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Ueber eine sonderbare Erzeugung von Farbenringen.

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610
XI.
Uelrer eine sonderhure Erzeugung cion Fudciiringerr; von H r n . J . P l n ~ e u u .
(Cosnros,
~
T.111. [ J . 191.)
_
_
M a i l nehme eine Flasche von der Capacitzt eines Liters
oder beinahe, und eine Schale, die ungefahr zwei Drittel
eines Liters fafst, fulle die Flaache zu zwei Drittel ihrer
Hiihc init Baumol, und setze d a m vorsichtig etwas Alkoliol
hinzu, wclcher sich vermoge seiner griifseren Leiclitigkcit
in einer horizontaleii Scliicht auf dein Oele ausbreiten wird;
die Dicke dieser Alkoholschicht niufs etwa ein Millimeter
betragen. Man schutte nun das Ganze in die Schale, und
halte dabei die Flasche so stark geneigt, dafs die Luft iiur
successiv in grofsen Blaseii eintreten kann, das Ausfliefsen
also stofsweise gesrhehen mufs. Eiidlicli, nachdeni diese
Operation beendigt ist, stolle man sich so der Schale
gegentiber, dafs inan das Liclit des Himmels durch Reflexion voii der Oberflzche der Flussigkeit erblickt. Alsbald wird inan auf dieser Oberfliiche eine Meiige kleiner
Systeme von vollkoinmen regelmafsigen Farbenringen sicli
bilden sehen, die fast iin Augenblick ihres Entstebeiis vers c l ~ w i n d ~, nauf welche aber unarisgesetzt andere folgeii,
deren Vertheilung auf der Oberflache unaufhorlich wechselt,
so dafs inan dieses sonderbare Schauspiel etwa eine halbe
Stunde lang bcobacliten kann.
Iti jedem Spsteiiie ist d e r centrale Rauin we&.
Die
Systeine sirid in ilireii I)iinensionen schr verschiedcn. D e r
aufsere Durchmesser d e r kleineren betragt nur einige Millimeter, der der g r o b e r e n kann zwei Centimeter erreichen,
wenigstens z u Anfange des Versuchs. Im Verlaufe der Zcit
nehmen die zugleich erscheinendeu Systeine an Zahl ab,
und die, deren 8ufserer Durchmcsser zwei Ceiitiineteru nahe
kommt, werden iininer seltener.
Die Erkliirung dieser Erscheinuag ist einfacli. Wahi end
man die Flussigkeiten in dic Schale giefst, bemirht dic
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Erschutteruug bcim stofsweisen Ausfliefseii eine Zertheilung
der Alkoholschicht in eine grofse Aiizalil kleiner Blasen,
die sich anfangs in der gaiizeu Oelinasse verbreiten, die
aber alle, sobald sie z u r Rutie gelangt siiid, vermoge ihrer
geringeren Dichtigkeit zur Oberflactie emporsteigen. Sowie
iiun eine derselben die Oberflache crreicht, breitet sie sich
daselbst durch Capillarwii kung zu einer aufserordentlich
dunnen Scheibc aus, dcreii Dicke wahreiid dcr Ausbreitung
offenbar voin Mittelpuokt nach deui Umfangc abiiehineii
mufs. Daher dns weifse Centruin uiid die dasselbe unigebenden Farhenringe, dereii Anordnung, wie inail sieht,
die unigekehrte voii derjrnigeii seyu mufs, die mail bei den
Ringen zwischeri einer coilvexen Liiise mid eiiicin ebeiieii
Glase beobachtet. D e r so zu einem duiinen Hautchen ausgcbreitetc Alkohol verdampft rasch uiid daher das scliiielle
Verschwinden cines jeden Systems. Endlich sind die in
der Oelmasse verbreiteteu Alkoholblasen nothwendig von
uiigleicher Grofse, uiid klar ist, dafs die Zeit, welche eiiic
derselben gebraucht, um an die Oberflache zu gelangen,
desto grdfser seyii mufs, je kleiiier die Blase ist uod aus
grbfserer Tiefe aufsteigt; daher die stete Aufeinanderfolge
der Systeme, die allmahliche Abnahine ihrer Aiizahl und die
fortschreitende Seltenheit derjenigen, dereii iiufserer Durchmesser sich zwei Centimetern nbhert.
Das Gelingen und der volle Erfolg des Versuchs erfordern einige Vorsiclitsmafsregelii.
1. Reiin Einschutten der kleinen Alkoholmenge ist es
aufserst schwierig, die Dicke der voii ihr sich auf dein
Oele bildendeii Schicht abzuschatzen, weil die Oberflsche
des Oels uud die des Alkohols an den Wiiiideii der Flasche
etwas hinaufgezogen werden ; und tlennoch gelingt der Versuch schlecht oder g a r nicht, weiiii besagte Dicke sich in
plus oder miiins von gewisseii Gr#nzen entfernt. W e n q
es iiicht gelaiige, auf dew ersteri Schub eine zw eckmafsige
Dicke zu erreicheii, wurde maii ziun Probiren genothigt
seyn , was sich folgendermafsen regeln liefse:
W e n n die Allioholmeiige uuznlaaglich ist, siiid alie
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Ringsysteine zu klein; dann inufs inan den Versuch init
frischein Oele wieder aiifaiigen und etwas mehr Alkohol
anwenden. Das erste Oel kann, wenii inaii will, spater
zu einem anderen Vcrsuclie dicnen : allein d a m ist uiithig,
dafs es zuvor in einein offencii Gefeifsc steheii bleibe, bis
sich keine Ringsystenie inehr zeigen.
1st dagegen die Alkoholinenge zu betrachtlich, so bildct
sich kein Ringsystem , weil dann , uiiinittelbar nach dem
Eiaschiittcn der Fliissigkeitcn in die Schale, der Alkohol
in so grorser Fulle zur Oberflache des Oels emporsteigt,
dars er sie ganz bedcckt. In diesem Fall in& inan sich
beeilen , den Uebci schufs des Alkohols fortzunehmen, dadurch dafs man Fliefspapier auf der Oberflache herumfiihrt.
W7enn das Dh~nomender Riiigsysteiuc sich alsdanii nicht
gehiirig zeigt,
inan den Versuch abermals init neuem
Oel und weniger hlbohol wiederbolen.
Endlich geschieht es zuweilen, selbst im Fall, wo die
Alkoholinenge weder zu klein noch zu groCs ist, dafs sich
zu Anfange des Versuchs irisirende Streifeii von unregelniifsiger Form auf der Oelflache zeigeu und eiiie Zeitlang
verweilen ; allein diese lassen sich Ieicht init Fliefspapier
fortnehmen.
2. Dainit die Farbcn der Ringe so lebhaft wie moglich
seyen , ist es offenhar ntithig, alles durchgelassene Licht
abzulialten , nnd dazu ist das eiiifachste Mittel, eiiie Glasschalc aiizumenden uiid sie auf eiiieii schwarzen, glaiizlosen
Stoff von liiiireichender Griifse zu stellen.
3. Da der Erfolg dcs Versuchs weseiitlich von der
Anzahl und den Diineusionen der Alkoholblasen abhangt,
uiid diese Elernelite wahrscheinlich variiren mit der Grofse
der Luftblasen, die wahrend des Anstretens der Fliissigkeiten aus der Flasclie in diese eindringen, so bemerke ich
hier, dafs der Ilals der von inir angewandten an seiner
Basis eiueu inneren Durchmesser von I5 Millimeter hatte.
Vielleicht dafs bei einem bedeuteiid weiteren oder engeren
Halse die Rlenge des Alkohols etwas verschiedeii seyri mufstc;
jedciifalls fuhrt Probireii iininer zu dein angeniessensten.
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Zweiter Versuch.
Folgendes Verfahren giebt die Ringsysteine grofser und
andauernder, lafst sie iniiner an einein selben Yorikt d e r
Oelflache entstehen, und inacht sie daher vie1 besser zu
beobachteo.
Man lasse den kleinen Apparat Fig. 3, Taf. V anfertigen.
D e r weite Theil AB hat ungefahr 1 Centim. iuiieren Durchmesser und 11 Centiin. H6he; der Theil D F ist ungefahr
4 Centim. lang, und die Miiiidnrig G des ausgezogenen
Theils hat den Durchmesscr einer feinen Nahnadel. Zunachst fulle man die Schale init O e l ohne Alkoholblasen,
d a m nehiiie man den kleinen Apparat in die h i k e Hand,
giefse hlkohol hinein, bis e r arm d e r Miindung C hervorzudringen beginnt, setze eiiien Finger derselben Hand auf
diese Mundung und schiitte noch Alkohol hinzu, bis in
dem Schenkel A B n u r eine H a h e von 3 Centim. ungefiillt
bleibt. Hierauf benssse inan das Elide des Zeigefingers
der rechten Hand, fasse den Schenbel A B oben a n dem
init Alkohol gefullten Theil zwischen dem Daum und den
beiden Mittelfingern derselbeii Hand, setze den Zeigefinger
auf die Mundung A, nehme die Iinke Hand fort, und taiiche
den untercn Theil des Apparats gleich darauf i n das Oel,
bis e r den Boden der Schale beruhrt; endlich, wahrend
inan den so eingetauchten Apparat vertical halt, die ihn
fassenden Finger in ihrer Stellung lafst, und den Zeigrfiiiger auf der Miiiidung A bewahrt, stelle inan seine Augeii
w i e beiin ersten Versuche dergestalt, dafs man das von der
Oelflache reflectirte Hininielslicht cmpfangt, and warte ab.
Kach- einer mehr oder weniger langen Zeit wird inan
ein schiines Ringsystem sich entwiekeln sehen, ein Systcin,
welches, anfangs sehr klein, sich in einigen Sckuudeii bis
zur Erlangung eines Durchmessers von 6 bis 7 Ccntim.
ausdehnt; alsdann koinnit das System auf sich sclbst zuriick,
indem es seine Kreisform mehr oder wcnigcr vcrliert; dcr
weifse centrale Fleck verscbwindet n1lm:ihlicli und es blcibt
n u r eine klcine unregelmiifsig irisircnde Sclieibe zuriick,
die auch bald verschwindct. Fiihrt man init dcin Beob
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acliten fort, so gewahrt inan bald eiri zmeites System erscheineii, welches dein erstcii ;ihiilich ist rind dieselhen
Phascn durchlaiift, d a m eiii drittes und noch mehre andcre.
Die Zeiten zwischen diesen successiven Erscbeinuugeu nchmen z u ; zu Anfange des Versuchs sind oie bisweilen so
klein, dafs ein Systein entsteht, che das vorhergehende gaiiz
verschwunden ist, uiid gcgen das Ende konncn sie laager
als eine Minute seyn. Weiin die Entstehung der Ringe
sich zu sehr verlangsaint, so kann man sic besch~ennigen,
wenn inan zuiidchst cinen der Finger, welche die Riihre
halten, bis etwas uber das Nivcau des Alkohol hinaufscliiebt, dann, nach einer neuen Verlangsainung, deli audereu Finger ebenso in die Hiihe scliiebt; auf diese M’cise
kann man successive bis zu zwolf Systenie erhalten.
Hicr, bcgreift man, riihrt cfic Bilduiig der Alkobolblaseii,
wclclie respective zu den einzelnen Ringsystemen Aulafs
geben, davon her, dais die WLrine der Hand, welche den
kleinen Apparat belt, die oben im Schcnkel A B eingeschlossene Luft allmahlich ausdelint, was deri Alkohol niithigt
durch die Mundung C auszutreteii, w o e r d a m langsam
eine nach der atideren die besagten Blasen bildet. D e r
aidsere Durchmesser der Ringsystemc bei ihrcr volleii Eiitfaltung ist offenbar geknupft au die Griilse dieser selbeii
Blasen und diese liaiigen wiederuin ab von der W e i t e des
Schnabels C. 1st er zu eng, so siiid die Systenie zu klein;
ist er so weit, dafs der Durchinesser der Systerne betracht.
licii uber 7 Centiin. hinausgeht, so sind die Systeiue nicht
mehr regelinafsig und ihre Farben nichr oder weniger verwaschen. W e n n also der lufsere griifste Durchinesser der
Systeine sich in dein einen oder andereii Siiin zu sehr von
obiger Granze entfernt, l n d s man den Scliiiabel C tor dcr
Lampe abziidern, bis er zweckmafsig ist.
Es ist wescntlicli, dafs die beideii Finger und der b u m ,
welche die Riilirc halten, zu Anfange des Versuchs unterhalb des yon dcr Luft eingenomnieneii Theils airgelegt
wcrden. Wenii sic diesen Theil ),eruhrten, wurde die
Luft zu rasch erwzrait werden, die Riiigsysteine wijrdeii
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eiiiaiider in Menge folgen, uiid es wiirde Verwirrung eintreten. W i e schon gesagt: n u r weuri die Erscheinungeu
z u langsam erfolgen, mu& man, erst deli eiiien, danii den
anderen Finger hinanfschieben, bis sie anfangen, den mit
Luft erfullteii Theil zu beriihren.
D r i t t e r Versuch.
Durch eine Ab$nderuiig des vorstehenden Vefahrens
erhalt man endlicli eiii grolses Riugsystem, welches inehre
Stundeii laiig andauert.
Zu diesern Versuch bedarf man, aufser der obigen gekriimmten Riihre:
1. Eines Gestells, verseheii in passender Holie mit
eiiiem horizontalen Arm, a n dessen E n d e man den Schenkel A B dieser Riihre befestigen kann.
2. Einer Flasche voii etwa 15 Centim. Hohe, den Hals
mit eingeschlossen.
3. Eines kleiiieii Glashebers, voii dessen zwei parallelen
Schenkeln der aine an seinem E n d e ausgezogeii seyii mufs.
D e r iniiere I)urchinesser der Rohre, die diesen Heber bildet,
mufs etwa ein Millimeter betrageii uiid jeder der beiden
parallelen Scherikel i d s 1 0 his 11 Centim. lang s e y n ; endlich mufs d e r ausgezogene Schiiabel so verengert seyo, dafs
er, wenn man deli zuvor mit Alkohol gefiillten Heber init
seiiiem nicht ausgezogenen Schenkei in eiiie kleiiie gleichfalls mit Alkohol gefullte Flasche taucht, u u r etwa alle
4 Sekuiideii eineti Tropfen Alkohol von ungefahr 2 Millim.
Durchinesser austreten lafst.
Zrrr Anstellung des Versuchs fulle mau zunachst die
Schale mit Oel, giefse darauf Alkoliol iu die Riihre A B D F C
bis derselbe sich a n der Mundung C zu zeigeii aufangt, befestige darauf den Scheiikel A B a n dem erwahnten Gestell
uiid stelle dieses so, dafs der uiitere Theil der Riihre i n
das O e l tauche, aber nicht so tief, dafs der Schuabel C,
wie bei dein vorhergehenden Versuch, uoter dcm Niveau
der Flussigkcit s e y ; im Gegentheil mufs dicser Schuabel
urn eiiien Millimeter-Bruch aus der Flussigkeit hcrvorragea.
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1st diefs gescheheii, so fiille maii den Heber mit Alkohol,
tauche, wie oben gesagt, seiiieii iiiclit ausgezogeiien Schenkel in die mit derselben Fliissigkeit gefiillte Flasche, stelle
die Flasche iiebeii die Schale und zwar so, dafs der ausgezogene Scheiikel des Hebers in den Scheakel A B der
anderen Rotire tauche; endlich bringe man sich in eine
zum Beobacliten giinstige Stellung und lasse die Sachcii
gehen. Nach einiger Zeit wird sich um den Schiiabel C
eiii Ringsystem bildeii, welches anfangs eineu zu grofseii
au€seren Durchmesser haben k a n n , welches aber, wenri
der Heber die angegebene Bediiigung wohl erfiillt, sich
bis zu einem SuCseren Durchinesser voii nicht mehr als
5 Centirn. zusammenzieht, und sicli voii diescm Moment ail
vielc Stunden lang in deinselben Zustairde erhalt. Man
gewalirt in den Riiigen iiur einc kleiiie zittcriide Beweguiig,
die aber die RegeImiiCsigkeit des Systeins iiiclit merklich
versndert.
Diese Best;iiidigkeit des Ringsysteins riihrt offenbar davoii her, dafs der durch das Verdampfen an der Oberflachc
dieses Systems veranlafste Alkoholverlust unaufhorlich ersetzt wird durch den Zuflufs clerselben Fkissigkeit aus der
Miindung C, eiii Zuflufs, der durch den, welchen der Heber
in den Schenkel A B der Riihre fuhrt, uiiterhalteii wird.
Was die zu grofse Entwicklung betrifft, w e l c h bisweilen
das Ringsystem aafanglicb iiimmt, so eiitspringt sic daraus,
dafs, in den ersten Momenten der Wirkung des Hebers,
der Alkohol, wenii er sich nicht sogleich nach aufseii ausbreitet, der Miindung C eine sehr coiivexe Oberflache darbietet, uiid diek einen Capillarwiderstand veranlafst, welcher das Ausfliefsen erst d a m gestattet, wenn sich zwischeii
dieser Miindung und dem Nivenu des Alkohols im Schenkel A B eiii ziemlich betrschtlicher Uiiterschied hergestellt
hat. In der That gcht aus diesem grofsen Niveau-Unterschied hervor, dafs im Augeiiblick, da der besagte Widerstand iiberwonden ist, der Alkohol sich zu reichlich auf
der Oelflache ausbrcitet; allein bald niinint der NiveauUnterschied ab, der Alkoliol eiitweicht io gcriiigcrer Me~ige
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aus der Miindung C und das Ringsystem reducirt sic11 auf
die fur seine Schisnheit und Regelmafsigkeit angemesseiisteii Verhaltnisse.
Es ist gut, weiiii der Schtiabel des Hebers gaiiz oder
sehr uahe mit der Iniieuwaiid der Kohre A B in Beruhrung
gcsetzt sey, damit er eiii ununterbroclienes Ausfliefsen verstatte und somit der Austritt des Alkohols durch die Munduug C iu gleichfisrmiger Weise gcschehe.
Man mufs sehr darauf achten, dafs der augewandte
Alkohol vollkoinmeu klar sey, denn das kleinste Fadcheii
oder Korperchen, welches dariii schwimmt und in den
Heber tritt, wird den Schnabel des letztereii verstopfen,
uiid d a m sieht inan das Kingsystem sich stufenweise zusammenzieheii uud vielleicht gaiiz annulliren.
Ich brauche wohl iiiclit zu bemerken, dafs weiiu der
Schnabel des Hebers nicht eiig genug ware, er mithin zu
vie1 Alkohol lieferte , man das Ausflicfseu verlaiigsamen
konnte, ~ e i i i iman die Alkoholmeiige in der Flasche verringerte. Indefs, da man das Niveau in dieser Flasche
betrachtlich eriiiedrigeu m f s , uin eineu erheblicheii Unterscliied in der Laugsamkeit des Ausfliefsens hervorzubriugeu,
so hatte diefs deli Nachtheil, dafs die Zeit, wahrend welcher das Ringsystem eiueu unveranderten Durchmesser behalt, bedeutend verkurzt wurde.
Die drei so eben auseiiiaiidergesetzten Versuche bieteu,
wie inan sieht, die irisirenden Hautchen, welche tiiaii bisweileii auf gewissen Flussigkeiten walirnimmt, in regelmafssiger Form dar und zeigen aufserdem eiu merkwiirdiges
Beispiel voii der Capillarwirkung, welche die Oberfllche
einer Fliissigkeit auf die einer anderen ausiibt.
Fig. 4 Taf. V zeigt die sehr eiufache Vorrichtung, welche
ich zu detn drittcn Versuch benutzt habe; A B ist die Flasclie
init Alkohol; CD eiii Mcssingriiig, welcher deli obereii Theil
dersellteri umfafst, und, in g unterbrochen, durch Federung
anschlieist; er tragt den Arm HI, an dessen Ende eiii
kleiiierer Ring L befestigt ist, wclchcr die in das Oel der
Schale M N taucheude Piohre halt; R S T U ist der kleiiie
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Heber. Endlich ist s eiii Korkstiipsel, welcher ziir ilufnahme des Hebers eino R i m e hat, die so weit ist, dafs
sie Luft durchllfst.
XII. Ueber die Dichtigkeit einiger Suhstanzen (Qunrz,
Korund, Metalle u. s. cv) nach Schmelzurig und
rascher Erkaltung;
uon Ch. S a i n t e- C l a i r e D e v i l l e .
( C ' o n p t e s rendus
T. X L . p . 769.)
den Comptes rendm (1840 T. XX, p. 1453) veriiffeotlichte ich einige experimentelle Resultate, welche zwischen
der Dichtigkeit gewisser krystallisirter Mineralien uiid der
der glasigeii Kiirpcr, die man durch Schmelzung und rasche
Erkaltung dieser Mineralien bekommt, eiuen betrachtlichen
Uiiterschied herausstellten. Ich fand z. B. dafs diese Unterschiede, besogen auf die urspriingliche Dichtigkeit cles
krystallisirten Minerals, betrugen :
Bei einem Labrador
0,06
u
Feldspath
0,08
einer Hornblende
(412
einem Augit
0,ld
D
Vesuvian
0,16
Woraus man umgekehrt folgerii kanu, dafs bei diesen
Substanzen im Act der Krystallisation das sehr merkwiirdige Phanorneii der Verdichtuiig der Substanz uiid ein Maximum der Dichte stattfiiidet I).
Da alle diese Milleralien Silicate sind, so war es natiirlich zu uutersuchen, ob dasselbe auch bei der krystallisirten Kieselerde oder dem Quarz zu beobachteii sey.
111
JJ
JJ
J)
))
1) Sclian Giiher fand G . 'Nlagnus dafs cler Vesuvian van Egg, und das
daraus d u d Sclimelzcn dargestellte GLs ein spec. Gew. von resp. 3,45
uod 2,957 bcsirzen ( d . Ann. 1820 Bd. XX, S . 477).
(P.)
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