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Ueber die Erregung von Tnen mittelst der Wrme.

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1840.
ANNALEN
n o . 9.
DER PHYSIK UND C B M I E .
B A N D LI.
I. Ueber die Erregung con Tiinen mittelst der
Warme; von A. S e e b e c k .
I. Ueber d a s T r c v e l y a n - I n s t r u m e n t .
T V c n n man ein Stiick heifses Metall auf ein auderes
kaltcs Metall legt, so entsteht unter gewissen UmstYnden ein ziemlich starker anhaltcnder Ton. ’ Obgleich man
Erscheinungen dieser Art schon friiher hin und wieder
lvahrgenommen hatte I ) , SO kennt man doch erst seit
eiuigen Jahrcn die Bedingungen fur dic Eutstehung dieses Tones so weit, dafs man denselben beliebig hervorzubringen im Stande ist. Man verdankt diese Kenntnifs
einer ausfiihrlichen Untersuchung, welche T r e v e l y a n
iiber diese Bedingungen angestellt hat, nachdem er zufiillig das Ti)ncn eincs heifsen Schijreisens, das auf einen .kalten Bleiblock gelegt war, wahrgenommen hatte.
Aus den Vereuchen dieses Beobachters und den Bemerlungen einiger anderer Physiker ’) ergiebt sich unzweideutig die n&h5ie Ursache des Tones. Es mufs namIich das heifse Metall die kalte Unterlage in zwei Punkten beriihren, und danu auf diesen beiden Stiitzpunkten
so hin- und herwackeln, dab es abwechselnd jetzt in
dem einen und dann in dem andern gegen die Unterlage schlagt. Die ErscbiittLungeu, welche dann dieses
wiederholte Anschlageu hervorbringt , folgen so scbnell
1 ) Unzweifelhaft gehiirt dahin d u
vom Hctteninspector S c h w a r E LU
HettstZdt bemerkte TBneu einer heifsen Silberrnasre auf einem eisernen Ambor, wovou G i l b e r t , Annal. d u Phyr. Bd. XXIl S. 323,
Nachricht giebt.
2) Die wesentlichsten Ergebnisle dieser Unrersucl~ungenfindet man in
dies. Annal. Bd. XXIV S. 466 uod Bd. XXXIII S. 653.
PoggendorO’s Annal. Bd. LI.
1
2
und regelmafsig auf einander, dnfs sic sich zu dent Eindrucke eines Tones vermischen.
Die Art den Versuch am zweckmafsigsten nnzustelleu, ist daher diese: Das Instrument, welches crhitzt
werden soll, und etwa aus Messing, oder noch bcsscr
aus Kupfer verfertigt ist, erhalt die Gestalt eines wagerecht
liegenden prismatischen Kifrpcrs, etwa 1; bis 2 2011breit
und 4 bis 5 2011 lang, der zu einein ebenfalls wagerechten Stiele verlangert wird, urn an dicscin einen dritten Stiitzpunkt zu finden, den es nicht verlsfst wie die
beiden andern, sondern um den cs sich nur bciin Hiuund Herschmingen dreht, der daher BUS cinein beliebigen Stoffe verfertigt scyn und auf einer beliebigen Unterlage ruhen kann. Dainit aber die metallische Unterlage, wozu im Allgerneinen am bcsten Blci dient, in zwei
Punktcn von dem Instrument beriihrt werde, erhiilt entweder dieses auf seiner unteren Flsche zwei der Lange
nach laufende Bzndcr, sehr nahe bci einander, und wird
dnnn auf einen geraden Bleiklotz gelegt, odcr itinn bringt
a n dem Blei zwei Erhiihungen an, und giebt dann dem
kupfcrnen Instrument cine ebcne Untcrfliichc. Fig. 1
Taf. I stellt den Qucrscbuitt eines Instruwents vor, das
ich mir nach der ersten Bcschreibung des Versiiclls verfertigen liefs; cs wird auf eineii ebeiien Blciklolz gelegt,
Fig. 2 Tnf. I ist der Querschiiilt eincs r c c h ~ ~ ~ i n k l ipacli
rallelepipedischen Iustruinents, welchcs zwei Hervorragungen der bleiernen Unterlage verlangt. Fig. 3 Taf. I
zeigt die Form des Querschniltes, welche T r e v e 1 y a n
als die bcste gefuuden hat; da er vorschreibt, die Bleiunterlage rauh zu machen, so wird die. schmalc Unter.
flache des Instruments leicht zwei Erhohungen antreffen,
ahnlich wie in Fig. 2; doch kiinnen auch wohl die beiden Rlndcr dcr schmalen Unterflkiche als Beriihrungspunkte dienen, inn welche die Dreliung erfolgt, wie diefs
bei F o r b e s nachher zu bcspreclicndcn Beobacbtungen
4cr Fall gcwcscu zii scyn scheiut. Legt man nuti das
3
Itistrument kall anf das Blci ond stiifst es a n , so wakkclt es ein Paar Ma1 hiu und Iicr, koinmt abcr sclir bald
zu Ruhe; ist dagegen das Kiipfer bcifs und dns N e i kalt,
so beharrt jcnes iiach dcin Anstofscn in scincr scbwingendeu, weckclndcu Bcwegung, jcrlocli S O rasch, daCs
die dadurch crzcugten Erschiittcrungcn gcwiihnlich nicht
tnehr einzeln untcrscbieden wcrdcii kiinnen, sondcrn sich
zu eioem T o n e vermischen ').
Dafs hierin die n#chsle Ursachc dcs Totics licgt,
knnn als ausgemacht angesehcii werdca. Alleiu nun cntstcht die zweite Frage: wic n:iinlicli die Wiirine liicr dic
Kraft liefert, durch welche die Bemcgung des Instruinciih
dauernd unterhnltcn w i d , d. h. welclie dcm Iostrouieiit
den Verlust an Bcwcguiig ersctzt, dcn cs diircli die I l i i i dernisse bei jeder Scbwingung crlcidct. Eiiiige Pliysikcr
sind der hnsicht , dafs dic bcknaiitcstc W i r k u n g tlcr
W a r i n e , nzrnlich die Ausdehnung, wclclic sic Iiervorbringt , ziir Erkljiriiiig der Erschcinung Iiinreiclic. F o r 1) e s dagcgcn vcrwirft dicse Erklliriiiig, nls citir init deli
Reobachtrrngcn nicht ubercinstimincndc , untf fo1i;Ct-t nus
den Versuclien dos Vorhandenscyii ciiicr nlstofsciidcii
Kreft, wclclie bcini Ucbergnngc dcr Wiiriiic JUS ciucm
bcsscrcn Lciter in ciucn schlechtcrcn in ThStiSLcit tretc.
Diese Widcrspruchc in Bcziehiiiig auf tlic Tlicoric
dcs Gegenstandes sind indefs niclit dic rinzigcii, welchc
hicr aufzukliircii sind, sondcrn cs findcn dcrcn aach i n
ncziehung auf die Bcobachtuog slatt, und cs ist cbcnfalls F o r b e s , welcher in den aus sciuen Vorsuchcii gcznpencn Erfahriingssatzcn in Widcrsyrocb mit gewisseri
Bcobachtungen T r c r e l y a n ' s tritt.
Unter dicseii Ulnstiinden scbicti cs mir nicht ubcr.
1 ) D e r Ton enrstrht ouch, wenn das lie;& Kupfcr festliegt , zind d3r
tahc Blei atif ilim so liegt, dafs es ntif zwci Punkten Itin und her
w a c l c l n tann. Icli werdc jctlocb irn Folgenden das kd:e I\letall r l s
il.is lirtliegcncle annehmcn. rioil d d i e t den Triiger ncnni'ri, iintrr
4r-n~Vntrtin H ? , ~ W ah^ dns I&c
M d l ver5reten.
1 *
4
fliissig zu seyn, die Untersuchung dieser sonderbaren Erscheinung aufzunehmcn , iind die Dediuguogcu derselbeii
durch den Versuch vollst3ndiger zu ermitteln. Ich ging
an diese Arbcit in der Voraussetzung, dafs die Kraft,
urn welche es sich liier haodclt, mcfsbar seyn wcrde,
und dafs durch solchc Messungen sicli geuauer als bis
dahin ergeben miisse, von welcben Eigcnschaften beider
Metalle sie eine Function sey. Es war zu erwarteu,
dafs sich aus der Form diescr Function werde schliefsen
lassen, o b jeoe Bewegung durch die bereits bekannten
Wirkungen der Warme erklart werde, oder ob darin
eine neue Kraft zu erkennen sey, iiber welclie dann jene
Rlessungen einigen wciteren Aufschlufs gewahren wilrden.
Es ist niithig zuviirderst zu betrachten, wic eine solche abstofsende Kraft beschaffen seyo milsse, um den
in Rede steheudeu Effect hervonubriugen. Es sey b'b,
Fig. 4 Taf. I , die unterc Flache des Wiegers in der
Lage, in welclier sie beide Stiitzpuukte berilhrt, C ' C abcr
die Lage, iu welche sie tritt, wenn sie sich nm einen
dieser Stiitzpunkte u dreht. Der Schwerpunkt des Wiegers liege in der Mitte dieser Linic in s, oder tiber oder
auch unter s. So lange das cine Ende der Liuie von
b nach c stcigt, hat auch der Schwerpunkt eine steigende
Bewegung, uiid eine abstofsendc Kraft in u wird diescr
Bewegung nicht zu Hiilfe komtnen, sondern ilir entgegenwirken. W e n n dagegen der Wieger von c nach h
zuriickgeht, so bat der Scbwerpunkt eiue fallende Bewegung, und diese wiirde durch eine in a wirkende Abstofsung befiirdert werden. Bliebe also die abstofsende
Kraft wshrend der ganzen Dauer der Beriihrung von ungeanderter Starke, so wilrde sie die Bewegung des Wiegers, wahrend der Schwerpunkt steigt, eben so sehr verzdgern, als wlhreud cr fallt, beschleunigen, also keine
andere Wirkung haben, als eine etwas vermehrte Gravitation, die zwar die Schwiogungen etwas schneller, aber
keineswegs dauernd machen w h d e . Urn den Verlust
5
zu coinpensireu, den der Wieger an seiner Bewegung
fortwahrend crleidet, miifste jene abstofsende Kraft entwedcr nur wiihrend der fallenden Bewegung des Schwerpunktes wirken, oder doch wahrend dieser starker, als
wahrend der steigenden.
Wenden wir diefs zunachst auf die Folgerungen au,
die F o r b e s (Lond, el Edinb. p b Mag. and Journ. of
scienc. IF) aus dem Schwiugen des Trevelyan-Instrumeuts gezogen bat. Iudem er aus den von ihm angestellten Bcobaclitungen den Schlufs zieht, dafs dauernde
Schwingungen imroer nur dann eintreten, wenn das heifse
RIetall ein besserer Warmeleiter sey, als das kalte, veraulafst ihn diefs zu der Annahme, dafs beim Uebefgange
der W a r m e aus einem besseren Leiter in einen scblechteren, bier also am Beruhrungspunkte der beiden Metalle,
eine Ahstofsung zwischen diesen eneugt werde. Allein,
gesetzt dals eine solche wirklich staft fande, so iiberzeugt
man sicli leicht, dafs sie in keinem Falle die Wirkung
haben wiirde, die dadurch erkkirt wcrden soil. Fande
namlich der Uebergang von Warme wahrend der ganZen Dauer der Berubrung gleichmSfsig statt, so wiirde
auch diese Kraft fortwahrend dieselhe Stsrkc behalten,
und daher uach deln Obigcn die anhaltendc Dauer der
schwingeuden Bewegung nicht bewirken kdnnen; erwagt
man aber, dafs die Mittheilung v e n . W i r m e im Anfaoge
der Berubrung, also wahrend der Schwerpunkt steigt, bedeutender scpn mufs, als spatcr, R O er wieder Cdlt, SO
sielit man, dais jene vermutliele Kraft sogar eine eulgegengesetztc Wirkung liabeu aiiifste, als dic, welche F o r b e s ihr zuschrcibt. Man lniifste also uber jene l i r a f t
gain andere Atin;tliitieti inachen, die uicht weiter erijrtcrt
zu werden brauctren.
Nacli tler Ansicht von L e s l i e wid F a r a d a F , tlcr
aircli T r e v e I y a 11 heigetretcn ist , ist ziir Erhkiriitig tlcr
Erscliciiiuii;; tlic Aiinaliiiic eiriw besoiitlcrcri K d t i i i d i t
niithig, soudcm dissclbc Lcrulil atif dcr duruli dic Wiiriuc
bewirktcn Ausdehnung. Diese ErklHruug, wie sie F a r a d a g (Joun. of the Roy. Inst. IV; S c h w e i g g . ucucs
Jahrb. I V ) bestimmter angiebt, bestelit in Folgenderu:
So lange die kalte Unterlage, z. U. Blei, von dem heifseu Mclall berulirt wird, c i n p h g t es WYrme von demselbcu uud dehnt sich aus, so dafs eine kleine Erhbhung
auf dein Blei sich erhebt; wenn aher der beriilirte l'unkt
von dciii heifsen Wicger, der jetzt duf die andere Scite
fiillt, vcrlassen wird, so zieht sich jcne Erhohung wehrend der Nichtberuhrung wieder zusainmen; der Raum,
tvelchen jeder Beruhrungspunkt des heihen Metalls beim
Fallen durchlzuft, ist also griifser als der, wclchen er
beim Stcigcn VOID Blei ab bcschrieben hattc, so' dafs die
fallende Seite alleinal bis zu einem niedrigeren Niveau
gelangt, als die andere; durch diesen groyseren Failruum gewinnt es einen Zumachs an Bewegung, der hinreichend ist, den durch die Hindernisse und den jedesmaligen StoL erlittenen Verlust zu coupensiren, so
dafs es in der eininal erregten Schwingung beharrt.
Man wiirde diese Erklsrung mifsverstehn
wie
diefs in der That schon gesclielien ist
wollte man das
Emporwachseii der Bleierhbhung als eine hebende Kraft
betrachten, welche daduEch, dafs sic uuf die eine Seite
des Wiegers wirkt, demselben eiuen stPrkeren Schwung
gabe, denn diese wiirde eben so, wie die von F o r b e s
angenommene abstofsende Kraft, keine andere, als eine
scbmache entgegengesctzte W'irkung haben. F a r a d a y
driickt sich dariiber sehr unzweideutig aus, indem er sagt
( S c h w e i g g . a. a. 0.S. 423): 33L)ie Kraft wird gewonnen durcrll den ganzen Wieger, indem derselbe .wirklich
erhobcn wird durch den Punkt, von wdchem er geradc
unterstiilzt wurde, und kommt zur Wirkung durch die
lierabsinkende Seite dcs Wiegers etc. ct Es ist ubrigcns
einleuchtend, dafs hierbei die Zusammcnziehung, welchc
das heifse Metal1 durch den Verlust an WYrme erleidet,
cine entgegengesctztc Wirkung ausiibt, und daher von
-
-
7
der Ausdehnung des kalten abgerechnet werden mufs, so
dafs dieser Erklaruog zufolge nur dann dauernde Schwingungen zu erwarten seyn werden, wenn die Ausdehnung
des kalteu Metalls mehr betrsgt, als die gleichzeitige Zusamlnenzichung des heifsen.
F a r a d a y schreibt noch einem anderen Umstande
einen Theil, der Wirkung zu. Indem namlich der in
der Erliitzung begrilfcue Stutzpunkt sich dem in der Abkiihluog befindlichen nzhert, werde dem Instrument eine
seitliche Bewegung ertbeilt , die seiner Schwingung zu
Statten komine. Wcchselte diese seitliche Bewegung in
der Art, dafs jene Naherung nur wahrcnd des Steigcns
des Schwerpunktcs stattfande, wahrend seiues Fallens
aber sich in die entgegengesetzte Bewegung vcrwandelte,
so wtirde sie allerdings die in Rede stehende Wirkung
haben miissen I ) ; dauert eie dagegen, wie diefs hier der
Fall ist, in gleichem Sinne fort, so mufs sie, wahrend
der Schwerpunkt fallt , eine entgegengesetzte Wirkung
haben, und daher die wahrend seines Steigens erzeugtc
compensiren. 1st nun , gleich diese Compensation hicr
nicht vollstindig, weil die Mittheilung von WPrme in
abnehinendem Maafse erfolgt, so scheint doch der kleiue
davon ubrigbleibende Effect unweseutlich zu seyn, da
er ohne merkliche Beeintrachtigung des Erfolges ganz beseitigt merden kann. Auf jeden Fall sind die Umstande
bei mcinen Versuchen von der Art, d a t dersclbe uuberucksichtigt bleiben kann. Dagcgen sol1 der Tbcil von
F a r a d a y ’ s Erklarung, wonach der Zumachs an Bewegung aus dcm Umstande entspringt, dafs das Instrumeut
bcim Fallen einen grokeren Raum durchlsuft, als bcim
Stcigen im Folgeudcn gcnaucr erbrtert werdcn.
Diesc Erklsruug lint auf jcden Fall das fur sich, dafs
1 ) Diue Bedingung wird bei dcm Vcrsuche mit dcr Zucbenange, dcn
F a r a d 3 y beibringt, lciclrt crfiillt werdcn b n n e n , dalier d a m der
Erfulg dcssclhen nicht cine glciclie Wirkung dicser scitlichen Bewrgung fur den zu crkl3rcrden Versuih bcweist.
8
sie, oline Hinznziehung einer Hypothese, den Grund der
Erscheinung in eine bekannte Eigeoschaft der Warme
setzt, welche den ihr zugeschriebenen Erfolg allemal dann
haben mufs, wenn die Ausdehnung des kalten Metalls
mehr betrlgt, als die Zusammenziehung des heifsen, und
es fragt sich nur 1) o b die geringe Menge Warme, welche wshrend einer so kurzen Beriihrungszeit
bis gegen
Secunde - mitgetheilt wird, iiod die auch nur
eben so vie1 Zeit hat, sich wieder zu verlieren, hinreicliend ist, urn jene krlftige Bewegung zu unterhalteo,
und 2) ob die Erfalrriing die Erkllrung dariu bestatigt,
dafs in allen den Fallen, wo der Ton entsteht, die Ausdehnung des kalten Mctalls wirklich mehr betragt, als
die Zusammenziehung des heifsen. In diescr letzteren
Bcziehuog hat F o r b e s diese Erklsrung bestritten.
F a r a d a y ngmlich bezeichiiet als Grund, warum
vorziiglich das Blei sich zur Unterlage eignet, n i c k nur
den grofsen Ausdehnungscoefficienten dieses Metalls, sondern auch den Umstand, dafs es wegen seiner geringen Warmeleitung die Warme mehr an der Beriihrungsstelle zusalnmenhalte, und sich .daber stlrker ausdehne.
In Betreff des letzteren Punktes nun erinnert F o r b e s ,
dafs die grafsere oder geringere Ausbreitung der Warme
in einem Karper keinen EinfluCs auf seine Ausdehnung
babe, indem es fur den Betrag derselben gleich ist, o b
weniger Theile eine starke, oder mehrere eine so vielmal
schwachere E r w l m u n g erleiden; daher komme die Leitung der Warme nur in sofern in Betracht, als daron
die Schnelligkeit ihrer Mittheilung abhiinge, und es lasse
diese Erklarung vielmehr erwarten, dafs einc gute Warmeleituog, eben sowohl des kalten als des heifsen Metalles, stets dem Versuche giinstig seyn mfisse; im Uebrigen mache sie die Erscheinung nur von dem AusdehnungscoEfficienten der beiden MetalIe abhingig, denn
da die Zusammenziehuog des heifsen Metalls weniger als
-
9
die Ausdehnung des kalten betragen rntisse, so miisse
immer das heifse den kleineren Ausdehnungscoefficienten haben; diefs stebe aber mit der Erfahrung in Widerspruch, indem z. B. heifses Silber auf kaltem Eisen tijnt, obgleich die Ausdehnung des Eisens geringer
ist, aIs die des Silbers. Diese Bemerkungen veranlassen
F o r b e s die Erklarung F a r a d a y ’ s zii verwerfen, und
das was dieser iiber den Einflufs der Wlrmeleitung sagt,
fiir ein Versehen zu erklaren.
Allein das Versehen
ist nicht auf F a r a d a y ’ s Seite, und F o r b e s scheint
nur nicht beachtet zu haben, dafs es sicb hier nicht um
die gesammte Vofwneniindemng der beiden Metalle handelt, sondern urn die lineare Ausdehoung rmd Zusammenziebung, die sie an den Beriihrungspunkten, und zwar
nach der verticalen Dimension erleiden ; denn obgleich
jene (die Volumenanderung) nur von der Menge der
mitgetheilten WBrme abhungt, von deren Vertheilung
aber unabhaogig ist, so gilt doch dasselbe keineswegs
von der Linearausdehnung, sondern diese betrlgt allerdings urn so mehr, je weniger die Warme sich ambreitet.
Diese Bemerkung miige vorlYufig genligen, urn zu
zeigen, dafs F a r a d a y ’s Erklarung durch den Einwurf
von F o r b e s keineswegs widerlegt ist. Ich werde weiter unten nachzuweisen versuchen, in v i e weit die vorhandenen Beobachtungen iiber das Trevelgan-Instrument
mit dieser Erklarung in Uebereinstimlnung stehen. Urn
aber dieselbe mit der Erfabrung so zu vergleichen, dafs sich
daraus eine uozweideutige Bestatigung oder Widerlegung
ergebe, waren eigens zu diesem Zwecke angestellte Versuclie nothwendig, urn so mehr, als die Resultate der
beiden Beobachter, die sich am ausfiihrlichsten lnit diesem Gegenstande beschaftigt haben, T r e v e 1y a n und
F o r b e s , in einigen wesentlichen Piinkten in Widcrspruch mit einander stehen.
10
Aus den bisherigen Beobachtungeu iiber das Trevclpau-Instrument ergeben sich folgende Resultate:
1) Nicht jedcs heifse Metal1 kann ohne Weiteres
suf jedein kalteii in Schwingung gebracht werden; iiber
die Falle, wo eine solche eintritt, hat T r e v e l y a n sebr
zablreiche Versuche angestellt , deren Resultate man in
folgender Tabelle zusainmengestellt findet; die iiber jeder Columne genanntcn Metalle sind. die, welche aIs
kalte Unterlage angewandt wurden, die an der linken
Seite genannted aber die, welchc heirs auf jene gelegt
murden, urn in Schwingung zu gerathen; die Kreuze bezeichuen die Falle wo eine solche Schwingnng beobachtet wurde.
11
t
tt
t t
ttt
ttt
ttt t
ttttt
tttttt
ttt ttt
ttt
tt
ttt
tt
t t t t+t t
ttt tt+ttt
ttttttttt t
ttt t ttt t
ttttttt+tttt
12
Ich entuehme diesc Tabelle aus T r e v e l y a n's Abbandlung in The Lond. and Edhb. phil. Mag. and Journ.
of Sc. third Ser., NOO.1533, uud habe nur die Ordnuug,
in welcher die Metalle genannt werden, so gelndert, dafs
die Namen oben einigermafsen die Ordnung angeben, in
welcher die Metalle sich voniiglich zur Uuterlage eignen,
und die Metalle links herunter ungerahr in der Ordnung
stehen, in welcher sie am geeignetsten sind, als heifser
Wieger gebraucht zu werden. Fast nur Metalle oder
Erze gcben eine Schwingung; iu eiuern einzigen Falle
hatten T r e v e l y a n uud L e s l i e Schwingungen eines
Kupfcrstabs auf dem Boden eines glaseruen Sturzbechers,
docli iiicht recht deutlich.
F o r b c s , welclier ebenfalls eiue Reihe von Versuchen iiber diesen Puokt angestellt hat, hat diese Resultate nur zum Theil bestYtigt gefunden, und scheint die
iibrigen filr unrichtig zu halten; denn er stellt folgende
Behauptungen als Erfahrungssatze auf :
a) Die Schwingungenfinden nie statt zwischen Substamen derselben BeschajJenheit. Diefs stchr, wie man
sieht, mit zwei Beobachtungen T r e v c l y a n ' s im Widerspruch; denn dieser hatte Schwingungen von Kupfer auf
Kupfer von fein Messing auf fein Mcssing und von gewilhnlichem Messing auf gewoholiches Messine
p'
b ) nBeide Substanzen miissen rneialhsch
seyn I(
DieG erscheint nach der eben angefuhrten Beobachtung
von T r e v e l y a n und L e s l i e zweifclhaft.
c ) ,#DieSchwingungen Gnden rnit einer Starkc stalt,
welche (inuerhalb gewisser Granzen) dem Uoterschiede
des Leitungsverm6geus fur Wlirlne ( oder Elektricitat )
proportional ist , indem das schfechter lcitende Merall
als das kalte angewandt werden rnufs.u
Auch hiermit
steht noch eine neobachtung T r e v c I y a n 's iin Widerspruch; denn eine solche Umkehrnng, wie dieser sie beobachtetc, indcm Kupfer auf fein Messing und auch fein
Messing auf Kupfcr zuul Toncn kani, wiirdc nach dieSJ
((
13
sem Satze von F o r b e s nicht milglich seyn. Die Reihe,
in wclche F o r b e s die Metalle hiernacb stellt, ist folgeude: Silbcr, Kupfer, Gold, %ink, Messing, P l a h ,
Eism, Zinn, Blei, Antirnon, Wisrnurh '). Dicse Reihe
stimmt, wie man siebt, ziemlich mit der Ordnung iibcrcin, in welche sich auch, nach T r e v e l y a n ' s Versuchen,
die Metalle stellen, und da dieser in allen den Fallen,
mo F o r b e s Tone erhielt, sie ebenfalls beobachtete, nicht
aber umgekehrt, so ist kein Grund vorhanden, in die
Zuverkssigkeit der Angaben des Ersteren einen Ziveifcl
zu setzen, sondern es ist zu vermuthen, dafs F o r b e s
nur die Bedinguiigen nicht getroffen habc, unter dcuen
Jener solche Resultate erbielt , Bedingungen, die allerdings von T r e v e l y a u selbst nicht weiter bezciclinet
werdeo, die jedoch; wie ich nachher zeigen merde, niclit
schwer zu entdecken sind.
2 ) Die Schwingungen finden cben sowobl statt, wenu
man das heifse Metall, z. B. Kupfer, als Uiiterlagc feststellt, und das kalte, z. B. Blei, beweglich darauf legt,
oline jedoch init dieser Uinkebrung ihrer Lage aucli ilkre
Telnperaturen zu vertauschen. Ich werde jedocb, wie
bereits oben bcinerkt ist, im Folgenden iinmer das heifse
RIetall als das schwingende, das kalte als den TrGger
annehmen.
3) Nach einer BeobachLung von L e s l i e dauern die
Schwingungen im Vacuum der Luftpumpe fort (Edinb.
Journ. of Sc. N. S. X I , p. 162).
4 ) Kacb einein Versuclie von F o r b e s findeli die
Schwingungen auch dann statt, wenn man den Bleiblock
quer durchschneidet uud das Iostruinent so darauf legt,
1 ) Aotimon und Wismurh stellt cr rulctzt, weil sie weder hcifs, noclt
kalt aogewendet, cine Scliwinguog gaben.
Ich habe jedoch heine
Schwierigkeit gefunden ein Instrument aus Messing auf dicscn bciden RIetallen rum Tenen LU bringm, boonders wenn Jrr Versuch
in der An, wie in Fig. 2 T d I , angestcllt wurde.
14
dals der eine Rand die eine, der andere die andere Hslftc
des Bleis bertibrt ’).
5) Die Stsrke der Schwingungen nimint natiirlich
im Allgemeinen mit der Temperaturdifferenz zu, doch
beobacbtete F o r b e s eine Ausnahloe von dieser Rcgel,
1) Hierbei mag ein Versuch crwshnt wcrden, dcn icli vor lingcrcr
Zeit angcstcllt babe, und der cin Shnliches Resultat in nocli griikcrep Ausdehnung giebt. Ich sclinitt einen Blciblock quer durch, isnlirte die bciden Hjlften gcgen einandcr durch einige darwisclicn gclegte Blittchen Glimmer und Kartenblatt, und prefstc sic w) ruit einer ebenfalls gegcn das Blci isolirten Holzschraubr gegen cinandcr.
Ferner verkrtigte ich ein 1n.ctrument aus Messing, das der L k g e nacli
in zwei Theile getbcilt war, so dafs jede der beiden HSIften einen
dcr beiden Buiihrungsrhder erhiclt; Fig. 5 Taf. I zeigt dcn Querschnitt dicses getheilten Instruments; die beiden Hillien wurdcn ebenfalls, durch Glimmer gcvennt, mit einer lfolrscliraube gegcn rinander geprerst. Dadurcli erhiclt icli vier Filla: 1) e;n ungctliciltcs Instrument (von Mesing und in der Form wie Fig. 1 Tnf. I ) auf ungetbeiltcm Blci; 2) dasselbe auf getlrciltcm Blei, 5 0 dafs es mit icdcm Rande eine 1Iilfte des Bleis bcriilirtc; in diescn beiden Fsllcn
tiinte das Instrument glcicli leiclit; denn wrnn ich dassclb~crhitrt
iiatte, und d a m ruf dcm ungctliciltm Blci licgen liels, Itis es diircli
die r o n sclbst cintretendc Abkiililung aufliGrte zu t h e n , so ham c‘s
auch auf dem getlieilten niclit mehr orlcr nur momentan ZUIU Ti;nen ;aben so aber mcli umgelielirt; 3) das gctliciltc Instrumcnt auf
ungctlieiltem Blei, und 4 ) dassrlbe auf gethciltcm nlei;, in dicscn
baiden Fillen farid ebcnfalle die Scliwingung gleicli leiclit s t i t t , wic
ich mich auf dieselbc W’eise iibcrzeiigt Iiabe. Obgleicli iclt den zweiten und drittcn Fa11 nicht in derselbcn Art rergliclien hsbc, so ist
doch zwischen dicsen beiden Fillcn am wenigsten ein Untcrscliied
zu sermutlien, und daltcr anzuochmen, dak die Thcilung dcs W’iegers und des Trigers keioen merk1;clim Einflds nuf die Entste~rung
Imt, und die Schwingungen in allcn vier Fillen mil glciclier Leiclitigkeit hervorgerukn werdrn.
Als ich dagegcn cin Stiick RIarmor
und t i n Stiick Blci gcgen einender prefste, und das erhitzte Messinginstrument so darauf Icgte, dafs es mit d r m einen Ran& den N a r rnor, rnit dem andern das Blei, beriihrtc, tiinte es zwar ebenfalls, fordertc aber dam einc betr5clitlich hehere Tcrnpcratcir, so dali, nachdcm cs hier durch die eingetretcne Abkiihlung ziir Rulie gckommcn
war, er auf blolsem Blei aiirs Neue tiintc, iincl noch list einc Viertelstunde in der Scliwingiing bclanrrtc
-
15
wenn sebr beifses Eisen auf Blei gelegt wurdc. Ich
vermuthe, daCs ein beginnendes Weichwcrden dcs Blcis
die Ilauptursacbc dieser Anomalie geweseii scyu mag.
6 ) Die Schwingungen kiinneri langsamer und schneller gemacht mcrden, was sich besondcrs nach dcin Bewegungskoment dcs Instruments richttt. Icli liabe weniger als 2 und inelir als 600 Schkige iu 1 Sccundc bcobachtet, und diese Granzen wurden sicb obne Frage iioch
schr erweitern lassco. Der Ton wird hiihcr, menn wan
dcu Wieger gegen den Trligcr driickt, wzil jcner sicli
dann weniger erhcbco knnu. BichL scltcii lii)rt I I I ~ I I I
a u k e r dem Haupttonc noch andcrc, xclclic F a r n d n y
fremden Ursaclien, als dem Klingen des Mclalls, der Erzitterung des Tisches ctc., zuschreibt I ) .
Die Form des instruincots kann scbr vcrscliirrlcn
seyn, wenn es nur auf zwei Yuukten hin und hcr nicgen haun.
--
Iodoln ich uiich zu den Versvchcn wende, w ~ l c l i c
icli nngcstellt Iiabe, U U I iibcr dic Ursnchc jencr sclirviu1 ) W e o n die rorn S c l i \ v c q m n L t des W k g e r s gezngcne
Z w i s c h c n r a u r n zw;scltcn
Seokrerlttc d e n
JLn L e i i l e n S t i t t q i u n k t c n niclit gcnnu la1llirt,
o d e r sonst Jar Rewvcgungrrnornent in B e z i c l i u o g a d diesc P u n h t c ungleich ist, so rnuh d i e B c w e g u n g dcs Inslrurncnts g l c i c l i m m C ~ I I C Iiiok c n d e seyn, i o d e r n e9 c i n e andcrt: L i t gelraucht, urn v o n I i i i k 5 n a r l i
r c c h , a h von rechl, n.xh Iiirks zii h k n .
> I a n k.;;nntc
gl~ubcn,
Jars d i c i e r Urnstand tur E r i e u g i i n g m n D o p p e l t t h e i i An1.d; g t h ,
a l l c i n dieh ist nicltt der Fall; &nn e i n solcho , p e n t
\on Sdscn,
w o d i e Z c i i r w i w h c n ic z w c i Stiilsen a b w e t h s r l n d f wid t ' isl, g i r b t
nur einen Ton, und z w a r \ o n d c r Il;jhc, als o b d i e Z w i s c l i c n z c i t
t + t ' w i l e , iodcni es i n L w e i Systerne d w Ietztcrun Art z c r l t g t grdacht w e r d e n rnurs. M a n t a n n sich d a v o n a n d c r S i r e n e IciclBt i i l c r reugcn;
i c h habe Z.
B.
a u f e i o e S c l t r i b e sechzig
ren Absthde abwecbelnd
5 und 7
L k l m gcwizi, de-
G r a d betrugen; als d;t*selLe ge-
drcht und e i n Lurtstrorn dagrgcn gcblaseii w u r d e , g a b sie c h t n Ton
H u h , wie eiec a o d r r e Rcilie vnti d r d r i g Liitltern in
Absthdrn v o n i e 12 G r a d , und u n t e r s r h i r d rich v o n dicxr nur ilurcli
c t w a s grtXsere Srii he dcs Tons; es i s t niclit andcrs, el, o b aul z w c i
S c l t e i l e n dcr lctztcrcn 'Irt zugleich g r b l i s e n w i i r d c .
v o n dersrlbcn
16
genden Bewegung zu eotscheideoden Resultaten zu gelangen, mufs icb zuerst das Verfahren beschreiben, das
ich bei der Mehnahl dieser Versuche angewendet habe,
um die Schwioguogen zugleich langsamer und sichtbarer,
und so der Beobachtung uod Messuog zuganglicher zu
machen.
Ich befestige an dem Instrument, welches wagerecht
liegt, eine seokrecht oach untcn gerichtcte, 2 bis 3 Fufs
laoge Holzleiste ( 6 . Fig. 6 Taf. I); an ibrem unteren
Ende oder auch an einer aodereii Stelle derselben ist
ein Brettcben aogebracbt, auf welches Gewichte gestellt
merdeo klfonen. Ich werde diese Leiste den Pendelstab
neonen. Legt man namlich den SO eiugerichteten W i e ger auf eine geeignetc Unterlage und erhitzt ihn, so
schwiogt er hio uod her, und mil ihm ziigleich Jiedaran
befestigte Leiste, welcbe daon eiue pendelartige Beweguug macbt, und durch ihr Bewegungsmoment, zumal
weno sie ooch Gewichte tragt , die Schwiogungen vie1
langsamer macht, so dafs naturlich die Schlage sich nicht
rnehr zum Toue verinischeo, sondern einzelo barbar sind.
Man kaon dieseo Apparat so lange als man will in Bcweguog erhalteo, so dafs er, ,vie das Pendel einer Uhr,
uouoterbrochen scbwiugt , indeln man eine kleine Lampe
unter dem Wieger anbriogt, die ihu fortwoallrcud heirs
erhalt. Dab die Schwinguogen hierdurch beliebig langsam gemacht werden kbnnen, ist eio fur das Gelingen
gewisser Versuche selir weseutlicher Urnstand; der Hauptzweck dieser Einrichtuog ist aber, die GrBCse jetier Wirkuog der Warme meisbar zu inachca, welche die Schwinguogen dauerod unterbllt, sey es nun, dafs dieselbe auf
einer abstofseoden Kraft, oder auf der Ausdehnung beruhe. . Bringt man oamlich hinter dem untereo Ende des
Petidelstabs eioe Skala an, so kaon man die Grbfse der
Schwioguogsweite beobachteu, so lange das Instrument
heifs ist; kfst man es aber gaoz erkalten uiid stbfst es
daun an, 80 kann man beobachten, wic schuell sicli seine
Am-
17
Amplitude vermindert, weiin die Hiilfe der W a r m e fehlt;
nus diescn beiden Daten, verbunden mit der Vertheilung
der Pllasse am Instrument, lsfst sicb dann natiirlich jene
Grtifse, urn deren Messung es sich handelt, berechoen.
Endlich gestaftct der Apparat auf eioe ahnliche Art auch
die Fdle zu beobachten, mo die W a r m e , anstatt die
Schmingungen zu befiirdern, sie viclmehr vermindert. Es
katn z. B. cin Instrument aus Kupfer, auf eine lfnterlage von Blei gelegt und durch Anstofsen auf eine Amplitude von do gcbracht, wenn beide Metalle kalt waren, oach einer gewissen Aozalil von Schlagen zu Ruhe;
wurde das Kupfcr crhitzt, so beharrte cs in dauernder
Scbwingiing; war dagegeu das Blei crhitzt und das Kupfer kalt, so kam cs fast drei M a 1 schucllcr zu Rulie;
als menn beide kalt wareii.
Den Trager habe ich, uni ilin gehiirig festzustellen,
gewrilhnlich in einen Schraubstock cingespnnnt. Die Beriihrung mit dem Eisen des Schraiibstocks hat kcinen
Einflufs auf den Versuch, wie ich inich iiberzeugt habe,
iiidem ich dasselbe durch Holz oder Glimnicr r o n dcm
eingeklemmten Metall trennte. Hiichstens wird dieses
durch die Beruhrung mit dem Eisen besser kalt gcbalten; diefs kann nur erwunscht seyn, uod tbut densclben
Dienst, als o b ein grbfseres Stuck von dein Mctall als
TrYger augemendet wurde. In wie fern dabei die Grofse
des eingeklemmten Tragers zu berucksichtigen ist, wird
sich im Folgenden zeigen.
Ich wende mich nun zuerst zu der Entscheidung jener Frage, iiber welche T r e v e l y a u wid F o r b e s entgegengesetzte Resultate erbalten haben, und welche allein schon sehr entscheidend fur die Erkllrung ist, narnlich 1) kann der W i e g e r und der Trsger von cinerlei
Metal1 seyn, und 2 ) libnnen zwei Metalle ihre Orduung
umkehren, in der Art, dafs das Metall, welchcs vorher
heifs auf einem auderen kalten in Schwingung gerathen
war, auch umgekebrt kalt als Trager fur das letztere, nunPoggcndorfl'r Anosl. Bd. LI.
2
18
mehr erhitzte dienen kann? Es ist schon oben erwiihnt,
dafs beide Fragen durch ein Paar Versuche von T r e v e I p a n bejaht werden, dafs aber F o r b e s beide eotschieden verneint. Da zu vermuthen war, d a b der W-iderspruch des letzteren nur auf einer weniger geeigneten
Art der Beobachtung beruhe, so kam es darauf an, die
Bedingungen zu ermitteln, auf denen der vollkomme.
nere Erfolg der Versuche T r e v e 1p a n's beruhen mochte.
W e n n inan von der Voraussetzuug ausgeht, d a b
durch die BerUhrung der beiden MetalIe eine cigenthiimlicbe Kraft erregt werde, so wird man nicbt leicbt solche Bedinguogen denken kdnnen; wenn. aber mit F a r ad a y angenornmen wird, d d s die Ausdehnung des kalten
Metalls die die Schwingung unterbaltende Ursache ist, so
ist diese Bcdingung leicht zu fiuden. Urn namlicli z. B.
ein Instrument aus Kupfer auf einer Unterlage von demselbeo Metall in Schwingung zu erhalten, kam es daraiif
a n , die Ausdehnung des Tragers gr8lser zu machen, als
die Zusammeuziehung des VViegers, jedoch nicht die gesammte Volumenhderung
denn diese mufs, wenn das
kalte Kupfer die Warme emprangt, die das heirse verliett, nothwendig an beiden gleicb seyn
sondern die
Linear Ausdehnung und Zusammenziehung nach der verticalen Ricbtung. Diefs m u b t e eintreten, wcnn an $em
Trlger die Ausbreitung der W l n o e nach den Seiten maglichst gehindert, und nur die nach unten gestattet wurde,
also wenu dcr Trager die Gestalt zwcier Pyramiden, dunner Prismen oder dergl. erhielt, wcnn er in zwei Erh&
hungen auslief. ID der That babe ich auf diese Weise
sowohf die Tiine, als auch bei Anwendung des Pendelstabes, die langsameren Schwingungen so vollkommeii
erhalten, als in irgend eincm anderen Falle; das Instrument aus Kupfer kolnmt auf zwei verticaleu Kupferdrlhten (wie Fig. 7 Tar. I ) oder Kupferspitzen sehr leicht
in anbaltende Schwingung. Urn sicher zu seyn, dafs das
a h TrYger dienende Kupfer ganz votl derselben Bescbaf-
-
-
-
19
fenheit, wie der Wiegcr war, lief8 ich von dem Instrument selbst ein Stuck abschneiden, und arbeitete an diesem zwei pyramidale Spitzen heraus; wurde nun das Instrument erhitzt auf diese Spitzen gelegt, so tonte es.
Man kiinnte einwenden, dafs das Instrument durch das
Erhitzen anlaufc, und also doch nicht zwei ganz gleichartige OberflSchen in Beriihrung seyen. Dieser Einwurf
wird durcli folgeuden Versuch widerlegt: Ich liefs an
dem Wieger zwei Spitzen herausarbeiten, und legte diese
auf eine ebenc Uuterlage vou demsclben Kupfer (s. Fig. 8
Taf. I). W u r d e nun der Wiegcr erhitzt, so waren
Schwingungen zu erwarten, wie vorhin, wenu eine Oxydation des heifsen Metalls die Ursache war; wcnn dagegen die Schwiiiguugen auf dem vorhin bezeichneten
Uinstaiide beruhten, so mulsten sie jetzt nicbt allein
nicht dauernd scyn, sondern auch nach dem Anstofsen
sich schneller vermindern, als wenu das Instrument kalt
war. In der That fand nun das Letztere statt, wovon
ich mich durcli die oben angegebene Art des Versuchs
bestimmt iibeneugt habe. ES ist ako die B e r i i h g
zwischen zwei ungleichen Stoflen nicht eine nothwendige
Bedingung des Versuchs.
Durch ein gleiches Verfahren kann nun auch natiirlich die vorbin erwahnte Umkehrung der Ordnung der
Metalle leicht bewirkt werden. Nach allen Beobacbtungen z. B. komuit heifses Kupfcr oder Silber auf kaltem
Messing leicht in Schwingung; umgekehrt habe ich ein
Instrument von Messiug sehr leicht auf kaltem Kupfer
oder Silber zum T i h e n gebracht, indem ich es mit seiner ebenen Uuterflache auf zwei neben einander gestellte diinne Drahte oder Blechstreifen oder Spitzen von
einem dieser Metalle legte. J e dunner diese sind, desto
leichter tritt die Schwingung ein, so dafs sie, wenn sie
sehr diinu waren, schon crfolgte, wenn die Temperatur
des Messings nur um 50° R. hoher war, als die ihrige.
Ich habe auf diese Weise die Ordnung der Metalle
-
2*
20
so. vollstindig umgekehrt, dafs ich sogar heifses Blei auf
kaltem Kupfer in dauernde Schwingung versetzte, unter
den Umstiinden, unter denen ein solcber Erfolg nach
der angenommenen Erkliirung zu envarten war, indem
ich nsmlich als Trager zwei senkrecht nebeu einander
gestellte Kupferdrahte (wie Fig. 7 Taf. I ) anwandte, und
die Schwingungen des Bleis durch den Pendelstab ziemIich Iangsam machtc. Sehr schnelle Schwinguogen von
Blei sind nicht zu erlangen, da es wegen seiner schlechten W$rmeleitiing hienu sehr spitze Tr%ger verlangen
wurde, die es wegen seiner Weichheit nicbt vertragt.
Eben so habe ich Schwingungen vou Blei auf Eisen (was,
wie ich unten zeigeu werde, mchr Schmierigkeit als Kupfer darbictet ) hervorgebracbt. Ich stehe nach diesen
Versuchen nicht an zu behaupteu, dafs jedes he$e Metall a u . jedem kallcn unter geeigneten Urnstanden in
dauernde Schwingung oerselzt werden kann.
Diese Beobachtungen zeigen, daCs die Gestalt, melche die beiden Metalle in der NZhe der Beruhrungspunkte habeu, eben so vie1 Einflufs auf den Erfolg des
Versuches haben kaun , als die specifischen Eigenschaften dieser Metalle.
Sie sprechen aus diesein Grunde
eben so sehr gegen die Annaliine einer durch Beriihriing
der ungleich erwsrmten MetalIe liervorgerdenen besonderen Kraft, welche ohne neue Hulfshypotbesen d a d
unvereinbar seyn wiirde, als fur die Erklarung F a r a d a y ’ s , indem sie zeigen, d& jener Einflufs der Gestalt
ganz von der Art ist, wie er nach dieser Erklrirung ermartet werden mufste.
Eine weitcre uod sehr vollsthdige Bestltigung dieser Ansicbt fand ich, als ich die Griifse dieser vermutheten Ausdebnuug und Zusammenziehung des Tragers
unter rerschicdenen Redinguogen der Messung unterwarf.
Ich werde, um von diesen Messungen cine genauere
Vorstellung zu geben, einc Versuchsreihe dieser Art vollstzndiger beschreiben.
Als Trager gebrauchte ich znei
-
21
Zinkbleche von 0,17 Lin. Dicke. Ich wahlte dieses Metall, weil es wegen seines groCsen AusdehnungscoEffcienten stiirkere Schwingungen alp die meisten andern erwarten liefs. Blei uhd Zinn kgnnen zu den Messungen
nicht wohl gebraucht werden, wcil sic wegen ihrer Wcichheit unter den Schligen des Instruments ihre Gestalt an
den Beriihrungsstellen sehr merklich andern und allmrilig imnier inehr plalt geschlagen werden. Die beitlcn
Zinkbleche batten die in Fig. 6 Taf. I angezeigte Gcstalt, und waren zmiscben drei andcre dickere Zinkstiicke
so gefafst und in den Schraubstock eingespaunt, dafs sic,
i n einem geringen Abstande neben einander, aus jeucii
Stiicken hervorragten, und drrher allein vom Instrumelit
beriihrt werden konntcn; auch waren die letzteren so
ausgefeilt, daCs die in den Beriihrungspunkten initgetheilte Warme, sich erst in dem dunnen Zinkblech einige Linien weit auszubreiten hatte, ehe sie an die eiuschliekenden Stucke gelangte. Der Wieger von Kupfcr
hat cine rechtwinklich prismatische Gestalt, wie der in
Fig. 2 Taf. I angegebene; er ruht mit seinein kupfernen
Stiel auf eiuem harteu, aber nicht metallischen Rande,
mit dem vorderen Theilc seiner ebenen Unterflzche aber
auf den beidcn Zinkblccben, so daCs die Spalte zwiscllen
diesen letzteren dem Stiel parallel ist. Die drei Stiitzpunkte, die er auf diese Weise hat, sind sehr genau in
eine wagerechte Ebene gebracbt und der Pelidelstab senkrecht nach unten gerichtet. Um theils das Bewegungsmoment, theils die Schnelligkeit der Schwingungen abzuandern, hatte ich an dem Pendelstabe drei Brettchen
angcbracht, 7, 14 und 28 Zoll vom Kupfer, und belastetc diese bei verschiedenen Versuchen mit versclriedenen Gewichten, niiinlich 4 Loth, 1G Loth und 2 Pfund.
Urn aber dem Kupfer eine constante und bei alleu
Versuchen gleiclie Teiiiperatiir zu geben, bringe icb unter deinselben, nahe dem Stiele, eine kleine Spirituslampc
an, iind rcgulirc sic so, dafs cinigc Stuckchen dcr n o -
-
22
se’schen Legirung, die auf dem Instrumeut liegen, geschmolzen werden, mit Ausnahme derjenigen, wclche am
Sufsersten Rande desselben am weitesteo vou der Lampe
entfernt liegen. Man gelartgt auf diese W e i s e ziemlich
leicht dahin, die Temperatur des Iustrulneots lnehrere
Stunden ohne merkliche Verhderung zu erhalten, und
es kann die Temperatur des Wiegers auf etwa SOo R.
oder wenig bliher angenommen werdeu, so dafs bei ein e r Temperatur des Zimmers von etwn 1 4 O das Kupfer
urn 6 5 O bis 70° R. erwsrmt war.
1st der Apparat so
aufgestellt, so kommt er beim leisesteu Austofse in Bcwegung und die Schwingungen vergrbkern sich allintilig
von selbst bis zu einer gewissen Amplilude, melclie sic
dann beibehalten, so lange die Temperatur ungezndert
bleibt. Auf dieselhe gehen sie auch zuriick, wenn mail
das Instrument durch Anstofsen in eine starkere Bewcgung versetzt hat. Diese constante Amplitude, melchc
mit a bezeicbnet werde, wird a n eiiier Skala abgeleseii,
die, auf 5 Min. geLheilt, noch einzelne Minuten zu schatzen
gestattet. Nachdem die Lampe ausgelbscht und dns Instrument im Laufe einiger Stunden vollkoinmeii erkaltet
ist, wird es durch Anstofsen auf eine Amplitudegebracht,
die etwas grafser ist als die vorige, und nun beobach.
tet, wie vie1 Schwingungen es macht, bis sich die Amplitude urn ein Bestimintes vermindert hat, woraus sich
ergiebt, um wie vie1 sich die Amplitude bei jedem eiii.
zeloen Schlage vermindert; diese lelztere Grbke heifsc
Aa. Aufserdem mufs man noch kennen: den Abstand
der beiden Zinkbleche von einaoder, welcher d heifsc,
und bei dem in Rede stehenden Versucbe 1,7 Lin. betrug; feroer die Entfernung vom Stutzpunkte des S~iels
bis zu den beiden Punkten, wo das Instrument auf den
Zinkblechen ruht; diese Entfernung, melche D geitannt werde, betrug 11,3 Lin.; endlich die Lage dcs
Schwerpunkts ain Instrument; es werde der Stiitzpunkt
des Stiels als Anfangspunkt der Abscissen und die v w
-
23
da nach der Zinkspalte gezogene Linie als Abscissenlinie genommen ; die Abscisse des Schwerpunktes heifse
-4, seine Ordinate L ; sie ergeben sich, wenn man die
Schmere und die Loge des Schwerpunktes am unbelasteten Wieger, und danh die Grilfse und Lage der daran
angebrachten Gewichte kennt. Aus diesen Daten lafst
sich berechnen, wie viel die periodische Ausdehnung und
Zusammenziehung des Zinks in der Ricbtung einer durch
den Beruhrungspunkt gezogenen Senkrechten betragen
mufs, wenn inan die dadurch entstehende Vergdfserung
des Fallrauins alu die, die Bewegung unterhaltende Ursache ansieht. Es wird namlich. diese Grdfse, die ich
der Abkiirzung wegen die Hebrrng nennen will:
sin + ( a + @
-)
=- D
wo
D - A . L A a cos+p
d D--A
tang+p=+L ' D
oder mit einer fiir die beobachteten Falle hinreichenden
Abkunung, da d viel kleiner als L ist:
1)
D-A LAa 4 ( a+@>.
Eigentlich giebt dieser Ausdruck den Unterschied zwischen der Linearveranderung des Zinks und der, welche gleichzeitig der kupferne Wieger an den Beruhrungspunkten erleidet; allein bei der geringen Dicke der Zinkbleche kann die letztere im Vergleich mit der ersteren nur
so gering seyn, dafs sie vernachlassigt werden darf.
Folgende Tabelle enthiilt die in den bereits bezeichneten F d l e n beobachteten Werthe der in Rechnung
kommenden Grofsen, nebst der daraus berechneten Hebung. Die erste Spalte cnthalt €', das Gewicht des
Wiegers ( einschliefslich der am Pendelstabe angebrachten Beschwerung) in Lothen; die zweite und drilte die
Ordinate und Abscisse des Schwerpunktes in Pariser
Linien; die vierte die beobachtete Schwingungsweite a ;
die fiinfte giebt an, wie viel einzelne Schlage das In-
24
strument, wenn es kalt war, machen mufste, damit sicb
der Schwingungsbogen um 100 Minuten verminderle, so
100
dafs die angegebene Zahl
wenn A a in Minuten
ausgedriickt wird; die scchste Spalte euthalt die daraus
berechnete Hebung h , d. h. die periodische Linearausdehnung und Zusamloenziebung des Zinks in Par. Linien; in der siebenten ist unter N angegeben, wie vie1
einzelne PendelschlYge das Instrument wahrend einer Rlinutc machtc.
h.
102,5
I
206”‘,3
102 ,8
48 ,6
545 105 ,7
57 ,O
31 ,6
42,5
43 ,l
27 ,5
- 1 19 ,3
-
-
74”’,4
-
77 ,7
-
79 ,6
-
6 O 28’
6 18
5
6
6
5
6
5
5
14
30
0
12
14
38
14
535
327
165
274
174
109
129
93
72
N.
73
106
152
74
107
137
83
112
0 ,00084 126
0‘”,00100
0 ,00084
0 ,00074
0 ,00101
0 ,00086
0 ,00078
0 ,00093
0 ,00086
Man siebt hieraus, dafs die Grbyse der gemessencn
Hebung yon dem Bewegungsmoment des Instrumenls unabhangk ist, und nur oon der Dauer der Beriihrung
a b h h g t , indem sie, wie zu erwarten war, bei kiinerer
Beruhrung mit dem Wieger, d. h. bei schnelleren Schwiugungen kleiner ausfullt.
Auch als ich die Gewichte oben auf den Wieger
sefzte, so dafs L sehr kleinc oder sclbst cinen negativen Werth erhiclt, bekam ich, wenngleich bier eine gcringere Gcnauigkeit der Messuug zu erreichen ist, abnliche Resultate. Als der Ahstand der beiden Zinkblechc
von einaiider fast doppclt so grofs genointneo wurde,
erhielt ich bei einer fast urn die Hdfte geringeren Am
plitude nahe gleiche Wcrthe der €Jebung; an dickeren
Zinkblechen dagegen war dieselbc geriogcr.
25
W a s aber die Grafse der gefiindenen Hebung betrifft, so betragt sie in den eben berichteten Fsllen z. B.
bei einer Dauer der Beriihrung von 2. Secunde ungefahr
Linie, das ist so vie1 als eiu Stiickchen Zink, das
1 Linie lang ware, bei einer Temperaturerhiihung voii
noch nicht 30’ R. sich ausdehnen wiirde. Bei den angefuhrten Beobachtungen betragt der Temperaturwcchsel
an den Beriihrungspunkten selbst mehr als 3O0, mufs
aber mit der Entfernung von da sehr rasch abnehmen;
aus den Beobaclitungen liifst sich schztzen, dnfs er im
Abstand von ein Paar Linicn sehr uninerklich seyn mussc;
diefs setzt eine nur sehr msfsige Schnelligkeit der Ausbreitung der W i r i n e voraus, und es wird daher F a r a d a y ’ s Erklaruug auch VOB der Seite bcstiitigt, dafs die
der Ausdehnung zugeschriebcne Wirkung keinesweg s grafser ist , als dcr anderweifig bekannte Ausdehnungsco&
ficient und die Wurmeleifung des als Trager angewendeien Metalles zulassen.
Nimmt man dagegen a n , Jafs die Bemegung durch
eine Kraft unterbalten merdc, dic mrhrend eincs Thciles der Schwingung am Berulirungspunkt thiitig sey, uud
mit der Schwere iu gleichein Siune wirke, SO lsfst sich
aucli deren Grijfse aus don uiitgctheilten Beobncliriingen
berechnen. Dieselbe e r h d t abcr iu den beobacliteteri
Fallen so ungleiche Wertlie, dals dadurch jcnc ohnehin
menig begrundete Annahine vollcuds ausgeschlosseu wird.
Als ich zmei. Eisenbleche vou U”’,1S Diche an die
Stelle der Zinkbleche sctzte, faud ich bei 74 Scliwingungen in 1 Mio. die Hebung =O,UO035, also 2; RIal
kleiner als: beim Ziuk. Nun dehut sich aher auch das
Eisen bei gleicher ErwYrmung 2; Ma1 schw3cher aus als
das Zink; es mufsten also die Triger voii Eiseublech dic
Wiirme in demselbeu Maafse wie die von Ziiikblccli aufgenoininen und verbrcitet haben. Dieis stirnlnt vollkomiiicn
init der Angabe von U e s p r e t z ubercin, d a k Eiseu uud
Ziuk fast einerlei WIriueleitung Laben. Diesc Ueber-
26
einstimmung wird auch nicht gelndert, wenn man die
etwas ungleiche Dicke der Bleche und die WannecapaciWt beider MetaIle mit in Rechnung bringt. Diese Beobachtung beststigt also F a r a d a y ’ s Erklaruug auf eine
auffallende Weise, indem sie ein Beispiel davon giebt,
dafs die aus dem Yersuch bercchneie Hebung, unter iibrigens gleichen Umsiiinden, dem urn I oerminderien Aus-
dehnungscok@cienien proportional ist.
Urn andererseits den Einflufs der Warmeleitung des
TrYgers zu priifen, habe ich in derselben Weise eine
Anzahl Messungen an verschiedenen Metallen angestellt,
die ich in Gestalt von Drahten, wie Fig. 7 Taf. I anwandte. Dabei war es zugleich niithig den Einflufs, welchen die Dicke der Drlihte und ihre L h g e (a. h. die
Lange der aus dem Schraubstock hervorragenden Enden)
ausubt, einigermafsen zu priifen. Diese Falle gestatten,
wenn man gewisse Einfliisse vernachlassigt , eine leichte
theoretische Behandlung. Ich habe namlich
a) vorausgesetzt, dafs die Dicke der Drahte unbetrgchtlich seg im Verglcich mit ihrer Lange oder vielmehr mit dem Theile ihrer Lange, der bei dem Versuche einem merklichen Temperaturwechsel ausgesetzt ist.
b) Es ist der ungleiche Einflufs vernachlassigt, welchen die aus den Oberflachen der Drahte durch Strahlung entweichende Warme auf ibren Temperaturzustand
hat, eben so wie auch nur die bei der Beriihrung ihncn
mitgetheilte, nicht die aus dem Wieger in sic einstrahlende Warme in Rechuung gezogen ist.
c ) Bei der geringeu Dicke der Drahte ist angenommen, dafs die Zusainlnenziehung, welche der kupferue
Wieger durch die abgegebene Wgrme (in der verticalen Richtung ) erleidet, vernachllissigt werden kadn gegen die viel grofsere Ausdebnung des Drahtes.
d) Aus demselben Grunde ist vorausgesetzt, dafs
die Temperaturanderung, welche der Wieger an den Beriihrungspuukten durch die abgegebene Warme erleidet,
27
unmerklich sey, so dafs auch der Draht a n den Berhhrungspunkten mzhrend der ganzen Dauer der Beriihrung auf
eioer nahe coustanten Temperatur erhalteo wird, wahrend auch das untere, eingcklemmte Endc dessclben durch
die Beriibrung mit dein Schraubstock auf ciner constanten Ternpcratur bleibt.
Obgleich die unter solchen Voraussetzungen abgeleiteteu Kesultatc nur eiiie angentiherte Giiltigkeit baben
kbnnen, und andercrscits die Beobaclitung gcwissen Schwierigkeiten unterworfen ist, die ihr uur eiiieu lnarsigen Grad
vou Genauigkcit zu geben erlaubcn, so wird doch bci
der grofsen Verschicdenlicit, welche die Metalle in ihren
thermischen Eigenschaftcn zeigen, einc ziernlich gutc Vsrgleichung dcr Thcorie mit dcr Erfalirung zul%ssig.
Folgende Gesetzc, welchc uiiter jcnen Voraussctzungen sich ergeben, sind von inir mit dcr Erfahrung vcr
glicheu und iibereinstimmcnd gelundcn wordcn.
Die Hebung, d. ti. die pcriodische Ausdehnung u n d
Zusaimnenzichung, welche die Drshtc in ihrcr Lungenrichtong durch die wiederholte Beriihrung lnit deni hcik e n W i c g e r und die darauf folgeude Abkiihlung crleidcn,
bangt ab :
1) Vorn Ausdehnungsco~~ccienlen,
und ist dem nm
1 verminderten CoCflicienten proportional, mie diers bereits oben fur Bleche in einein Falle nachgcwiesen worden ist.
2 ) Yon der Dicke der Druhle. W a r e der Drallt
mit seiuem Qucrschnitt, oder iu einer Ausdehoung, welche dein Querschuitt proportional ist, mit dem Wicger
in Beriihrung, so wiirde Dicke ( S O lange sie geriiig ist)
keineii Einflurs habcn; do diers aber uicbt der Fall scyu
kanu, viclinehr das Instrument bci seiner schwingcnden
Bewegung die kleine Drahtflliche in jcdem AugenLlicke
nur in einem Punkte odcr in einer Lioie beriihren kann,
so m d s bei griifserer Dickc sich die mitgetheilte W a r m e
mehr zur Seite ausbrciten, uud daher die zur Messung
2s
kommende verticale Linearausdehnung geringer seyn. Diefs
wird bestltigt durch Beobachtungen, die ich an Kupferund Eisendrzhten angestellt habe; do& sind die. Resultate nicht hinreichend vergleichbar, UUI den Einfluk der
Dicke empirisch festzustellen.
3) D i e Hebung kangt ab von der Ldnge der Driihie.
W e n n man die L h g e der aus deln Schraubstock hervorragenden Drahteuden von Null an wachsen IaTst, so m u t
mit ihr die Hebung von Null an wacbsen, wennsleich
nicht in delnselben Verhzltnifs. Diefs wird bestatigt durch
folgende mit vieler Sorgfalt ausgefiihrte Beobachtung.
An Kupferdraht von 0”’,3S Dicke betrug,
bei einer Lange von L”’,Ei die Hebung 0’”,00120
-
-
-
-
-
-
2,s
4,3
-
-
0 ,00139
0 ,00164
wenn das Instrument 74 Schliige in der Minute machtc.
Allein diefs Wachsen der Hebung bat eine Grsnze; denn
menn die L h g e des Drahtes so grofs genomlnen wird,
dafs der periodische Temperaturwechsel gegen sein unteres eingekIemmtes Ende hin unlnerklich wird, so mird
durch die so vermehrte L h g e nicht nur keine VergriSfserung der Hebung, sondern im Gegentheil eine Verminderung dcrselben hervorgebracht, d3s Lctztere deslialb, weil niiu der. deln Ternperaturwechsel unteiworfene Theil sich nicbt so gut abkiihlen kann, als wenn
der Draht kiirzer ware. Die Hebung wird dalicr bei einer gewissen Llnge ein Maximum erreicheii und bei weiter zunehmender Lange wieder abnehmen. Bei deln eben
erwrlhnten Versuche war diefs Maximum noch nicht erreicht; um ein solches zu beobachten, nahin ich eineii
dickeren Kupferdraht, nicht allcin weil dicser cine griifscre J,ange vertrug, d i n e an Steifheit zu sehr zu verlieren, sondern auch wcil hier diefs Maxiinurn bei geringerer Lange zu erwarten war, als am diiuneren Drahtc.
An Kupferdralit yon 0”’,6S Dicke bcobaclilctc icli
29
bei einer Lange von 2"',8 cine Hebung VOD 0'",00112
- 4,4
- 0 ,00128
- 6,6 - 0 ,00116
-
An Eisendraht von 0"',42 Dicke schien diefs Maximum
Lei einer geringeren Dicke einzutrcten, wie diefs auch
bei der geringeren Warmeleitung dieses Metalls der Fall
seyn ids.
4) D i e Hebung hangi ah V O R der Wameleitung
rind Capncittit der Drahie. Unter den vorhin angcgebenen Voraussetzungen kann in einem sehr geringen Abstantla vom Berulirungspunkte die Fortpflanzring der
Wlrme im Draht a1s linear angeseheu und die Theorie
darauf angewendet werden, welche F o u r i e r ( Thebr. d e
In Chnleur, Chap. I X ) fur solche Fortpflarizung gicbt.
\Venn man namlicli eine Masse au einem Ende auf eiiier coustaiiten erbiihten Teinperatur erhiilt, so ptlanzt
sich die W%rmein's Ionere dieser hlasse fort, und wenn
dicsclbe uur nach einer Kichtung fortschreitct, so ist die
Entfernung von dcr EndflYche, in welchcr nach einer
gegebcnen Zeit eine gegebene Temperaturerhiihung eingetreten ist, proportional
v:,
IVO
K
die WYrmelei-
tung ' ) und c die Warmecapacitrt nach Voluincu bedeutet. Niinmt man dalier Drahte aus verschiedencm
Stoffc, und rnacht die Lange und Uicke derselben pro1 ) W e n n eine zwisehen zwei unbegrtinzten parallelen Ebenen eingeschlossene Schicht. deren Dicke = 1 ist, an einer ihrer beiden GrSozfl5ctreo auf 80' R., an der andern auf 0" erlralten wird, so tritt
nach Verlauf einer liogerrn (eigentliclr unendlich langen) Zeit ein
sta:ionirer Ternperaturzustand in ihr ein. D i e Menge W i r m e , welche dano w:ihrend einer Zei:einheit durch eine Flicheneinlreit aof
irgend einer den GrZnzfl<Jien parailen Ebene durclrgeht, ist das, w a s
F o u r i e r Warme/eitun,o, K nennt; diese GriXse ist es, dwen relative Wertlre D e s p r e t z Fiir melrrere Suhstanzen gemessen hat.
(Vergl. F o u r i e r , Thhrie de 1u chloleur, §. 69. 79, und diese .hnnaleo Bd. XI1 S.281.)
30
,:/l
portioual
so lnufs sich die Wtirme in ihnen auf
ganz entsprecliende Weise, niir mit ungleiclier Geschwiudigkeit verbreiten, und daher die Hcbuog proportional
El/:
seyn, wenn unter E der urn 1 verminderte
AusdehnungscoGTficient verstanden wird. Es ist hierbei
vorausgesetzt, d d s die Ausdchnung, ia welcher dcr Draht
voin Wieger beruhrt mird , seinen Dimensionen proportional sey, eiue Bcdiupung, der sich nicht genau geniigen Iiirst, und in cieren inangelhalter Erfullung wohl die
erheblichste Fehlerquelle f u r vergleichende Versuche ail
verschiedcnen Metallen licgen mag; denn wenn inen auch
die Enden der Drihte bei allen Versuchen sehr gleichm;ifsig zugcrichtet hat, so erleidet doch deren Oberfltiche unter den Sclikigen des Instruments e h e kleine Veriinderuug, so d d s bei den weicberen Metallen die Beriihrung vollkoininner wird, als bei den harteren.
111
der folgenden Tabelle i s t die Hebung angegeben, die icli
an einigen Dr2hten (bei 74 Scbwingungen in einer Minute) beobachtet habe, und init der des Kupfers in der
Art verglichen, dafs ich a m den bereits angefiihrten Beobachtungen an Kupferdraht durch Interpolation die Hebung fur verschiedene Langen und Dicken dieses MetaIls
abgeleitet und daraus nach dcin eben aufgestellten Gesetze berechuet habe, welcbe Eiebuog an den anzufiihrenden Metallen nach dem anderweitig bekannteu Werthe von E, K und ‘c zu erwarteu waren.
-
ng
wehn.nacti d.
des Kupfers.
Sllber
-
Zink
Eisen
0 ,38
0 ,42
-
S”,8
3 ,2
1 ,8
2 ,S
0 ,24
4 ,3
1 ,9
Dicke.
-
0’“,57
U”,UO l S 5
0 ,00173
0 ,000-12
0 ,00042
0 ,00032
0 ,00052
O”’,OO I63
0 ,001Y9
0 ,00081
0 ,00038
0 ,00032
0 ,00069
31
.
Erwagt man einerseits die mancberlei Feblerquellen dieser Mcssuogen und andererseits die nicht unbetriichtliche
Ungenauigkeit der stimlntlichen Data, welchc den berechneten Werthen zurn Grunde liegen, so wird man in’ diesen Beobachtungen im AIlgemeinen eine grofse Uebercinstimmung fiodcn. Nur die am dickeren Eisendraht
beobachteten W e r t h e sind betriiclitlich kleiner als die
bcrecbneteo, was sich jedoch, zufolge der vorhin gcmachten Bemerkung, aus der unvollkommenen Berijhruag, die
dieL :Metal\ wegen seiner H%rte erleidet, genugend zu
erklaren scheint : auch ist naturlich die Vernachliissiguug
Jcr Zusaininenziehung des Wiegers weniger zullssig bei
eiucr so geringen Mebung wie die des Eisens. Auch an
Platindralit fand ich die beobachtetc Hebung vie1 geringer als die berechnete, was bei dem geringen Ausdehuungscoefficienten dieses Metalls wobl ebenfalls zum Theil
dern zuletzt genannten Umstaude zuzuschreibeu ist; indeis sind die Angaben sowohl ubcr die Warmeleitung ‘)
als iiber die Ausdehnung dieses Metalls so verschiedeo,
dafs dic Berecbnung hicr sclir unsicher w i d .
Obgleich ich auf diese Versuche viele Sorgfalt verwendet habe, so zweitle ich doch nicht, dafs man lnit
gemissen Verbesserungen des Apparats nnd mit Berucksichtigung einiger der vou mir vernachiassigten Einflusse
ihoeu eine griiherc Genauigkeit zu geben im Stande segn
miirde, und dafs sie dann nicht ohne Nutzcn seyn wiirden
fur die einpirische Priifung der Gesetze, nach welchen
die Mittheilung und Verbreitung der Warme erfolgt, Geselze l welche bekanntlich theoretisch so vollsthdig behandelt sind, wie weuig aodere pliysikalische Problemc’
aber nur in einigen besonderen, und von dem vorliz1) F o r b e s stellt nach seincn mit F o u r i e r ’ s Contactthermometer gemachren Beobachtungen, die im Uebrigen dieselbe Ordnung der Metalle, wie D e s p r e t t ’ s Mrssungen geben, die Wirmeleitung des Platins rwischen die dcs Eireos und Zinks, wonacb rie drei Ma1 kleiaer reyn rniifste, d s D e s p r e t z rie gerunden.
32
,
genden sehr vcrschiedeuen Fellen mit der Errahrung verglichen sind. Die hier mitgetheilten Beobachtungen k6nncn diefs nure mangelhaft leisten, iind es wlirde auch vergeblich seyn, ihiicn eine grijfsere Genauigkeit 211 geben,
wenn uicht zugleich die zur Berechnung kommenden therinisrhen Eigenschaften an dcn dein Versuche nnterworfcnen Metallen sclbst anderweitig untersucht wurde. Sie
reichen abcr fiir den Zweck, den icb zunacbst im Auge
hatte, vollkommen hin, und zeigen namentlicb, dafs liier,
wo die Wanne sich im Trager tiemlich linear jortpflnnzi, eine bessere Warmeleilung desselben die Schwingungen sfarher macht, also eiucn eotgegengesetzten Einflufs nusiibt, als wenn sie sich vom Beriihrungspunkte
ous nacli allen Seiten hiu ausbreitet, mie bei der gemiihnlichen Art des Versuchs, so dafs z. B. das Silber,
das, als Block angewendet, sich meniger zum Trager eignet, als die meisten andern Metalle, in Drahtgestalt angewendet, die starksten Schwingungcn giebt, und seiner
guten WYrmeleitiing wegen solclie Metalle iibertrifft , die
einen griilseren Ausdehnungscoef~cienten haben. Man
kann aus den vorhin mitgetheilten Beobachtungen cinigcrmafsen berechnen, welche Werthe
K
C
fur die unter-
suchten Metalle hnben miifste, diefs giebt ungefahr, wenn
man den Werth fur Kupfer = I setzt :
fur Silber
1,563 Zink 0,473 Eiseu (Mittelwerth) 0,323
statt derZahlen 1,566
0,516
0,404
die sich aus den anderweitig bekannten Werthen der
WIrmeIeitung und Capacitat ergeben.
Es bleibt mir n m noch tibrig zu zeigen, dafs auch
die Resultate, welche die gewiihuliche Art des Versuchs
gegeben hat, wo die Erwarmung und Abkiihlung sich im
Triiger eben so mie im Wieger nacli allen drei Dimensionen auszubreiten hat, mit F a r a d n y ’ s Erklgrung nicht
im
3.3
im Widerspruch stchcn. Es kann liicr n u r von ciner
IJcbereinstimmiing iin Allgcmcincn die R e d e scyn; deiin
urn eine solche i n jcdcui einzelnen Fnlle nachzumeiscn
miilste dns Detail dicser Vcrsuchc ganz andcrs bcknnnt
s e p . hlnn miifste Iiicrzu aulscr tlcn ulrigcn therrniscbcn
Eigenschaften dic iiufscrc W:irinelcitun;: dcr beideu Metalle, so wie ihre Gestalt, uiclit nur iu dcr Xiihc drr
Reruhrangspunkte, sondern im Ganzcn kcnorn, rim sris
diesen Dnten d e n pcriodischcn Ternpcraturwecliscl no den
Eerulirungsstcllen iiach eincr vie1 wcniger einfachcn l'hcol i e zu bcrcclincn. Urn abcr dic dnraus ciitspringrndc
Voluincn:indcrun,o zu erlinltcn, wiirdcn , d n die erw3rmtcn und nbgekutiltcn Tlicile wegcn ilircs %usnaimrulinngs
wit dcn ubrigcn Thcilcn sic11 niclit ilircr Tcmpcratur~ir;dcrung gcmnfs ausdchiien rind zusnni~ncnzichei~
kiinncn,
nuch iiocli die (=oli:isionseigensclinftcn dcr bcidxi Kiirper, narncntlich ihr Elastieitiitsmodulus, init i n Rcchtitiii,r
zu briugcn scyn. Koinmt cs aber niclit auf cine gciinucre
Bercchnung der Criirs'se dcr S c l i ~ v i ~ ~ g u n g csoudcrn
n,
nur
darauf a n , zu iibcrschen, iiiiter wclclicn UinslRndcn dicselbcn iibcrhaupt stattfindcn, und o b sic im hllgc~ncincn
stark oder schwncli seyn wcrdcn, so liaun uinn, wcnigstcns sofern dcr Einflufs der Cohrsionseigenschaftcn r e r tiacliliissigt wcrden darf, tlurch folSciide l3etrachtung n i i t
hinrcichcndrr AniiYhcrun~;zum Ziele geIangcn.
Zwci RIetalle von unglcicher Tempcratur berulirru
sich i n einrni Punktc; der Kriiminuo);sbalbnicsser ilircr C e rtihrurigsfl;ichcn ist als sehr grols aiigeiioinmen ini Vcrglcich zu der Tiefe, zu melcher sich eine incrLliclic Tcinperaturlinderung crstreckt. Es bezeichne I( die I,citung,
c dic Cnpacitiit uiid E den uiii 1 rermindcrtcri .4usdt!hnuogsco~lficicotca fur das k$ltcre, u u d I?, c', E' tliesclbcii Crri)hn fur das wviirmere Metall. Vrrnachliissigt
innn die an clcn 0berfl:ichcn ariderwcilig nus- rind r i n .
striinicndc Wiirmc, und bringt nur die ilin I i c ~ i i l i r u n ~ s piinlit inilgetliciltc in Anschlng, so bckniimt d , t s ciiic
I'~iS:i:mlorli's .\nnaI. L l . I,!.
3
34
Metall die W%rme,die das andere verliert : dicsc Menge
heite
Nun verbreitet sich die Erwirmung im eineii
und die Abliiihlung im andern iiber Halbkugeln, dereu
Halbmesser wegen der unglcichen Leitung ungleich sepu
werden. Bezeichnen r und r' diese Halbmesser, so daCs
sich die Halbkugelu wie r 3 : rI3 yerhalten, so wird die
Erhohiing und Erniedriguog ihrer Temperatur bcziehungs-
w.
w
W
weise p r o p o r t i o d - und -- also die lineare Ausc.ra
c'.r13'
dehnung und Zusainmcnziehuug proportional
W .E'
c'.r'2'
W.E
-und
c.r2
W e n n nun, wic ich aonehmen zu diirfen glaube,
:/l
r : r '-
:
v:,
so verhSlt sich deinnach die
Linearausdebnung des kallen Blefalls zu dcr Zusaininenziehung des heiCsen wie
E'
E
beider ist proportional W
:
7p5,
und dcr Uuterschied
("X-F"'> .
Wendet mau
nun diefs auf das Trevelyan-Inslruuient an, so leuchtct
ein, dars der Erfolg des Versuchs von dcln Werthe abbsngt, den dicscr Ausdruck fur die bciden dazu verwendeteu Metalle annimmt. ob Schwingungen entsteheu,
wird davon abhhgeu, oL dieser Werth positiv oder negativ ist, wie slark sie abcr sind, von dcr GraCse desselben. Sol1 die Schwiagung stattfinden, so niufs jene
Grdfse positiv seyn, d. h. das kalte Metall eincn griifscren W e r t h fur
E
K
haben, als das heiCse. Bereclinet man
den Werth dieser Griifse fiir die Metalle, dcreu Leituug
man durch D e s p r e t z kennt, so stellen sic sich in folgeode Ordnuug: Plaiin, Gold, Kupfer, Silber, Eisen,
Zink, %inn I ) uud Blei, welchcs lctzterc bei Weitem
1 ) Die VVerthc f i r Ziak und Zinn fallen gleicli
aus; der Grund warurn
dar .lelr.terc den Vermctien zufolge tieler in der Reitie stcht, ist in
deli grijfsten Wcrrh crkilt. Uirsc Rcihc s~iiiiintniit tlcii
Beobachtiingcn T r c v c l y n 11’s grijktcntlicils gut iibercio,
iind weicht dnvon iiicht inclir a b , als nus deiii EinHiifs
d e r Bcdingungcu, dic Iiicr oiirscr l\cchiiiiiii; gclnsseii wcrden rnufsten, zii erwartcn stand. Auclt F o r b e s Beobaclitungcn d i w c u dcr angciioinuicncn Erk1:;rung vicliiiclir
zur nestfitiguni; als ziir \Vitlcrleguiig ).
Es niufs ubrigcns bcincrkt wcrdcn, dnrs die liicr
berechnelc Rcilie aiigicbt, w e l c h Metalle als Trligc‘ fiir
irgcnd eiiicn W i c g c r oder uingckchrt - fur tlcn Fall,
d d s die Form (fie Schwingungeii wcder begiiristigt nocfi
liiiidcrt
dicncn lriinncii, nber iiicht idc~itiscliist init
deu l\eihen, wcIcIic sicli ergebeii wiirden, wetiii die JIetallc uach der htenszib? dcr Sc.liwirigui~~cn
geordnet wcrdeu solltcn, die sic als Trliger fiir eiiicn gcgcbcncn heih i W i e g e r oder als Wicger fur irgcncl ciiieii Triiger
crzeugen wiirden.
Ilicse I~emerkuii,nbetrifft zugleicli die I~cantwortirii,o
eiiier Frage, wclche fiir iiiiseren Gegctistaiid vvn besondercr Bedcutung ist, niimlicli: waruin dic Schrvinguiigeii
iiiir zwischen Metallcn erfvlgcn.
Dcnn wenii, wic Iiier
gczeigt ist, rind \vie auch schoii F a r a d a y crkaniit Iinktc,
eine sclilechtere W&rrneleituiig deui Triigcr zii SLatten
kommt, so miifs cs auf den crstcu Blick Lcfrcmr!cn, d a k
alle vie1 sclileclitcre Wiirineleitcr gar nicht als Tragcr
-
seiner di.ei Rlal geringercn Elastici15t zu suclien.
Derscltc Un161and
eincr nocli vie1 geriogcrcn ElasticitSt komnit aucli dcni Blci nls 1r:ig1.r zu Statkn.
1 ) Die Platina wiiidt: e k e tieferc und nlit den Reobaclttungen, Icsimders von 1”oIb c s , besocr uliereinstirnrncnde Stcllc crlialtcn, w c n n sie
dic gcringe \3’lirmelcitung beslili, die Fo r b c s ilw rusclircibt (Sirlac
oben S. 31 Anin.). Allein dcr Grund, warurn die Reobaclrtungen
ihr einc 211 t i c k Sklle anwcIseii, lkgt wohl liauptslirlilicli in der Kl‘ringen Divke des angewcndetcn 3 I c t ~ l l s , daher es dcrm eiicli natiirlicli ist, d:Ls 1;orbcs. w i c er selbst ai~fUhrt, zricrst, da er niit c i nrin dirnncn, eckigcn Stiick %on di&m Jlctall cxperiruentirtc: ihr
t ;IW
nctcl, ticlcrc Sicllc allweisen zu Itiiishcn Slaubte.
3
5
anwendbar sind. So wird z. B. Glas fiir
E cinen bc-
trschtlich gr8keren W e r t h gebcn als Blei , und dnlicr,
wenn zwisclien diesen beiden Stoffen ijberliaupt Schwingungen erzeugt merden kiinncn, das Blei der hcifse Theil
s e p miissen, menn wenigstens nicht die Redingungen dcr
GestaIt auf die oben er6rterlc Art eine Uinkehrung r e r anlassen. Dennoch kommen alle Metalle auf Blei sehr
Ieicht in Schwinguug, auF Glas aberist das kaum in einem zweifelhaften Versuche gelungen. Iler Grund davon wird sogleich eiiileucliten , wenn inan erwtigt, dafs
E
E'
die Grafse W ( K - F ) , deren W e r t b die Starke der
Schwingungen bestimmt, aus zwei Factorcn besteht, welche Functionen von K und K' siiid; beide waclisen init
K ' , d. h. die Schmingringcu sind urn so stfrker, je besserer Leiter das hcifsc Metal1 ist. Dagegen wird, wenn
K abnimmt, der einc Factor
("R-
"'>
grilfser, dcr an-
W kleiner, urid cs mird eine Granze geben, von
an dcr giinstige Eiufluk, den die schlecbte Lcitung
des Triigers wegen dcs ersten Factors hat, durch deu
entgegesetztcu des zweiten aofgehoben und iibenvogen
wird. Denkt man sich K' und c' constant, so hsngt W
nur noch von K und c ab, uud darf, wie ich glaube, prodere
IVO
portional
E
l/T
v:,
gesetzt werden, wodurch der Ausdruck
E' iibcrgeht in ( E - E'
F K)
wo man
dann sogleich sieht, d a k , wahrend der eine Factor
1/5
immer gleichmlfsig mit K abnimmt, der andere,
in der Klammer euthaltene, bei abuehmendetn K erst
sehr rasch w k h s t , urid selbst vom Segativen zran Posiliven iibergeheu kann, so Iauge K und K' nicht sehr
37
verschicdcn siud, dagegen, menn K sehr vie1 kleiner als
K‘ geworden ist, sich bei weiterer Verminderung von
K nnr wenig audert, zuinal wenn zugleich E‘ kleiner
ist als E : das ganze Product mufs demnach bei abnehmeudem K erst wachsen bis zu eiiiein Maximuin, sodann
a b e r wiedcr abnchmen, so d a k , wcnn K selir klein ist,
der daraus entspringende Zuwachs an Bewegung nicht hinrcicht, den durch die Hindernissc cntstelienden Verlust zu
cornpensiren. Hieriu liegt, wie ich glaube, dcr Hauptgrund, ~varuuigewilhnlich nur Mctalle die Erscheinungen
gcben, daher ich es nicht fur niitliig halte ein l’aar andcre
Uinstlinde, welclre aucli nocli iu gleicliciii Siriuc wirken
~iiisseii,zu crilrterii. Ich halte es jedocli uiciit fur uniiiijglich, iiiclit nur R’Ietnllc auf Glns uud dcrgleichen, sondern auch ulngekehrt, odcr Glas auf Glas in Schwingungeu zu versetzen.
Sollte die Tlieorie, die ich hier zu gcben versucht
habc, auch ciuige niclit gauz strcuge Vornussetzriogen
eiitlialtcn, so wcrden doch die dnraus gezogeucn Folgeiuogen im Weseolliclicu, so weit sie n i c k eine gcnauere
quantitative Ihmcliuung dcs l’liauoinens betreffcn, ihre
Giiltigkcit bebalteii. Jedciifalls wild man daraus crkcnn e u , daCs (lie bisherigcn h o b a c h t u n g c n uber das Trcv c l ~ a u - l i i s t r i i u i c iiiiclits
~~
enthaltea, was wit F a r a d a y ’ s
Erklirung iui Widcrspruch stiindc, dacs vieluiehr diese
Beobachtungen , so weit sie cine Ihm-tlteilurrg zulassen,
dicselbe iin Allgenieinen n u t bcs::itigeu.
Fasscn wir iiuu die Kesultate tier gefiihr!en Uuter~ u c l i o izusntiitticn,
~~
so lint sic11 Folgcndes crgcbcu:
B i e Scfirviiigrrr~gentreten nllernal ein, wetin die Liiicar.nriscielltirit~~,die cier kaltc Ili.iiger 1Iurl-h die ihni
d g c l h c i l l c IC’cirrne J M clcr
~
wrlicnlen liichtiitig erleic h i , mehr lclriigl, nls die glcichreiiig crfolgende lineare
%usrcr,ime.lrti~hrrll,n dcs heiJieri Wiegers. Die@ hungt
b*orziislicfi ah voii Iler GesLoIt , rvelche die Leidcu Me/rdIe in ilcr Niihe dcr Ucrii/lt*uqsslellenhnlen, VOR r b e r
38
Wiinneleitung (und Ctipacitat ) und von ihren Ausdehn iirigscot?%fiienten. Niirn lich :
1) Jedes heqse filetall knnri auf jcdem knlten (von
gleichem oder verschicdcnem Stoffe) in dauernde Schwingung vcrsetzt werdeii, wenn ihre Gestalt so gewahihlf wird,
dafs die Wirrnc sich in dern kalten bedeutend weniger
zur Seite ausbreitct, afs die Kufte in dern heifien.
2 ) wen. die Wurrne sich iri dern kalten nur nach
mien fortpflnnzt, die Kulte in dern heifien aber vom
Bcriihruiigspunkte aus sich nach allcn drei Dimensiolien verbreitet, so sind die Schwingungen caet. par. uni
so sturker, j e b e s s e r e r Wiirineleiter dus kalte Metall ist.
3) Wenn aber die Wurrne sich auch irn Triiger
bedeutend tur Seite ausbreitet , so sitid die Schwingungen irn Gegentheil urn so stiirker, j e s c h l e c h t e r e r
Leiter derselbe ist, doch nur bis zu einer gervissen Granze,
iiber welche hinaus auch hier die noch sclrlechtere W u r meleitung eine entgegengesetzte Wirkiirig hervorbriiigt.
Unier allen Urnstunden sind die Schwingungen um
so sturkcr
4) j e besserer Leilcr das heryse Metall is!,
5 ) j e mehr sich in ihrn dic Kalte voin Oeriihrungspurzhte aus verbreiten hunn ,
6 ) j e kleincr sein A u s t l e h n u n ~ s c o i i e i,~wid
t
7 ) j e groyser der iles kallen Jfdalls ist.
1 I.
B e m e r k u n g s u iibcr e i i i i g c a n d z r c d u r c l i W s r m e L c r r o r g c r a f e 1 ~Tt;nc.
~
Ilk Tiine des Trcvelynn -Iiistruineu(s werdea uicht
wie die mcisten Tdnc daicli Scliwingungeu hervorgebracht, melche cinfach illis deiii Eestrebcn cntspringen,
das gcstiirtc Cleichgewicht in der Elasticitlit der Theile
herzustellcii , suudcrii siiid, iudctin sie durch das wiederlioltc Gei;eneiuandcrschla~euzwcicr festen Kiirper entstchen, den Klirrtijucn uud den an S a v a r t's Zahnrad
39
erzetlgten zu rergleichen.
Anders verhdt es sich mit
ejnigen anderu Fallen, wo durch W a r m e Tane hervorgeriifcn werdeii, woruber ich hier g e l e g e n M ~ein I'aar
f3emcrkungen anreihcu iverde.
Wciin niiinlich ein Kiirper vermiige seiner Elasticitiit regellnYCsiger tijiieoder Schwingungen fihig ist, SO
werdeii diese so leicht durch die geriugsten Ursachen
hcrvorgerufeu, dafs die Wiiruie auf inebr als ciue Art
ihre Eutstchung veraiilassen kaiin. So bemerkt inan oft,
menil Wasser erhitzt wird, dafs beiin Bcginncn dcs Sicdens das G e f ~ f stijut, indein es durch die Erschutterungen des Wasscrs in Schwingung rcrsctzt wird. Ilicser
Toil rotstelit also cben so, wie wcnn die in moussirendeui Wasscir aufslcigcndcn Gasblischcn das Gefifs zu
eiuein wiederlioltcn leisen Tiiiieu bringeii, und kaiiii von
jencm Schalle, dcn das Aufsteigcii der Diiinpfe iin Wasser a n sich erzcugt, dadurch untcrschieden wcrden, dafs
rr dieselbe I-liihe hat wie der, den inan beim Aiischlagen des Gcf;ifses hiirt. Aiidere Bbnliche F d l e bicteii
sich Jedem, der darauf achtet', niclit selten dar, uiid becliirfen keiner Erliiutcruug.
Uie von C a g n i a r d d e L a t o u r bemerkte Erreguog voii Tit'assersch~vinl;cingeu durcli erstarrendeii Phosphor (dies. Annal. Bd. XXVI S. 332) und die VOII P i 11 a u d beschricbcnen Tiitic, die durcli Wasscrdsmpfe in
Kugelriibren liervorgeruferi werden (ebend. Ed. XXXXII
S. GIO), gcliijrcn, in sofern clobei cbenfalls Schwinguugeii tonfiibil;er Kiirper durcli Wiirine veralilalst werdcn,
in dieselbe Klasse.
Eiucn andcrii beiiierkeuswcrtlieii Fall, dcr hierlier
ZLI recliiieii ist, hat S t r e ti l k e iu dies. Anu. Bd. XXXYIII
S . 405 zur Sprache gcbracbt, iisinlicli das Erklingcn von
Zinkinasscn bciin Erbitzcn, so \vie beiiu Abkuhlen. Dieser T o n , nelcher iiicht coiilinuirlich, sondcrii nur aug~1iblichlic:li voii Zeit. zu Zeit crscheiut, wird, \vie dort
S C ~ I O Ugczcigt ist, dnrch eipentlirhe Schrviapigcn
ge-
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v6hulich Transvcrsalschrvingungen
des Zinks eneugt,
und ist daher imincr eincr von deuen, die der Karper
auch beiln Ansdilagen giebt. A n einer rundcn Zinkscheibe, die in dcr Miktc uiit einem Griff verseben ist,
konntc icli denselben Tou, den sie beim Erwarmen und
Abkuhlen giebt, niclit nur durch Anachlagen, eondern
a u c l ~durch Streichen mit dem Violinbogen erhalten, wo
d a m als Klangfigur dos rechtminklige Kreuz enlstand.
Bei zieuilich schnellem Tcinperaturwechsel hart mau den
T o n zuwcilcn recht stark; schrvach aber, und nur vernehmlich wenil das Ziuk vor das Ohr gehalten wird,
hart mail iliii in unz8hligen und so schnell aufcinanderfolgcnden Wiederholungcn, d a b eine uicht zu diinnc
Zinkscheibe, wenn man sie iiur miifsig erwiirint, wshrend
ihres Erkaltcns in eiiiem besthdigcii Gelslingel Llcibt.
Auch bedarf es zur Enerigung dcs Tones eiiier so schwachcn TcinperotiirSnderiiiIg, d a k ich ihii wietlerholt und
deutlicli on einer Ziukscheibe ~vahrgenoinmenhabe, als
icli sie aus eineiii Kauine in einein nur 1 2 O R. wiruiereu brachte. - Ueber die n9chstc Ursachc dieses Tones,
n b l i c h durch Schwingungen, kann krin Zweifel seyn,
und es ist derselbe dein des Trevelyan-Iustruments keincswegs zu vcrgleichcu. Piicht so leicht ist es aber, sich
yon der Ursache , welche die Schwingungen erregt, eine
gnnz deutliche Vorsteilung zu machen. Denn wenn man
aniiehincii darf, daL die husdeliiiung beiin Erwarmen
die kleincn Erscliuttcruiigen verursaclit, die das Zink erleidct, so gelit daraus hrrvor, d a h dicse Ausdehnung nicht
init der Stetigkeit erfolgt, die man erwarten sollte, sondcni plijtzlich iind ruckweise.
DieCs wird noch auffrrllcnder iu eincm andern Beispielt, das offcnbur glciclicr Katur ist. Jcdcrmann kennt
die Ersclicinriiig, dal's eiserue Ofcuthiiren in der H i k e
iifiers eiiien eigeneii h u t hiircii lasscn. Obglcich derselbc iiur ciii uurollkoinincner Ton ist, so ist doch seine
lI(ihc wohl erkenubar, rind inau wird iinmer liiideo, d a t
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es einer von denen ist, welclie die Thiire auch beim Anscblagen giebt ; zuweilen bemerkt man nuch inehrere dieser Tdne. Diese Erscheinung, welche eben sowobl beim
Erhitzen der Thiire durch die Gluth des Ofens als beim
Abkiihlen dersclben eintritt, zeigt sich init einer ausgezeichueten Regelmlfsigkeit, wenn die Temperaturverlnderung gleichmlfsig von Statten geht. Oeffnet mau namlich die beifse Ofenthure und liifst sie auf diese W e i s e
sich abkiihlen, so Iidrt man jeneu T o n oft wicderholt,
erst sehr schnell nach eiiiander in kleineu Z e i t r h n e n ,
welche zuerst gleicli erscheineu , sehr bald aber an fangbu allmzlig griifser zu werden und so gleichmzfsig wachsen, bis zuletzt, wenn der Verlust an WZrme nur nocli
langsam von Statten geht, der T o u nur nocli eiuzclne
Male in griilsereu Zwischenrsumen sicli hiiren IUfst. Man
siebt aus dieser Regelinsfsigkeit , dais die Erscheinung
nicht von gewissen localen und mehr zufslligen Ursacheu
abhangt, auf die mau hicr zuerst sein Augenmerk zu richten geueigt seyn miichte. Das Glcicligeivicht , welches
in dein Cohssionszustand dcr Thcilc des Eisens bei irgend eineni Temperaturzustand eingetreten ist, wird durcli
eine Temperaturveriiuderung gestiirt, und dieselben mussen in einen neuen Gleichgewiclitszustand iibergelieii ;inan
wiirde erwarten, dafs dieser Uebergong stetig erfolgte; BUS
dein Angefulirteu aber scheiut hervorzugehen, dais e r ruckweise eintritt, in Perioden, die uin so griifser sind, je laugsamer die Teinperatrirariderung voii Statten geht. Es ist als
o b die Kraft, welche das Ausdebiieii und Zusammenziehen bewirkt, iinincr erst zu eincr gewissen StZrke angewachsen seyn uiiisse, ehe sie die Bewegung der Theilc
hcrvorzubringen im Standc ist. SchlVgt man gegen die
Thure, wzhrend sic iin regelmSfsig und schriell wiederholten T h e n ist, so pausirt sie einige Augenblicke, fingt
abcr dann soglcich wiedcr an, und fihrt mit dersclben
1’tcgelin:ikigkeit fort.
Man beinerkt iibrigens diesc Tiine
-
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iiicht u u r an gcscliuiicdetern Eiscn und solchew, das aus
Theilcn zusammengclugt ist, sonderu auch an Gufseiscn,
untl zwnr an Rlassen, die nus eiucui Stuck gegossen siud,
so wie au andcrcn Rlctalleii, z. 1;. an RIessingblccli.
U c r Gruud, wnruin dns Ziuk diese Erscheinung bcsonders leicht giebt, ist in dcin grofsen AusdchuungscoCfficienlcn und cleni hrystallinisclieii &luge dieses Metalls zu suclicn, indcin Ictztcres, wegen dcr uiigleiclieii
Ausdeliouiig iincli vcrscliicdeiicn Riclitungcn einen Druck
d c r Tlieile auch in dem Fa!le crzeiigeii 1nufs, wcnn die
E r w liriiiung in allcu T Iicilcn gI eichmii fsig gcschich t ; b ciin
I%cn tiids dicscr clurcli uiigleiclie Erwtiricung der Tlieile
b ediugt s r y n. A n cinc r zi eiiilicli dick en Ant iiiiousclieibe
fiabc icli eiit iilinliches GcLliiigel, wie vorhiu voin %ink
crw8liiit wurdc, bcuicrkt, dodi nur bt!i eiiicm vitrl jiiliercn T c m ~ ~ c r a ~ u r ~ ~ c c l Am
i s c l Ziiirt
.
ciitstelieu dicse Tiine
ziemlicli Ieicht.
Eiiie andere bekauntc Erscheinung, au die man sich
(lurch jeues Tiiiien dcs Ziiihs erinnert linden ki)uute,. ist
(Ins Kuistern dcs Schwcfcls beim Erwiirineo, doch ist
clicfs init cler Crschciuiiag an dcn Metallen sichcr nicht
cincrlci, d n cs offciibnr von Jer Uiltlung Iileincr Spruiige
herrulirt , iiidciii tlcr Schwefcl SO sprilde ist, daG scinc
ICrj-stallc oft d o n durch die W i r m e der flacheu Hand
zu eincui Iirftipii Zcrspringen gcbracht werden. Elier
dlirftc viellciclit d i l s Knisteru beirn Biegen des Zinns auf
ciue 8Lulicht: Ursachc bci der rncchanischen Ausdehuuiig, \vie an jcneu Rletalleu bci der Errvtirlnung b e t o gen werden.
Es ist von tnchrcren Scitcn bei Gelegenlieit jcner
Tiiue des Zinks, so wie dcs Trevelvaii-Iustruments a n
die Titne eIiniiert wordeu, die iiieiit Vatcr an tliermoinagnctisclien Apparatcu wahrgcnommcn hat. Uie betreffcnde Stelle (8, 48 seiner Xbhandlu~igin deu Schriftcn
dcr K. Acad. dcr Wisseuscliafleu, 1S22 bis 1823) laut v t also :
I11 (zwcigliedrigcu) Krciseu Y O U Kupfcr wit
-!:::ii:wii
oc!cr s o u Kupfrr init %ink \rurdt? bei schnrllcr,
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starker Erhilzmlg des einen Bcrtihrungspunktes von Zeit
m i Zeit eiu Klang gehiirt, wobei jedesuial die Magnetiiadcl, deren Bcwegring etwas gestockt liatte , pliitzlich
weiter riickte, und von dem crreichten Stande nicht wied c r zuriiclikehrte. Aucli bei der Abualiine der Declinatioii nach ausgeliischtcu Lampeu glaube ich einigeinal eine
solche pliitzliche Besctileuniguog in der nun riickgiiugigen Uewegung der Magnetuadel beincrkt zu haben, wcnn
GcIi jcner Klang verrichineri liefs.
Selbst anhaltcnde
Tiine wurden in eiiiigen jener zweigliedrigen Kreise gehiirt, namentlich in Kreisen von Messiiig und Zinn, desglciclien von ltlessiiig und Blei, wo sogar Doppeltiine
ciii selir tiefer rind eiu hober, bcide schwacli, docli sehr
tleii~liclizu liiircii waren. Die mngnetischc l'olarisatiou
i o diesen beideu Kreiseit tv3r dabei schr schwacli etc.
Obglcich sicli iiber die Batur der beobiicliteten Thatsachen uiclit init viilliger Bestiinintlieit entschciden Isfsst,
so ist es doch schr wahrschcinlich, dafs die zuerst erxvvtihntcl1 Kliiuge ail deli Kreisen von Kupfer init Antiinou und Zink von der Nafur \Taren, wie die so ebeu
besprochenen, und es ist in diesein Falle das pliitzliche
Weitcrruckeu der Magnctiiadel beiui Eintreteu jenes Klanges f i n bemerlreuswcrther Uuistand, wofern es niclit etma
blors von der Erscliiitterung herruhrt, die mit der Entsteliung jenes Klaiiges verbunden ist, uud die sich vielIcicht der Nadel niitgethcilt habeu kann. - Die anhaltendcu T h e an Messiiig init Blci uiid Ziun iniigen dngcgeii elicr v o n der Natur dcrcr aui Trevelpan-Iustrulnent
gcweseu seyn.
Ob aucli Steiniiiasseii bei der Erwzrinuug iu solcher
.Weise wie das Ziiik tiinen kiinnen, ist inir niclit bckannt. 1111 Uejaliuiigsfalle iniichte uiaii verlnutlien, daEs
die bckannten T i h e der MeinnonssYule I ) , so wie die
-
1 ) Dic
RIenrnooss5ule, cine sitzendr: colossolc Statue ous r i n c m Stein,
deren Obertlici! durclk G m b ys c s (odcr bci cinein Erdbcbcrt ) herdigesliirzt worden, gab Lei Sonncnaulgang cinru Ton, dca P a u s a -
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in den Granitgerniiclicrn von Caruak von dieser hrttsiud;
doch schreiben Einige sie eineln Luftstrolne ZII, uud lullreii sie also auf eiue :ilinliclie Ursachc zuriick, \vie man
voii den T h c u dcr Granitbcrge a m Oriuoco vermuthct,
von dcuen A. v o n H u m b o l d t berichtet.
c
slat1
Bericlr/+un,o.
D-A
7
LU
In den Formeln
aeltcu.
S.23 ;at
1
D
n
statt -A
D-A
A
u'id
Is
E r s t e A b h a 11 d l u ng.
E i u e grofse hnznlil Pliysikcr hat sich mit Bcstiuimu~ig
der spccilisclicii WSrme besch~iftigt, uud deunocli lassen
uiisere I<enntnisse ubcr dieseu Gcgciistaud vie1 zu wuosclren iibrig. Ijic Iiniiptnrbeiten iibcr clciisclbcu sind die
von W i l k c , C r a w f o r d , G a t l o I i u , D a l t o n , M a y e r ,
L a v o i s i e r uud L n p l a c c , b u l o u g uud P e t i t , I ) c I a r o c 11 e und U c'r a r d , und cttdlich, in den Ietzten Jnhrcn, die voti K c u i i i a n u uud yon A v o g a d r o . Aber
erst scit dcit scliiiiicn Uutersucliungcn von U u l o n g und
1' e t i t ist die WiiIuiecapocit~t der K6rpcr riiit eiuiger
Geuauiglieit bestiloint worden, erst scitdcin weirs u i a n
bci diescii feiucn Uutersuchuiigeu die liatipts~clilichsteu
rlcrii l\ciTsen einer S A r rcrglciclrl und filer, nncli S t r n b 0, kliiigt,
wic von ciiiem iiiifsi+m Sctilagc. 111 spilcrcr Zeit lint cler oberc Tlicil
cine a115 inebrcren Stucken Ledrrrrdc Resteuration erlisltco.
Nnrli
den Ccricliteii rnctucrcr Reiscndea gicbt die S ~ u rruclr
r
11eutc xuweilcn dcs BIurgcns ienm Tori, ilea die liiaoziisisclien Keiscnderi
( DZscrip/ion i f e L'&yypt. An/;,/. If) dern Sctrwingen ciurr S.iitr
verglvictien.
Alte und ncrrcrc Nacliricliten iibrr dic 3lctilnuri.i~iuIc
fiiidct iiinii gcsaniruclt iii Y. J n c o b s v c r m i d t e n S i : h d h , 1'1.
nins
I)
A u s dcir A m . JL?c h i h
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T.LXXIZI
p. 5.
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