Ueber die Aenderung des Volumens und des Brechungsexponenten von Flüssigkeiten durch hydrostatischen Druck

1883. A X N A L E K x 7.

DER PHYSIK UND CHEMIE. N E U E F O L Q E . BAND XIX.

I. Ueber d ie Aendemmg des Val- und cles Breohungsexponemtem von IWt%ssdgkeiten durch

hydrostatischen Druch; von G. Quilzcke. (Die Resultate dieser Untersuchungen wurdeii der k. Acad. d. Wiss. zu

Berliu mitgetheilt den 5. April 1883.) (Hieran TsP. VI Fig. 1-6.)

1. Um die C o m p r i m i r b a r k e i t von F l u s s i g k e i t e n d u r c h h y d r o s t a t i s c h e n D r u c k zu bestimmen, wurde die Fliissigkeit in einem mit verticaler Capillarrohre versehe- nen Glasgefasse unter die Glocke der Luftpumpe gebracht und die scheinbare Volumenabnahme gemessen, welche einer bestimmten , rnit einem Quecksilbermanometer gemessenen Zunahme des Luftdruckes entsprach.

Gewohnlich benutzte ich Kugeln aus Flintglas oder Thii- ringer Glas rnit angeschmolzenen Capillarrii’hren, in einzelnen Fallen ein cylinderfijrmiges Gefass aus Thuringer Was mit trichterformiger Oeffnung, in welche eine Capillarrohre ein- geschliffen war. Die Glasgefhsse standen in einem Blech- becher rnit Eiswasser oder rnit Wasser von constanter Zim- mertemperatur, ahnlich wie bei den in meinen Untersuchungen iiber electrische Ausdehnung l) beschriebenen Apparaten, nur dass jetzt die eingeschmolzenen Platindrahte fehlten.

Die Volumenanderung Aw wurde an einem Spiegelglas- streifen mit eingetitzter Millimetertheilung beobachtet, der durch zwei Kautschukringe auf der Capillarrohre befestigt war. Das einem Rahrenstuck von 1 mm Lange entsprechende Volumen war durch Wagung eines Quecksilberfadens von bekannter Lange bestimmta2) Das Volumen w der Glaskugel

1) Quincke, Wied.Aun. 10. Taf.II Fig. l a u. l b oder Fig.17. 1880. 2) Quincke, Wied. Ann. 10. p. 166. 1880.

Ann. d. Phys. n. Chem. hi. F. XIY. 2F

402 G. Quinche.

wurde durch Wagung des leeren nnd des mit Fliissigkeit von bekanntem specifischen Gewicht gefiillten Apparates gefunden.

Die Druckanderung wurde an einer U-formigen mit Quecksilber gefiillten Glnsriihre gemessen , deren verticale Schenkel von 1000 mm Lange und 10 mm Durchmesser ein- qeatzte Millimetertheilungen trugen.

Als Druckanderung p ist in den folgenden Tabellen der in Nillimetern gemessene und auf O o reducirte Hohenunter- schied der Quecksilberkuppen in beiden Manometerschenkeln gegeben , indem die Druckanderung vernachlassigt wurde, welche dem Steigen oder Sinken der Fliissigkeitskuppe in cler Capillarrbhre entsprach.

Als Glocke der Luftpumpe diente ein Cylinder aus starkem Glase von 660 mm HGhe und 100 mm Durchmesser mit abgeschliffenen Randern, der direct auf den Teller der Luftpumpe aufgesetzt wurde. Derselbe war oben durch eine aufgeschliffene Messingplatte und ein dickwandiges Kaut- schukrohr mit dem Quecksilbermanometer verbunden. Der urspriingliche Luftdruck konnte durch Oeft'nen des Dreiweg- hahnes des Luftpumpentellers hergestellt werden.

Man kann die Volumenzunahme der Fliissigkeit bei Ab- nahme des Luftdruckes oder die Volumenabnahme der Flus- sigkeit bei Zunahme des Luftdruckes bestimmen. Ich habe das letztere vorgezogen, weil das Zulassen der Luft weniger Zeit als das Auspumpen erfordert, also auch die Fehler geringer sind, welche von kleinen Schwankungen der Tern- peratur und den dadurch bedingten Schwankungen der Flus- sigkeitskuppe im Capillarrohr herriihren.

DR das Glas, ebenso wie die Fliissigkeiten, nur in geringerem Grade sein Volumen verkleinert, wenn der Druck zunimmt, so wird die Volumenabnahme der Fliissigkeit ein Sinken, die Volumenabnahme des Glases ein Steigen der Fliissigkeitskuppe im Capillarrohr hervorrufen. Der Unter- schied beider Wirkungen ist die beobachtete Volumen- abnahme dv, welche das in der hohlen Glaskugel enthaltene Fliissigkeitsvolumen v bei der Druckzunahme p zeigt.

Nennt man p die wirkliche, 6 die scheinbare Abnahme

G. Quincke. 403

der Volnmeneinheit cler Fliissigkeit , iL die Abnahme der Volumeneinheit des Glases , welche einer Zunahme des Druckes urn eine Atmosphare entsprechen, so ist:

Die Bestimmung der Orosse K ist wegen der ungleich- formigen Elasticitit des Glases mit besonderen Schwierig- keiten verkniipft, und in ihr liegt die Unsicherheit derartiger Bestimmungen der Compressibilitat p, der Flussigkeiten.

Schon R e g n a u l t l ) und G r a s s i 2 ) haben diesen Uebel- stand hervorgehoben, und ich selbst werde an einer anderen Stelle noch ausfuhrlicher zeigen, welchen Schwankungen die GrSsse k bei aus Glas geblasenen Apparaten unterworfen ist. Die bei Bestimmung der Temperatur mit einem Queck- silberthermometer auftretenden Schwierigkeiten, die in einer allmahlichen Volumeniinderung des Quecksilbergefasses zu suchen sind s), machen diese Bestimmungen der Compressibi- litat ebenfalls ungenau.

Einem durchschnittlichen Werthe des Elasticitatscoeffi- cienten des Glases:

Kilogrdmm E = 5300 Quadratmillimeter

wurde, de die Druckzunahme d p um eine Atmosphke gleich einer Druckzunahme um 0,01034 kg auf 1 qmm ist, theore- tisch entsprechen:

wahrend die Beobachtung betrachtlich grossere Werthe er- giebt. Da die Abweichungen bei dunnwandigen Kugeln besonders stark waren, so habe ich fur diese Versuche uber die Compressibilitiit der Plussigkeiten meist Glaskugeln mit 0,5 bis 1 mm dicken Wanden und einem Volumen von 50 his 90 ccm benutzt.

1) Regnault , MBm. de 1'Institut. 21. p. 456. 1847. 2) Grassi, Ann. de chm. et de phys. (3) 31. p. 439. 1851. 3) J. Pernet , 1'Muence de la variation des points 6xes des ther-

rnombtres ;Z mercure. Travaux et memoires du bureau international des poids et mksures. I. 2. B. p. 18. sqy. Paris 1881.

26 *

404 G. Quincke.

Bei einem Apparate aus Thuringer Glas mit Capillar- rohr von 0,715 mm Durchmesser und einer Kugel, welche 87,86 gr Wasser bei 18,2O C. fasste, erhielt ich fur ausgekochtes Wasser folgende Resultate.

I. Abnahme de r Vo lumene inhe i t d u r c h h y d r o s t a - t i s chen Druck.

Ausgekochtes W ass e r. Kugel aua Thiiiiilger Glas Nr. 66.

Volumen- abuahme

P

Druck- zunahme

Volurnenab- nahme fur

1 Atmosphare ?. , 106 P 2'

mm VOl. 25,33 19.67 14,35 7.27 125;4

VOl. 49,41

6196 1 45,lO 6166 46,54 5537 44.37

0,O 6 5 0 2

mm VOI.

355,9 21,64 318,9 17,53 236,2 13,57 129,2 6,6S

0,05564 43,27 5495 I 'O" 41,78 5744 43,65 5309 40,34

1) Grassi , Ann. de chim. et de phys. (3) 11. p. 477. 1551.

G. Qaincke. 405

des Volumens von dem theoretischen Werthe 2,92Vol. ab- weicht, habe ich als den richtigen Werth des betreffenden Apparates Nr. 66 angenommen bei Berechnung der Com- pressibilitiit der verschiedenen mit ihm untersuchten Fltissig- keiten (Schwefelkohlenstoff, Benzol, Alkohol, Aether) rnit Hulfe der Gleichung (1).

Fur das cylinderformige Gefass aus Thiiringer Glas mit eingeschliffener Capillarrohre fand ich mit derselben Methode:

Bei den in Flintglaskugeln untersuchten Fliissigkeiten R , lo6 = 2,46.

wurde der aus vielen Beobachtungen folgende Mittelwerth:

zur Berechnung der Compressibilitat ,u benutzt. Die Fliissigkeiten waren so rein, wie sie im Handel zu

haben waren. Die in ihnen absorbirte Luft wurde durch Auskochen oder Iangere Behandlung im luftverdiinnten 8aume moglichst entfernt. . Das Glycerin wurde bei einem Drucke von 130 mm Quecksilber 6 / , Stunden lang in einem Oelbade auf 200° er- hitzt, erkaltet in den Apparat mit eingeschliffener Capillar- rohre gebracht und die mit ausgekochtem Wasser geflillte Capillarrohre dann aufgesetzt, um die von der Reibung der zahen Fliissigkeit im Inneren der Capillarrohre herriihrenden Fehler zu vermeiden.

I m Folgenden sind die Resultate der Versuche zusammengestellt. Jede Zahl ist das Mittel aus mehreren gut iiber- einstimmenden Messungen.

Die dritte, resp. sechste Spalte enthalten die Quotienten der Zahlen der ersten und zweiten, resp. der vierten und fiinften Spalte. Diese Quotienten miissten constant sein, wenn das Volumen genau proportional dem Druck abnahme. In der That sind diese Quotienten nahezu constant, wenn auch eine Neigung, mit wachsendem Druck zuzunehmen, sich erkennen ljlsst. Unter den horizontalen Strichen stehen die arithmetischen Mittel der Quotienten oder die mittlere Volumenabnahme in Milliontel des urspriinglichen Volumens, welche einer Zunahme des Druckes um 1 mm Quecksilber entspricht.

k . lo6 = 4,67

Druck- Volumen- zunahme a b n a h e

Av -. 106 P V

mm 308,3 246,7 185,l 99,4

mm 271,O 230,2 165,7 131,3

mm 295,3 241,l 208,8 177,l 138,2 96,5

mm 304,6 248,3 180,3 100,8

mm 309,6 216,2 183,5 144,8 103,3 54,8

Druck- Volumen- 1 AV 108 zunahme abnahme -.-. Av 1 0 6 -.-.

!?we 106 P " P 2'

Y 'v

0,05430 5542 6049 5487 6328 5539

!I 0,05729

bei Oo

Olivenol

R i

S c h w e f e l l bei Oo Vol. I

Vol. 15,134 0,05773 13,12 5699 8,99 5425 7,78 5920

Mittel 0,05704

Vol. 9,824 7,615 5,025 2,982

bei 00 VOl.

16,03 13,36 12,63

9,72 8,75 5,34

Mi

bei 00 VOl. I

0,03186 3087 2715 2499

18,49 0,06070 14,25 5740 10.46 1 5803

VOl. 38,87 33,04 28,15 19,59 12,05

5;55 I 5507 Mittel 0,05780

0,07195 7093 7166 6884 6874 :

Man

Vol. 31,19 23,54 15,50

1 8,IO

0,07497 7427 7776 7341

r i n

mm 307,O 206,l 138,3

Dl

NM

540,2 465,'i 393,2 284,6 175,3

$161.

mm 280,5 174,O 114,s

20i04 0,O 6 4 7 4 13,70 6336 11.74 1 6397 9;41 6501 6,64 I 6434 3,69 , 6738

Mittel 0,06480

mm 416,3 314,O 199,5 110,3

bei 19,0° Vol. 1

9,738 0,03173 6,189 1 3003 3,821 2763

Mittel 0.02979

bei 19,68O

19.42 1 0.06923 Vol.

7109 12;37 7,73 I ' 6738

Mittel 0,06923

bhlenstoff

mm 411,2 295,6 166,s

bei 17@

32,38 0,07874 23,05 7800 13,63 '01' I 8172

Mittel 0,07949

Druck- Volumeu- zunahme abnahme

Av 2) __. 106 P

mm 280,3 242,l 174,s 136,3 95,O 51,7

mm 455,s 324,s 241,6 131,O

mm

389,2 326,O 238,5 129,7

499,7

mm 303,O 244,l

178,3 136,4

2109

95,3

mm 383,7 320,s 229,O 130,O

Druck- Volumen- zualime abnahme 1 da -._. 1 0 6 1 All 108 -.-.

Av _. 106 P ' P P a 2,

T e r p en t in 6 1. bei O' I bei 18,56O Vol.

20,43 16,64 11,60 9,58 6.96

0,07286 6874 6637 7031 7326

mm 289,s

124,6 190,9

45,68 3437

16,19 9,Ol

25,52

9107 M i K l v

0,08418 8326 8089 8095 8343

Mittel 0,07038 7071 I I 3 b I

VOI. 39,85 31,43 24,45 18,04 9,24

Benzol aus Benzoeslure. bei 6O I bei 16,78O

0,08035 8095 7857 7793 7348

0,07494 542,7 7745 415,3

315,4 200,o

Mittel 0,07414 10810

21,94 18,76 16,74 15J3 10,59 8,07

Benzol aus Ste inkohlen

0,07241 7685 7966 8486 7764 8467

bei Oo Vol. I

35,58 0,07122 28,02 1 7201 23,93 7342 17,64 7396 9,38 I 7235

Mittel 0,07259 S t €

bei Oo Vol. I

' Mittel 0,07935 Alb

bei Oo VOl.

40,30 I 0,1051 33.03 1030

mm 495,9 388,3 311,2 231,5 125,7

.61.

mm 296,s 198,5 134,5

no1

mm 513,9 390,2 321,s 237,9 129.9

bei 17,51°

62,94 0,1225 I 48.03 I 1231

Vol.

38;22 1188 1210 1 I 1236

Mittel 0,1238

408 G. Qziincke.

Druck- Volumen- 1 I Druck- I Yolumen- I

Vol. 69,63 63,38 55,04 39,71 22,19

zunnhme abnahme 1 AV 106 -.-. ninahme abnahme 1 d v _.-. ;.lo6 Av 1 P lo6 1 1 $. loo 1 p '

P

0,1749 1717 1722 1731 1692

mm

315,l 233,s 130,2

3ai,6 Vol.

56,96 46,90 34,66 18,76

0,1492 1-188 1482 1441

mm 398,2 369,2 319,6

131,l 229,4

mm

317,O

1 9 , 2

390,a

233,2

Glases 1 Atm. 1 nun

74,68 0,1901 69,95 44.03 1888 24;64 I 1901

Mittel 0,1895

Bus diesen letzteren erhalt man durch Multiplication mit 760 die Volumenabnahme fur eine Zunahme des Druckes urn eine Atmosphare. Zu dieser scheinbaren Volumenab- nahme ist dann noch k , die Volumenabnahme des Glnses, zu addiren (vgl. Gleichung (1)) um die wirkliche Volumen- abnahme oder die Compressibilitat p der Fliissigkeit zu erhalten. Die Resultate dieser Rechnung sind in Tabelle 111 zusammengestellt. 111. V o :1 u m e n a n d e r u n 6 - -

Nr

- -

1.

2.

3.

4.

8 n b a t a n z

Glycerin . . . Riibol . . .

Mandel6l . . . Olivenol . . .

7, . . .

1 ) . . .

), -. . . ,) -. . .

- ~

Tem- ,eratur

OC. - - 0

0

0

0

19,0

i7,a

19,68

1a,3

- - Val. 2,46 2,46 4,67 4,67 4,67 2,46 4,67 4,6f

VOl. 0,02997 9,02979 0,05704 0,07042 0,05729 0,06923 0,05780 0,07510

1 Atm. 160 Av P V

Vul. 22,78 22,64

53,51

53,84 43,92 57,07

-.-.

43,35

43,54

1 Btm.

p . lo6

-- VOl. 25,24 25,lO 48,02 58,lR 48,21 56,30

61,74 4a,59

G. Quiizche. 409 - -

Nr

- - 5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

S u b s t a n z

Wuser . . .

Schwefelkohlen- \

Terpentiniil . .

Benzol am Ben-\ zogsgure . . I

Benzol . . . . Steinol . . . .

Alkohol . . .

Aether . . .

1,

stoff . . . I

71 * . *

1 ) * * .

IJ * ' *

1,

11

l f

. . .

- __

Tem- ieratur

OC. - -

00 22,93

00 17,O 00

18,56 6O

16,78 00

16,08 00

19,23 0 0

17,51 00

14,32 21,36

- des

s h e s 1 Atm. L * 108 =

Val. 3,376 3,37

3,37 4;437 4,67 3,37 3,37 3,37 3,37 4,67 2,46 3,37 3,37 3,37 3,37 3,37

4,67

scheinbare wirkliche der Fliissigkeit h

1 mm ._. Av 106

Val. 0,06175 0,05529 0,06480 0,07949 0,07038 0,09640 0,07414 0,08254 0,07359 0,07826 0,07935 0,09478 0,1045 0,1238 0,1476 0,1722 0,1895

1 Atm. '60 Aw P V

Val. 46,93 42,26 49,25 60,41 53,50 73,26 56,33 62,73 55,16

60,32 72,04

92,58

130,86 144,35

_._.

59,47

79,45

112,20

1 Atm. u . l o 6

Val. 50,30 45,63 53,9!2 63,78 58,17 ?7,93 59,70 66,lO 58,53 62,84 64,99 74,5O 82,82 95,95

115,57 134,23 147,72

Abgesehen von Glycerin und Wasser nimmt die Com- pressibilitlt p der Flussigkeit mit steigender Temperatur zu. Setzt man :

wo ,p0 die Compressibilitat bei 0" bedeutet, so ist die Con- stante na ein Maass fur die Abhangigkeit der Compressibili- tat von der Temperatur.

Die aus den Zahlen der letzten Spalte von Tabelle 111 mit Hulfe der Gleichung (2) berechneten Werthe der CoBffi- cienten m finden sich in Tabelle IV zusammengestellt. Die letzte Spalte von Tnbelle I V enthalt die mit Hulfe von rn berechneten Werthe der Compressibilitat p fur eine Tempe- ratur von 20". F u r Benzol BUS BenzoesBure, welches bei 5,34O fest wurde, ist die Compressibilitat bei 6 O statt der bei 0 " aufgefiihrt.

(2) P=po(1+"4 ,

410 G. Quincke.

IV. Compress ib i l i t a t o d e r Vo lumenabnahme von F l u s s i g k e i t e n

durcb hydrostatischen Druck von einer Atmosphare in Millionteln des ursprunglichen Volumens bei verschiedener

Temperatur. -. .. ~

8 u b s t a 11 z

Glyceriu. . . . . . Riibol . . . . . . ,

Mandelol . . . . . Oliveuol . . . . . . Wasser . . . . . . Schwefelkohlenstoff . . Terpentiuol. . . . . Benzol aus Benzoesiiwe Bemol . . . . . . Steinol . . . . . . Alkohol . . . . . . Aetlier . . . . . .

,* . . . . . .

Flintglas . . . . , . Thuringer Glas . . .

pec. Gew U

1,2611 0,9159 0,9222 0,9192 0,9983 1,2787 0,8725 0,8822 0,8816 0,8053 0,7967 0,7228 -

3,170 2,455

P - bei O0

VOl. 25,24 48,02 48,21 48,59 50,30* 53,92 58,17 59,70*

64,99 82,82 .15,57

58,53

- Val. 4,67 3,37

,G

lei t o

Vul. 25,lO 58,18 56,30 61,74 45,63 63,78

66,lO 62,84 74,50

134,23 L47,72

~ __

77,93

95,95

- -

- - Cemp.

t - -

19,oo 17,s 19,68 18,3 22,93 17,O 18,56 16,78 16,08 19,23 17,51 14,32 21,36

- -

gn

-0,000 292 0,011 89 0,008 519 0,014 79

-0,004 049 0,010 76 0,018 30

0,004 581 0,007 601 0,011 13 0,011 27 0,013 02

0,009 945

-

-

- - u . 106 bei 2O0

V O l . 25,OY

56,42 62,95 46,23 65,52 79,46 68,Ol 63,89 743s

101;25

~ ~

59,43

- 145,67

- -

Ordnet man die Flussigkeiten nach der Grosse der Com- pressibilitat, so ist die Reihenfolge eine andere bei O o als bei 20°.

Terpentinol zeigt den grossten, Benzol den kleinsten Werth von m , der bei den ubrigen Flussigkeiten nahezu

betragt. Bus den Versuchen mit Aether folgt, dass m mit steigender Temperatur zunimmt, die Interpolationsformel (2) also eigentlich auch noch Glieder mit hoheren Potenzen von t enthalten musste.

Die von mir gefundenen Werthe der Compressibilitat stimmen mit den Resultaten friiherer Beobachter im allge- meinen iiberein, wie eine Vergleichung der Tabelle I V mit der folgenden Zusammenstellung zeigt.

G. Quincke. 41 1

V. C: ompr e s si b i l i t 1 t de r Eliissig k e i t e n f u r Druckzunahme von 1 Atmosphare.

S u b s t . a n z

Wasser 77

19

1,

17

77

$1

Schwefelkohlenstoff 1 )

1,

7

Terpentinol Benzol

Stein01 Alkohol

91

1,

,?

17

1,

75

1,

I*

Aetlier 7,

1,

1,

> l

71

9 ,

9 ,

7 1

( I . loG Temp.

51,3 bei Oo 49,5 ,, 10 47,55 ,, P 5073 ,, 0

Vol.

46,l ,, 18 45,7 ,, 15 63,5 ,, 14

87,2 ,, 15,6

45,1 7, 8

9870 ,7 8

174 ,,lo0

96 ,, 16 187 ,, 99,3 82,8 ,, 11 96,2 ,, 11,6 90,4 ,, 13,l

91,l ,, 15 67,6 ,, 9 101 ,, 14 202 ,, 99,4 133 ,) 0 150 ,, 11,4 140 ,, 14

128 ,, 14 144 ,, 10 190 ,, 25,4 300 ,, 63

73 > f 0

8298 ?, 773

8395 7, 0

111 ;, 0

109 ,, 0

- Druck n Atm.

2

1-8 1-8

1-10 705 1-10 607 8-35

4 8-37

- -

7,

7 1

Yl

1,

610 2 273 143

1-10

154 8-35

3

7,

9 ,

17

374 176

1-10

630 1,

8-37 I,

B e o b a c h t e r -

Col ladon u. S t u r m

R e g n a u l t Grass i

A m a u r y u .Descamps C a i l l e t e t A m a u r y Cai l le te t A in a g a t

Col ladon u. S t u r m Am ag a t

C a i l l e t e t Col ladon u. Gturm G r a s s i

A m a u r y u. Desca inps

C a i l l e t e t A m a g a t

i 1,

7 )

7 )

11

7,

1, 7.

C o l l a d o n u. S t u r m

G r a s s i

A n i a u r y u. D e s c a m p s

Cai l le te t A m a g a t

1. 7,

7,

9 , 17

9

Colladoi i u. S t u r m , Ann. de chim. et de phys. (2) 36. p. 144 bis

R e g n a u l t , M6m. de l'Inst. 21. p. 455. 1847. G r a s s i , Ann. de chim. et de phys. (3) 31. p. 477. 1851. A m a u r y u. D e s c a m p s , Compt. rend. 68. p. .1564. 1869. C a i l l e t e t , Compt. rend. 76. p. 78. 1872. Amagrt t , Ann. de chim. e t de phys. (5) 11. 1'. 535. 1877.

147. 1827.

412 G. Quincke.

2. Die A e n d e r u n g d e s B r e c h u n g s e x p o n e n t e n v on F 1 ii s s ig k ei t en d u r c h h y d r 0s tat is c h e n D r u c k hat zuerst J a m i n l ) gemessen, welcher zeigte, dass der Brechungs- exponent des Wassers zunimmt , wenn dasselbe comprimirt wird. Derselbe benutzte die von B r e w s t e r z, entdeckten farbigen Interferenzstreifen , welche durch Reflexion von weissem Lichte an zwei gleich dicken und nahezu parallelen Planglasern entstehen. Dabei durchliefen die beiden interferirenden Strahlenbundel parallele Wassersaulen von 1 m LBnge. Die durch Compression oder Dilatation der einen Wassersaule hervorgerufene Verschiebung der Interferenz- streifen wurde aufgehoben und gemessen durch einen sinn- reichen, von zwei gleich dicken Planglasern gebildeten, Com- pensator.

J a m i n schloss aus seinen Versuchen, dass bei constanter Temperatur der Quotient:

- const. 119- 1 __ -

ist, wenn n den Brechungsexponenten, (r das specifische Ge- wicht des comprimirten Wassers bedeutet.

Wurde in demselben Apparat das Wasser der einen Rohre bei constantem Druck auf Oo abgekiihlt, so zeigte sich eine continuirliche Zunahme der Streifenverschiebung und des Brechungsexponenten, obwohl die Dichtigkeit des Wassers bei O o am grossten i ~ t . ~ )

I ch habe mit lhnlichen Methoden fur homogenes Licht die Brechungsexponenten einer Reihe von Fliissigkeiten gemessen, wenn dieselben bei constanter Temperatur comprimirt wurden.

Der dabei benutzte Interferenzapparat ist im wesentlichen schon in meinen ,,Optischen Experimentalunter- suchungen6( 804) beschrieben.

Das von einem Heliostaten horizontal reflectirte

1) Jamin, Compt. rend. 42. p. 482. 1856; Ann. de chim. et de

2) Brewster , Phil. Trans. Roy. Soc. Edinb. 7. 2. p. 435-444. 1815. 3) Jamin, Compt. rend. 43. p. 1193. 1856. 4 ) G. Qnincke, Pogg. Ann. 132. p. 53 u. Taf. 11. Fig. 13. 1867.

phys. (3) 52. p. 163. 1858.

G. Quincke. 413

Sonnenlicht fallt durch einen Collimator C mit Spalt und achromatischer Linse (Fig. I) auf zwei verticale planparallele Glasplatten G, und G, von genau gleicher Dicke. Die an der Vorderflache der ersten und der Hinterflache der zweiten Platte reflectirten Strahlen interferiren mit den an der Hinter- flache der ersten und an der Vorderflache der zweiten Platte reflectirten Strahlen. Nach der Reflexion an der zweiten Platte G, fallen beide Strahlenbiindel durch ein Prismen- system rnit gerader Durchsicht in ein auf unendlich gestelltes Fernrohr F und erzeugen ein reines Spectrum rnit F r a u n - h of er'schen Linien, das von dunkeln Interferenzstreifen durchzogen ist.

Die beiden verticalen Glasplatten G, und G, von 30mm Hohe, 40 mm Lange und 8,6 mm Dicke waren auf einem horizontalen, als Tisch dienenden Spiegelglasstreifen von 100 mm Breite und 8 mm Dicke rnit Wachs befestigt. Die erste Platte G, stand fest auf einem 60 mm hohen, festgekitteten Glastischchen; die zweite Platte G, in 450 mm Ab- stand von der ersten auf einem Messingtischchen mit drei Stellschraiben auf drei eingekerbten und am Spiegelglasstreifen festgekitteten Messingplatten, Das in der Zeichnung fort- gelassene Messingtischchen konnte, wie bei dem von J a m i n benutzten Apparat, langsam um eine verticale Axe gedreht werden rnit einem 200 mm langen Eebel, auf den eine Schraube wirkte.

Stellt man den Spiegelglasstreifen vor ein offenes Fenster und blickt du rch das zweite Planglas G, nach dem ersten Planglas GI und einem hinter diesem angebrachten schwarzen Papierblatt, so gelingt es leicht, die von beiden Plangltisern herriihrenden Spiegelbilder eines entfernten Oegenstandes zusammenfallen zu lassen und dadurch beide Planglaser parallel zu stellen.

Der Spiegelglasstreifen wird dann auf eine horizontale Tischplatte vor den n i t Sonnenlicht beleuchteten Collimator gestellt, dessen verticaler Spalt um die Hauptbrennweite von der achromatischen Objectivlinse entfernt ist. Die von beiden Planglasern GI und G, retlectirten Strahlen fallen durch einen Papierschirm mit spaltformiger Oeffnung von 3 mm

414 G. Quirbcke.

Breite und 14 mm Hohe auf das Prismensystem mit gerader Durchsicht und das kleine auf unendlich gestellte achroma- tische Fernrohr F rnit Fadenkreuz. Man erblickt dann ein reines Spectrum mit Fraunhofer’schen Linien und dunklen Interferenzstreifen. Durch Drehen der Stellschrauben des zweiten Planglases G, gelingt es leicht , die dunklen Inter- ferenzstreifen parallel den Fr aunhofer’schen Linien zu stellen, und rnit einer bestimmten Fraunhofer’schen Linie oder dem Fadenkreuz des Fernrohres zusammenfallen zu lassen.

Quer iiber die Mitte des Collimatorspaltes war ein dunner Metalldraht gespannt. Diesem Spaltdraht in der Collimatoraxe entsprach ein dunkler horizontaler, scharf be- grenzter Streifen, der durch das ganze Spectrum hindurch- ging. Auf ihn wurde das Fadenkreuz des Beobachtungs- fernrohres F eingestellt.

I n den Gang der beiden interferirenden Strahlenbiindel I und I1 (Fig. l ) , die etwa in 6 mm Abstand voneinander parallel nebeneinander herliefen, wurde der von mir friiher l) (Optische Experimentaluntersuchungen 0 88) beschriebene J a min’sche Compensator J eingeschaltet.

Die beiden Planglaser desselben wufden in folgender Weise eingestellt.

Ein kleines Fernrohr mit G a u s s’schem Ocular wurde horizontal nahezu senkrecht zur Axe eines Goniometers aufgestellt, das Fadenkreuz mit einer Lanipe stark beleuchtet und das eine Planglas an der Goniometeraxe mit Colo- phoniumkitt 80 befestigt und gedreht, dass es die vom Faden- kreuz des Fernrohres ausgegangenen Strahlen nach diesem zuriickwarf. Konnte man durch Drehen der Goniometeraxe um 180’ das Fadenkreuz und das Bild des Fadenkreuzes wieder zur Deckung bringen, so stand die Axe des Fernrohres oder die Normale des Planglases senkrecht zur Goniometer- axe. An dem ersten Planglase wurde das zweite Planglas rnit zwei kleinen auf die hohe Kante gebrachten Kitttropfen befestigt und in derselben Weise parallel der Goniometer- m e gestellt. Lag die Beruhrungslinie beider Planglaser ~ ~

1) G. Quincke, Pogg. Ann. 132. p. 21% 1868.

G. Quimke. 415

vor der Nitte des Fernrohrobjectivs, so konnte man durch Drehen der Goniometeraxe bald das Bild des Fadenkreuzes im ersten, bald das Bild des Fadenkreuzes im zweiten Plan- glas mit dem Fadenkreuz selbst zusammenfallen lassen. Der Drehungswinkel des Goniometerkreises gab dann den Nei- gungswinkel der Planglaser = l O 57 '.

Das Goniometer mit den Planglasern oder der J a m i d - sche Compensator J wurde iiber dem langen Spiegelglas- streifen so aufgestellt dass jedes Planglas nahezu normal von einem der beiden interferirenden Strahlenbiindel getroilen wurde und die Goniometeraxe normal gegen die auffallenden Lichtstrahlen stand. Beides lasst sich ohne Schwierigkeit bei passender Stellung der Goniometeraxe und objectiver oder subjectiver Beobachtung des von den Planglasern reflectirten Lichtes erreichen.

Beim Drehen des Compensators in derselben Richtung nimmt die vom Licht durchlaufene Strecke in der einen Com- pensatorplatte schneller zu? als in der anderen; das eine Strahlenbiindel wird gegen das andere verziigert, und die In- terferenzstreifen wandern nach einer bestimmten Richtung durch das Gesichtsfeld. Es lasst sich hiernach leicht beur- theilen ob einer Verschiebung der Interferenzstreifen nach rlem rothen Ende des Spectrums eine Verziigerung oder eine Reschleunigung des Strahlenbiindels I entspricht.

F u r kleine Einfallswinkel ist die Anzahl der Interferenz- streifen, welche beim Drehen des Compensators eine bestimmte Spectrallinie in der einen oder in der anderen Rich- tung passiren, proportional dem positiven oder negativen Drehungswinkel des Compensators. Einer Verschiebung von einem Interferenzstreifen entsprach fiir die:

Fraun h o fer'schen Linien C D E P G l

Die Drehung y, = 47,5' 41,5' 35' 34,3' 30,6.

Die Fliissigkeit , deren Brechungsexponent durch Com- pression geandert werden sollte, befand sich in einem Glas- oder Metallrohr A (Fig. 2) von etwa 230 mm Lange und. 6 bis 8 mm Durchmesser, das an den Enden eben geschliffen durch zwei aufgekittete planparallele Glasplatten,

416 G. Quincke.

PIP2 von 15 mm Breite, 6 bis 10 mm Hohe und 1 bis 4mm Dicke geschlossen und mit zwei seitlichen Ansatzrohren zum EinfiilIen der Flussigkeit versehen war. Das Glasrohr wurde mit einem Korkdeckel K, durch welchen die Ansatzrohren hindurchgingen in einen grosseren Metalltrog B aus Zink oder vernickeltem Messing von 250 mm Lange, 25 mni Breite und 30 mm Hohe eingesetzt, der clurch zwei genau parallel gestellte Planglaser Ql Q2 geschlossen und mit derselben Fliissigkeit, wie die Glasrohre A gefullt war.

Wurde statt der Glasrohre A eine Metallrohre benutzt, so stand sie mit zwei Fiissen auf dem Boden des Metall- troges B auf. Bei schwer verdampfenden Flussigkeiten konnte der Korkdeckel ohne Nachtheil fortgelassen werden.

Jede Glasplatte QIQ, war an den Enden des Metall- troges B so eingekittet, class sie gegen drei Metallschrauben s (Fig. 2 u. 3) lehnte, welche durch die in der Mitte durch- brochene Endwand des Metalltroges hindurchgingen. Durch diese Schrauben konnten die Glasplatten senkrecht zur Langsrichtung des Metalltroges und genau parallel mitein- ander gestellt werden. Das letztere war erreicht, sobald die von beiden Glasplatten reflectirten Bilder eines Paden- kreuzes sich deckten, das im Gauss'schen Ocular eines auf unendlich eingestellten Fernrohres angebracht war.

Metalltrog und Glasrohr rnit Flussigkeit wurden auf dem langen Spiegelglasstreifen des Interferenzapparates so aufgestellt, dass das eine Strahlenbiindel die Fliissigkeit in der Glasrohre, das andere die Flussigkeit im Metalltrog neben der Glasrohre durchlief.

D a die Planglaser am Ende der Glasrohre A seitlich uber diese herausragten, so gingen die interferirenden Strahlen- biindel innerhalb und ausserhalb der Glasrohre durch gleich lange Strecken Plussigkeit und Qlas. Hatten dime Strecken gleiche Temperatur, so wurden die Interferenzstreifen im Spectrum durch Einschalten des Metalltroges mit Fliissigkeit gar nicht oder nur unbedeutend verschoben, sodass man denselben durch die Stellschrauben der zweiten Glnsplatte G, des Interferenzapparates oder durch eine kleine Drehung des

'

G. Quimke. 417

J amin'schen Compensators leicht die gemunschte Lage und passenden Abstand geben konnte.

Auf das eine seitliche Ansatzrohr der Glasrohre murde plit einem dickwandigen Kautschukschlauch ein Glasrohr mit kugelformiger Erweiterung von der Form einer sogenannten Chlorcalciumrohre aufgeschoben, welches durch einen durchbohrten Kork, eine T-formige Glasrohre und einen dickwandigen Kautschukschlauch mit der Luftpumpe und dem Quecksilbermanometer verbunden war. Die andere seitliche Ansatzrohre war ganz mit Flussigkeit gefullt und durch einen kleinen E o r k luftdicht verschlossen.

Beim Auspumpen der Luft wird der Luftdruck in dem Chlorcalciumrohr und damit der Druck auf die Flussigkeit in der Glasrohre A verkleinert. Die Flussigkeit in der Glasrohre dehnt sich aug und die Interferenzstreifen ver- schieben sich gegen das Fadenkreuz im Fernrohr des Inter- ferenzapparates, das auf eine bestimmte Spectrallinie eingestellt ist. Beim Zulassen der Luft zieht sich die Fliissigkeit wieder zusammen , und die Interferenzstreifen gehen in die fruhere Lage zuruck.

Bei allen von mir untersuchten Flussigkeiten war die Verschiebung in dem Sinne, dass der Brechungsexponent durch Ausdehnung abnimmt, durch Compression zunimmt.

Man kann die Verschiebung der Interferenzstreifen messen bei Auspumpen oder Zulassen der Luft. Gewohnlich habe ich das letztere vorgezogen, da das Zulassen weniger Zeit erfordert und kleine , von zufhlligen Temperaturanderungen herruhrende Eehler leichter vermieden werden.

Nach dem Auspumpen der Luft wurde Stand und Tem- peratur des Quecksilbermanometers abgelesen, durch Drehen des J a m in'schen Compensators ein Interferenzstreifen genau ztuf das Fadenkreuz oder eine Spectrallinie eingestellt, die Luft zugelassen und die g a p e Anzahl a Interferenzstreifen gezahlt, welche das Fadenkreuz passirten; der zuletzt durch das Fadenkreuz gegangene Interferenzstreifen wurde darauf durch Drehen des J a m in'schen Compensators auf das Fadenkreuz zuruckgebracht und die Compensatordrehung VJ gemessen. Nennt man l,pl die Comphsatordrehung, melche einer Ver-

Ann. d. Phgs. U. Chem. N. F. XIX. 27

418 G. Quinclie.

schiebung von einem Interferenzstreifen entspricht , so ist die wirkliche Verschiebung:

(3)

Der Theilkreis des Goniometers erlaubte, die Drehung bis auf Minuten genau abzulesen, sodass man mit einer einzelnen Messung die Verschiebung im Durchschnitt bis auf ’ I r O Streifen genau messen konnte.

Nimmt man, wie dies stets geschah, das arithmetische Mittel aus einer grosseren Anzahl Messungen bei nahezu gleicher Druckzunahme, so lisst sich die Streifenverschiebung y bis auf ‘Iloo Streifen genau oder selbst noch genauer bestimmen.

Bei einzelnen Flussigkeiten , die leicht verdampfen, und deren Brechungsexponent sich durch Temperaturschwankungen bedeutend andert, wie Aether, Benzol, Schwefelkohlenstoff l’asst sich eine so grosse Genauigkeit nicht erreichen , und man muss sich begnugen, die Verschiebung ohne Benutzung des J amin’schen Compensators bis auf oder Streifen genau direct durch Schatzung zu bestimmen.

Die PlanglBser wurden bei Wasser, fetten Oelen, Steinol, Glycerin mit Siegellack auf die Enden der Glasrohre oder an den Enden des Metalltroges aufgekittet ; fur TerpentinBl benutzte ich eine Schellackkittung; fur Alkohol Paraffin oder Leimkittung.

F u r die anderen Flussigkeiten ist die Kittung mit technischen Schwierigkeiten verbunden, da ein weicher Kitt und Verbiegungen der PlanglZiser an den Enden der Glas- oder Metallrohre A vermieden werden miissen.

Die Planglaser an den Enden des Metalltroges wurden mit dem R e g n a u 1 t’schen Kitt aus einem Theil Mennige, einem Theil Bleiweiss und zwei Theilen gekochtem Leinol eingesetzt, der im Verlauf einiger Monate erhkrtet. Dieser Kitt hAlt dicht gegen Alkohol, wird aber von Aether, Benzol, Schwefelkohlenstoff gelost. Fu r die letzteren Fliissigkeiten wurden die Kittfugen auf der Innenseite des Metalltroges sorgfaltig mit flussigem Fischleim (sogenanntem Syndetikon) uberstrichen, den man dann antrocknen liess.

y 7 = u + - . t tl

G. Quincke. 419

Derselbe Fischleim wurde auch auf die eben geschliffenen Enden der Glasrohre A mit einem kleinen Pinsel aufge- tragen und das Planglas PI aufgelegt. Beim Eintrocknen des Leimes zieht sich das Planglits fest gegen die Enden der Glasrohre und haftet ohne weitere Hiilfsmittel, da nach dem Auspumpen der Luft der Druck ausserhalb der Glas- rohre stets grosser, als im Inneren ist.

Auf die Enden der diinnwandigen Metallroliren waren kleine Messingplatten mit runder Oeffnung aufgelothet , die in Fig. 4 in naturlicher Grosse dargestellt sind. Die mit Leim aufgelegten PlanglLser wurden mit einer zweiten durchbohrten Messingplatte und vier Zugschrauben gegen die aufgelothste Messingplatte gedruckt. Die Messingplatten waren auf den dem Glase zugewandten Flachen ebenge- schliffen und wie das ganze Messipgrohr vernickelt, Man darf aber die Schrauben ja nicht zu fest anziehen und durch nngleichen Druck auf die Glasplatten voriibergehende Schlieren erzeugen. Die Schrauben sollen nur ein Herabgleiten der Planglaser verhindern, ehe der Leirn trocken geworden ist.

Xach dem Antrocknen des Leimes wurde, urn die letzten Spuren Wasserdampf zu entfernen, init Hulfe der seitlichen Ansatzrohren und einer Wasserluftpanipe lSingere Zeit trockene Luft durch die Rohren gesogen.

Diese seitlichen Ansatzrohren erleichtern auch dm Ein- fullen der Flussigkeit, ohne dass Luftblasen in der immerhin engen Versuchsrohre A zuruckbleiben. Die Flussigkeiten waren vor dem Einfullen dnrch Auskochen oder durch langere Behandlung unter der Glocke der Luftpumpe moglichst luftfrei gemscht worden.

Wurde man mit dem Interferenzapparat stittt der Flussig- keit Gase untersuchen, so wiirde bei der Vermehrung des Druckes die Luft in der Glasrohre sich erwarmen und erst allmahlich die Temperatur der Umgebung annehmen. Man Fiirde also zuerst eine starke plotzliche Verschiebung der Interferenzstreifen und dann eine kleinere langsamere Verschiebung in demselben Sinne, yon der Abkublung des Gases herriihrend, beobachten.

Bei den Flusaigkeiten war eine ahnliche Erscheinung 27*

420 G. Qirincke.

zu erwarten. Ich habe sie nber in merkiiclier Weise nur bei Terpentinol, Alkohol und Benzol wahrnehmen konnen, wo sie zwei bis drei Procent der ganzen Verschiebung betragt, die nach dem Erkalten vorhanden ist.

Die Temperatur der Flussigkeit wurde bestimmt, indem man ein. sehr feines Thermometer direct in die Fliissigkeit des Metalltroges eintauchte.

3. Versuche uber die A e n d e r u n g d e s B r e c h n n g s - e x p o n e n t e n des W a s s e r s f u r v e r s c h i e d e n f a r b i g e s L i c h t d u r c h h y d r o s t a t i s c h e n D r u c k ergahen folgende Resultate.

VI. A e n d e r u n g d e s B r e c h u n g s e x p o n e n t e n be i verschi e den em D ruck.

Wasser in Mcssingrohre von 233,O inrn Liinge. -

Druck Streifen- 1 verschiebung I - Y Y I I l p

Linie C bei 20,40° mm 583,9 I $: ~ 0,Os:;: 378,7 156,O 1,077 6 904

Mittel 0,006 914 Linie D bei 20,42O

ium 600,4 389,O 177,4

Mittel 0,007 SRX

mm 62 1,4 5,578 0,008 974 375,s 1 ,,ill 1 8 816 l45,7 1,284 8 812

Mittel O,O0R 867

Linie E' bei 19,6O0

Linie F bei 18,12O inm

386,s 610,s

196,s I\fittel 0,009 686

Lillie G bei 19,41°

622,9 1 6,;; 1 0,01090 368,7 109i) 123,l 1,316 1069

Mittel 0,01083

mm

Linie D bei 20,OO" inm 595,5 4,806 0,008 068 426,4 I 3,:47 I 8087

Mittel 0,008 078

Linie h bei 17,5O (Petrolenmliclit)

mm 635,6 536,l 458,9 390,O 238,O

'p

5,790 0,009 109 4,866 9 053 4,166 9 076 3,404 8 728 '7,014 8 461

Mittel 0,008 854

G. Qziincke. 42 1

Die erste Spalte gibt den auf O o reducirten Druck y des Quecksilberrnanometers in Millimetern, die zweite die Streifenverschiebung oder die Anzahl Interferenzstreifen. welche bei Aufhebung des Druckes p die betreffende F r a u n - h of e r'sche Linie passirt haben; die dritte die Quotienten der Zahlen der ersten und zweiten Spalte. Diese Quotienten sind fur dieselbe Farbe constant, d. h. die Verschiebung ist proportional dem Druck. Unter den horizontalen Strichen steht das arithmetische Mittel dieser Quotienten fur ver- schiedene Druckkrafte bei derselben Farbe.

Die Versuche fur die Fraunhofer 'sche Linie D bei 20° wurden an einem anderen Tsge als die daruber stehen- den Versuche angestellt; die letzte Versuchsreihe abends mit Petroleumlicht. Der Collimatorspalt wurde mit einer fl'achen Petroleumflamme beleuchtet, das Fadenkreuz des Fernrohres auf den hellsten Theil des Spectrums gestellt und die Compensatordrehung fur einen Streifen Verschiebung lp1 = 37,15' gefunden. Dn bei den Wellenlangen 526,9 und 486,l fur die Linien E und F die Drehung yl 38' und 34,3' betrug, so entspricht den 37,15' eine Wellenlange von 517,5 oder Licht der Fraunhofer 'schen Linie b.

Wegen der griisseren Lichtintensitlt und der grijsseren Anzahl einzelner Ablesungen sind jedoch die Beobachtungen mit Sonnenlicht zuverlgssiger.

Betragt die Dicke der durchstrahlten Flussigkeitsschicht oder die Lange der Versuchsrohre D mm, so wurde die Streifenverschiebung fur eine Rohrlange von 1000 mm und eine Atmosphare Druck betragen:

Die so berechneten Werthe von Y sind in der folgenden Tabelle V I I zusammengestellt. Die beiden letzten Spalten enthalten die Brechungsexponenten n des Wassers fur die 'Temperatur to nach denMessungen von v a n d e r Wi l l igen l ) und die Wellenlange der betreffenden Fraunhofer 'schen

1) van der Willigen, Archives dn Musee Teyler 1. 2. Tab. G. et B. B. Haarlein 1867, auch Mdl. de phys. 8. p. 8. 1870.

422 G. Quincke.

Linie in Luft in Xilliontel Millimetern nach den Nessungen yon BngstrGm.1)

VII. A e n d e r u n g des B r e c h u n g s e x p o n e n t e n be i ve r s chi ede n em D r u ck.

W a s s e r.

Brechungs- exponent

n

1,3311 1,3330 1,3363

1,3406 1,3330 1,3360

~- _.__ ~-

1,3374

Fraun- hofer'sche

Linie Y ~

P

Streifenver- schiebung fiir 100 mm L:inge 1.760 mm Druck

Y P

22,55 25,72 28,92 Rl,59 35,32 26,33 28,88

Temp.

o c,

2O,4OQ 20,42 19,60 1Y,12 19,41 20,oo 17,50

Wellen- lZinge in

Luft

1.. 106

c D E F G

_ _ _ _ mm

656,2 0,006 914 7 888 8 $67 9 686

10 a30

589,2 526,9 486,l 130,7 589,2 51 7,5

J a m i n fand in zwei Versuchsreihen fur mittleres weisses Licht von 1. lo6 = 550,5 mm:

je nachdem das Wasser lufthaltig oder luftfrei war. Beide Resultate stimmen mit den meinigen so nahe uberein, als man nur erwarten kann.

Bus diesen optischen Versuchen lasst sich unter gewissen Annahmen uber die Constanz des sogenannten specifischen BrechungsvermGgens oder der Refractionsconstante die Compressibilitat des Wassers bei to berechnen.

Y = 26,44 'p oder 27,05 y

Nennt man: y die Anzahl der Interferenzstreifen, welche bei der

Druckzunahme von p mm und einer Fliissigkeitsschicht von D mm Lange durch die betreffende Spectrallinie wandern,

Y die Anzahl der Interferenzstreifen, welche bei einer Atmosphare Druckzunahme und einer Flussigkeitsschicht von 1000 mm Lange durch dieselbe Spectrallinie gehen,

n n1 den Brechungsexponenten der Flussigkeit vor und fi c1 das specifische Gewicht I nach der Compression,

1 1 I n g s t r o m , Recherches sur le spectre solaire. Upsal 1868. p. 29. ~-

G. Quincke. 423

il die Wellenlange des Lichtes fur die betreflende Spec- trallinie in Luft,

p die Compressibilitat oder Abnahme der Volumenein- heit Fliissigkeit bei Zunahme des Druckes um eine Atmo- sphiire, so ist, da die Volumeniinderung proportional der Druckzunahme ist :

3 = 1 + p 7 6 G , P

Der Unterschied der Brechungsexponenten lisst sich mit Hulfe der G1. (5) in verschiedener Weise berechnen, je nach der Annahme, die man uber das sogenannte specifische Brechungsvermogen oder eine diesem analoge Or6sse macht.

Nimmt man mit D a l e und G l a d s t o n e 2 ) , Lando l t s ) u. a. an, dass die sogenannte spec i f i s che B r e c h u n g constant sei, so ist:

n - - 1 n l - 1 __ - - - - const.

Wahrend fur diese Hypothese kein theoretischer Grund vorliegt, haben die Theorien des Lichtes4) dazu gefuhrt, das spec i f i s c h e Br e c h u n g sve rmS g e n constant zu setzen, oder:

(7 8 ) U u1

In neuester Zeit haben H. A. Loren tz s ) in Amsterdam und L. Lorenze) in Kopenhagen aus verschiedenen theoretischen Grunden auf die Constanz einer anderen GrGsse, der sogenannten Refrac ti onscon s t a n t e geschlossen, wonach:

VersuchevonL.Lorenz u n d P r y t z 3 tiberdieBrechungs- exponenten desselben Stoffes bei verschiedener Temperatur

1) Quincke, Pogg. Ann. 182. p. 205. 1867. 2) Dale und Gladstone, Phil. Trans. 1863. p. 377. 3) Lasdolt, Pogg. Ann. 123.p.596.1864; Berl.Monataber. 9.1. 1882. 4) Laplace, MBcanique cBleste 4. livr. 10. p. 264. Hoek, Pogg.

5) H. A. Lorentz, Wied. Ann. 9. p. 642. 1880. 6) L.Lorenz, Wied. Ann. 11. p. 77. 1880. 7) Prytz, Wied. Ann. 11. p. 106. 1880.

Ann. 112. p. 350. 1861.

424 G. Quincke.

in flussigem und gasfijrmigeni Zustande mit einer der J a - min' schen ahnlichen Methode scheinen diese Ansicht zu be- statigen.')

Aus den drei G1. (74, (7b). (7,) folgt das Verhaltniss der specifischen Gewichte, wenn man berucksichtigt, dass nl - 71 eine sehr kleine Griisse ist:

Setzt man in diesen Gll. fur n,- 'II seinen Werth aus G1. (6) und fur al/o den Werth aus G1. (5) ein, so ist:

760 I G ?a 1. 6 ?1 - 1'. ~. (ge) u, = y . - . - . ~~

p D (n2 - 1) (a2 + 2) - 1000 (n2 - 1) (n2 + 2) *

wo ,u den unteren Index a, Ir, c erhalten hat.! je nachdem zu seiner Berechnung dieFormeln (78), (7b) oder(7,) benutzt wurden.

Die nach diesen G1. (ga), ( g b ) , (ge) berechneten Werthe der Compressibilitat finden sich mit den direct beobachteten in Tab. VIII zusammengestellt.

17111. Fraun-

h o f e r ' 8 c h e Linie

C D E F G D b

Y

v 22,55 25,72 28,92 31,59 35,32 26,33 28,88

I Temp. T c.

20,40° 20,42 19,60

19,41 15,12

20,OO 17,50

Compressibilitat dr Wassers

/.Ip. 106 . -

Val. 40,60 41,31 41,22 41,26 40,40 42,29 40,30

direct beobachtet p . lo6 = 46,15 Vol. bei 18O Grassi. 45,63 ,, ,, 22,9O Quincke.

1) Landol t , Berl. Monatsber. 19. 1. 1882.

G. Quimke. 425

Die aus dem optischen Verhalten mit Hulfe der An- nahme (7a) berechneten Werthe von pa stimmen mit den direct beobachteten uberein, soweit dies irgend erwartet werden kann, wiihrend ,pa zu grosse, pc zu kleine Werthe ergibt.

Auch die Jamin’schen Versuche I) widersprechen dieser Auffa.ssung nicht, wenn man bedenkt , dass bei denselben weisses Licht henutzt wurde , dessen Wellenlange nur mit einer gewissen Unsicherheit festzustellen ist.

4. Bei .den anderen Fltissigkeiten habe ich mich darauf beschrankt die A e n de r u n g d es. B r e chung s ex p one n t en d u r c h hydros t a t i s chen D r u c k f u r gelbes L i c h t de r F r a u n h o f e r ’ s c h e n Linie D zu bestimmen, indem mit Sonnenlicht die Verschiebung der Interferenzstreifen gemessen wurde. ~

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt,

IX. Aenderung des Brechungsexponenten voli F l u s - s igkei ten du rch hydrostat ischen Druck

fur die Fraunhofer’sche Linie D.

mm 596,l

384,8 195,3

3,385 0,005 678

2,080 5 407 1,083 5545 -

M a n d e l o l bei 17’0” in Glasrohre von 230’9 mm

I 8,768 8,040 7,601 5,544 3,970 3,000 2,007

mm 621,6 592,G 539,s 400,6 294’1 215,7 147,5

0,014 10 1357 1408 1384 1350 1391 1360 _____

45,42 P

1) J a m i n , Ann. de chim. et de phys. 68. (3) p. 170. 1858.

426 G. Quincke.

Dnck

P

Streifen. versch. f Streifen- Streifen-

versch. Mr lo00 mm

Streifen- verschie- y bung - p n.1Atm.

Y Y

mm ,P 629,l 8,792 599,6 8,498 429,7 5,886 292,6 4,131

125,l 1,855 l59,O 2,208

in P;

102,2 348,7

mni

316,l 168,6 147,2 136,9 112,5

-

0,013 97 - 14 18 - 13 i0 - 14 12 - 13 89 - 1484 -

ckelrohre von 232,2 mm. 'p

9,50 P,45 7,lO 3,28

,2,70 3,07 2,20 Mitte

0,023 62 24 23 22 47 19 45 18 34 22 43 19 j6

0,0?2 57 ___

73,89 T e r p e n t i n o l bei 19,7O.

in Glasrohre von 230,9 mm.

581.9 I12.:9 0.02082 I -

mm

386;6 7;97 2061 - 161,6 I 3,lO I ' 1924 I -

Mittel 0,020 22 1 66,56 Benzol bei 19,71°

in Glasrohre von 230,95 mm mm

419,7 312,7 149,O

455,l 316,9 232,4 151,l

6,63 3,07 M i t t e l 2 0 77 I 68,37

Erne Stunde spiiter 10,67 0,02345 - 6,99 2206 - 5.09 I 8190 I -

gleich nach dem Einfullen unter- sucht bei 21,62O

174 3,0 0,01725 1 56,74

Benzol bei 20,30° in Nickelrohre von 232,2 mm

mm 336,O 7,362 0,021 92 180,2 1 3,;OO I 21 64

Nittel 0,021 78

Eine Stunde spiiter 404,6 10,38 0,025 65 308,9 7,93 25 68 183.9 1 4.55 I 2474

S t e i n o l bei 19,4O in Glasrohre voii 230,9 mm.

604,5 11,705 0,019 36 377,3 1 ,,:A0 I :;:: 1 1 .-

196,3 1 3,467

Alkohol bei 15,90° in Nickelrohre von 232,2 mm. mn' 1 'F I I

mm

M i t t e l ~ O i 8 55 I 61,07

619,2 11,050 325,7 I 5,788 I "I":;:: I 1

Mittel 0,017 80 )58,25 Eine Stunde spater

572.2 111.872 1 0.02074 323 9 6 a l l ' 20 10 250/9 1 I 1972 154:7 I 3:011 I 1946 131;3 2&2 1891 - 103,5 1 2,042 I 2072 I -

Mittel 0,01994 165,27 -4lkohol bei 19,5O

in Glasrohre von ?30,95 mm (Leimkittung.)

317,4 5,S7 0,018 49 60,84 1:4:4 1 2,iO I 1939 1 63,82

JLittel 0,01894 ~ 62,33

I

G. QuincAe. 427

Streifeu-

-~ Drnck vmwhie- y

p bung

P Y

Streifen- Streifen Streifen- vemh.fiir

bung __ Y 1000 mm v ~ ~ ~ h ~ ~ DmCk versohie- U. 1 Atm. p a .1 Atm.

y , P Y Y

mill

134,7 325,9 623,3 240,7 3?3,3 445,s

I

ebenso bei 20,18O (,Peraffinkittung).

2,42 0,017 97 59,15 6,OO 18 41 60,57

11,57 1857 61,lO 4,50 18 69 61,51 6,13 18 96 62,40 8,73 19 58 64,42 M i t t e l m 8 70 I 61,53

P 'p

A e t b e r bei 18O . in Nickelrobre von 232,2 mm. mm 'p

294,l 10,OO 237,6 8,07 221,5 6,90 179,4 5,23 95,39 118,s 3,OO 2524 82,62 84,5 2,19 82,87

Mittel 0,026 77 )86,96

i nllgemeinen ist wieder y / p constant fur dieselbe Fliissig- keit. Die -Streifenverschiebung wachst und der BrechunG- exponent nimmt zu proportional dem Druck. Unter den horizontalen Strichen stehen die arithmetischen Mittel der Quotienten y / p ; in der letzten Spalte die daraus mit GI. (47) berechneten Werthe von Y oder die Streifenverschiebung fur 1000 mm Lange und eine Atmosphare Druck.

Die grossten Differenzen zeigen die Beobachtungen bei Benzol, Alkohol und Aether, obwohl ich mit Sorgfalt darrtuf gesehen habe, dass die PlCissigkeiten moglichst rein waren uncl nur mit Glas oder Metal1 und dem betreffenden Kitt, aber nicht mit dem Kautschuk der Verbindungsrahren in Beriihrung kamen.

Es ist mir nicht gelungcn, Benzol und Aether durch langeres Kochen im luftverdiinnten Raume vollkommen luft- leer zu erhalten, und es ware denkbar, obwohl wenig wahr- scheinlich, dass beim Evacuiren sehr fein vertheil te Luftblasen sich ausgeschieden und dadurch den Brechungsexponenten der Flussigkeit noch kleiner gemacht hatten, als der blossen Aus- dehnung der Fliissigkeit bei geringerem Druck entspracli. Ich habe die Flussigkeit aber Minuten lang unter kleinerem Drnck gehalten, und es ware zu erwarten gewesen, dass die suspendirten Luftblasen dann in die H6he gestiegen und un- schadlich geworden waren. Zahlreiche Versuche mit verschiedenen Glas- und Metallrohren ergaben auch dasselbe Resultat.

428 G. Quincke.

Kurz nach dem Einfullen fand sich bei Benzol der Quotient y / p stets kleiner, wie spater. Eine einzige, schein- bar sehr gute Bestimmung gab Y = 56,74 Streifen; sonst habe ich stets grossere Werthe gefunden.

Das Verhalten des Benzols war noch in einer anderen Beziehung bemerkenswerth. Beim Zulassen der Luft wan- derten in dem Maasse, als der Druck zunahm, die Interferenz- streifen zuerst schnell durch die betreffende Spectrallinie. Dann folgte aber noch langsam in 10 bis 20 Secunden eine weitere Verschiebung in demselben Sinne, die bis 'Ilo der urspriinglichen Verschiebung betragen konnte.

Bei Benzol in dem Glasrohr von 230,95 mm Lange war die Verschiebung bei Druckzunahme von 1 min oder bei Druckzunahme von 760 mm und 1 m Lange im Mittel:

-$ = 0,02064y.. . . 0,02277 y., P I' = 67,92 y .. . . . . .74,94 y .

Das bisher benutzte Benzol krystnllisirte zum grossten Theil bei Oo, war also nicht ganz rein.

Ich habe spater mit denselben Apparaten ahnliche Ver- suche bei reinem Benzol angestellt, das von Hrn. C. A. F. K a h l b a u m in Berlin fur mich aus Benzoesanre dargestellt war. Dies reine Benzol erstarrt bei 5,34O C. zu einer weissen krystallinischen Masse und hat auch zu den in Tab. 11-ITr aufgefuhrten Versuchen gedient. Die Resultate waren aber, wie Tab. X p. 429 zeigt, nahezu dieselben, wie bei Benzol aus Steinkohlentheer , obwohl Benzol aus Benzoesaure und Benzol aus Steinkohlentheer in chemischer Beziehung sich verschieden zu verhalten scheineD.l)

Die Punkte zwischen zwei Streifenverschiebungen bedeu- ten, dass die eine allmiihlich in die andere iibergegangen ist.

Dieselben Unregelmassigkeiten wie Benzol, nur weniger stark, zeigte Alkohol, der kurz vor dem Einfullen durch Auskochen luftfrei gemacht war.

Dass nicht eine Verunreinigung mit Leimsubstanz oder Absorption von Luft die Fliissigkeit geandert haben konnen,

-.

1) Victor Meyer, Chem. Ber. p. 2592. 1852.

G. Quincke. 429

zeigt die letzte Versuchsreihe mit Alkohol in Tab. IX, wo die geschlifienen Planglaser mit Paraffin aufgekittet waren, und die Messungen in der Reihenfolge aufgefuhrt sind, wie sie moglichst schnell hintereinander angestellt wurden. Jede Zahl ist das Mittel aus drei gut stimmenden Messungen bei demselben Druck. Da die game Versuchsreihe nur wenige Minuten in Anspruch nahm, so kann in dieser kurzen Zeit nicht vie1 Luft von dem Alkohol im Innern der Glasrohre absorbirt worden sein. Man erkennt aber deutlich eine Zu- nahme des Quotienten y I p mit der Zeit, unabhgngig vom Druck.

X. A e n d e r u n g d e s Brechungsexponen ten von Benzo l a u s BenzoGsaure durch hydrostatischen Druck fur die

Fraunhofer'sche Linie D.

P .Y P

Benzol in G l a s r o h r e von 230,9 mm bei 15,SOO ium

0,01265

358.9 5.79 1614 8,78. .9,50 1768. . 0,01914

241;8 1 411 . . .4,9 1696.. 0,02027 194,l 3.09.. 1 1694 129 I 2;07. .2,48 I 1604

0,01655. . 0,01955 'p T Y = 54,50 . . 64,37

Beiizol i n N i c k e l r o h r e von 832,l inm bei 17,61° mm

443.7 5247

4?8;7 316,5 235.5 196;2 155,7 120,l 95.8

'f. 'p 10,37.. 11,37 9.05.. 9.55 7;73.. 8;60 6,lO.. 7,20 4,43.. 4.93 3:82.. 4107 2;95.. 3102 2,ZO.. 2,65 1.90.. 1.95

T P 0,01984. . 0,02175

2039 2153 1803 2006 1928 2275 1881 2093 1947 2074 1894 1939 1832 2207 1984 2035

0,01921 . . 0,02106 'p I

P = 62,90 . .68,95

430 G. Quincke.

Die Collimatorspalte war stets sehr schmal, urn die Er- warmung der Fliissigkeit dnrch Absorption der Lichtstrahlen moglichst zu verringern.

Ich vermag vor der Hand diese Schwankungen in der Grosse der Streifenverschiebung, die sich auch fur Wasser bei verschiedenen Versuchsreihen fanden (vgl. 0 3), nicht zu erklaren, und bin geneigt, darin ein besonderes Verhalten der Flussigkeiten zu sehen, das der elastischen Nachwirkung bei festen Korpern entspricht, analog den fruher von mir') bei der Cohasion der Flussigkeiten beobachteten Erschei- nungen.

Bei Aether scheint y ip init wachsendem Druck zuzunehmen. Der unter dem horizontalen Strich angegebene Mittelwerth bezieht sich nur auf die drei letzten Beob- achtungen bei kleinen Druckkraften. Bei der grossen Em- pfindlichkeit des Brechungsexponenten dieser Flussigkeit gegen Temperaturschwankungen und der Unrniiglichkeit, Ver- dampfung und dadurch liervorgerufene Abkuhlung vollstandig zu hindern, sind aber diese Versuche wenigec genau, als bei den ubrigen Flussigkeiten.

Den Brechungaexponenten der benutzten Flussigkeiten bestimmte ich mit einem Steinhei l ' schen Hohlprisma yon 60" und einem Oertling'schen Kreise, der noch Ablesungen von zwei Secunden gestattete. Ein direct in 'Ilo Grade ge- theiltes Thermometer tauchte in die Flussigkeit des Hohl- prismas. Das Minimum der Ablenkung fur Natronlicht wurde bei mehreren Temperaturen in der Nahe von ro beobachtet und daraus durch Interpolation der Brechungsexponent fur T O gefunden.

Ausser Streifenverschiebung und Brechungsexponenten habe ich in der folgenden Tab. XI aucli noch die aus diesen Griissen mit Hulfe der G1. (9*), (gb), (SC) berechneten Werthe der Compressibilitat pa, p b ) ,ue und die direct beobachteten Werthe der Compressibilitat p aus Tab. IV angegeben.

1) Quincke, Pogg. Ann. 160. p. 568. 1877.

G. Quincke.

XI.

VOl. VOl. 63,97 (66,95)

1 65,44 63,71 , ,, 75,25 66,96 73,72 ,) 50181

43 1

VOl. Vol. - - 76,54 53,8S 90,40 63,63 88,53 62,37 97,05 G8,37

F l i i s s i g k e i t

Glycerin, . . . . . Riibol . . . . . . . Mandelirl . . . . . Olivenol . . . . . . Wasser . . . . . . Schwefelkohlenstoff . . Terpentinol. . , . . Steinol . . . . . . Alkohol . . . . . . Aether . . . . . . Benzol aus Steinkohlen-

theer . . . , . , Renzol aua Benzoesaurel

(Glasrohr) . . . . I Benzol aus Benzoesaurel

(Nickelrirhre) . , .I

- ~

P

- - 'p

18,17 46,24 45,42 46,47 26,02

66,56 61,07 61,53 86,96

7399

(5654 54,50 64,37 62,90 68,95

- ~

Temp

TO

20,53( 20,3 17,O 20,5 20,42 15,O 19,7 19,4 20,lS

- -

18,O

20,3O 15,SO

17,61 71

11

3rechungq exponent

n

1,4689 1,4753 1,4720 1,4690 1,3330 1,6710 1,4712 1,4484 1,3616 1,3537

1,4995 1,5041

1,5027 71

7,

Compressibilit#t

beob. 1 berechnet mit Streifenverschieb.

p. 106 lpa . 10' l b . l O ' - - Val. 27,14 68,30 67,46 69,42 52,60 81,17 9'2,56 88,72

115,4 166,6

lc. 106 - __ Vol. 19,GO 49,08 48,59 50,09 41,T8 50,SO 66,68 64,94

30,4 89,94

Der Vollstindigkeit wegen sind die Beobachtungen an Wasser aus 3 mit aufgenommen.

Sieht man vom Benzol ab, dessen unregelmassiges Ver- halten keine sicheren Schlussfolgerungen gestattet, so findet bei allen Flussigkeiten, wie bei Wasser, eine Uebereinstimmung zwischen den beobachteten und den aus den optischen Ver- suchen mit Hulfe von G1. (g8) berechneten Werthen der Compressibilitht statt. Die Unterschiede sind nicht grbsser als die Unsicherheit, mit der auch die directen Bestimmungen der Compressibilitat wegen des Einflusses der Gefasswande behaftet sind.

Die nach den anderen Gll. (91,) und (ge) aus dem optischen Verhalten berechneten Werthe der Compressibilitat , u b

und pc weichen von den direct beobachteten ,u so erheblich ab, dass die Unterschiede durch Beobachtungsfehler nicht erklirt werden kiinnen.

Es wurde dies fur die Annahme sprechen, dass b e i c o n s t a n t e r T e m p e r a t u r u n d r e r s c h i e d e n e m D r u c k

432 G. QuinclEe.

f u r d i e v o n m i r u n t e r s n c h t e n F l u s s i g k e i t e n d i e spe- c i f i s c h e B r e c h 11 n g :

n - 1 - ~ - const.

ist, o d e r d a s s d i e D e c i m a l e n d e s B r e c h u n g s e x p o - n e n t e n p r o p o r t i o n a l d e r D i c h t i g k e i t zunehmen .

5 . Ich habe versucht, mit derselben Methode die A e n - d e r u n g d e s B r e e h u n g s e x p o n e n t e n d e s G l a s e s d u r c h h y d r o s t a t i s c h e n D r u c k zu bestimmen, indem ich die Fliissigkeit innerhalb und ausserhalb der Versuchsrohre d im Metalltrog B des Interferenzapparates (Fig. 2) zum Theil durch zwei lange auf der hohen Kante polirte Glasstreifen ersetzte.

Eine grossere Glasplatte wurde von den Hrn. C. A. S t e i n - h e i l S o h n e in zwei gleiche Streifen S, und S, zerschnitten, deren Endflachen von 19,2 mm Hijhe und 5,7 mm Breite polirt, genau planparallel und 106,4 mm voneinander entfernt waren.

Der eine dieser Glasstreifen S, wurde in einen etwas langeren Kasten aus vernickeltem Messing mit Planglasern auf den Endflbchen eingeschoben und durch kleine an den vier Ecken aufliegende Klammern aus Hartgummi darin festgehalten. Der Kasten A (Fig. 5) bestand aus einer Messingrohre rnit rechteckformigern Querschnitt (21 mm hoch und 8 mm breit) und zwei seitlichen Ansatzrohren, wie bei den fur die Compression der Flussigkeiten benutzten Glas- oder Metallrohren. Auf die eben geschliffenen Endflachen der rechteckformigen Rohre wurden mit Colophoniumkitt oder Siegellack planparallele Glaser PI P’. aufgekittet, welche seitlich 5 mm weit uber die Seitenwande der Rohre hervor- ragten. Zwischen diesen hervorragenden Glasplatten wurde der zweite Glasstreifen S, ausserhnlb der viereckigen Nickel- rohre mit Bindfaden befestigt.

Der Apparat wurde durch die Ansatzrohren mit ausgekochtem Wasser gefullt und in den mit Wnsser gefiillten Metalltrog B des Interferenzapparates (Fig. 1 u. 2) eingesetzt. Die eine Ansatzrohre wurde rnit Rork geschlossen, die andere durch Kugelrohre, Kork und T-Rohr mit Luft- pumpe und Quecksilbermanometer verbunden.

G. Quincke. 433

Der Hohlraum des Messingkastens, soweit er nicht mit Glas, sondern mit Wasser ausgefiillt war, hatte zuerst eine Lange von 33,l mm, die splter auf 18,6 mm und schliesslich auf 9,l mm verkiirzt wurde.

Bei der Verminderung des Luftdruckes zeigte sich stets eine Verschiebung der Interferenzstreifen im Sinne einer Beschleunigung des Strahlenbiindels, welches durch das dila- tirte Glas und Wasser gegangen war. Bei Herstellung des ursprunglichen Luftdruckes gingen die Interferenzstreifen in die ursprungliche Lage zuruck.

Die Verschiebung der Interferenzstreifen geschah also in demselben Sinne, war aber erheblich kleiner, a19 wenn die ganze viereckige Nickelrohre A mit Wasser gefiillt gewesen wiire.

Wenn der Druck p zwischen 180 mm und 700 mm schwankte, nahm die Streifenverschiebung y proportional dem Druck zu, betrug aber fur Licht der Fraunhofer’schen Linie D niemals mehr als 0,6 Streifen.

Um die von der Compression des Glases herriihrende Streifenverschiebung zu erhalten, muss man von der beobachteten Streifenverschiebung die von der W asserRaule im Innern der viereckigen Nickelrohre A herruhrende Ver- schiebung abziehen. 1st W die Liinge dieser WassersBule, so wiirde fur Licht der Fraunhofer’schen Linie D und eine Atmosphilre Druck die dem Glase allein entsprechende Streifenverschiebung sein:

W . 26,02 y760--. P 1000

Durch Multiplication mit 1000/106,4 erhalt man hiernus die Streifenverschiebung Y, welche ein Glasstreifen von 1000 mm Liinge bei Zunahme des Druckes nm eine Atmosphare herbei- fuhren wiirde.

In vier voneinander unabhangigen Versuchsreihen, bei denen jedesmal die Planparallelglser PIP. an den Enden der viereckigen Rohre A frisch aufgekittet wurden, fand ioh folgende Resultnte.

Ann. d. Phye. U. Chem. 9. F. XIX. 28

43 4 G. @.tide.

XII. S t r e i f e n v e r s c h i e b u n g f u r L i n i e D d u r c h h y d r o s t a t i s c h e n D r u c k von e i n e r A t m o s p h a r e auf Glasstreifen ron 106,4 mm und eine Wassersaule von

Wmni Lange.

beob. Wa5ser 9

0,633 0,861 0 m n 0,484 0,528 0,484 1 0,140 0,237

Nr. ~

1.

M a s

9 -0,228

0,146 0,044

-0 ,OSi

2. 3 :

mm 33, l

18,6 18,6

9,1 4.

19,3’

16,s 18,9

17,s

1 Temp. liinge 1-

1000 inn1 Mas

‘p -2,142 +1,337 +0,413 1 -0,912

Hiernach wurde bei den Versuchsreihen 1 und 4 der Brechungsexponent des Glases durch Compression abge- nommen, nach den Versuchsreihen 2 und 3 durch Compres- sion zugenommen haben. Obwohl die Messungen jeder einzelnen Versuchsreihe geniigende Uebereinstimmung zeigten, geben doch die verschiedenen Versuchsreihen ganz voneinander abweichende Resultate.

Zwischen den einzelnen Versuchsreihen wurde, um den Einfluss der Wassersaule W zu verkleinern, die viereckige Nickelrohre verkurzt und umgearbeitet. E s scheint jedoch nicht, als ob dieselbe uberhaupt wesentlichen Einfluss gehabt, sich durch den Druck geworfen oder ihre Gestalt geandert hatte. Bei vollkommen planparallelen Glasern P,P, hatte eine solche Gestaltsanderung der Nickelrohre auch keinen Eintluss auf die Streifenverschiebung haben konnen.

Zur Controle wurde die viereckige Nickelrohre bei 125 mm Liinge nur mit Wasser gefiillt. Es fand sich:

3 = 0,004 156, 1,

was einer Streifenverschiebung yon 25,2 ‘p fur 1000 mm Lange und eine Atmosphare Druck geben wiirde, also nahezu dasselbe Resultat, wie die friiheren Versuche in Tab. VI I und XI.

Der Elasticitatscoiifficient der beiden Glasstreifen S, S, wurde clurch besondere Biegungsversuche bestinimt und :

G. Quincke. 435

gefunden. Die Volumeneinheit des betreffenden Glases wurde also fur eine Druckzunahme von einer Atmosphare ab- nehmen urn:

p=---- 0301550 - 0,000 002 7 18. E

Aus den beiden Glasstreifen S, S, wurde ein Jamin’ - scher Compensator gebildet und an diesem mit der fruher von mir beschriebenen Methode l) der Brechungsexponen t fur die Fraunhofer ’sche Linie D bestimmt.

~1 = 1,5170. Bus diesen Werthen von ,u und n berechnet sich fur

Glas von 1000 min Lange und eine Atinosphire Druck mit G1. (9,,) die Streifenverschiebung:

unter der Voraussetzung, dass bei Glas wie bei Fliissigkeiten die specifische Brechung fur verschiedenen Druck constant bleibt.

Wie man sieht, weichen die Zahlen der letzten Spalte in Tab. XI1 von diesem berechneten Werthe Y bedeutend ab. Am nachsten kommt noch, vom Vorzeichen abgesehen, das Resultat der Versuchsreihe 1 , wo der Streifen das erste Ma1 comprimirt wurde.

Leider bin ich bei diesen Versuchen zu der Ueber- zeugung gekommen, dass es sehr schwer halten wird, auf diesem Wege Grosse und Sinn der durch hydrostatischen Druck hervorgerufenen Aenderung des Brechungsexponenten fur Glas zu bestimmen. Sie ist jedenfalls klein, so klein, dass sie innerhalb der Fehlergrenzen meines Apparates fiillt. Es ist auch fraglich, ob unsere jetzigen technischen Hulfs- mittel ausreichen, Glasstiicke von grosserer Lange als 100 mm mit planparallelen Flachen in geniigender Reinheit und Durch- sichtigkeit herzustellen.

Ich fand:

P= + 2,384 y

H e i d e l b e r g , Marz 1883.

1) G. Qnincke, Pogg. Anu. 182. p. 211. 1868.

28*

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Ueber die Aenderung des Volumens und des Brechungsexponenten von Flüssigkeiten durch hydrostatischen Druck