blanker. Infolgedessen wird der relative Anteil der unsichtbaren Strahlungsenergie in der Gesamtemission eines Kohlefadens bei hoher Temperatur wahrscheinlich noch erheblich geringer ausfallen, als man nach dem Resultate der bei Zimmertemperatur ausgeführten Reflexionsmessungen an und für sich zu erwarten hätte. Voraussichtlich steigt also mit wachsender Temperatur die Ökonomie einer solchen Lichtquelle in noch viel stärkerem Maße als die eines absolut schwarzen Körpers.

Ferner müßte sich beim Vergleich der Emissionen eines Metalles und einer gleich temperierten Kohle zeigen, daß bei langen Wellen und hohen Temperaturen die Strahlung der letzteren die des Metalles bei weitem nicht in so hohem Grade übertrifft, wie innerhalb des sichtbaren Spektralbereiches. Man sieht aber ohne weiteres ein, daß für die Wärmeemission der Kohle viel kompliziertere Strahlungsgesetze gelten werden als für schwarze oder für metallische Körper.

Charlottenburg, Physik. Inst. der Techn. Hochschule,
August 1905.

(Eingegangen 11. September 1905.)

7. Über Flüssigkeitsbewegungen, welche durch Rotation fester Körper verursacht werden; von A. L. Holz.

Auf die Analogie der Wirbelbewegungen des Wassers mit den elektromagnetischen Wirkungen elektrischer Ströme hat H. v. Helmholtz in seiner Untersuchung: ,,Über die Integrale der hydrodynamischen Gleichungen, welche den Wirbelbewegungen entsprechen") zuerst hingewiesen und die Gesetze entwickelt, welchen die geradlinigen und kreisförmigen Wirbelfäden unterworfen sind.

Die hieraus gewonnenen Resultate schienen mir für die Kenntnis der mechanischen Vorgänge, die zunächst bei magnetischen Anziehungskräften stattfinden, von solcher Bedeutung, daß ich eingehende Versuche über Wirbelbewegungen angestellt habe und zu dem Ergebnis gelangt bin, daß durch Rotation fester Körper, welche zur Lösung meiner Aufgabe in geeigneten Formen angewendet wurden, ähnliche Wirbelfiguren erzeugt werden können, wie uns solche an den Kraftlinien der stab- und kugelförmigen Magnete bekannt sind. Man nimmt an, daß diese Kraftlinien aus dem Nordpol eines Stabmagneten heraustreten und symmetrisch im Bogen nach dem Südpol hinziehen, von diesem durch die magnetische Achse den Nordpol erreichen, um aus demselben sich wieder nach dem Außenraum zu bewegen; in diesem Sinne wird die Bewegung der Kraftlinien so lange fortgesetzt, bis sie durch geeignete Kräfte geändert oder vernichtet wird.

Durch die in vorliegender Mitteilung beschriebenen Versuche kann man eine Bewegung der Wasserteilchen herstellen, die eine ähnliche Wirbelform erzeugt, wie sie die magnetischen

1) H. v. Helmholtz, Wissenschaftliche Abhandlungen 1. p. 101.

Kurven besitzen, wobei wir jedoch, wenn wir eine Verwandtschaft beider Formen annehmen, berücksichtigen müssen, daß einige Begleiterscheinungen, die nur bei unseren Versuchen und nicht an magnetischen Kurven gefunden werden, in unserer Versuchsanordnung ihren Grund haben und zwar in erster Reihe in der Form des angewendeten Apparates und der von festen Wänden eingeschlossenen Flüssigkeit, während die magnetischen Kraftlinien in einem unbegrenzten Raum im Äther erzeugt werden, der alle Körper zu durchfließen imstande ist; ziehen wir noch den Einfluß der Schwere des Wassers und den des Luftdruckes auf dasselbe in Betracht, dann wird die Ursache der Verschiedenheit beider Erscheinungen zum großen Teil in der Verschiedenheit der beiden Materien zu suchen sein.

Das Ergebnis der Untersuchung ist folgendes:

1. Findet in einer Flüssigkeit die Rotation einer Kreisplatte um ihre Achse statt, die senkrecht zur Kreisebene steht, so bewegen sich die Flüssigkeitsteilchen oberhalb wie unterhalb der Platte vertikal zu ihrer Ebene hin; es steht deshalb die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit senkrecht zur Ebene der rotierenden Platte und allgemein bei allen zur Untersuchung angewendeten Körpern, auch senkrecht zur Ebene der mit ihr parallel liegenden Flächenteilchen rotierender Körper.

2. Wird ein geeigneter Hohlkörper in einer Flüssigkeit in Rotation versetzt, so ziehen bei einer bestimmten Richtung der Rotation die Teilchen der Flüssigkeit von oben hinein und in Richtung der Rotationsachse von unten heraus, um im Bogen um den Körper an die obere Offnung desselben zu gelangen; kehrt man nur die Rotationsrichtung des Körpers um, so findet auch die Bewegungsrichtung der Wasserteilchen im entgegengesetzten Sinne statt, es strömen dann die Teilchen von unten in den Rotationskörper hinein und ziehen durch die Achse von oben heraus.

3. Während der Rotation der angewendeten Hohlkörper zeigen die in Bewegung befindlichen Wasserteilchen das Bestreben, nach dem Mittelpunkt der Rotationsachse des rotierenden Körpers hinzuziehen, wodurch eine radiale Strömung der Flüssigkeitsteilchen erzeugt wird. Die an die Rotationsachse hinströmende Flüssigkeit besteht aus den Wirbelfäden, die sich

um die Wirbelachse spiralförmig herumbewegen und bei fortgesetzter Rotation einen Kreislauf vollziehen; ein Teil der heranströmenden Wirbelfäden wird von den festen Teilen des Rotationskörpers aufgefangen und ihrer Fortbewegung zur Rotationsachse zu gelangen, Widerstand geleistet; diese abgestoßenen Flüssigkeitsteilchen bewegen sich in Richtung der Rotation entweder auf- oder abwärts vor dem Außenraum des Rotationskörpers und ziehen bei fortgesetzter Rotation im Bogen herum, als wären sie auf dem Wege durch die Rotationsachse aus einem Pol herausgekommen. Dieser Vorgang lehrt, daß fortdauernd Flüssigkeitsteilchen nach einem Rotationszentrum hinströmen können, ohne eine Überfüllung an dem

selben zu verursachen.

4. Die durch Rotation bewegte Flüssigkeit bildet rings um den Rotationskörper einen Wirbel, dessen Achse durch das Innere des Rotationskörpers läuft; die Fäden, aus welchen dieser Wirbel besteht, bewegen sich in Ebenen, die senkrecht zur Rotationsrichtung des rotierenden Körpers stehen. Bringt man in die Teile der Flüssigkeit, welche an den Rotationskörper heranströmt, rings um denselben an dünnen Fäden hängende Körperchen, so werden, wie vorauszusehen ist, letztere in radialer Richtung an den rotierenden Körper hingezogen.

Zu diesen Untersuchungen benutzte ich ein dem Zimmeraquarium ähnliches Wasserbecken, dessen vier Wände aus 60 cm breiten und 40 cm hohen Glasscheiben bestanden. An zwei gegenüberstehenden Teilen des Eisenrahmens befanden sich nach oben gerichtete Eisenstäbe zur Aufnahme der Umdrehungsachse, die eine Kreisscheibe von 17 cm Durchmesser trug, durch welche die Umdrehung auf eine horizontal liegende Kreisscheibe von 3 cm Durchmesser übertragen werden konnte, in deren Achse ein Messingrohr zur Aufnahme der Führungsstäbe sich befand, an welchen die Rotationskörper befestigt waren. Auf den beiden anderen Teilen des oberen Eisenrahmens befand sich ein als Brücke dienender Stab, auf dem die kleinere Kreisscheibe befestigt war. An einem Ende der Umdrehungsachse stand senkrecht auf einer Kreisscheibe die Kurbel, durch welche die an den Führungsstäbchen hängenden Körper in Rotation versetzt werden konnten.

Zur Beobachtung der Bewegung der Wasserteilchen wurde

Annalen der Physik. IV. Folge. 18.

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für den ersten Teil der Untersuchungen Bernsteinsand in das Wasser geschüttet, später jedoch weiße Papierschnitzel in der Größe von 1 bis 1,5 mm im Quadrat zu gleichem Zweck verwendet.

Um die vertikale Strömung der Wasserteilchen zur Ebene der rotierenden Kreisscheibe zu erhalten, ist es erforderlich, die Flüssigkeit stets zur Ruhe kommen zu lassen, bevor die erneute Rotation beginnt, denn die durch vorhergehende Versuche dem Wasser erteilte Bewegung, die noch einen entsprechenden Zeitraum nach dem Aufhören der Rotation vorhanden ist, wirkt sehr störend und läßt eine präzise Vertikalbewegung der Wasserteilchen nicht aufkommen. Befinden sich dieselben in Ruhe, so beobachte man hauptsächlich die ersten Rotationen der Kreisplatte, an welche die Flüssigkeitsteilchen von unten auf- und von oben abwärts in vertikaler Richtung hinziehen; bei fortgesetzter Rotation geht die vertikale Strömung der Teilchen in eine immer weiter sich ausdehnende spiralförmige über, die jedoch ebenfalls das Bestreben zeigt, die Wasserteilchen an die rotierende Platte heran zu bewegen.

Der Durchmesser der Kreisplatte, mit welcher die meisten Rotationsversuche angestellt wurden, betrug 15 cm, doch auch kleinere und größere Platten wurden im Laufe der Untersuchungen benutzt, die alle dieselben Resultate ergaben.

Um die Bewegungen der Flüssigkeitsteilchen zu beschleunigen und dieselben in größerer Menge in Bewegung zu bringen, waren die Rotationsplatten an ihrem Umfang an einigen Stellen mit sehr kleinen Zacken versehen; der Führungsstab stand senkrecht zur Ebene der Kreisplatte mit dieser fest verbunden und wie bei allen anderen Rotationskörpern in der Hülse befestigt, welche in der Achse der auf der Brücke sitzenden kleineren Kreisscheibe sich befand. Der Führungsstab konnte in der Hülse auf- und abwärts verschoben werden, wodurch die Höhe des Rotationskörpers im Wasser nach Erfordern geändert werden konnte.

Wird eine hohle Kugelhaube auf gleiche Weise wie die Kreisplatte in Rotation versetzt, so ziehen die Flüssigkeitsteilchen von allen Seiten in radialer Richtung an den Rotationskörper hin; denkt man sich in den Strömungsrichtungen die