Page images
PDF
EPUB

von nur 5 cm Höhe hatte; als Widerstand diente eine Wassersäule von 5 mm Durchmesser und 20 cm Länge.

Aus Vorversuchen, welche ich mit verschiedenen Primärleitern anstellte, ergab sich, das die günstigste Länge des Primärfunkens in roher Annäherung der Wellenlänge proportional ist. Ein quantitativer Zusammenhang zwischen der Länge der Funkenstrecke und den Dimensionen des Leiters einerseits und der ausgestrahlten Energiemenge andererseits lässt sich bei solchen Entladungserscheinungen nicht angeben; er würde sich vielleicht in der Weise schätzen lassen, dass bei der Verdoppelung der Wellenlänge die verfügbare Energiemenge auf das Zehnfache gesteigert wird (wodurch die Untersuchung sofort viel leichter wird). Einer weiteren Verkleinerung der Wellenlängen stellen sich grosse Schwierigkeiten entgegen; die kleinsten Apparate, mit welchen ich noch nachweisbare Wirkungen bekam, entsprachen einer Wellenlänge von 3 mm; die ausserordentlich geringe ausgestrahlte Energiemenge und die technischen Schwierigkeiten bei der Herstellung der Apparate haben mich von der weiteren Verkleinerung der Wellen abgehalten.

Wendet man für den gegebenen Resonator einen grösseren Primärleiter an, wie Righi) angegeben hat, SO nimmt die Erregung des Resonators zu; da hierbei die Hauptschwingung eine langsamere ist, so nehmen bei den beschriebenen Grössenverhältnissen der Spiegel die Diffractionerscheinungen dermaassen zu, dass der Parallelstrahlenbündel sehr unscharf wird.

2. Die Resonatoren.

Bei der Wahl der Beobachtungsmethode habe ich die bolometrische und die thermoelectrische Methode verglichen und die letztere empfindlicher gefunden; dies erklärt sich dadurch, dass mit abnehmenden Dimensionen die Empfindlichkeit des Bolometers abnimmt, während die des Thermoelementes constant bleibt.

Die Resonatoren mit den Zuleitungsdrähten werden am einfachsten in der Weise hergestellt, dass man das Drahtende

1) A. Righi, Memorie d. R. Accad. di Bologna (5) 4. p. 500. 1894.

passend (wie Fig. 5 im vergrösserten Maassstabe zeigt) umbiegt und diese Drahtöse mit Weichloth ausfüllt. 1)

Die Herstellung des Thermoelementes aus sehr dünnen. Drähten (d = ca. 0,01 mm) erscheint viel schwieriger zu sein, als sich nach einiger Uebung herausstellt. Die käuflichen Drähte von Constantan und Eisen von D = 0,025 mm 2) werden in etwas angewärmtem verdünntem Königswasser vorsichtig abgeätzt und ihr Durchmesser wird mit den OcularFig. 5. mikrometer eines 20mal vergrösserten Mikroskops gemessen. Durch eine Zwinge werden die bereits in der Ebonitplatte montirten Resonatoren zusammengehalten und nun die in einander geschlungenen Drähte 3) des Thermoelementes auf dieselben gelegt und unter Anwendung von Löthwasser mit Weichloth gelöthet; da der Löthkolben sehr klein sein muss, ist es nothwendig ihn durch eine kleine, mit ihm fest verbundene, Gasflamme dauernd zu erwärmen. Bei den kleinen Dimen. sionen ist es nicht ganz leicht die gewünschten Abmessungen des Thermoelementes sofort zu treffen und es empfiehlt sich deshalb gleichzeitig mehrere Resonatorpaare herzustellen, um das beste aussuchen zu können.

Nachdem man das Löthwasser abgespült hat, erweist sich in den meisten Fällen, dass das Thermoelement keinen galvanischen Strom leitet; schaltet man ein solches Thermoelement zwischen die Pole der Secundärspule eines Inductoriums ein, so genügt es, den Primärstrom auf einen Moment zu schliessen, um einen dauernden metallischen Contact im Thermoelement herzustellen; der galvanische Widerstand eines solchen Thermoelementes lag zwischen 0,5 und 2,0 Ohm.

Um die Empfindlichkeit des Thermoelementes zu steigern, habe ich mit Erfolg versucht, die Resonatoren in Glaskugeln

1) Die Dicke des Resonators muss kleiner sein, als ein Drittel seiner Länge.

2) Bezogen von Hartmann & Braun in Bockenheim-Frankfurt a. M. 3) Die Drähte beider Hälften jeder Drahtöse des Thermoelementes müssen möglichst nahe aneinander sein, damit der Umfang des Thermoelementes möglichst klein ist gegenüber dem Umfange der Resonatoren; andernfalls wird die Periode der Eigenschwingung der Resonatoren stark beeinflusst. Fig. 2 (p. 5) ist demnach nur als Schema aufzufassen.

einzuschmelzen, welche dann mit einer Sprengel'schen Quecksilberluftpumpe möglichst vollkommen evacuirt und hierauf zugeschmolzen wurden; dadurch wurde die Abkühlungsgeschwindigkeit des Thermoelementes wesentlich verkleinert und dementsprechend die Empfindlichkeit erhöht; die Resonatoren wurden so eingeschmolzen, dass sie sich im Brennpunkte der Glasoberfläche befanden, welche dann von aussen versilbert wurde. Wenngleich diese Methode wesentliche experimentelle Vorzüge besitzt, glaubte ich dennoch die Arbeit mit Resonatoren in Luft durchführen zu müssen, um der Hertz'schen Anordnung möglichst nahe zu bleiben.

3. Das Galvanometer.

Die unvermeidlichen Schwankungen der Temperatur des Thermoelementes und das regelmässigere Functioniren des Primärleiters bei kurzdauernden Stromschlüssen machten die Anwendung eines Galvanometers von kleiner Schwingungsdauer (T/23 Sec.) erforderlich; das Galvanometer nach du Bois und Rubens 1) mit einem extraleichten Nadelsystem (Länge der Magnete = 3 mm) hat sich hierbei vorzüglich bewährt. Die äusseren magnetischen Störungen wurden 2) durch einen Cylinder von aufgerolltem Eisenblech (Wandstärke ca. 2 cm), welcher an die Stelle des Glasgehäuses gesetzt wurde, ca. 5 mal schwächer gemacht.

4. Die störenden Einflüsse.

Ist das Polarisationsgitter so gestellt, dass die electrischen Schwingungen auf die Resonatoren nicht fallen können, SO kann eine Reihe störender Nebenursachen dennoch Galvanometerausschläge hervorrufen; es ist vortheilhaft dieselben möglichst (auf 1-2 Seth.) zu reduciren.

a) Magnetische Kräfte, welche das Inductorium und die stromleitenden Drähte hervorrufen, kann man durch passende Stellung des Inductoriums und durch Umeinanderwinden der Zuleitungsdrähte unschädlich machen.

b) Electrostatische Kräfte der Zuleitungen zum Primärleiter können in dem Stromkreise des Thermoelementes perio

1) H. du Bois u. H. Rubens, Wied. Ann. 48. p. 236. 1893 Bezogen von Kayser & Schmidt in Berlin.

2) Vgl. G. Wiedemann's Lehre v. d. Electr. 3. p. 296. 1883.

dische Ladungen erzeugen, welche sich durch das Thermoelement ausgleichen und Galvanometerausschläge verursachen; diese Störungen werden durch umeinander gewundene Drähte des Thermokreises, bez. durch Anbringen einer metallischen, zur Erde abgeleiteten Hülle um den Secundärspiegel wesentlich verkleinert.

c) Electrische Oscillationen von grosser Wellenlänge, falls dieselben in dem Zuleitungssystem des Primärleiters (z. B. durch Seitenfunken) entstehen und inducirend auf den Stromkreis des Thermoelements wirken, rufen unter Umständen enorme Galvanometerausschläge hervor.

d) Die Wärmestrahlung des Primärleiters, welche nach denselben Gesetzen wie die erzeugte electrische Schwingung reflectirt und gebrochen wird, ist so gering, dass sie keine nachweisbare Erwärmung des Thermoelements verursacht.

5. Die Beobachtungen.

Die langsame Wanderung des Nullpunktes des Galvanometers, wie sie durch die Schwankungen der Zimmertemperatur bedingt wird, zieht keine weiteren Nachtheile mit sich, da bei der kurzen Schwingungsdauer (T/2 = 3 Sec.) der Galvanometerausschlag auf 1 Scth. genau leicht zu bestimmen ist.

Eine wesentlich grössere Unsicherheit wird durch die Inconstanz des Primärfunkens bedingt 1); diese kann man durch eine passende Reihenfolge der Beobachtungen abschwächen, indem man die verschiedenen Messungen einzeln mit einer bestimmten Messung vergleicht: es lassen sich dann die Messungen unschwer auf eine constante Wirksamkeit des Primärfunkens reduciren. Als Beispiel möge hier eine Bestimmung der Lage des abgelenkten Strahles für das Schwefelprisma (Pg) dienen.

In der Tab. I sind die beobachteten Galvanometerausschläge in Scalentheilen (d. h. die Differenzen bei zwei Gitterstellungen) gegeben; unter q° sind die Lagen des Secundärspiegels auf dem Kreise des Spectrometers bezeichnet; durch

1) Hauptsächlich scheint diese Inconstanz durch nicht genügend feste Verbindung der Primärleiterhälften mit dem Rahmen bedingt zu sein, was sich durch die rasche Vergrösserung des Primärfunken bemerkbar machte.

die Pfeilchen ist die Reihenfolge der Beobachtungen angedeutet. Während der Versuchsreihe wurde der Primärfunken viermal regulirt.

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small]

Macht man die Annahme, dass sich der Primärfunke regelmässig verändert, so kann man die beobachteten Ausschläge in üblicher Weise auf eine constante Wirksamkeit des Primärfunkens (20 Seth. bei qo 150o) reduciren; Tab. II stellt die reducirten Ausschläge dar.

0

=

[blocks in formation]

In derselben Weise wurde für die andere Minimumstellung beobachtet. In der Tab. III sind die Mittelwerthe zweier Beobachtungen 1) für die beiden Schwefelprismen (P,) und (P1⁄2) zusammengestellt und auf Fig. 6 graphisch abgebildet.

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small]

1) Die zweite Beobachtungsreihe wurde mit einem neuen Primär leiter durchgeführt.

« ՆախորդըՇարունակել »