32 7

den Geifsler'schen Rohren eine kleine Maschine schon den meistcn An forderungen entsprechen ').

Ich will dieser Mittheilring noch hinzufugen, dafs ich demnachst den Apparat und seine Wirkungen in rimfas- senderer Wcise zu beschreiben gedenke.

IX. Zur Fruge der Widerstanas -Einheit ; von W e r n e r Siemens.

Im Jahrc! 11160 veroffentlichte ich in dicscn BlIittern %) eine Methode, mit deren Hiilfo cs niir gelungen war , Wider- standsetalons genau zu reconstrriiren, und maclite den Vor- schlag , deli Widerstand eines Quecksilberprismas von 1'" L h g e iind I nmm Querschnitt, oder den millionenfachcii Widcrstand eines Quecksilherwiirfels von 1" Seitcnlhge, bei 0" Temperntur, nls Einheit des elektrischen Leitungs. widerstandes rind gleichzeitig den specifischrn Widerstand des Quecksilbers als Einheit des specifischen Widerstandes der Korper anzunehmen. Die Grunde, auf welche ich mei- nen Vorschlag stiitzte , waren kurz zusammengcfalst fol- gende:

I ) Obwuhl icli gern bereit bin, diejenigen Meclianiker, welche sich mil der hnlertigung diescr Mnscliinrn bescliiiftigrn wolleo, rnit den niitliigw Instrirvlionrn z i i w r w l w i i , so goscatlet cs dodi wecler rnoinc: Zeit, noch Iirgt c s in inriner 41nrli1, iihernll fur die gewissenhnfte Be- folgung nieiner iingntwn 7.11 siirgen. Da ich nntlererseits cine gewisre

Garanlie fiir die Gi i~e dcr Apparnle bieten miirhte, liabe ich den Me- chaniker E. R o r c h a r d I Iiierselbst (vorl5iifig Lnter den Linden XCI. 50 wolinlrafi), dessen :\rbeit i d i als gedicgcn cniplelilen kann , verpfliclrtct, keio Easmplar, (Ins i c 4 i niclit gepriil't u n d fiir gtit brfunden, xu ver- scndcn. Derselhe wird don hpparat cornplrlt mit 12 riilliger Scheibe fiir 34, rnit 21 ziilliger fiir 66. mit 30 riilliger firr 100 Tlialcr liefern. Viir alle datwisclirn liegenden Griifsen aher werden die I'reise in glei- diem VerhSltniTs riiit dem Dirrclruiesser cler Scliciben wadism. Zrr kleineren . ipparateri konnen a d Verlsngcrr a u A Sclieihen ails Kamru- rnasse geliefert wcrden.

2) Diese Ann. Bd. 110, S . 1.

328

Die Aufstellung cines willkiihrlich gewahlten oder sich einein in der Natur gegebcnen mehr oder weiiiger genau anschliefsenden materiellen Grundmua[ses des Widerstan- des, welclies wie das Normal-Meter-Maafs irgenwo depo- nirt iind durch Copirung vcrvielfiltigt wurde, ist iiicht rath- sain, da keine Carantie dafiir vorhandcn ist, dafs der Wi- stand desselben sich nicht lindcrt.

Auch rrenn man die Unverlindriliclikeit eincs solclien Grundmaafses dcher stellen kijnnte, wiirdc die unvermeid- liche haufige Copirung iind Wiedcrcopirung der Copien, i n Verbindung init der miiglicherweise eintrctenden Ver- anderring itires Vf’iderstandes, bald unrichtige Etalons in Cours bringen, wie es mit den Copien des Jacobi’schcn Normaletalons in so holicm Grade der Fall war.

Das anziinehmende Widerstandsniaafs inufs daher in einer Definition bestehen oder eiii absolutes Maafs segn, welclies man jederzeit und iiherall rcconstruiren kann. Als ein solches wurde sich fiir wissenschaftlichc Zwecke vor- zugsweise die W e b er’sche dynninische VSTiderstandscin- heit eignen, wenii dieselbe i i i dcr niitliigen Genauigkeit, die ungehhr die des Vergleiches zweier verschiedener Wider- stande seyn rnufs, daistellbar wsrc.. Da diefs aber vor- aussichtlich nie der Fall seyn wird, so eignet sich die W e b er’sche Einheit selbst nicht zuni allgeineinen Wider- standsmaafse, wenn (1s auch selbstverstaiidlich von der griifssten Wichtigkeit ist, dafs das Verhaltnik der zu wah- lenden Einlieit zur Weber’sche i i so genau wie inoglich bestimint wird. Da bei der Aufstellung eines allgemeinen Widerstandsmaafses die praktischen Vorziigc desselben und nicht die wissenschaftliclie Hariiionie des gesainmtcn Maafs- systeins in erster Litiie berucksichtigt werden miissen, Widerstandsmessungen aber nur i n schr seltenen , streng wissenschaftlichen, Fallen niit dynainischen Werthen com- binirt, in der weit iiberwicgenden Mehrzahl der Falle da- gegen zu Vergleichrn dcs Widerstandes von Korpern ver- schiedener Grofse, Gestalt oder Art benutzt werden, so

329

ist ein Widerstandsmaafs mit kiirperlicher Grundlage einetn dynatnischcn vorzuziehen.

Aris dieseri Griiuden ctnpfiehlt sicli das von tnir vorge- schlagrne Widrrstandsniaafs, bei wvt-lchem d w Meter nls Manfs des Rauines niid das Querksilber als dcrjenige Lei- ter, welcher sich unzwt4f(tlhaft am btsten zuin Maafs der Leitungsfahigkcit cignet, gcgeben siiid nnd wclclies in v d - lig ausrcichcndcr, bei groI'Fer Sorgfalt fast unbeptinzter, Genauigkeit rcproducirbar ist.

Eine anf die Saclie scllist eingelietide W'idcrlegiing dic- ser Grunde habe icli bislier niclit g:.cbfiinden. Dagrgen inaclite Hr. Dr. Rl a t t h i e E s e II im Jalire 1861 dcri Gcgenvorschlag, anstatt Queclisilber eiiic bcstiinititc Goldsilbcr - Lcgiriing dein anzunehtnenden i,eproducirbnrc!n 'S17iderstands~iia n I' se zu Grunde zu Icgeu, uiid in tleiiiselheii Jalire ernannte die British association ciue Cornmissioii, melche uber d;is zwcck- mafsigste WidcrstaitdstnaaCs ail die Gesellschaft berichten sollte.

W e r die grofscii ScIiwierig1,citeii praktisch kennen ge- lernt hat, die datnit verhniipft sirid ciiie Legirung honiogcn iind von durcliaus gleicher %us;rinmcnsetzung herzustellen, Drllite anzufertigcn, welclic ganz glcicheii Querschnitt und Hartegrad haben, hestiintnte I,$iigen dersvlben genau ab- zumessen ohne cine Strecliung oder Stauchiing des Drahtes herbeizufuhren, endlich die Eiidcii dtsselbcn so mit den dicken Zuleitungsstucken zu verliithen, dafs keine Veran- derung des Widerstatides dcs I)rahtes eintritt, wird schon dieser technischeu Sclrwierigkeiteii wt'gen keine Vorliebe fur den Vorsclilag des Hrn. M a t t h i e C s e n empfinden. Da e r denselbcn spiitcr zu Gunsten des Vorschlages der Commission der British association - deren Mitglied e r ist - fallen gelassen hat, so kairn ich ilin weiterhin un- beriicksi chti gt lassen.

Scitens dieser Commission licgcn jetzt drei Berichtc - pro lH62, IS63 und 1861 - a n die (;esellschaft vor. Es wird i n diesen Berichten die Tlicorie des W e b e r ' - schen MaaCssjstems init der Ausdehnung auf den Begriff

330

der Einheit der gcleistetcn Arbeit, welclie W. ' T h o m s o n ihin gegebeii hat , in ciiier sehr klaren Weise auseinander- gesetzt. Der groCse wisscnschaftliche Werth der allgemei- neii Einfuhruiig dieses )J systeiiiatischen und coliarenten (C Maahystems wird iiberzeugend geschildrrt , die voii W. T h o ins o n vorgeschlagene Rletliode der Bestimmung der

Einheit eiitwickelt und der Gang und die Resnl- Meter Sccunde . .._-

tate der angestellten Experimerite eingehend auseinander- gesetzt. Die Kainen M'. Thomson und C l e r k M a x - \v e l l sind hiiiltingliclie Biirgscliaft fur den hohen wissen- schaftlichen Werlh diescr Arbeiten. J n der That ist es gelungen die CJenauigkf>it der Bestiininung eines Wider- standes in absoluten W e b e r' sclien Einheiten, in Vergleich init der, welche friiher \on VV. Thornson und W. W e - b e r erreicht wiirdc!, betrachtlich zu erhohen. Die Com- mission ist aber trotzdcm zu der Ueberzeogung gelangt, dais das W e b e r 'sche Widerstandsmaars selbst sich zur Widerstandseiiiheit nic lit eignet. Sie macht schon in ihrem ersten Berichte den Vorschlag: einen materiellen Wider- standsetalon als Grundinaafs des Widerstandes anzunehmen, welcher deiri Werthe I O ' O W c ber'sche Einheitcn oder

1 0 7 - so genau entsprlche, wie es mit unseren j e f z i -

gen Hiilfsinitteln zu bestimmcn miiglich ist. Dieses mate- rielle Grundinaals sol1 uiiveranderlich fest bleiben und un- ter dem Nainen Einheit der B. A . oder Ohmad das ktinf- tige allgmeine Widerstaiidsinaafs bilden. Von Zeit zu Zeit sollen dann neue Bestiinmungcn dieser Eitilieit in W e - b e r ' schen absolutein Maafse angestellt und Reductions- coefficientm zur Renotzuitg bei Kechnuiigeii mit dynami- schen Werthcn priblicirt merden. Dcin Einwande, daCs der Widerstand des Normaletalons sich andern k h n e , glaubt das aus den Herren Prof. M a x w e l l , Dr. M a t - t h i e f s e n iind F l e c m i n g J e n k i n bestehcnde Subcomite', welches mit der Anfertigring der Normaletalons und der davon zu entnelimenden Copien betraut ist, dadurch be-

R h e r Secunde

gegiiet zu haben, dafs es 10 verschiedene Normaletalons aus Legirungen edeler hletnllc uiid atis Quecksilber her- gestellt hat und die Copien niis eiiier Legirung voii Silber init Platin anreriigt. Nach Dr. Mnt th ieCse i i s Unter- suchiingen sol1 dcr Widerstatid diescr Legirilngen keiner Aenderung antcrworfen seyn, wahrend er bei andereii Me- tnllen und Metalllcgirungen wescntliche Aeiitlerungan ini Laufe zweier Jahre gefanden hat.

Icb will die e h m aiigefiilirteii Reobachtungcn Dr. M a t - t h i cCs e 11 s keineswegs i u ilirrm Wcrthe itnterschatzen, glaube aber iiicht, dnfs sciii Ausspruch, dafs die Leginlit- gen von Silber uiit Gold oder Platiti sicli niclit iiiidern, schoii als so feststehrnd u i i t l unhediiigt gultig aiizusehen ist, utn dnrauf ein fur alle Zeit feststcheiides hrormalmnafs des Widerstandes begriinden Z I I k6iinen! Auffitllend ist es, dafs Dr. M a t t h i e f s e n hci Neusilber so betr#clitliche Aeii- deriing der LeitciiigsFaliigkeit iii kurzen Zeitabschnilten beob- achtet hat, wiihreiid ich gerade dicse Lrgirriiig beson:!ers constant gefunden hnbc. Ej zeigt tlief'?, dafs bei dcr Ver- anderung der Leituiigsf~higlieit noch viele unbekannte Fnc- toren auftreten, die erst dilrch lzngcres Stiidium errnittrlt wertlen hiinncn. Der voii r h . 31 a t t l i i e fsen aiigefuhrte Beweis, dafs die Cold- Silbcrlrgiruiig sic11 nicht lndcrn lionne, da man nieinals beobaclitct hahe, dnls eine goldene Katte bruchig gewordeii sey , kani i wohl kauin ernsthaft gemeint seyn! Es mag nber gerii ziigegehen werdcn, d a k die Aendcrung des Widerstandes tler Norinnletalons so wie der Copien so kleiii seyn wird, dafs sie d i n e practisdic Bedeutung fur uiieere gegciiwartigen Untersucbungcn ist. Das Norinalmaafs dcr B. A. sol1 abcr auch spateren Zeiten dienen, i i i denen wnhrscheinlich titiendlit:h Tiel hi)here An- sprijche an die Geiinuigkeit cincs Mnafses gestellt werden, wie wir es thun. Aus dieeein Grunde ist es schon sehr hedenklich , dafs die Coinmission I0 Norinalctalons anstatt eines einzigen aufgestellt hat, weiin sic auch - wie ange- gebeii ist - gegenzoiirtig bis auf 0,03 Proc. init einander ubereiostimmen. Ginge ferner die Uehereiustimmuag des

332 N e l e r Werthes der B. A. Einhcit init dcr 1 0 7 Srr;iLi Einheit auch

wirklich bis auf 0 , I T h e . , wie iin Bericlit pro 1864 be- hauptet wird , so .tr)ite diewlhe (loch iinnicr nocli viel zu gering, uiii die Einheit dcr 12. A. aucli hiiiiftig als gleich-

wertliig init der l o 7 - Einheit crsclicincn zii lassen.

Mufs abcr eininal eiri Rediictionsco~fficiciit benutzt werden, so ist es gaiiz gleicligiiltig, 01) dersclbe ctwas inehr odcr weniger voii Eins versrliieden ist ! Es ist ubrigcns noch keiiieswegs nacligewiesen, diifs diese beliaoptete grolse Ue-

bereinstimmiing der B. A. Liulieit iiiit der 10 Srcllnde Ein-

heit aucli wiidilich stnttfindct. Der Antilick, der iin Rap- port fiir 186-1 gegcbcnen Vcrsiiclis-T;ibeIle ) lehrt, dafs zwisclien den zu ciiiciri Paare c.ombinirten bciden Zahlen- wertheii Differenzen bcstelicn, wclche bis iihcr 8 Procent betrngen! Auch die niittleren M’ertlie diesrr Paare differiren nocli bis zu I,4 Proc. Wodurch das Subcornit6 sich fur herechtigt helt, Ijei eincr so grofseii Verscliiedeiihcit der einzelncn Messiingen a u f eincn ~valir~clicinlicheii Feliler von nrir 0, I Proc. zii sc.hIiels;.cn , weirs ich niclit. Welchc Me- thode inan aucli ziir 13crechnung des iiiittleren Werthes der gegebcnen Zalilen anwendcii mag, inan wird durch Fortlassell einiger sehr abweicheiidcr Messong;.cn oder aucli einiger tnittlerer Wcrtlie zii w i t griikreii Unterscliieden kommen. Meiiier Ansirlit nach liegt die Sicherheit nur in- nerhalb dcr niclit als fclilerliaft verd2chtigcn und deshalb verworfencn Zahlenwertlie. 1st es aber schon uniniiglich aus den vor~icgcndeii Versuclisreiheii auf cine so genaue Uebereiustiininung des Wertlies der B. A. Einheit lnit der

wahren lo7 . Einheit, wie das Subcomitd sie annimmt,

zu schliefseii, so stellt sich die wahrsclieinliclie Verschie- denheit als noch viel grofser heraus, wenn inan bedenkt, dafs die Werthe der ‘L‘abellc mit deinselben Apparate unter Anwendung derselben Constanten rind Corrections - Coef-

A l c t c r

sl~mtl&

, 3Ii:tcr

Meter Secunde

1) Pogg. Ann. Bd. CXXVI, S . 386.

333

ficienten und durch dieselben Beobachter erlangt sind. Es ist zwar aiigegcben, dafs die 13cstiiumung der Constanten bis aiif 0,0001 gennu gewescli wiire; man iniifs aber an- neliinen, dafs diefs niir in Folgc? bestiminter individueller Handgriffe und wil1kiilirlic.h gcwahlter Methoden dcr Mes- sung errcicht ist. 13ekanntlich ist es gnnz unmiiglich, einen weic h en ii be rep on n en e n 1) rat i t z 11 ei ncr c i nig m n a k e n riin- den rind frsten Uralitrolle nurzuwiridcn, ohm dafs er sich ansclinlich streclit. Dime Streckung scliwankt mit dcr Dicke des Drahtes iind der GriXse der Dra htspanniing beiin Auf- winden zwisclicn 1 i ind 6 Proc. 1:s diirfte clemnach kauin miiglich seyn, mit einiger Siclierlicit auf die wirkliche LBnge des aiifgewuiidciieii Ilrahtes bis auf f Yroc. zii schliefsen. Die effective Liinge ist nber a i i f 31 1.2336 Meter angegeben! Es ist ferrier unmiiglich eirie Rolle von iiberspoiinenern Drahte rund iind conceiitriscli zu wickeln. D e r Umfang der mittlere Hndius, die Uiche der 7~inwi1id11ngsscliiclit sin& mitliin iininiiglich gcnari zii bcstiininen. 1)eniiorh siiid diese Wcr the bis nuf Tauscndstel filillimcter nngegeben uiid sol- leu bis auf eiii Zelintauseiidstel ilirer GriXw ziiverlksig seyn ! Ob das iiingnetische Jlomeiit des aufgeli~ngten Msg- netes uiid die augcnblickliche horizoiitale Componente des Erdmagnetisiniis sicli bis auf denselbcn Grad von Genauig- keit bestimincii lnsscn, inag h e r iiiieriirtert bleiben. Icli halte es niclit fur miiglich.

Icli bin, wie scliori gesagt, weit entrernt davon, die Be- haiiptung aufzustelleii, dafs die Messungen nicht wirklicli in cler aiigegebciien Gcnauigkcit gcmacht wlreii , sie kOn- nen aber n u r dos Hcsultat von Procedurcn seyn, die keine allgemeitie Giiltigkeit Iiabcn.

Bevor niclit die Versuchc a n anderen Or ten , n d ganz neuen Instruinenteii iind von ganz nnderen Experiineiita- toren wiederliolt siud und clurcli die Verglciclirrng der d a m erhaltencn Resultate mit denen dcs SiibcoinitC’s der Be- weis gefiilirt ist, dafs cine griirsere Uebereinstiinmung er- reicht ist, halte icli micb zu der Beliauptung berechtigt, dafs

334

die Einheit der B. A. hiichstens innerlialb einiger Procente

Init der ‘0’ S-, Einheit iibereinstimmt.

Ich kani i ails diesen Griiiiden mrine oben reeapitulirten Bedenken gegeii die Annaliine der materiellen Etalons des SubcoinitCs als Griindlage des allgmeinen Widcrstands- inaafscs niclit fur erledigt crachteii. Dabei verkenne ich niclit iiii Miiidesten den liolien Werth der durch die British association veranlaCsten iniiglichst genauen Bestiminung der V7 eb e r’srlieii Widerstandseinhcit, bin i in Gegentheil der Ansiclit, dals der Wisscnsc-haft durch diese werthrolle Ar- beit ein weseiitliclier Uieiist erwiesen ist. Ich glaube aher die Commission Iiatte besser gethan, iiachdetti sie sich uber- zeugt hatte, dafs die W e b e 1” sche absolute Einheit selbst sich zuin Norniali~ix~fse iiicht eignete, keirre iieue willkiihr- liche Einheit aufzustsllen, sondern die von mir vorgeschla-

gene - Quecksilbcr oder kurzer i n . Hg Eiuheit

init aller fiir derartige Arbeitcn nfithigeii Sorgfalt darzu- stellen, diese sclion sehr allgemein verweiidete urid dein praciischen Bediirfnisse hesontlers entsprechende Eiiiheit iii genauen Copien zu verbreiten uiid deli Reductioiiscoeffi- cieiiten tlerselbeii auf W e b er’sches dynamisches Mads SO geiiau wie iniiglich festziistellen. Das Comitc‘: wiirde dadurcli in Uebereinstiiiiiiiung mit dein Vorschlage K i r ch- h o f f ’ s , dein es sich ili dew ersten Bcrichte anschliefsen zu wollcn erklarte, goblieben seyn , da K i r c h h 0 f f sich in seineiu, iin Appcudix diescs Berichtes abgedrackten Bride fur Beibehaltung beider Maafse erklarte und niclit fur die unbedingte und ausschlielsliche Annahine des W eber’schen, wie spater behauptet ist, eine Ansicht, fur welche auch W i 1 ti e lin W c b c r selbst deui Verfasser gegeniiber sich aussprach. Dafs die in . Hg - Einheit bei einer solchen sorg- fdtigen Bestiinmung diirch das init deli reichen Mitteln der British association ausgeriistete mid iiber so hervorragende Krafte gebietende CoinitC vollstandig deli jetzt erforderli- chen Grad der Geiiauigkeit, d. i. den dcr Vergleichung

Meter

Meter 0 3lillimrtrr

335

zweier uerschiedener Wiederstlnde, erreiclit liaben wiirde, zeigen sowohl ineine urspriingliclien Versuche, wie nament- lich die spsteren mit griifserer Sorgfalt angestellten Mes- sungen des Hrn. S a b i n e I) . J3ei kiinftigen weiteren Fort- schritten in der Genauigkeit physikalischer Messungen wird freilicli iminer wiedcr eine genauere Reproduction der UI . Hg- Einheit nothwendig werden, es kann diefs aber kaum cine merkliche Stiirurig iiervorbringeii, da die wahre Griike der Einheit unzweifelhaft fesfsteht, da die bei der Repro- duction sich herausstellenden DifferenZen bci gewohnlichen Widerstandsmessiingen wegeii ihrer Geringfiigigkeit unbe- riicksichtigt bleiben k6nnen uiid da fur exacte Messungen eiiie haufige Controlle der benutzten M'iderstandsetalons, ibrer wahrscheinlichen Aeuderung wegen, doch un\ erineid- lich ist.

Leider hat die Coininission diesen von iriir ihr vorge- schlageneu W e g nicht betreten, die niit der Anfertigung der British associations Einheit und der zu verbreitendeli Copien derselhen betrauten Mitglieder dcs SubcomittYs, die Hrn. I)r. M a t t h i e f s e u und F l e e m i n g J e n k i n , haben iin Gegentheil sowohl in den erwghnten Berichten an die British A4ssociation, wie in besouderen noch nsher zu be- leuchtenden Aufsltzen2), uieinen Vorsclilag in einer M'eise aiigegriffen, welche bizher bei wissenschaftliclier Kritik niclit gebrauchlicli war. Uer geineinsnm von ihnen befolgte Plan bestetit (larin, meiiien Vorschlag uicht init Grunden zu behiimpfen, sondern meine Arbeiten als unzuverllssig und zweifelhaft darzustellen.

Hr. Dr. M a t t h i e f s c n stellt die beiden Thesen auf: I ) u dafs keiue wahre Quecksilber- Einlieit je aufgestellt

2) JJdafs die von Zeit zu Zeit aiifgestellten Einheiten

Beide Satze will er dadurch rechtfertigeu, dafs ich nicht

ista und

nicht denselben Werth repriisentiren (1.

1) Phil. mag. march. 1863, p . 1. - Der Aufsatr ist in der Uebersetzung

2) Pogg. Ann. Bd. 125, S. 497 und Pogg Ann. Bd. 126, S. 369. dieser Arbeit angesclrlossen.

336

das richtige specifischo Gewicht des Quecksilhers in Rech- nung gezogen h$tt.e, dais zwei ~~iders ta i ids~cnle i i , welche in der Londoner Ausstelliing pro I862 arisgestellt wareo, uin 1,2 Procent von einander differirt hltten, daCs in mei- nen ereten Bestimniuiigen der in . Hg Einlieit Uiffereuzen von 1,6 Proc. vorhnnden wsren und dafs seine eignen Ver- suche init den nieinigen nicht iibereinstiinmten.

Die erste Behnui)tung betreffcnd, so iibersieht Hr. M a t - t h i e f s e n , dafs das \-on niir vorgeschlngene Widerstands- m a r s in einer Definition bestelit, also ein absolutes ist. Dafs die yon inir dargestellten Widerstandset;iloiis dieser waliren Einheit viillig en~spriicheii, Iiebe icli nie hchauptet, im Gegentlieil wiedorliolt den Wunsch nusgesprochen, dafs sich bald in exacten Messringen geiibtere Phisiker der Muhe unterzithcii iiiiichtcn, n u f tleiri von niir angegebenen sehr cirifac.licn rind sictieren Wegc Etalons herzustellen, welclie mit der gegebcnen Definition so genau iibercin- stiminten, wie es iiiit unsc~en jetzigen llulfsinitteln zu er- reiclien ist. Hr. M a t t h i e f s e n ware zu seinrr Behauptung niir berechtigt, weiiii ineine 1)efinition zwcifellinft odcr wenn die angegebene Methode unzurerlassig oder felilerhaft ware. Rcides ist voti ihtii nicht nnchgewieseu, nuch nicht eininal behaiiptet. 1st die von ihin aiifgestcllte Thesis aber auch unzweifelliaft fnlsrh, so gebe icli ilim dagegen gem zu, dafs das voii inir in Reclinung gezogene specifischc Gewicht des Queclisilbers nicht riclitig ist. Als icli im Jahre 1858 die ersten Versuche daruber austcllte, ob sich die m. Hg Ein- heit i n hiureichcnder Geiiariigkeit darstellen liefse, fand icli die Zahl 13,557 uiid nahin sie als richtig an, da sie von anderer Seite durch dirccte Vergleichung der Hijhe der Quecksilbcr- untl Wnsscrs:irile i n coininunicirenden Kbliren Bestatigung fand. h i d e r ist nuch bei den spateren mit grijisercr Sorgfalt rind verbessertcn liistruinenteii ausgefuhr- ten Reproductionen der in . tlg Einheit dieser CoEffiaient beibelialten und niclit die l i e g n a u l t'sclie Zahl 13,596 an- genominen, deren Kichtigkeit seitdein oon mehreren Seiten bestatigt ist. Hiernacb sind in der That die bisher ange-

337

fertigten Etalons uni 0,287 Pror. zu grofs I ) . Ninimt man den CoZfficienten der Zuiiahmc dcs spec-ifischeii Leitungs- widerstandes cles zti den M.'idei~stnndsetaloos beniitzten Neil - silberdralites = 0,00272 a n 1, so reprssentiren tlieselben die in . Hg Eitilicit iiicht bei der auf ihnen veriiierliten, son- derri bei einer urn 10",5 C. niedrigeren Temperalnr. Es ist eitt unbcstreitbares Verdienst des Hrn. M a t t h i e f s e n , zu dieser Berirhtigung Ver;inlassung gegrbcn zu liaben, die iibrigens, wic sclioii 1iervorgehol)en , init der Reurtheilnng des Wertlies der m . Hg Einheit gar iiiclits zii thrin hat.

Hr. M a t t h i e f s e n beliaiiptet ferner, dars die von Zeit zu Zeit aufgestelltcii m . Hg Eiriheitcn nicht dcnselbcn Wi- derstand reprasentirten. Dafs die i n . Hg Einheit in inei- nein Laboratorio io drei verschiedencn Zcitperiotlen dar- gestellt ist und jedesinal cine griifsere hniiaheriing a o den wirklichen Werth gefiinden hat, ist Hrn. M. brkannt. Hr. S a b i II e hat die Abweichungeii dieser drei Reproductionen in folgender Tabelle tusanimengestellt :

No. der Original- Ilestirri- Erste Repro- 1 Zwci ie Repro- iiiiilrerI j . nrlrng 1859 : duction I860 i duction 1863

3 55,5,tii ! 555.99 5 I 193,56 193,73

- 1 1917,32 - I 2600,57

I

556,05 193,;s

I91 i ,51 2601,46

1) Xacli dcr benutzten Forruel I

a + I / a + - -a 1a.u v w=-- _____ Q * 3 7

in welclier W den Widerstand des Normalrolrrs, 1 seine ISnge, Q das G e w i c h t , u das specifrscbe Gewicht des Quechsilbcrs und a das Ver- hiltnifs des griirsten LUIU tleirrsterl Quersclmiite des Rolrrcs bezeiclrnet.

2 ) Pogg. Ann. Bd. CXllI S. 4. PoggendorPs Annal. Bd. CXXVII. 22

3%

sind iiur Widerstandsscalen fur techniscbe Bei~utzung nacb deu Wertlien der ersten Reproduction angefertigt und iu den Verkehr gekoinmen. Erst den uiittlereii Wertb drr dritt.cn Sestimmung hahe ich zur Anfertigitng voii e tna 100 Etaloos roil je einer Einheit bcnotzt, welche ich unter iiiir bckaunten, namliaften Physiberii, Tet:linikern und wit+ senschiiftliden Iiotituten verllieilt Babe, itin die allgelueine A~inaliine eincs rntiotiellc!~~ Widerstandemaafscs dadurch zii befi)rdcrn.

Diese Etalons waren bei ihrer Versendiing getiaii gleich uiid siud, falls sic sicli nicht verandert habcn, bis auf 0,05 l’ror. l n i t der wahren iir . tlg Einheit Ubereiustiiiimend, weiin sie, wie schon gesagt, bci einer urn IW,5 C. niedri- geren Temperatur Remessen werden, wit! auf ilinen aiige- geben ist. Andvre Widerstandoelatons, wie diese: von h i

HH. Matthiel-sen und J e i i h i n init S i e rne i i s 1861 be- zeiehneten, sind voa inir nicht ausgvgeben. lir. M a t tli i e - f s e n stiitzt seinc Rtdiauptung, dafs dit: V O I I mir aufges~ell- ten Eiiiheiten nicht denselben Widerstand rcpr:iseiitirten, iruf Rlessmgcn, die Hr. J c n k i n , vvelclicr als Juror der Londoiier Ausstellung von IS62 fiinrtionirte, an zwei nach dein (’recvichtssystc~me eingei ichtrten, von 1 bis I0000 Ein- liciten reicheiidcn IViderstnndsscnle?z angcstellt hat. O b Hr. J e n k i I I riclitig gcniessen hat, als er zwischen diesen Scaleii eine Differcoz \on I , ? Proc. fand, weirs ich niclit. C n n z uiibegi~ciflicl~ ist es niir aber, wie Rr. I)r. M ii t t h i e - is e n dcrartige, tecliiriirlieir ZweeL.cn tlienrride Widerstands- scaleti init JJua/’setalons in cine Linie stelleii und wie er eine so srliwr!re Anschultligung, \vie er sie rorgebracht hat, arisscl~liefslicli auf die uiicontrollirte hussage cines Aus- stclliiiig.sjurcws bnsireir l\i11111! Er sollte doch wissen, dab Beruhruogsstclleii fester Metalle stets einen v t~~nder l ichen Widerstand hervorbringen, dafs also die 20 Stbpselcontacte, welche dcr Stroin bei diesen Scaleii ganz oder theilweise tlurchlaufen inufs, eineii naclitlieiligen Einfluls auf die Ge- nauigkeit tler Witlerstandsnngaben ausiiben inusseo. Er sollte feriicr die grofsen Scliwierigkeiteii , die sicli anfiinglicli der

339 fehlerfreien Summirung von I0000 Einlieiten entgegenstcllten, zu wiirdigen wissen. Die eine dieser Scalen, von Tlrn. M a t t h i e fs en mit S i e in e n s (London) bezeichnet, war eine der ersten bereits im Jahre 1659 nach einer noch un- vollbominencn Sriintnirringsniethode zrtin eigenen technischen Gebrauche angefertigtcn, nach dein Gewichtsgsteme ringerirli- teten Widcrstandsscalen. Sit? hildete den einen W i d e r - standszweig einer sogenannten Mefsbriicke, rnit welcher die Widcrstandsmessiuigen wzhreiid und nacli clcr Legnng des Kabels durch das rothe Meer with Indien ausgefiihrt wa- ren, iind fand wegen des sich an diese erste Mefshriicke kniipfenden historischen Intcrwse. .Aufnahrne in den Aus- stellungsrzuinen, d n init ih rw Ijulfe (lit? bis daliin gebrzuch- lichen nirhtssagenden Stromitngaben hei submarinen Kabeln zaerst in exactc Widrrstaitdsangabcn verwandelt wurden. Diese #lteren Mefsbriickvn wurden spiiter von Neiiein r e p - lirt tind mit den nach einer verbcsscrten Summirungsme- thode angefertigtcn, von den HH. J I a t t h i e f s t n niid J e n - k i n init S i e m e n s (Berlin) bezeichnetcn Widerstandssca- len iibereinstiminend gemacht. Hr. 31 ii t t h i e f s e n behauptet nun aber, ditk auch diese spater angefei,tigten Widerstnnds- scalen nin etwa 0,.5 Yroc. giifser grwcsen w#ren, wie die 186 1 von inir nrisgegcbeiien M’idcrstaiiclsc~talons. Er schlierst dieIs aus dcni Widerstande cines Kiipferdrnhtes, welchen Hr. J e n k i n wtihrend dcr Ausstclluiig von 1862 mit dein der Scalen rerglichen hnbe. Welclic Tcniperatrir der K u p ferdraht bei beiden, vier Jahre aris einander licgeiidcn Mes- sungen hatte, ist nicht angegaben. W a r dieselhe nrir inn Ito C. verschieden, so erklsrt sich dndurcli die Differenz vollst;indig! Jrdenf;ills waren die HH. M a t t h i e f s e n und J e n k in nicht herechtigt, einc einzelnc, von ihncn selbst angcstellte, so zweifelhafte untl unsichcre Bestimmung d a m zu benotzcn in allen Tabelleii der Rcriciite des Coinid’s so wie in ihren eigenen Mittheilungen tiehen der Coluinne , ) S i e m e n s 1f36i,t noch die beiden andcrcn: S i e m e n s (Berlin) wid Sieiii e 11s (London) aiifzufiihrcti untl datlrirch den unrichtigen Schein zu verbreiten, als conrsirten in der

22 9

340

Tliat yon mir ansgegebcne Etalons der in . Hg Einlicit r o n S O verscliicdcnetii Tl’itlerstande!

Eine :ihiiliche Uen.;tntlniTs hat es init der tiiehrfach wiederholten Rehauplung, d a k zwicchen meitien Bestini- ttiurigen der i n . Hg Einheit 1)ifferenzcii voit l , G Procent l ~ e s t ~ n i l c n , diefs also die zu errricliende CrrBnze der Ge- itariigkeit wiire. Es kotnmt ;illerdings in mcitier ersfen t A60 prihlicirtcii Arbcit iiber diesen Gegensland eine solcltc Differeiiz vor. Icli ltabe abcr darnals auch den Grund an- gegehm, nZmlicli Tempcraturschwatihriri~cn des zum Ver- gleiclt tlirncndcn Kupferdtalites bis :J0 C. untl des init Queclipilbcr gefiillten Norttialrohrs bis 2” C. Es wat.en ferncr absichtlich weiiig cylindrisclie IWirrri gewlihlt , (la die beschriebcrien Versuche nicht deli Zweclc Itatteu Nor- inaletalons darziistellen, sondcrii den Keweis zii fiihren, dafs die \ orgcscli1a;;eiia Methode zu eincr solclien Ihrstellong gccignct sey. Fur den praktisclien Gebrauch w a r dainals cine Gcnauigkeit von 3 I’rnc. ausreichend. 1st doch Hr. 31 a t t h i e Is c 11 selbst in jeiier Zeit init Werthangaben fur die Leitungsfiliigkeit der Metalle zufriedeii, wclche uiehrere I’roccnte von cinander ahweichm.

Die v o n niir ausgcgebeiten Widerstandsetalons siitd siiitiintlich nach deli Werthr i i der dritten, diiidi H m . S i i - b i n e aasgefiihrten Hcproductioii regulirt. Kin Blick aitf tliece nachfolgend ahgcilruck te Arbeit wird die 1Jcbcrzeu- p n g gc.hen, tlafs dieselbe wit griilster Sorgfalt durchge- fiihrt, wurde, u t i d tlaTs die vnn inir behauptete Ilc~bcrc~iii- slitninung d r r angc~ferti~;ten Etalons init der wahrcn in . Hg Eittlicit innernlb 0:Ki Proc. nicht auf zwcifelliaftc-Ii Mittel- wcrthen bcrulit, sondern , dafs summtliche Normalrohren innerknlb dieser Granae das gleiche Resultat geben. Die- s w Mewingen stellt HI.. 31 a t t h i c Ts e 11 nun seiile eigenen ;;:cgeniiher, wclche rinen uin 0,8 Proc. gt.6Tseren Werth gcgebeu habeti. Eiticm C r u d fur diese Abweic~huiig oder I‘iir die TJiiznvcrl~Psigl\eit ineiner Methodc oder der S a- l i i n c’sclirn Mcssungcn hat er riirgerids angcgeben. Mln- tlcstcns h:itte o r seiue i\rbeit dann aber init glciolier Sorgfalt anstellen nnd die benutzte Methode, weun e r sie

341

nicht vollstandig befolgen wollte, iiicht in wesentliche~r Punkten verschlechtcrn diirfen ! I b . M n t t h i e rs e n wendct eiiie Correctionsforiiicl fur die conische Forin clcr Riilircii an, welche grofsere Abwcicliungeii giebt, wic die iiieiirige, da er sich das Rohr itus cylindrischen StucLen alistntt ~ I I I S

conischeii zusaminengesetzt vorstellt. Uadurch mird der berechnetc mittlcre Querschnitt kleincr, der berechnete Widerstand des Rohres inithiri zu grofs. Ferner fiillt er das Rohr durcli Eiiitauchcu in eine lnit Quecksilber gc- fiillte Rinnc rind heht es i l u s diesciti Bade, iiidein er seine Endcn zwisi~hcn zwei k’iiiger prefst. Natu~~lich lvertlen da- drirch die Rohrentlen iiiit dcr weiclien Hnrit seiner lYnger- spitzea aiistatt init Qieckyilber aiisgefullt, wodutch der In- halt des Rohres zii hlein, der bercclinete Widerstand init- hin zu grofs wirtl. Eine Unriclitighcit i u gleicliein Siiiiie kann iniiglichcrweise aricli noch daraus hervorgegangeii seyit, c l a f ~ Hr. M a t t h i e f 5 e n dic Vorsirlit nicht befolgt liat die zii vergleirlienden Wider$tBndc bei jeder Messorig durcli eineii Coiriiniitator zu ~ - ~ r w e c h s ~ ~ l t i und i iur diejeiiigen Mes- suiigen als ziivcrl~ssig zii bctrachten, welche sicli zu 1000 crglinzeti. Ohne diese Voreiclit crlialt inan Fehr leicht fal- sclie Messungen durch Erwlirmiiiig des diinnen Platindrah- tes der Rriicke.

Sollten dicsc von Hrn. M a t t h i e Fs e ii bei seiner Mepro- duction begangenen Fehlcr auch den bedeutenden, vou ihm gefundeneii Uiiterschied von 0 , H I’roc. noch iiiclit vol1st;indig erkliren, so geniigcn sie tloch i i in zri zeigen, wie gering der Grad von Sorgfalt war, welclieii er hei derselben aufgewen- det hat. Als cin Bcwcis tler Unrichtigkeit rneiiicr Messungen und naineiitlich dcr selir riel iimfassenderen ilnd genaueren Bestiinmiingen dcs Hrn. S a b i n e kiiiineii sie lieinenfalls gelten.

f.Ir. J e n l i i n briugt i n seinem Aiifsatze sUebcr die neue 0011 der B. A. adoptirte cleLtrische Widerstandseiulieit ’) (1

keiiie neueii Gesiclitspunk te, verwerthet aber die schon be . handelten Schliifsfol~erringeii und Versuche des Hrn. M a t - t I, i e f se I I i i i tiocli ausgedehnterer Weisc \vie dieser. V O I ~ 1) Pogg. Ann. Bd. 126, S. 369.

342

Interesse ist seine Mittheilung, dafs vier von den VOII lnir 1661 vertlieilteii Etalons dcr in . Hg Einheit voii vier oer- schiedenen Beobachtern mit vier Copien der B. A. Einbeit vergliclieii sind iind die Wertlie l,(l456; 1,0455; 1,0156 und 1,0437 ergeberi habcn. Es ist inithin der inittlere Werth dicser Beobachtungen oder 1,0456 multiplicirt init dein Correctionscoeffic,ieiitcii fur das riclitigc specifische Gewicht

x IJb4.56 oder 1,0186 der Werth 13,596 dcs Qnecksilhcrs also 13,5.ii eincr Einheit der B. .4. i i i 111. Hg Einliciten oder

1 in HgE = 0,9536 B. .d. E. Bei der nachgewiesenen noch besteheiiden Unsicherheit

Einheit kaiin des Verhaltnisscs der B . .4. E. zur l W 3 a man mithin gegcnwsrtig cine11 in i n . Hg Eiiiheiten ausge- druckten Widerstand durch Ahzug vou 5 Proc. miSglichst genau in I0’”faches Weber’sches Mads oder 10’faches

BI‘Icter

Maafs rerwandeln. Meter Se k uirdt: . . - .. - .-

Die historischc Uebersicht iiber die Heiheiifolge der Vor- sehkige voii Widerstrmduinaafscii uiid die Fortschiitte iin Gebiete dcr WiderstaiidsinessuiiReii, welche Hr. J e n k i n scinein Aufsatzc vurausschickt, verrlnlafst ioich iioch zu eini- gen Bemcrkiriigen zur I<ericlitigung inicli betreffender Irr- thumcr uud Ucbergehungen.

VollstGndige Widcrstaiidsscalen von I bis 100 reichend init dcm Widcrstandc eincs Kupferdrahtcs von einer Linie Durcliinerser und eiiier geographisclieii Meile Laoge bei 21)OC. als Eiiiheit, sind bereits seit 1843 in grofser Eahl in dein &diner Etahlissemcnt von H a Is k c und inir aiigefertigt, vielfach bcschrieben riiid weit verbreitet. Hr. J e n k i n sagt: )lBis zuin Jahre 1850 waren TViderstandsmessungen bis a u f w eiiige .I usiia h I lien au f das La bo rat ori 11 iii besc hl% tiht ; a13 aber II dieser Zeit unterirdisclic und biiltl darauf un- terseeische Telcgral~lreiileituiigei~ eingeftihrt wurden, erkarinte bald dcr prahtische Ingenieui, von welchein Vortheil ihm bei der Ontersuchitirg untl Einriclitung die Keniitnifs der Elehtricitiitsgesetze ivlreqt. Es sollte Hrn. J e n k i 11 bekannt aeyn, dals bereits in den Jahren ,1847 uad 1848 unterir-

343

dischc Leitungeii von bedeutcnder 1,iiiigc in Deritschland gebaut wareit. Bei der Herstellung dieser Leituogen uncl bei der husfiihrung der leider oft nothmendigen Fehlcrbe stiimmungen nnch den von mir bcschriebcneii Methoden Iiatte der praktische Ingenieur schon damnls vielfacb (hlegenheit, genaue Widerstandsmcssungen anzustellen und den Nutzen der KenntniEs der Naturgesetze schatzen zu lernen! Voll- standige, nach dem Gewichtssysteme eingerichtete, Wider- standsscalen von 1 bis 10000 Eioheiten m . Hg wurden schon im Jahre I859 vielfach bei den Kabelpriifungen, die meinem Bruder W i l h e l m und mir in England oblagcn, benutzt. Es wird Hrit. J e n k i n noch iri der Erinneriing seyn, dafs er selbst die Priifungcn des indischen Kabcls in Birkenhead unter meiner Leitung mit Hiilfe solcher Scalcn ausfiihrtc. Er hatte i n seiner 3) historischcn TJebersicht (( niclrt vergesscn sollen hervorzuheben, dafs bereits iii unse- rem Berichte iiber das Rothe-Mcer-Kabel iin Jahre 18519 die Leituugs . und Isolationsrerhaltnissc desselben in 111 . Hg Einheiten angegehen waren, und dafs die ron UIIS hierbei befolgte Methodc den Widerstand mi messen, zoclchen die isolirende Hiille dem elektrischen Strome entgegensetzt, icnd denselben mit dem aw dem specifischen Widerstande des isolirenden Materials berechneten Widerstande BU verglei- d e n , die Grundlage des von uns eingefiihrten rationellrn Kabelpriifungssystems bildet, welchcs mit geringen Abwei- chungcn in Methoden rind Instrumenten noch jetzt allge- mein i n Anwendung ist. f-lr. J e n k i n hatte ferner dcn Vortrag I ) incines Briiders in der 18. Sitzutlg der british as- sociation nicht gane mit Stillschweigell iibergehen sollen, in welchern iinser System der Kabelprufungcn vor, wah- rend and nach der Legung rind der Fehbrbestimmung durch Widerstandmesswagen ersch6pfend behandelt ifit. Dab auker den vm mir aufgestellten Fehlcrbestiinmiingsrnetlioden noch andere vorhanden sind, ist mir bisbcr nkht bekarint gewor- den. Hinsichtlich der m. Hg Einheit giebt Hr. J e n k i n

I ) Outline of the prineipler and pructive involainK i n denling with IIIP elertr iwl roaditions of Submarine electric telegraphs by W e r - n e r and L'. W. S i e m e n e , Report of the Bri t ieh orsociation, OX- ford 1860.

344

Rlnr id n a v y - ohnc Anfiihruiig cines Publicationsritats - die Ehre dcs Vorecliliigcs d1.s Qucclisilbers, als ~ ~ e i a e s fur ein Norinalinaafs passciidcii Materials 1 1 , und viodicirt rnir nur das Vrrdiciist, dnfs iiiciiie rnit gr6fstcr Sorgfalt an- gefertigten Rollen uiitl .Ipl)ai’nte die Ht~obachtring. ciiiw strictcn (;ri!wrigkcit wcsentlich gefiirdcrt l\:itt.cn st . Er ver- schwcigt dabei, dnf.. dicjeiiigcw , wcl(.lie sclion friihcr aiif Qriccksilber ills eili ge t* ipc tcs Material aufincrksnni geinacht Iiabcn, keine MelhotIe angaberr, mit dereii Hiilfe sich genaue Etalons vermiltelst Queclisilbers darslellen liersen.

Hr. J e n h i I A wird selh.yt zugcheii iniisseii, dafs seine 1) histoi.ischc Ucbcrsicht (1 inerhwiirdi;; uiivollstlndi;; ist !

X. JTotiz iiber die Re fracfio:,saeirciuahnie und oplischen ‘Ilotttzahktan tler Grundstoffe;

%on Dr. -!I. S c h r n u j in II’ien. ( h u s den Sitzuogd~eri( Irtcn dcr Wivnci Araderuie Vol. LII. w i n Ver-

(assel ~ ~ ~ i ~ g c t l ~ t i l ~ . )

Betrachte t . inan das Licht aIs cliirrh dic Scliwiiigungeii der Matei ie herrorgehracht, sn gclangt inan B u s ineclianisclicn Gcsctzen fur jcde Kr;iftBufseriiiig zur Forinel

a’ .I.* p Z = 1 + m 7 u 2 - - - A’ X.(Xw -2, )’

Die Griifscn dieser Forincl tiaben folgendc Bedcutung: p Brechua;;sexponcnt, na Rlnssciieinhcit, 5, verziigernde Kraft; diese drci gelteit f u r dcii untersuchten Stoff: hin- grgen s die Vibrntion~am~~litri t le, A die Welleiil8iige, 5, dic urspriinglich wiikciide Kraf t fat dcii Aiisg;iiigspilnkt der I%ewcgting, den sogeiiaiiiiicii I ee Ic i i l \ i i t l1i i . Fiilirt iuan stalt tler Massenriiiheit dcs Kijrpcrs, Dirhtc und Voluiiicn iind fur letztcrc das l’totliict aus Zalil uiid Grijfse dcr physi- kalischen Atome ( wclches Product im Nacbfolgendeii als