568

recht merklich seyn mu€sten, als wegen mangelhafter Con- struction und zu groiser Trlgheit der Ventile.

Zurich, 10. Juni 1868.

VII. Ueber die Lichtabsorption der h f t ; von €I. W i l d .

(Mitgetheilt vom Hro. Verf. aus d. Schrift. d. naturf. Gesellschaft su Bern, 1867.)

D i e atmosphlrische Luft ist wie die iibrigen ponderabeln Kiirper nicht als eine vollkommen durchsichtige Siibstanz zu betrachten, sondern iibt insbesondere in machtigen Schich- ten eine merkliche Absorption auf das durchgebentle Licht aus. Die tagliche Erfahrung lehrt schon, dafs Riese aSchwB- chung zii verschiedenen Zeiten eine sehr verschiedene ist. Bald ei~schcinen iins ferne Gegenstande undeutlich rind in ihren Umrisseh verschwommen, als ob sie in einen Schleier eingehrillt wiiren, bald biinnen wir sie wieder in ihren De- tails so scharf !ind deutlich erAennen, dais sie uns in Folge davon unwillkuhrlich wie nahe geriickt erscheinen. Das er- stere Verbalten zeigt sich meistens bei anhaltendcr troche- ner Witterung, wlhrend man geradezii die veimehrte Durch- sichtigkeit als Zeichen bcvorstehenden oder auch bereits eingelretenen Regenwetters belrachtet.

An diese Thai sachen r i d Bemerkungen kniipfen sich die bciden Hauptansichten an, welclie iiber die Ursachen der grafsern oder geringet n Durchsichtigkeit der Liift zo verscliiedenen Zeiten aufgestellt worden sind. A. d e la Riv e betraclitei als Ursache der geringeren Durchsichtigkeit der Lrift bei Irocl ener Witteriing das Vorhaiidenseyn von undurchsichtigem Starib und Pflauzenkeimen in derselben, Wild dann die Luft beim Einfalleu siidwestlicher Winde feuchter, so werden diese Korperchen durch Absorption des

Wasserdampfes durchsichtiger iind zugleich schwerer , so dafs sie schneller zu Boden falleu, was bei beginuendem Regen noch vollsttindiger erfolgt. Dadurch wird aber die Luft gereinigt und zugleich durchsichtiger. Mare' c h ad Va i l l an t dagegen sucht den hauptslcblichsten Grund der verschiedenen Durchsichtigkeitsgrade der Luft bei nordbst- lichen und slidwestlichen Winden darin, dafs beim Wehen der letztern in Folge gleichartigerer Temperatur von Boden und Luft die Unruhe dieser, d. h. locale auf- und abstei- gende StrGmungen, darin vie1 geringer sey, als bei Nordost- Winden. Unruhige Luft ist aber undurchsichtiger, weil an den Grsnzen warmerer und kglterer Luftschichten vielfache Reflexionen und unregelmsfsige Brechringen des Lichts statt- Gnden.

W i r wollen diesen Hypothesen hier keine neuen hin- zuftigen, sondern gleich zusehen, inwiefern diese Frage iiber die Ursachen der verschiedenen Durchsichtigkeitsgrade der Luft und die, absolute Grsfse der Lichtabsorption derselben experiment ell beantwortet werden kame.

Saussi i re war der erste, der die Durchsichtigkeit der Luft zu messen suchte. Er erdachte daftir eiu einfaches Instrument, welches er Diaphanometer nannte ' ). Dasselbe besteht aus einem schwanen Kreise im Centrum eines wei- fsen Kreises von dreimal grbfserm Durchmesser. Zur Be- stimmung der Durchsichtigkeit der Luft sind zwei solche Scheiben nothwendig, von welchen die eine einen bedeutend grafsern, z. B. 12 Male grbfsern Durchmesser hat, als die andere. Entfernt man die eine oder andere dieser Scheiben nach und nach immer mehr vom Auge, so gelangt inan schliefslich zu einem Punkt, wo der schwarze, centrale Fleck fiir das Auge des Beobachters verschwindet. Diefs wird geschehen, wenn der Sehwinkel des schwarzen Kreises klei- ner geworden ist, als der Grhzwinkel des deutlichen Se- hens, der ungehhr 50" betitigt.' Kame hierbei nur dieser Grtmzwinkel in Betracht, so mU€ste der schwarze Fleck der grbfsern Scheibe offenbar genau in der awGlffachen Distanz 1) Mkmoirei de l'dcudeinie de Turin. T, IV, 1789, p . 425.

570

der kleinern Scheibe vom Beobachter verschwinden. Wenn also, wie diefs in Wirklichbeit der Fall ist, schon bei einer etwas geringern Enlfernung der. Fleck der grdfsern Scheibe verschwindet, so hat aiif dieses Verschwinden auch die Hel- ligkeit des weifsen Hintergrundes Einflufs und es wird d a m die Abweichung des Verhaltnisses der beiderlei Entfernun- gen, in welchen die schwarzen Kreise der kleinern und grijfsern Scheibe verschwinden, von dem Verhaltnifs 1 : 12 als Maat ftir die Durchsichtigkeit der Luft dienen konnen. Nach bekrnnten Grundsiitzen der Photometrie sollten niim- lich die beiden weifsen von der Some oder dem diffnsen Himmelslicht gleichformig erleuchteten Scheiben dem Auge des Beobachters in jeder Entfernung gleich hell erscheinen; ist die fernere .weniger hell, so hann diefs folglicli nur auf einer Schwlicliung des Lichts beim Durchlaufen der 12Mal grbfsern Luftschicht beruhen. J e slarker also die Luft das Licht absorbirt, desto melir wird das Verhaltnifs der Ent- fernringen von dem theoretischen 1 : 12 bei vollkommen durchsichtiger ’ Luft abweichen.

Eine eigentliche, auf die Principien der Photometrie ba- sirte Theorie des Diaphanometers hat indessen erst B e er gegeben I ) . EI setzt dabei voraus, dafs die Erscheinung nicht wesentlich verkindert wiirde, wenii die Scheiben aus weifsen Kreisen auf schwarzem Hintergrande beslanden und dab in diesem Falle die beiden verschieden grofsen, weifsen Flecke im Momente, wo sie verschwinden, gleich viel Licht dem Auge zusenden. In der That wurde auch nach dieser Anschauungsweise der im Durchmesser 12 Ma1 grdfsere, weifse Kreis nur dann bei 12 Ma1 grbfserer Entfernung gleich viel Licht, wie der kleine, zum Auge des Beobachters senden und so mit diesem verschwinden, wenn die Luft voll- kommen drirchsichtig w t e . 1st sie dieses nicht, so mufs; was bei der grolsern Entfernung an Licht durch Absorption in der llingeru Luftschicht verloren geht, durch eine Ver- grbfserung der leuchtenden Flache, d. h also d u r d einen

Braunschweig 1) Grundrib des photametrischen CalcUlv von A. Beer. 1854. S. 91-93.

571

grlrfsern scheinbaren Durchmesser der Scheibe, resp. eine geringere , als die zw6lffache Enlferiiung ersetzt werden. Unter dieser Voraussetzung 1aLt sich nach Beer der Durch- sichtigbeitscoefficient ’) : a der Luft , d. b. der Bruchtheil des einfallenden Lichts, der durch eine Luftschicht von der Einheit der Liinge durchgeht, aus Beobaclitungen mit dem Diaphanom’eter durch die Formel :

berechnen, wo d rind D die Durchmesser der beiden Scbei- ben e und E die Entfernungen, in welchen ihre resp. Flecke gerade verschwinden.

Nach dieser Formel hat nun auch Beer aus von H. Scblagin t w ei t in den Tyroler Alpen mit einem Saas- sur e’schen Diaphanometer angestellten Messungen z, den Durchsichtigheitscoiffficienten der Luft in zwei verschiedenen Hahen iiber Meer berechnet. Er findet bezogen auf eine Weg-Einheit von 1000 Pariser Furs in:

2300 Fufs H6he iiber Meer : a = 0,9029. 12000 B Y n u : n=0,9985.

Die Ableitiing der obigeh Formel von Bee r macht aber noch zwei Voraussetzungen, die einc nahere Erbrterung er- heischen. Erstlich wird angenommen, die beiden Scbeiben sexen genau gleich beleuchtet und sodann wird vorausge- setzt, die Pupillen- Oeffnungen der Augen des Beobachters seyen bei der Betrachtung beider Scheiben gleich grofs. Die erstere Bedingung ist nun in Wirklichkeit bei den Beob- achtungen nur durch aufserordentliche Vorsichtsinaafsregeln zu realisiren und die zweite wird, strenggenommen, nie er- fUllt seyn. Es ist ntimlich eine der tiltesten Erfabrungen uber die Accommodation des Auges, dafs die Pupille beim 1) Es lieifse bier und im Folgenden Durchsichtigkeitscotcient, was man

gew6hnlich Absorptionscueficient nennt. Die erstere Bezeichnung scheint niir deshalb vie1 zweckmBfsiger und der allgemeinen Uebung entspre- cheoder , weil f i gr6fsere Werthe dicscs Coafficicnten die Durchsich- tigkeit und nicht die Absorpdoii eunimmt.

2) Pogg. Ann. Bd. 84, S, 298.

572

Accomodiren auf nahe Gegenstande sich verengert, beim Se- hen in die Ferne sich erweitert. Mit Berticksichtigung die- ser Veriinderung der Pupille geht die obige Formel von Bcer in folgende genauere tiber:

a

wo 8 der Durchmesser der PupillenWnung bei Betrachtung der naheru Scheibe rind .I derjenige fur die fernere Scheibe.

Urn den ungehhren Einflufs des Correctionsfactors (2) auf den Werth des DiirchsichtigkeitscoZfficienten kennen zir lernen, habe ich eine Schatzung der Veranderrrng der Pu- pillenoffnung beim Uebergang der Accommodation arif einen 2'10 Fufs enlfernten Gegenstand zu der auf einen 2000 Frifs abstehenden vorgeiiommen rind gefiinden , da€s der Durch- messer sich etwa urn 0,6'"" rerandert. Setzen wir also d = 2,4""', so ist .r/ L 3,W". Diese Zahlen in die obige Gleichrrng bei Berechnung des Coefficienten a aus der Reobachtung in 2000 Fufs Hahe iiber Mew eingesetzt, er- geben slatt des obigen Werthes: n = 0,9029, nrmmehr:

2 3 B-e

= 0,7225. Der Einflufs der Pupillenanderung ist also ein sebr be-

deutender. Diese Umstande , sowie die Unsicherheit im Erkennen

des eben eintretenden Verschwindens des schwanen Kreises vermindern den Werth des Diaphanometers als Metinstni- inent so sehr, dafs es den gegenwartigen Anforderungen der Wissenschaft jedenfalls nicht mehr geniigen ham.

In neuester Zeit hat A. d e l a R i v e die Untersuchung iiber die nurchsichtigkcit der Luft wieder aufgenommen und dabei den einzig rationellen Weg dazu eingeschlagen, indem er photoinetrisch das Helligkeits-Verh~ltnifs zweier verschieden weit vom Beobachter abstehenden Sehzeichen zu vergleicben sucht. Derselbc hat das beziigliche fnstru- ment aaf der Versammlung schweizerischer Naturforscher in Genf im August 1865 vorgezeigt und dabei zugleich auch

573

die oben angcgebene Theorie iiber die Ursaclien der ver- schiedenen Diirchsichtiglreitsgrade der Luft aufgestellt. Beobaclitungs-Resilltale hat iiideasen d c 1 a R ive bis clahin noch nicht veriiffentlicht.

Ehe ich von d e l a Rive’s Unternehmen Kenutnils halte, habe ich, durch eine andere Untersuchiing in den Besitz lau- ger und weiter R8hreu gcsetzt, am 8. Marz 1866 einen whon lange projectirten Versuch ziii Messung cler Absorp- tion der Luff verinittclst lneiiies Photometel s angeslellt, der iiiclcssen ein negatives Resultat gab. Ich w e d e arif densel- bcn weiter rinten zuriicLLommen. Zuiiachst schlols ich dar- aim, die Dorchsichiigleit der Luft sey so grofs, da€s die in einer Schicht von 1 Meter Lenge erfolgende Schwiichung des Lichts unterhalb der Einpfindlichheitsgranze meines Pho- tometers bleibe, d. h. also i&,T des einfallenden Lichts noch nicht erreiche. Ich beschlofs demzufolge , Messungen im Freien bei vie1 gr6fsern Distanzen ausziiflihren. Nach einer Reihe von Vorversuchen , welche die n6thigen Vorsichts- maafsregeln zur Vermeidung sttirender Einfliisse kenneu lehr- ten, wurdcn die definifiven Rcobachtnngen am 6. bis 10. Jiili 1866 zuerst in meinem Garten, spgter auf einer ganz freien Strafse in der NHhe meines Hanses in folgender Weise dar- gestellt. Zwei Papierschirme, bestAend aus qrladrnfischen hblzernen Rabmen von 0’6” und 1,” Seite, iiberspannt mil Papier von derselben Papierrolle, wiirdm je zunachst ne- beneinander in einer Entfernung von 6’” von den beiden Lichfeinlassfiffnungen meines Photometel fi ’) aufgestrllt und vermittelst des letztern ihr Helligl\eifs-VerhAltnifs bestimnil : dararif brachte ieli den griSfsern Schirm bei iinver%ndei.ter Stellung des kleinern die einen Male in 21”, die andern Male in 36” Uistanz vom Photometer, ermittelte jetzt auf’s Neue ihr Helligkeits-Verh~llnit durch das letztere und be- stimmte zum Schlufs dieses nochmals, nachdem dauu die Schirme wieder in gleiche Entfernung gebraclit wordeu wa- ren. Das Mittel aus dcr ersten und letzten Messung. bei gleichem Abstand der Szhinne, verglichen mit dem Resultat

1) Pogg. Ann. Bd. 118, S. 193.

574

der zweiten Beobachtung bci rim 15 r a p . 30- auseinanderge- riichten Schirmen, erlaubte den Durchsichtigkeeitscoefficient a der Lrift zn bcstiinmeii. Bezeichneii wir nlimlirh die con- stante Entfernung des hleinen Schirms vom Photometer mit e rind die variircnde des grafsern mit E, ferner die Er- leuchtung des kleiiicn Schirms mit i rind die des grafsern mit J, so ist, vom Photometer aus betraclitet, das Helligkeits- verhaltnifs b eider:

Dasselbe HelligkeitsverhaltniEs beider Schirme berechnet sich aber aus dcm am Photometer abgelesenen Neutralisa- tionswinkel v nach der Formel:

H = C . tang v2, wo C eine wegen der Vorsetzung des Prismenapparats un- bekannte rind daher erst diirch den Versuch naher zu be- stimmende Constante. W i r haben also jetzt die Gleichung:

i . a' J . aB -- - C . tangv2,

oder : J i

a'-" = - . C. tang 02,

und hier werden nun die beidcu unbebannten Grbfsen C und zusammen dadurch bestimmt, oder eliminirt, dafs wir,

in der Voraussetzong, die VerrLjchung des grbfsern Schirms

andere das Verhaltnifs nicht, beide Schirme in dieselbe

Entfernung bringen, d. h. E = e machen. 1st der in dieser Lage beobachtete Neutralisationswinkel v, so hat man f ir diescn Fall:

1 = - C, tangv:,

J

J i

Diese Gleichung durch die obige dividirt, giebt : E-e

An den erwtihnten Tagen gelang es, sieben vollsttindige drirch keinerlei Stbruiigen unterbrochene Beobachtungen der

575

Art zu erhalten. Die hierbei, und zwar gleich schon bei den eMten Beobachtungen im Gartcn erlialtene, unerwartet grofse Differenz der beiden NeutralisationswinLel v und c, - niimlich circa 2", entsprechend der grafsern Dislanzdiffe- renz von 30" der beiden Schirme, wghrend icb eine solcbe von blofs etwa !" erwartet hatte - liefs mich dabei noch stbrende Reflexe von den Hauswtinden auf den einen oder andern Scbirm befiirchten. Es wurden deshalb am 10. Jali die Messringen auf der beiderseits freien, d. b. nur dumb Wiesen begrtinzten Strafse wiederbolt, die indessen die frii- hern nrir bestatigten. Setzt man die erhaltenen Werthe fur v nnd 0, und die entsprechenden fur E - e in obige For- me1 ein, so ergiebt sich als Mittel aus allen Beobachtungen fiir den Durchsichtigkeitscoefficienten der Luft, besogen auf 1 Meter ah Ldngeneinheit:

a = 0,9061 mit einem wahrscheinlichen Febler von 0,0005. Diese Zahl gilt fur weifses Licht, resp. die hellsten Strahlen darin, also die Farben zwischen den F I' a un h of e r'sclien Linien D und E des Sonnenspectrums, ferner fiir eine mittlere Tem- peratur der Luft gleich 2 4 O C., eine relative Feuchtigkeit derselben gleich 0,55 und bei einem miltlern Luftdruck 722"". Die wirksame Luftschicht lag ungefdhr 1,2" uber dem Erd- boden.

Ebe ich weitere Betrachtungen an dieses Resultat an- knupfe, mufs ich kurz noch derjenigen Vorsiclitsmaafsregelu erwkihneii, die zur Erzielung zuverltissiger Beobachtungen rinentbehrlich shid. Vor AlIem aus ist nothweiidig, dafs wahrend der Dauer eines Versuchs das Beleuchtungsverhilt-

nifs -!- der beiden Schirme sich genau gleich bleibe. Zu J d m Ende mufs zungchst der in seiner Stellung zu veran- dernde gr6fsere Schirm stets parallel verschoben werden, T a s am besten durch Anlegung eines Visirs an dessen Rahmen erzielt wird. Sodann mufs der Himmel nahezu wolkenloj aeyn, insbesondere dtirfen in der Nahe der Some keinerlei Nebel sich befinden. Wiederholt mufsten niimlicb

5'76

wegen hleiner Vr'tbll,chen, die iiber die Sonne hinzogen, be- gonnene Beobachtnngen abgebrochen werden, indem dadrirrh unregelrniifsige uiid zum Thril sehr belrachtliche Aenderun- gen im Helligheitsverhlltnifs beider Schirme erfolgten. Ebenso war es mir unml)glich, bei einigermaafsen kraftigem Winde zii beobachten, da namentlirh der gr6fsere Schirm leicht durch denselbeii in seiner Lage uiid dainit auch in seiner El leiichtong verandert wurde. Endlich sind Reflexe von benachbarten Gegensttindeii, die beide Schirme in ver- schiedener Weise afficiren, sorgfaltigst zu vermeiden.

Keduciren wii, zunachst zirr Vergleichung mit den obeii iiach H e e r's uiid meiner rtwas modilicii ten Rechnung ge- fiiudenen We1 lhen fiir (leu Durchsichtigkeitscoefficienteii der Luft den vorstehenden auf dieselbe Weg-Einheit von 1000 Pariser Fub und anderseits auch jene auf die von Lms adoptirte Ltingeneinheit von 1 Meter, so ergiebt die Zusammenstellung :

fiii 1000 Pariser Put ; f6r 1 Meter

S c h l a g i n t w e i t - B e e r : a=0,9029 a=0,9997 S c h l ag i n tw ei t - W i ld : a = 0,7525 a = 0,9990 W i l d : u = 0,2801 u = 0,9961. Unser verhaltnifsmiifsig vie1 geringerer Durchsicbtigkeits-

coefficient der Luft erhlart sich zum Theil jedenfalls da- durch, dal's bei iiuseren Reobaclitiingen alle nach den ge- wiihnliclien Anschauungen die Absorption bcftbrdernden Fac- toren vertreten waren. An den Beobachtungstagen wehte bestandig ein mitunter krtiftiger Nordost ; die Luft war sehr trochen und ibre Temperatur hoch, so dafs unzweifel- haft locale aufsteigende Luftsti 6me sich herstellten und reich- licli Staub und Pflanzenkeime in den untern Luftschichten sich vorfanden.

Wie machtig der Einflut von Staub in durchsichtigen E'lussigkeiten auf ihr Absorptionsvermdgen ist, haben schon meine fruhern Bestimmungen iiber die Absorption des Was- sers gezeigt '). J e nachdem namlich das Wasser von dem beigemengten Staiibe vermittelst Filtration diirch verachiedene

1) Pogg. Ann. Bd. 99, S. 272.

577

Papiersorleu inehr oder winder befreit ivurde, ergaben sich andere Werihe fiir dessen l~~irchsiclrtigkeitscoeft~cie~~t. Auf 1 Meter als Weg Eisheit reducirt erhalten wir namlicll aus jenen Bestimmungen far den Durchsichtig8eitsco~~~ccient des Wassers nach der Filtration durch

grobes Filterpapier : 0,5368 mittelfeines 8 ) : 0,6491 feiwtes u : 0,7978.

Diese Zahlen differken also verhaltnifsmafsig vie1 mehr als diejenigen fur die Luft bei gleicher Weg-Einheit. Es ist allerdings anderseits zii heriicksichtigen, dais bei unseren Restimmungen des Durchsichtigkeitscoefticicnten der Luft im Freien die Staubiheilches in derselben ebenfalls beleuchtet werden und so nicht blofs absorbirend, sondern auch erhel- leud wirhen, wahrend bei der Einschlielsung der Luft oder der Flfissigkeiten in R6hren nur ihre absorbirende Wirliung sich geltend macht.

Die unerwartete Gr6fse der Absorption der Luft zufolge meiner Messuugen veranlafste mich , zuiiiichst zu versuchen, ob sich nicht vielleicht auch iu analoger Weise die Frage iiber die verschiedene Durchsicbtigbeit der Luft fiir ver- schiedene Farbeu experiment ell entscheiden lasse. Zu dem Ende wrirde das Helligkeitsverhaltnifs der beiden um 30” von einander abstehendcn Schiriire das eine Ma1 fur lotlies Licht, d. h. unter Vorsetzung eines tief rothgefkrbten Gla- ses vor das Oculqr des Photometers, bestimmt , das andere Ma1 fijr blaues Licht unter Vorsetzirng einer Combination einw Kobaltglases mit einem blaugriinrn (;lase. Zwei in dieser Weise am 9. und 14. September 1866 anseslellte Beobachtungsreihen ergaben iibereinstimmeiid , clafs rothes Licht weniger stark absorbirt werde als blaues, oder dafs also der Durchsichtigkeitscoefficignt der Luft fur rolhes Licht griifser sey als fiir blaues. Die Zahlenwertbe fiir beiderlei Coefticienteu theile ich hier noch nicht mit, da dieselben bis dahin nur sebr approximativ bestimmt sind und durdr spqtere, genariere und vollstsndigere Beobachtiingen wesent- lich moditicirt werden diirften.

Pnggendorff’s Annal. Rrl. CXXXIV. 37

578

Drirch dringende andere Geschtifte verhindert, diese Un- tersuchungen weiter zii verfolgen und zu vervollsttindigen, konnte icli erst im August 1467 zur Realisirung einer neuen Versuchs-Methode gelangen , die der zuersf gewshlten wie- der mehr entsprach. Bei der Empfindlichkeit meines Pho- tometers rind der unerwarteten Grafse der Absorption der Luft miifste ich namlich schon mit ROhren von etwa 2 Me- ter Lange die lctztere sicher nachweisen kannen.

Der Apparat, dessei ich mich zu dieser Untersuchung bediente, bestand zunzchst aus einer gealten, durchscheinen- den Papier-Scheibe von 30em Durchmesser, welche in der Nahe eines E'ensters aufgestellt, n w vom diffusen Tageslicht erleuchtet tint1 zur Erziclung einer maglichst gleichfarmigen Helligheit, urn eine durch ihr Centrum gehende Axe ver- mittelst eiiies UhrwerLes in Rotation versetzt wurde. Senk- recht ziir Flache dieser Scheibe, auf einem horizontalen Durchmesser derselbcn, mit ihren Mitten einander gegenliber- stehend, waren zwei horizontale Blechrbhren von 2,4" L u g e und 0,l" Durchmesser aufgestellt. Dieselben waren auf der ganzen Lauge mit 12 Diaphragmen von 0,06" Oeffnung ver- sehen untl aufserdem an den Enden mit aufgekitteten Spie- gelglasplatten verschlossen. Beide hatten zwei kleinere, seit- liche Ocffnungen, die bei der einen Rbhre bestandig offen waren, wahrend die eine bei der zweiten Rfihre geschlossen und die andere durch einen Kautschukschlauch mit einge- schlossener Drahtspirale mit einer Luftpumpe in Verbindung gesetzt war. Vor die der Papier-Scheibe abgewendeten Rohrenden worde d a m das Photometer so gesetzt, dab das von den beiden Papierscheibehlilften durch die eine und andere Rllhre bindurchgcschickte Licht in die zwei Licht- einlafsfiffniingen seines Prismenapparats eindringen kounte. Bei dieser Anordnung dcs Versrichs besteht die Hauptscbwie- rigkeit und Qrielle von Unsicherheiten darin, dafs es fast uumbglich ist, kingere Zcit die beiden Scheibenhglften auf einem constanten Helligkeitsverhliltnik zu erhalten. Es ge- lang mir, diefs fur die Dauer der zusammengeharigen Beob- achtlulgen nur dadurch zu enielen, dab ich diese selbst

579

mbglichst abkiirzte und Tage mit wenig wechselnder Be- wblkung auswlihlte. Man beobachtete daher die Neutrali- sationsstelliing nur in einem Quadranten und zwar zuerst, wenn die eine Rbhre evacuirt und die andere mit Luft er- ftillt war, darauf, nachdem man in die erstere rasch die Luft wieder hatte einstrbmen lassen. Die aus diesen Beobach- tungen zu ziehenden Resultate sind daher nur als erste An- ntiherungen zn betrachten. Zudem fuhrte diese Vergleichung des Lichtintensittitsverhliltnisses bei beiderseits vollen und einerscits evacuirter Rdhre, unmittelbar blofs ziir Kenntnifs des Verhlltnisses des Durchsicbtigkcitscoefticienten von ver- dtinnter Luft und von Luft von gewiihnlicher Dichtiglieit.

Die Beobachtungsreihe am 29. August ergab als Win- kelunterschied der beiderlei Einstellungen am Photometer im Mittel 21’, was einem Verhirltnifs des Durchsichtigkeits- coefficienten der Luft beim Druck von 35 und 720mm, be- zogen auf 1” Llinge:

fl* - - 1,01023 0 7 ~ ~

entspricht. Dieses Resultat ist indessen unsicher, weil an diesem

Tage wtihrend der Beobachtungszeit die Bewblkung und damit auch die Erleuchtung unserer Scheibe sehr variirte.

Am 31. August bei fast wolkenlosem Himmel und hbhe- rer Constanz der Beleuchtung ergab sich bei 4 aufeinauder- folgenden Beobachtungsreiben fiir die Winkeldifferenz im Mittel: 8’,5 fiir die Drucke 715 und 100”’”. Hieraus folgt,

‘I”” -- - 1,00413 allr

Dabei wurde vorausgesetzt, dafs die Vermehrung der Hrlligkeit beim Evacuireu der R6hre ausschliefslich durch verminderte Absorption und nicht durch eine gleichzeitige Verminderung der Schwachung des Lichts beim Durchgang durch die verschliefsenden Glasplatten bedingt werde. In der That zeigen auch die Fresnel’schen Intensitlitsformeln, dafs das durcbgelassene Licht in seiner IntensitHt nicht merk- lich vertkndert wird, wenn die Glasplatten auf der einen

37

580

Seite vom leeren Raum, statt beiderseits von Luft begriinzt sind.

Obige Zalilen ki)nnen indessen auch dazri benutzt wef- den, den Durclrsichfigkeitscoefficienten der Lrift voii gewtbhn licher Dichtiglieit zu berechnen.

Es ist niiinlich offenbar der Durchsichtigkeitscoefhielll

von Luft, derei Dichtigkeit 11 der gew6hnlichen ist 1

I - I a , = a -

n

und da die Dichtigkeiteii sich wie wird :

tJ ?J = -

P

die Drucke verhalleq, so

seyn, wenn P den urspriiugliche~ und p den Druck der verdiinnlen Luft reprtiseiitirt; also hat man auch:

D

wo a, rind U P die Durchsichtigkeitscoeficienteii der Luft bei den resp. Spannuiigen p und P darstellen.

Setzen wir nim das durch unsere vorigen Versiiche be-

stilnlnte Verhaltnifs VOII % = z, so hat man auch a P

P

Fiihren wit- hier x, P und p die obigen Werthe ein, 60 kommt, bezogen auf eiue Weg-Einheit von 1 Meter:

a,zo = 0,98935. 29. August und a,,, -0,99521. 31. August.

Der letztere aus den angegebenen Grunden zuverllssi- gere Werth stimmt nahezu innerhalb der Fehleqrame mit dem friiher ermittelten iiberein. Ohne VOI der Hand suf diese Uebereinstimmung einen hohen Wertb legen mu wol= len, k6nnen wir daraus doch den Scblufs zielren, da/b ec oerrnittelst m i n e r Photometers miiglieh ist, die AbrovpCieo, oon Luft BU bestimmen, die in cerhaltoi/haJbig daht lan-

58 1

gen, d, 8. I sinem miilf8ig grofsen Zimmcr caufiusielbnden Rohren eingegchlo~sen id i . Hierduteh aber wird anderseits die Maglichkeit geboten, sehr viel bequemer, rascher und sicherer, als diek durch Beobwhtungen im Freien je mag- lich wyn nird, den Einflufs dea beigemengten Starubes, der Feuchtigkeit, der Tempekatur, der Farbe etc, a6f die Durch- eichtigkeit der Lufl su ermitteln. Nach einer noch ewes verbesaerten Beobathtuhgsmetbode, bei welcher die erwghnte Heuptschwierigkeit d i e m letzten Untersiichungsmethode auch noch umgangen wird, werde lch, so wie es meine Mufse geslal tet , genauere und umfassendere Bestimmungen Uber die Durchsichtigkeit der Luft vornehmen. - Inzwischen folgt ans den bisherigen Beobachtuhgen jedenfalls mit Sicherheit, dah die Lhft in den untern Schichten viel weniger durch- eichtig ist, als man gew6hnlich annimmt. Bei blofs ziir HIlfte mit Wasserdampf gesattigter und auf etwa 24O C. emtirmter Luft ist in der Nlhe des Erdbodens die Absorp- tion sogar so bedeutend, da€s nach Durchlaufung von 300" oder I OOO' die Lichtintensitlt aiif etwa f heriintergegangen ist. So paradox und gro€s iins aber auch hiernach die Ab- sorption der Luft erscheinen mag, so ist sie doch verschwin- dend gegehiiber derjenigen des Wassers. Wir finden nPm- lich a m den oben mitgetheilten Zahlen, dafs nach Durchlanfung cindr gleichen Strecke in maglichst reinem Waqer die Licht-

intensitat nur noch etwas mehr als onintillon betragen wlirde, d. h. absolute Finsternit eintrlte und dafs zur Schwlchung bis zu 4 der ursprtinglichen Intensitat der Weg des Lichts im Wasser blofs gleich circa 5 Meter seyn diirfte. Endlich glaube ich aus meinen Beobachtungen ebenfalls mit Ent- schiedenheit auf eine grafsere Durchsichtigkeit der Luft fiir rothes, denn fiir blaues Licht schliefsen zu kbnnen, wenn icb auch den quaatitativen Unterschied noch nicht als genau festgestellt betrachte. Es unterstutzt diefs die gew6hnliche Erkllirung der Morgen- und Abendrathe; doch werden erst die detaillirten weitern Beobachtungen zeigen, ob die von Claueius aufgestellte und wohl von den meisten Physi-

1

582

kern adoptirte Theorie der Morgen- und Abendrtbthe sowie der blauen Farbe des Himmels richtig sey oder nicht.

Anhang. In naher Verwandtschaft zu der vorigen Untersuchung

steht folgende andere, von der ich hier ein erstes vorllufiges Resultat gleich noch mittheilen mbchte. Es betrifft dieselbe den Unterschied in der Fgrbung des Wassers von Seen und Fliissen im Sommer und Winter, sowie des warmen und salzreichen Wassers des Golfstroms gegeniiber dem umgebenden Wasser. Ich halte dafur, dafs die dunklere, oder besser gesagt, gesiittigtere, lebhaftere Farbung im Som- mer, resp. im Golfstrom, nicht etwa dem hahern Salzgehalt, sondern wesentlich der hbhern Temperatur zuzuschreiben sey. Es ist eine behannte Erfahrung, dafs bei den meisten Kbrpern die Absorption mit Erhahnng der Temperatur zu- nimmt. Urn zu entscheiden, ob diefs auch bei Wasser der Fall sey, habe ich zunachst am 13. bis 17. Juli die Far- bung bestimmb, welchc das Wasser in einer Schicht von 2,4" Dicke, einer durcli dieselbe betrachteten, von der Some beschienenen, durchscheinentlen PapierflZiche ertheilt. Zur bessern Beurtheilung der Farbung wurde die Rahre nur halb gefiillt, so dafs oberhalb das ungefarbte weifse Papier sichtbar blieb. Gewahnliches Brunnenwasser auf 7" abge- ktihlt, gab einen hellen griinweifsen Farbton, bei circa 50° dagegen eine entschieden geattigtere, hellgriine Farbung; ebenso zeigte destillirtes Wasser bei 20° eine helle blau- griinliche Ferbung, die wieder bei 58O in eine gesiittigtere und mehr griine Farbe iiberging.

Des Fernern wurde direct die Durchsichtigkeit des Was- sers bei zwei verschiedenen Temperaturen gemessen. Zwi- schen das Photometer und eine, als durchscheinender Schirm dienende, bereifte Fensterscheibe eines Vorfensters wurden bei der einen Oeffnung zwei je mit Glasplatten verschlos- sene Glasrbhren von 50 nnd 200"" Liinge, bei der andern zwei eben solche von 100 und 50"" Liinge gesetzt. Man ermittelte dann abwechselnd das IntensitUsverhaltnifs bei

583

leeren und theilweise gefiillten RBhren, und zwar wmden das eine Ma1 die Riihren von 50 und 150, das andere Ma1 von 100 und 200'"" Ltinge mit destillirteln, durch grobes Papier filtrirlem VVasser gefUllt. Die Temperatur des Was- sers von etwa 6O ward durch Abhiihlung des ganzen Zim- mers auf diese Temperatur enielt ; bei den hbhern Wasser- temperaturen von etwa 25' hatle das Zimmer eiue Tempe- ratur von etwa 16". Aus den am 4. uud 5. Januar 1867 angestellten Versuchen crgaben sich folgende Werthe fiir den Durchsichtigkeitscoef,&ienten des durch grobes Papier )Fl- frirten destillirten Warsers:

bei 24',4 C. a = 0,91790 y 6,2 a=0,94769

besogm auf 1 Decinbeter als Weg-Einheit. Meine friihern Versuche in Kiinigsberg hatten fiir gleiches Papier und eine Temperatur von ungefiihr 1 7 O C. und bezogen auf dieselbe Weg-Einheit den Werth :

17" C. a = 0,93968 geliefert, der sich recht gilt an die obigen anschliefst. Es ist somit in der That die Durchsichtigkeit des Wassers bei niedriger Tempcratur griiker als bei hiiherer. - Zor Un- tersuchung der GrBfse der Absorption verschiedener Farben war das einfallende Licht zu schwach; indessen sollen auch in dieser Beziebung die Messungen noch vervollsttindigt werdea