der Thatsache, dass die 
Volumausdehnung einer Salzlösung bei höheren 
Temperaturen geringer ist, als die des Wassers, 



w -- 



/;/ 



/// ~ 







^10* 


= 


2 AJ^) 


46,11 




KBr^) 


37,93 




NiUaA 


37.2 




NII^NOA 


46.8 




NaHO:,}) 


30,0 




HNO:,^) 


26,7 




V2 Zn SOA 


1,88 




\2 Cu SO,^) 


4,63 




Kon 3) 


7.6 

^6« 


-— 


5 ^2^2SO^*) 


17,6 




1 


15.5 




0,1 


12,0 




0.01 


7J 


= 


5 ^I^MgSO,^) 


6,0 




I 


0,9 




0,1 


2,4 




0,01 


-3,9 
«f 5.5* 


— 


5 Essigsäure*) 


51,0 




I 


50,2 




0,1 


49.9 




0,01 


49.7 


— 


I Zucker«) 


209,9 




0,1 


208 




0,01 


207,6 



47,62 
39.07 

37,9 
48,0 

31,5 
27.9 
2,87 

5,57 
«.7 

<p 18» 

18.5 
17,0 

14,0 

9,3 

</> 18» 
6,6 

1.7 
— 1,2 
-2,6 

9) 18« 
52,1 

5^3 
51.1 
50.9 

(p 18* 

211,5 

2:^9,9 
209,6 



^^(lo*— «)•) 4» 



0,15 
0,11 

0,07 

0,12 

o»«5 
0,12 

0,10 

0,09 

0,11 



54 
44 

35 
46 

38 
40 

23 
22 

27 



0,08 27 

0,12 

0,17 

0,13 



0,05 
0,07 
0,10 
0,11 

0,10 
0,10 
0.10 
0,10 

0.13 
0,16 
0,16 



23 



57 



215 



Es ergiebt sich aus dieser Übersicht, dass der 
Temperaturkoeffizient von (p so gut wie völlig 
unabhängig ist von der Grösse des Molekular- 
volums selbst, dass er vielmehr für gleiche Mole- 
külzahl und dasselbe Temperaturintervall fast 
unabhängig vom gelösten Stoffe und für Werte von 
(p innerhalb der Grenzen +210 bis — 3 genähert 
gleichgross bei allen in Wasser gelösten Körpern 
ist. Eine merkliche Abhängigkeit von dem Disso- 
ziationsgrade lässt sich an den gegebenen Zahlen 
nicht Wahrnehmen. Selbst bei den Salzen, für 
welche <p sich dem Werte von # ziemlich nähert 
— NHx Cl, A^y und K Br — , ist der Tempera- 
turkoeffizient von <p und * wesentlich verschieden, 
denn im festen Zustande beträgt die Volum- 
änderung für einen Grad Temperaturzunahme 
nur etwa ein Zehntel von der im gelösten Zu- 
stande.®) Der „Temperaturkoeffizient des 
Molekularvolums" erscheint mithin viel- 
mehr durch das Lösungsmittel als durch 
die Eigenschaften des gelösten Körpers 
bedingt. 

i) Bremer, Rec. trav. chim. des Pays-Bas 7, 268, 1888; 
nach Beibl. 13, 362, 1889. 

2) Bremer, Arch. n^erlaud. (2), 0, 455, 1901. Es sei 
bei dieser Gelegenheit darauf hingewiesen, dass die 1. c. an- 
gegebenen Konzentrationen teilweise bis zu 0.5 Proz. zu klein 
sind, da die beim Mischen von Salzlösung und Wasser auf- 
tretende Volumkontraktion gelegentlich der Herstellung der 
mit ß, C und D bezeichneten Lösungen nicht berück- 
sichtigt ist. 

3) Forch, VVied. Ann. 56, 100, 1895. 

4) F. Kohlrausch, Wied. Ann. 56, 199, 1895. 

5) G. T h. G e rl a c h , Spezifische Gewichte der Salzlösungen. 
Freiberg 1859, S. 97. 

6) Fizeau, C. R. 64, 314, 1867. 

Darmstadt, Physikal. Institut der Techn. 

Hochschule. 

(Kingegangen 10. Januar 1902.) 



i84 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



Der Mensch als kalorische Maschine und der 

zweite Hauptsatz. 

Bemerkungen zu dem gleichnamigen Artikel von 
K. Schreber dieser Zeitschrift (3, 107, 1901). 

Von N. Zuntz (Berlin). 

Schreber erörtert die Frage, ob das Wärme- 
gefälle zwischen dem Inneren unseres Körpers und 
der Umgebung ausreichend sei, um den mensch- 
lichen Körper als kalorische Maschine ansehen 
zu können. Er legt seiner Rechnung das Tem- 
peraturgefälle zwischen Körperinnerem und um- 
gebender Luft zu Grunde, für welche letztere 
er den willkürlichen Wert von 17** C. einsetzt, 
um alsbald zu erkennen, dass infolge unserer 
Bekleidung die an die Haut angrenzende Luft- 
schicht viel höher temperiert ist, und er also 
nur mit einem Wärmegefalle von 2 bis 6^ C. 
rechnen darf. Wo bleibt aber dies Wärmege- 
falle beim indischen Kuli, der bei einer die 
Körperwärme übersteigenden Lufttemperatur 
schwerste Arbeit leistet, dabei die Überhitzung 
seines Körpers nur durch Verdunstung gewal- 
tiger Wassermassen auf Haut- und Lungenober- 
fläche verhütend; wo bleibt es beim gegen 
reissende Ströme anschwimmenden Fisch, dessen 
Körperwärme so wenig die des umgebenden 
Wassers überragt, dass es bisher nicht mit 
Sicherheit gelungen ist, die Grösse der Differenz 
festzustellen? — 

Die TemperaturdifTerenz zwischen Körper- 
oberfläche und Umgebung kann aber für die 
Erklärung der Muskelarbeit überhaupt nicht in 
Betracht gezogen werden. Man begeht dabei 
einen ähnlichen Fehler, wie wenn man das 
Temperaturgefälle in der kalorischen Maschine 
aus der Wärmedifferenz zwischen dem Kühl- 
wasser derselben und der äusseren Luft bestim- 
men wollte. Jede Muskelfaser ist eine Maschine 
für sich; aus dem Zusammenhang des Körpers 
herausgeschnitten, fährt sie fort, Arbeit zu leisten, 
indem sie in ihr angehäufte brennbare Stoffe in 
derselben Weise zersetzt, wie vorher als sie sich 
noch im Zusammenhange mit dem Gesamtkör- 
per befand und für den Verbrauch stetig Er- 
satz aus dem Blute empfing. — 

Durch gleichzeitige Messung der auf Reizung 
vom ausgeschnittenen Muskel geleisteten Arbeit 
und seiner Erwärmung, wozu nach dem Vor- 
gange von Helmholtz*) die Methoden durch 
Heidenhain^), Fick^), Magnus Blix^) und 

i) Helmholtz, H., Über die WärmeentwickluDg bei der 
Muskelaktion. Müllers Arch. f. Anat. u. Physiol. 1848, S. 144. 

2) Heidenhain, Rud., Mechanische Leistung, Wärme- 
entwicklung und Stoflumsatz bei der Muskelthätigkeit. Leip- 
zig 1864. 

3) Fick, Ad., Myothermische Untersuchungen aus den 
Laboratorien zu Zürich und Wttrzburg. Wiesbaden 1889. 

4) Fick, Ad., Myothermische Untersuchungen aus den 
Laboraturien zu Zürich und Würzburg. Wiesbaden 1889. 



Bürkner^) ausgearbeitet sind, hat man den 
mechanischen Nutzwert der im thätigen Muskel 
umgesetzten chemischen Energie zu 20 bis 40 
Proz. ermittelt. 

Einen Wert gleicher Ordnung haben die 
von mir und einer Reihe von Mitarbeitern aus- 
geführten Untersuchungen ergeben, welche den 
einer bestimmten Arbeit entsprechenden Zu- 
wachs des Stoffverbrauchs im menschlichen oder 
tierischen Körper aus der gleichzeitigen Steige- 
rung des Sauerstoffverbrauchs und der Kohlen- 
säureausscheidung bestimmten. Wir fanden 
gleichmässig bei Mensch, Pferd und Hund, dass 
3 1 bis 34 Proz. des Mehr an chemischer Ener- 
gie, welches bei der Arbeit frei wurde, als nutz- 
barer mechanischer Effekt auftrat. Wir ermit- 
telten gleichzeitig die Vergrösserung der Arbeit 
des Herzens und der Atemmuskulatur, welche 
während der Arbeit stattfindet. Dieselbe ist 
derart, dass sie etwa 6 bis 7 Proz. des ganzen 
Mehrverbrauches in Anspruch nimmt.) Berück- 
sichtigen wir dies, so erkennen wir, dass die 
äussere ArlÄit leistenden Muskeln 39 bis 40 
Proz. der in ihnen umgesetzten Energie mecha- 
nisch verwerten. — 

Das von Schreber gesuchte Wärmegefälle 
müsste dem Gesagten zufolge zwischen der ein- 
zelnen kontraktilen Faser und ihrer Umgebung, 
welche aus lauter gleichbeschaffenen Fasern be- 
steht, gesucht werden. Es liegt auf der Hand, 
dass hier in Betracht kommende Temperatur- 
differenzen nicht existieren können. 

Schreber betrachtet nicht, wie wir, nur die 
während der Arbeit mehr zersetzte Nährsubstanz, 
sondern die ganze im Laufe des Tages umgesetzte 
als Kraftquelle für die äussere Arbeit. Er nimmt 
an, in unserem Körper sei eine Art Akkumu- 
lator vorhanden, welcher die in der Ruhe durch 
die Umsetzungen erzeugte Energie aufspeichere 
und bei Bedarf zur Arbeit verwende. Auch 
dieser Gedanke ist nicht neu. Erhebliche Ener- 
gieaufspeicherung kann aber in unserem Körper 
nicht stattfinden, das beweisen die kalorime- 
trischen Versuche von Rubner, sowie die von 
Atwate rund Benedict am ruhenden Menschen. 
Diese Versuche, deren Fehlergrösse i Proz. des 
Wertes nicht übersteigt, zeigen, dass bei Hun- 
den und Menschen die in der Ruhe abgegebene 
Wärme der vollen Verbrennungswärme der 
gleichzeitig umgesetzten Nährstoffe gleichkommt, 
eine Speicherung von Energie also nicht in 
nennenswertem Masse stattfindet. Den Gegen- 



1) Pflügers Archiv Bd. 80, S. 533; Bd. 81, S. 399. 

2) Schreber schätzt die Tagesarbeit des menschlichen 
Herzens zu 3 . lo^ mkg, mir ist niemals eine ähnliche Schätz- 
ung in der Fachlitteratur begegnet. Meine eigenen Messungen 
an Pferden und Hunden führten zur Schätzung der Arbeit des 
menschlichen Herzens auf: 

2 . 10* mkg bei absoUu^gr Körperruhe, 
3.10* „ ,, mittlerer Arbeit. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



i8s 



beweis liefern Versuche von At water und 
Benedict, in welchen dieselben ihren Versuchs- 
menschen im Kalorimeter tagsüber schwer arbeiten 
liessen, wobei die ganze mechanische Arbeit im 
Innern des Apparates durch Reibung in Wärme 
übergeführt wurde. Auch während der Arbeit 
entsprach die wirklich abgegebene Wärme der 
aus dem Gaswechsel berechneten Verbrennungs- 
wärme der umgesetzten Nährstoffe. — 

Könnten wir einen Teil der Energie der in 
Ruhe umgesetzten Stoffe bei späterer Arbeit 
verwerten, so müsste längere Bettruhe unsere 
Arbeitsfähigkeit erhöhen. Bekanntlich ist das 
Gegenteil wahr. Derjenige, welcher täglich 
energisch arbeitet, ist viel höherer Leistungen 
fähig als der untrainierte. Offenbar bedeutet 
der Stoffwechsel des ruhenden Körpers kein 
nutzlos brennendes Feuer. Was wir in der 
Ruhe an chemischer Energie umsetzen, brauchen 
wir für die stetig sich vollziehende Arbeit 
des Herzens, der Atemmuskulatur, des Ver- 
dauungsapparates, für die Bewegung der kon- 
traktilen Zellen in unserem Körper, für die 
chemische und osmotische Arbeit unserer Drüsen, 
endlich für die Erhaltung unserer konstanten 
Eigenwärme. 

Wir können uns schliesslich fragen, wie 
^ross müsste das Temperaturgefalle im Muskel 
sein, wenn er bei 40 Proz. Nutzwert des um- 
Lresetzten Materials als kalorische Maschine 
arbeitend gedacht wird. Da die niedrigste Tem- 
peratur 37^ C. beträgt giebt die Gleichung 

^' • ICK) = 40, 

X + 273 

x^^ 244*^ C. 

Bedenken wir, dass das im Muskel entstehende 
Molekül CO , wenn es die ganze bei dem Pro- 
zess 6'+ 02= CO'i entstehende Wärme in sich 
fiir einen Moment enthielte, eine Temperatur von 
loooo" C. haben würde (Pflüger) so widerlegt 
unser x = 244" C. keineswegs die Möglichkeit, 
dass der Muskel als kalorische Maschine arbeite. 
Engelmann') hat eine Theorie der Muskel- 
arbeit entwickelt und bis zu einem gewissen 
Grade experimentell gestützt, welche den Muskel , 
als eine Art kalorischer Maschine auffasst, in 
welcher die Temperaturänderung die Länge und 
Spannung kleinster elastischer Teilchen ver- ' 
ändert. E. Pflüger'^) und A. Fick'') vertreten 
die Ansicht, dars bei der Muskelarbeit die che- 
mischen Anziehungskräfte im Sinne des Mus- 
kelzuges geordnet, unmittelbar mechanisch 
zur Wirkung kommen. Bernstein\)endlich zeigte 

l) Th. W. Engel mann, Über den Ursprung der Muskel- 
kraft Leipzig, Kngclmann 1893 

a) E. Pfläger, Sein Arch. 10, 3:9, 344 u. 641. 

3) A. Fick, Bemerkungen zu Ki.gelmanns Abhandlungen. 
Pflögers Arch. 63, 606 und 64, 313. 

41 Hernstein, Pflügers Arch. 85, 271; Naturwissen- 
schaftliche Rundschau 1901, No. 33—35. 



noch einen anderen Weg, auf welchem die che- 
mischen Prozesse im Muskel zu mechanischer 
Arbeit verwertet werden könnten, ohne erst die 
ungeordnete Bewegungsform der Wärme anzu- 
nehmen. Änderung der Oberflächenspannung 
zwischen den ausserordentlich dünnen, den 
Muskel zusammensetzenden Fibrillen und der 
Flüssigkeit, welche dieselben umgiebt, kann 
mechanische Wirkungen von der Art und Grösse, 
wie wir sie am Muskel wahrnehmen, bewirken. 
Ich konnte hier, um nicht allzuviel Raum 
zu beanspruchen, nur auf einen Teil der für die 
von Herrn Schreber angestellten Betrachtungen 
wichtigen physiologischen Arbeiten und Theorien 

hinweisen. (Eingegangen 13. Januar 1902.) 



Über Elektrizitätszerstrcuung bei Föhn. \^ 
Von Paul Czermak.*) 

Beim Studium der Arbeiten von Linss^), 
Elster und GeiteP) sowie Ebprt') über die 
Elektrizitätszerstreuung der atmosphärischen Luft, 
fielen mir sofort drei Merkmale auf, welche beim 
Föhn eine wesentlich grössere Ipnisierung der 
Luft erwarten liessen, als bei gewöhnlichen atmo- 
sphärischen Verhältnissen. Alle bisherigen Be- 
obachtungen ergaben die kleinsten Zenstreuungs- 
koeffizienten bei nebliger oder nahe an der 
Kondensation liegender Luft, während die gröss- 
ten Werte bei klarem, tiefblauem Himmel 
und auffallend deutlicher Fernsicht er- 
halten wurden, wie Elster und Geitel in der 
citierten Arbeit S. 432 sagen. Dadurch ist aber 
eines der charakteristischen Merkmale der Föhn- 
luft gekennzeichnet. Gerade für diese so auf- 
fallende Erscheinung der sogenannten ,, Föhn- 
aussicht", welche sich schon deutlich beim ersten 
Einstellen der Föhnlage zu erkennen giebt, fehlte 
es bisher an einer befriedigenden ph}'sikalischen 
Erklärung. 

Ferner zeigen die Messungen von labert 
bei Ballonfahrten in der auflalligsten Weise eine 
grosse Zunahme der Zerstreuungskoeffi- 
zienten mit der Höhe. Da nun die Föhn- 
luft aus grösseren Höhen in verhältnismässig 
kurzer Zeit zu uns herabkommt, so ist schon 
deshalb ziemlich sicher ein grösserer lonenge- 
halt zu erwarten. 

Ein dritter Fingerzeig liegt in den Beob- 
achtungen von P. Lenard^) welcher fand, dass 

i) Teilweise im Anzeiger der Wiener Akademie. 

2 ) „Über einige die Wolken- und Luftelektrizität betreffende 
Probleme." Metcurolog. Ztschr. 4, 345, 1887. 

31 „Über Elektrizitäts/.erstreuung in der Luft". Ann. der 
rhys. 2. 425, 1900. 

4) „Cber Klektrizitüts/erstreuung In grösseren Höhen". 
Ann. der Phys. 5, 718, 1901. 

5) ,,rber die Wirkung des ultravioletten Lichtes auf gas- 
förmige Körper". Ann. der Phys. 1, 486, 1900. 



i86 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



Luft durch die Wirkung des ultravioletten Lichtes 
nicht nur zur Bildung von Nebelkernen veran- 
lasst wird, sondern dass auch eine starke 
Ozonisierung eintritt. Nachdem nun die 
Ionisierung der Luft wohl der ultravioletten und 
violetten Sonnenstrahlung zuzuschreiben ist, so 
wird auch eine vermehrte Ozonbildung gleich- 
zeitig vor sich gehen. Vielen Personen, dar- 
unter auch mir selbst, ist nun beim Föhn schon 
seit langem oft ein auffallender Geruch be- 
merkbar. Er erinnert schwach an Phosphor 
oder frische Metallflächen oder etwas Ozon; er 
wird als Frühjahrsgeruch bei eintretendem Tau- 
wetter bezeichnet. 

Da hier in Innsbruck sehr gute Gelegenheit 
sich bietet, diese Voraussetzungen zu prüfen, so 
wollte ich schon längst einige Zerstreuungs- 
messungen ausfuhren. Aber erst Ende Novem- 
ber V. J. kam ich durch die Freundlichkeit des 
Professor Dr. F. Exner in die Lage, einen dies- 
bezüglichen Apparat leihweise zu erhalten, wo- 
für ich demselben hier meinen besten Dank 
abstatte. 

Den ganzen Monat Dezember konnte ich 
nun Messungen ausführen und trat nach 14 nor- 
malen Tagen ein typischer Föhntag auf. Dann 
musste ich die Messungen abbrechen und stud. 
phil. V. Preu setzte dieselben an mehreren Föhn- 
tagen, die in der letzten Dezemberwoche auf- 
traten, fort. 

Die erwartete Erscheinung zeigte sich* sehr 
auffallig. Bedeuten ^-,-f. so wie bei Ebert, 
die bei negativer resp. positiver Ladung am 
Zerstreuungskörper in der Zeiteinheit (i 5 Minuten) 
neutralisierte Elektrizitätsmenge und ^-,-f. die 
durch Division durch 15x0,4343 (i — ;/) er- 
haltenen Zerstreuungskoeffizienten, wo // das 
das Verhältnis der Kapazitäten von Elektro- 
meter zu Elektrometer + Zerstreuungskörper 
vorstellt, ferner ist q das Verhältnis von a- zu 
^^, so sind die Ergebnisse dieser vorläufigen 
Messungen folgende: 



Durch diese kurze Messungsreihe ist vor- 
läufig sicher gestellt, dass der lonengehalt an 
Föhntagen das Vier- bis Zehnfache des an ge- 
wöhnlichen Tagen gemessenen beträgt. Es 
scheint auch die negative Zerstreuung grösser, 
was auf die Erhaltung des Charakters der Höhen- 
luft schliessen lässt. Der höchste Wert trat an 
einem Tage auf, als der Föhn sehr heftig und 
bereits den dritten Tag hindurch geweht hatte. 
Wieviel die an Föhntagen viel stärkere Son- 
nenstrahlung zur Ionisierung beiträgt, ist noch 
nfcht sicher anzugeben, doch steigen die Werte 
meist am »Nachmittage. 

In der Folge*) sollen solche Messungen in 
ausgedehnterem Masse, verbunden mitMessungen 
des Potentialgefälles, durch längere Zeit fortge- 
setzt werden. Es ist nämlich auch wahrschein- 
lich, dass bei länger anhaltenden anticyklonalem 
Wetter höherer lonengehalt vorhanden ist, wie 
es auch die über dem Bodennebel sichtbare 
Transparenz der Bergansicht an solchen Tagen 
anzeigt. 

Durch diesen Zustand der Föhnluft wäre 
aber auch* ein meteorologisches Element ge- 
funden, welches einer Prüfung von physiolo- 
gischer Seite wert wäre. Die Änderungen aller 
anderen meteorologischen Faktoren sind solche, 
dass man von keinem einen besonderen Ein- 
fluss auf das vegetative Befinden von Lebewesen 
erschliessen könnte. Die rasche Erhöhung der' 
Elektrizitätszerstreuung muss aber mit einer 
Schwankung des normalen Luftpotentiales ver- 
bundei^ sein, der höhere lonengehalt und die 
vermehrte Chsonisierung sind Momente, welche 
wohl geeignet sind subjektive Sensationen im 
lebenden Organismus auszulösen. Es ist sogar 
vielleicht nicht zu gewagt, die Symptome, welche 

1) Einer Zuschrift des Herrn Geheinorates v. Bezold 
verdanke ich die Mitteilung, dass derselbe bereits am 17. Sep- 
tember 1900 den Wunscl^ nach solchen Messungen in Inns- 
bruck ausjjesprochen hat, wovon ich aber erst jetzt Kenntnis 
erhielt. 



iE"- 

2,92 

2,44 

2.35 
5.29 

5.31 
1,23 

5.20 

5^85 

2,70 
2,70 

3,21 

4.24 

3,9^ 
4,51 
4,33 
4,76 

533 
3,20 

Mittel: 3,80 



2,03 
2,60 

3-44 
2,63 

3^94 
7,73 
319 
3,85 
5.59 
3.33 

371 
3,22 

4.03 
3.66 

4,85 
6,26 

6,77 
6,S9 

323 
4,So 



ohne 

a— 

1,12 
o,()6 

0.93 
0,71 

1,59 
«.59 
0.37 
1,56 
1,76 
0,81 
o,Si 
0,90 
1,27 

ii5« 

1,5s 

1,30 

1.43 
1,60 

0,96 
1,20 



Föhn 

078 
1,02 

1,32 
0,80 
1,18 

2,32 
0.96 
1,16 
1,68 
1,00 

o,g7 
1,21 
1,40 
1,69 
i,S8 
2,03 
2,07 

0.97 
1,34 



Messungen an Tage» 



»,44 
0,94 

0,70 

0,86 

^34 
0,68 

0,3s 

1.34 
1,05 

o,Si 

0,73 

r,oo 
1,10 

1.08 

0,93 
0,69 

0,70 

OJ7 
1,00 

0,02 







* mit Föhn 






/t_ 


^+ 


1 


^+ 


Q 


946 


i',37 


2,84 


3.41 


0,85 


10,06 


7>3« 


3.85 


2,80 


1.37 


12,09 


12,16 


3.63 


3.65 


1,00 


TI,I9 


8,94 


3.36 


2,68 


1,26 


.9.50 


11,36 


2,85 


3.41 


0,84 


^3,67 


11,23 


4,10 


3.37 


1,22 


8.34 


10,31 


1 3,19 


395 


0,81 


8,05 


5,42 


2,81 


1.88 


1.48 


12,87 


17.68 


4,48 


6,16 


0,73 


7,99 


7,61 


3,06 


2,92 


1.05 


7>7^ 


7.75 


2,98 


2,97 


1,00 


14,32 


10,20 


' 5.48 


3.91 


1,41 


11,14 

,- V 1 


6,36 


3.34 


1,91 


1.75 


8,80 1 


6,t8 


2,64 


1.85 


1.43 


13,50 


9.47 


4,05 


2,84 


1.43 


8,71 


8,69 


2,61 


2,61 


l,CO 


18.93 


10,64 


5.68 


3.19 


1,78 


15,08 


11,81 


. 4,53 


3.54 


1,28 


28,14 


27,09 


8,47 


8.13 


1,04 


12,09 , 


10,66 


3.89 


343 


1,20 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



187 



die Föhnkranken zeigen, mit jenen der Berg- 
kranken in eine Parallele zu bringen. Mattig- 
keit, Schwindel, Kopfschmerz, Herzklopfen und 
Schlaflosigkeit bilden auch einen Teil der Be- 
schwerden der von Bergkrankheit Befallenen 
und wenn hier auch noch andere Momente eine 
wesentliche Rolle mitspielen, so sollte doch beim 
Studium dieser Krankheit der Einfluss der 
höheren Ionisierung und Ozonisierung der Höhen- 
luft nicht ausser acht gelassen werden. Da 
sich diese Symptome auch bei anhaltendem 
anticyklonalem Wetter eyistellen, so ist die Ver- 
mutung eines höheren lonengehaltes umsomehr 
gerechtfertigt. Der Aufenthalt in mit Radium 
oder Polonium stark ionisierten Luftkammern, 
könnte bei für F'öhn- oder Bergkrankheit be- 
sonders sensiblen Personen vielleicht zu erfolg- 
reichen Versuchen fiihren. 

Innsbruck im Januar 1902. 

(Eingegangen 15. Januar 1902.) 



sJ 



Über eine einfache Methode, die Temperatur 
leuchtender Flammen zu bestimmen. 

Von ¥, Kurlbaum. 

» 

In neuester Zeit sind die optischen Methoden 
fiir die Temperaturmessungen sehr in den 
Vordergnmd getreten, wie sich u. a. durch die 
Konstruktion dreier verschiedener optischer 
Pyrometer kundgiebt.') 

Diese Methoden setzen voraus, dass die 
Strahlung eine reine TemperaturstraHung ist; 
und dass der betrachtete Körper das theoretisch 
mögliche maximale Emissionsvermögen be- 
sitzt, also schwarz ist. Für manche Methoden 
genügt es, wenn der betreffende Körper ein 
Emissionsvermögen besitzt, welches für jede 
Wellenlänge dem Emissionsvermögen des 
schwarzen Körpers proportional ist, d. h. wenn 
es ein grauer Körper ist. Treffen diese Vor- 
aussetzungen nicht zu, so können in der 
Temperaturbestimmung mehr oder weniger 
grosse Fehler gemacht werden. 

Es darf als ausgemacht gelten, dass die 
Licht aussendenden Bestandteile der zur Be- 
leuchtung benutzten Flammen feste Kohlenstoff*- 
partikelchen sind. Wären diese in genügender 
Menge in der Flamme vorhanden, so würde 
die Flamme angenähert wie ein schwarzer 
Körper der gleichen Temperatur leuchten. Die 
Flamme würde undurchsichtig, und ihre Tem- 
peratur leicht bestimmbar sein. 

I) L. Holbori» und K. Kurlbaum, t'bcr ein optisches 
Pyrometer. Herl. Akad. Her. 30, 7 1 2 — 7 1 9, 1 90 1 . ( ). L u m m c r , 
Ein neues Interferenz- rhdto- uiul Pvrumeter. Verh. der 
Deutsch. Physik. Ges. 131 — 147, i«joi. II. Wanne r, l ber 
einen Apparat zur ph<»t()metriscjien Messung hoher 'rcm;>cra- 
toren. Diese Zeitschr. 3, 112—114, 1901. 



Dass Russ in genügend dicker Schicht 
schwarz ist, ist allerdings nur für Russ 
bei niedrigerer Temperatur erwiesen, als er in 
der Flamme besitzt. Da aber Flammen nur 
ein höchst geringes Reflexionsvermögen, z. B. 
Sonnenlicht gegenüber, besitzen, so darf ange- 
nommen werden, dass dieKohlenstoffpartikelchen 
auch bei Flammentemperatur in genügend dicker 
Schicht schwarz sind. In dünnen Schichten ist 
Russ bekanntlich durchlässig und selektiv, dünne 
Schichten, z. B. auf Porzellan, erscheinen rot, 
d. h. er ist für rotes Licht durchlässiger, als 
für die kürzeren sichtbaren Wellenlängen, noch 
durchlässiger ist er für längere Wärmewellen.') 
Es ist also bekannt, dass sein Absorptionsver- 
mögen in dünnen Schichten im allgemeinen mit 
kürzeren Wellen zunimmt. Neu dagegen dürfte 
sein, dass diese selektiven Eigenschaften des 
Russes für bestimmte Temperaturen innerhalb 
bestimmter Spektralgebiete stärker entwickelt 
sind, als bei vielen undurchsichtigen Körpern, 
z. B. bei blankem Platin. 

In folgendem möchte ich zeigen, dass einzelne 
der bisherigen Methoden zur Bestimmung von 
Flammentemperaturen aus diesem Grunde zu 
hohe Werte ergeben müssen, indem ich eine 
einfache und ziemlich genaue Methode benutze. 

Ein schwarzer Körper sei auf eine bestimmte 
Temperatur gebracht und leuchte für ein be- 
obachtendes Auge mit einer gewissen Hellig- 
keit. Wird nun zwischen Auge und schwarzen 
Körper eine Flamme geschoben, so wird im 
allgemeinen die scheinbare Helligkeit des Körpers 
geändert. Hat die Flamme eine höhere Tem- 
peratur, so erscheint der Körper heller, hat sie 
eine tiefere Temperatur, so erscheint die Hellig- 
keit geringer. Nur wenn der Körper und die 
Flamme die gleiche Temperatur besitzen, so 
bleibt die Helligkeit des Körpers ungeändert. 
Man braucht also nur die Temperatur des 
Körpers so lange zu variieren, bis die Helligkeit 
bei vorgeschobener Flamme die gleiche bleibt. 
Diese Methode ist einerseits durch die klassischen 
Betrachtungen Kirchhoffs über Emission und 
Absorption, andererseits durch die experimen- 
tellen Untersuchungen Rossettis^) über Flam- 
men nahegelegt. Ferner wird sie durch die selek- 
tiven Eigenschaften des Ru.sses nicht beeinflusst. 

Für diese Methode ist das oben citierte 
optische Pyrometer von Holborn und mir sehr 
geeignet. Dasselbe besteht aus einer Objektiv- 
linse, welche das Bild des Körpers, dessen 
Temperatur gemessen werden soll, an einer 
Stelle entwirft, wo sich der Kohlebügel einer 
4-Voltlampe befindet. Kohlebügel und Bild 

n V. Kurlbaum. .\nderung der Emission und Ab- 
sorption von ri.itinschwarz und Russ mit zunehmender Schicht- 
dicke. Wicd. Ann. 67, S46— 858, 1899. 

2) F. Kossctti, Sur les pouvoirs absorbaut et cmissif 
des llammes et sur la tcnii)cTaturc de l'arc vohai«|uc. Ann. 
de chim. et de phys. 18, 457—495, »879. 



i88 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



werden durch ein Okular und ein rotes Glas 
betrachtet, und der Lampenstrom wird so ein- 
reguliert, dass der Kohlebügel auf der leuchtenden 
Fläche wegen seiner gleichen Helligkeit ver- 
schwindet. Am gleichzeitig eingeschalteten 
Amperemeter wird direkt die Temperatur des 
schwarzen Körpers abgelesen, da das Ampere- 
meter mit Hilfe eines schwarzen Körpers von 
bekannter Temperatur geaicht ist. 

Es sei darauf aufmerksam gemacht, dass in 
der geschilderten Situation die Helligkeit des 
Bildes einer vor den Körper geschobenen 
Flamme nicht von dem Abstand von der 
Objeklivlinse oder von der Schärfe des Bildes 
abhängt. Die Versuche ergaben, dass die 
Helligkeit des schwarzen Körpers durch eine 
davor gestellte Kerze nicht geändert wurde, 
wenn seine Temperatur ungefähr 1430^ C. be- 
trug. Dies ist demnach die Temperatur der 
Kerze, welche allerdings erheblichen Schwan- 
kungen unterworfen ist, da an der gleichen 
Kerze die Temperaturen 1439, 22, 28, 25, 48, 
26, im Mittel also 1431** C. gefunden wurde. 

Die Herren Lummer und Pringsheim 
finden, dass die Kerzentemperatur wahrschein- 
lich zwischen den Grenzen 1687 und 1477*^ C. 
oder i960 und 1750^ abs. Temp. liegt.*) 

Die Temperaturgrenzen waren aus der Lage 
des Maximums der bolometrisch gefundenen 
Energiekurve erschlossen, für den Fall, dass die 
Kohle Strahlungseigenschaften besitze, welche 
zwischen denen des Platins und des schwarzen 
Körpers liegen. Wie man sieht, gehört der 
Kohlertstoft' in so dünnen Schichten, wie er sich 
in den gewöhnlichen Kerzen befindet, nicht 
zu dieser Gruppe von Körpern. Das Maxi- 
mum ist wegen der selektiven Eigenschaften 
nach den kurzen Wellen verschoben, und die 
Temperatur erscheint deshalb höher. 

In neuester Zeit hat in gleicher Weise, wie 
die Herren Lummer und Pringsheim, Herr 
G. W. Stewart die wahrscheinlichen Tempe- 

I) Verh. der Deutsch. Physik. Ges. 1901, 36 — 46. 



raturgrenzen für die Acetylenflamme bestimmt. ') 
Er findet für eine cylindrische Flamme 2890 
bis 2560® C, für eine flache Flamme 30CX) bis 
2650" C. Diese Temperaturen dürften viel zu 
hoch sein. 

Ich möchte auch an dieser Stelle hervor- 
heben, dass es ein ausserordentlicher Vorteil 
des benutzten Pyrometers ist, dasselbe für der- 
artige Zwecke als Photometer benutzen zu können 
und statt der mit hohen Potenzen der Tempe- 
ratur anwachsenden photometrischen Helligkeit, 
die mit der Stromstärke ungefähr linear an- 
steigende Temperatur selbst einfuhren zu können. 
Gleichzeitig sind damit die für einfache Methoden 
unbequemen sehr inten.siven Lichtschwächungen 
vermieden, welche z. B. durch rotierende Sek- 
toren oder durch Absorptionsplatten oder Nicols 
bewirkt werden müssen. 

Die von mir benutzte Methode darf nur an- 
gewendet werden, wenn erwiesen ist, dass die 
leuchtenden Kohlepartikelchen der F*lamme nicht 
von irgend welchen Gasen umgeben sind, welche 
in dem benutzten Spektralgebiet eine unkontrol- 
lierbare Absorption ausüben. Wollte man z. B. 
dieselbe Methode bolometrisch für die Gesamt- 
strahlung der Flammen anwenden, so könnte 
die Absorption der in der Flamme befindlichen 
Verbrennungsprodukte eine erhebliche Fehler- 
quelle bilden. 

Durch die vorhergehenden Erörterungen 
glaube ich erwiesen zu haben, dass man aus 
der Intensitätskurve der Flamme nicht direkt 
die Temperatur der Flamme berechnen kann, 
wohl aber kann man umgekehrt, nachdem die 
Temperatur der Flamme auf andere Weise be- 
stimmt ist, aus der Intensitätskurve die selek- 
tiven Eigenschaften der Kohlenstoffpartikelchen 
für verschiedene Wellenlängen entnehmen, indem 
man diese Kurve mit derjenigen des schwarzen 
Körpers von gleicher Temperatur vergleicht. 



i) The distribution of enerjjy in the spectrura of the 
acetylene flame; Physical review 13, 257 — 282, 1901. 



(Eingegangen 22. Januar I902.) 



VORTRÄGE UND DISKUSSIONEN VON DER 7^. NATUR- 
FORSCHERVERSAMMLUNG ZU HAMBURG. 



J. Billitzcr, Referat über die Vorträge der 
Abteilung 4 (Chemie einschliesslich Elektro- 
chemie). 

Von den Vorträgen der Abteilung für Che- 
mie waren für Physiker von Interesse: 

Erdmann (Berlin): Über gelbes Arsen, 
Beobachtungen, welche auf die Existenz einer 
zweiten Modifikation des Arsens deuten, die sich 



von der wohlbekannten metallisch-glänzenden, 
hexagonal-rhomboedrischen F*orm durch metaU 
loide Natur und gelbe Farbe unterscheidet, reichen 
bis in die Zeit Berzelius' zurück. Es wurden 
aber auch viele widersprechende Meinungen ge- 
äussert, so dass die Frage noch offen geblieben war, 
bis Vortragender^ die zweite Modifikation darge- 
stellt hat. Die Widersprüche finden in der fast 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



189 



beispiellosen Lichtempfindlichkeit der neuen Mo- 
difikation und in ihrer Unbeständigkeit eine Er- 
klärung. 

Verfasser gewinnt das gelbe Arsen durch 
V^ergasen gewöhnlichen Arsens in einem Alu- 
miniumrohre unter langsamemKohlensäurestrome, 
plötzliches Abkühlen der Dämpfe und Verdichten 
des nun umgewandelten Arsens unter Schwefel- 
kohlenstoff, in welchem es eine etwa Sprozen- 
tige Lösung liefert. Aus dieser Lösung scheidet 
sich, wie Vortragender demonstriert, das gelbe 
Arsen bei der Temperatur der flüssigen Luft 
aus, färbt sich aber am Licht bald dunkel; vor 
Belichtung geschützt, ist es aber bei dieser Tem- 
peratur unbegrenzt haltbar, bei der Temperatur 
des Kohlensäure-Äther-Kältegemisches bleibt es 
längere Zeit unverändert; bei gewöhnlicher Tem- 
peratur verwandelt es sich aber selbst bei pein- 
lichem . Lichtabschluss rasch in gewöhnliches 
Arsen zurück. Diese Lichtempfindlichkeit be- 
sitzt die Lösung in Schwefelkohlenstoff nicht. 
Redner weist auf eine eventuelle Verwendung 
in der Photographie hin. 

Dampft man die Schwefelkohlenstofilösung 
im Vakuum bei tiefer Temperatur ein, so erhält 
man eine feste Masse gelben Arsens. Dieses 
ist mit Wasserdämpfen flüchtig und weist einen 
stärkeren Geruch nach Knoblauch auf, als ge- 
wöhnliches Arsen. 

Die Molekulargrösse des gelben Arsens wurde 
ghichAs^ gefunden (Molekulargewicht rund 300), 
ist also dieselbe wie für Arsendampf. 

Es folgten dann einige allgemeinere Betrach- 
tungen. Der Vortrag wurde durch Demonstra- 
tionen unterstützt. 

Hofmann (München): Über die Euxen- 
erde. Vortragender hat das Spektrum des Ele- 
mentes der Euxenerde beobachtet und sein 
Atomgewicht in erster Annäherung =^145 be- 
stimmt. Im periodischen Systeme füllt es das 
Intervall zwischen Niob(94) und Tantal (182) aus. 

Küster (Klausthal): Über Sulfide und Po- 
lysulfide. Vortragendemist es gelungen, aufphy- 
sikalisch-chemischem Wege, die rein chemisch 
nicht zu lösende Frage, ob die Polysulfide Deri- 
vate der verschiedenen Schwefelwasserstoffsäuren 
sind, zu entscheiden. Systematische Bestim- 
mungen der Hydrolyse, der Leitfähigkeit und der 
Fähigkeit, Schwefel, zu lösen, ergeben den Schluss, 
dass die Polysulfide keine sulfoschwefelwasser- 
stoffsauren Salze sind, dass wir vielmehr die 
Lösungen der Natriumsulfide als Mischungen des 
Natriumsulfides und des verhältnismässig bestän- 
digen Tetrasulfides aufzufassen haben. 

Otto Ruff (Berlin): Das Eisenoxyd und 
seine Hv^drate. Der bekannte rotbraune Nie- 
derschlag von Eisenhydroxyd, den man beim 
Versetzen von Ferrichloridlösungen mit Ammo- 
niak erhält, ist. wie van Bemmelen gezeigt 
hat, kein Hydrat, sondern ein echtc?s Kolloid, 



dessen Wasserdampftension lediglich von der 
Art und dem Fortschritte der Trocknung ab- 
hängt. 

Andererseits existieren solche Hydrate in 
der Natur neben wasserfi*eiem Eisenoxyd in den 
Formen : 

Hydrohämatit : Fe^O^ • ^iHiO 
Goethit: Fe^O^ • H^O 

Brauneisenstein: Fe^Oi^ • i^UiH^O 
Xanthosiderit: Fe-xO'^ - iH^O 

Ihre Bildung ist sehr wahrscheinlich aus dem 
Kolloid erfolgt. 

Vortragender hat die Bedingungen für die 
Bildung und Umwandlung dieser Hydrate unter- 
sucht. Die unter gewöhnlichen Umständen sehr 
langsame Umwandlung konnte nicht durch Ten- 
sionsbestimmungen verfolgt werden. Bei Anwen- 
dung eines Druckes von ca. 6000 Atmosph., 
den Vortragender auf das Kolloid unter Wasser 
wirken Hess, gelang es aber, die Umwandlungszeit 
auf einige Tage zu verkürzen. Folgende Um- 
wandlungspunkte (die durch den hohen Druck 
etwas zu Ungunsten des Kolloids verschoben 
sind) wurden gefunden: 

Bis etwa 42 • 5 ^ entstand das gelbe, dem Braun- 
eisenstein entßprechende Hydrat 
Fe,0;ri'kH^O, 
von42-5'^-62-5^ das, dem Goethit entsprechende 

ziegelrote Hydrat Fei 0^ .HiO^ 
über 62 5^, das, dem Hydrohämatit ent- 
sprechende ziegelrote Hydrat 
Fe^O^'^kH^O. 

Die obere Grenze dieses letzteren gegen 
wasserfreies Oxyd war in der Nähe von 100" 
noch nicht erreicht. Die Erleichterung der Hy- 
dratbildung unter Druck weist auf eine Volum- 
verringerung bei diesem Vorgange hin. 

Bei mittlerer Temperatur und Feuchtigkeit 
ist Brauneisenstein das einzig beständige Hydrat. 
In den Erzlagern dürfte im Laufe der Jahrhun- 
derte eine stete, wenn auch äusserst langsame 
Umwandlung der anderen Formen und des 
wasserfreien Eisenoxydes in Brauneisenstein er- 
folsfen. 

Der Versuch einer Erklärung für den Über- 
gang des Kolloides in das wasserfreie Produkt 
vor der Bildung der Hydrate bildete den Schluss 
der Darlegungen. 

Hantzsch (Würzburg): Über den Zustand 
von Elektrolyten in wässeriger Lösung. 
Der Verteilungskoeffizient eines Salzes zwischen 
zwei Lösungsmittel ist im allgemeinen wenig 
von der Temperatur abhängig, sehr gross wird 
jedoch die Abhängigkeit von der Temperatur, 
wenn man Stoffe zwischen Lösungsmittel verteilt, 
deren eines Wasser, oder eine Verbindung vom 
Typus des Wassers ist. Mit zunehmender Tempe- 
ratur verschiebt sich dann die Verteilung zu 
Gunsten des nichtwässerigen Anteils. Redner 
sucht dies durch Bildung von Hydraten zu erklären, 



I90 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



die beim Erhitzen zerfallen. Sehr sonderbar ist in 
solchen Fällen das Verhalten von Jod. Es giebt 
bekanntlich braune und violette Jodlösungen, in 
letzteren wird eine Komplexbildung vermutet; 
während nun der Verteilungskoeffizient zwischen 
braunen und violetten Lösungen mit der Tem- 
peraturänderung stark verschoben wird, ist er 
zwischen zwei braunen Lösungen von der Tem- 
peratur fast unabhängig. 

Weigert (Berlin): Über das Calciumsul- 
fat und die Umwandlungsbedingungen 
von Gips und Anhydrit. Die 3 Systeme: 



I. CaS0^'2H^0 {Gips) 



II. CaSOi ' 2M :; 



III. CaSOi . 2//2 :; 



(Halbhydrat) + i ^H^ 
=t CaSO,^ (nat. An- 
hydrid) + 2//^ 
± CaSO^ (lösl. Cal- 



ciumsulfat) + 2H1O 
wurden auf Grund der Maximalwasserdampften- 
sionen des Gipses bei Umwandlung in die 
wasserärmeren Salze untersucht. Die Umwand- 
lungspunkte waren für die verschiedenen 

IQ Wasser in gesält'gter Na Ci Lösung. 







76*> 



I 107-2 

Systeme: II ca. 70^ ca. 30'* 

III 89^ 

Der Gips hat demnach 3 Schmelzpunkte, 
welche durch die, bei der Entwässerung häufig 
auftretenden Verzögerungserscheinungen, alle drei 
experimentell nachzuweisen sind. Bei 70^ bildet 
sich der natürliche Anhydrit, bei 89" das lös- 
liche wasserfreie Calciumsulfat und bei 107 • 2^ 
das Halbhydrat. Letzteres ist bei allen Tem- 
peraturen labil in Bezug auf beide wasserfreie 
Modifikationen, bildet sich aber bei schneller 
Steigerung der Entwässerungstemperatur stets 
zuerst. Selbst bei gewöhnlicher Temperatur zer- 
setzt es sich, zwar erst nach Jahren, entsprechend 
der Gleichung: 

4 CaSO, . 'V/iC^= CaSOx • 2HiO + 3 CaSOx, 
Eine Anwendung auf die Bildungsverhältnisse 
der marinen Calciumsulfatablagerungen gestattet 
nur das stabilste System II. Die Umwandlungs- 
temperatur für Gips und Anhydrit in Gegen- 
wart gleichzeitig auskrystallisierender Salze ist 
durch den Schnittpunkt der entsprechenden Ten- 
sionskurven gegeben. Mit iVaO ist sie 30^ mit 
leichter löslichen Salzen, wie MgCli, CaCli noch 
tiefer, so dass wahrscheinlich das marine Calcium- 
sulfat sich primär als Anhydrit absetzte, während 
der Gips ein sekundäres Hydratationsprodukt 
zu sein scheint. 

Rischbieth (Hamburg) demonstriert gasvo- 
lumetrische Versuche, welche er durch prak- 
tische Verwendung der Bunteschen Bürette 
und sinnreiche Vereinfachungen, zu lehrreichen 
und eleganten Vorlesungsexperimenten ausge- 
arbeitet hat. 



Ab egg (Breslau) demonstriert die Ausftihrung 
der schon in dieser Zeitschrift (2, 539, 1901) 
beschriebenen neuen Methode zur Bestimmung 
der lonenbeweglichkeiten. 

Billitzer (Göttingen): Studien am Acety- 
len. Löslichkeitsversuche haben ergeben, dass 
Acetylen in Alkalien der Einwirkung zweier 
Faktoren unterworfen ist, die einander entgegen- 
wirken und seine Löslichkeit beeinflussen. Der 
eine bewirkt eine Löslichkeitsvermehrung und 
beruht auf Salzbildung, der andere Löslichkeits- 
erniedrigung und wird durch Salzwirkung aus- 
geübt. Ihr Zusammenwirken ftihrt in besonderen 
Fällen zu einem Löslichkeitsmaximum bei einer 
bestimmten Konzentration des Lösungsmittels, 
eine Erscheinung, die sich rechnerisch verfolgen 
lässt. Durch Löslichkeitsbestimmungen von 
Äthylen in den gleichen Lösungsmitteln gelang 
es, die zwei Wirkungen zu trennen, da-erstere 
in diesem Falle nicht besteht. Aus den Ver- 
suchsdaten geht es mit Sicherheit hervor, dass 
Acetylen eine Säure ist, deren Stärke etwa 600 mal 
kleiner ist, wie die der Kohlensäure, deren 
Dissoziation etwa der des Wassers gleichkommt, 

sodassmaninAcetylenlösungen Anionen: C CIJ 

und C - C anzunehmen hat, wie im Wasser OH 

und 0, 

Wohlwill (Hamburg): Über das Zerfallen 
der Anode. Die bekannte Erscheinung des 
Zerfalles der Anode, die bei den verschiedensten 
Metallen auftritt, und beim Silbervoltameter 
z. B. dadurch unschädlich gemacht wird, dass 
man die Anode in Filterpapier hüllt, erklärt- 
V^ortragender auf folgende Weise: 

An der Anode gehen neben Oxyd-, auch 
üxydulsalze in Lösung. Durch Rückzersetzung 
der letzteren — indem z. B. CuiSO^ in Cu 
und CuSOi zerfällt — wird Metall an der Anode 
niedergeschlagen, nicht aber in fester Form, 
sondern in Gestalt lose zusammenhängender 
Flitter, deren Anwachsen und Herabfallen den 
Zerfall der Anode herbeiführt. In Lösungen, wo 
die Rückzersetzung ausgeschlossen ist — z. B. 
Anoden von.-i^'-in KCX — , findet auch kein Zerfall 
statt. Anwendung hoher Stromdichten und sehr 
glatter Elektroden erschwert diesen Vorgang. 

Coehn (Göttingen): Über kathodische Po- 
larisation und Bildung von Legierungen. 
(Nach Versuchen von Dannenberg.) Werden 
Metallionen an festem Metall abgeschieden, so 
erfahren sie eine Erniedrigung des Entladungs- 
potentiales, wenn sie befähigt sind, mit letzterem 
Legierungen zu bilden; der Grad der Depolari- 
sation ist zugleich ein Massstab für ihre Ten- 
denz, die Legierungen einzugehen. 

Verwendet man Quecksilber als Kathode, 
so tritt diese Erscheinung, dank der viel rascheren 
Diffusion von der Oberfläche in das Innere, noch 
deutlicher zu Tage. Es wurde die Reihenfolge 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



191 



Zn 



Cd Ag 



Cu 



Fe 



mit den Zahlen: o- 15 o- 12 009 008 002 Volt 
für die Depolarisation gefunden. Die beim Zink 
erhebliche, beim Eisen verschwindende Tendenz 
zijr Amalgambildung tritt hier deutlich hervor. 

Ist das Kation Wasserstoff, so ist nur an 
Palladiumkathoden eine Depolarisation zu beob- 
achten, nur mit diesem Metall ^wird daher eine 
Legierung gebildet, an allen anderen Kathoden 
tritt eine tJberspannung auf, die für das be- 
treffende Kathodenmetall charakteristisch ist. 

Arndt (Berlin): Über die Zersetzungs- 
geschwindigkeit von Ammoniumnitrit. 

Durch Bestimmung der Zersetzungsgeschwin- 
digkeit des Ammoniumnitrits in Stickstoff und 
Wasser nach: 

in Lösungen verschiedener Konzentration, und 
des Einflusses, den Fremdkörper auf sie aus- 
üben, gelangt Vortragender zu der Ansicht, 
dass die Zersetzung durch die Vermittelung 
freier salpetriger Säure herbeigeführt wird, welche 
durch Hydrolyse geliefert wird. 

Wegscheider (Wien): Das Verhältnis 
der chemischen Kinetik zur Thermody- 
namik. Vortragender findet durch Deduktionen 
bei komplizierten simultanen Gleichgewichten 
der Form: 



it\ ^ 



u 



2 ^ 



u 



:»» 



WO H\ mit //, wieder durch: 

y 



^h -e 



Ux 



verbunden ist, bei Anwesenheit eines Katalysa- 
tors einen Widerspruch zwischen den kinetischen 
und thermodynamischen Ableitungen, lässt es 
aber dahingestellt sein, ob der betrachtete Fall 
realisierbar ist. Eine Übereinstimmung der 
Resultate ist zwar herzustellen, wenn man ge- 
wisse Beziehungen zwischen den Gleichgewichts- 
konstanten aufstellt; doch sind letzere nicht aus 
kinetischen Anschauungen abzuleiten. 

Der Gang der Deduktionen ist im Auszuge 
nicht wiederzugeben, es sei auf die demnächst 
in der Wiener Akademie und den Monatsheften 
für Chemie erscheinende Arbeit verwiesen. 

Meyerhoffer (Berlin): Über einige Ver- 
suche von Guldberg und Waage. Vortra- 
gender hat die Guldb er g-Waagesche Gleichung 

K CO 
^ J^ =4 geprüft, und ihre Konstanz durch- 

aus nicht erfüllt gefunden, vielmehr nimmt dieselbe 
mit Zunahme der Konzentration und der Tem- 
peratur ab. Für eine 2 molekulare Lösung vom 
Karbonat war sie 4 • 68, stieg die Konzentration 
auf 8 • I Mol., so war sie nur mehr 3 • 80, bei 
einer^ Verfolgung bis zur Sättigung ändert sie 
sich um 500 Prozent. Die Phasentheorie er- 
möglicht eine einfache Deutung. 

Bringt man in Lösungen von K^iSO^ und 
A'^ CO.,BaCOs und BaSO^ als feste Bodenkörper, 



so hat man reziproke Salzpaare, von welchen nach 
van't Hoff nur eines stabil sein kann. Es wurde 
gefunden, dass der stabile Zustand erreicht ist, 
wtnnBaCO'^ fester Bodenkörper ist, ä? 5(9 1 wird 
daher, freilich langsam, in das Karbonat ver- 
wandelt. (EinjTcgangen i8. Oktober 1901.) 



H. Haga (Groningen), Über den Klinkerfues- 
schen Versuch.') 

Während der 70^*^^" Versammlung Deutscher 
Naturforscher und Aerzte wurde, veranlasst 
durch die Referate der Herren W. Wien und 
H. A. Lorentz: ,,L'ber die Fragen, welche die 
translatorische Bewegung des Lichtäthers be- 
treffen**, der Wunsch ausgesprochen, dass einige 
auf diesen Gegenstand sich beziehende Unter- 
suchungen wiederholt werden möchten. Infolge- 
dessen habe ich es unternommen, denKlinker- 
fu es sehen Versuch zu wiederholen. 

Klinkerfues' „Versuche über die Be- 
wegung der Erde und der Sonne im Äther'* 
sind in den Nachrichten der Königlichen Gesell- 
schaft der Wissenschaften, Göttingen 1870, 
S. 226, publiziert worden: Eine mit Sauerstoff an- 
geblasene Petroleumlampe schickte ihre Strahlen 
durch einen aus fünf Prismen bestehenden 
Spektralapparat mit gerader Durchsicht in der 
Richtung Süd-Nord, die Strahlen wurden durch 
ein total reflektierendes Prisma je nach dessen 
Stand nach Ost oder West abgelenkt und durch 
ein von einem Okularmikrometer versehenes 
Fernrohr beobachtet. Zwischen Objektiv und 
totalreflektierendem Prisma wurde ein mit Plan- 
parallelgläsern geschlossenes, mit Bromdampf 
gefülltes Gefäss aufgestellt. Da der Docht der 
Lampe mit essigsaurem Natron getränkt war, 
sah Klinkerfues im Beobachtungsfernrohr die 
hellen .V^-Linien und das Absorptionsspektrum 
des Bromdampfes. Wegen der Bewegung der 
Erde um die Sonne wird um Mittag für das 
östliche Fernrohr die Richtung der Lichtstrahlen 
im Bromdampfe der Bewegung des Bromes ent- 
gegengesetzt, für das westliche Fernrohr gleich- 
gerichtet sein. Um Mitternacht sind diese Ver- 
hältnisse umgekehrt. Klinkerfues giebt an, 
in beiden Fernröhren eine Verschiebung des 
Bromspektrums gegen das Natriumspektrum 
beobachtet zu haben und zwar beim Absorp- 
tionsstreifen ^= 573.4 //// um 0.0455 i^i"- 

In zweierlei Hinsicht glaube ich Verbesse- 
rungen in den Versuchsanordnungen angebracht 
zuhaben: i. habe ich für sämtliche Messungen 
dasselbe Fernrohr und dasselbe Mikrometer an- 
gewandt, und 2. eine viel stärkere Dispersion, 
so dass, statt wie Klinkerfues einen Absorp- 
tionsstreifen, der 27 mal weiter von den Av/- 

T' Abteilung 2, 26. September 1901. 



192 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



Linien entfernt war als die Distanz der beiden 
.V<7' Linien beträgt, ich Absorptionslinien 
zwischen den /^-Linien wählen konnte. 

Meine Versuchsanordnung war folgende: Das 
schwach konvergierende Licht einer von einem 
Strom von 18 Ampere gespeisten Bogenlampe 
durchlief die totalreflektierenden Prismen i, 2 
und 3 und wurde durch eine Linse auf den 
Spalt eines Spektrometers konzentriert. Zwischen 
den Prismen i und 2 (Lage I) oder zwischen 2 




-I 




-■ —'S 




und 3 (Lage II) wurde ein mit Bromdampf ge- 
gefiilltes Glasgefäss (30 x 3 x 3 cm) gestellt, 
so dass, da die Bogenlampe südlich vom Spektro- 
meter stand und das Prisma i das Licht öst- 
lich ablenkte, um Mittag in der Lage I die 
Richtung der Lichtstrahlen im Bromdampfe der 
Erdbewegung entgegengesetzt war, in der Lage II 
gleichgerichtet. Um Mitternacht waren diese Ver- 
hältnisse umgekehrt. 

Zur Erzeugung von /^-Linien berührte ich 
während kurzer Zeit die Kohlen der Bogen- 
lampe mit einem dünnen Stab blauen Ein- 
schmelzglases, wodurch stundenlang die /^-Linien 
als äusserst scharfe dunkele Linien sichtbar 
blieben. 

Das Spektrometer war ein sehr schönes, 
von Schmidt & Haensch bezogenes Instru- 
ment; der Kollimator und das Fernrohr hatten 
Objektive von 55 mm Durchmesser und 420 mm 
Fokuslänge; das Okular des Okularmikrometers 
vergrösserte 30 mal; die Trommel war in 100 
Teile geteilt. Auf dem Tische des Spektro- 
meters stand ein Rowlandsches Plangitter 
(4"; 14438 Teilstriche per Zoll), welches sich 
auszeichnete durch überaus intensive Spektra, 
so dass es möglich war, das dritte Spektrum 
zu benutzen. Ganz deutlich waren zwischen 
den Z>-Linien sämtliche 18 von Hasselberg') 
gemessenen und gezeichneten Absorptionslinien 
des Bromdampfes zu sehen. Von diesen Linien 
wählte ich drei (mit a^ b und c angedeutet), 
die sich am besten zur Messung eigneten, und 
der Klinkerfuessche Versuch bestand also 
aus der mikrometrischen Einstellung auf D\, 

i) B. Hasselbcrg, Svensk Ak. Ilandl. 24, Nr. 3, 1891. 



Dl und die Bromlinien a, b und r, und zwar 
in den Lagen I und II, um Mittag und um 
Mitternacht. 

Aus diesen Messungen ergab sich die Ent- 
fernung der drei Bromlinien bis zur Mitte 
zwischen den /^-Linien; die folgende Tabelle 
enthält das Mittel meiner Bestimmungen in 
Trommel teilen mit Angabe der mittleren Fehler: 

Mittag 
Lage I II 

a bis \{Dk + D.i\ m.3 + 0.17 117.7 + 0.18 
b bis \ (Z>, + A j 7.3 4- o. 1 5 7.6 + 0.23 
\ (A + Dl) bis c 82.5 ± o.1 7 82.3 -h 0.33 

Mitternacht 
Lage I II 

a bis \[Dx -YD) 117.2 + 0.26 117.4 + 0.19 
b bis i(/>, + D^ 7.3 4- 0.28 7.3 +0.18 
i(A+A)bisr 82.6 4- 0.29 82.6 + 0.25. 

Die Entfernung der beiden Z>-Linien war 
390.2 ^ 0.22. 

Nach Klinkerfues* Betrachtungen und 
Beobachtungen sollten die gemessenen Ent- 
fernungen in den Lagen I um Mittag und II 
um Mitternacht einerseits einen Unterschied 
zeigen mit den Entfernungen in den Lagen I 
um Mitternacht und II um Mittag; daKlinker- 
fues einen Unterschied gefunden hat von 
0.045s /'i" "^^ bei meinen Messungen 390.2 
Trommelteile mit 0.602 ^/m übereinstimmen 
(>l/?, — ^i>i), hätte ich einen Unterschied von 
30 Trommelteilen finden müssen. 

Vereinigt man aber die Resultate meiner 
Beobachtungen in dieser Weise, so bekommt man: 



I und II 
Tag Nacht 



II und I 
Tag Nacht 



a 
b 
c 



117.45+0.16 

7.4 M- 0.18 

82.4^4- 0.22. 



117.3 > 4- 0.12 

7.3 ±0.12 

82.5 ± O. I 5 

Aus diesem Resultate folgt, dass ich keines- 
wegs Klinker fu es' Beobachtungen habe be- 
stätigen können, und dass, während Klinker- 
fues eine Verschiebung der Absorptionslinien 
des Bromdampfes gegen das Natriumspektrum 
zum Betrage von ^|:{ der Entfernung der Na- 
Linien glaubt konstatiert zu haben, diese nach 
meinen Messungen nicht grösser als etwa '/looo 
jener Entfernung betragen kann. 

Da diese Messungen auch gestatten, aus 
den Wellenlängen der /^-Linien diejenigen der 
drei Absorptionslinien zu bestimmen, konnte 
ich meine Bestimmungen mit den Hassel- 
bergschen vergleichen. Nimmt man mit 
Hasselberg für die Wellenlänge von 
Dy = 5896.25 Angströmsche Einheiten (o.i ////) 

A= 5890.23 

so bekommt man: 

i) Ausführlicher sind die Messungen mitgeteilt inBosschas 
Jubelband; Archives Neerlandaises, (2j Bd. 6, S, 765. 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



193 



Haga Hasselberg 

n 5895-05 5895-01 

^ 5893-35 5893-37 

c 589^97 5891-98. 

Der kleine Unterschied bei a könnte aus 

dem Umstand erklärt werden, dass bei den 
Hass elb er gschen photographischen Aufnahmen 
das Maximum der Linie a, die etwas breit ist 
und unscharfe Ränder hat, sich an einer anderen 
Stelle zeigt, als beim direkten Beobachten. 

I Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 15. November 19O1.) 

Diskussion. 

(Von den Beteiligten durchgesehen.) 

Kaufmann (Göttingen). Ich möchte an den 
Vortragenden eine Frage in betreff des angeblich 
positiven Resultates richten. Giebt Klinker fu es 
die Temperatur bei Tage und bei Nacht an.? 
Es wäre ja möglich, dass die Temperaturen 
nachts geringer wären, und dass das einen 
Einfluss auf die Dispersion des Prismas ausübt. 

Haga. Nein; KU nkerfu es giebt die Tempe- 
raturen nicht an; seine Mitteilung ist sehr kurz 
abgefasst. 

Kaufmann. Ich bemerke, dass das Prisma 
von Klinker fu es in Göttingen noch vorhanden 
ist ; es ist aber nach heutigen Begriffen ein sehr 
schlechtes Prisma. 

C o h n (Strassburg). Die Kenntnis der Tempe- 
ratur ist auch nicht nötig. Ein positives Versuchs- 
ergebnis am Mittag wäre für sich allein beweisend ; 
die Wiederholung um Mitternacht ist nur eine 
Kontrolle. Ein Unterschied müsste bei der 
Vertauschung von Ost gegen West in einem 
Sinne auftreten am Mittag, und im anderen 
Sinne um Mitternacht. Aber wir werden die 
von Klinker fu es gefundenen Differenzen nicht 
mehr als reell zu betrachten haben. 

Damit ist wohl jeder experimentell festge- 
legte Einfluss der Erdbewegung auf optische 
Erscheinungen verschwunden. Es ist mir nichts 
erinnerlich, was noch bestehen bliebe, nachdem 
Fizeau seine Resultate preisgegeben hat. 

Wachsmuth (Rostock). Ich habe auf der 
Düsseldorfer Versammlung die Wiederholung des 
Mascartschen Versuches übernommen. Es 
ist dabei zu prüfen, ob die Drehung der 
Polarisationsebene infolge der Rotations -Dis- 
persion in messbarer Weise beeinflusst wird 
durch die Erdbewegung. Mascart selbst hat 
diese Versuche im Jahre 1870 angestellt und 
dabei mit einem nach heutigen Begriffen noch 
unempfindlichen Polarisationsapparat gearbeitet. 
Die Genauigkeit der Resultate suchte er zu 
erhöhen, indem er sehr dicke Quarzplatten für 
seine Drehungen benutzte. 

Mein Versuchsapparat ist seit längerer 
Zeit nach gemeinsamen Überlegungen durch 



die Firma Schmidt & Haensch in Berlin auf 
dem Papier fertig konstruiert. Ich habe mich 
aber bisher noch nicht entschlossen, von der 
Berliner Akademie der Wissenschaften eine 
Summe für die Ausführung zu erbitten, weil 
mich Freunde an der Physikalischen Reichs- 
anstalt darauf aufmerksam gemacht haben, dass 
nach dort vorliegenden Erfahrungen die Empfind- 
lichkeit nicht proportional der Dicke der Quarz- 
platten zunehme. — Daran würden denn alle 
Versuche scheitern. Man sagt mir, es trete 
eine so starke Aufhellung im Innern des Quarzes 
ein, dass von einer Erhöhung der Genauigkeit 
durch Verdickung der Quarzplatte keine Rede 
mehr sei. 

Wenn das wahr ist, so würde ich unter 
Umständen von der Ausführung meines Appa- 
rates abstehen müssen. Andererseits scheint 
sich daraus für die Mascartschen Versuche 
zu ergeben, dass auch deren Resultate ange- 
zweifelt werden dürften, weil dann Mascart 
gar nicht die beabsichtigte Genauigkeit erreicht 
hätte. 

Ich werde nun zunächst versuchen, mir die 
Beihilfe der Reichsanstalt zu erbitten für die 
Frage: Kann ich bei einer 10 cm dicken Quarz- 
platte mit derselben Genauigkeit einstellen wie 
bei einer i mm dicken Platte? Mit anderen 
Worten: Ist im ersteren Falle die Genauigkeit in 
Prozenten des Drehungswinkels hundertmal so 
gross wie im zweiten, oder nicht? 

Lummer (Charlottenburg). Da Herr Prof. 
Wachsmuth mich zum Zeugen aufgerufen hat, 
so möchte ich bestätigen, dass thatsächlich die 
Genauigkeit nicht entfernt mit der Dicke der 
Quarzplatte zunimmt. Freilich haben wir nicht 
10 cm dicke Quarze untersucht, aber die ge- 
nannte Tendenz tritt schon bei Dicken bis zu 
2 cm deutlich auf. 

Was den interessanten Vortrag von Herrn 
Haga anlangt, so ist es nun erwiesen, dass das 
Resultat von Klinker fu es auf Täuschung 
beruht oder durch Fehler verursacht ist. Ich 
habe aber nicht begriffen, wie man den Ab- 
stand der /^-Linien auf V,ooo genau hat messen 
können. Mit dem besten Spektrum habe ich nur 
Auflösungen so geringer Art bekommen, dass 
man die eine gelbe Quecksilberlinie gerade noch 
als doppelt erkennt. Beim Interferenz-Spektro- 
skop sieht man sie vervierfacht, wobei aber die 
Wellenlängendifferenz erst dem hundertsten Teil 
der /^-Linien entspricht. Ich möchte daher 
nur fragen, ob die erreichte grosse Genauig- 
keit durch Mittelwerte erzielt worden ist, da- 
bei aber betonen, dass auch dann noch das 
von Herrn Haga erhaltene Resultat über alle 
Zweifel erhaben ist. 

Haga. Gewiss, obengenannte Genauigkeits- 
grenze ist aus den Beobachtungen abgeleitet; 
ich möchte aber bemerken, dass die Trennung 



194 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



einer Linie etwas anderes ist, als die Bestimmung 
einer Verschiebung, wie dies bei meinen Ver- 
suchen geschah. 



J. Elster (Wolfenbüttel), Luftelektriflche Mes- 
sungen auf Capri und Spitzbergen.') 

Die Messungen auf Capri im April 1900 
beschränkten sich auf die Bestimmung der 
elektrischen Zerstreuungskoeffizienten fiir po- 
sitive (rt-f.) und negative Elektrizität (a-). Von 
der Ermittlung des Potentialgefälles wurde ab- 
gesehen, da die Terrainverhältnisse eine Reduk- 
tion auf absolutes Mass ausschlössen. Die Leit- 
fähigkeit der über Capri lagernden Luft über- 
traf im Mittel die über den kontinentalen Ge- 
bieten um das 3- bis 4 fache. Der für a^ ge- 
fundene Maximalwert von ca. 6% stellt zugleich 
das absolute Maximum aller zwischen dem 35^ 
und 80*^ n. Br. im Meeresniveau gewonnenen 
Werte dar. Auch die Beträge für a- sind sehr 
hoch und werden im Mittel nur von den in der 
durchsichtigenLuft Spitzbergens beobachteten 
überholt. Sobald der Wasserdampf der Atmo- 
sphäre zur Kondensation neigte, was in Capri 
dadurch zum Ausdruck kam, dass sich bei sonst 
wolkenlosem Himmel die Kuppen der Berge in 
Nebel hüllten, gingen die Werte der a auf etwa 
die Hälfte zurück. Der Standort des Zerstreu- 
ungsapparates war stets frei von Nebeln. Polar- 
verschiedene Werte der a wurden auf Capri 
in Übereinstimmung mit früheren Beobachtungen 
von Geitel und mir nur auf dem Kulminations- 
punkte der Insel, dem 585 m hohen Monte 
Solaro beobachtet, während im August auf 
Spitzbergen auch an elektrisch geschützten 
Orten der Entladungsvorgang ausnahmslos uni- 
polaren Charakter trug und zwar entwich eine 
dem Zerstreuungskörper mitgeteilte negative 
Ladung 2—3 mal so schnell als eine ent- 
sprechende positive. Die Vermutung, dass 
dies schnellere Entweichen negativer Ladungen 
durch ein abnorm hohes positives Potentialge 
fälle bedingt werde, erwies sich als unzutreffend; 
es ergab sich vielmehr für diese Grösse ein auf- 
fallend geringer Betrag. Spätere, gemeinschaft- 
lich mit Geitel in unserem Wohnorte ange- 
stellte Versuche lehrten, dass in Luft von solcher 
Aktivität, wie sie über Spitzbergen lagert, 

ein Potentialijefalle von wenigen ^ - aus 

^ Meter 

reichend ist, den Entladungsvorgang in einen 

polarverschiedenen umzuwandeln. 

I) Abteilung 2, 26. September 1901. 

(Selbstrefcrat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 20. Oktober 1901.) 



A. Hesekiel (Berlin), Über neue Photogra- 
phien in natürlichen Farben J) 

Einleitend macht Redner darauf aufmerksam, 
dass die Photographie in natürlichen Farben, die 
wir solange ohne praktische Erfolge erstrebten, 
heutzutage schon mehr oder weniger befrie- 
digend auf vier verschiedenen Wegen zu er- 
reichen ist. Er erinnert an die direkte (Inter- 
ferenz) Methode von Lippmann, bei welcher 
man unter Zuhilfenahme einer mit Quecksilber 
angefüllten Kassette direkt in der Kamera 
farbige Bilder erzielt, die allerdings nicht kopier- 
fähig sind und die man nur mit besonders 
konstruierten Apparaten projizieren kann. Da 
das Betrachten der Lipp mann sehen Bilder in 
seitwärts auffallendem Lichte geschehen muss 
und man gut thut, jedem einzelnen Bilde ein 
Prisma aufzukitten, so dürfte, ganz abgesehen 
von allerlei anderen Mängeln, die Methode zu 
praktischer Verwendung kaum gelangen. 

Als indirekte Methode zur • Erzielung far- 
biger Photographien wird dann an die additiven 
Methoden von Ives undjoly und an die sub- 
traktiven Methoden, die auf dem Prinzip des 
Drei -Farben -Druckes beruhen, von Vogel, 
Seile, Lumiere erinnert. In übersichtlicher 
Weise werden die charakteristischen Merkmale 
der einzelnen Verfahren und ganz kurz ihre 
Ausführung beschrieben. 

Redner erzählt dann, dass die Bilder, die 
er hier vorlegen will, durchaus nicht etwa prin- 
zipiell neu seien, sondern in unentwegtem Weiter- 
streben und zielbewusstem Arbeiten sei es nun 
gelungen, einen bisher nur mühsam gangbaren 
Weg brauchbar zu machen. 

Die Herstellung farbiger Bilder nach dem 
neuen Prozess sei für alle Photographen ganz 
kinderleicht — kein einziger neuer Prozess, der 
in Fachkreisen nicht schon bekannt wäre, sei 
erforderlich. 

Zur Erzielung befriedigender Resultate ist, 
so führt Redner aus, äusserste Sauberkeit und 
peinlich genaue Beachtung der Vorschriften er- 
forderlich. Ein Abmessen und Dosieren nach 
,,Geftihr*, wie es leider in photographischen 
Kreisen so oft beliebt werde, führt hier nicht zum 
Ziel; gerade weil der einzuschlagende Weg so 
einfach ist, müssen die Vorschriften, die auf Grund 
langen Ausprobierens gegeben sind, genau be- 
folgt werden. 

Die Ausführung des Prozesses geschieht, in- 
dem man durch drei Filter das Objekt aul 
einer Platte nebeneinander dreimal aufnimmt. 
Dieses bedeutet gegenüber den früheren Ver- 
fahren eine grosse Bequemlichkeit. Das hinter 
dem Rotfilter aufgenommene Negativ ^muss dann 
blau kopiert werden, das hinter dem Grünfilter 
aufgenommene muss rot und das hinter dem 



I) Abteilung 2, 24. September 1901 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



195 



Blaufilter aufgenommene muss gelb kopiert 
werden. Das Blaubild wird vorzug3weise auf 
eine Diapositivplatte kopiert, die man nach 
dem Entwickeln mit rotem Blutlaugensalz aus- 
bleicht und alsdann mit einer abgestimmten 
Eisenlösung blau tont. Das Blaubild lässt sich 
auch auf Bromsilberpapier machen, wenn man 
schliesslich farbige Papierbilder zu erhalten 
wünscht. Das Rot- und das Gelbbild werden 
nun auf Celluloid kopiert, welche man vorher 
chromiert und nachher mit warmem Wasser 
entwickelt und schliesslich in besonderen Farb- 
lösungen tont. 

Die Verwendung von Celluloid bietet gegen- 
über deiyenigen von Kollodiumhäutchen (Seile) 
und Gelatinehäutchen (Lumi^re, Hoffmann) 
ganz ausserordentliche Vorzüge, da das Cellu- 
loid nicht Falten wirft und sich nicht dehnt, 
wenn es einigermassen sachgemäss behandelt 
wird! 

Es versteht sich von selbst, dass 
Farbenfilter, Aufnahmeplatten und Farb- 
lösungen genau aufeinander abgestimmt 
sein müssen, denn anderenfalls giebt es 
zwar farbige, nicht aber naturwahre Bild er. 

Das Aufeinanderlegen der drei Einzelbilder 
geschieht, wie Redner an einem Muster de- 
monstriert, viel leichter als man glauben sollte. 

Das Kriterium für die notwendige richtige 
Expositionszeit ist, dass ein neutrales Grau 
nach der Entwicklung auf allen drei Negativen 
durch einen Silberniederschlag gleicher Inten- 
sität wiedergegeben werde. Um einen Anhalt 
zu besitzen, braucht man jedesmal nur eine soge- 
nannte Grauskala oder ein zusammengeballtes 
Stück Fliesspapier mit aufzunehmen, welch 
letzteres in den Falten und tiefliegenden Stellen 
das gewünschte Grau aufweist. 

Der Anhalt für eine richtige Tonung der 
einzelnen Bilder wird dadurch gegeben, dass 
das Gesamtbild thatsächlich Schwarz und Grau 
wiedergiebt. Ist das nicht der Fall, so können die 
einzelnen Bilder auch dann, wenn sie fertig ge- 
stellt sind, durch Abschwächen in Wasser oder 
Verstärken in den Farblösungen bis zur ge- 
wünschten Genauigkeit verbessert werden. 
Redner betont, dass auch in dieser Möglichkeit 
der nachträglichen Verbesserung ein besonderer 
Vorteil des Verfahrens liegt, den bisher kein 
anderes Verfahren auftveist. 

Durch Projektion und in stereoskopischen 
Apparaten wurden vorgeführt: hinter Rot-, Grün-, 
und Blaufilter aufgenommene Negativaufnahmen, 
einzelne blaue, rote und gelbe Teilbilder nach 
diesen Auhiahmen, kombinierte Bilder aus 2 
und 3 der T iilbilder bestehend. Im besonderem: 
Bilder von Landschaften, Blumen, Stillleben, 
Tieren (tot), Mikrophotographien in polarisiertem 
Licht, einer Hittorfschen Röhre (im Dunkeln 
bei ihrem eigenen Lichte aufgenommen), Por- 



träts (nach dem Leben), Ölbildern, Aquarellen 
und vielem anderen mehr. 

(Sclbstreferat des Vortragenden.) 



P. Bachmetjew (Sofia), Über die Übcrkal- 
tung der Flüssigkeiten J) 

In dieser Beziehung wurden Wasser, Benzol, 
/-Nitrotoluol und die Insektensäfte in lebenden 
Schmetterlings-Puppen und Imagines untersucht. 

Sehr ausfuhrlich wurde die Beziehung des 
Unterkaltungsgrades der Flüssigkeiten von der 
Abkühlungsgeschwindigkeit untersucht. Dabei 
stellte es sich heraus, dass bei einer mitt- 
leren Abkühlungsgeschwindigkeit der Unter- 
kaltungsgrad entweder ein Minimum oder 
Maxium, je nach der Natur der Flüssigkeit, er- 
reicht. 

So z. B. ergaben die Säfte im lebenden 
Falter von Deilephila euphorbiae folgenden 
Unterkaltungsgrad (Ä'i-iV) bei der Abkühlungs- 
geschwindigkeit = K-4 ^): 
V^^: 2,7; 2,0; 1,9; 1,6; 1,5; 1,5; 1,4; 1,0; 0,6. 
K^-N: 1,6; 2,2; 3,4; 6,0; 9,3; 9,8; 7i8; 5.6; 4A 
wobei bei jeder Grösse für l\-.^ ein anderes 
Exemplar untersucht wurde. (Im ganzen wurden 
über 300 Insekten-Exemplare untersucht.) 

Ein Maximum des Unterkaltungsgrades bei 
einer mittleren Abkühlungsgeschwindigkeit er- 
gaben: Wasser, /-Nitrotoluol , während das 
Minimum Benzol besass. Insektensäfte ergaben 
bald ein Maximum, bald ein Minimum je nach 
der Spezies und Entwickelungsstadium. 

Genaueres Studium der erwähnten Ab- 
hängigkeit bei Insekten führte zum Resultate, 
dass dieselbe durch eine Art wellenförmige 
Linie sich ausdrücken lässt, welche wenigstens 
drei Extreme zeigt. Diese Versuche mit Insekten 
sind im Buche des Redners: ,, Experimentelle 
entomologische Studien vom physikalisch-chemi- 
schen Standpunkte aus. Mit einem Vorwort von 
Professor Dr. August Weismann in Frei- 
burg i. Br. Leipzig 1901. X u. 160 S." aus- 
fuhrlich beschrieben. 

Sehr interessante Resultate ergab /-Nitro- 
toluol, welche Substanz in Form kleiner Kügel- 
chen untersucht wurde. Kügelchen gleicher 
Grösse schwammen in geschmolzenem Zustande 
im Inneren der t>rC72-Lösung. Beim Abkühlen 
der Lösung erstarrten die genannten Kügelchen 
nicht auf einmal, sondern einige früher und 
die anderen später. So z. B. von 10 Kügel- 
chen, je 0,0328 gr schwer, erstarrten sie bei 
folgenden Temperaturen : 

1) Abteilung 2, 25. September 1901. 

2) /'_4 bedeutet die Anzahl der Temperaturgrade, um 
welche die Flüssigkeit sich während einer Minute, nngefaugen 
von —4", abgekühlt hat. A'i bedeutet die Tem))eratur, bis 
zu welcher die tiefste L'ntcrkaltupg stattfand und A' den 
Erstarrungspunkt. 



196 



Physikalische Zeitschrift. 3. Jahrgang. No. 9. 



No.: 12345 6 789 10 
t^: 39»9 37,1 354 34.9 3i,3» 30J 3ofi 30,1 27,0 24,8 

Der normale Erstarrungspunkt dieser Sub- 
stanz beträgt 54^. 

Der verschiedene Unterkaltungsgrad (AL/) 
konnte durch kleine Dimensionen-Differenzen, 
durch verschiedene im Inneren der Lösung 
herrschenden Temperaturen, durch Diffusions- 
erscheinungen, durch die eventuelle Wechsel- 
wirkung zwischen «Kügelchen und durch die 
Reihenfolge des Herstellens der Kügelchen nicht 
erklärt werden. Auch der Zusatz des Staubes 
zur Substanz hatte keinen grossen Einfluss auf 
diese „individuelle" Verschiedenheit der Kügel- 
chen. 

Es blieb nun übrig, diese Erscheinung durch 
den Polymorphismus im Sinne von G. Tam- 
mann zu erklären. 

Interessant sind die Versuche über die Aus- 
scheidung von Substanzen verschiedener Eigen- 
schaften aus /-Nitrotoluol. Aus mehreren Ver- 
suchen wurden die zuerst (I) und dann zuletzt 



(X) erstarrten Kügelchen getrennt gesammelt. 
Die Kügelchen der Kategorie I wurden wieder 
zu einer Masse geschmolzen, aus welcher dann 
zehn Kügelchen der früheren Grösse hergestellt 
wurden. Sie zeigten dieselbe Unterkaltungs- 
erscheinung wie die ursprüngliche Substanz. 
Anders verhielten sich die Kügelchen, welche 
aus der Substanz der Kategorie X hergestellt 
wurden. Das erste Kügelchen erstarrte bei der 
Temperatur, bei welcher das zehnte Kügelchen 
in vorhergehenden Versuchen erstarrte und das 
zehnte erstarrte jetzt um 10 — 12^ tiefer als das 
letzte im ersten Versuche. Diese Erscheinung 
ist der natürlichen „Auswahl" analog. 

Andere Unterkaltungsersch einungen bei 
schwimmenden /-Nitrotoluolkügelchen sind aus- 
fuhrlich in der Abhandlung des Redners in 
Memoires de l'Acad. des Sciences de St. Peters- 
bourg, VHP ser. Vol. X, No. 7, 1900 (Leipzig, 
Voss' Sort. in Kommission) beschrieben worden. 

(Selbstreferat des Vortragenden.) 

(Eingegangen 20. Oktober 1901.) 



BESPRECHUNGEN. 



Jahrbuch für Photographie und Reproduktions- 
technik für das Jahr 1901. Herausgegeben 
von J. M. Eder. 15. Jahrgang. 8^ X. u. 807 S. 
mit 350 Abbildungen im Texte und 36 Kunst- 
beilagen. Halle a. S., W. Knapp. 1901. 8M. 
Etwas später als sonst, in üblicher Aus- 
stattung, aber noch etwas umfangreicher, liegt 
das Eder sehe Jahrbuch nunmehr vor. Gegen- 
über früheren Jahrgängen ist die Reproduktions- 
technik mehr zurückgedrängt; bei der Aufnahme 
der Originalbeiträge scheint man erfreulicher 
weise etwas kritischer vorgegangen zu sein. Im 
Hauptteil finden sich auch ausgezeichnete 
Sammelreferate, während im eigentlichen Jahres- 
bericht wieder so ziemlich alles wichtigere zu- 
sammengetragen ist. Man braucht dabei nicht 
mit allem einverstanden zu sein und kann 
dennoch den Fleiss der Arbeit anerkennen; wo 
Einwände zu machen sind, geschähe dies wohl 
am besten von den betreffenden Autoren im 
nächsten Jahrgang selbst. Immerhin haben 
wir hier wieder ein Sammelwerk vor uns, wie 
es keine andere Nation auf diesem Gebiete auf- 
zuweisen hat. E. Englisch. 

(Eingegangen 7. Oktober X901.) 



Chemische Zeitschrift, Centralblatt fiir die 
Fortschritte der gesamten Chemie, herausge- 
geben von Professor Dr. Felix Ahrens in 
Breslau, i. Jahrgang 1901/1902 in halbmonat- 
lich erscheinenden Heften