Titel: Ueber ein analysirendes Photometer; von Hrn. Govi.
Fundstelle: Band 156, Jahrgang 1860, Nr. XI., S. 30
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XI. Ueber ein analysirendes Photometer; von Hrn. Govi. Aus den Comptes rendus, Januar 1860, Nr. 3. Govi, über ein analysirendes Photometer. Die Schwierigkeiten, welchen man jedesmal begegnet, sobald es sich darum handelt, Lichtquellen unter einander zu vergleichen, die verschieden gefärbt sind, haben mich auf die Idee zu einem Photometer gebracht, bei welchem nur die Strahlen von gleicher Brechbarkeit zum Vergleich gezogen werden. Auf die Idee zu diesem Apparat verfiel ich im Jahr 1850, als ich den schönen Versuchen des Hrn. Despretz mit dem elektrischen Lichte beiwohnte. Ich machte mit demselben sogleich einen Versuch bei Hrn. Duboscq, und das Resultat entsprach auch meiner Erwartung; da ich mich aber nur einer unvollkommenen Vorrichtung bedient und mit einem ganz rohen Versuche begnügt hatte, so blieb die Sache zwischen mir und dem geschickten Opticus, welcher mich bei diesem Versuche unterstützt hatte. Ich gab indessen meine Idee nicht auf, und nahm mir vor, dieselbe zur Ausführung zu bringen, sobald die Umstände es mir gestatten würden. Gleichwohl ist eine Reihe von Jahren verflossen und mein Photometer ist noch in der Skizze verblieben. Der Versuch indessen, welchen ich mit demselben angestellt habe, läßt mich an seiner Wirksamkeit nicht zweifeln, und ich denke deßhalb, es ist besser, ihn so zu weiterer Kenntniß zu bringen, wie er vorliegt, in der Hoffnung, daß er irgend Jemand nützlich seyn werde, als ihn immer bei mir zu behalten, ohne daß er mir von Nutzen ist. Das Princip, auf welchem das analysirende Photometer beruht, ist leicht zu begreifen. Es setzt jedoch voraus, daß die zu vergleichenden Lichtquellen nicht aus einfachem Lichte bestehen. Wenn dieser Fall eintreten sollte, würde man auf das Urtheil mehrerer Personen sich berufen und sich begnügen müssen, von den verschiedenen Ansichten die in der Mitte stehende fest zu halten; denn da alle Augen die verschiedenen Farben in gleicher Weise nicht schätzen, so ist kaum anzunehmen, daß sie Lichtintensitäten in gleicher Weise bestimmen werden. Bei den gewöhnlichen und practischen Photometern handelt es sich aber bekanntlich nicht darum, gleichartige, auf verschiedenen Punkten des Spectrums aufgefangene Lichtstrahlen unter einander zu vergleichen, sondern es handelt sich stets darum die Intensität von zwei Lichtquellen, welche viel weißes und ein wenig irgend wie gefärbtes Licht enthalten, vergleichend festzustellen. Dazu kann man auf folgende Weise gelangen. Man bringt in einem prismatischen horizontal verlängerten Gehäuse zwei Oeffnungen in den sich einander gegenüberstehenden verticalen Giebelwänden an. An diese Oeffnungen setzt man zwei kurze Röhren, in welche andere Röhren geschoben werden können, an deren freistehenden, äußern Enden zwei vollkommen gleiche und mit dünnen und parallelen Rändern versehene Spalten angebracht worden sind. In der Mitte des Gehäuses und genau in der Richtung der beiden Spalten, welche vertical stehen müssen, werden zwei rechtwinkelige Prismen von weißem, sehr reinem Glase und zwar so befestigt, daß ihre Hypotenusenflächen einander gegenüber sich befinden und daß während zwei der Kathetenflächen vertical stehen, die beiden anderen mit dem scharfen Winkel sich berühren und nur eine einzige horizontale Ebene bilden. Die Verbindungslinien der beiden horizontalen Flächen vor den Kanten der Prismen müssen perpendiculär auf der Achse des Gehäuses stehen. Ueber diesen Prismen befindet sich eine achromatische Linse, die groß genug ist, um das Strahlenbündel aufzunehmen, welches aus den beiden Spalten eintretend, von den Prismen zurückgeworfen wird. Die Strahlen, welche die Linse passirt haben, werden durch ein breites gleichseitiges Prisma aus stark zerstreuendem und möglichst weißem Flintglase aufgefangen. Seine Kanten sind der Achse des Gehäuses parallel und man bringt es allmählich in die Entfernung, welche die geringste Ablenkung für die mittleren Strahlen des Spectrums (z.B. für den Strahl E) gibt. Beim Austreten aus dem Prisma fallen die zerstreuten Strahlen auf ein mattgeschliffenes oder nach Foucault's Angabe mit Stärkmehl überzogenes Glas, welches vertical zum mittleren Strahle des Spectrums aufgestellt ist. Man erhält so zwei Spectra von gleicher Länge, die am Rande sich berühren und als ein einziges erscheinen, wenn die beiden Spalten Strahlen von gleicher Intensität empfangen. Sobald aber die Intensität des Lichtes, welches in eine Spalte dringt, sich ändert oder die Farbe desselben wechselt, so modificirt sich das Spectrum, welches entstanden war, es wird gleichmäßig blasser oder lebhafter in allen seinen Theilen, oder man sieht es auch an gewissen Stellen sich erhellen und an anderen fast verschwinden. Im letzteren Falle muß man eine der Lichtquellen so weit näher bringen oder entfernen, bis man das Licht der mit einander correspondirenden Theile der beiden Spectren gleichgestellt hat. Ist die Intensität der Quelle für jede Farbe auf diese Weise gleich gemacht, so ergibt sie sich durch eine sehr einfache Rechnung aus dem bekannten Gesetze, daß die Lichtstärke im Verhältnisse der Quadrate der Entfernungen sich vermindert. Es versteht sich, daß man vorläufig für jeden Apparat die constante Größe feststellen muß, welche man den von den Spalten aus gemessenen Entfernungen hinzuzufügen hat, um dm wirklichen Abstand einer jeden Lichtquelle vom matten Glase zu erhalten. Um die Vergleichung der gleichfarbigen Theile der beiden Spectra zu erleichtem, kann man auf der matten Glasplatte, auf welche diese fallen, einen Lichtschirm mit einer feinen Spalte anbringen, die perpendiculär auf den Seiten der Spectra steht. Man sieht dann durch diese Spalte nur grade das von jedem Theile, was für das Auge zu einer leichten Beurtheilung erforderlich ist. Indem man im Voraus auf der matten Glasplatte oder an den Falzen, in denen der Lichtschirm sich bewegt, die Stelle der hauptsächlichsten Fraunhofer'schen Linien bezeichnet, so kann man nachgerade die bewegliche Spalte darauf einstellen und so immer die Intensitäten derselben Lichtstrahlen erhalten. Die Länge der Spectren hängt von der Zerstreuungskraft des Prismas, so wie von der Entfernung ab, in welcher die sie aufnehmende matte Glasplatte sich befindet. Man muß vorerst die beiden Spalten in eine solche Entfernung von der Linse bringen, daß ihre Bilder gehörig klar auf dem Glase sich abzeichnen können. Man erfüllt diese Bedingung dadurch leicht, daß man in die Spalten Sonnenlicht einfallen und auf der matten Glasplatte die hauptsächlichsten Fraunhofer'schen Linien scharf hervortreten läßt. Man kann dann die Spalten in dieser Stellung fixiren, vorausgesetzt daß man die übrigen Theile des Photometers unberührt läßt. Die Anwendung einer Loupe wird in gewissen Fällen die Schätzung der Intensität erleichtern. Die Absorption des Lichtes betreffend, welche bei dessen Durchgange durch die Prismen und die Linse stattfindet, so ist dieselbe unvermeidlich; wenn man aber Sorge trägt, daß vollkommen farblose und durchsichtige Gläser gewählt werden, so kann man sie fast in allen Fällen vernachlässigen. Man gleicht übrigens die kleinen Verschiedenheiten in der Wirkung der beiden Seiten des Instrumentes dadurch aus, daß man derselben Lichtquelle bald die eine, bald die andere Spalte hinwendet. Es würde nicht schwierig seyn, andere Stellungen der Prismen ausfindig zu machen oder die rechtwinkeligen Prismen durch versilberte Glasspiegel zu ersetzen. Man könnte auch das einfallende Licht polarisiren, die Spectren mit einer entsprechenden Zerlegungsvorrichtung (analyseur) betrachten und die Intensitäten nach der Winkelbewegung ermitteln, welche man dem einen oder dem andern der Polarisatoren geben muß, um eine Gleichheit der beiden Bilder zu erhalten.