Part 32

Vor der Erfindung dieser achromatischen Linsen durch Dollond (Engländer 1858) konnte man wegen der starken Farbenzerstreuung keine Fernrohre mit starker Vergrößerung machen. Man gab vordem den Objektivlinsen sehr große Brennweiten; Toricelli stellte eine her von 10 _m_ Brennweite (noch vorhanden). Huygens verbesserte die Objektivlinsen und entdeckte den sechsten Saturnmond und den Saturnring. Campani führte im Auftrage Ludwig ~XIV~. Teleskope aus von 86, 100, 136 Pariser Fuß. Newton, der an der Möglichkeit achromatischer Linsen verzweifelte, stellte das Spiegelteleskop her 1668 (schon 1664 von Gregory angegeben), das bei viel kürzerer Rohrlänge viel bessere Bilder erzeugt. Erst ^Fraunhofer^ hat erfunden, wie man die Glasmassen insbesondere des Flintglases in größeren Stücken und in der erforderlichen absoluten Reinheit herstellt, und hat es verstanden, Linsenpaare zu berechnen und herzustellen, die möglichst gut achromatisch waren, über die bis dahin gebräuchlichen Größen weit hinaus gingen und auch jetzt noch zu den vorzüglichsten gehören.

Außer der chromatischen Abweichung leiden größere Linsen auch noch stark an der ^sphärischen^ Abweichung, welche darin besteht, daß wegen der rein sphärischen Gestalt der Krümmungsflächen die Randstrahlen nicht genau in demselben Punkt vereinigt werden wie die Zentralstrahlen. Man kann (nach Steinheil) bei achromatischen Linsen dafür sorgen, daß diese Abweichung, wenn nicht ganz beseitigt, so doch möglichst klein gemacht wird. Eine so konstruierte achromatische Linse heißt eine ^aplanatische^ Linse oder ein ^Aplanat^.

231. Fraunhofersche Linien.

[Abbildung: Fig. 307.]

Wenn man den Spalt sehr eng macht, paralleles (Sonnen-) Licht durchgehen läßt und es sehr stark zerstreut, indem man es mehrmals in demselben Sinne durch Prismen brechen läßt, so zeigt sich, daß das Spektrum des Sonnenlichtes kein kontinuierliches ist, sondern durch eine ^große Anzahl dunkler Linien^ (parallel dem Spalte) unterbrochen ist. Diese von (Wollastone und) Fraunhofer entdeckten Linien heißen die #Fraunhoferschen Linien#. Man schließt, ^daß diejenige Lichtsorte, die bei der Brechung auf die Stelle der dunklen Linien treffen sollte, im Sonnenlichte nicht vorhanden ist^. Fraunhofer hat die 8 auffallendsten (breitesten) dieser Linien (besser Liniengruppen) mit den Buchstaben ~A~, ~B~, ~C~, ~D~, ~E~, ~F~, ~G~, ~H~ bezeichnet, aber noch eine große Anzahl (500) feinerer Linien gefunden 1814, und von anderen (insbesondere Kirchhoff) ist noch eine große Anzahl gefunden und nach ihrer gegenseitigen Lage und Entfernung gemessen worden.

232. Spektra glühender Stoffe.

Läßt man Licht eines #weißglühenden festen# (oder flüssigen) Körpers durch ein Prisma zerstreuen, so erhält man ein #kontinuierliches Spektrum ohne dunkle Linien#; man schließt: jeder weißglühende, feste oder flüssige Körper sendet Lichtstrahlen von allen möglichen Sorten aus. Fängt der Körper erst an zu glühen (rotglühend), so sendet er bloß rote Lichtstrahlen aus; wächst seine Hitze, so treten die nächstfolgenden Strahlen orange, dann gelb und so fort dazu; erst bei Weißglut sendet er alle Lichtstrahlen aus.

Anders verhalten sich glühende Dämpfe. Solche verschafft man sich folgendermaßen: Hält man in eine Spiritusflamme oder einen Bunsenschen Brenner, die beide wenig leuchten, mittels eines Platindrahtes etwas Kochsalz oder Potasche oder ein Kupfersalz oder irgend welche Salze von Metallen, so zeigt die Flamme eine gewisse Farbe, bei Kochsalz gelb, bei Potasche rot, bei Kupfer grün etc., da ein Teil des Salzes in der Hitze der Flamme verdampft, sich zersetzt, und das Metall, als Dampf glühend, eine gewisse Lichtart ausstrahlt.

Wenn man solches Licht durch ein Prisma zerlegt, so erhält man kein kontinuierliches Spektrum, sondern nur eine oder einige helle Linien von ganz bestimmter Farbe, bei Kochsalz eine Linie (zwei sehr benachbarte) in Gelb; man nennt sie die Natriumlinie, weil sie herrührt von den in der Flamme glühenden Natriumdämpfen. Ein Kaliumsalz liefert eine helle Linie in Rot, Lithion eine in orange u. s. f. Allgemein #jedes in Dampfform glühende Metall liefert ein bloß aus einzelnen Linien bestehendes Spektrum#.

Gase oder Dämpfe macht man glühend in den von Geißler erfundenen ^Geißlerschen Röhren^. Diese Glasröhren sind in der Mitte zu einer dünnen Röhre ausgezogen und an ihren Enden sind Platindrähte eingeschmolzen; die Röhren werden mit einer gewissen Gasart gefüllt, dann bis auf einen kleinen Rest (¹/₁₀₀) wieder ausgepumpt und zugeschmolzen. Läßt man nun mittels der Platindrähte ^die Induktionsfunken eines kräftigen Rumkorffschen Induktionsapparates durch das Gas schlagen, so wird das Gas glühend^. Durch das Prisma untersucht, liefert jedes Gasspektrum eine oder einige helle Linien; man schließt: #glühendes Gas sendet nur Lichtstrahlen von bestimmter Art und bestimmter Brechbarkeit aus#.

Die Kenntnis dieser, für die glühenden Dämpfe insbesondere der Metalle charakteristischen hellen Linien kann dazu dienen, um das Vorhandensein eines solchen Metalles in irgend einem Stoffe nachzuweisen; denn bringt man etwas von dem Stoffe mittels des Platindrahtes in die Weingeistflamme, untersucht deren Licht durch Zerlegung mittels des Prismas und findet in dem Spektrum die ^charakteristischen hellen Linien^ etwa des Natriums, so ist zu schließen, daß Natrium in dem Stoffe enthalten ist. Auf diesem Wege sind vier bis dahin unbekannte Metalle entdeckt worden. Als sich nämlich in einem Spektrum helle Linien zeigten, die keinem der bisher bekannten Metalle angehörten, war zu schließen, daß sie einem neuen Metalle angehören; so fand man das Rubidium, Cäsium (Kirchhoff und Bunsen), Thallium und Indium, sowie manche Gase.

233. Spektralanalyse.

^Die meisten der hellen Linien der Metallspektra befinden sich gerade an den Stellen, wo im Sonnenspektrum dunkle Linien vorhanden sind^ (Kirchhoff). Der nächstliegende Schluß, daß diese Stoffe auf der Sonne nicht vorhanden sind, ist jedoch falsch und gerade das umgekehrte ist richtig, wie aus folgendem ersichtlich ist.

Eine Natriumflamme zeigt im Spektrum die helle Linie in Gelb. Wenn man aber hinter die Natriumflamme einen weißglühenden Körper, z. B. einen Platindraht bringt, das Licht dieses Platindrahtes durch die Natriumflamme gehen läßt und nun mit dem Prisma untersucht, so erhält man im kontinuierlichen Spektrum des glühenden Platins eine ^dunkle Linie gerade dort, wo die helle Linie des Natriums sein sollte^. Erklärung: Die Natriumflamme läßt alle Lichtstrahlen des glühenden Platins durch, deshalb erscheint dessen kontinuierliches Spektrum; aber ^gerade diejenigen (gelben) Strahlen^ des Platins, ^welche die Flamme selbst ausstrahlt, läßt sie nicht durch^, sondern sie absorbiert sie; ^ein glühendes Gas absorbiert alle die Strahlen, die es selbst aussendet^. Deshalb erscheint im Spektrum an Stelle dieser gelben Strahlen eine dunkle Linie, Absorptionslinie; sie ist jedoch nicht ganz dunkel, da sie doch noch das viel schwächere Licht der glühenden Flamme erhält. So sind auch die Fraunhoferschen Linien im Sonnenspektrum nicht schwarz, sondern nur dunkler als die benachbarten Stellen.

Da nun das Sonnenspektrum im allgemeinen ein kontinuierliches ist, so folgt, daß die Sonne ein glühender fester oder glühendflüssiger Körper sei; da sich aber sehr viele dunkle Linien zeigen, so folgt, daß der glühende Sonnen-Kern mit einer Hülle dampfförmiger glühender Gase von niedrigerer Temperatur umgeben sei, die gerade diejenigen Strahlen des glühenden Kernes absorbiert, die sie selbst ausstrahlt, und so die dunklen Linien (Absorptionslinien) hervorbringt. Da nun an der Stelle der Natriumlinie im Sonnenspektrum eine dunkle Linie ist, so folgt, daß Natriumdämpfe in der Sonnenatmosphäre enthalten sind; ebenso sind Kalium, Kalcium, Magnesium, Nickel, Eisen, Mangan und Chrom auf der Sonne anwesend. Auch Wasserstoff ist in der Sonnenatmosphäre enthalten, dagegen fehlt im Spektrum der Nachweis von Gold, Silber, Blei, Zinn, Antimon, Quecksilber, Silicium, Lithium u. a. m.

Die Spektra der Fixsterne zeigen meist ähnliche dunkle Linien wie bei der Sonne; man fand so, daß Sirius und Aldebaran sicher Natrium, Magnesium und Eisen enthalten. Nebelflecke, welche sich im Fernrohre als Sternhaufen auflösen lassen, zeigen stets ein kontinuierliches Spektrum, man schließt, daß sie aus einzelnen glühenden, flüssigen Körpern bestehen; von den Nebeln aber, die sich nicht auflösen lassen, zeigen manche die hellen Linien glühender Gase.

234. Farben dunkler Körper. Komplementäre Farben.

Wir nennen einen Körper weiß, wenn er von allen auf ihn fallenden Lichtstrahlen einen gleichen Bruchteil reflektiert, so daß das zurückgeworfene Licht dieselbe Zusammensetzung hat wie das auffallende; im Sonnenlicht erscheint er weiß, in blauem Lichte blau, und von der Natriumflamme beleuchtet erscheint er gelb.

#Wenn ein dunkler Körper nicht alle auf ihn auffallenden Lichtstrahlen in demselben Verhältnis zurückwirft, so erscheint er uns farbig#, z. B. rot, wenn er vorzugsweise die roten Strahlen reflektiert, die übrigen aber absorbiert. Da jeder Stoff hiebei zwar eine Farbe besonders gut, aber auch noch alle andern Farben, wenn auch schwach reflektiert, so sind die Farben solcher Körper unrein.

Wird ein Stoff mit einfarbigem Licht beleuchtet, so kann er natürlich nur solches Licht reflektieren und erscheint demnach in dieser Farbe, und zwar stark leuchtend, wenn er diese Farbe reflektieren kann, dunkel, wenn er diese nicht oder nur schwach reflektieren kann.

Werden die Lichtstrahlen des Spektrums durch eine Sammellinse vereinigt, so erhält man Weiß. Schließt man hiebei eine Farbe von der Vereinigung aus, indem man etwa durch einen Streifen Papier die grünen Strahlen abhält, so geben die übrigen eine Farbe, die mit einer Spektralfarbe verglichen werden kann, in unserem Falle Rot. Dieses Rot ist keine reine, sondern eine Mischfarbe. Ausschließen von Orange gibt Blau und Ausschließen von Gelb gibt Violett und umgekehrt.

Da Rot aus Weiß entsteht durch Ausschließen von Grün, so muß Rot und Grün gemischt wieder Weiß geben, ebenso Orange und Blau, Gelb und Violett. ^Man nennt zwei Farben, welche miteinander gemischt Weiß geben^, #Komplementär- oder Ergänzungsfarben#. Man zeigt dies, entweder indem man zwei Farben aus dem Spektrum auswählt und vereinigt, oder durch den #Farbenkreisel#, einen schweren scheibenförmigen Kreisel. Befestigt man auf ihm eine Papierscheibe, bei welcher ein Sektor rot, der andere grün bemalt ist, so mischen sich bei der Rotation im Auge die Farbeneindrücke und er erscheint weiß, je besser nach Intensität und Ton die Farben gewählt sind. Sind die Farben hiebei komplementär, so erscheint eine Mischfarbe.

Wenn man vor einen großen weißen Schirm ein Stück farbigen Papiers hält, etwa grünes, dieses bei guter Beleuchtung lange und stark fixiert, es dann rasch vom Schirm entfernt und nun den Schirm anblickt, so sieht man auf dem Schirm ein #farbiges Nachbild# des entfernten Papieres und zwar ^in der Komplementärfarbe^, also rot. Denn durch das lange Betrachten des grünen Papieres wird unser Auge unempfindlich oder doch weniger empfindlich für Grün. Betrachtet man mit dem so geschwächten Auge den weißen Schirm, so empfindet das Auge noch alle Farben des Weiß, mit Ausnahme des Grün; die Vereinigung dieser Farben gibt aber die Komplementärfarbe Rot. Das Nachbild verschwindet bald, da das Auge sich wieder erholt. Da die rote Farbe des Nachbildes in Wirklichkeit nicht vorhanden ist, sondern durch die besondere Beschaffenheit (Ermüdung) unseres Auges bedingt ist, so nennt man sie eine #subjektive Farbe#. Der Versuch gelingt ebenso mit jeder anderen Farbe, sowie mit Hell und Dunkel.

Legt man eine kleine grüne Papierscheibe auf einen roten Schirm, fixiert das Grüne, und entfernt es, so erblickt man auf dem roten Schirm ein viel lebhafter rotes Nachbild der grünen Scheibe; auch dies erklärt man durch das komplementäre rote Nachbild des Grünen, das sich aus den nicht roten Farben des unreinen Rot zusammensetzt und sich mit dem schon vorhandenen Rot zu lebhafter Farbe zusammensetzt. Der Versuch gelingt ebenso mit jeder Farbe, die auf einem Hintergrund von komplementärer Farbe ruht. Da jede solche Farbe im stande ist, die benachbarte komplementäre Farbe durch das gleichfarbige subjektive Nachbild zu heben, so nennt man zwei komplementäre Farben auch #Kontrastfarben#. Orangefarbige oder goldgelbe Streifen auf blauem Grund erscheinen deshalb leuchtender und glänzender, rote Streifen auf grünem Grund treten hervor. Sind solche Streifen nicht in der Kontrastfarbe ausgeführt, so werden sie durch die Grundfarbe nicht gehoben, bleiben schwach, erscheinen sogar noch matter. So erscheint eine grüne Zeichnung auf gelbem Grunde oder eine blaue Zeichnung auf rotem Grunde matt und erdig. Denn das Grüne wird durch das blaue Nachbild des gelben Grundes zu einer matten Farbe abgeschwächt, ebenso die blaue Zeichnung durch das grüne Nachbild des roten Grundes.

235. Phosphoreszenz.

Manche Stoffe erlangen, wenn sie einige Zeit dem Lichte ausgesetzt waren, die Fähigkeit, selbst zu leuchten; sie strahlen im Dunkeln ein schwaches Licht aus, das ^Phosphoreszenzlicht^, da man es wegen seines schwachen Schimmers vergleichen kann mit dem Lichte, das ein Stückchen Phosphor im Dunkeln abgibt. Der Art nach ist es jedoch davon verschieden; denn das Licht des Phosphors rührt von einer langsamen Verbrennung her, und dieselbe Ursache hat auch das Leuchten von faulem Holze, und eine ähnliche Ursache hat wohl das Glühen der Johanniswürmchen, Leuchtkäfer u. s. w. sowie das Meeresleuchten; derartiges Leuchten wird nur uneigentlich Phosphoreszenz genannt.

Die Phosphoreszenz, das eigentliche Nachleuten, ist besonders stark bei den Sulfiden von Kalcium, Barium und Strontium, sowie beim Flußspat. Das Licht ist rötlich, bläulich, grünlich, je nach der chemischen Zusammensetzung des Stoffes, enthält aber außer diesen noch alle Spektralfarben.

Die Dauer des Nachleuchtens ist sehr verschieden; es dauert bei manchen Stoffen in abnehmender Stärke mehrere Stunden, bei manchen dagegen nur sehr kurze Zeit. Fast alle Körper phosphoreszieren, wenn auch bei manchen die Dauer des Nachleuchtens nur einige Hundertel einer Sekunde beträgt.

Lange und stark phosphoreszierende Stoffe benützt man als „Leuchtfarbe“ zum Anstreichen mancher Gegenstände (Zündholzschachtel, Leuchter, Glockenzug), um sie nachts leicht sehen zu können.

236. Fluoreszenz.

Wenn man Sonnenlicht auf einen Flußspatkristall fallen läßt, und ihn von der Seite betrachtet, so sieht man, daß die ersten Schichten des Kristalles, die von der Sonne getroffen werden, ein bläuliches Licht nach allen Seiten hin ausstrahlen.

Man nennt diese Erscheinung ^Fluoreszenz^. Ähnliche Erscheinungen nimmt man an manchen anderen Stoffen war, insbesondere auch an Flüssigkeiten, wie Chininlösung, Curcuma- und Chlorophyll-Lösung, auch an Petroleum. Betrachtet man Petroleum in einem Glase etwas schräg von der Seite, von welcher auch das Sonnenlicht (auch zerstreutes) auffällt, so erscheint es violett, während das durchgelassene Licht die gewöhnliche gelbe Farbe des Petroleums zeigt.

Diese Erscheinung, obwohl theoretisch sehr interessant, hat praktisch keine Verwendung.

237. Wärmestrahlen.

Von der Sonne kommen nicht bloß Lichtstrahlen, sondern auch ^Wärmestrahlen^. Sie werden durch ein Prisma ebenso gebrochen und zerstreut wie die Lichtstrahlen.

Untersucht man das durch ein Prisma (aus Steinsalz) erhaltene Spektrum mit dem Thermometer, so zeigt sich die Wärme nicht gleichmäßig über das Spektrum verteilt. Sie ist am violetten Ende gering, wächst gegen das rote Ende hin, ja noch darüber hinaus, nimmt dann ab und verschwindet erst in einer Entfernung von Rot, die etwa so groß ist als die sichtbare Länge des Spektrums. (W. Herschel 1800.)

Im Sonnenlichte sind also Wärmestrahlen vorhanden, welche so stark brechbar sind wie die Lichtstrahlen, #helle Wärmestrahlen#, und zudem noch eine beträchtliche Menge Wärmestrahlen, die weniger brechbar sind als die roten Lichtstrahlen, #dunkle oder ultrarote Wärmestrahlen#, weil sie jenseits des Rot im dunklen Teil des Spektrums liegen. Die „dunklen“ Wärmestrahlen der Sonne sind etwa doppelt so viel, als die „hellen“.

Die Wärmestrahlen irdischer Wärmequellen sind um so weniger brechbar, je niedriger deren Temperatur ist, und bei wachsender Temperatur kommen immer mehr Strahlen höherer Brechbarkeit dazu. Dunkle Wärmequellen, wie etwa die Wand eines Blechgefäßes, in dem sich heißes Wasser befindet, oder eine Ofenplatte, die noch nicht glüht, senden nur dunkle Wärmestrahlen aus; erst nach Beginn der Rotglut, ca. 500°, treten auch noch helle Wärmestrahlen dazu, zunächst im Rot, und je mehr der Körper glühend wird, desto mehr verbreiten sich die hellen Wärmestrahlen vom Rot aus über das ganze Spektrum. Erst bei 2000° treten auch die violetten Strahlen auf, so daß erst nach 2000° reines Weiß eintritt. Doch sind stets die hellen Wärmestrahlen viel weniger als die dunklen; sie betragen bei einer Öl- oder Gasflamme nur 1 resp. 2% der Gesamtstrahlung, und bei elektrischem Licht nur 10%. Da im Sonnenlichte ca. 33% helle Strahlen vorhanden sind, so möchte man schließen, daß die Temperatur der Sonne viel höher sei als die des elektrischen Lichtbogens, denn je heißer die Quelle, um so größer ist der Prozentsatz der hellen Strahlen. Allein die Sonnenstrahlen kommen nicht unverändert zu uns, sondern beim Durchgange durch die Atmosphäre werden vorzugsweise die dunklen Wärmestrahlen absorbiert. Das Licht leuchtender Insekten besteht fast nur aus hellen Strahlen im Gelb.

238. Durchgang der Wärmestrahlen.

Sehr eigentümlich verhalten sich die Stoffe beim Durchgange der Wärmestrahlen. Farblose Stoffe lassen die hellen Wärmestrahlen ebensogut durch wie die Lichtstrahlen. Wesentlich anders verhalten sie sich aber gegenüber den dunklen Wärmestrahlen. Nur ^Steinsalz^ läßt auch nahezu alle dunklen Wärmestrahlen durch: alle anderen ^absorbieren beträchtliche Mengen der Wärmestrahlen^ und zwar anfangend von den am wenigsten brechbaren Strahlen; sie verkürzen demnach das Wärmespektrum. Glas läßt z. B. von den dunklen Wärmestrahlen einer Flamme oder eines weißglühenden Platindrahtes nur etwa ein Viertel durch, von den dunklen Wärmestrahlen eines dunklen Körpers von 100° aber gar keine. Noch weniger dunkle Wärmestrahlen läßt Alaun, Wasser, Eis u. s. w. durch.

Von den farblosen, einfachen Gasen lassen Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff nicht bloß alle hellen, sondern auch fast alle dunklen Wärmestrahlen durch. Zusammengesetzte Gase absorbieren jedoch viel mehr von den dunklen Wärmestrahlen; z. B. Kohlensäure absorbiert 90 mal so viel wie die atmosphärische (trockene) Luft, Sumpfgas 403 mal, ölbildendes Gas 970 mal so viel. Die Absorption in einem Gase ist im allgemeinen um so bedeutender, je komplizierter seine Zusammensetzung ist; Wasserdampf absorbiert 60 mal so viel Wärmestrahlen wie eine gleiche Masse von Sauerstoff- und Wasserstoffgas; Ammoniak 150 mal so viel wie seine Elemente.

Sehr viel dunkle Wärme absorbiert auch der in der Luft enthaltene Wasserdampf; sie wird direkt zur Erwärmung der Luft verwendet. Wenn andrerseits die Gegenstände auf der Erde Wärme ausstrahlen, die ja nur dunkle Wärme ist, so wird diese zum größten Teil von der Luftfeuchtigkeit absorbiert, und zwar um so stärker, je feuchter die Luft ist.

239. Die chemischen Strahlen.

Die Sonnenstrahlen können auch eine ^chemische Wirkung^ hervorbringen; beim Photographieren wird dadurch Jodsilber zersetzt. Läßt man das Spektrum des Sonnenlichtes auf eine photographische Platte fallen, so zeigt sich die Stärke der chemischen Wirkung nicht gerade der Helligkeit der Farben proportional, sondern sie ist im Rot verschwindend klein, nur wenig merklich, doch wachsend von Gelb bis Blau, wächst sehr stark im Dunkelblau und ist im Violett am stärksten. Aber auch noch jenseits des sichtbaren Violett ist chemische Wirkung vorhanden in abnehmender Stärke und verschwindet erst in einer Entfernung vom Violett, die ungefähr der Breite des sichtbaren Spektrums gleich ist.

[Abbildung: Fig. 308.]

Man schließt daraus, daß #die Strahlen je nach ihrer Brechbarkeit in verschiedenem Grade Licht- und chemische Wirkungen hervorbringen#. Es bringen also die Strahlen, die wir als rot, gelb, grün wahrnehmen, lebhafte Farbenempfindung in unserem Auge, aber nur schwache chemische Wirkung hervor, während blaue und besonders violette Strahlen nur schwachen Lichteindruck, aber starke chemische Wirkung ausüben, und die #ultravioletten# Strahlen bringen gar keine Lichtempfindung aber noch chemische Wirkung hervor. Man nennt alle diejenigen Strahlen, welche eine chemische Wirkung hervorbringen, #chemische Strahlen#.

Die chemischen Strahlen verlängern das sichtbare Spektrum über das violette Ende hinaus, ebenso wie die dunklen Wärmestrahlen über das rote Ende hinaus. In Fig. 308 ist in der Kurve ~I~ die Intensivität der Wärmestrahlen, in ~II~ die der Lichtstrahlen, in ~III~ die der chemischen Strahlen gezeichnet. Auch im ultraroten Wärmespektrum hat man Lücken nachgewiesen, welche Fraunhoferschen Linien analog sind; ebenso im ultravioletten, chemischen Spektrum.

Irdische Wärmequellen sind auch arm an den chemisch wirksamen Strahlen höherer Brechbarkeit. Je intensiver die Hitze, desto größer ist auch die Menge der chemisch wirksamen Strahlen, und es besitzt z. B. das elektrische Bogenlicht deren eine große Menge. Es ist deshalb nicht gut möglich, bei Lampen- oder Gaslicht zu photographieren, während elektrisches Bogenlicht sich recht gut dazu eignet.

Die bisher besprochenen Wirkungen beziehen sich jedoch nur auf die Zersetzung von Chlorsilber. Bei anderen chemischen Wirkungen haben andere Strahlen größere Energie; bei grünem Chlorophyll wirken die roten Strahlen am meisten. Im allgemeinen wirken gerade die Strahlen auf einen Stoff am stärksten, welche von dem Stoffe absorbiert werden.

Unentbehrlich ist die chemische Wirkung der Sonnenstrahlen für das Wachstum der Pflanzen. Die Pflanzen nehmen nämlich aus der Luft (die Wasserpflanzen aus dem Wasser) Kohlensäure auf; in den grünen Pflanzenteilen (Blättern, Nadeln, grünen Stengeln) wird durch die chemische Wirkung der Sonnenstrahlen die Kohlensäure zerlegt, Sauerstoff ausgeschieden, und unter Hinzunahme von Wasserstoff aus Wasser, das auch zerlegt wird, werden dann die verschiedenen, an Kohle und Wasserstoff reichen Stoffe gebildet, aus denen die Pflanze besteht.

Elfter Abschnitt.

Mechanik.

240. Der Hebel.

Das Gesetz des einfachen Hebels heißt: #Der Hebel ist im Gleichgewichte, wenn die Kräfte sich verhalten wie umgekehrt die Längen der Hebelarme#, also wenn:

~P : Q = b : a~.

[Abbildung: Fig. 309.]

Man bildet hieraus nach arithmetischen Sätzen ~P · a = Q · b~, und sagt: Der Hebel ist im Gleichgewichte, ^wenn das Produkt aus der Kraft mal ihrem Hebelarme gleich ist dem Produkte aus der Last mal ihrem Hebelarme^.

#Ein solches Produkt aus einer Kraft und ihrem zugehörigen Hebelarme nennt man das statische Moment oder Drehmoment der Kraft.#

Dann heißt das Hebelgesetz: #Ein Hebel ist im Gleichgewichte, wenn die Momente beider Kräfte einander gleich sind und nach verschiedenen Richtungen wirken.#

Das Moment ~P · a~ einer Kraft ~P~ gibt zugleich die Größe einer ^Kraft^ an, welche im Abstande 1 vom Drehpunkt dasselbe leistet, wie die Kraft ~P~ im Abstande ~a~. Man ersetzt demnach die Kraft ~P~ im Abstande ~a~ durch die Kraft ~P · a~ im Abstande 1, und die Kraft ~Q~ im Abstande ~b~ durch die Kraft ~Q · b~ im Abstande 1. Dann tritt Gleichgewicht ein, wenn die Kräfte gleich sind, also wenn ~P · a = Q · b~.

[Abbildung: Fig. 310.]