Zusammenfassung
Seit langer Zeit nimmt man an, daß der positive Krater der Bogenlampe bei normalem Druck und normalen Stromverhältnissen eine maximale Temperatur annimmt, die durch noch so große Energiezufuhr nicht gesteigert werden kann. Als Grund für diese Erscheinung wird angenommen, daß der positive Krater die „Verdampfungstemperatur“ der Kohle erreicht, über welche hinaus auch bei Anwendung stärkster Ströme der Kohlenstoff nicht erhitzt werden kann.
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Referenzen
J. Violle, „Sur la diffusion du carbone“. Compt. rend. 94, 28–29 (1882).
Obgleich die negative Kohle keinen Krater bildet, hat man sich daran gewöhnt, auch von einem negativen „Krater“ zu reden.
Burgess u. Le Chatelier, „Measurement of high Temperatures“, p.454. New York, J. Wiley & Sons, 1912.
C. W. Waidner und G. R. Burgess, „Die Temperatur des Lichtbogens“. Phys. Rev. 19, 241–258 (1904).
M. Reich, „Über GröBe und Temperatur des negativen Lichtbogenkraters“. Phys.Zeitschr. 7, 73–89 (1906).
S. Simon, „Lichtbogenentladung“, Artikel im „Handwörterbuch der Naturwissenschaft“ 6, 204–244 (1912).
O. Lummer, „Über ein neues Interferenzphoto- und -pyrometer“. Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 3, 131–147 (1901).
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O. Lummer, „Über Komplementärerscheinungen im reflektierten Lichte“. Ber. d. Berl. Akademie 24, 504–513 (1900).
O. Lummer, „Die Interferenzkurven gleicher Neigung im polarisierten Lichte“. Ann. d. Phys. 22, 49–63 (1907).
O. Lummer und E. Gehrcke, „Über die Anwendung der Interferenzen an planparallelen Platten zur Analyse feinster Spektrallinien“. Ann. d. Phys. 10, 457–477 (1903).
Diese Schlußfolgerung, welche aus den vor einem Jahre ausgeführten Versuchen gezogen und im Leipziger Vortrage mitgeteilt worden ist, bedarf heute insofern einer Einschränkung, als sie nicht mehr gilt, wenn die Stromstärke so klein gewählt wird, daß der positive Krater den flüssigen Zustand annimmt (vgl. dieses Kapitel C).
I. O. Lummer, „Neue Methode zur Beobachtung und Berechnung der wahren Temperatur des in einer Glühlampe elektrisch glühenden Fadens“. Jahresber. d. Schles. Ges. f. Vaterl. Kultur 1913 (vorgetragen in der naturwissenschaftl. Sektionssitzung vom 28. Mai 1913).
I. O. Lummer, „Bestimmung des Gesamtstrahlungsgesetzes der Glühlampenkohle mit Hilfe der beobachteten wahren Temperatur des leuchtenden Kohlenfadens“. Elektrot. Zeitschr., 34. Jahrg., Heft 50, 1913, S. 1428–1429 (vorgetragen in der Berliner Sitzung d. Deutsch. Beleuchtungstechn. Gesellschaft am 8. November 1913).
O. Lummer und F. Kurlbaum, „Über das Fortschreiten der photometrischen Helligkeit mit der Temperatur“. Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 2, 89–92 (1900).
Vgl. die Arbeit I in der Fußnote S.39.
E. Aschkinass, „Die Wärmestrahlung der Metalle“. Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 3, 251–254 (1905).
Für die kostenlose Anfertigung dieses Apparates bin ich der A.-E.-G. in Berlin, speziell Herrn Direktor Dr. May zu Dank verpflichtet.
G. Kirchhoff, „Über den Zusammenhang zwischen Emission und Absorption von Licht und Wärme“. Berl. Akad. Ber. 1859, 783–787.
G. Kirchhoff, „Über das Verhältnis zwischen Emissionsvermögen und Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht.“ Ann. d. Phys. u. Chem. 109, 275–301 (1860).
W. Wien u. O. Lummer, „Methode zur Prüfung des Strahlungsgesetzes absolut schwarzer Körper“. Ann. d. Phys. u. Chem. 56, 451–456 (1895).
Siehe O. Lummer, „Die strahlende Energie (Optik)“, Bd. II der 10. Aufl. von Müller-Pouillets „Lehrbuch der Physik“.
O. Lummer u. F. Kurlbaum, „Der elektrisch geglühte schwarze Körper“. Ann. d. Phys. 5, 829–839 (1901).
L. Boltzmann, „Ableitung des Stefanschen Gesetzes, betr. die Abhängigkeit der Wärmestrahlung von der Temperatur usw.“. Wied. Ann. 22, 291–294 (1884).
J. Stefan, „Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur“. Wien. Ber. (2) 79, 391–428 (1879).
O. Lummer u. E. Pringsheim, „Die Strahlung eines schwarzen Körpers zwischen 100 und 13000C“. Wied. Ann. 63, 395–410 (1897) u. Ann. d. Phys. 3, 159–160 (1900).
Zusammengestellt in meiner Arbeit I der Fußnote S. 39.
O. Lummer u. E. Brodhun, „Ersatz des Photometerfettflecks durch eine rein optische Vorrichtung“. Zeitschr. f. Instrkde. 9, 23–25 (1889).
O. Lummer u. F. Kurlbaum, „Ersatz des Photometerfettflecks durch eine rein optische Vorrichtung“. Zeitschr. f. Instrkde. 9, 23–25 (1889).
O. Lummer u. E. Pringsheim, „Temperaturbestimmung hocherhitzter Körper (Glühlampen usw.) auf bolometrischem und photometrischem Wege“. Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 3, 36–42 (1901).
Dieselben, ebenda, S.36.
W. Wien, „Eine neue Beziehung der Strahlung schwarzer Körper zum zweiten Hauptsatze der Wärmetheorie“. Ber. d. Berl. Akademie 1893, S. 55–62.
O. Lummer u. E. Pringsheim, „Eine neue Beziehung der Strahlung schwarzer Körper zum zweiten Hauptsatze der Wärmetheorie“. Ber. d. Berl. Akademie 1893, S. 37.
Nach der W. Wien schen für das sichtbare Gebiet streng gültigen Spektralgleichung berechnet, welche auch noch für Gebiete gilt, für welche das Produkt aus Wellenlänge und Temperatur < 3000 ist.
M. Planck, „Über eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung“. Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. 2, 202–204 (1900).
M. Planck, „Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum.“ Ebenda, S. 237 —245 und Ann. d. Phys. 4, 553–566 (1901).
O. Lummer u. E. Pringsheim, „Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum.“ Ebenda, 4 (1901), S.46.
F. Paschen u. H. Wanner, „Eine photometrische Methode zur Bestimmung der Exponentialkonstanten der Emissionsfunktion“. Berl. Akad. Ber. (2) 108, 5–11 (1899).
H. Wanner, „Photometrische Messungen der Strahlung schwarzer Körper“. Ann. d. Phys. 2, 141–157 (1900). Denn daß die Kohle wie ein schwarzer Körper strahlt, ist wegen des Reflexionsvermögens und auf Grund der Resultate an den Kohlenfäden auszuschließen.
Vorgetragen in der naturwissenschaftlichen Sektion d. Schles. Ges. f. Vaterl. Kultur am 6. Mai 1914.
O. Lummer und E. Brodhun, „Lichtmessung durch Schätzung gleicher Helligkeitsunterschiede (Kontrastphotometer)“. Zeitschr. f. Instrkde. 9, 461–465 (1889).
O. Lummer u. E. Brodhun, „Photometrische Untersuchungen (Verwendung des Talbotschen Gesetzes in der Photometrie)“. Zeitschr. f. Instrumentenkunde 16, 300–307 (1896).
E. Brodhun, „Vorrichtung zum Ablesen einer rotierenden Teilung“. Ebenda 17, 10–14 (1897).
E. Brodhun, „Vorrichtung zum Ablesen einer rotierenden Teilung“. Ebenda 17, 10–14 (1897).
Mit diesen Versuchen ist Frl. Benedict zurzeit schon beschäftigt, welche auch alle hier mitgeteilten Versuche, zum Teil unter Assistenz von Herrn Teuchert, ausgeführt hat. Es sei ihr auch an dieser Stelle mein Dank ausgesprochen.
In der deutschen Übersetzung des Le Chat elier schen Werkes „Vom Kohlenstoff“ (Halle , Verlag von Wilhelm Knapp, 1913) heißt es S. 56 : „Der Kohlenstoff zeichnet aich durch besondere Schwerschmelzbarkeit aus, und es ist daher möglich, fast alle anderen Stoffe, sogar die Magnesia, im elektrischen Ofen mit Kohlenelektroden zu schmelzen, deren Temperatur natürlich höher sein muß als die der Körper, welche durch die von ihnen ausgehenden Strahlen erwärmt werden sollen. Man besitzt keine genaue Angabe über den Schmelzpunkt des Kohlenstoffs ; einige Anzeichen deuten darauf hin, daß er in der Nähe von 35000 liegt , der höchsten Temperatur, die Kohlenelektroden im elektrischen Flammenbogen annehmen können. Der Ausgangspunkt für diese Annahme liegt in der folgenden Beobachtung : Wenn man den elektrischen Bogen durch einen Gleichstrom zwischen Kohlenelektroden erzeugt, dann nimmt der positive Pol eine konstante Temperatur an, welche von der Stromstärke unabhängig ist ; nur der Umfang des erhitzten Teiles wächst mit der Intensität des Stromes. Man kann diese Temperaturkonstanz durch die Nähe des Schmelzpunktes erklären und es als eine Bestätigung dieser Hypothese betrachten , daß die von der negativen Elektrode fortfliegende Kohle sich auf der positiven Elektrode als eine plastische Masse niederschlägt. Manche Autoren nehmen aber auch an, dal die konstante Temperatur der Kohle dem Siedepunkt des Kohlenstoffs unter Atmosphärendruck entspricht und daß die Kohle sich verflüchtigt, ohne durch den flüssigen Zustand hindurchzugehen. Man könnte diese Hypothese prüfen, wenn man den Bogen im Vakuum brennen ließe; die Temperatur des positiven Kraters müßte dann beträchtlich sinken.“
Für die gütige leihweise Überlassung dieses Objektivs möchte ich der Firma C. P. G o erz u. Co. in Berlin-Friedenau auch hier bestens danken.
Siehe § 29, wo der ganze Aufbau aus den dazu gehörigen Figuren zu ersehen und m der kleine Motor ist, welcher das Objektiv stetig um genügend kleine Beträge zum Krater hin oder von ihm fort bewegt und von der Kassette bzw. dem Gipsschirm aus in Tätigkeit gesetzt werden.
Oft führt der Bogen eine wirbelnde Bewegung aus und dreht sich mit großer Rotationsgeschwindigkeit bald im Sinne des Uhrzeigers, bald im entgegengesetzten Sinne um die horizontale Richtung des positiven Kohlenstabes als Achse. Diese Wirbelbewegung des Flammenbogens hat, soweit wir es feststellen konnten, keinen Einfluß auf das Phänomen bzw. die Eigenbewegung der Fische.
A. Petzholdt, „Über die bei der Verbrennung des Diamants zurückbleibende Asche“. Journ. f. prakt. Chem. 23, 475–479, 1841.
Anm. des Verf.: Alle gesperrt gedruckten Stellen habe ich unterstrichen.
Im Gegensatz hierzu glaubt Dr. Ludwig: „Die Schmelzung der Kohle“ [Zeitschr. f. Elektrochem. 8, 273–281 (1902)] aus der Änderung des Übergangswiderstandes zwischen den zur Berührung gebrachten Kohlen einer Bogenlampe bei hohen Drucken (etwa 1600 Atm.) schließen zu dürfen, daß die Kohle an der Berührungsstelle sich verflüssigt oder gar in Diamant verwandelt habe!?
Erst kürzlich wieder ist der positive Krater unter Benutzung zweier negativer Kohlen als heller „Vollmond“ bei der Versammlung der British Association in Manchester demonstriert worden, ohne daß auch nur eine Spur vom flüssigen Zustand zu bemerken war. Noch schlagender ist, was mir kürzlich Herr Dr. Redlich , Chefchemiker bei den Planiawerken (Berlin und Ratibor) versicherte: Daß jedes Kohlenpaar einer jeden Kohlensorte erst in der Bogenlampe gebrannt wird, ehe es die Fabrik verläßt, wobei der Bogen bzw. der Krater vergrößert auf einem Projektionsschirm entworfen und beurteilt wird. Bei diesen nach Tausenden zählenden Versuchen ist niemals auch nur eine Spur vom Schmelzen der Kohle beobachtet worden, „trotzdem eine große elektrische Belastung“ Verwendung fand (vgl. hierzu meine Kritik der Moiss an schen Versuche am Schlusse des § 3).
Interessant ist die Mitteilung seitens einer grolßen Bogenlampenfabrik, daß man dort schon vor Jahren die Bogenlampe im absoluten Vakuum gebrannt, aber ebenfalls nichts von einem Flüssigwerden des Kraters bemerkt hat. Dies stimmt vollkommen mit meinen Erfahrungen überein.
Herrn Oberingenieur Pah de möchte ich gleichzeitig auch für sein Interesse an meinen Versuchen und die liberale Unterstützung in pekuniärer Beziehung danken.
Diese Anordnung wurde von Paul Scholz, Maschinist und Institutsdiener , vorgeschlagen, welchem ich nicht nur für seine unermüdliche und begeisterte Mitarbeit und Hilfe bei allen Versuchen, Aufnahmen usw. zu groBem Danke verpflichtet bin, sondern ganz besonders für seine wertvollen Ratschläge in technischen Dingen.
Jedenfalls nachdem sich die Holzkohle in Graphit verwandelt hatte.
Hiernach war ich der Schmelzversuche an „Zuckerkohlen“ über- hoben, welche meist als die reinsten Kohlen bezeichnet werden.
Die reinsten Kohlenstäbe, welche La Rosa zur Verfügung hatte, wiesen einen Aschengehalt von 0,33 Proz. auf (§ 5).
Thoulet sche Lösung enthält J2 Hg in JK gelöst.
L. Holborn und F. Kurlbaum, „Über ein optisches Pyrometer“. Ann. d. Phys. 10, 225–241 (1903).
Etwas Ähnliches hat man schon bei den unter Luftabschluß oder in Wasserstoff brennenden Bogenlampen beobachtet. Es genüge anzuführen, was Sim on in seinem Artikel „Lichtbogenentladung“ (Handwörterbuch der Naturwissenschaften 6, 204, 1912) schreibt: „Brennt der Kohlenlichtbogen in Wasserstoff oder in seinen eigenen Verbrennungsgasen, so beobachtet man bei genügend kleiner Stromstärke eine Lichtbogenentladung, bei der wohl ein negativer, aber kein positiver Krater ausgebildet ist. In diesem Falle reicht die Verdampfung am negativen Krater nicht aus, den ganzen Bogen mit Elektrodengas zu erfüllen und die Lichtbogenentladung vollzieht sich zum Teil in dem einhüllenden Gase.“
Abbot und Fowle, „Über den besten Wert der Solarkonstante“, Astroph. Journ. 35, 92–100 (1912).
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Lummer, O. (1914). Eigene Untersuchungen. In: Verflüssigung der Kohle und Herstellung der Sonnentemperatur. Sammlung Vieweg. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-02980-9_2
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