-ocr page 1-

U\'S

niUIÏ(ïS?2EIÜl)n m II

-ocr page 2-

m

m

im

-ocr page 3-

."iL&f

i

-ocr page 4- -ocr page 5-

IIET WARMTESPECTIiüM

01

KX DE

HlLLIiGSPEElöDIS DER llOLICUiEi

VAN EENIGE GASSEN.

-ocr page 6-

Slooinilruk van J. VAN HOKKHOVKN, Ulrechl.

RIJKSUNIVERSITEIT UTRECHT

1408 4291

-ocr page 7-

HET WARMTESPECTRUM

en de

TRILLINCtSPERIODEN der moleculen

VAN EENIGE GASSEN.

PROEFSCHRIFT

ten venknijgi.\\o van den ghaad va.s

ioctov in (li| fc- en llatuuvluuulc

AAN DE J^IJKS-pNIVERSITEIT TE yTRECHT

NA DEKOME.V MACtlTIGING VAN DEN ItECTOl« .MAGNIFICUS

D". G. H. LAMERS

tloogiccraar in dc Facullcil van Godgeleerdheid
EN

MKT TOESTEMMING VAN DEN ACADEMISCHEN SENA.\\T

TEOEN DE BEüENKISOES\' DEU WI8- EX XATIIUKKI\'NDIOE FACULTEIT
TK VEIIDEDIOKX 01\'

Vrijdag den lO\'"*" Februari 1888, des namiddagsten 3 ure

dooii

ILLEM IIENRI JULIUS,

Koboron to ZUTPUEN.

UTRECHT. — J. VAN HüEKlIOVEN.
188S.

-ocr page 8- -ocr page 9-

y^AN MIJNE pUDERS.

-ocr page 10- -ocr page 11-

VOORWOORD.

Aan het einde mijner academische studiën gekonicji, is
het mij een aangename flicht, U, Hoogleeraren der
philosophische faculteit, mijnen dank te betuigen voor het
van U genoten onderwijs en voor zoo menig blijk van
xvekvillendheid.

In het bijzonder hebt Gij, Hooggeleerde Buys Ballot,
Hooggeachte Promotor, aanspraak op mijne duurzame
erkentelijkheid voor de mede\'ioerking en de voorlichting,
bij het samenstellen van dit proefschrift mij gegroen, —
voor den goeden invloed, dien vooral de dagelijksche aan-
raking met U op mijne vorming heeft uitgeoefend gedu-
rende den tijd, dat ik het voorrecht had, Uv? assistent
te zijn.

-ocr page 12-

L-cî

m—.,

■m

r -i^W«

^t

-ocr page 13-

INLEIDING.

Het g-cheel dor menschelijke kennis — zoo luidt de
voorstelling die Prof. Buvs Baixot hiervan geeft —
kunnen wij ons besloten denken binnen een kring, wiens
omvang- voortdurend toeneemt. Den ganschen inhoud tc
loeren kennen, de grenzen te aanschouwen in alle rich-
tingen, is thans voor niemand meer mogelijk; een ieder
stelle zich dus tevreden met een meer of minder kleinen
cirkel rondom het middelpunt cn kieze zich dan oon
sector, waarin hij den omtrek zal kunnen bereiken. Hoe
verder in dien sector de eindpalen onzer kennis worden
verzet, dos to langer wordt ook dc grenslijn die hot be-
kende .scheidt van het omringend dui.stcr, en des tc talrijker
zijn derhalve do plaatsen waiir men, nieuw licht ont-
stekende, die grens kan overschrijden.

Voorzeker oen bemoedigend denkbeeld, ook voor wie
zich bezighoudt met do studie der natuur; want zeer
verbreid is de meening, dat door dc groote vorderingen,
welke in den laatsten tijd do exacte wetenschappen bob-
ben gemaakt, de kans om nieuwe waarheden te ont-
dekken voortdurend afneemt.

Maar gemakkelijker wordt het bespieden der natuur
niot. Herhaaldelijk blijken onze werktuigen onvoldoende
om de vragen op to lossen, die de uitkomsten van vroeger

-ocr page 14-

onderzoek ons deden stellen, en eeri groote dienst wordt
dus aan de wetenschap bewezen door ieder, die haar ver-
rijkt met een nieuwe methode van onderzoek, of wiens
vernuft onze zintuigen te hulp komt met een nieuw doel-
treffend middel tot waarneming.

Een dergelijke verdienste komt o. a. toe aan Prof.
Langley, die vóór eenige jaren door de uitvinding van
zijn spectrobolometer den weg baande tot een bijna geheel
nieuw veld van onderzoek, een terrein waarop wel reeds
deze en gene met zwakker hulpmiddelen een stap waagde,
doch dat door een instrument, zoo gevoelig als de bolo-
meter, toch eigenlijk eerst recht toegankelijk is gemaakt
voor een eenigszins stelselmatige verkenning. Misschien
zullen de eerst onlangs bekend gemaakte radiomicro-
meters van
D\'Arsonval of van Verxon Boys \') door hunne,
volgens de beschrijving aan het ongelooflijke grenzende
gevoeligheid nog grooter diensten aan de wetenschap
bewijzen; maar dat ook de bolometer een lang niet ver-
werpelijk hulpmiddel is om onontgonnen gebied te be-
treden, hoop ik in dit proefschrift door eenige voorbeel-
den nader te staven.

Het is in de wereld van het voor ons oog oneindig
kleine, in het rijk der moleculen met bare individueelo
eigenschappen en eigenaardige, eeuwigdurende bewe-
gingen, dat de bolometer ons in staat stelt een blik te
werpen.

De mechanische warmtetheorie eischt, dat wij ons de
klein.ste deeltjes der lichamen voorstellen als in een
toestand van voortdurende beweging, in een soort van
trilling of rotatie verkeerende; doch bijzonderheden
omtrent dien bewegingstoestand zijn ons zoo goed als

\') Niiturc, April 7 1887, p. 549. I\'roc. of the Roy. Soc. 1887, XI-II, p. 1B9.

-ocr page 15-

onbekend. AVij weten niet of de moleculen van het ijzer,
dan wel die van den zwavel in sneller slingering- zijn en
duister is ons de verandering, die de deeltjes zelve of
hunne banen ondergaan, wanneer een lichaam uit den
vasten staat overgaat in dien van vloeistof.

Toch is bet niet onmogelijk, iets gewaar te worden
aangaande den aard der bewegingen van die moleculen.
Elk stofdeeltje immers draagt — volgens de tegenwoordig
gangbare voorstellingswijze — een deel van zijn beweging
over op den omringenden ether en brengt daardoor in
dezen cene, volgens zijnen omloopstijd periodieke, evcn-
^ wicbtsvorstoring te weeg, die zich als straling voortplant
en die, onder zekere omstandigheden, in staat is elders
de beweging van stofdeeltjes te versterken. Alle atomen
en moleculen telegrapheeren, om zoo te zeggen, den aard
hunner beweging naar alle zijden, andere deeltjes ont-
vangen en registrceren die berichten. Op den pbysicus
rust do taak, de ontvangkantoren doelmatig in te richten,
ten oinde in de gelegenheid tc zijn, de telegrammen te
ontcijferen. Hij moet daartoe i" die periodieke cvcnwichts-
vcrstoringen naar hare perioden kunnen scbcidcn cn
rangschikken, en 2" do door pik harer elders opgewekte
versterking der bestaande beweging kunnen waarnemen
on meten.

Uit oen groot aantal onderzoekingen is gebleken, dat
do bedoelde straling dezelfde wetten volgt als bot licht,
want dat bet licht slechts een bijzondere rubriek van
die stralen vertegenwoordigt; bet eerstgenoemde doel
kan derhalve bereikt worden door dc van bot beschouwde
lichaam uitgaande stralen, nadat ze door oen nauwe
.spleet zijn gegaan, op een diffractioplaat of op een prisma
tc laten vallen.

Wat den tweeden eisch betreft, daaraati kan worden

-ocr page 16-

voldaan door in het dusg-evormd spectrum een toestel te
plaatsen, waarin door de straling een zekere waarneem-
bare verandering wordt teweeggebracht; en daartoe is
in de eerste plaats noodzakelijk, dat die toestel uit zijn
aard in staat zij de gegeven straling te
absorbeer en, en
verder dat hij een andere temperatuur bezitte dan het
stralend lichaam, want onder
gelijkheid van temperatuur
verstaan wij juist dien toestand, waarbij de twee lichamen
niet in staat zijn door straling veranderingen in elkaar
teweeg te brengen.

De aldus in het leven geroepen veranderingen kunnen
worden waargenomen als optische \'), thermische, che-
mische of electrische •\'\') verschijnselen, al naar den aard
van den gebruikten toestel. Van de studie der
ivarmfe-
ivcrking
hebben wij de beste resultaten te verwachten;
immers temperatuuruitwisseling is overal en te allen
tijde het groote gevolg der voortdurend plaats hebbende
straling, en de temperatuursveranderingen, die door een
stralend lichaam elders worden opgewekt, kunnen wij
meten. Optische, chemische en electrische verschijnselen,
voortspruitende uit straling, zijn daarentegen veel minder
algemeen.

Het onderzoek dus naar de warmte, die op dc ver-
.schillende plaatsen van bet, grootendeels donker, .spectrum
der chemische lichamen wordt opgewekt, zal leiden lot
een nadere bekendheid met dc bewegingen hunner
moleculen en kan zoo een belangrijk hulpmiddel worden

\') De spectroscopie is met behulp van fluorcscetuic uitgebreid over het ultra-vioict
(SoRET e.
Si.) en met behulp van phosphorescentie over het ultrarood (BkcqI\'KKKI.).

\') Aunet heeft dc photographie v.m het spectrum in het ullniroo<l kunnen
voortzetten tot 1 =

\') Zie: W. Hankei., Uel)er eine directe Umw.indlunf; <lcr Schwingtingcn eirr
strahlenden W.Mrmc in lilcctricit.lt. Wied. Ann. X, p. 6i8, XI, p. 269.

-ocr page 17-

voor de theoretische chemie. Reeds heeft de optische
methode als spectraal analyse groote diensten aan de
chemie bewezen door de aanwezigheid van sommige
stoffen in verbindingen kenbaar te maken; zelfs zijn op
het spectroscopisch onderzoek de grondslagen gebouwd
voor eene „Chemie van de zon" en voor de kennis
van de samengesteldheid onzer zoogenaamde chemische
elementen. \') Voorzeker opmerkelijk is het, dat er zoo
reeds eerder iets bekend is geworden omtrent den bewe-
gingstoestand der monaden of atomen van hooger orde,
welke tezamen een chemisch atoom vormen, dan omtrent
de hoofdbewegingen, waardoor een molecuul gekenmerkt
wordt. Maar de oorzaak ligt voor de hand. Het werk-
tuig in hetwelk door de eerste soort van bewegingen —
mits ze sterk genoeg zijn — waarneembare veranderingen
worden tc weeg gebracht, het oog, is den mensch van
nature gegeven, terwijl er vrij wat voorbereiding cn inge-
wikkelde toestellen noodig zijn, om ook dc tweede soort
van bewegingen voor onze zintuigen toegankelijk te maken.

Op welke wijze dc kennis van ultraroode stralen zich
langzamerhand ontwikkeld heeft, zal blijken uit het
volgend geschiedkundig overzicht; daarna wordt vermeld,
wat door mij zclvcn aan die kennis is toegevoegd. Slechts
weinige gegevens heb ik kunnen verzamelen, cn wanneer
wij dus langs dezen nog zelden betreden weg het gebied
der moleculaire eigenschappen binnentreden, tasten we
nog vaak in den blinde rond. Het is niet mogelijk, do
volle beteekcnis tc doorzien van een klein aantal feiten,

\') J. Norman Lockykk , The Chemistry of the Sun. London 1887. — Ckookks ,
Ann. dc Ch. ct dc i\'hys, |6i iii, p. 145 (1884). — GrUnwai.h, Phil. M.ig. XXIV. p.
354 (Octobcr 1887). On the rcniark.iblc rcUiionships l)cl\\vccn the spcctra of
w.iti-rvapcur .ind the line ti>cctr.i of Hydrogen and Oxygen, and on the chcmlcal
structure of the two latter nnd their distocintion in the Sun
\'s atntosphcre.

-ocr page 18-

die wij nog niet in de gelegenheid zijn geweest, in hunne
verhouding tot vele andere te aanschouwen. Er moet
nog ontzettend veel meer materiaal worden bijeengebracht;
maar dan ook is het wellicht bereikbaar, door middel
van de warmtestraling een beter inzicht te verkrijgen in
het mechanisme der scheikundige werkingen, en daar-
mede sommige duisterheden in de eigenschappen der stof
tot meerder klaarheid te brengen, waarvan het ophel-
deren onmogelijk is voor de chemie, voor zoover die
zich slechts bezighoudt met het macroscopisch onderzoek
van de verhouding der stoffen ten opzichte van elkaar.

-ocr page 19-

S\'.

EERSTE HOOFDSTUK.

Historisch Overzicht,

n. het ultraroode zonnespectrum en de eerste golf-
lengte-uepal1ngen van donkere warmtestralen.

De meest in \'t oog loopende warmtewerking door
straling is die, welke van de zonnestralen uitgaat, en
deze is dan ook het eerst onderzocht. Dc werking van
brandspiegels cn lenzen leerde dat of de lichtstralen
warmte konden teweeg brengen, óf dat met de licht-
stralen warmtestralen samen gingen, die ongeveer dezelfde
wetten volgden wat terugkaatsing en breking betrof;
mot welke
soort van lichtstralen dc warmtewerking voor-
namelijk gepaard ging, daaromtrent kon bet onderzoek
van het spectrum iets leeren, en zoodanige onderzoe-
kingen zijn dan ook reeds in 1776 door Rochon \'), in
> 777 door Landriani^) en omstreeks 1785
door Skneiuer •"\')
verricht, met \'t resultaat dat de voornaiimste wannte-
werking in het minder breekbare deel van het zonne-

\') Rochon, Rccudl dc .Mém. sur 1.» Mie. cl Phyt., 1783.
\') Lanijkiani
. Ann. der Phy&ik u. Chemie, X. (i8oa).
\') Seneuikk, .Mém. Phytlco-chcmique», II, 74-

-ocr page 20-

spectrum plaats heeft, en dat het maximum ongeveer
in het geel of oranje ligt.

Dat er ook warmtestralen van de zon uitgaan, die
niet door licht begeleid worden, cn die nog minder
sterk door het prisma worden gebroken dan de roode
stralen, werd aangetoond door W. Herschel. \') Deze
bracht in een spectrum van zonnestralen een verschuif-
baar scherm met een spleet, waarachter een gevoelige
thermometer bevestigd was, en vond dat, terwijl in
\'t rood de temperatuursverhooging een maximum van
3°,8 bereikte, voorbij het rood een verhooging van 3°,6
en zelfs eenige centimeters verder nog eene van i°,75
werd aangeduid.

Het resultaat, door Herschel verkregen, trok genoeg
de aandacht der natuurkundigen, om strenge kritiek uit
te lokken; wij zullen hierop echter niet nader ingaan: de
beschouwingen van Leslie^), jNIickle^), Prevost
1), Ro-
ter •\'■\'), Exglefield \') naar aanleiding van Herschel\'s proeven
en hun eigen waarnemingen, vindt men kort uiteengezet
in Gehler\'s Physik. Wörterbuch Bd. X Abt. p. 158
vlgg. (1841). Daar wordt ook een overzicht gegeven
van de onderzoekingen, door Wünsch ") ingesteld omtrent
den invloed, dien de stof, waaruit het prisma bestaat,
heeft op de plaats van het maximum der warmtewerking,
en tevens van dc in 1806— 1808 met nog meer zorg ver-
richte waarnemingen van Seeiuxk over hetzelfde onder-

1  Englepielu, Journ. Roy. Inst. 1802.
\') Wünsch, Gehlcn\'s Journ. VI.
•) Seeiieck, Abhandl. der Uerl. Akad. 1819.

-ocr page 21-

werp. Uit de wijze, waarop het overzicht gegeven wordt,
spreekt de wensch, om de proeven zoodanig uit te leg-
gen , dat ze duiden op de onbestaanbaarheid van warmte-
stralen zonder, zij het dan ook zwakke, lichtstralen; wat
in overeenstemming is met den titel van het hoofdstuk:
„Erzeugung (der Wärme) durch farbiges Licht."

Over het geheel heerschte er in de eerste helft dezer
eeuw groote verwarring in de voorstellingen, die men
zich maakte omtrent het verband tusschen licht en warmte.
Want terwijl in dien tijd de undulatietheorie van het licht
met rassche schreden veld won door de overtuigende
werken van You.vg , Fresnel en Cauchv , schenen de ont-
dekkingen van wilke, Bl.vcic, Crawkord enz. over speci-
fieke en latente warmte meer recht van bestaan te geven
aan de meening, dat warmte een zekere onweegbare stot
was. Maar niettemin waren er nog steeds aanhangers van de
emissie-hypothese van het licht, en ook van eene kinetische
theorie der warmte, zooals die reeds door Baco cn Boyle
was uitgesproken, en al naar gelang deze voorstellingen
bij de physici gecombineerd waren, schiepen zij zich een
beeld van de wijze, waarop dc zon ons hare warmte
toezendt. Eene merkwaardige uiteenzetting van dc ver-
.scbillende opvattingen, die in 1840 nog golden omtrent
hot wezen van licht cn warmte, vindt men in Ctkhi.kk\'s
Phys. Wörterb. Bd. X i« Abt. p. 653—666. Het eind-
besluit is daar, dat do lichtstralen, die van dc zon komen,
i" cle atmosphccr der aarde dc warmtestof in beweging
brengen en zóó warmtestralen opwekken, die dan wederom
in staat zijn, de lichamen, welke zij treffen, in temperatuur
te doen rijzen.

Toen echter, vooral door do erkenning der wet van bet
behoud van arbeidsvermogen, dus na 18.}2, do be.scbou-
wing ingang vond, tlat dc warmte een bcwegingstocstand

-ocr page 22-

lO

van de moleculen zijn zou, was mede de baan geopend
voor een duidelijker voorstelling omtrent de warmtestraling.

Reeds de beroemde proeven van Melloxi hadden doen
zien, dat de stralen, die van volkomen donkere warmte-
bronnen uitgaan, zich, wat terugkaatsing en breking
betreft, geheel gedragen als lichtstralen; Fizeau en
Foucault \') toonden de interferentie, Bérard en Kno-
blauch ") de polarisatie en dubbele breking der warmte-
stralen aan, en hiermede was voldoende bewezen, dat de
warmtestralen met evenveel recht als de lichtstralen
beschouwd konden worden als transversale trillingen; de
gelijkheid der voortplantingssnelheid van beide stralen-
soorten deed verder besluiten, dat warmtestralen ook
golvingen waren van den
clhcr; uit de proefnemingen
van Masson en Jamin \') en van Franz \'•) eindelijk volgde,
dat de warmtestralen in het lichtende spectrum door absor-
beerende media steeds in volkomen dezelfde mate werden
verzwakt als de lichtstralen van gelijke breekbaarheid,
zoodat ze van deze niet te scheiden waren. Deze waar-
nemingen leerden derhalve, dat licht en warmtestralen,
wat hun wezen betreft, volkomen identisch zijn, doch dat
de golflengte binnen zekere grenzen blijven moet, zullen
de stralen op ons oog don indruk van licht teweegbrengen.

Maar die warmtestralen zelve kunnen niet „warm" ge-
noemd worden, want de stoffen, die zij ongehinderd door-
dringen, vertoonen geen temperatuursverhooging. Hoe
moeten wij ons dus hunne verwarmende werking voorstellen?

Dil nu is gemakkelijk, zoodra men zich dc warmte

\') Fizeau en Foucault, Comptes Rendus XXV, 1847.
\') Béraki
), Gilb. Ann. XLVI. 1814.
\') Knoblauch
, l\'ogg. Ann. LXXIV, 1848

.Masson en Jamin, Comptes Rendus XXXI, 1850.
») Fkanz
, l\'ogg. Ann. CI, 1859.

-ocr page 23-

lO

denkt als een bewegingstoestand van de kleinste deeltjes
der licbamen. Straling tocb is een periodieke beweging
van den ether en representeert als zoodanig een zekere
hoeveelheid arbeidsvermogen of energie. Kunnen nu de
stoffelijke deeltjes meetrillen in de periode van een straal,
die bet lichaam treft, dan zal deze golving de beweging
van die deeltjes versterken ten koste van haar eigen
energie; bet lichaam wordt dus verwarmd cn de straal
geabsorbeerd. Deze beschouwing van de toedracht der
warmtestraling kon eerst na de geboorte der mechanische
warmtetheorie te voorschijn treden; zij lag reeds ten grond-
slag aan de stellingen, in 1846 uitgesproken door Prof.
Buvs Ballot. \')

Onze kennis van het zonnespectrum werd door Mllloni
slechts weinig uitgebreid. Alleen toonde bij, dat de plaats
waar men het warmtemaximum vond, in het algemeen
afhankelijk was van dc lengte van den weg, dien dc
stralen in het prisma hadden afgelegd. Liet men den
stralenbundel dicht bij den brekcndcn kant door het
prisma gaan, dan lag bet maximum steeds meer naar
de zijde der groote golflengten dan wanneer de bundel
nabij de basis door het prisma ging. Slechts bij steen-
zout cn sylvin gaf dit geen verschil en Miclloni besloot
dus, dat een stecnzoutprisma dc ware plaats van het
maximum zou doen kennen, welke volgens hem gelegen
was ongeveer even ver voorbij de grens van het rood
iüs deze van het geel verwijderd is.

Jo"N IlKRscnivL publiceerde in 1840=\') een nieuwe
methode om de warmtcverdecling in \'t zonnespectrum
aanschouwelijk tc maken: hij bedekte namelijk een dun

\') Huys Bai,i.ot, .Schels eener l\'hysiologie mt. X aa4 en X aas. «849.

\') Mei.loni. Ann. dc Ch. i.iii, 1833.

\') I. Hersciieu, Phll. Trans. 1840.

-ocr page 24-

12

stuk wit papier aan de eene zijde met lampzwart, bracht
op den anderen kant een weinig alcohol en ontwierp op
dienzelfden kant een zonnespectrum. Waar de warmtc-
werking het sterkst was, moest de alcohol het snelst
verdampen en daardoor op het witte papier droge plekken
doen ontstaan, die helder afstaken tegen de omgeving
bij beschouwing in opvallend licht. Zoo v^ond Herschkl
discontinuiteiten in \'t ultrarood. !Melloxi echter maakte
opmerkzaam op de selectieve absorptie van \'t witte papier,
waardoor de opgenomen warmte geen maat was voor de
in de verschillende deelen van het spectrum aanwezige
warmte. Hieraan schreef hij toe, dat Herschel het maxi-
mum verder van \'t rood vond dan door W. Herschel was
aangegeven. De vorm der discontinuiteiten was voorts
niet te vertrouwen van wege de geleiding der warmte
door het papier; hunne aanwezigheid schreef Melloni toe
aan absorptie door het prisma en hij spreekt zijne (niet
door proeven gestaafde) stellige verwachting uit, dat bij
gebruik van een steenzoutprisma geen leemten in het
spectrum zullen voorkomen.

Warmtemetingen in het zonnespectrum werden verder
nog verricht door Draper \'), die met moeite de warmte
aantoonde in een buigingsspectrum cn daarbij meende
het maximum in \'t geel gevonden te hebben; door Müller^),
die de uiterste golflengte bij extrapolatie uit oen formule
schatte op i.\'S83, en tevens de warmte waarnam in een
difi^ractie.spectrum; door Franz die aantoonde, dat de
verdeeling der zonnewarmte op verschillende, schijnbaar
even\'heldere dagen niet dezelfde was; door Knohlaucii
*)

") Dkapek, I\'hil. Mag. XIII, 1857.
\') .MQi.i.er, l\'ogg. Ann. CV, 1858.
\') Fka.nz, l\'ogg. Ann. CXV, 1862.

\') K.voblauci! , l\'ogg. Ann. CXX cn CXXXVI, 1863 cn 1868.

-ocr page 25-

lO

en door Desaixs \') wiens nauwkeurige proeven de plaats
van het maximum in boogmaat deden kennen en bewe-
zen, dat het maximum een Aveinig meer naar de zijde
van het rood verschoven was, wanneer de zonnestralen
een langer weg in de atmospheer hadden afgelegd. De
meeste dezer onderzoekingen, die alle met behulp van
de thermozuil verricht werden, en waarbij de gebruikte
prisma\'s en lenzen uit steenzout waren vervaardigd, vindt
men eenigszins uitvoeriger vermeld in Wüixxer\'s Lehr-
buch der Experimentalphysik. Ook komen daar enkele
uitkomsten voor van de proeven van Laxiaxsky , die het
eerst de aanwezigheid van discontinuiteiten in het zonne-
spectrum boven alle twijfel verhief, door :uin te toonen,
dat een spectrum van kalklicbt, met dezelfde middelen
ontworpen, die leemten nict vertoonde.

Drai\'kr 1) wees op het feit, dat in het prismatisch spec-
trum do deelen. die begrepen zijn tusschen plaatsen met
een bepaald verschil in golflengte, niet even groot zijn ,
maar korter worden, naarmate men zich voortbeweegt
in de richting van do grootere golflengten. In ecnzclfcU^
bestek komen dus meer stralen naarmate men bet rood
nadert. Hieraan
alken schreef bij toe, dat de warmte-
werking tot voorbij het rood schijnbaar toenam. Uit een
groot aantal proeven was hem namelijk gebleken, dat
twee gedeelten van bet zichtbaar spectrum, begrepen
tusschen l — o.",76o4 cn l — o-",5768 en tusschen l —
\'^",5768 en ?. = o.",3g33^/-/T/Xr warmtewcrking uitoefenden,
wanneer men die groepen door con spiegel op de tb(?r-
niozuil concentreerde.

-ocr page 26-

lO

Uit dit ééne feit trok hij het overijlde besluit,
dat steeds voor dergelijke intervallen, die een gelijk
getal golflengten omvatten, de warmtewerking dezelfde
wezen zou.

Uitgaande \\^an de dispersieformule van Cauchy werd
door LuNDQmsT \') de warmteverdeeling in het normale
spectrum berekend uit de intensiteiten in het prismatisch
spectrum. Voor deze laatste de getallen van Lamaxskv
gebruikende, vond hij, in overeenstemming met het eerste
resultaat van Draper, het maximum der zonnewarmte in
het geel, maar van de door Draper vermoede symmetrie
in de warmte van het normaalspectrum was geen sprake.

^lerkwaardig is nog de wijze, waarop Mouton er in
geslaagd is, in het prismatisch warmtespectrum golfleng-
ten te bepalen en daardoor het verband tusschen golf-
lengte en brekingsindex in elk willekeurig prisma ook
voor het ultrarood experimenteel vast tc stellen. De
methode is echter slechts bruikbaar voor stralen, die in
voldoende hoeveelheid door kalkspaat en kwarts worden
doorgelaten. Tusschen twee evenwijdig gestelde niçois
namelijk wordt een dunne kwartsplaat, die evenwijdig
aan de as gesneden is, zoodanig loodrecht op dc richting
der stralen opgesteld, dat de as een hoek van 45° met
het polarisatievlak der niçois maakt. In den tijd, waarin de
buitengewone straal de dikte
d van de kwartsplaat
doorloopt, legt de gewone straal daarin den kleineren

weg d af, wanneer v dc snelheid van den gewonen. v\'

die \'van den buitengewonen straal is.

-ocr page 27-

lO

Als nu het wegverschil d {i— een oneven aantal

halve golflengten van den gewonen straal in kwarts be-
draagt, zullen de beide stralen bij het uittreden een
halve golflengte in phase verschillen; zij voegen zich
alzoo samen tot een straal, wiens trillingsricbting juist
loodrecht staat op de oorspronkelijke trillingsrichting, en
die dus door bet tweede nicol niet wordt doorgelaten.
Daar de golflengte van den gewonen straal in kwarts

V = — is, waarin }. de golflengte in lucht, //g den bre-

kingsindex van den gewonen straal in kwarts beteekent,
Zal het genoemde verschijnsel zich voordoen voor alle
stralen, wier P. zoodanig is, dat

(I _ = {2m -h O 7
waarin m een geheel getal voorstelt. Maar

i;: V = iib: Hg ,

dus

d (i--) = iztn i) - —.

^ w/ ^ ^ \' 2 )tg

d {tig — llb) = (2/// -f l)

Breidt men den uittredenden .samengestelden bundel in
een spectrum uit, dan zullen hierin alle stralen ontbre-
ken, wier golflengte aan bovenstaande vergelijking vol-
doet, en in het spectrum vertoont zich dus een reeks
van donkere banden, die natuurlijk in \'t onzichtbare spec-
trum voortgezet is Heeft men nu de formule op twee
banden in \'t zichtbaar spectrum, wier ). bekend is, toe-
gepast, dan kan men daaruit
d en in bepalen, en dan is
de golflengte van eiken door de thermozuil aangeduiden
kouden band, wiens brekingsindex men afleest, te vinden
uit de formule:

-ocr page 28-

i6

d (lig — Ub) = I 2 {m—k) -j- I

waarin k het getal is, dat aanwijst de hoeveelste donkere
of koude band na den eerstgemetenen beschouwd wordt.

Het is echter noodig de verschillen ng—m te kennen,
en daartoe moet men eens voor al die brekingsindices
van den gewonen en van den buitengewonen straal voor
de verschillende banden met behulp van een kwartspris-
ma gemeten hebben.

De grootste golflengte, door Mouton gemeten, is 2.",i4;
voor den brekingsindex van dien straal vond bij bij
kwarts (gew.) 1,5191

(buitenge w.) 1,5278
flintglas 1,5841.

Op de door hem verrichte energiebepalingen in bet
normale spectrum komen wij later terug. In bet spectrum
der zon trof hij een viertal koude banden aan met de
golflengten :

/. = o.",85, = o,",985, /. = i/s23, l = i/\',48.

In 1882 werden nog eenige golflengtebepalingen ge-
daan van donkere zonnestralen door Pringshf.im \'), die
de warmte van een diff"ractiespcctrum op een torsieradio-
meter naar Crookes deed vallen en uit de afwijkingen
van het wiekje tot het bedrag der warmte besloot.

Daar echter do ultraroode stralen van hot eerste spec-
trum voor een groot deel samenvallen met de lichtende
stralen van het tweede, werd een oplossing van jodium
in zwavelkoolstof of een ebonietplaat in den weg der
stralen gebracht, door welke beide middenstoffen bet
lichtende deel van \'t spectrum werd tegengehouden, het
ultraroode daarentegen doorgelaten. Op deze wijze toonde

\') I\'RINCSIIEIM. Wiwicm. Ann. XVIII, p. 3a, 1883.

-ocr page 29-

Pringsheim de aanwezigheid van stralen in het zonne-
spectrum aan, wier golflengte i/S52 bedroeg, doch verder
kon hij niet gaan, omdat van hier af de stralen bedekt
werden door de donkere golvingen van het tweede spec-

trum, wner lengte begint met om,76 = —— ; en een

absorbeerende stof, die de eerste ultraroode stralen
terughoudt, de volgende doorlaat, was aan Pringshedi
niet bekend. Tusschen l = i\'\'S3834 en l = i.",3864
vond hij een kouden band, waarvan hij den oorsprong
in het midden laat, daar deze gelegen kon zijn óf in de
omstandigheid, dat lampzwart die stralen niet absorbeert,
öf in dc ondoordringbaarheid van jodiumoplossing en van
eboniet voor die stralen, óf werkelijk in den aard van
\'t zonnespectrum.

Om de geschiedenis der kennis van \'t ultraroode zonne-
spectrum volledig tc maken, zullen we nog aanstippen
de onderzoekingen van Ahney cn van Bkcqukrel op dat
gebied, hoewel deze niet direct op de meting der warmte-
werking gegrondvest zijn.

Ahnev \') gaf een uitvoerige kaart van het diffractie-
spectrum der zon, verkregen door photographie. Tusschen
o.",76 en o.",98 komen daarop eenige brecde banden cn
een zeer groot aantal Fraunhoforsche lijnen voor, die,
behoudens een paar onduidelijke plaatsen, zeer scherp
tifgeteekend zijn. In 1886\') gaf hij een verbeterde kaart
van a«,7i5 tot iM.ooo, vergezeld van tabtïllen, waarin dc
juiste golflengten der verschillende lijnen zijn opgenomen.

1 b BivcguKRKi. =«) heeft de door zijn vader Fdm. BixguERKi.

\') Ahnkv. Phil. Trans. ,880. p. 653-667.
\') « . I\'liil. Trans. 1886, p. 457.

\') h. Bkcqukrei., Ann. de CIi. ct dc I\'hys., (sl. XXX. 1883.

-ocr page 30-

i8

toegepaste methode, om het ultraroode zonnespectrum
door phosphorescentie zichtbaar te maken, belangrijk uit-
gebreid en scherper gemaakt, waardoor het hem moge-
lijk werd, het prismatisch zonnespectrum met het oog
waar te nemen tot eene plaats, wier golflengte hij op
i.",5 schatte. Tot i.",o42 kon de golflengte direct ge-
meten worden in een difFractiespectrum. Van hier tot

1.",22o werd ter bepaling van de golflengte de methode
van ^Moutox gevolgd, en verder in het spectrum werd ze
naar gissing vastge.steld, door ook voorbij de waarne-
mingen de kromme lijn voort te zetten, die het verband
gaf tusschen de brekingsindices voor een prisma van
zwavelkoolstof en de bijbehoorende golflengten. Becquerel
vond nu, behalve vele Fraunhofersche .strepen, drie
banden A\', A" en A"\' met de golflengten o.",94, i.",o8
en i\'\',23, benevens nog twee andere, waarvan hij de
gemiddelde golflengten schatte op i.",3i5 en i.",47.

Lanoley stelde voor den laatsten breeden absorptieband
/. = i.",85, welke waarde aan Becquerel veel te groot
voorkwam. Later echter \') heeft deze met nog gevoeliger
phosphoresceerende stoffen het diffractiespectrum tot bijna

2.",— kunnen waarnemen, en daarbij is het hem gelukt
de spectra van verschillende orden van elkaar te scheiden,
door de stralen, nadat ze van deivdiffractiespiegel terug-
gekeerd waren, te leiden door een prisma van CSj, waar-
van de brekende ribbe horizontaal lag, dus loodrecht op
de lijnen van de diff"ractieplaat. Hierdoor verschenen op
het phospboresceerend scherm do verschillende spectra in
schuinsche richting en nevens elkander. De langs dezen
weg door Becquerel gemeten golflengten der groote
absorptiebanden in het zonnespectrum zijn:

\') Becquekki., Gompies Rendus, XCIX, p. 419, 1884.

-ocr page 31-

lO

A\' A"

o.\'S934—o.",g68 i.",i 15 —i.",i 19 en i/\',132— i.",142.

A>" A>v

1/^,351—I/S400. i.",8oo—i.\'SSSo.

welke nu zeer goed met de waarden, door Langley ge-
vonden, overeenstemmen.

Op deze hoogte ongeveer staat onze tegenwoordige
kennis van het ultraroode zonnespectrum. Een beschrij-
ving van de wijze, waarop door Langley golflengtebe-
palingen verricht zijn, zullen we eerst later geven, daar
zijn metbode ook van toepassing is op de stralen, die
van aardsche bronnen uitgaan, en de door hem gebruikte
Hulpmiddelen tevens uitvoeriger besproken moeten worden
wegens hun verband met de door mijzei ven gebezigde
werktuigen.

b. de SI\'ECTRAI.E verukeling der warmte van aardschk

IIRONNEN.

De breking van stralen, die uitgaan van een donkere
warmtebron is het eerst aangetoond door Mki.loni \')•
Een steenzoutprisma werd zóó voor een tbermozuil op-
gesteld , dat lichtstralen , van een zeker punt P uitgaande,
door bet prisma been de soldeerplaatsen konden bercik(Mi,
welke echter tegon de directe straling van P beschut
waren. Werd !m in P een diapbragma met kleine opening
gebracht, waarachter een tot 390° verhitte kopereti plaat,
dan nam mon een duidelijken uitslag van den galvano-
meter waar. Doze hield terstond op wanneer men bet
prisma uit zijn behoorlijken stand draaide en was dus niet

\') Miv1,i.oni. I\'OKR. Ann. .\\.\\xv. p. w, 1835.

-ocr page 32-

20

toe te schrijven aan verwarming- van het prisma. Met
een eenigszins doelmatiger inrichting, bestaande in een
lineaire thermozuil, die zich kon bewegen over een ver-
deelden cirkelboog, in wiens centrum het prisma stond,
gelukte het ^Melloxi aan te toonen, dat de w^armtestralen
van verschillende bronnen — koper op 390°, gloeiend
platina, Locatellische lamp — verschillend gebroken wer-
den, en wel sterker in de genoemde volgorde. Deze
proeven werden zonder lenzen verricht; eerst door het
experimenteel bewijs van de breking der warmtestralen,
welke van donkere lichamen uitgaan, weis het gebruik
van lenzen het aangewezen middel om dié stralen op be-
paalde plaatsen te concentreeren.

Tot het meten van de brekingsindices der warmtestralen
meende Forbes \') om verschillende redenen beter te doen,
een andere metbode te volgen, namelijk die der totale
reflexie. Hij plaatste op een der hoekpunten van een be-
weeglijke houten ruit een gelijkbeenig steenzoutprisma,
met een hoek van 100°, zóó dat het op de in dat
hoekpunt uitkomende diagonaal van de ruit symmetrisch
bevestigd was en de ribbe van den stompen boek naar
bet midden van de ruit was gericht. In het tegenover-
gelegen hoekpunt der ruit was een pin, die zich door
een gleuf van de diagonaal bewegen kon bij het verstellen
van de ruit. Op de beide andere hoekpunten bevonden
zich het stralend lichaam en de thermozuil, elk in bet brand-
punt van een steenzoutlens, zoodanig, dat de stralen
van de warmtebron, door de eene lens evenwijdig ge-
maakt, na reflexie op de achtervlakte van bet prisma
door dc andere lens op de zuil geconcentreerd werden.

De werking van dezen toestel is duidelijk: wanneer de

\') Forbes, I\'ojjr. Ann. .XI.V, p. 44a, 1838.

-ocr page 33-

2 I

lineaire thermozuil zich bevindt op de plaats, waar een
geringe verschuiving de grootste verandering in warmte-
aan wij zing ten gevolge heeft, is de grens der totale reflexie
bereikt voor die stralen, ^velke door de warmtebron in
hoofdzaak worden uitgezonden. Uit den stand, dien de
ruit dan heeft, kan de brekingsindex dier stralen worden
berekend. — Forbes komt tot het resultaat, dat de gemid-
delde brekingsindices der stralen van verschillende bron-
nen (Locatellische lamp, gloeiend platina, zwarte opper-
vlakte van 450° F.) verwonderlijk weinig van elkaar af-
wijken, doch dat het tusschenbrengen van verschillende
diathermane stoffen grooten invloed heeft op de plaats
van het maximum der doorgelaten warmte.

Bij het onderzoek naar de spectrale verdeeling der
warmte hebben sommigen meer hunne aandacht gewijd
Jian de vraag, in hoeverre deze afhankelijk is van de
temperatuur der bron, anderen zochten vooral naar den
invloed, dien dc aard van het stralend lichiiam daarop heeft.

Dr.vper oordeelde, dat de uitstraling slechts van de
temperatuur afhing, op grond van zijne proeven aan-
gaande do temperatuur, waarbij verschillende lichamen
beginnen te gloeien \').

\') American Joum.il 1847. Ünlanss is iloor H. 1". Wkiikk (Siuungóbcr. der
Ak.id. der Wiss. in Derliii,
9 Juni 1887) licl In-doclde ondcriock van nKAi\'KK
ï>ertia.i)ti, cn wel mcl cenigstins verschillenden uilslag. Tenvijl nanulijk D
kapkk
vond. d.ii alle lichamen liclu beginnen uil Ic icndcn bij omslrcek» 595" C. lag
WiihicR t|„ cersle sporen van licht bij veel lager tem|x.Tatuur. vcrschlllcnd met
tien a;ird van het stralend lichaam, b. v. bij 4«7" C voor goud.
396" C voor platina.
377" C voor ijier. liet cerïte licht is grijsachtig cn koml in ba-ckbaaTl)cid met
dc gele cn geelgroene stralen overeen. Hij stijging van temt>crrtiuur neemt het
ccn gelen tim aan . cn wanneer dc rowlglocihitte licgint. verschijnt in het s|)cctrum
cn smalle roodc Mreep cn i-cn groene band. Ueide breiden lich vervolgens uit,
wanneer dc hitte nog vcnicr toeneemt.
Wkhkk UeUl hieruit het licsluii, dal bij
b\'-\'ginnendc gloeihitte dc energie der llchigcvendc stralen van mid<lelbare br«k-
baarheid het grootst is; doch dit wonlt trgongcsptoken door
Stknukk (Wictl.

-ocr page 34-

22

Knoblauch meende omstreeks denzelfden tijd te vinden, dat
de warmte van alle stoffen op ioo° C volkomen op dezelfde
wijze door verschillende diathermane platen verzwakt werd.

De la Provostaye en Desains \') kwamen echter voor stolfen
op.
173° C tot een tegenovergesteld besluit, en Villari
eveneens voor het geval, dat de uitstralende licbamen
een temperatuur van
100° C bezaten. Een bevredigende
oplossing van deze kwestie kon slechts voortvloeien uit
de kennis der spectrale verdeeling.

Magnus zocht in 1865 naar verschil in uitstraling
van geplatineerd en van glad platina. Hij vond bij onder-
zoek der spectra, dat de donkere stralen bij het geplati-
neerde platina bijna de dubbele intensiteit hadden, terwijl
de lichtende stralen nauwelijks sterker waren dan die van
het gladde metaal.

Met zeer veel zorg werd door Tvndall de warmte
gemeten in het spectrum van electrisch licht. De plaatsen
in het spectrum werden echter niet in boogmaat opgegeven,
maar een graphische voorstelling van de waargenomen
intensiteiten vertoonde een kromme lijn, die van bet
lichtend spectrum uit geleidelijk opsteeg tot een maximum,
ver in \'t ultrarood, en dan eveneens geleidelijk, doch
steiler,\' daalde. Van de totale boeveelheid uitgestraalde
warmte viel, volgens
Tynuall, slechts een achtste ge-
deelte in het zichtbaar spectrum.

Ann. XXXn , p. 371) op grond v.in proeven, volgens welke bij gradueele ver-
zwakking van zonlicht of l.implicht door niçois, het laatst waarneembare licht
eveneens de breeklwarheid der groene stralen Iwzit; terwijl toch in het prisma-
tisch spectrum dier lichtbronnen, gelijk l)ckend is, het energiemaxinium in liet
ultrarood ligt. Volgens
Stkngkk is hel door VVeiiek en hemzclven waarge-
genomen verschijnsel toe tc schrijven aan den aard v!vn het netvlies.

\') De la Provostaye en Desains, I\'ogg. Ann. LXXXVI, 1853.

*) Villari , Nuovo Cimento. 1878.

•) Maünus, I\'ogg. Ann, CXXIV.

Tv.ndall, I\'hil. \'Frans. 1866.

-ocr page 35-

23

Dksains \') onderzocht de spectra van kalklicht en van
witgloeiend platina, het laatste in den vorm van de lamp
naar Bourrouze-Wiesxegg •\'). Het prisma en de lenzen
waren natuurlijk wederom van zout, de spleetwijdte be-
droeg
0,6 tot 0,3 m.M. en bij de aflezing correspondeerde
0,5 m.M. met 3\' boogs.

Bij de platinawarmte werd het maximum op i® 15\' van
het helder rood verwijderd gevonden; de kromme lijn,
die de intensiteiten voorstelde, was symmetrisch ten op-
zichte van \'t maximum en bedroeg, op afstanden
9\'
33\' 75\' ter weerszijde daarvan,
88 "/o 34 7n 4 7o maximale straling.

Een waterlaag van 2 m.M. dikte nam van het maximum
95
7o weg; 18\' verder echter werd iets minder, namelijk
7o geabsorbeerd.

Reeds is vermeld (blz. 13), dat Laxlynsky in 1872 bet
spectrum van kalklicbt onderzocht en aantoonde, dat
hierin geen discontinuïteiten optraden zooals in het zonne-
spectrum, hoewel voor beide proeven hetzelfde flintglas-
prisma gebezigd werd. Bij gebruik van een steenzout-
prisma was de warmtewerking zeer veel grooter.

Volgens proeven van Desains en Avmonet kon men
in het spectrum van een lamp naar Boukdouze-Wiesnegg ,
dat door een .steenzoutprisma gevormd was, vier koude
banden te voorschijn roepen, wanneer men de «tralen
leidde door een waterlaag van een centimeter dikte.
De ligging der banden was, uitgaande van bet lich-
tende .spectrum,

h/,8 30\',O 42\',o 52\',o
voorbij bet uiterste rood. Voor de afstanden van eenige

\') Dksai.ss . Compic» Rendu» LXX, p. 985. 1870.
Zie JAMIN, Couts de l\'liyslque, UI. 1887, p. 146»».

\') Dksains cn Avxionkt, Pok«. Ann. CLVI. p. 174. «875-

-ocr page 36-

24

banden in \'t zonnespectrum tot diezelfde grens vonden zij:

ig\'.o 30\',o 44\',o 5i\',o
alzoo een merkwaardige overeenstemming die hen deed
besluiten dat deze banden waren toe te schrijven aan
absorptie door het water der atmospheer.

Moutox is de eerste geweest, die de warmteverdeeling
in het normale spectrum van een aardsche bron, de
lamp Bouruouze-Wiesnegg , getracht heeft te bepalen.

Stelt men namelijk de in het geheele spectrum ontwik-
kelde warmte voor door q, dan zal de galvanometeruitslag,
wanneer de lineaire thermozuil zich bevindt op een plaats
van het prismatisch spectrum, wier deviatie
8 is, even-
redig zijn aan ^ en dus wezen:

De intensiteit van dienzelfden straal in bet difFractie-
spectrum is

_ dq

dl

dus

_ dq d). _ .dX

^ ~ \'\' Tl Tô ~ \'\' d\'à\'

waaruit

D dh

Tl........

Nu bestaat er altijd een zekere betr(;kking tusschen
de deviatie d cn den brekingsindex w, b. v., wanneer
het prisma op het minimum van deviatie gehouden wordt,
sm \'A (Ô «) _
sm % u —

Aan deze of eene dergelijke vergelijking kan ~
worden ontleend.

\') .Mouton, Comptes Rendus LXXXIX, p. 295, 1879.

-ocr page 37-

25

^klaar (i) kunnen we schrijven:

. _ D (n dn
c dn dV

en i zal dus volkomen bekend zijn, indien wij slechts
d 11

^-jj- kunnen bepalen. jMouton heeft nu experimenteel be-
wezen (zie bladz. 14) dat voor een zeker flintglasprisma
de dispersieformule van
C. Neumann

het verband tusschen golflengte en brekingsindex vrij nauw-
keurig weergaf tot), — 2.", 14, wanneer men aan de constan-
ten
A, B, C, Kde door hem berekende waarden toekende.

Uit deze formule kan men dus ^ afleiden, en zoo is

at,

dan de intensiteit in elk punt van het normale spectrum, tot
= 2.",i4, volkomen bekend.

Mouton vond aldus het maximum der warmte van het
zonnespectrum bij X = 0\'",56, cn van het spectrum, door
dc lamp BouRiiouzE geleverd, bij 1— 1/^,53. Jammer, dat bet
gebruikte prisma niet van steenzout vervaardigd was,
want de absorptie der donkere stralen door het flintglas
vermindert nu zeer dc waarde dezer laatste bepaling.

Vrij uitvoerige onderzoekingen aangaande do spectrale
verdeeling der warmte, die door eenzelfde stof op ver-
schillende temperaturen en die door verschillende stoffen
op nagenoeg dezelfde temperatuur wordt uitge.slraald,
zijn verricht door
Jacquks.

\') Rij MoutüN , cn bij «Ic mccslo I\'ransclic cn vclc ICnBclscbc schrijver», wortii dctc
formule verkecrdclijlc opKCgeven nis „dispersicformulc v.in nKiüT," hoewel HKiorrclf
ha.ir volsirckt nict vermeldt. Zij is door
Kkttki.KR {l\'ogg. Ann. CXI.. p. 180. 1870)
■tfgoleid uit llRioT-s dis(>crsietheoric, mnar kwam
ook reeds voor in een geschrift van
C. Nuumann: Die magnetisehe ürehung ücr PolarisaiioniclKnc. Ilallci863. - Men
tic: i:. K
ktïei.kr, TheorctUchc Oplik, »H-gri^ndcl nuf das Hesscl-Scllmclcrschc
Princip, p. sss. (,88s).
\') jAcyoKs, Proceetlings of the Am. Acnd. 1878—1879.

-ocr page 38-

26

Als stralend lichaam gebruikte bij een platinareepje,
15 m.^I. lang en i m.]\\I. breed, dat door een electriscben
stroom tot gloeiing \' gebracht werd. De temperatuur
daarvan kon op de volgende wijze bepaald worden. Aan
twee punten van het reepje, 8 m.j\\I. van elkaar verwijderd,
waren twee zeer dunne platinadraadjes geklonken, die
een gedeelte van den hoofdstroom moesten afleiden en
daartoe verbonden waren tot eene stroomgeleiding, waarin
looo ohms weerstand en een gevoelige galvanometer
waren aangebracht. Het is duidelijk, dat de stroom-
sterkte in dien galvanometer niet eenvoudig evenredig
zal zijn aan de sterkte van den hoofdstroom, omdat zij
tevens afhankelijk is van veranderingen in den weer-
stand tusschen de beide aanhecbtingspunten op het reepje,
daar deze weerstand mede het potentiaalverschil in die
punten bepaalt. Wanneer nu de sterkte van den hoofd-
stroom en die van den afgeleiden stroom gemeten wor-
den , kan men daaruit berekenen den weerstand tusschen
de aanhecbtingspunten, en deze wordt ondersteld in een
bekend verband te staan tot de temperatuur van bet
reepje.

Van den gloeienden draad werd nu met een lens en
een prisma van steenzout een spectrum gevormd, waarin
een tbermozuil, die aan een verdeelde lat bevestigd
was, kon worden voortbewogen.

Door een bijzondere inrichting bepaalde Jacqui-:s vóór
elke proevenreeks de punten der verdeeling, die met de
plaatsen van eenige Fraunbofenscbe lijnen correspon-
deerden.

Voor bet droogbouden der steenzoutpraeparaten, bet
vermijden van lucbtstroomingen en van ongelijkmatige
verwarming der toe.stellen, enz., waren zooveel mogelijk
voorzorgen genomen en aan den galvanometer van

-ocr page 39-

■"■\'.Mmm

27

Thomson, die bij de proeven dienst deed, werden verbe-
teringen aangebracht, om de gevoeligheid tot een maxi-
mum te brengen.

Toch kunnen de uitkomsten der proeven niet als be-
vredigend worden beschouwd, want de kromme lijnen,
die het gemiddeld resultaat van elke proevenreeks
graphisch voorstellen, wijzen wel is waar niet op een
bepaalde vormverandering of op een geleidelijke ver-
plaatsing van bet maximum bij verhooging van tempera-
tuur, doch evenmin kan er uit worden afgeleid, wat
Jacques meende te mogen doen, dat eene dergelijke ver-
hindering
nict aanwezig is, want daartoe loopen de ver-
schillende waarnemingen te veel uit elkaar.

Hoogstens zou men er uit kunnen opmaken, dat het
maximum van uitstraling zich bij gloeiend platina nict
s/crk verplaatst.

Om dc straling van verschillende oxyden tc onder-
zoeken, werden deze eenvoudig op het platinareepje be-
vestigd. Het is echter zeer dc vraag, of hierbij dc
bedekkende laagjes dik genoeg waren, om volkomen
adiathermaan tc zijn voor dc warmte, die door het platina
zelf werd uitgezonden. Dc uitstraling van Cu O scheen
met de temperatuur nict in aard tc veranderen. \\\'^oor
Fe,0,, Cr^O,, Pt, CuO, Al.O,, Fc,0, vond Jacques
krommen van onderling geheel verschillende gedaanten
tin met hare maxima op verschillende plaatsen. De wijze
«achter, waarop bij verbatul zocht tc brengen tusschen
^cn £uird der uitgezonden stralen en dc moleculairge-
wichtcn der onderzochte stoffen, is tamelijk gewrongen,
cn dwingt in alle geval, op dezo proeven alleen gegrond-
vest, volstrekt geen vertrouwen af.

Thans dient oj) ccn belangrijk onderzoek de aandacht
gevestigd te worden, ilat ik in verhandelingen van anderen

-ocr page 40-

niet heb aang-ebaald gevonden, en dat ook scliijnt aan
Langley onbekend te zijn geweest, toen bij in 1886 schreef:
„On bitberto unrecognized wavelengtlis. \' Ik bedoel de
golflengtebepalingen van
Desains en Curie. \') Deze natuur-
kundigen werkten met eene difFractieinricbting, bestaande
uit een aantal nauwkeurig evenwijdig gespannen metaal-
draadjes van niet minder dan \'/g m.M. dikte, gescheiden
door evengroote tusschenruimten.

Een dergelijke toestel geeft natuurlijk slechts zeer ge-
ringe dispersie en zou, op de gewone wijze gebruikt, een
uiterst nauwe spleet en smalle tbermozuil vorderen, wanneer
men in de diffractiebeelden de stralen met verschillende
golflengten afzonderlijk wenschte te onderzoeken. Doch dit
bezwaar vervalt geheel, indien men, zooals zij deden, door
de spleet slechts nagenoeg homogene stralen toelaat, en
men is dan tevens vrij van de lastige omstandigheid, dat
de verschillende spectra elkaar bedekken. Van den inge-
laten bundel scheiden zich ter weerszijde de diffractie-
bundels van verschillende orden af, die natuurlijk geheel
buiten elkaar liggen en waarvan de afstanden tot den
directen bundel gemakkelijk kunnen worden gemeten.
Om nu b. v. te weten, welke de golflengte was van do
stralen, die door de eene of andere warmtebron, b. v. een
zwart gemaakte koperplaat op
300° C, hoofdzakelijk wor-
den uitgezonden, ontwierpen
Desains en Curie door middel
van een steenzoutlens en een steenzoutprisma van die
door een spleet toegelaten warmte een spectrum. Door
dit .spectrum werd een scherm met spleet, achter welke
een lineaire tbermozuil bevestigd w.us, langzaam voort-
bewogen en vastgezet in don stand , waarbij de galvano-
meter de grootste uitwijking vertoonde. De tbermozuil

\') Uesai.ss cn CUKIK, Coniplcs Kcndus XC, p. 1506, 1880.

-ocr page 41-

2Q

werd dan weggenomen. Daar echter de door het koper
op deze plaats uitgestraalde warmte te gering was, dan dat
daarvan nog een difFractiebundel duidelijk zou zijn aan te
toonen, werd nu als warmtebron er voor in de plaats gesteld
een lamp
Bourbouze, die natuurlijk door de spleet van
de thermozuil juist dezelfde stralensoort zond, welke
zooeven van de bron op 300° was uitgegaan, doch in
veel grooter intensiteit.

Thans werd achter die spleet de toestel ter bepaling
van de golflengte geplaatst, bestaande uit een steenzoutlens
op een halven meter afstand, die, weer een halvcn meter
verder, van de spleet een beeld ontwierp. Onmiddellijk
achter de lens bevond zich de beschreven buigings-
rooster, zoodat ter weerszijde van het directe beeld dif-
fractiebeeldcn van de spleet werden gevormd, op af-
standen, die maat waren voor de golflengte der toege-
laten stralen. Door deze rij van beelden kon een ge-
voelige thermozuil langs ccnc, in tienden van millimeters
verdeelde schaal verschoven worden on op deze wijze
was het dus aan D. en C. mogelijk, van elke stralensoort
de golflengte te bepalen. De intensiteit in het eerste
diffracticbeeld was ongeveer
\'/r. van dio in het directe beeld.
De spleetwijdtc bedroog van 0,5 tot 1 , en soms tot 2
millimeter. Henige der uitkomsten worden in dc volgende
tabel medegedeeld.

-ocr page 42-

30

Afstand in boogmaat
tot de stralen van het
natriumlicht

Intensiteit der
een lamp van
BOURBOUZE-Wl ESN E GG.

straling van
met roet bedekt koper
op 300« C. op 150° C.

Golf-
lengten.

0\'

0"

171

!

0,588

13

20

256

— i

1

30

0

399

46

40

1026

1 4

0,96

I

3

20

1 2494

7

1,13

I

20

0

4474

18 i

1,43

I

36

40

5785

33 !

2

1,86

I

53

20

4674

53

5

2,13

2

10

0

2123

60

9

4,00

2

26

40

1026

53

8

4,60

2

43

20

557

45

7,3

5,60

3

0

0

307

36

6,5

6,00

3

16

40

225

26

6

7,00

3

33

20

170

_ 1

3

50

0

150

23

\' —

4

6

40

144

19

4 1

4

23

20

110

19

\' —

4

40

40

50

\'9

3

Door niemand echter is de kennis van het warm te-
spectrum zoozeer uitgebreid als door S. P. L
axglkv. En
dit hangt voornamelijk samen met het feit, dat door hem
een warmtemeter is toegepast, die in vele opzichten
evenzeer uitmunt boven de tbermozuil als deze boven den
gewonen thermometer. Voor bijzonderheden omtrent den
vorm, waarin deze toestel, de bolometer, zijn eersto
diensten aan de wetenschap bewezen beeft, verwijs ik naar
de „Proceedings of the American Academy, 1880—81",
p. 342; bet beginsel slechts zij bier kortelijk aangeduid. \')

\') IJc methode is het eerst .-unRcgeven door .\'^vXniikrc , Porr. Ann. I.XXXIV,
p. 411. 1851.

-ocr page 43-

31

Wanneer door de combinatie van geleiders, die bekend is
onder den naam van Wheatstone\'sche brug, een stroom
geleid wordt, en de vier weerstanden zoodanig gekozen
zijn, dat de galvanometer in rust blijft, zal een geringe
verandering van éen der weerstanden de naald doen uit-
wijken. Zulk eene verandering wordt b. v. door een
kleine temperatuursverhooging van dien eenen tak teweeg-
gebracht, en naar gelang van de sterkte, die men aan
den hoofdstroom verkiest te geven, zal hiervan een wille-
keurig groote uitslag van den galvanometer het gevolg
zijn. Theoretisch kan men dus aan deze methode om
temperatuursverhoogingen zichtbaar te maken, een onbe-
paald groote gevoeligheid verschaffen; maar de praktijk
moet leeren, hoe sterk men den hoofdstroom mag nemen ,
zonder nadeelig in te werken op andere voorwaarden
van de proef, en in hoeverre
dan nog de galvanometer-
uitslag grooter is, dan wanneer men onder dezelfde
omstandigheden een goede thermozuil gebruikt had.

Langley toonde nu aan, dat het mogelijk is oen
inrichting te kiezen, waarbij deze methode het verre
wint van dc toepassing der thermozuilcn, zoowel in ge-
voeligheid als in vlugheid van aanwijzing. Hij vervaar-
digde een schijf van eboniet mot een vierkante opening,
waarvan de zijde 8 m.M bedroog, cn spande daarover
een aantal ijzeren reepjes, 0,5
ulM. breed, o.oo.j m.M.
dik, welke zoodanig metallisch verbonden waren, dal
\'\'-c <\'ichtercenvolgens door den stroom doorlooi)en moesten
^Vörden. Deze .schijf werd bedekt door een andero met
correspondeeronde opening. ICvenccns tusschen dc schijvcn,
doch niot zichtbaar door do opening, was een tweede
dergelijk stel reepjes bevestigd, waardoor ook een stroom
geleid kon worden, cn dio .s,imon ongcve(T denzelfdcn
weerstand hadden als hol eerste stol. Deze beide gelei-

-ocr page 44-

32

ding-en vormden twee armen van de Wheatstone\'sche
combinatie; de eene werd door de vierkante opening
aan straling blootgesteld, de andere niet, doch overigens
waren ze zooveel mogelijk in dezelfde omstandigheden
wat betreft temperatuursveranderingen, zoowel door de
omgeving als door den stroom zeiven veroorzaakt.
Allerlei maatregelen werden genomen, om dezen toestel
tegen lucbtstroomingen te beschutten en om de toe-
leidingsdraden zoowel als de weerstanden, die de beide
andere armen van de combinatie vormden, voor tempe-
ratuursveranderingen te behoeden. Ook het optreden
van thermostroomen werd zorgvuldig vermeden. Aldus
ingericht, was deze toestel per eenheid van werkend
oppervlak tien tot dertig maal gevoeliger dan de
beste thermozuil, en
Langlev mat daarmede in 1880
gemakkelijk de warmte in het normale spectrum der
zon, dat gevormd werd door een diffractiespiegel van
Rutherford.

Later werden aan den bolometer nog eenige kleine
veranderingen aangebracht.. De voornaamste was, dat
Langley elk der beide reeksen stroomgeleidertjes verving
door éen enkel vertikaal reepje of draadje van ijzer,
platina of kool, waardoor hij een „lineairen bolometer"
verkreeg, die, hoewel minder warmtestralen opvangende
en dus gevoeliger opstelling vereischende, daardoor nader
kwam aan het afzonderen der warmtewerking van homo-
gene stralen.

-in 1882 publiceerde hij \') een kaart van de warmte
in bet prismatisch zonne.spectrum, waarvoor de gegevens
met behulp van den bolometer waren verkregen, en gaf

\') Comptes Rendus, 11 Sept. 1883; Am. Joum. of Sei. M-virt 1883; Ann. de
Ch. et de l\'hys. fsJ, XXJ.X. p. 497.

-ocr page 45-

33

ook reeds de warmteverdeeling in het normaalspectrum
tot 2.",8, doch zonder zijne methode van golflengtebepaling
te beschrijven. Dit geschiedde eerst in 1884 \') en aan
deze verhandeling ontleenen wij het volgende.

Bij zijne eerste metingen van golflengten begon
Laxgley, met de zonnestralen te laten uiteenspreiden door
het flintglasprisma van een spectrometer, die hem in
staat stelde, van elke stralensoort nauwkeurig den bre-
kingsindex te bepalen. De bundel, wiens golflengte hij
wenschte te kennen, werd vervolgens, afgezonderd van
de overige, opgevangen op een vlakken diffractiespiegel
yan
Rutherford. Deze gaf bet Jianzijn aan een reeks
diffractiebundels, waarvan de bolometer do plaats deed
kennen wanneer hij langs de buigingsbeclden verschoven
werd, en met den afwijkingshoek der diffractiebundels
was natuurlijk de golflengte van dc toegelaten stralensoort
bepaald. In principe komt deze methode geheel overeen
met die, welke door
Desains en Curie was toegepa.st.

Sedert Mei 1882 echter gebruikte Langlev groote holle
diffractiespiegcls van
Rowland. Dc eerste van deze be-
vatte 18050 lijnen (142 per millimeter), getrokken oji een
concaven mctaalspiegel van 1,63 M. kromtestraal; de ver-
deelde oppervlakte was 102 m.M. hoog, 146 m.M. breed.

Hiermede nu werkte Langlev op eenigszins andere
wijze. Mij vormde namelijk eerst ccn spectrum met behulp
van dezen diff"ractictocstel, cn bepaalde daarna van de ver-
schillende stralen — wier golflengten dus door hunne plaat-
sing als bekend konden worden bcschouwd — de brekings-
indices door middel van ccnc gewone spectrometrische

\') Am. Journ. ofScl.. Match 1884; Ann. dc Ch. ct dc l\'hyi. |6l, II, 1884.
\') Zie ook:
s. 1\', Lan«;i.kv, Rcsairchcs on »olar Heat. and lts absorption
hy the earth\'s atmosphere. A rc|>ort of the Mount Whitney Iix|)e<lit!on. —
WashinRion , 1884.

-ocr page 46-

34

inrichting, waarvan het oculair door een bolometer was
vervangen.

De gang der stralen was hierbij, meer in bijzonder-
heden, als volgt:

Een bundel zonnestralen, van een siderostaat komende,
werd door een gewonen hollen metaalspiegel geconcen-
treerd op een spleet S,. Achter deze bevond zich de
difFractiespiegel. Denkt men zich door diens middelpunt
en de spleet S, een horizontalen cirkel gebracht, waarvan
de middellijn gelijk is aan den kromtestraal des difFractie-
spiegels, dan moet deze laatste zóó geplaatst zijn, dat hij
raakt aan dien denkbeeidigen cirkel. Het directe beeld
van S, ligt nu op denzelfden cirkel en ter weerszijde
daarvan bevinden zich de spectra van verschillende orden,
welke alle scherp zijn juist op dien cirkelomtrek. \')

Het oneindig kleine gedeelte van het spectrum, dat
diametraal tegenover de diffracticplaat gelegen is, is
steeds „normaal", tot welke orde of kleur het ook behoort,
en de golflengte op die plaats is evenredig met den
lineaircn afstand van dit punt tot de spleet S,. In het
bedoelde punt is een spleet Sj geplaatst en door deze
treden de stralen in den spectrometer. Wanneer S^ nu
b.
v. ergens in het oranje van bet derde spectrum ge-
legen is, waar dc golflengte o.",6 bedraagt, dan treden
door die spleet bovendien de stralen met golflengte
van het tweede en die met
l = if\',8 van het eerste
spectrum. Deze drie bundels worden door het jirisma
van den spectrometer van elkaar afgezonderd, cn men

\') Omtrent de theorie der spherische dillractlespicgels ïie men o. n.:

W. ÜAII.Y. I\'hil. Mag. Isl, XV, p. 183, 1883.

K. T. GlazkiikoüK, ibid. p. 414, cn XVI, p. 377.

H. A. Rowlasu, ibid. .\\VI, p. 197.

.M. .Mascart, Journal dc l\'hy». Janvier 1883.

-ocr page 47-

35

leest voor de beide onzichtbare stralensoorten de deviatie
af, waar de bolometer hunne aanwezigheid verraadt.

De mechanische inrichting van dezen tamelijk inge-
wikkelden toestel moet zoodanig zijn, dat de diffractie-
plaat P onveranderlijk verbonden is aan de spleet S^ met
den daarachter geplaatsten spectrobolometer; terwijl dit
geheele systeem bewegelijk moet wezen ten opzichte van
de spleet S, , doch zóó, dat steeds de lijn PS^ middellijn
blijft van een cirkel, die door S, gaat.

Langley toonde nu aan, dat geen der gebruikelijke
dispersieformules, wier constanten ontleend wordon aan
het zichtbare spectrum, in staat is voor de uiterste stralen
van bet zonnespectrum het verband tusschen breking.s-
index cn golflengte weer te geven. Verder gaf hij een
tabel der golflengten van de in het zonnespectrum voor-
komende koude banden, en eene uiteenzetting van de
methode, om de verdeeling der energie in het spectrum
op eenige verschillende wijzen voor to stellen.

In den loop van 1886 \') maakte Langley vervolgens
een onderzoek ojjenbaar omtrent den aard der warmte-
stralen, die door aardsche bronnen op verschillende tempe-
raturen worden uitgezonden. Als warmtebronnen ge-
bruikte hij: i" het heetste gedeelte van de positieve
koolspits in den electriscben lichtboog; 2" roepen platina
bij verschillende graden van gloeiing; 3" koperen platen
beneden gloeihitte; kubcn van
LivSLUï, gevuld met
aniline of met water, voor temperaturen tusschen 178° C
cn O® C, en eindelijk 5® den bolomelerdraad zelvon op
— C, stralend tegen eene oppervlakte op - 21® C.

Ilet onderzoek verviel in twee deelen: ten eerste, bet

\'I Am. Joum. «f Sd. Jan, nn.l Aur. \'Só; 1\'hil. Ma«. Ahr. \'86 Ann. clo Ch. ct
«\'hy». 6e .Sér. IX. p. .,33.

-ocr page 48-

36

vinden van de verdeeling der door deze bronnen uitge-
zonden straling over het prismatisch spectrum (want de
warmte was in de meeste gevallen veel te gering, om
te denken aan eene analyse van het difFractiespectrum),
en ten tweede, het bepalen van de golflengten dezer
stralen, wier brekingsindices meerendeels veel kleiner
waren dan die van de uiterste stralen in \'t zonnespectrum,
waarvan de golflengte door het vroeger onderzoek was
vastgesteld.

De meeste, zoo niet alle prisma\'s van steenzout (en dit
materiaal is onmisbaar) vertoonen volgens Langley geen
enkele Fraunhofersche lijn met de noodige scherpte, en
de oorzaak hiervan schijnt gelegen te zijn in de moeilijk-
heid van het polijsten. Na veel moeite gelukte het hem
echter een voortreffelijk prisma van
64 m.M. hoogte te ver-
krijgen, benevens eenige lenzen van steenzout, wier
diameter
75 m.M. en wier brandpuntsafstand voor éen
stel
760 m.M., voor een ander 350 m.M. bedroeg. Daar
deze steenzoutpraeparaten veel te lijden hebben van de
vochtigheid der lucht, moesten ze herhaaldelijk op nieuw
gepolijst worden.

Aan den galvanometer was groote zorg bc.stced. Het
model Thomson werd in zooverre gewijzigd, dat een
cocondra.id van
330 m.M. werd aangebracht, de magneetjes
den vorm van stalen buisjes verkregen , cn voor dc demping
een stel vleugels van
Libcllula werd gebruikt, zoodat het
geheele .systeem uitmuntte door bewegelijkheid en lichtheid.

Bij een inwendigen weerstand van 20 ohms gaf deze
galvanometer een uitslag van i m.M. op de schaal, voor
een stroom van
0,000000000 5 ampère, terwijl de .slinger-
tijd dan ongeveer
20 sec. bedroeg.

1 Iet bolometcrrecpje had bij het onderzoek der bronnen
op betrekkelijk lage temperatuur een breedte van i a

-ocr page 49-

37

2 m.AI., en bedekte dan in het spectrum een boog van meer
dan lo\', doch niettemin was de plaats van een maximum
toch op i\' nauwkeurig vast te stellen. De verdeelde
cirkel van den spectrobolometer veroorloofde aflezing tot
lo" nauwkeurig. De sterkte van den hoofdstroom varieerde
bij verschillende proeven tusschen 0,045 en 0,036 ampère.

Eenige resultaten van de proefnemingen zijn opge-
nomen in de volgende tabel. Onder I vindt men de
benaderde temperatuur van de warmtebron; onder II het
aantal graden, dat deze hooger
w£is dan de temperatuur van
de omgeving; onder III de deviatie van de maximum-
ordinaat der warmtekromme, herleid op een prisma van 60°.

1 II III
815®
C 803° C 3Q°io\'
525 505 39 5
330 3>o 39 2
176 «79 3834
100 88 38 24

40 46 38 2

2 18 37 36

Hieruit volgt, dat bij verhooging van temperatuur bet
maximum der uitgezonden straling zich verplaatst naar
den kant van de kleinere golflengten: een resultaat, dat
in overeenstemming is met hetgeen reeds in 1880 door
de proeven van
Dksains en Curik was aangeduid. De
helling der warmtekromme vindt
Lanc.lky steeds steiler
aan de zijde der kleinere golflengten.

Het tweede gedeelte van bet onderzoek, de bepaling
van de
goljlaigtc der stralen, wier deviatie cn brekings-
index uit do beschreven proeven volgde, word ton uit-
voer gebracht geheel oi) dezelfde wijze als dit voor dc
zonnestralen gcschioddo; alhïcn word als warmtebron
hierbij gebruikt een clectriscbo lichtboog tusschen kool-

-ocr page 50-

38

spitsen van 25 m.M. diameter, en waarvoor de stroom ge-
leverd werd door eene machine van 12 paardekrachten.
In bijzonderheden de inrichting en den gang der proeven
te beschrijven, zou ons te ver voeren; wij willen slechts
wijzen op het volgende resultaat.

Wanneer de spleet S^ zich bevindt op de plaats, die
^n het negende spectrum aan het natriumlicht toekomt,
zullen in den doorgelaten stralenbundel voorkomen de
golflengten P.D, 2 x , enz. ... 9 x AD, behoorende
tot het 9«, Se, enz.....spectrum.

Deze stralen worden door het prisma gescheiden, en
de deviatie van elk hunner kan met den spectrobolometer
bepaald worden. Dergelijke metingen verrichtte
Langley
ook in de andere spectra en de uitkomst van een groot
aantal bepalingen vindt men in de volgende tabel:

n = 1,5442 ). Dj = o\'SsSgo ± 0,000

1,5301 2 X A D = I ,1780 ± 0,002

1,5272 3 X /. D = i ,7670 ± 0,005

1,5254 4 X P. D =2 ,3560 0,009

1,5243 5 X A D = 2 ,9451 0,013

1,5227 6 X D =3 ,5341 0,019

1,5215 7 X P. D =4 ,1231 ± 0,029

1,5201 8xP.D =4,7i2i± 0,043

1,5186 9 X P. D =5 ,3011 ± 0,065 \')

In de graphische voorstelling nadert de dispcrsiekromme
tot een rechte, die een bepaalden boek maakt met de as

\') Doorgaans is voor ccn zekere siralensoort dc brekingsindex dc l>ckendc
grootheid, dc golflengte dc onbekende; d.mroin geeft I
.angi.kv dc gemiddelde
waarschijnlijke fouten op der golflengten, die hij toekent aan stralen met de
vooropgestelde brekingsindices. Dc gang van het ondrrroek cclitcr leverde omge-
keerd dc opgegeven brekingsindices als waarschijnlijkste w.aardcn, behoorende bij
de bekende golflengten.

-ocr page 51-

39

der abscissen. Dc toename der samendrukking in het ultra-
rood eindigt dus, en n nadert tota , zoodat voorbij P. = 5."
het prismatisch spectrum niet merkbaar van het normale
spectrum verschilt.

Wanneer men in het uiterste punt van de gevonden
kromme eene raaklijn aanbrengt, zal deze derhalve voor
de golflengten der stralen van nog geringer breekbaar-
heid vrij goed benaderde waarden aanwijzen. Aldus stelt
Langlev de golflengte van het maximum der warmte,
uitgezonden door ccn zwartgemaakte oppervlakte van
100® C en door een van 0° C, bij extrapolatie op 7.",5 cn 10".
Hoogstwaarschijnlijk doordringen het steenzoutprisma nog
stralen, wier golflengte de waarde 30\'* overtreft.

Ten slotte dienen wc nog tc wijzen op de werken van
Aunev en Festlng \') omtrent de absorptiebanden, die
verschillende reeksen van organische verbindingen in \'t
ultrarood vertoonen, cn van H.
Becquerel waar deze
de ultraroode emissicspectra van sommige mctaaldampen
beschrijft. Hiermede toch zijn dc eerste stappen gcd;uin,
om dc studie van dit belangrijk gedeelte van het spec-
trum in verband tc brengen met dc chemie.

\') A11NEV and Kestino, Chcm. News 43, p. 75. 93. isô. (x88i); Report, by
Prof.
Roscoe: Journal of llir Cliem. Soc.. May 1881.

\') II. HF.CQUERKt., Ann. do Ch. ct dc Phys. I5I, XXX, p. 45. (1883), of:
Comptes Rendus, XCL\\, p. 375, (1884).

-ocr page 52-

TWEEDE HOOFDSTUK.

Beschrijving der gebruikte toestellen.

Hoewel in bijna alle ons bekende gevallen de energie
der donkere golvingen, welke van eenig lichaam uitgaan,
zeer vele malen grooter is dan die der lichtgevende
stralen, en hoewel derhalve ook de rol, die dc eerstge-
noemde spelen, bij de meeste natuurverschijnselen onein-
dig belangrijker moet zijn dan dc invloed, dien het licht
op deze uitoefent — toch staat, blijkens het voorgaand
hoofdstuk, onze kennis van dc spectrale verdeeling der
warmte op veel lager trap dan onze bekendheid met de
verschillende soorten van licht.

Deze wanverhouding is voornamelijk toe te schrijven
aan de omstandigheid, dat wij van nature geen orgaan
bezitten, hetwelk ons in staat stelt, de ultraroode gol-
vingen naar haren aard te onderscheiden en verder aan
de groote moeilijkheden, die verbonden zijn aan het waar-
nemen en meten van geringe temperatuursveranderingen.

Van dc thermozuil in de tot nu toe gebruikelijke
gedaante is nict veel uitkomst meer tc verwachten. Dit
werktuig is reeds door zoo vele bekwame natuurkundigen
te baat genomen, om daarmede door te dringen in dc
geheimen der warmtestraling, dat de betrekkelijke onvol-

-ocr page 53-

41

ledigheid der verkregen resultaten veeleer te wijten is
aan zwakheid van het hulpmiddel, dan aan het ont-
breken van een voldoend aantal waarnemingen.

De bolometer belooft voorzeker meer te kunnen leveren,
en waarschijnlijk hebben velen ook reeds beproefd, op
het voorbeeld van Langley dit werktuig aan hun streven
dienstbaar te maken; doch met de grootere gevoeligheid
gaat tevens een zoo belangrijke vermeerdering gepaard
van de moeilijkheden der behandeling, dat het niet te
verwonderen is wanneer menigeen voor dit bezwaar heeft
moeten terugdeinzen. \')

Ware het niet, dat door de groote welwillendheid van
Prof. Buys Ballot alle hulpmiddelen van bet Pbysiscb
kabinet der Utrechtsche universiteit mij ten dienste had-
den gestaan — ik zou er voorzeker niet aan hebben
kunnen denken, mij te begeven in een onderzoek, dat
bet gebruik vordert van zoovele kostbare instrumenten
cn waaraan zoo talrijke technische bezwaren verbonden
zijn als aan het werken met den bolometer,

Maar de in vele opzichten uitstekende inrichting van
bet laboratorium alhier maakt het mogelijk, ingewikkelde
proeven te verrichten, en daarom was het een aanlok-
kelijk plan, met behulp van die nog nieuwe methode een
stap te wagon in de duisternis der donkere warmtestraling.

a. DE i10l0.METER.

Na rijpelijk overwogen te hebben, aan welko voor-
waarden een goede bolometer zoo al moest voldoen, gaf ik

\') Voor zoover mij Iwlscml ii rijn, LanüLEV uilgciondcrd. C. Uaukr cn H,
i^ciiNKKiiKi.i dc eenigen, die ondentockingen volgens dc nietlio<lc van Svanhkkc;
omircni w.irmlcstr.aling publiceerden (Wictl, Ann, XIX, p. 17. 1883 cn XXII,
P- 430, 1884). Hunne metingen licbben cclitcr gcrn betrekking oi> bel s|>cctrum.

-ocr page 54-

42

aan het instrument de gedaante, in fig. i, Pl. P. op \'/s
der ware grootte voorgesteld \'). De toestel is, zooals
men ziet, geheel symmetrisch gebouwd. Oorspronkelijk
geschiedde dit met het oog op een eventueel gebruik
voor differentiaalmetingen; in de gegeven omstandigheden
echter komt de symmetrie slechts ten goede aan den
eisch, dat de beide fijne deelen der stroomgeleiding zoo-
veel mogelijk in volkomen gelijke condities moeten zijn.
Deze eisch kan als hoofdvoorwaarde beschouwd worden.
Daarom ook bestaat de kern van het instrument, de
directe omgeving van die gevoelige deelen, uit een mas-
sieven cylinder van rood koper (fig. 2), welk materiaal
door zijn groot geleidingsvermogen voor warmte het
meest geschikt is, om eene gelijkmatige temperatuurs-
verdeeling te bevorderen. Deze cyfinder bevindt zich
binnen een geelkoperen mantel AI (fig. i), die hem ook
van onderen omsluit en met water gevuld is, waardoor de
kern zooveel mogelijk beschut wordt tegen plotselinge van
buiten komende temperatuursveranderingen, welke door
lucbtstroomingen of bestraling kunnen worden veroorzaakt.
Horizontaal door den cylinder is een rond gat
a geboord,
en daarboven bevindt zich een vierkante opening h met
zijde van ongeveer 15 m.M., doch die niet, als a, door-
loopend is, maar ongeveer 5 m.M. vóór het midden een
platten bodem heeft. Aan den anderen .kant bevindt zich
een correspondeerende opening; beide zijn inwendig geheel
met kamferzwart bedekt. In het midden van den toestel,
dus, om zoo te zeggen, in den wand, die de beide
openingen
b van elkaar scheidt, is een verticaal gat t

») Met de vervaardiging van dit en van andere instmmcpten , die voor het onder-
zoek noodzakelijk waren, hebben zich belast de Heeren H. en
W. Olland,
alhier. Alle door hen geleverde hulpmiddelen waren nauwkeurig bewerkt en
hebben volkomen aan het doel beantwoord.

-ocr page 55-

43

geboord, waarin een thermometer kan worden geplaatst.
Voor en achter dit gat bevinden zich drie spleetvormige,
verticale kanalen, waarvan n" i en n" 3 tot even beneden
de ondervlakte van
b reiken, terwijl n" 2 doorloopt tot be-
neden den onderkant van
a. In de kanalen n" i, het
meest nabij
t, worden de toestelletjes L geschoven, de
dragers van de gevoelige stroomgeleiders; in n" 2 komen
de verstelbare spleetinrichtingen N, die van onderen eene
ronde opening
0 hebben, welke met a correspondeert,
en waarover een fijne draad gespannen is, nauwkeurig in
het verlengde van het midden der spleet; in n" 3 eindelijk
kunnen op en neer bewogen worden twee kleine dub-
bele schermen
P, die door een veertje v boven ge-
houden worden, wanneer men ze heeft opgetrokken. De
schermen en de spleetinrichtingen zijn aan de naar buiten ge-
keerde zijde gepolijst, aan den anderen kant zwart gemaakt.

Wanneer nu de cylinder in den mantel geplaatst is,
komen de openingen 0 en <5 juist achter twee kokervor-
mige gangen in den mantel, die als het ware de ver-
lengden van
a b uitmaken en in de figuur niet te zien
zijn, omdat de metalen koker
K voor den mantel ge-
schoven is. Die koker
K is gesloten met een deksel D,
waarin zich van onderen een kleine kijker bevindt, die
scherp gesteld is op den draad in de opening
0 van de
achterste spleetinrichting. Het deksel met het kijkertje
kan even goed op den koker
K\' geplaatst worden, wan-
neer men den toestel andersom gebruiken wil. De cylin-
der zakt eenige millimeters diep onder den bovenrand
van den mantel; de overblijvende ruimte is aangevuld
door een deksel van eboniet met behoorlijke openingen,
zoodat men de toestellen
L, N P door dat deksel
heen naar beneden kan laten: de ebonietstukjes /,
n, p
sluiten dan die openingen af. Het raam L bestaat

-ocr page 56-

44

uit twee koperdraden, die door een viertal ebonietstaafjes
aan elkaar verbonden zijn en waartusscben de gevoelige
geleider wordt aangebracht. De boveneinden van die
koperdraden zijn omgebogen en worden met schroeven
vastgeklemd in de op het deksel bevestigde koperen stuk-
ken
U, Ven W, zoodat een stroom, die bij intreedt, zich
verdeelt over
L en L\' en bij V en W den toestel verlaat.

De mantel is bevestigd op een ebonietplaat die
geschroefd is op een verticalen cylinder
F. Deze is ver-
schuifbaar, zeer nauwkeurig sluitend, door de bus G,
welke zuiver loodrecht op de geelkoperen plaat
X be-
vestigd is; aan die plaat is van onderen de beugel
Y
aangebracht, waarin zich de moer bevindt voor de
schroef
Z. Die schroef draagt alzoo den geheelen bolo-
meter en kan dien verticaal op en neer doen bewegen.
Men is door deze inrichting in staat, op elke bepaalde
plaats van het spectrum naar willekeur het insteldraadje
van de opening
o of het midden der spleet iVte brengen.
De plaat
X kan voor- en achterwaarts geschoven
|j worden over een paar tot een stevig stel verbonden

linialen, die den bewegelijken arm van den later te be-
schrijven spectrometer vormen.

Gaan we thans na, welke eigenschappen de kleine
geleider, die door zijn weerstandsverandering zijn tempe-
ratuurs verhooging zal verraden, bezjtten moet, om
zoo goed mogelijk aan zijn bestemming te beantwoorden.

Wij kunnen vooropstellen, dat hij een weerstand hebben
moet van omstreeks 3 ohms. (Dit getal is gekozen,
omdat uit voorloopige proeven gebleken was, dat een
weerstand van die grootte ongeveer, zonder bezwaar in
het gegeven bestek gebracht kon worden; en daaraan heb
ik mij verder gehouden, om de overige instrumenten —
galvanometer en compensatiebak — in overeenstemming

-ocr page 57-

45

met die waarde te kunnen laten vervaardigen). Om handel-
baar te blijven, mag die geleider echter niet al te fijn
wezen; metalen met een groot geleidingsvermogen voor
electriciteit, zooals zilver, koper, goud, zijn dus reeds dade-
lijk als materiaal te verwerpen. Het is verder wenschelijk,
dat. de specifieke warmte klein zij, en wel vooral de
specifieke warmte voor constant volume, omdat we bij het
vervaardigen van een zoo klein en stevig mogelijk ge-
leidertje meer aan een zeker volume dan aan een zeker
gewicht gebonden zijn. Want boe geringer nu, ceteris
paribus, die specifieke warmte voor constant volume is, des
te minder warmte zal er noodig zijn, om eene zekere
temperatuursverhooging tot stand te brengen. Een groot
geleidingsvermogen voor warmte zal aan hetzelfde doel
eenigszins ten goede komen. Opdat verder eene zekere
temperatuursverhooging een groote weerstandsverandering
tengevolge zal hebben, is het wenschelijk, dat in de formule
voor het electrisch geleidings vermogen
K—K.^ (i — bt\'-)
de coëfiicient a groot zij. In hoeverre eenige metalen
aan de genoemde voorwaarden voldoen kan blijken uit
het volgend overzicht, waarvoor de gegevens ontleend zijn
aan
Landolt und Börnstein , Physikalisch-chemische Tabel-
len. Berlin, 1883.

Metalen.

Spec. Gew.

Spec, warmte bij

Warmte-
geleid.

Electr.
geleid.

a

const gew.

const, vol.

Ag — 100

Hg= I

0,00

Aluminium . .

2,6

0,21

0,546

31.3

31,7—20

39

Cadmium . . .

8.7

0,055

0,479

20,1

13.5

37—42

Goud.....

19.3

0.03

0.579

53.2

44

37

Nikkel.....

8.9

O.H

0.979

7,4

Platina ...

21,s

0,03

0,645

8,4

8 — 6

32

Thallium . . .

11,8

0,03

0,354

5.2

Tin......

7.3

0,06

0,438

15,2

9

40

Ijzer......

7.8

O.II

0,858

11,9

8

45

Zink......

7.1

0,09

0,639

28,1

16

42

-ocr page 58-

46

Er zijn echter nog een paar voorname condities van
meer practischen aard en die moeielijk in tabel te brengen
zijn: het uit te kiezen materiaal moet namelijk aan de
lucht zijn metallisch oppervlak onveranderd bewaren, en
het dient gemakkelijk in de gedaante van stevige, uiterst
dunne reepjes gebracht te kunnen worden, daar het in
dezen vorm bij geringe doorsnede een groot oppervlak
aan de straling kan blootstellen. Uit nikkel, platina,
tin of ijzer scheen de keus te moeten worden gedaan.
Vele voorloopige proeven werden verricht met bladtin,
waaruit ik roostertjes moest vervaardigen, die zigzag-
gewijs den stroom van den eenen koperdraad naar den
anderen geleidden. Dit was noodzakelijk, omdat ik langs
kortoren weg niet tot een weerstand van 3 ohms kon
komen, zonder de reepjes ongelooflijk smal en daardoor
onhandelbaar te maken; want het bladtin had altijd nog
een dikte van ongeveer 0,008 m.M., en de andere me-
talen konden mechanisch al niet veel dunner verkregen
worden, met behoud van voldoenden samenhang. Einde-
lijk was ik zoo gelukkig, in het bezit te komen van een
vernikkelden trekpp\'t, waarvan het laagje nikkel gemak-
kelijk losliet. De schilfertjes nikkel, die ik hieraan ont-
leende, waren tamelijk sterk en hadden een dikte van
niet meer dan 0,002 m.M. Er werden met een uiterst
scherp mes op een stuk spiegelglas reepjes van ge-
sneden, die ongeveer 0,3 m.M. breed en ruim 20 m.M.
lang waren, en na menige vergcefsche poging slaagde
ik er in, deze reepjes, nadat ze aan de eene zijde gelijk-
matig met kamferzwart waren bedekt, vast te soldeeren
aan de beide naar binnen uitstekende koperdraden, die
men in het raam
L (fig. 2) aangebracht ziet. De
lengte van het reepje tusschen de soldeerplaatsen is nu
14 m.M. en de weerstand zou dus, als de afmetingen en

-ocr page 59-

47

het geleidingsvermog-en volkomen nauwkeurig bepaald
waren, moeten zijn

R — 7-^-j =-o^O£4- _ Siemenseenh.

O y. d y. k 0,3 X 0,002 x 7,4

Ik heb twee stellen vervaardigd en de weerstanden
daarvan bedroegen bij onderzoek:

eerste stel tweede stel

3,04 en 3,03 ohm. 2,90 cn 2,8g ohm.

wat dus vrij goed met de schatting overeenstemt. Het
tweede stel is bij de proefnemingen in gebruik genomen,
en beeft maanden lang onveranderd dienst gedaan.

b. l^e compensatieweerstanden.

Met dezen naam wil ik bestempelen de weerstanden,
die in de beide andere armen van de Wheatstone\'sche
combinatie gebracht moeten worden, en wier verhouding
men zoo dient te kunnen regelen, dat er door den ge-
voeligen galvanometer, die in de brug geplaatst is, geen
stroom gaat.

Deze weerstanden moeten natuurlijk even zorgvuldig
tegen ongelijkmatige temperatuursveranderingen beschut
worden als de twee bolometerreepjes, want eene kleine
vermeerdering van een hunner zal zich ook terstond op
den galvanometer doen gevoelen. Daarom zijn zij ge-
plaatst in een zinken bak (fig. 3), die met vloeistof
gevuld is. Een horizontale doorsnede van dien bak,
ongeveer op de hoogte, door de gestippelde lijn
h aan-
gewezen, is voorgesteld in fig. 4. De verdeelde stroom,
die van de stukken
V en W op het deksel van den
bolometer komt, treedt bier naar binnen door tusschen-

-ocr page 60-

48

komst van de roodkoperen klemschroeven p en q, waar-
aan tevens de galvanometerdraden ^ bevestigd zijn en
die geïsoleerd door den wand van den zinken bak zijn
gebracht. Van
q uit geleidt een dikke koperen reep den
stroom naar het uiteinde
d van een lang kwikbakje k,
dat door een met de schuif S^ (fig. 3) verplaatsbaren
beugel
b van platina verbonden is met een daarnevens
gelegen kwikbakje ; k^ en /e^ zijn diepe gleuven in
een stuk eboniet. Van
e gaat verder de stroom door
een vrij dunnen platinadraad, die eenige malen heen en
weer loopt langs een vertikaal gestelde ebonietplaat f,
en vervolgens uitkomt in
i. De andere stroomtak, die
in
p binnen den bak komt, loopt door een koperen reep
terstond naar de ebonietplaat en langs deze door een
even langen platinadraad heen en weer, om daarna ƒ te
bereiken, van waar een platinadraad strak uitgespannen
is tot
i. De beide stroomtakken ontmoeten elkaar ergens
in dien draad
ij en worden van daar uit naar de batterij
teruggeleid door tusschenkomst van het verschuifbaar
kwikbakje /è\', de schuif (fig. 3) en den koperdraad l.
Het is duidelijk, dat door deze inrichting dc verhouding
der beide weestanden binnen vrij wijde grenzen veran-
derd kan worden, als men slechts het kwikbakje
k\'
verplaatst langs ij; en eene fijne instelling is mogelijk
door den beugel
b te verschuiven: daardoor toch maakt
men éen der beide stroomgeleidingen een weinig langer
of korter.

Het niveau (fig. 3) is zoodanig gesteld, dat het
inspeelt, wanneer de bodem der lange kwikbakjes hori-
zontaal is.

Weerstandsbepalingen volgens de methode van Wheat-
STONE geschieden het nauwkeurigst, wanneer in de
zes lijnen van den volledigen vierhoek dc weerstanden

-ocr page 61-

49

ongeveer gelijk zijn \'). Dit geval heb ik ten naaste bij
verwezenlijkt.

In fig. 5 is een schematische voorstelling gegeven
van den stroomloop; daarin heeft men

Up — 2,go 0,095 = 2,995 ohm bij 10° C

^Uq = 2,89 0,095 = 2,985 „
Pj ~ 2,019 „

^ / (zonder kwikbakjes) = 1,974 „ „ „
ij = 0,404 „

en het blijkt hieruit, dat pk\' en q k\' elk ongeveer
2,2 ohm zullen bedragen.

De weerstanden in den bak zijn derhalve iets kleiner
uitgevallen dan die in den bolometer, maar het is zeer
de vraag, of dit in de gegeven ornstandigheden wel
eenig nadeel aanbrengt.

De insteldraad ijvs, lang 365 m.M.; i m.M. verschuiving
van het kwikbakje k\' maakt derhalve den eenen weer-
stand 0,0011 ohm grooter, den anderen evenveel kleiner.

Wanneer de beugel b 300 m.M. verschoven wordt, geeft
dit een weerstandsverandering van ongeveer 0,0125 ohm,
dus I m.M, correspondeert met 0,00004 ohm. De schuif
(fig. 5), waaraan b door middel van een stukje eboniet
verbonden is, kan met een micrometerschroef verplaatst
worden ten opzichte van het stuk , dat daartoe dan
vastgeklemd wordt. Men is op deze wijze in staat, den
weerstand geleidelijk te veranderen bij millioenste deelen
van een ohm. De koperen linialen, waarlangs S^ en
loopen, zijn door eboniet van den zinken bak geïsoleerd.

Om de beide lange platinadraden en vooral de contact-

\') Uitvoerig is de combinatie van Wheatstone o. a. behandeld door Maxwell ,
An elementary Treatise on electricity, p. i86. — Chkystol , Encyclopedia Brit-
tannica, article „Electricity".
— Gray, Phil. Mag. [5], 12, p. 283. (1881). —
Frölich , Wied. Ann. XXX , p. 156.

4

-ocr page 62-

5 O

plaatsen van verschillende metalen binnen den bak op
gelijke temperatuur te houden, werd deze eerst gevuld
met water. Doch nu was bet onmogelijk, bij bet door-
laten van den stroom, den galvanometer in rust te krijgen.
Door na te gaan, hoe de bewegingen van de magneet-
naald waren, wanneer de intensiteit en de richting van
den stroom werden veranderd of de geleiders op ver-
schillende wijzen werden gecombineerd, vond ik als
oorzaak voor deze storingen een veranderlijke electro-
motorische kracht, die haren zetel had binnen den com-
pensatiebak. Zij bleek een gevolg van polarisatie te
zijn, want ook wanneer de hoofdstroom was afgebroken,
week de galvanometer belangrijk uit en sterker naar-
mate de stroom langer toegelaten was geweest. Daarop
werd het water vervangen door glycerine, maar de
polarisatie vertoonde zich weer, hoewel in veel geringer
mate. Petroleum beantwoordde aan het doel, voor zoo-
ver de isolatie betrof, doch andere praktische bezwaren
beletten het blijvend gebruik van dit vocht. Terpentijn-
olie echter voldeed volkomen aan alle gestelde eischen,
en daarmede is dan ook de bak gevuld gebleven.

C. de galvanoiieter.

Op het Pbysiscb kabinet was geen galvanometer voor-
handen, gevoelig genoeg voor bet beoogde onderzoek,
en daar er dus toch een moest worden aangeschaft, liet
Prof.
Buys Ballot mij geheel vrij in de keuze. Het zoo
algemeen gebruikte model van
Thomson heeft zijn eigen-
aardige bezwaren, waarvan wel het voornaamste is: de
kortheid van den cocondraad.

Evenals Langley dat gedaan heeft, zou ik dus, om de

-ocr page 63-

51

g-evocligheid zoo groot mogelijk te doen zijn, aan een
dergelijk kostbaar instrument reeds terstond veranderingen
hebben moeten aanbrengen. Maar er is nog iets anders.
De bouw van
Thomson\'s galvanometer brengt mee, dat
de spiegel niet groot kan zijn; gebrek aan licht en aan
uitgebreidheid van gezichtsveld zal dus een beletsel
wezen voor het waarnemen van eene schaalverdeeling
op grooten afstand. Toch wenschte ik van de beschik-
bare ruimte een zoo goed mogelijk gebruik te maken,
door de schaalverdeeling ver van den galvanometer te
plaatsen; want dan kan men kleinere uitwijkingen meten
en is er bovendien des te meer waarborg voor vol-
komen evenredigheid tusschen aanwijzing en stroom-
sterkte. Een en ander deed mij besluiten, een proef te
wagen met den nog slechts weinig bekenden micro-
galvanometer van
Rosenthal , waarvan men eene be-
schrijving vinden kan in Wiedem Ann. XXIII p. 677
en die door
Edelmann geleverd wordt. In den oorspronke-
lijken vorm droeg dit werktuig slechts een enkele mag-
neetnaald en had een weerstand van ongeveer 20 ohms;
het kon echter ook vervaardigd worden met een astatisch
systeem, en de inrichting ervan was zóó, dat de draad-
klossen zeer gemakkelijk door andere vervangen konden
worden. Ik bestelde derhalve zulk een astatischen gal-
vanometer met 2 stellen draadklossen, waarvan het eene
een kleinen weerstand hebben moest, namelijk, in verband
met de verdere weerstanden in mijn stroomgelciding,
iets minder dan 3 ohms, terwijl het tweede eenige
honderden ohms weerstand zou bevatten, om het instru-
ment zoo algemeen mogelijk bruikbaar te doen zijn.
Daar het werktuig, dat mij werd toegezonden, eenigszins
van de oorspronkelijke gedaante afwijkt, wil ik een
korte beschrijving geven van de kenschetsende deelen.

-ocr page 64-

52

Aan een cocondraad van 260 m.M. lengte, die aan een
torsieknop bevestigd is, hangt het astatisch systeem
fig. 6, bestaande uit twee 5-vormig gebogen magneet-
naalden. Tegen de platte kanten van het systeem zijn
twee zeer dunne glimmerplaten aangebracht, en bovenaan
bevindt zich een dunne vlakke spiegel van omstreeks
20 m.M. middellijn. De zijwaarts uitstekende polen van
de magneten kunnen zich nu bewegen binnen de vier
draadklosjes, waarvan er twee in fig. 7 (een horizontale
doorsnede van den galvanometer) door
r en r\' zijn
aangeduid, en de glimmerplaten bewegen zich dan
binnen twee sectorvormige kamers, waardoor een zeer
goede demping verkregen wordt. Men kan de vier
klosjes achter elkaar in de stroomgeleiding brengen, en
dan bedraagt de weerstand 2,747 ohm. Het is gemak-
kelijk , de verbindingen zoodanig te wijzigen, dat de
klosjes of twee aan twee óf nevens elkaar in den stroom
geplaatst zijn; dezelfde variaties kunnen ook gemaakt
worden met het tweede stel, en men is derhalve in staat
dezen galvanometer te gebruiken met 6 verschillende
waarden voor den inwendigen weerstand, al naar gelang
van den aard der te nemen proeven.

Uit fig. 7 is verder duidelijk, dat het voor een goede
opstelling van den galvanometer noodzakelijk is den
klossendrager, dien men draaien kan, zoodanig te plaat-
sen, dat de polen van de magneetjes zich zoo goed
mogelijk midden in de klosjes bevinden, wanneer de
galvanometer in rust is. Immers zoodra de evenwichts-
stand aan deze voorwaarde niet voldoet, heeft een stroom
in den eenen zin grooter uitwijking tengevolge dan ^en
stroom in de andere richting. Het zoeken van die sym-
metrische ^opstelling nu gaat met eenige bezwaren ge-
paard, omdat men den klossendrager niet dan uit de

-ocr page 65-

53

hand en op dc gis kan draaien. Dit kan een fout van
het instrument worden genoemd, maar die gemakkelijk
te verhelpen zou wezen door het aanbrengen van een
tangentieele schroef. Ik heb mij echter vergenoegd met
den bestaanden toestand, en door benadering den sym-
metrischen stand gezocht.

De schaal is van glas, i M. lang en in millimeters
verdeeld. Ze is opgesteld op 6,5 AI. afstand van den
galvanometer, zoodat, als het beeld van de schaal, in
den galvanometerspiegel gezien, zich één deelstreep ver-
plaatst , de magneetnaalden nog geen i ö\'\' zullen zijn
uitgeweken. De verlichting geschiedt door een kleine
petroleumlamp en met behulp van een grooten hollen
spiegel, ongeveer 0,6 M. in diameter, die onmiddellijk
achter de schaal geplaatst is en zóó opgesteld, dat hij
van de vlam een beeld vormt op den galvanometer-
spiegel. Van hier uit gezien is derhalve de geheele
concave spiegel schitterend verlicht, dus ook de glazen
schaal. Het licht is zoo helder, dat men in den sterk
vergrootenden aflezingskijker, die op ongeveer 3 M.
afstand van den galvanometer staat, de verdeelingen
duidelijk onderkennen en tiende deelen daarvan schatten
kan, zelfs wanneer de zon in de kamer schijnt en men
beide oogen openhoudt.

Natuurlijk kan van de schaal slechts gebruikt worden
het gedeelte, dat zich vóór den grooten spiegel bevindt,
en dat van de deelstreep 200 tot de deelstreep 800 reikt.

Nog dient vermeld te worden, dat achter den galva-
nometer een groote magneetstaaf ligt, om de werking
van het aardmagnetisme te verzwakken. Door die staaf
naderbij of verderaf te brengen, kan de gevoeligheid
worden geregeld; door haar te draaien is men in staat,
den evenwichtsstand veranderen.

-ocr page 66-

54

Wanneer de galvanometer in de brug gebracht wordt,
zal de naald een zekeren stand innemen, dien wc
imhtand
willen noemen; slechts in het ideale geval, dat er abso-
luut geen stroom door de brug gaat, valt deze nulstand
samen met den evenwichtsstand. Het is te verwachten,
dat bij een uiterst gevoeligen galvanometer, die geplaatst
is in een systeem van geleiders, waardoor een betrek-
kelijk sterke stroom gaat, de nulstand lichtelijk langzame
veriinderingcn kan ondergaan en het zou lastig wezen
hem telkens weer zoo na mogelijk bij den evenwichts-
stand te moeten brengen. Opdat het nu onverschillig
zij, van welken nulstand uit men de afwijkingen bepaalt,
die door het bestralen van den bolometer veroorzaakt
worden, is het noodig en voldoende, dat de uitwijkingen
als
volkomen evenredig aan de stroomsterkten kunnen
worden beschouwd, en ik diende mij dus van die even-
redigheid te overtuigen.

Daartoe werd de stroom van een element van DANiëL
geleid door een weerstandsbank en door een lang kwik-
bakje. In dit laatste werden, met tusschenplaatsing van
een commutator, de galvanometerdraden gedompeld op
twee plaatsen, tusschen welke de weerstand 0,0005 obm
bedroeg. Ook de richting van den hoofdstroom kon ge-
wisseld worden.

Nu werden in de hoofdgeleiding gebracht weerstanden,
die zich verhielden als i : V2 • Vn...... Vir. waar-
door de stroomsterkten zich moesten verhouden als

1:2:3.....:i5. Om eenige voorstelling te geven

van de nauwkeurigheid, die met dezen galvanometer
te bereiken is, laat ik hier de uitkomsten van het onder-
zoek volgen.

-ocr page 67-

55

Weer-

Stroom-

Uitwijking.

Ver-

Weer-

Stroom-

Uitwijking.

Ver-

stand.

sterkte. 1

wa.ii\'-
{ïenoinen.

berekend.

schil.

stand.

sterkte.

waar-
Renomen.

berekend.

schil.

i68

IS

269 %

268 \'/„

i\'A

360

7

1

125

125 \'A

~ \'A

180

14

250 %

250 \'A

%

420

6

107

107 \'A

- \'A

193.8

13

233

232 Vu

S04

5

89\'A

89%

-\'A

210

12

214 Vn

214 \'A

%

630

4

72

71\'A

\'A

229,1.

II

196 %

196%

\'A

840

3

53\'A

53%

- \'A

252

10

178%

178%

- \'A

1260

2

35%

35%

0

280

9

161

160 y„i

\'A

2520

I

17%

17\'A

1

315

8

142 \'A

143 .

- \'A

De tweede kolom geeft de verhoudingsgetallen der
stroomsterkten, de derde bevat de gemiddelden van 4
uitwijkingen, 2 links cn 2 rechts, welke nooit meer dan
I \'/.^ schaaldeeltje van elkaar verschilden. Die verschillen
werden veroorzaakt door een langzame verplaatsing van den
evenwichtsstand, welke het gevolg was van veranderingen
in het aardmagnetisme en in den loop van de 3 uren, aan
deze waarnemingsreeks gewijd, nauwelijks 14 deeltjes be-
droeg. In de vierde kolom vindt men de veelvouden van
177«, in de vijfde de verschillen met de waarneming. Dat
deze in het begin alle positief zijn, heeft zijn grond in de
omstandigheid, dat de cel in den aanvang sterker was;
want de eerste meting, aan bet eind herhaald, gaf 267 \'/.j
en dus een verschil van — — Volkomen evenredigheid
tusschen uitwijking en stroomsterkte is alzoo gewaarborgd.

Wat betreft de gevoeligheid in absolute maat, deze
kan uit een der waarnemingen worden afgeleid. Kiezen
wij bijv. het geval, waarbij de uitwijking 53m.M.
was. Het potentiaalverschil in de punten, waar de
galvanometerdraden waren ingedompeld, bedroeg toen
0,0005

ongeveer —-

X de electrom. kracht van een element

840

van DANiëL, d. i. omstreeks volts. Den weerstand

840

-ocr page 68-

56

in dc geheele galvanometergeleiding op 3 ohms stellende,

vindt men dus de stroomsterkte _ 0.000000 iq8

840 x 3

ampère, en i m.M. uitwijking correspondeerde alzoo met
0,000 000 003 7 ampère.

Bij Langley geeft 0,0000000005 ampère i schaaldeeltje
uitwijking, maar de weerstand in zijn galvanometer bedraagt
dan ook 20 ohms, zoodat hij een grooter potentiaalver-
schil noodig heeft dan ik, om eenzelfden stroom in den
galvanometer te verkrijgen. Aan hem was het niet gelukt,
onder de in den handel voorkomende gevoelige galvano-
meters, er een aan te treffen, die in staat was stroom-
veranderingen van minder dan 0,000001 ampère duidelijk
aan te geven.
Rosenthal\'s microgalvanometer maakt dus
wel een gunstige uitzondering.

Het is duidelijk, dat bij een zoo gevoelig instrument
een inrichting voor nevensluitingen (shuntbox) onont-
beerlijk was, en tevens dat alle mogelijke voorzorgen
genomen moesten worden om het optreden van thermo-
stroomen te vermijden. Deze voorzorgen bestonden hierin,
dat de
geheele geleiding tusschen U en k\' (fig. 5), voor
zooverre zij direct met de buitenlucht in aanraking was,
uit rood koper werd vervaardigd; contacten van hetero-
gene metalen kwamen (behalve in den bolometer, waar
ze voldoende beschut waren) slechts voor binnen den
bak met terpentijn en in den galvanometer zeiven. Deze
laatste werd daarom, beneden den spiegel, gehuld in
een met papier beplakten glazen cylinder, waardoor
plaatselijke temperatuursveranderingen als gevolg van
bestraling of van lucbtstroomingen verminderd werjien.
Ook de doos met .nevensluitingen, in fig. 5 door n voor-
gesteld, en de daaraan verbonden commutator bevatten
niet anders dan rood koperen stroomgeleiders. Als neven-

-ocr page 69-

57

sluiting kunnen door middel van een stop worden inge-
voerd weerstanden van 0,003 ^ 0,030 of 0.333 ohm,
terwijl twee andere stoppen door hunne plaatsing de
richting van den galvanometerstroom bepalen of dezen
afbreken.

d. de batterij en de hoofdstroom.

Een constante batterij is absoluut onmisbaar. Met
Grove\'sche cellen is het mij niet mogen gelukken den
galvanometer ook maar eenige minuten in rust te houden:
na korten tijd was steeds de geheele schaalverdeeling
uit het veld van den kijker verdwenen. De oorzaak
ligt voor de hand. Wanneer toch de stroomsterkte ver-
andert, heeft dit invloed op de temperatuur van de
stroomgeleiders, vooral van de bolometerreepjes, en daar
deze niet volkomen identisch zijn, zal hunne verhouding
gewijzigd worden, wat natuurlijk „drift" in den galvano-
meter ten gevolge heeft. Een batterij van 12 Meidinger-
elementen, zes aan zes geplaatst, beantwoordde beter
aan het doel. De inwendige weerstand van deze batterij
bedraagt 3 ohms, de electromotorische kracht 2 volts.
Maanden lang heeft zij bijna onafgebroken gewerkt, en
de stroomsterkte is nagenoeg volkomen constant gebleven.
(Als de waarnemingen geëindigd waren, werd de stroom
niet afgebroken, maar verzwakt, ten einde de diffusie
van het Cu S O,, in het Mg S O^ tegen te gaan.) De
sterkte van den hoofdstroom kan naar willekeur geregeld
worden met behulp van een daarin geplaatsten rheostaat R,
(fig. 5) en beoordeeld uit de afwijking van een tangenten
boussole
T, die als nevensluiting is aangebracht op twee
punten van den hoofdstroom, waarvan de afstand zóó
gekozen is, dat geschikte uitwijkingen worden verkregen.

-ocr page 70-

58

De stroomsterkte, die ik het meest gebruikte bij de
waarnemingen, bedroeg ongeveer 0,133 ampère.

e. uk spectrometer.

Toen ik het plan opvatte tot het instellen van een
onderzoek naar de spectrale verdeeling der warmte van
donkere bronnen, was mij omtrent de golflengten van
zulke stralen nog niets met zekerheid bekend, en ik
besloot dus te trachten, met behulp van een grooten
diffractiespiegel van
Rowland, zooals Langley dien voor
het zonnespectrum gebruikt had, het verband tusschen
golflengte en breekbaarheid van die stralen vast te stellen.
Ik trad derhalve in correspondentie met Mr. J. A.
Brashear, toen te Pittsuurgh , door wien „Rowland\'s
concave gratings" geleverd werden. Hij zond mij inlich-
tingen omtrent de voorhanden exemplaren \'), doch schreef
dat Prof.
Rowland bezwaar maakte om er een te ver-
vaardigen met minder dan 300 lijnen op de millimeter
„because he did not like to make
deep curves" terwijl ik
er hoogstens 150 verlangd had, daar anders stralen met
groote golflengte niet tot interferentie zouden kunnen
komen. Het was mij toen reeds bekend, dat voor Prof.
I.angley „gratings" met een zoo gering aantal strepen
waren vervaardigd, en ik hoopte dus, alsnog Mr.
Brashear
tot de levering van zulk eene plaat te kunnen bewegen.

Kort daarop verscheen echter het onderzoek van

\') Een holle diffractiespiegel van 6 c.M. middellijn en omstreeks 600 strepen
op de millimeter, die tot onderzoek van het lichtgevend spectrum voor het
Laboratorium\' werd aangekocht, munt verre uit boven een grooten speetroscoop
van
Browning met dispersie van 12 prisma\'s, zoowel wat betreft de scherpte
van de Fraunhofersche lijnen als de lichtsterkte.

-ocr page 71-

59

Langley , waarin de dispersiekromme voor steenzout
tot 5\'",3 was vastgesteld; ik kon mij derhalve van dit
gedeelte der taak, dat voorzeker het zwaarste gew^eest
zou zijn, ontslagen rekenen, en mij bepalen tot het
prismatisch spectrum.

In verband met de afmetingen der grootste steenzout-
praeparaten, die uit dc werkplaatsen van Dr.
Steeg und
Reuter te Homburg te verkrijgen waren, liet ik derhalve
een spectrometer vervaardigen, die in staat moest zijn
den geheelen bolometer, waarvan het gewicht bijna 2 KG.
bedroeg, op den bewegelijken éirm te dragen, zonder
belangrijk door te buigen. Als grondslag voor dit
werktuig werd gebezigd een oud, stevig universaal-
instrument van
ïroughton & Simms, dat aan het obser-
vatorium alhier toebehoorde, doch reeds sedert jaren
ongebruikt op het physisch kabinet stond. Met goed-
vinden van Prof.
Oudemans , den directeur van het Observa-
torium, werd het instrument tijdelijk ontdaan van zijn
kijker en verticalen cirkel, en boorde men eenige schroef-
gaten in de zuilen
A en A\' (zie fig. 8), om in de
gelegenheid te zijn daaraan de noodige metalen staven
te bevestigen, die tezamen den drager van den bolometer
moesten vormen. De horizontale cirkel, wiens middellijn
ongeveer 380 m.M. bedroeg, was verdeeld in afstanden
van 5\', en twee microscopen, van dradenmicrometers
voorzien en aan de zuilen bevestigd, veroorloofden
aflezing tot op

Op eenige centimeters afstand buiten den rand des
cirkels, maar door een metaalstuk onbewegelijk daaraan
verbonden, is een stevige verticale zuil aangebracht In
de figuur is deze zuil niet zichtbaar; zij bevindt zich
links buiten het veld der teekening en draagt op de
ijzeren staaf B, waarvan de doorsnede T vormig is, alles

-ocr page 72-

6o

wat tot den collimator van den spectrometer behoort.

In de eerste plaats is dit de spleetinrichting.

De beide spleetwanden, welke op de gewone wijze
met behulp van een schroef en een veer ten opzichte
van elkaar kunnen worden verplaatst, bestaan uit kope-
ren bakjes, ieder van twee buisjes voorzien, zoodat men
er water door kan laten vloeien. Deze voorzorg was
noodig om zeker te zijn, dat de omgeving der spleet
niet blijvend verwarmd werd door de dicht daarachter
geplaatste warmtebronnen. Langs de koperen plaat,
die aan de naar de collimatorlens toegekeerde zijde de
spleetbakjes draagt, kan zich aan den anderen kant
een koperen scherm heen en weer bewegen, waardoor
eveneens water stroomt, en dat, door een spiraalveer
naar eenen kant getrokken, de spleet afsluit. Dit
scherm bezit echter een langwerpige opening, en deze
komt voor de spleet zoodra men, tegen de werking
der veer in, het scherm ter zijde trekt. De geheele
inrichting kan langs de staaf
B voor- en achterwaarts
geschoven worden om baar in het focus der collimator-
lens te brengen.

Bijzondere zorg is besteed aan het voortdurend be-
schutten van de steenzoutpraeparaten tegen de vochtig-
heid der lucht. Daar prisma en lenzen maanden lang
tot gebruik gereed moesten staan, was dit bepaald nood-
zakelijk ; en ik ben er dan ook in geslaagd, zoodanige
maatregelen te treffen, dat de praeparaten in ö of 7
maanden tijds, slechts ééns op nieuw gepolijst behoefden
te worden. Het prisma en de beide lenzen zijn namelijk
geplaatst binnen een koperen cylinder (fig. 9), een sgort
van trommel, die goed sluitend kan worden vastge-
schroefd op een cirkelvormigen bodem
C (fig. 8), welke
zuiver in bet midden van het instrument, tusschen de

-ocr page 73-

6i

/

zuilen, aan den bolometerdrager bevestigd is. Op dien
bodem staat, aan den kant van den bolometer, de drager
d van de objectieflens, terwijl in het midden een draaibaar
tafeltje
e is, waarop het prisma kan worden vastgezet.
Dit tafeltje is door een eenvoudige stanginrichting
l in n
zóó
aan een punt p van den bolometerdrager en aan
een . punt
q van den collimatordrager bevestigd, dat het
steeds een hoek draait, half zoo groot als die, waarover
de bolometer bewogen wordt. Daardoor zal het prisma,
eens op deviatio minima gesteld voor een bepaalde
.stralensoort, dien stand behouden voor alle mogelijke
andere stralen.

Verder bevat de bodem nog een lange, gebogen
opening
o o\', die van onderen wordt bedekt door een
aan den collimatordrager verbonden plaat P, en dus
afgesloten blijft, welken stand de bewegelijke arm ook
moge hebben. Op die plaat, en door de opening heen
gebracht, bevindt zich nu de drager
d\' van de colli-
matorlens. Deze is dus ook binnen den cylinder ge-
plaatst, doch neemt aan diens beweging geen deel. De
cylinder (fig. 9) bezit aan den kant van den bolometer
een plat vierkant aanzetstuk, waarin een cirkelvormige
opening is, die correspondeert met de objectieflens en door
het inschuiven van een .stuk spiegelglas goed gesloten
kan worden. Aan de zijde van den collimator is ook een
opening in den cylinderwand gemaakt, doch deze is
horizontaal langwerpig, zoodat een deel er van steeds
naar den collimator gekeerd is, welke deviatie tusschen
0° en 45° ook wordt aangegeven. Die geheele opening
blijft echter voortdurend afgesloten door een volgens den
cylinderwand gebogen plaat (fig. 10), welke door de
veeren v en v\' daar tegenaan gedrukt wordt, en door
middel van deze tevens bevestigd is aan den collimator-

-ocr page 74-

62

drag-er. Even als de cylinder zelve, bevat ook deze
plaat een vierkant aanzetstuk en cirkelvormige opening
met spiegelplaat, welke bier nu natuurlijk met de colli-
matorlens correspondeert. Een nauwkeurig- passend dek-
sel sluit den cylinder van boven, en door dit af te nemen
zijn de steenzoutpraeparaten gemakkelijk te bereiken. Een
op den bodem geplaatst bakje bevat stukjes kalibydraat, die,
nu en dan ververscbt, den trommel vanbinnen droog houden.

De twee lenzen en het prisma bevinden zich derhalve
in een ruimte, die voortdurend van de buitenlucht afge-
sloten blijft, maar niettemin beweegt zich de eene lens
met den bolometerarm, terwijl de andere op hare plaats
blijft, en wordt het prisma automatisch in den stand van
kleinste afwijking gehouden.

Op het lichtende deel van het spectrum kan worden
ingesteld zonder de spiegelglasplaten te verwijderen; doch
deze moeten omhoog geschoven zijn tijdens de waar-
nemingen in het donker spectrum. In het laatste geval
zijn de zoutpraeparaten meer aan luchtstroomen blootge-
steld. Maar zelfs dan nog kan er weinig circulatie van
>. vochtige lucht uit het vertrek in den cylinder plaats heb-

ben, omdat tusschen dezen, den bolometer en de spleet-
I inrichting koperen kokers zijn aangebracht, die den weg

der stralen omsluiten. De binnenwanden der kokers zoo-
wel als van den cylinder zijn zwart gemaakt.

f. de steenzoutpraeparaten.

Deze zijn, zooals reeds met een enkel woord vermeld
werd, afkomstig uit de fabriek van Dr.
Steeg und Reuter,
te Hombifrg "/d Höhe. De hoogte van het prisma
bedraagt 52 m.M. de zijde 40 m.M. terwijl de lenzen een

-ocr page 75-

63

diameter bezitten van 60 m.M. en kromtestralen van
300 m.M. Geplaatst op een spectroscoop van
Steinheil,
die tijdelijk door bet aanbreng-en van een goed ver-
deelden cirkel met drie noniën tot spectrometer was inge-
richt , vertoonde het prisma de voornaamste Fraunhofersche
lijnen zeer duidelijk, hoewel niet zóó scherp als een
glazen prisma. Bij het bepalen van den brekenden hoek
echter deed zich een groot bezwaar voor: het bleek, dat
het prisma geen bepaalden brekenden hoek bezat, want
de zijvlakken waren eenigszins bolvormig. Nadat dit
gebrek verholpen was en de oppervlakken zorgvuldig
waren gepolijst voldeed het prisma aan alle billijke
eischen. De brekende hoek bedroeg nu 59° 53\'20", en
als gemiddelden uit twee bepalingen vond ik voor de
brekingsindices van eenige Fraunhofersche lijnen bij 10° C
de in de tweede kolom der volgende tabel gegeven
waarden. De eerste kolom bevat de gevonden afwijkings-
hoeken. Om de goede eigenschappen van het prisma
in het licht te doen treden, zijn in de derde en vierde
kolom opgenomen de waarden, welke volgens
Stefan aan
die indices bij twee verschillende temperaturen toekomen.

Voor het plat slijpen van de convexe brekende vlakken gebruikte ik zeer fijn
amarilpapier, gespannen op een stuk spiegelglas. Het polijsten geschiedde ver-
volgens op spiegelglas, overtrokken met wit katoen (keper), waarover een weinig
tinasch was uitgespreid en dat matig bevochtigd werd met absolute alcohol.
Onder steeds verminderende drukking bewoog ik het prisma in alle richtingen
over deze oppervlakte totdat de alcohol bijna geheel verdampt was. Het best
slaagde de bewerking, wanneer zij werd uitgevoerd in het directe zonlicht en
wanneer de vingers, die met het praeparaat in aanraking kwamen, bedekt waren
door kautschuk.

De vordering van den arbeid werd beoordeeld, door telkens het prisma op
den spectroscoop te plaatsen en het gereflecteerde beeld van de spleet te be-
schouwen. Zoolang men, om dit scherp te zien, den op evenwijdige stralen
ingestelden kijker nog moest uittrekken, was de bolvormigheid nog niet geweken.

De lenzen werden op gelijke wijze gepolijst; als mal diende een stuk hout met
oen hol oppervlak van dezelfde kromming als de bolle vlakken der lenzen; de
holte was beplakt met katoen.

-ocr page 76-

64

Afwijkingshoeken

Brekingsindices

Brekingsindices volgens Stefan

bij 10" C.

bij 10° c.

bij 17" C.

bij 22" C.

C 400 39\' 13\'\'

1,54074

1,54050

1,54032

D 400 58\' 53\'\'

1,54440

1,54418

1,54400

E 41° 24\' 40"

1,54918

1,54901

1,54882

b 410 29\' 48\'\'

1,55012

F 410 47\' 36"

1,55341

1,55324

1,55304

G 42° 32\' 15\'\'

1,56159

1,56129

1,56108

Zooals men ziet zijn de getallen in de tweede kolom
ongeveer zooveel grooter dan die van
Stefan, als over-
eenkomt met het temperatuursverschil.

Voor den kromtestraal der lenzen is opgegeven 300
m.M. Daaruit zou volgen als brandspuntsafstand voor
natriumlicht de waarde van
f in de formule:

^ 0,5444 X

I)

j = k!^

R ^

300

dus / ^ 275,53.

Experimenteel was reeds gevonden fo — 276 m.M.

De spectrobolometer is niet zoodanig geplaatst, dat er
gemakkelijk zonlicht in geworpen kan worden; ik heb
er mij derhalve moeilijk van kunnen overtuigen of de
steenzoutlenzen in verband met bet prisma de Fraun-
hofersche lijnen konden te voorschijn roepen; maar van
een spleet, wier breedte minder bedroeg dan \'/^
q m.M.
en die verlicht werd door een natriumvlam, ontwierp het
stelsel een zuiver, scherp begrensd beeld, niettegen-
staande de groote afmetingen der lenzen. Het is mij
echter niet mogen gelukken de beide Z>lijnen te scheiden,
misschien omdat de vergrooting van het kijkertje te
zwak was.#

-ocr page 77-

65

Fig-., II geeft een overzicht van de opsteüing der ver-
schillende werktuigen.

Door de letters A, B, C, D en E zijn aangeduid vijf
steenen zuilen, onafhankelijk van den vloer in het fun-
dament gemetseld.
A draagt den galvanometer, E de
schaalverdeeling
S met den grooten hollen spiegel daar-
achter; in V is de vlam, waarvan de spiegel een beeld
vormt op den galvanometer. De aflezingskijker bevindt
zich op de zuil
B en is door k aangeduid, terwijl de
nevensluitingen van den galvanometer bij n zijn geplaatst.
Op
C staat de spectrobolometer.

De waarnemer, tusschen B en C voor de tafel T
gezeten, moet van zijn plaats af den spectrometer kun-
nen bewegen en voortdurend den stand daarvan in
bet oog kunnen houden. Tot het eerstgenoemde doel
is aan de instelschroef van den spectrometer een lange
schroef sleutel
r bevestigd, zoo als die aan astronomische
kijkers voorkomt; om aan den tweeden eisch te voldoen
staat boven op den trommel der steenzoutpraeparaten
een totaal reflecteerend prisma (zie fig. g), waarvan ééne
zijde bolvormig is en dat op de schaalverdeeling
S\'
een beeld vormt van een draad d, bevestigd boven de
zuil
D, De omgeving van dezen draad is sterk verlicht
door een daarachter geplaatste lamp met een lens, die
de stralen nagenoeg evenwijdig maakt. Wanneer de
spectrometer gedraaid wordt, verplaatst het beeld van
den draad zich juist 2 m.M. over de schaal »S"\', die
daartoe 3,44 M. van het middelpunt des spectrometers
verwijderd is. Deze verplaatsingen kunnen worden waar-
genomen met behulp van den kijker k\' op de tafel

-ocr page 78-

66

T. Aflezing van de microscopen op den spectrometer
geschiedt alleen om de aanwijzing van het lichtbeeld op
de schaal nu en dan te controleeren.

Door de gestippelde lijnen is de loop der stroomge-
leidingen aangegeven, die meerendeels onder den vloer
zijn aangebracht. Van de batterij gaat de stroom naar
een commutator
c, van daar door een rheostaat R en
een uitgespannen draad
e f naar den bolometer. Op e f
is als nevensluiting aangelegd de tangentenboussole T^,
die de sterkte van den hoofdstroom moet aangeven;
aflezing van deze geschiedt met behulp van een kijker
k" en schaal S". Uit den bolometer tredend loopt
de stroom door twee draden (om gelijkmatige tempe-
ratuur te verzekeren, in een looden buis besloten)
naar de klemschroeven
p en q van den compensatiebak ^
waar ook de galvanometerdraden aanliggen, en van daar
door den commutator
c naar de batterij terug.

Nevens de zuil C staat aan den kant van den colli-
mator een stevig, verstelbaar voetstuk
V, waarop de
verschillende warmtebronnen en bijbehoorende toestellen
kunnen worden geplaatst.

Zoo is derhalve het bestuur van de verschillende
instrumenten bijna geheel binnen het bereik van den
waarnemer, terwijl deze rustig voor zijne kijkers gezeten
is. En deze voorzorg was noodzakelijk, daar beweging
van personen door het vertrek, vooral in de omgeving
van den bolometer, zeer storende afwijkingen van den
galvanometer ten gevolge had.

Nog zij hier vermeld, dat volgens een terloops ge-
nomen proef de gevoeligheid van den bolometer- per
eenheid van oppervlak ongeveer 36 maal grooter was,
dan die van de beste thermozuil, op het kabinet aan-
wezig. Die gevoeligheid kan nog belangrijk vermeerderd

-ocr page 79-

67

worden door den hoofdstroom te versterken, doch dan
neemt ook de storende invloed van veranderingen in de
batterij of in de temperatuur der stroomgeleiders toe,
en zou men scherper voorzorgen moeten nemen. Voor
de meeste proeven was zelfs een geringere gevoeligheid
voldoende en werd dan bij voorkeur gekozen om meer
waarborg te hebben voor een rüstigen nulstand.

b

-ocr page 80-

DERDE HOOFDSTUK.

Waarnemingen.

a. ALGEMEENE OPMERKINGEN OVER DE WAARNEMINGEN.

De brekingsindex van steenzout is vrij sterk verander-
lijk met de temperatuur — een toeneming van 5° C
correspondeert namelijk met bijna vermindering in
deviatie — en daar gedurende het onderzoek de kamer-
temperatuur varieerde tusschen 8° C en 25° C, konden
bierdoor voor den afwijkingshoek eener bepaalde stralen-
soort verschillen ontstaan van meer dan 3\'. Om nu de
waarnemingen, bij verschillende temperaturen verricht,
zonder eenige reductie met elkaar volkomen vergelijk-
baar te maken, en tevens onafhankelijk te zijn van
mogelijke wijzigingen in den nulstand des spectrometers,
gaat men op de volgende wijze te werk.

Aan het begin van elke proevenreeks schroeft men
den bolometer naar boven totdat bet kijkertje ter hoogte
van de optische as komt; vervolgens zoekt men het
beeld van de door een natriumvlam verhchte spleet en
laat dit samenvallen met den draad, waarop het kijkertje
is ingesteld. (Het steenzoutprisma is, eens voor al, op
het mininum van deviatie geplaatst.) Men noteert de
aanwijzing der microscopen en stelt nu het groote,

■j

i

-ocr page 81-

69

op den spectrometer geplaatste glazen prisma steeds zóó,
dat het beeld van den draad
d (fig. 8) op de schaal S\' zoo
na mogelijk staat bij 40° 58\' 53"", d. i. op den deviatie-
hoek voor de natriumstreep bij 10° C (zie p. 64). De
microscopen geven dan natuurlijk in \'t algemeen een
anderen stand aan; maar men mag verwachten, dat ge-
durende een enkele reeks van waarnemingen dit verschil
in aanwijzing voor alle afwijkingshoeken \'hetzelfde blijft
en kan zich hiervan overtuigen, zoo dikwijls men de
microscopen wenscht te gebruiken om de aflezingen op de
schaal te controleeren. Daar de veranderingen der
dispersie
met de temperatuur verwaarloosd mogen worden, zijn op
deze wijze alle waarnemingen terstond gereduceerd op 10° C.

In de volgende tabel vindt men de brekingsindices en
de golflengten, welke voor het gegeven prisma correspon-
deeren met de daarnevens geplaatste kleinste afwijkings-
hoeken bij 10° C.

Kleinste afwij-
kingshoek
bij 10" C.

Brekings-
index.

Golflengte.

Kleinste afwij-
kingshoek
bij 10" C.

Brekings-
index.

Golf-
lengte.

G 42"

32\'

15"

1.56159

0\'^,4307

38"

50\'

1,5202

4f^,69

F 41

47

36

Ï.5S34Ï

0

,4860

38

45

1.5193

5 .14

b 41

29

48

I.SSOÏ2

0

.5183

38

40

1.5183

5 .59

E 41

24

40

1.54918

0

.5269

38

35

1.5174

6 ,04

D 40

S8

S3

1,54440

0

.5889

38

30

1.5164

6 ,49

C 40

39

13

1,54074

0

,6562

38

25

1.5155

6 .95

A 40

18

37

1,53692

0

,7604

38

20

1.5145

7 .41

40

10

I.S3S3

0

,82

38

15

1.5136

7 .87

40

S

I.S344

0

,86

38

10

1,5126

8 ,33

40

I.S334

0

.91

38

5

1.5117

8 .79

39

SS

1.5325

0

.97

38

1.5107

9 .26

39

50

1.5315

I

,04

37

55

1,5098

9 .73

39

45

1.5306

I

,12

37

50

1,5088

10 ,20

39

40

1.5297

I

,22

37

45

1,5078

10 ,67

39

35

1,5287

I

.38

37

40

1,5069

II ,14

39

30

1.5278

I

.59

37

35

1,5059

II ,61

39

25

1,5268

I

,86

37

30

1,5049

12 ,08

39

20

1.5259

2

.19

37

25

1,5040

12 ,55

39

ïS

1,5249

2

,56

37

20

1.5030

13 .02

39

10

1,5240

2

,96

37

15

1,5020

13 .49

39

5

1.5230

3 .38

37

10

1 5010

13 .96

39

1,5221

3

,81

37

S

1,5001

14 ,43

38

SS.

.1,5212

4

.25

37

1,4991

14 .90

-ocr page 82-

70

De waarden van ï zijn geïnterpoleerd tusschen de ge-
tallen, die
Langley experimenteel heeft vastgesteld tot
en zijn voorbij dat punt voortgezet in de onderstelling,
dat de dispersiekromme nadert tot een rechte lijn. Maar
bij de interpolatie is tevens aangenomen, dat die kromme
een gelijkmatigen loop heeft tusschen
Langley\'s waar-
nemingen door, en daarvan is het gevolg, dat b. v. de
straal wiens golflengte gelijk is aan 5
X P>.D, met den
gevonden index 1,5243, er verder buiten ligt dan de
daarbij opgegeven waarschijnlijke fout bedraagt. Zoolang
echter niet een grooter aantal punten der kromme met
zekerheid bekend zijn, kwam het mij wenschelijk voor,
haar de eenvoudigst mogelijke gedaante te geven, al
komt deze hoogstwaarschijnlijk \'niet met de waarheid
overeen. Die gedaante is voorgesteld in fig. i op plaat
II. Als abscissen zijn gekozen de afwijkingshoeken; de
golflengte bedraagt op elke plaats van het prismatisch
spectrum zooveel microns, als aangegeven wordt door
de ordinaten der kromme, uitgedrukt in centimeters.

De spleetwijdte bedroeg bij alle in de volgende blad-
zijden _te vermelden proeven omstreeks 0,3 m.M., dus
evenveel als de breedte van het bolometerreepje. Zoowel
de spleetinrichting als de bolometer werden geplaatst op
286 m.M. afstand van de bijbehoorende lens, omdat dit
de brandpuntsafstand is voor stralen, die, volgens voor-
loopige proeven, gelegen zijn ongeveer in het midden
van het gebied der waargenomen spectra. Een half uur
voor het begin der waarnemingen moest de stroom op
de behoorlijke sterkte worden gebracht, opdat de noodige
temperatuuruitwisselingen konden plaats hebben, alvorens
men den galvanometer in de stroomgeleiding opnam.

Bij het \'inbrengen wordt steeds een nevensluiting aan
den galvanometer toegevoegd, eerst die met Viooo\'

-ocr page 83-

71

volgens die met 7ion\' ^^^ die met \'/, ^ van zijn inwendigen
weerstand, en telkens brengt men door verschuiving van
het kwikbakje k\' de aanwijzing zoo na mogelijk bij den
evenwichtsstand. Is de juiste verhouding der compensa-
tieweerstanden eenmaal gevonden, dan kan men doorgaans
bij den aanvang van een volgende proevenreeks volstaan
met het aanleggen van de nevensluiting
Y,q, daar de
afwisseling in temperatuur zelden zoo groot is, dat \'/lo
den brugstroom de schaal buiten het gezichtsveld brengt.

Eindelijk wordt de laatste „shunt" weggenomen, en
gezien of de naald in rust blijft, wanneer men de laatste
correctie met behulp van de schuif heeft aangebracht.
Is dit het geval, dan kan met de waarnemingen een
aanvang worden gemaakt; maar zeer dikwijls is men
teleurgesteld en duurt het nog geruimen tijd eer alle
temperaturen in evenwicht en alle storende lucbtstroomin-
gen tot rust gekomen zijn. Ook het passeeren van
rijtuigen en van schepen geeft vaak tot belangrijk op-
onthoud aanleiding, terwijl sterke veranderlijkheid van het
aardmagnetisme soms het werk onmogelijk maakt. Door
al deze omstandigheden kost het verkrijgen van ver-
trouwbare resultaten veel tijd; en daar elke proevenreeks
uit zich zelve, afgezien van de storende invloeden, reeds
vrij langdurig is, ben ik nog niet in staat geweest een
groot aantal waarnemingen te verzamelen. Den graad
van nauwkeurigheid, die met de gebruikte methode te ver-
krijgen zou zijn wanneer men door veelvuldige proefneming
toevallige fouten elimineerde, heb ik dus nog niet bereikt;
maar waar eenzelfde proevenreeks eenige malen herhaald
werd, weken de uitkomsten toch zoo weinig van elkaar
af, dat het karakter der resultaten aan geen twijfel
onderhevig is.

Blijft de galvanometer voldoende rustig, dan kan men

-ocr page 84-

72

de straling van de warmtebron toelaten, door het water-
scherm ter zijde te trekken. Het is duidelijk, dat de
temperatuur, die het bolometerreepje dan bezit, niets
ter zake doet; de uitwijking zal alleen afbangen van de
toestandsverandering, die men in het leven roept, en
deze bestaat slechts daarin, dat de spleetruimte, vroeger
bedekt door het aan die zijde zwartgemaakt waterscherm,
dat op kamertemperatuur is en zijn straling aan den
bolometer toezond, thans toegang verleent aan de stralen,
die van de daarachter geplaatste warmtebron uitgaan.
Deze eenvoudige opmerking is niet overbodig, daar ze
in staat stelt, het gebied van onderzoek uit te breiden,
en daar
Langley omtrent deze zaak blijkbaar een niet ge-
heel juiste voorstelling heeft. Immers
Langley noemt zijn
5« klasse van stralende lichamen (zie p. 35) een „bijzonder
geval" omdat daarbij de bolometerband zelve op —2°
uitstraalt tegen een scherm van —20°; doch hij ver-
geet , dat die uitstraling van den bolometer zeiven ook in
alle andere gevallen voorkomt, en dat de eigenaardig-
heden van het reepje, wat betreft zijn emissie- en absorp-
tievermogen steeds invloed uitoefenen op den vorm der
verkregen warmtekromme, wat ook de temperatuur of
de aard zij van het voor de spleet geplaatste lichaam.

Langley meent verder, dat het, indien men niet het
bolometerreepje als stralend lichaam kiezen wil, nood-
zakelijk is den bolometer te brengen op een temperatuur,
lager dan die van de warmtebron. Maar die noodzake-
lijkheid bestaat in geenen deele. De werking, welke men
waarneemt, is alleen het gevolg van de ongelijkheid in
de straling, die in twee verschillende gevallen door de
spleetruimte treedt, namelijk wanneer óf het scherm óf

Ann, de Ch. et de Phys. [6], IX, p. 446 cn 447.

-ocr page 85-

73

de warmtebron voor de spleet geplaatst is. Van dit
warmteverschil zal op iedere bepaalde plaats van bet
spectrum een zeker procent door het bolometerreepje
worden geabsorbeerd, en deze absorptiecoëf&cienten
karakteriseeren het gebruikte bolometerreepje. Zij treden
steeds met hun zelfde waarde op, wat ook de aard zij
van de warmtebron, want ze zijn aan een bepaald reepje
eenvoudig eigen voor iedere bepaalde stralensoort of plaats
van het spectrum. Wanneer men deze coëfficiënten niet
kent, is daarvan het gevolg, dat de absolute vorm der
uitstralingskrommen en zelfs eenigermate de plaats der
maxima onzeker blijft; maar de verschillende krommen ,
die men met eenzelfden bolometer vindt, zijn niettemin
onderling volkomen vergelijkbaar.

Stelde men nu bijv., bij het doorloopen van het
spectrum, voor de spleet telkens eerst een zwart ge-
maakt scherm van —ioo° C, terwijl men den stand,
dien de galvanometer dan aannam, als nulstand be-
schouwde, en verving men vervolgens dit scherm door
eenig lichaam op —io° C, dan zouden de hierbij ge-
vonden uitwijkingen met evenveel recht een voorstelling
geven van het warmtespectrum dier bron op — i o° C,
als andere waarnemingen gezegd worden het spectrum
te leveren van een warmtebron op 1000° C, wanneer
men het scherm op —100° C telkenmale vervangt door
die bron op 1000° C. De temperatuur van den bolo-
meter zeiven en van de geheele omgeving heeft met
het resultaat niet veel te maken. Alleen zou men kunnen
zeggen, dat de verschillende waarnemingen
dan het hest
vergelijkbaar zijn, wanneer de bolometer bij alle dezelfde
temperatuur gehad heeft, want met de temperatuur ver-
andert het selectief absorptievermogen van het bolometer-
reepje. Men ziet, dat door de gezegde opmerking het

-ocr page 86-

74

onderzoek naar dc spectra van lichamen op temperaturen,
welke weinig afwijken van die der omgeving, eenigszins
gemakkelijker bereikbaar is gemaakt; ik ben echter
niet in de gelegenheid geweest, de methode in toepas-
sing te brengen, wegens gebrek aan de hulpmiddelen
tot het bereiken van zeer lage temperaturen.

b. ONDERZOEK DER WARMTESPECTRA VAN EENIGE VLAMMEN.

I. De Bunseitsche vlam eii de vlammen van waterstof
en van kooloxyde.

In gasvorm vertoont de stof vele harer eigenschappen
in de eenvoudigste gedaante; zoo kan men ook ver-
wachten, dat in dien toestand de moleculen het minst
gestoord zullen worden in het uitvoeren van de haar
kenmerkende bewegingen.

Deze overweging deed mij besluiten, de emissie-spectra
van gassen te onderzoeken, en het lag voor de hand,
als eerste voorbeeld de vlam van een Bunsenschen
brander te kiezen.

Het spectrum van deze vertoonde zeer duidelijk twee
maxima; een bij 39° 13\' en een ander, omtrent drie-
maal zoo hoog, bij 38° 51\' 15\'\'.

Daar er ook twee verbrandingsproducten zijn, koolzuur
en water, rees de vraag, of soms elk van deze zijn
afzonderlijk maximum gaf; en een middel om zich hier-
van te overtuigen bestond natuurlijk in het onderzoek
van een kooloxydvlam, die slechts kooldioxyde, en van
een waterstofvlam, die slechts water leverde.

In de v(51gende tabel zijn eenige der uitwijkingen,
in de drie spectra gevonden, nevens elkander gesteld.

-ocr page 87-

75

Kleinste
afwijking der
stralen.

Galvanometeruitwijking bij

Kleinste
afwijking der
stralen.

Galvanometemitwijking bij

Bunsensclie
vlam.

Kooloxj-d-
vlam.

AVatcrstof-
vlam.

Bunaensche
vlam.

Kooloxyd-
vlam.

Waterstof-
vlam.

39° 40\'

2

I

38°57\'30"

41

25

39° 30\'

4

38° 55\'

87

57

4

39° 25\'

II

12

38° 52\' 30"

130

81

39° 20\'

23

23

38° 51\'15"

144

82

39° 15\' \'

47

3

45

38° 50\'

129

76

2

39° 12\' 30\'^

51

5

48

38° 45\'

52

10

5

39° 10\'

42

4

43

38° 35\'

15

2

8

39° 5\'

22

2

20

38° 20\'

4

3\'A

39°

15

9

8

37° 40\'

4

3

De gegeven getallen zijn meest afgeleid uit twee of
drie waarnemingen.

De galvanometer is zoo goed als aperiodisch, maar
heeft tusschen 30 en 40 sec. noodig om zijn nieuwen
stand bij bestraling in te nemen, en nagenoeg evenveel
om weer in den nulstand terug te keeren. Steeds wordt de
uitwijking gerekend van het midden tusschen den nulstand
vóór en dien na de bestraling, en alleen wanneer het
blijkt, dat er een regelmatige gang is in den nulstand,
komt de waarneming in aanmerking. Elke waarneming
kost dus, als er geen storingen voorkomen, i 1/2 minuut;
en daar het geheele spectrum doorgaans bij stappen van
5\' boogs onderzocht werd, terwijl in de omgeving der
maxima tusschengelegen waarnemingen moesten worden
verricht, nam elke proevenreeks niet alleen veel tijd, maar
vooral veel gas, zoodat het bij waterstof en kooloxyd
groote bezwaren opleverde, meer dan twee of drie waar-
nemingen op eenzelfde plaats van het spectrum te doen.

In fig. I Pl. II vindt men een graphische voorstelling
van hetgeen in bovenstaande tabel voorkomt, met dien
verstande, dat in de teekening ook tusschengelegen

-ocr page 88-

76

metingen zijn opgenomen, die men in de tabel niet vindt.
De kromme lijnen zijn niet tusscben de waarnemingen
door getrokken om een geleidelijken loop te verkrijgen,
maar al de gegeven getallen liggen
op de krommen.

Blijkbaar is de uitkomst zeer goed in overeenstemming
met de verwachting. Terwijl het spectrum der Bunsen-
sche vlam twee sterke verheffingen vertoont, bezitten
de spectra der kooloxydvlam en der waterstofvlam ieder
slechts één belangrijk maximum. Dat der kooloxydvlam
valt samen met het
tweede, dat der waterstofvlam met
het
eerste maximum van de Bunsensche vlam, en het
blijkt derhalve, dat bij de vorming van water voorna-
melijk stralen worden uitgezonden, wier kleinste afwij-
kingshoek in het gebruikte prisma omstreeks 39° 13\'
bedraagt, terwijl bij het ontstaan van koolzuur in hoofd-
zaak golvingen worden opgewekt, waarvan de afwijkings-
hoek nagenoeg =38° 51\'
20" is. Het verdient opmerking,
dat in één der beide gevallen het koolzuur ontstond
door de verbranding van koolwaterstoffen, in het andere
geval door de verbranding van kooloxyde; op de uitge-
zonden^ warmtestraling schijnt dit geen merkbaren invloed
te hebben.

Waar de krommen zeer steil zijn, kan natuurlijk een
fout van enkele seconden in de instelling een tamelijk
groot verschil in warmtewerking meebrengen. Hieruit,
en uit de omstandigheid, dat nog niet alle mogelijke voor-
zorgen genomen waren om de vlammen constant te houden,
laten zich sommige afwijkingen, bijv. het door elkaar
slingeren der waterkrommen, wel verklaren. Verder
moet opgemerkt worden, dat bij deze proeven, in teg.en-
stelling met alle volgende, bolometer en spleet nog niet
gesteld w^ren op den brandpuntsafstand voor middel-
bare donkere stralen, zoodat op bet bolometerreepje geen

-ocr page 89-

77

scherpe beelden van de spleet, maar verstrooiingsvlakjes
werden opgevangen. Het gevolg hiervan moest wezen,
dat de gevonden kromme lijnen te weinig steil werden, doch
wegens haar nagenoeg symmetrische gedaante kon dit
niet veel invloed hebben op de plaats van het maximum.
Later zal men gelegenheid hebben, zich hiervan nader
te overtuigen.

De warmte, die men in het spectrum van de Bun-
sensche vlam voorbij het koolzuur-maximum waarneemt,
cn die zich met kleine verheffingen en dalingen doet
gevoelen tot op plaatsen, waar de deviatie minder dan
37°, dus de index van refractie minder dan 1,5 bedraagt,
schijnt een gevolg te zijn van de verbranding der water-
stof; want de waterstofvlam vertoont hetzelfde verschijn-
sel, terwijl ik, ook bij latere proeven, in het spectrum der
kooloxydvlam geen warmtestralen heb kunnen aantoonen,
wier brekingsindex aanmerkelijk kleiner was dan 1,514.

2. De gewo7ie lichtgevende gasvlam.

Een kleine, spitse, lichtgevende gasvlam vertoont
het volgende spectrum.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Galvano-
meter-
uitwijking.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Galvano-
meter-
uitwijking.

Kleinste
afwijking\' der
stralen.

Galvano-
meter-
uitwijking.

41°

I

39° 20\'

209

38° 50\'

170

40° 40\'

39° 15\'

180

38° 45\'

53

40° 20\'

9

39°

141

38° 40\'

26

40°

28

39°

77

38° 30\'

39° 50\'

58

39°

49

38° 20\'

8

39° 40\'

109

38°57\'30"

62

38° xo\'

9

39° 30\'

197

38° 55\'

IIO

38°

7

39° 25\'

214

38^52\' 30-

175

37° 50\'

7

39° 22\' 30\'\'

222

38° 51\'15"

185

37° 30\'

-ocr page 90-

78

Nemen we in aanmerking, dat bij omstreeks 40° 18\'
de uiterste zichtbare stralen gelegen zijn, dan blijkt uit
deze getallen reeds terstond, welk een geringe betee-
kenis de bekendheid met het lichtende spectrum heeft,
vergeleken bij die met de ultraroode straling, wan-
neer het geldt iets te weten omtrent den aard der
bewegingen, welke in hoofdzaak het karakter eener vlam
bepalen.

Men ziet, dat bij 38° 51\' 20" wederom duidelijk een
verheffing te voorschijn treedt, die wij naar aanleiding
van de voorgaande proeven in verband mogen brengen
met het ontstaan van koolzuur; doch niet zoo in het oog
loopend is het maximum van het tevens gevormde water.
Toch kan men dit laatste zeer goed herkennen bij de be-
schouwing van de graphische voorstelling op plaat II,
fig. I
d. Tusschen 39° en 39° 20\' toch vertoont de
kromme een vrij sterke uitbuiging, en dit is juist de plaats,
waar het uitstralingsmaximum van water zich bevinden moet.

De voornaamste warmtestraling echter gaat uit van de
gloeiende kooldeeltjes. Nemen we aan, dat de gelijk-
matig. voortloopende gestippelde lijn
c c\' een voorstelling
geeft van de warmte, welke door die kooldeeltjes wordt
uitgezonden (en uit andere proeven is gebleken, dat de
uitstralingskromme van vaste lichamen een dergelijke
gedaante heeft), dan ziet men duidelijk boven die kromme
de beide maxima, aan het water en aan het kooldioxyde
toekomende, uitsteken. Zelfs vertoont de gevonden kromme
bij 39° 25\' wederom toenemende aangroeiing, juist op
het punt, waar de uitstralingskromme der gloeiende
koolstofdeeltjes hoogstwaarschijnlijk haar maximum heeft,
en dus evenwijdig aan de as der abscissen loopt. Op
die plaats bezitten de ordinaten der waterkromme ook
werkelijk toenemende aangroeiing.

-ocr page 91-

79

Het schijnt derhalve, dat men in het warmtespectrum
van een vlam zoowel de verbrandingsproducten als de
in de vlam gloeiende deeltjes herkennen kan aan den
vorm der uitstralingskromme.

3. De vlammen van zwavelkoolstof, van ziuaveldamp en
van zwavelwaterstof.

Thans werd voor de spleet geplaatst een kleine
zwavelkoolstoflamp, ingericht ongeveer op de wijze der
gewone alcohollampjes, doch waarbij de pit door een
langere buis ging om het vlam vatten van de zoo ge-
makkelijk verdampende zwavelkoolstof in het reservoir
tegen te gaan. Ik verwachtte hier te zullen vinden twee
maxima: een bij 38° 51\'
20", toekomende aan het kool-
zuur, en een ander, dat den aard der straling moest
doen kennen, uitgezonden bij de vorming van zwavel-
dioxyde. De uitkomst beantwoordde niet geheel aan de
verwachting: ik vond namelijk
vier maxima. Om de
beteekenis dier verheffingen nader te onderzoeken, heb ik
de proef een paar maal herhaald onder verschillende
omstandigheden. De volgende tabel geeft enkele der
gevonden getallen.

Kleinste

Zwavelkoolstofvlam

Kleinste

Zwavelkoolstofvlam

afwijking der

I.

II.

III.

afwijking der

I.

II.

III.

stralen.

stralen.

39° 20\'

3

2

38° 30\'

3\'/.

2

39° 15\'

10

7

38° 20\'

3

2

39° 10\'

9

6

38° 10\'

40

39° 5\'

6

4

38° 7\' 30"

43

16 V.

5

39°

17

13

38° 5\'

32

12

38° 55\'

84

77

38°

21

13

38° 52\' 30\'\'

128

37° 55\'

30

1
1

38° 51\'

136

100

58

37° 50\'

31

21

18 1

38° 50\'

120

88

37° 45\'

25

1

38° 45\'

41

33

37° 40\'

16

12

i

38° 40\'

19

12

37° 20\'

2

2

-ocr page 92-

8o

De uitwijkingen in kolom I zijn verkregen bij gebruik
van een gewone katoenen pit. Aan het verbranden van het
hydrogenium dezer pit meende ik het eerste maximum te
moeten toeschrijven, daar dit viel tusschen 39° 15\' en
39° 10\' dus ongeveer op de plaats, waar het watermaximum
ligt. Daarom werd voor een tweede proevenreeks een pit
van asbest in het lampje gebracht; de vlam was toen
kleiner; alle ordinaten van de warmtekromme werden
korter, zooals men in kolom II kan zien, maar het
maximum tusschen 39° 15\' en 39° 10\' bleef. Hoogstwaar-
schijnlijk ligt op deze plaats dus nog een ander uit-
stralingsmaximum, dat met de vorming van water niets
te maken heeft, en waarvan de beteekenis voorloopig
nog duister blijft. Aan het zwaveldioxyde komt het niet
toe, zooals straks zal blijken.

Het maximum van kooldioxyde treedt zeer duidelijk op,
en volkomen op de plaats, waar het volgens de vroegere
proeven te verwachten was.

Van de beide overige maxima is in kolom I dat, het-
welk bij omstreeks 38° 8\'
20" gelegen is, grooter dan
het laatste bij 37° 52\', terwijl in kolom II juist dit laatste
maximum het grootere is.

In fig. 2 a en b PI. II kan men zich er van over-
tuigen, dat de plaats der twee maxima in de beide
kromme lijnen volkomen overeenstemt.. Kolom IH ver-
toont de waarden der maxima bij de verbranding van
zwavelkoolstof, .waarin zwavel was opgelost. De vlam
was toen zeer klein, waarschijnlijk omdat boven aan de
pit zich zwaveldeeltjes tusschen de draden hadden af-
gezet, doch nu was het laatste maximum ten opzichte
van het voorlaatste sterk toegenomen. Het schijnt der-
halve daf^het laatste maximum eigen is aan het zwavel-
dioxyde, terwijl omtrent de verheffing bij 38° 8\'
20" de

-ocr page 93-

onderstelling voor de hand lag, dat ze misschien zou
zijn toe te schrijven aan in de kern der vlam verwarmde
zwavelkoolstof; want bij de eerste proef was de vlam
groot, en het middelste gedeelte er van bevond zich
voor de spleet, zoodat de in het midden opstijgende
zwavelkoolstof hare warmtestralen, gelijktijdig met die
van de verbrandingsproducten in den zoom, door de
spleet kon zenden. Bij de tweede proef echter bevond
een hooger gedeelte van de vlam zich voor de opening,
en kon men dus de aanwezigheid van minder onver-
brande zwavelkoolstof verwachten; terwijl in het derde
geval de verdamping veel minder snel plaats had, en
dus de verbranding reeds kort bij de pit volkomen kon
zijn. Maar deze opvatting moest natuurlijk aan andere
waarnemingen worden getoetst.

Wat betreft de straling, uitgezonden bij de vorming van
zwaveldioxyde, deze kan men afzonderlijk verwachten bij
verbranding van zwavel, terwijl zij in het spectrum der
vlam van zwavelwaterstof waarschijnlijk zal optreden,
gecombineerd met de uitstralingskromme van water.

Wanneer men echter een stuk zwavel aansteekt, brandt
het wel is waar met een vlam, doch deze is zoo laag-
en onbestendig, dat er moeilijk een warmtespectrum
van gevormd kan worden. Na vele vergeefsche pogingen
om door middel van bepaalde vormen van branders of
door aan te blazen met lucht of met zuurstof een vlam
te verkrijgen van een paar centimeters hoogte, besloot
ik eindelijk de zwavel te koken en den damp aan te
steken. Daartoe werd een vrij wijde reageerbuis tot
over de helft gevuld met kleine stukjes zwavel, en ver-
volgens uitgetrokken in een punt zoodat de opening een
middellijn van minder dan i m.M. bezat. Wanneer men
nu de zwavel aan het koken bracht, ontweek de damp

-ocr page 94-

82

met geweld door de nauwe opening, en ontbrandde in
de meeste gevallen terstond van zelf tot een flinke vlam.
Daar op deze wijze de inhoud van een reageerbuisje
spoedig opgebruikt is, en het bezwaren zou meebrengen,
aanmerkelijk grootere hoeveelheden zwavel in het vertrek
te verbranden, werd door een helper bij iedere waar-
neming de zwavel even aan de kook gebracht met
behulp van een Bunsensche vlam, die echter terstond
verwijderd werd, wanneer het scherm de spleet weer
afsloot. Op nauwkeurigheid kan deze wijze van proef-
neming geen aanspraak maken, want het was onmogelijk
het verdampen telkens in dezelfde mate te doen plaats
hebben, en de vlam was dus zeer veranderlijk van grootte.
De plaats van het maximum kan evenwel slechts zeer
weinig daardoor veranderd schijnen. Als meest waar-
schijnlijke waarden leidde ik uit een drietal waarnemingen
op elke der aangegeven plaatsen van het spectrum de
volgende uitwijkingen af, terwijl op geen andere plaats,
het geheele spectrum langs, een spoor van warmte werd
aangetoond:

38° 10\' o 37° 50\' 16

38° 5\' I 37° 45\' 10
38° 3 37° 40\' 4

37° 55\' 16 37° 35\' O
De kromme lijn, die de hieruit blijkende warmtever-
deeling graphisch voorstelt (fig. 3), wijkt meer dan een
der vroeger gevondene af van de symmetrische gedaante,
en dit zal wel het gevolg wezen van de ongelijkmatig-
heid der vlam. Maar niettemin kan men uit deze waar-
nemingen veilig het besluit trekken, dat het zwaveldióxydc
aanleiding gegeven heeft tot het laatste maximum van
de zwavelkoolstofvlam.

ïen overvloede werd nog onderzocht een vlam van

-ocr page 95-

83

zwavelwaterstof: deze gaf zeer duidelijk het maximum
van water en een verheffing tusschen 38° en 37° 40\'.

Moeilijker evenwel is het, zekerheid te verkrijgen aan-
gaande den oorsprong van de verheffing bij 38° 8\' 20".
De betrekkelijke sterkte, waarmede deze optreedt in
verschillende gedeelten van de vlam, doet zooals gezegd
is vermoeden dat ze toekomt aan een stof, die zich in
de kern bevindt, waar door gebrek aan zuurstof de ver-
branding niet volledig kan zijn. Er is echter wel eenig
bezwaar tegen de meening, dat deze in sommige ge-
vallen zeer belangrijke warmtewerking zou uitgaan van
verwarmden zwavelkoolstofdamp; want dan kon men b. v.
met evenveel recht verwachten, in het spectrum van
iedere vlam, welke in dampkringslucht brandt, eene
zeer duidelijke uitstralingskromme van stikstof te zullen
vinden, daar deze toch overal in ruime mate aanwezig
is, of men zou bij een vlam van lichtgas gemakkelijk
de koolwaterstoffen moeten herkennen, die eveneens in
het binnenste deel der vlam onverbrand opstijgen.

Met Dr. J. D. van der Plaats alhier over deze proeven
sprekende, werd ik door hem herinnerd aan de verbin-
ding COS, koolstofoxysulphide. Om meer dan eene
reden kwam het mij waarschijnlijk voor, dat in de vorming
van dit lichaam de oorzaak gelegen zou zijn voor het
optreden van het voorlaatste maximum in het spectrum
der zwavelkoolstofvlam. Immers COS kan zeer goed
een verbrandingsproduct van CSj zijn bij onvoldoende
toetreding van zuurstof, en zoo zou dus geen inbreuk
worden gemaakt op den tot nu toe geldig bevonden
regel, dat gassen slechts
bij hun ontstaan een belang-
rijke hoeveelheid warmtestralen uitzenden. Maar bij de
reeds bekende uitstralingsmaxima valt nog een andere
regelmatigheid op te merken, namelijk dat de golflengte

-ocr page 96-

84

der in laoofdzaak uitgezonden stralen toeneemt naarmate
het moleculairgewicht van het stralend lichaam grooter
is. Hoewel een dergelijke samenhang nog door veel te
weinig voorbeelden wordt gestaafd om als regel te kun-
nen gelden, zoo is het bestaan daarvan toch zeer aan-
nemelijk voor onze voorstelling. Het moleculair gewicht
nu van COS is kleiner dan dat van SO^, terwijl daaren-
tegen het moleculairgewicht van CS^ grooter is; en men
kan daarom eerder verwachten dat stralen, wier golf-
lengte kleiner is dan die van de door SOj uitge-
zondene, te danken zijn aan de trillende beweging van
COS, dan dat ze zouden uitgaan van de zwaardere
zwavelkoolstofdeeltjes.

Nu moest echter worden uitgemaakt, of werkelijk in
de zwavelkoolstofvlam koolstofoxysulphide als tusschen-
product wordt gevormd.

Wanneer men beproeft, de gassen uit de kern van
zulk een vlam op te zuigen in een aspirator, dan blijkt
reeds terstond, dat een belangrijke hoeveelheid vrije
zwavel wordt medegevoerd, die zich deels in de buis-
geleiding afzet, deels als een dichte wolk in den
aspirator verbreidt. Om derhalve de gasvormige pro-
ducten afzonderlijk te verkrijgen, bracht ik tusschen het
metalen buisje, dat in het midden der vlam eindigde,
en den aspirator een wijde, met watten opgevulde,
glazen buis, in welke nu de zwavel volkomen werd
tegengehouden. Als aspirator diende een fiesch van
een paar liter inhoud, waaruit men van onderen het
water langzaam kon laten wegvloeien, terwijl door de
stop, behalve de zuigbuis, nog een tot den bodem
reikende <buis was gebracht, door welke wederom water
in de flesch kon worden toegelaten wanneer men bet
opgevangen gas wenschte uit te drijven.

-ocr page 97-

85

Het gasmengsel, dat aldus uit de zwavelkoolstofvlam
wordt opgezogen, moet als hoofdbestanddeel stikstof be-
vatten ; waarschijnlijk bestaat niet veel meer dan een
vijfde gedeelte uit verbrandingsproducten, en deze zijn
dan nog hoofdzakelijk koolzuur en zwaveldioxyde, zoodat
het koolstofoxysulphide, indien het aanwezig is, toch
slechts in geringe hoeveelheid kan voorkomen. Verder
kunnen nog aanwezig zijn onverbrande zwavelkoolstof
en misschien kooloxyd benevens sporen van zwavel-
waterstof.

Koolstofoxysulphide is in zijne eigenschappen moeilijk
te onderscheiden van de combinatie der bovengenoemde
bijmengselen: er bestaat geen enkele duidelijk sprekende
reactie op het gas, wier uitkomst niet even goed zou
kunnen worden toegeschreven aan een der veront-
reinigingen. Daarom was het noodzakelijk deze laatste
te verwijderen, en hierbij volgde ik op raad en met de
welwillend verleende hulp van Prof. H. C.
Dibbits de
methode, door P.
Klason aangegeven.

Het gas werd eerst geleid door sterke potaschloog
(i deel kalihydraat en z deelen water), waardoor CO^,
SO2 en PI^S worden geabsorbeerd; vervolgens door een
U vormig buisje met triaethylphosphine, welk lichaam
de eigenschap bezit om CS^ terug te houden; eindelijk
door zuiver sterk zwavelzuur, dat den hoogst onaange-
naam riekenden en vergiftigen damp van het triaethyl-
phosphine in zich opneemt. Aldus gezuiverd, kan het
gasmengsel nog slechts bestaan uit stikstof, koolstof-
oxysulphide en kooloxyd.

Hierop werden nu de beide door Klason aanbevolen
kenmerkende reacties op COS toegepast. De eerste

I Journal für prakt. Chemie, neue Folge 36, p. 64—74.

-ocr page 98-

86

bestaat daarin, dat men het gas langzaam door een
heldere oplossing van loodacetaat voert. Na eenige
minuten werd in de uitmonding van het buisje een donker
bruin aanslag zichtbaar, spoedig daarop nam men een
duidelijke troebeling in de vloeistof waar, en na verloop
van een half uur had zich een bruinachtig zwart neer-
slag gevormd, alles volkomen in overeenstemming met
hetgeen door
Klason beschreven wordt als de kenmer-
kende reactie voor koolstofoxysulphide. H^S, waarvan
zelfs in het oorspronkelijk gasmengsel de aanwezigheid
twijfelachtig was, kan na de zuivering door potaschloog
geen aanleiding tot het zwarte neerslag hebben gegeven.
Om te onderzoeken, of misschien sporen van zwavel-
koolstof daartoe in staat waren, liet ik met zwavelkool-
stofdamp verzadigde lucht geruimen tijd door een gelijke
oplossing van loodacetaat strijken, doch nam daarbij niet
de minste troebeling waar.

Het gevoeligste reagens op koolstofoxysulphide is
volgens
Klason joodstijfsel. Een licht blauw gekleurde,
zeer verdunde joodstijfseloplossing wordt door zuiver
COS jia verloop van eenige minuten langzaam ontkleurd.
Volkomen hetzelfde verschijnsel nu bracht ons gasmeng-
sel te weeg; en hoewel eene dergelijke verkleuring ook
plaats heeft wanneer men SO^ door de oplossing voert,
zoo is de mogelijkheid, dat aan dit lichaam de werking
voornamelijk zou zijn toe te schrijven, hier toch buiten
gesloten wanneer wij in aanmerking nemen, dat de ge-
bruikte hoeveelheid potaschloog, waardoor het gas in
kleine bellen opsteeg, voldoende was om ruim 3 liter
SOj te binden.

Beide reacties hebben derhalve bewezen, dat in de
zwavelkoolstofvlam koolstofoxysulphide als tusschenpro-
duct gevormd wordt: een feit, dat door het onderzoek

-ocr page 99-

87

van het warmtespectrum der vlam aan het licht is
gebracht.

4. Waterstof, brandend in tegenwoordigheid van chloor
en van broomdamp.

Wanneer men door de buitenste buis van een glazen
knalgasbrander waterstof laat uitstroomen, deze aansteekt,
en vervolgens door het binnenste buisje chloor in plaats
van zuurstof laat toetreden, verandert de vlam duidelijk
van aanzien. In de plaats van de breede, bijna kleur-
looze waterstofvlam komt nu een smallere, spitse,
blauwachtig witte vlam, waarin zoutzuur gevormd wordt.
Ik verwachtte natuurlijk in het warmtespectrum van
deze wederom te zullen vinden twee maxima: het be-
kende van water, en tevens dat van zoutzuur. Maar hoe
ook, door den stand der kraantjes en de drukkingen te
veranderen, de hoeveelheden der in de vlam tredende
gassen geregeld werden, het mocht mij niet gelukken
iets anders te ontdekken aan het spectrum der gewone
waterstofvlam. Het was echter moeilijk denkbaar, dat
de warmteuitstraling volkomen dezelfde blijven zou,
niettegenstaande er een geheel ander lichaam gevormd
werd en de vlam zichtbaar eene wijziging onderging.
Misschien verbond zich steeds het grootste gedeelte der
waterstof met de aan alle kanten toetredende zuurstof,
terwijl het chloor meerendeels onveranderd ontweek.
Een vrij sterke chloorlucht in het vertrek staafde dit
vermoeden. Er was nog een andere ongunstige omstan-
digheid. De beschikbare hoeveelheden waterstof en
chloor waren niet zoo groot, dat uren achtereen een
chloorwaterstofvlam onderhouden kon worden; er moest
dus voortdurend iemand nabij den spectrometer staan,

-ocr page 100-

die de kraantjes regelde en, telkens als er een waar-
neming gedaan zou worden, de vlam ontstak. Maar
beweging van personen in de omgeving des spectro-
meters heeft steeds nadeeligen invloed, en daaraan kon
het zeer goed toe te schrijven zijn, dat wellicht een
kleine verheffing van de uitstralingskromme, niet ver
van het watermaximum, mij ontgaan was. Ik nam
dus bij een herhaling van de proef de volgende voor-
zorgen.

Vooreerst werd het chloor door het buitenste, de
waterstof door het binnenste buisje geleid, zoodat deze
laatste bij het uittreden aan alle zijden door chloor-
houdende lucht omringd was. De voorraad waterstof,
meer dan 40 liter, bevond zich in een slechts ten halve
gevulden, grooten gaszak, waarin de drukking door een
daarop geplaatst gewicht vrij constant gehouden kon
worden. Het chloor was verzameld in een glazen flesch
van ongeveer 25 liter inhoud; door de stop gingen,
goed sluitend, twee buizen, waarvan de eene tamelijk
wijd was en tot op den bodem reikte, terwijl de andere
haar .uitmonding geheel boven in de flesch had. Deze
laatste buis was voor den afvoer van het gas bestemd,
en dus verbonden met den brander. Om een gelijk-
matige uitstrooming te verkrijgen, liet ik met een
constante, doch willekeurig te regelen snelheid een
verzadigde oplossing van keukenzout door de wijde buis,
waarop een trechter was aangebracht, in de flesch
vloeien. Keukenzoutoplossing werd gebruikt, omdat
daarin veel minder chloor wordt opgenomen dan in zuiver
water; bovendien was de oplossing reeds nagenoeg- ver-
zadigd met chloor, omdat ze gediend had bij het opvangen
van dat %as na de bereiding. Het reservoir van dit
zoute water hield minstens 30 liter in, en was ingericht

-ocr page 101-

89

als flesch van Mariotte, om constante drukking- te ver-
zekeren. Bovendien bevatte de uitstroomingsbuis twee
achter elkaar geplaatste kranen, zoodat men, als één
van beide geheel openstond, met de andere de stroom-
snelheid kon regelen. Men liet dan die tweede kraan
in den gewenschten stand en kon nu door middel van
de eerste de uitvloeiing telkens doen ophouden, of met
die bepaalde snelheid doen plaats hebben.

Een dergelijke inrichting met twee kranen was ge-
plaatst tusschen den waterstofzak en den brander, en
de vier kranen konden door mij zeiven gemakkelijk
bereikt worden, terwijl ik voor de kijkers gezeten was.
Boven den brander waren een paar platina electroden,
waar tusschen ik met behulp van een kleinen inductie-
toestel een vonkje kon laten overspringen om telkens
de vlam aan te steken. De tegenwoordigheid van een
helper was thans geheël overbodig, ik behoefde slechts
armen en hoofd te bewegen om alle noodige verande-
ringen tot stand te brengen en hare uitwerking gade te
slaan. De regelingskranen werden nu eerst zoodanig
gesteld, dat een zoutzuurvlam van behoorlijke grootte,
ongeveer 3 c.M. lang, voor de spleet gevormd werd en
daarop bepaalde ik stap voor stap de uitstraling, na
elke waarneming den gastoevoer afsluitende om niet
noodeloos gas te verliezen. Op deze wijze konden de
metingen een paar maal herhaald worden, en tevens ter
vergelijking het spectrum bepaald van de vlam, geleverd
door volkomen denzelfden waterstofstroom, doch zonder
toevoer van chloor. De in de beide spectra gevonden
uitwijkingen vindt men hier nevens elkander gesteld.

-ocr page 102-

go

Kleinste
afwijking der
stralen.

39° 30\'
39° 25\'
39° 20\'
39° 15\'
39° 12\' 30\'
39° 10\'

Waterstofvlam

Kleinste

Waterstofvlam

met
toDvoer
van
chloor.

zonder
toevoer
vau
chloor.

afwijking der
stralen.

met
toevoer van
chloor.

zonder
toevoer van
chloor.

4

4V2

39°

7\'30"

25

20

7

8V2

39°

5\'

18

13

17

19

39°

30\'\'

13

31

38

39°

11

33

48

38° 55\'

7

4

29

32%

38°

5°\'

5

3

Het maximum der uitgestraalde warmte ligt voor de
beide vlammen bijna op dezelfde plaats; bij de vlam,
waarin zoutzuur gevormd wordt, hoogstens een halve
minuut verder van het zichtbare spectrum verwijderd,
dan bij de gewone waterstofvlam; doch terwijl van
3g° 30\' tot voorbij 39° 10\' de straling dezer laatste
de grootere is, vertoont in het verdere gedeelte van
het spectrum de zoutzuurvlam belangrijker warmtewerking.
Een blik op fig. 4 doet terstond zien, dat bij de laatst-
genoemde toch nog een groot gedeelte van de water-
stof tot water verbrand is, doch het overige heeft zich
vereenigd met chloor onder uitzending van warmtestralen,
wier maximum ergens in de omgeving van 39° schijnt
te liggen. Een juiste bepaling van dat maximum is op
deze wijze kwalijk bereikbaar; maar wanneer men door
de gestippelde lijn voorgesteld denkt de warmte, die
door het nu gevormde water wordt uitgestraald, dan
kan men toch uit de overblijvende oppervlakte eenigs-
zins nagaan, hoe de verdeeling der warmte in het zuiver
zoutzuurspectrum ongeveer zijn zal.

Terloop§ zij nog opgemerkt, dat in deze reeks de
hellingen der waterkromme steiler zijn dan bij de vroeger
(blz. 75) gemelde proefneming; de oorzaak hiervan ligt

-ocr page 103-

91

in de omstandigheid, dat nu de spleet en de bolo-
meter geplaatst zijn op den brandpuntsafstand voor mid-
delbare donkere stralen, wat bij de eerste proeven niet
het geval was.

Het gevonden resultaat omtrent den vermoedelijken
afwijkingshoek der sterkst werkende stralen van zout-
zuurgas eischte nadere bevestiging. Ik wenschte daarom
waterstof te doen branden in een atmospheer van niets
dan chloor.

Aan een peervormig lampeglas werd op het dikke
gedeelte een plat vlak geslepen, zoodat daar een ovale
opening ontstond, omstreeks 2 Va c.M. hoog, i V2 c.M.
breed, die door een gepolijst steenzoutplaatje gesloten kon
worden. Van onderen was in het lampeglas een goed
sluitende en met paraffine doortrokken kurk gebracht,
waardoor nevens elkaar de beide aanvoerbuizen der
gassen staken, benevens twee platinadraden, tusschen
welke een inductievonkje moest overspringen boven de
opening van de waterstof buis. Deze laatste was zoo-
danig gesteld, dat de vlam ongeveer in het midden van
het glas en ter hoogte van de steenzoutplaat kwam.
De andere buis was wijder, om steeds chloor in over-
maat te kunnen aanvoeren, en had hare uitmonding
slechts weinig boven den bodem. Ook van boven was
het lampeglas met een kurk gesloten; in deze paste
een tamelijk wijde buis, welke door een opening in
de muur met de buitenlucht communiceerde. Men kon
derhalve het glas voortdurend met chloor gevuld houden,

1) Wanneer men echter fig. i e en flg. 4 a op Pl. II met elkander vergelijkt,
dan is dit verschil in helling sterker dan met de werkelijkheid overeenkomt; maar
die beide lijnen zijn ook niet direct onderling vergelijkbaar, daar in de figuren
1, 21 7 en 8 de ordinaten slechts half zooveel millimeters bedragen als de
correspondeerende galvanometeruitwijkingen, terwijl in de figuren 3, 4, 5 cn 6
de galvanometeruitwijkingen in hare ware grootte zijn voorgesteld.

-ocr page 104-

92

zonder daarvan hinder te hebben in het vertrek; het
gevormde zoutzuur en het overtollige chloor ontweken
terstond in de buitenlucht. Omdat het chloor niet geheel
vrij was van zuurstof en alle dampkringslucht niet
spoedig uit het lampeglas verdreven kon worden, was
het te verwachten, dat er ook water ontstaan zou;
hierin loste het zoutzuur terstond op, en bij de eerste
proefnemingen druppelde de, oplossing aan alle kanten
langs den binnenwand van het glas en ook langs het
steenzoutplaatje. Het gevolg hiervan was, dat ik spoedig
nauwelijks een spoor van warmtewerking meer kon ont-
dekken, omdat de door zoutzuur uitgezonden straling
juist door die oplossing bij voorkeur scheen te worden
geabsorbeerd. Om aan dit bezwaar te gemoet te komen,
werd de ruimte in het glas zoowel boven als beneden
de vlam aangevuld met stukjes chloorcalcium, en tevens
werd de chloorstroom versterkt. Nu konden verscheidene
waarnemingen worden gedaan, alvorens zich zoutzuur-
oplossing tegen de wanden afzette.

De regeling der kraantjes geschiedde evenals bij de
vorige-proef; hier volgen de verkregen uitkomsten:

Kleinste
afwijking der
stralen.

Waterstof,
brandend in
chloor.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Waterstof,
brandend in
chloor.

39° 20\'

I

39°

13

39° 15\'

2V2

38° 55\'

8

39° 10\'

7

38° 50\'

3

39° 5\'

II

38° 45\'

I

Het maximum ligt alzoo bij 39° i\' 30\'\'. Aan den kant
der kleinere golflengten is de helling der kromme (fig. 5)
iets geringer dan aan de andere zijde; dit kan het gevolg
zijn van de vorming van een kleine hoeveelheid water,

-ocr page 105-

Q3

want noch de waterstof, noch het chloor waren absoluut
vrij van dampkringslucht.

Het zou voorzeker niet onbelangrijk zijn geweest, nu ook
de plaatsen in het spectrum te kennen, waar de uitstralings-
maxima, van broomwaterstof en van joodwaterstof ge-
legen zijn. Evenals dit in chloor geschied is, kan ook
in een atmospheer van broomdamp waterstof worden
ontstoken; doch de maatregelen, die men moet nemen,
om deze vlam gedurende eenigen tijd rustig te doen
branden voor den spectrometer, en wel zoodanig, dat
hare straling voortdurend toegang heeft tot het instrument,
brengen groote moeilijkheden mee. Ik heb getracht
voor het beoogde doel dezelfde inrichting te gebruiken,
waarmee de zoutzuurvlam verkregen was, en verbond
daartoe het wijdste der beide buisjes, die door den bodem
van het lampeglas gebracht waren, met een klein reservoir,
waarin bromium verwarmd werd. Spoedig was het ge-
heele lampeglas gevuld met den donkerbruinen broom-
damp , en kon door het inductievonkje de door het tweede
buisje toegelaten waterstof ontstoken worden. Doch daar
de broomdamp bij gewone temperatuur nog lang niet
de spanning der dampkringslucht bezit, werd deze laatste
niet uit het glas verdrongen, en een groot deel van de
waterstof verbrandde dus tot water, waarin het broom-
waterstofzuur oploste. In korten tijd waren de wanden
en ook het steenzoutplaatje beslagen, zoodat een groot
deel der uitgestraalde warmte spoedig geabsorbeerd werd.
Letten we hierbij nog op de omstandigheid, dat de ver-
bindingswarmte van waterstof met broom zeer veel
geringer is dan die van waterstof met chloor en dat
de straling, welke door de vlam wordt uitgezonden, dus

-ocr page 106-

94

reeds om deze reden alleen moeilijk waarneembaar zal
zijn, dan is het zeer onwaarschijnlijk dat op de genoemde
wijze eenig resultaat te verkrijgen is. Het is mij dan
ook niet mogen gelukken, bij deze proef iets anders te
vinden dan het maximum van water. Men zou het spec-
trum van broomwaterstof zuiver verkrijgen, wanneer de
broomdamp op de spanning der atmospheer gebracht
werd; maar daartoe moest de geheele omgeving der vlam
op een temperatuur van ongeveer 60° C worden ge-
houden , en de vrij ingewikkelde inrichting, welke hiertoe
noodzakelijk zou zijn, heb ik niet verwezenlijkt.

5. Dc cyaanvlam en de vlani van kooloxyde in zuurstof.

Tot nu toe hebben we slechts uitstralingsmaxima ont-
moet van samengestelde lichamen; de vraag doet zich
voor, of het ook mogelijk is op dergelijke wijze gol-
vingen te vinden, die worden opgewekt bij het ontstaan
vau eenig elementair gas. Daartoe zouden we kunnen ge-
raken , indien we zulk een element in zekeren zin als ver-
brandïngsproduct konden verkrijgen, dat wil zeggen het
moest zich vormen in een vlam onder vrijwording van
warmte. Cyaangas nu denkt men zich, in verband met zijne
eigenschappen, zóó geconstitueerd, dat de beide groepen
CN door middel van de koolstofatomen aan elkaar ver-
bonden zijn; tusschen de stikstofatomen zou derhalve in
deze verbinding een losser band bestaan dan in het
molecuul stikstof, en bij de verbranding van het gas
wordt nevens koolzuur ook stikstof gevormd. Wanneer
het ontstaan van dit laatste product onder warmteont-
wikkeling^geschiedt (of dit het geval is, heb ik in eenige
boeken over thermochemie, die ik hieromtrent raad-
pleegde , niet gevonden), dan kan men in het spectrum

-ocr page 107-

95

der cyaanvlam twee maxima verwachten: het maximum
van koolzuur en dat van stikstof.

Uit kwikcyanide werd op de gewone wijze het gas
ontwikkeld cn opgevangen in een groote runderblaas,
die bijna 8 liter inhoud had, doch niet geheel gevuld
werd. Onder een vrij constante drukking, door ge-
wichten op de blaas uitgeoefend, stroomde het cyaangas
vervolgens door een buis met chloorcalcium naar den
brander, en werd daar telkens met behulp van een
lichtgasvlammetje aangestoken.

Als gemiddelden uit een viertal waarnemingen vond
ik de getallen, voorkomende in de tweede kolom der
volgende tabel.

Kleinste
afwijliing der
stralen.

Warmtestraling der

Bunsensche

Cyaanvlam.

Kleinste
afwijlting der
str.ilen.

Warmtestraling der
cyaanvlam.

39° 20\'

39°17\'30\'
39° 15\'
39° 12\' 30\'
39° 10\'
39° 7\'30\'
39° 5\'
39°

22
44

52

40

2

4%
8

8V4
3%

38° 55\'

38° 51\'15\'

38° 45\'
38° 40\'

15
14

81

155
41

16

4%
34

lOI

28 1/3
7

Hier vertoont zich alzoo, behalve het bekende kool-
zuurmaximum, een verheffing wier toppunt bij ruim
39° 11\' gelegen is, dus zeer nabij het watermaximum.
Dat het hiermede echter niet samenvalt, daarvan heb ik
mij overtuigd door terstond na afloop dezer proevenreeks
nogmaals het spectrum eener Bunsensche vlam te be-
palen, die koolzuur en
water levert; de hierbij gevonden
galvanometeruitwijkingen staan ter vergelijking in de
derde kolom. Wel vertoont het koolzuur-maximum in
kolom II (waarschijnlijk door een instellingsfout) een
geringe verschuiving naar den kant der grootere golf-

-ocr page 108-

96

lengten , doch deze verschuiving is niet groot genoeg
om het verschil in plaats tusschen de beide andere
maxima te verklaren.

Is nu echter deze uitstralingskromme, wier toppunt
ongeveer bij 39° 11\' ligt, werkelijk toe te schrijven aan
in de vlam gevormde stikstof? Een terugblik op hetgeen
gevonden is bij de vlammen van kooloxyd en van
zwavelkoolstof, doet hieromtrent eenigen twijfel ont-
staan. In de spectra dezer beide vlammen toch kwam
terzelfder plaatse eveneens een klein maximum voor,
waarvan de grootste ordinaat bijna dezelfde verhouding
had tot de bijbehoorende maximum-ordinaat van het
koolzuur, als dit in het spectrum der cyaan vlam het
geval is. Ten einde na te gaan, of misschien die vroeger
gevonden kleine maxima (wier plaats niet met nauw-
keurigheid was vastgesteld) aan den störenden invloed
van gloeienden waterdamp hun ontstaan te danken had-
den , werd nogmaals een vlam van goed gedroogd
kooloxyd aan het onderzoek onderworpen, en wel met het
resultaat, dat bij 39° 11\'30" toch wederom duidelijk een
verheffing optrad, zooals blijkt uit de volgende getallen.

Kleinste afwijking
der stralen.

Warmte der
kooloxydvlam.

Kleinste afwijking
der stralen.

Warmte der
kooloxydvlam.

39° IS\'

9

38° 55\'

83

39° 12\' 30\'\'

16

38° 52\' 30"

200

39° 10\'

15

38° 51\' 15"

226

39° 7\' 30"

8

38° 50\'

217^,

39° 5\'

5

38° 45\'

59

39°

38° 40\'

II

\') In fig. 6 is deze verplaatsing nauvvelijlis zichtbaar, maar ze blijkt, tonneer
men de getallen ter weerszijde van het maximum in de beide spectra met
elkander vergelijkt. Het is echter uiterst moeilijk, in een geval als dit den vorm
der uitstralingskrommen nauwkeurig te bepalen; want de hellingen zijn hier zóó
steil, dat een instellingsfout van y^\' aanleiding geeft tot een verseiiil in galvano-
meteruitwijking van 5 tot 10 schaaideelcn.

-ocr page 109-

97

Onmiddellijk daarna werd weer het spectrum der Bun-
sensche vlam ter vergelijking bepaald; het eerste maximum
van deze bleek ruim i° 30\' meer naar den kant der
kleinere golflengten gelegen te zijn.

Tusschen het warmtespectrum der cyaanvlam en dat
der kooloxydvlam bestaat alzoo geen noemenswaardig
verschil en wij verliezen het recht om het eerste maxi-
mum in het cyaanspectrum toe te schrijven aan de stik-
stof
als verbrandingsproduct. Toch zou het niet geheel
onmogelijk zijn, dat de stikstof hierbij een rol speelde.
Dit gas is namelijk steeds in ruime mate aanwezig bij
elk verbrandingsproces in de lucht, en wellicht wordt
het daarbij zoo zeer verwarmd, dat het in staat is, zelf
eene merkbare straling uit te zenden. De cyaanvlam
bevat meer stikstof dan de vlammen van kooloxyd en
van zwavelkoolstof: daaraan zou men dan genegen zijn
toe te schrijven, dat in het spectrum der eerstgenoemde
vlam het bedoelde maximum een weinig grooter is met
betrekking tot dat van het koolzuur, dan in de beide
andere vlammen.

Bij verbranding van ammonia moet óók naar ver-
houding veel stikstof in de vlam aanwezig zijn, en het
onderzoek van het spectrum dezer vlam zou kunnen
dienen om de gestelde hypothese te toetsen, ware het
niet, dat de vermoedelijke uitstralingskromme van stik-
stof nagenoeg samenvalt met de waterkromme, die
natuurlijk gelijktijdig zal optreden, en waarvan zij niet
te scheiden zal zijn.

Indien echter die verheffing bij 39° ii\' 30" alleen aan
gloeiende stikstof haar ontstaan te danken heeft, zal
ze niet kunnen optreden wanneer bijv. kooloxyd brandt
in een atmospheer van enkel zuurstof.

Om dit geval te verwezenlijken, richtte ik weer een

7

-ocr page 110-

98

peervormig lampeglas in met een zijdelingsche opening
welke door een zoutplaatje gesloten kon worden, juist
zooals bij het onderzoek naar het zoutzuurmaximum.
Thans was echter door de kurk, die het glas van boven
afsloot, een glazen buisje van slechts i d.M. lengte
gebracht, dat dienen moest om het invallen van de
dampkringslucht eenigszins tegen te gaan; het afvoeren
van de overtollige gassen naar buiten, zooals dit ge-
schieden moest bij het gebruik eener overmaat van
chloor, was nu natuurlijk onnoodig. Een uitgetrokken
glazen buisje, door den kurken bodem gebracht zou als
brander dienen voor het kooloxyd, terwijl een ander
buisje, kort boven den bodem uitmondend, de zuurstof
moest aanvoeren. — Doch er doet zich een moeielijk-
heid voor: kooloxyd ontbrandt niet door een inductie-
vonk , en toch moet binnen die afgesloten ruimte bij
elke waarneming de vlam worden aangestoken. Om
hierin te voorzien bracht ik door den bodem nog een
derde, zeer nauwe buis, die schuin naar den brander
gericht was en ongeveer terzelfder hoogte eindigde.
Door deze kon lichtgas worden aangevoerd, een induc-
tievonkje deed dit ontbranden en de zoo gevormde
kleine gasvlam was in staat, de verbranding van het
inmiddels toegelaten kooloxyd in te leiden. Doch nadat dit
een paar malen geschied was, bleek het lichtgasbui.sje
door de enorme hitte der in zuurstof brandende vlam toege-
smolten te zijn. Een buisje van een andere glassoort onder-
ging spoedig hetzelfde lot, en ik zou dus hebben moeten
overgaan tot het doen vervaardigen van een brander
uit platina, indien ik niet door een toeval bemerkt had,
dat in de zuurstofatmospheer de inductievonk
wel in staat
scheen te zijn het kooloxyd aan te steken , terwijl de hitte
dier vlam niet zoo groot was, dat het buisje dichtsmolt.

-ocr page 111-

99

Nadat op deze wijze eenige warmtebepalingen in het
spectrum waren verricht, ging echter het aansteken der
vlam minder zeker, hoewel de inductievonk en de gas-
toevoer even sterk waren gebleven, en eindelijk bleek
het onmogelijk, het kooloxyd te doen ontbranden. Ik
kwam op de gedachte, of het aanvankelijk succes wellicht
een gevolg kon zijn geweest van de aanwezigheid eener
zeer geringe hoeveelheid lichtgas of waterstof, waarvan
enkele moleculen telkens de verbranding hadden ingeleid,
doch die nu opgebruikt was. Daar door het dichtsmelten
van het buisje de lichtgastoevoer was afgesloten, meende
ik beter te doen met op een andere wijze een uiterst
kleine hoeveelheid waterstof boven den brander te brengen,
namelijk door de chloorcalciumbuis, die zich in de
kooloxydgeleiding bevond, voor een oogenblik weg te
nemen. De medegevoerde waterdamp zou dan door
het inductie vonkje worden ontleed, en de vrijgekomen
waterstof misschien in staat zijn, onder den invloed der
vonk het kooloxyd te doen ontbranden.

De uitkomst beantwoordde maar al te zeer aan de
verwachting: het mengsel van kooloxyd en zuurstof, dat
zich allengs in het lampeglas gevormd had, ontplofte,
en maakte op deze wijze een zeer ongewenscht\' einde
aan de proefneming.

De weinige metingen, die reeds waren gedaan, laat
ik hier volgen.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Kooloxyd,
brandend in
zuurstof.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Kooloxyd,
brandend in
zuurstof

39° 20\'

3

39° 5\'

4

39° IS\'

8

39°

I

39° 12^30\'\'

20

38°57\'30"

39° 10\'

14

38°55\'

28

-ocr page 112-

100

Men ziet, dat voor het optreden van een maximum
bij 39°ii\'\'3o" de tegenwoordigheid van stikstof niet
noodzakelijk is. Of echter bij afwezigheid van stikstof
de betrekkelijke intensiteit van het maximum grooter
dan wel kleiner is, wordt door de gevonden getallen
niet beslist, daar de plaats van het koolzuurmaximum
nog niet bereikt was, en het is dus evenmin een uit-
gemaakte zaak, dat de stikstof er
geen invloed op heeft.
De vraag, wat de oorsprong is van de bedoelde ver-
heffing, blijft alzoo onopgelost. Kooloxyd of zuurstof,
welke beide in de vlam aanwezig zijn, kunnen er aan-
leiding toe gegeven hebben, maar misschien ook behoort
dit maximum wel tot de uitstralingskromme van kool-
zuur, zoodat het zou wijzen op een secundaire, steeds in
het koolzuurmolecuul voorkomende periode.

Tot mijn spijt ben ik niet in de gelegenheid geweest,
door herhaalde proefneming in deze kwestie dieper door
te dringen; voor het oogenblik schijnt het mij het meest
aannemelijk toe dat wij hier te doen hebben met de
uitstraling van kooloxyd, daar dit gas toch hoogstwaar-
schijnlijk in de vlam, zelfs in de kooloxydvlam, voort-
durend als tusschenproduct wordt gevormd.

Met een enkel woord wil ik aan de beschrijving dezer
proevenreeks nog toevoegen, op welke wijze het steen-
zoutplaatje, dat de opening in het lampeglas afsloot,
beschermd werd tegen de inwerking van de vochtigheid

\') Magnus, Tyndall en Röntgen komen bij hunne proeven opitrent de
absorptie van warmtestraling door gassen eenstemmig tot het besluit, dat atmo-
spherische lucht, en dus ook stikstof, voor de straling van de door hen gebruikte
warmtebron\'?ien zoo goed als volkomen diathermaan is. Dit feit pleit voor de
opvatting, dat de stikstof bij onze stralingsverschijnselen
geen merkbare rol speelt.
Op denzelfden grond moeten wij ook den directen invloed der zuurstofmole-
culen voor onwaarschijnlijk houden.

-ocr page 113-

lOI

der omgeving. De naar binnen gekeerde zijde werd
droog gehouden door een in het lampeglas hangend
korfje met chloorcalcium, terwijl langs den buitenkant
een langzame stroom van droge en eenigszins verwarmde
lucht opsteeg. Deze luchtstroom werd verkregen door
een schuingestelde koperen buis van omstreeks 80 c.M.
lengte, waarvan de bovenste opening juist onder het
zoutplaatje kwam, beneden het midden met een gasvlam
te verhitten. De lucht binnen de buis steeg dan op en
werd aangevuld door nieuwe lucht, die echter genood-
zaakt was, alvorens in de buis te komen, over chloor-
calcium te strijken. Aan deze eenvoudige inrichting was
het te danken, dat het steenzout volkomen droog en
helder bleef, hoewel de atmospheer in die dagen zeer
vochtig was.

6, De vlam van phosphorwaterstof.

De vlam van brandenden phosphorus zendt een sterk,
wit licht uit, hetwelk zich bij oppervlakkige beschouwing
niet onderscheidt van dat eener gewone gasvlam. Bij
deze laatste wordt het lichtgevend vermogen, gelijk
bekend is, toegeschreven aan in de vlam gloeiende vaste
kooldeeltjes; doch waaraan dankt nu de phosphorvlam
haar helder licht, terwijl toch het verbrandingsproduct
Pj O,^ bij de daar heerschende temperatuur waarschijnlijk
gasvormig is? Reeds deze vraag maakt het onderzoek
naar het spectrum der phosphorvlam belangrijk, want
wij kunnen met recht verwachten, dat de aard der straling
zeer zal afwijken van die der gewone gasvlam, hoewel
de beide spectra in het lichtend gedeelte slechts weinig
van elkaar verschillen; maar bovendien opent dat onder-

-ocr page 114-

02

zoek de kans op het vinden van het uitstralingsmaximum
der verbinding P.^

Phosphorus met een constante vlam voor de spleet
des spectrometer te doen branden, is echter uiterst
moeielijk; daarom besloot ik tot de bereiding van phos-
phorwaterstofgas, dat, behalve water, toch ook phosphor-
pentoxyde als verbrandingsproduct levert en wel onder
dezelfde lichtverschijnselen.

Het experimenteeren met een belangrijke hoeveelheid
phosphorwaterstof eischt groote behoedzaamheid, daar
het gas vergiftig is en zeer gemakkelijk ontbrandt. In
de eerste plaats werd zorg gedragen, dat bij de bereiding
de vloeibare verbinding P.^ H, niet ontstond, en het gas
dus niet zelf-ontbrandbaar was. Daartoe werd het ont-
wikkeld uit phosphorus en alcoholische potaschoplossing
onder verhitting op een zandbad. Een stevige flesch
van omstreeks 12 liter inhoud diende om het gas boven
water op te vangen, waarbij nauwlettend werd toegezien,
dat zoo weinig mogelijk lucht zich er mede vermengde,
opdat niet later, bij het aansteken, de verbranding naar
binnen zou kunnen slaan. De flesch was zoo ingericht,
dat ze tevens geschikt was, om het gas onder wille-
keurige drukking weer te laten uitstroomen. Daartoe
ging door de stop een wijde buis tot op den bodem
en een nauwere tot in den hals; in de wijde buis kon
ik met willekeurige snelheid water laten toevloeien,
evenals dit op bldz. 88 beschreven is voor den chloor-
gashouder.

Wanneer een vlam van phosphorwaterstof slechts
enkele seconden brandt, vormt zich reeds een zoo dichte
nevel van P2 O^., dat het absoluut noodzakelijk is, een
afdoend middel te bezitten om dit verbrandingsproduct
te verwijderen, wanneer men de vlam gedurende eenige

-ocr page 115-

03

uren gebruiken wil. Daarom werd boven liet voetstuk
V (fig. ii) een schoorsteen aangebracht, bestaande uit
een kachelpijp van omstreeks 3 M. lengte, die door een
opening in het raam naar buiten ging, en waarin met
behulp van een gasvlam kunstmatige trekking onder-
houden werd.

Als brander diende wederom een uitgetrokken glazen
buisje; doch na een of twee waarnemingen werd de
vlam kleiner en spoedig was de opening van het buisje
verstopt door een vaste korst, waarschijnlijk van P^ O,..
Een oogenblik vreesde ik, dat op dit bezwaar de geheele
zaak zou afstuiten; maar gelukkig werd het weggeruimd
door aan den brander een anderen vorm te geven. Het
uitgetrokken gedeelte namelijk werd daarvan afgebroken,
en over de buis daarna een koperen busje geschoven,
dat van boven gesloten was door een vlak platinaplaatje,
waarin zich een kleine opening bevond. Zoodra nu
die opening verstopt raakte, kon ze gemakkelijk met
een speld worden doorgestoken; maar ze bleef van zelf
reeds open, want door zijn beter geleidingsvermogen
voor warmte werd deze metalen brander veel minder
heet dan die van glas, en het zich daarop afzettende
phosphorpentoxyde had dus gelegenheid, water op te
nemen, zoodat dan ook telkens van het platina dekseltje
een droppel vocht moest worden verwijderd.

De warmtestraling eener phosphorwaterstofvlam is over
het spectrum, voor zoo ver ik dat onderzocht heb (zie
blz. 105), op de volgende wijze verdeeld.

-ocr page 116-

04

Kleinste
afwijliing der
stralen.

Phosphor-
vvaterstof-
vlam.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Pliosplior-
waterstof-
vlam.

Kleinste
afwijking der
stralen.

Pliosplior-
waterstof-
vlam.

41°

I

39° 40\'

3

38° 40\'

3

40° 50\'

39° 30\'

4 7.

38° 30\'

2

40° 40\'

3

39° 20\'

II V.

38° 20\'

I

40° 35\'

4

39°15\'

26

38° 10\'

2

40° 30\'

3

39° 30\'\'

34

38°

6

40° 20\'

2

39° 10\'

21

37° 55\'

8

40° 10\'

2

39° 5\'

6

37° 5°\'

4

40°

3

39°

3

37° 40\'

2

39° 50\'

2

38° 50\'

4

37° 30\'

*

0

Wat reeds terstond in het oog valt, is het uiterst ge-
ringe bedrag der uitgezonden warmte, hoewel toch een
vrij groote vlam van omstreeks 3 c.M. lengte gebruikt
werd, die in staat was, de geheele spleet te verlichten.
Wanneer men de verheffing, wier toppunt bij 39° 13\'
ligt en die weer aan het verbranden der waterstof is
toe te schrijven, buiten beschouwing laat, blijft er voor
warmte, uitgestraald door het gevormde phosphorpent-
oxyd\'e, niet veel over. Tot op de plaats in het spectrum
waar de deviatie 37° bedraagt, is van een enkel ken-
merkend maximum in alle geval geen sprake.

Daar ik om zekere redenen, die bij een nadere be-
spreking van de uitkomsten zullen blijken, meende te
mogen verwachten, dat de voornaamste straling, van
P^ O., uitgaande, een nog veel grootere golflengte zou
bezitten dan overeenkwam met de plaats, waar de deviatie
37° bedroeg, heb ik het spectrum bij stappen van 10\'
onderzocht tot op een afwijkingshoek van 25°; doch
behouden^ een paar twijfelachtige aanduidingen bij 36° 15\'
en 34° 50\' vond ik geen spoor van warmtewerking.

De mogelijkheid bestaat, dat stralen van zoo groote

-ocr page 117-

105

golflengte wel door de vlam worden uitgezonden, doch
dat zij öf door de steenzoutpraeparaten Avorden geabsor-
beerd, óf niet in staat zijn het met kamferzwart bekleedc
bolometerreepje te verwarmen. Ten einde omtrent deze
zaak een enkel gegeven meer tc bezitten, heb ik met
behulp van een gewone thermozuil de totale hoeveelheid
warmte, uitgestraald door een lichtgevende gasvlam, ver-
geleken met die eener phosphorwaterstofvlam, wanneer
de straling van beide begrensd werd door eenzelfde
diaphragma met kleine opening. Het bleek, dat de
gasvlam ongeveer zeven maal zooveel warmte aan
de thermozuil mededeelde als de vlam van phosphor-
waterstof. Door een steenzoutplaat werd de werking
van dc beide bronnen nagenoeg even weinig ver-
zwakt ; misschien die der phosphorwaterstofvlam 17» of
iVïVo meer.

De geheele inhoud der laatst bepaalde warmtekromme
is echter veel minder dan het zevende deel van den
inhoud der figuur, die de warmteverdeeling in het spec-
trum der lichtgevende gasvlam voorstelt. Wat hiervan
de oorzaak is, kan ik niet met zekerheid zeggen; misschien
ligt zij in een verschil tusschen het absorptievermogen
van het bolometerreepje en van de thermozuil; wellicht ook
bestaat er nog een stralingsmaximum , welks deviatie min-
der dan 25° bedraagt, en waarvan de warmte dus niet door
den bolometer maar wel door de thermozuil is opgevangen.

Wegens het groote aantal verschillende plaatsen in
het spectrum, waar vergeefs naar warmte gezocht is,
heeft de gasvoorraad niet toegelaten, het sterker ge-
broken gedeelte van het warmtespectrum meer dan twee-
maal te doorloopen. Groote nauwkeurigheid komt alzoo
aan de gegeven getallen niet toe, vooral omdat de
meeste zeer klein zijn. Bovendien was de batterij, na

-ocr page 118-

io6

gedurende bijna zeven maanden voortdurend werkzaam
te zijn geweest, minder constant geworden, zoodat de
galvanometer niet zoo goed in rust bleef als bij de
vroegere waarnemingen.

Wat betreft het lichtgevend vermogen der phosphor-
waterstofvlam, men ziet, dat dit te danken is aan een
kleine verheffing, wier maximum ongeveer bij 40° 35\',
alzoo tusschen B en C gelegen is. Deze en de verdere
kleine verheffingen in het spectrum wijzen misschien op
intramoleculaire perioden van P^ O,^ of anders op trillingen
van tusschenproducten, die in de vlam worden gevormd.

C. iets over den aard der warmte, door vaste lichamen
uitgestraald, en over het selectief absorrtiever-
jiogen van water.

De wijze, waarop de warmteuitstraling van vaste
lichamen afhankelijk is van de temperatuur, is nog steeds
niet voldoende bekend. De empirische wet van
Stefan
omtrent het totaal bedrag der straling bij verschillende
temperaturen moge in vele gevallen tot op zekere hoogte
in staat zijn, de waarnemingen weer te geven, maar ze
houdt volstrekt geen rekening met de verscheidenheid
der stralen, die door eenzelfde lichaam worden uitge-
zonden; en men kan niet a priori verwachten, dat die
verschillende stralen zich, wat hunne intensiteitsveran-
dering betreft, bij verhooging van temperatuur op vol-
komen gelijke wijze zullen gedragen.

Het oorspronkelijk voorstel van Prof. Buys Ballot
was daarom: proeven te nemen aangaande de spectrale
verdeeling^ van de door vaste lichamen bij verschillende
temperaturen uitgezonden warmte; doch daar mijn tijd
al te zeer in beslag genomen is door het onderzoek naar

-ocr page 119-

07

de emissiespectra van gassen, ben ik tot mijn spijt niet in
staat geweest, vele nieuwe gegevens omtrent de straling
van vaste lichamen te verzamelen. De weinige waarne-
mingen, die ik deed, kunnen echter dienen ter bevestiging
van hetgeen reeds vroeger door anderen was gevonden.

Het zijn voornamelijk Jacques (blz. 25), Desains en
Curie (blz. 28) en Langley (blz, 37), wier onderzoekingen
aangaande het bedoelde onderwerp in aanmerking komen.
Jacques meende uit zijne proeven te mogen afleiden, dat
het uitstralingsmaximum zich niet merkbaar verplaatst
met verandering van temperatuur;
Desains en Curie en
Langley vonden daarentegen een zeer duidelijke ver-
schuiving daarvan, naar den kant der kleinere golflengten
wanneer de hitte toenam. De laatstg\'enoernde waarne-
mers onderzochten met lampzwart bedekt koper;
Jacques
echter had de uitstraling bepaald van platina en van
eenige metaaloxyden.

Ten einde sommige dier proeven met mijn instrument
te herhalen, bracht ik voor de spleet een reepje platina,
verwarmd door een galvanischen stroom; later een met
koperoxyd bedekt koperen plaatje, dat verhit werd door
een Bunsensche vlam, tegen wier eigen straling de
spleet beschut was, en vervolgens hetzelfde plaatje,
bedekt met een laag lampzwart. De uitkomsten, met
de beide laatstgenoemde warmtebronnen verkregen, wil
ik hier laten volgen, omdat deze het best onderling ver-
gelijkbaar zijn. Een kleine gasregulator hield de vlam
gedurende elke waarnemingsreeks zooveel mogelijk con-
stant en stelde tevens in staat, de hoogte der vlam naar
willekeur te regelen. Een inrichting om de juiste tem-
peratuur van het plaatje te bepalen was niet aangebracht;
naar schatting lagen de temperaturen, waarbij werd
waargenomen, tusschen 200°
C en 400° C.

-ocr page 120-

io8

Kleinste
afwijking der

Koperoxyde.

Koolstof.

stralen.

1.

IL

III.

IV.

1,

II.

III.

IV.

39° 30\'

I

4

7

II

39° 20\'

11

23

35 Vi

I

8

34

55

39° 15\'

17

30 V2

53

4

22

52

90

39° 10^

TI

27

38

63

8

37

79

123

39° 5\'

31

46

70

12

47V.

99

144

39°

14

31

46

68

14

50

104

146

38° 55\'

29

42

61

15

51

103

131

38° 50\'

14

27

38

49

16

51

95

117

38° 45\'

32

16\'/,

49

87

108

38° 40\'

11

23

28

40

17

45

73

95

38° 35\'

16

40

38° 30\'

8

17

21

27

14

35

53

70

38° 25\'

13

27

38° 20\'

5V.

19

12

24

41

53

38° 10\'

3 7.

10

14

1

Men ziet — en uit de graphische voorstelling op PI. II
fig. 7 en fig. 8 blijkt dit nog duidelijker — dat de warmte-
verdeêling hier een geheel andere is dan bij \'gloeiende
gassen. De helling der uitstralingskrommen is veel
steiler naar den kant der kleinere golflengten dan aan
de andere zijde, en wanneer men de krommen op het
normale spectrum reduceert, zal, zooals gemakkelijk is
in te zien, dit verschil in helling nog een weinig toenemen.

Verder kan men opmerken, dat bij het koperoxyd
tusschen de genoemde temperatuurgrenzen het uitstralings-
maximum wel iets, maar toch zeer weinig van plaats
verandert, terwijl daarentegen het maximum van koolstof
vrij sterk ♦ verschuift overeenkomstig de waarnemingen
van
Langley en van Desains en Curie. Ook bij platina
werd geen belangrijke verplaatsing gevonden.

-ocr page 121-

log

Zeer wenschelijk is het, dat op dit gebied nog meer
feiten worden vastgesteld, en het is te hopen dat
Langley,
die op dit oogenblik waarschijnlijk beter dan eenig ander
voor een dergelijk onderzoek is ingericht, niet slechts
de absolute waarden der verschillende stralen van een
lichaam bij alle temperaturen tusschen o° C en 2000° C
zal bekend maken — zooals hij ons in een zijner laatste
publicaties heeft toegezegd — maar dat hij dit tevens
doen zal voor vele verschillende lichamen. Mocht het
blijken, dat werkelijk bij koolstof meer dan bij de andere
elementen het toppunt der uitstralingskromme zich ver-
plaatst, dan staat die eigenschap wellicht in betrekking
tot de groote veranderlijkheid der specifieke warmte
dezer stof tusschen de binnen ons bereik liggende tempe-
raturen , en men dient na te gaan, of soms borium en
silicium, wat de veranderlijkheid hunner uitstraling be-
treft, overeenkomst vertoonen met de koolstof. Het
bestaan van eenig verband tusschen de verplaatsing van
het uitstralingsmaximum en de aangroeiing der soorte-
lijke warmte bij klimmende temperatuur, is niet onwaar-
schijnlijk.
Beide verschijnselen toch doen vermoeden, dat
het molecuul koolstof bij lagere temperaturen uit meer
atomen is opgebouwd; het laatstgenoemde verschijnsel op
grond van den regel van
Dulong en Petit, het eerstge-
noemde wegens eene betrekking, die tusschen moleculair-
gewicht en trillingsperiode schijnt te bestaan (zie blz. 122).
Maar om het verband duidelijk in te zien, zal het noodig
zijn, bij beschouwingen omtrent specifieke warmte en
temperatuuruitwisseling te letten op de verscheidenheid
der trillingsperioden, bij de lichamen voorkomende, en op
de verschillende geschiktheid, welke zij dientengevolge
bezitten, om door bepaalde golvingen verwarmd te worden.
Daarvoor nu zijn nog te weinig gegevens voorhanden.

-ocr page 122-

1 IO

Ten slotte wil ik nog een op zich zelf staande proef
bespreken, die eigenlijk bestemd was om het eerste lid
te vormen eener reeks van onderzoekingen over selectieve
absorptie en die daarom te dezer plaatse onvermeld had
kunnen blijven, ware het niet, dat de uitkomst eenigs-
zins had medegewerkt tot de ontwikkeling der in het
volgende hoofdstuk voorkomende denkbeelden.

Toen gebleken was, dat bij het ontstaan van water-
damp onder warmteontwikkeling, steeds een bepaalde
groep van stralen werd uitgezonden, wenschte ik mij
er van te overtuigen, of de met deze groep overeen-
komende trillingsperioden soms ook in vloeibaar water
duidelijk te herkennen waren. Ik stelde mij dus voor,
het absorptiespectrum van water te onderzoeken.

Om deze proef zoo zuiver mogelijk te verwezenlijken,
liet ik de stralen door een kleinen waterval gaan en
vermeed zoodoende den storenden invloed van glazen
wanden, die natuurlijk wel te elimineeren zou zijn ge-
weest, doch die in alle geval het gebruik noodzakelijk had
gemaakt van een zeer veel sterkere warmtebron, daar
glas het grootste deel der donkere warmtestralen tegen-
houdt. Bovendien was het bij de gekozen inrichting
onmogelijk, dat het absorbeerend lichaam, zelf verwarmd
wordende, door zijn eigen straling .op het resultaat
invloed kon uitoefenen.

Een stuk dun koperblik, waarin een rechthoekige
opening gesneden was van 22 m.M. lengte en 7 m.M.
breedte, werd vertikaal voor de spleet geplaatst. Kort
boven de opening eindigde een glazen buis, die onder
een kleinen hoek naar het blik gericht was, en waaruit
onder coifstante drukking water stroomde. Het water\'
verspreidde zich over het blik als een dun vlies, dat
door de opening niet werd afgebroken: de opening

-ocr page 123-

111

was als het ware gesloten door een continu waterlaagje,
waarin men eenige stroomlijnen kon onderscheiden, die
echter volkomen standvastig van vorm bleven zoolang
de drukhoogte niet veranderde. Wanneer men den
watertoevoer afsloot en daarna op nieuw opende, ver-
schenen dezelfde stroomlijnen.

Als warmtebron diende een platinakroes, die met de
opening naar de spleet was gekeerd en waarvan de
bodem verwarmd werd (tot roodgloeihitte) door een
Bunsensche vlam. Op elke plaats van het spectrum be-
paalde ik nu eerst de directe straling, d. i. terwijl de
watertoevoer afgesloten was, en terstond daarop de
hoeveelheid warmte, die door het waterscherm werd door-
gelaten, zoodat dadelijk voor iedere stralensoort de ab-
sorptie in procenten kon worden uitgedrukt. Twee
waarnemingsreeksen heb ik op deze wijze verricht; de
uitkomsten stemmen voor die beide gevallen op de meeste
plaatsen van het spectrum nagenoeg volkomen overeen
en verschillen slechts éénmaal meer dan z

De tweede reeks laat ik hier volgen.

Kleinste

Directe

Straling

dus

Kleinste

Directe

Straling

dus

afwijking der

stra-

door de

geabsor-

afwijking der

stra-

door dc

geabsor-

stralen.

ling.

watcrlaag.

beerd.

stralen.

ling.

waterlaag.

beerd.

40°

3

2

337Ü

39° 5\'

215

18

91V270

39° SO\'

9

6

33

39° 2\'30"

204

21

85

39° 40\'

33

24

30

39

177

24

86

39°35\'

67

49

27

38°57\'30"

164

16

90

39° 30\'

135

88

35

38° 55\'

141

II

92

39° 25\'

241

133

45

38° 50\'

214\')

7

96

39° 20\'

334

148

56

38° 45\'

163

5

97

39° 15\'

197\')

33

83

38° 40\'

132

4

97

39°12\'30"

225

20

91

38° 30\'

80

97

39° 10\'

214

IS

93

38° 20\'

52

1V2

97

39° 7\'30"

210

13

94

38° 10\'

39

2

95

\') De warmtebron werd verzwakt.
De warmtebron werd versterkt.

-ocr page 124-

I 12

De eerste drie waarnemingen komen in de andere
reeks niet voor, omdat toen de warmtebron over het
geheel zwakker was en de uitslagen daardoor te klein
waren; de overeenkomstige drie getallen in kolom IV
verdienen alzoo minder vertrouwen dan de overige. Een
gemeenschappelijke onnauwkeurigheid bezitten echter alle
aangegeven absorptieprocenten, want de terugkaatsing
tegen de beide oppervlakten van het water is buiten
rekening gebleven, en de getallen zijn dus alle te groot_
Maar daar we geen reden hebben om een sterk
sprekende selectieve terugkaatsing aan te nemen, bestaat
er groote waarschijnlijkheid, dat onze waarnemingen
toch ten naaste bij den loop dér absorptie doen kennen

Een oppervlakkige beschouwing der getallen in kolom
IV doet het ons toeschijnen, alsof zich een absorptie-
maximum bevindt bij 39° 8\' en een tweede tusschen
38° 45\' en 38°
20\'. Het eerste maximum komt alzoo
niet overeen met de sterkste uitstraling van water-
damp, daar deze bij 39° 13\' gelegen is. Wanneer wij
echter de uitkomst graphisch voorstellen (PI. II, fig. i e)
dan blijkt het, dat de absorptiekromme kan worden
beschouwd als een superpositie van twee kromme lijnen.
Het is, alsof er geleidelijke toeneming van absorptie
plaats heeft van 39° 30\' tot 38° 45\', terwijl op de zoo
gevormde helling een tweede verheffing gestapeld is,
die ongeveer den vorm der waarschijnlijkheidskromme
zou bezitten, wanneer de grondslag horizontaal ware.
Het toppunt van die verheffing ligt nu niet bij 39° 8\',
doch meer naar den kant der kleinere golflengten: waar-
schijnlijk zal het bij herhaald nauwkeurig onderzoek
blijken, volkomen in plaatsing overeen te stemmen met
het uitstralingsmaximum van waterdamp.

De trilling-sperioden, die bij het ontstaan van water-

-ocr page 125-

113

damp worden opgewekt, zijn dus oolc in water duidelijk
te herkennen, maar gaan daar vergezeld van andere
perioden, die aanleiding geven tot de tweede verheffing
der absorptiekromme, waarvan het toppunt nog niet met
zekerheid bekend is.

Zeer merkwaardig zou het zijn, wanneer men nu ook
de absorptiekrommen van vloeibaar koolstofdioxyde, van
vloeibaar zwaveldioxyde en van vloeibaar zoutzuur kon
bepalen, daar we de uitstralingsmaxima dezer lichamen
in gasvormigen toestand hebben leeren kennen; doch de
bezwaren, aan een dergelijk onderzoek verbonden, zijn
niet gering.

Mocht bet blijken een algemeene wet te zijn, dat
men in de absorptiespectra van vloeistoffen de voor-
naamste trillingsperioden van den bijbehoorenden damp
kan herkennen, dan zou dit aanleiding geven tot belang-
rijke gevolgtrekkingen omtrent de constitutie der vloei-
stoffen. Een uitvoerig onderzoek naar het selectief
absorptievermogen van verschillende vloeistoffen en van
hare dampen voor warmtestralen, kan dus niet genoeg
worden aanbevolen. Wanneer de absorptie voor iedere
plaats van het spectrum in procenten van de aldaar voor-
handen stralingsenergie wordt uitgedrukt, hebben de zoo
gevonden kromme lijnen nog dit voor boven de emissie-
krommen, dat zij onafhankelijk zijn van het selectief
absorptievermogen des warmtemeters en der steenzout-
praeparaten, en derhalve, zuiverder dan de emissiekrom-
men, een beeld geven van de betrekkelijke intensiteiten
der verschillende perioden, die bij eenzelfde lichaam
voorkomen.

-ocr page 126-

VIERDE HOOFDSTUK.

Gevolgtrekkingen en theoretische beschouwingen.

Het moge voorbarig schijnen, uit een zoo gering
aantal gegevens als het beschreven onderzoek heeft opge-
leverd, reeds algemeene conclusiën te willen afleiden en
daaraan theoretische beschouwingen te willen verbinden —
toch is dit slechts een noodzakelijke uiting van het
streven, dat iederen beoefenaar der wetenschap kenmerkt,
een uiting, die hij niet mag tegenhouden.

Onderzoek en gevolgtrekking zijn onafscheidelijk aan
elkaar verbonden. De beschouwingen komen niet louter
na, maar evengoed voor en tijdens de proefnemingen.
Elke proef rust op een onderstelling en is de basis voor
een conclusie, waarop zich weldra-een nieuwe hypo-
these vestigt.

Men kan sommige verdiepingen van dit gebouw voor
bet oog des toeschouwers verborgen houden, maar ver-
mag haar bestaan niet te ontkennen. Waartoe dan die
sluier? Immers juist aan den band, die ze tezamen houdt,
ontleenen waarnemingen hare meerdere of mindere be-
teekenis^ voor de wetenschap — maar ook den graad
harer betrouwbaarheid. Want hoewel het de plicht is
van den natuuronderzoeker, zonder vooroordeel te werk

-ocr page 127-

115

te gaan bij de waarnemingen, tocli drukken op deze
onwillekeurig zijne verwachtingen soms haar stempel.
Waarnemingen, zegt
Buys Ballot, zijn „theoretisch uit-
gelegde gewaarwordingen" daarom
mag men bij het
vermelden daarvan zijne voorstellingen niet terughouden.
Wie van een onderzoek slechts de experimenteele uit-
komsten mededeelt, stelt deze niet in het ware licht.

Natuurlijk zij men met het toevoegen van nieuwe
hypothesen niet te ras. „Slechts één stap moet de theorie
te gelijk doen uit de bestaande algemeene uitspraak der
waarnemingen, maar dan moet het aanwezig materiaal
in het bijzonder er in passen of zij moet nieuwe waar-
nemingen te voorschijn roepen, die haar aan de werke-
lijkheid doen aansluiten."

a. de directe uitkomsten van het onderzoek.

In het warmtespectrum eener vlam zijn over het alge-
meen de verschillende verbrandingsproducten duidelijk
te onderkennen, want de warmte der vlam gaat hoofd-
zakelijk uit van de verbrandingsproducten, en aan de
straling van elk hunner komt een bepaalde plaats toe
in het spectrum.

Ieder gasvormig vcrbrandingsproduct zendt echter

\') Buys Ballot , Schets eener Physiologie van het onbewerktuigde rijk der
natuur, p. XV.

■■\') Ibid. p. XIII.

Tot nu toe zijn slechts spectra van vlammen met gasvormige verbrandings-
producten geanalyseerd. Ik heb een poging gedaan, om ook dc vlam van
siliciumwaterstof aan het onderzoek te onderwerpen, daar in deze Si
0% gevormd
wordt, een stof, die eerst in de knalgasvlam smelt cn dus hoogstwaarschijnlijk
bij haar ontstaan in een waterstofvlam terstond vast wordt.

Het is mij echter niet moge gelukken, met de voorhanden hulpmiddelen een
voldoende hoeveelheid Si H, te bereiden.

-ocr page 128-

ii6

niet een enkele stralensoort uit, doch een groep van
golvingen, wier intensiteiten ter weerszijde van een
maximum geleidelijk en symmetrisch afnemen, op een
zoodanige wijze, dat de uitstralingskromme veel over-
eenkomst vertoont met de waarschijnlijkheidskromme.
Dit geldt voor het prismatisch spectrum; doch omdat in
het geheele gebied, waar de gevonden maxima liggen,
de golflengte nagenoeg een lineaire functie is van den
afwijkingshoek, zal de gedaante der verschillende uit-
stralingskrommen, op het normale spectrum herleid, zeer
nabij hetzelfde type behouden.

De absolute waarden der intensiteiten, aangegeven
door de absolute lengten van de ordinaten der emissie-
krommen, hangen af van de temperatuur en de grootte
der vlam, van de uitstroomingssnelheid der brandbare
gassen, enz.; zelfs hebben deze omstandigheden invloed
op de betrekkelijke intensiteiten der verschillende gol-
vingen van eenzelfde verbrandingsproduct, in zooverre
zij de steilte van de hellingen der kromme lijnen kunnen
wijzigen; doch
de plaats van het maximum is voor ieder
verbrandingsproduct een co7istante grootheid,
niet merk-
baar afhankelijk van de temperatuur, en onverschillig
hoe de samenstelling is van het verbrandend lichaam.

Het vinden van de nagenoeg symmetrische gedaante
der krommen en van de onveranderlijkheid in de plaats
harer maxima kan niet worden beschouwd als een gevolg
van groote onnauwkeurigheid in de methode van onder-
zoek , waardoor vrij belangrijke afwijkingen aan de waar-
neming ontsnapt zouden zijn. Immers met dezelfde
instrumenten en onder gelijke omstandigheden werd de
. asymmetrische vorm der lijnen, die dc verdeeling der
warmte over het spectrum van vaste lichamen voorstellen,
ook gevonden, en ik constateerde, even als
angley, een

-ocr page 129-

11\'

belangrijke verplaatsing van het maximum — bij stijging
van temperatuur naar den kant der kleinere golflengten —
wanneer het stralend lichaam bestond uit met lampzwart
bedekt koperblik.

b. de kenmerkende trillingsperioden der moleculen
van eenige gassen.

Zooals gezegd is, blijkt de aard der golvingen, welke
in hoofdzaak worden uitgezonden bij het ontstaan van
eenig verbrandingsproduct, niet merkbaar afhankelijk te
zijn van de wijze, waarop de samenstellende atomen vóór
hun vereeniging waren gegroepeerd. Kooldioxyde bij-
voorbeeld moge gevormd zijn bij de verbranding van
koolwaterstoffen, van koolstofmonoxyde of van zwavel-
koolstof, steeds vertoont zich het uitstralingsmaximum
op volkomen dezelfde plaats van het spectrum. Dit feit
wekt het vermoeden, dat wij hier te doen hebben niet
zoo zeer met periodieke bewegingen, welke afhankelijk
zijn van den aard der „Erschütterung" bij de reactie,
als wel met bepaalde soorten van trillingen, die eigen
zijn aan de nieuw gevormde verbinding.

De omstandigheid verder, dat bij het tot stand komen
van elke der bedoelde verbindingen slechts één groep
van stralen met groote intensiteit optreedt, leidt tot de
gevolgtrekking, dat de uitgezonden golvingen ons wel-
licht de
hoofdperioden doen kennen, waarin de moleculen
dier lichamen zich bewegen.

Wij worden in deze opvatting versterkt door de uit-
komst van het onderzoek naar het selectief absorptiever-
vermogen van water (zie blz. iii). Hierbij toch bleek, dat
dezelfde stralen, die in hoofdzaak worden uitgezonden bij

-ocr page 130-

ii8

het ontstaan van waierdamp, ook in sterker mate dan de
ter weerszijde hggende golvingen door
water worden
geabsorbeerd, en dat dus in het water zeer vele deeltjes
aanwezig zijn, wier eigenaardige trillingen juist in periode
overeenstemmen met de bewegingen, welke geboren wor-
den in een waterstofvlam. Zuiverder zou, wel is waar, de
controle zijn geweest, indien de absorptiekromme ware
bepaald van water in dampvorm en wanneer deze de
tweede verheffing
methdió. vertoond; doch mijns inziens is
de bekende hypothese niet onaannemelijk, dat in vloeibaar
water polymeeren voorkomen; deze zouden dan in staat
zijn, stralen van grootere golflengte te absorbeeren en
derhalve aanleiding kunnen hébben gegeven tot het op-
treden van die tweede verheffing. Dit is nog slechts een
hypothese, en daarom kan de g\'edaante der gevonden
absorptiekromme geenszins bet
bewijs leveren voor de
stelling, dat wij de hoofdtrillingsperiode der H, O-mole-
culen hebben leeren kennen ; maar niettemin vermeerdert
de uitkomst van dit onderzoek toch de waarschijnlijkheid
der uitgesproken bewering.

rfet is overigens een bekend feit, dat geen warmte-
stralen zoo sterk door waterdamp worden geabsorbeerd
als die, welke uitgaan van een waterstofvlam, en dat
kooldioxyde nagenoeg ondoordringbaa.r is voor de straling
eener vlam van kooloxyde.
Tynuall \') liet een water-
stofvlam op zijn thermozuil stralen door een inwendig
gepolijste buis van 4 voet lengte, die eerst luchtledig
was, daarna gevuld met droge dampkringslucht, ver-
volgens met ongedroogde lucht uit het vertrek. De
gedroogde lucht absorbeerde van de straling der water-
stofvlam o 7o ? de ongedroogde 17,27« en op een meer

Tyndall, Heat a mode of motion, óti\' ed. p. 412.

-ocr page 131-

iig

vochtigen dag zelfs 20,3 "/ovan de warmte daarentegen
die een door electriciteit gloeiende platinaspiraal uitzond,
hield vochtige dampkringslucht slechts
5,8 "/o terug.
„We may infer" zegt
Tyndall, „from the foregoing
powerful action of atmospheric vapour on the radiation
from the hydrogen flame, that synchronism reigns between
the molecular vibrations of the flame at a temperature
(according to Bunsen) of
5898° Fahr. and those of
aqueous vapour at a temperature of
60° Fahr. The
enormous temperature of the hydrogen flame increases
the atomic amplitude or width of swing, but does not
change the period of oscillation."

Van de straling eener kooloxydvlam worden volgens
Tyndall door kooldioxyde bij verschillende spanningen
de volgende hoeveelheden, in procenten uitgedrukt,
geabsorbeerd:

Spanning.

Absorptie,

25,4 m.M.

48,0

50,8

55,5 ■

76,2

60,3

101,6

65,1

127,0

68,6

254,0

74,3

zoodat kooldioxyde, in voldoende dichtheid aanwezig,
kan worden beschouwd als adiathermaan voor de warmte
der vlam van kooloxyde.

Ook uit een theoretisch oogpunt is het zeer waar-
schijnlijk, dat de warmte, welke in een vlam wordt op-
gewekt, bestaat in een sterke beweging van de ver-
brandingsproducten met de hen kenmerkende perioden.

Immers aannemende, dat elk molecuul en elk atoom
een door zijn aard bepaalden trillingsduur bezit, kunnen
wij ook verwachten, dat bij een zekere temperatuur aan elk

-ocr page 132-

120

zich vrij bewegend deeltje een bepaalde gemi^AelóiG ampli-
tude toekomt. Alleen wanneer het deze amplitude bezit, is
het met de omgeving in evenwicht; want terwijl het
door uitstraling energie zou verliezen en dus in amplitude
verminderen, ontvangt het van de omgeving — die alle
mogelijke soorten van golvingen uitzendt en daaronder
ook de soort, welke in periode met het deeltje overeen-,
stemt — voortdurend nieuwen aanvoer van energie, en
het is duidelijk, dat hieruit een evenwichtstoestand ge-
boren moet worden, waarbij de beweging van het deeltje
eenzelfde gemiddelde slingerwijdte behoudt. Deze ampli-
tude hangt af van de sterkte, waarmede de bedoelde
stralensoort door de omgeving wordt uitgezonden, dus
in het algemeen slechts van de temperatuur.

Twee gassen, waterstof en chloor bijvoorbeeld, zijn nu
elk op zich zelf bij io° C met een gewone omgeving in
evenwicht, en de beide soorten van moleculen bezitten
ieder haar eigenaardige periode en hunne door de tempe-
ratuur bepaalde amplitude. Zoodra zij zich echter met
elkaar vereenigen — door affiniteit, of hoe men die
oorzaak ook noemen moge — ontstaat een nieuw lichaam,
zoutzuur, waarvan de moleculen wederom hun eigenaar-
digen trillingsduur bezitten; maar men heeft geen enkele
reden om te verwachten, dat de amplitude dezer tril-
lingen , op het oogenblik van haar ontstaan, terstond zoo-

\') Namelijk wanneer de omgeving niet in aard verandert. Bij dezelfde tempé
ratuur kan echter een andere omgeving de bedoelde stralensoort zeer goed met
andere intensiteit uitzenden, en wanneer wij dus het beschouwde deeltje van de
eene omgeving in de andere overbrachten, zou dit wel eens hetzelfde, gevolg
kunnen hebben met betrekking tot de amplitude van het deeltje als een tempe-
ratuursverandering. Hierin ligt misschien de verklaring voor sommige scheikun-
dige verschijnêelen , bijvoorbeeld voor het feit, dat alleen reeds de tegenwoordigheid
eener stof de ontleding kan veroorzaken van een ander lichaam, dat in een ge-
wone omgeving eerst bij hoogere temperatuur uiteenvalt. Men denke aan de
ontleding van kaliumehloraat in tegenwoordigheid van bruinsteen, enz.

-ocr page 133-

121

danig zijn zal, dat, het zoutzuur met de omgeving in
evenwicht is. Het zou inderdaad al zeer toevallig wezen,
indien de geheel nieuwe periodieke beweging, wier
bedrag slechts afhangt van de energie, welke de com-
ponenten beschikbaar hadden, onmiddellijk een zoodanige
intensiteit bezat, dat ze van de synchrone, uit de om-
geving komende golvingen per tijdseenheid juist evenveel
versterking kreeg, als de door haar eigen straling ver-
oorzaakte verzwakking bedroeg. En mocht dit zeldzame
verschijnsel zich voor een bepaalde omgeving voordoen,
dan zou het toch onbestaanbaar zijn in een andere om-
geving , waarin de verdeeling^ der energie over de ver-
schillende golvingen niet dezelfde was, waarin namelijk,
kortweg uitgedrukt, de straling met „zoutzuurperiode"
in een andere verhouding stond, wat intensiteit betreft,
tot de straling met chloor- en die met waterstofperiode,
dan dit in de eerst bedoelde omgeving het geval was.

Wij kunnen dus voorspellen, dat een nieuwgevormde ver-
binding in het algemeen
niet met de omgeving in even-
wicht zal zijn; dat de periode, welke de verbinding ken-
merkt, aanvankelijk met grooter of met kleiner amplitude
zal optreden dan kan blijven bestaan bij de temperatuur
der omringende voorwerpen, en dat het lichaam dus
terstond na zijn wording warmtestralen zal uitzenden of
opnemen, die door haar golflengte de eigenaardige perioden
der deeltjes doen kennen. Bij verbranding o\'. a. doet
zich het eerste, bij het ontstaan van koudmakende
mengsels het tweede geval voor.

Alles wijst er derhalve op, dat wij in de studie der
uitstralings- en der absorptiemaxima voor ons zien een
middel om te geraken tot de kennis van eene reeks\'
nieuwe, belangrijke physische constanten: van
de ken-
merkende trillingsperioden der molectilen.

-ocr page 134-

122

Voor zoover de tabel op blz. 69 en de daarnaar ge-
teekende kromme lijn op PI. II met juistheid het ver-
band voorstelt tusschen de golflengten der stralen en
hun kleinste afwijkingshoeken in het steenzoutprisma, is
het mogelijk, de lengten aan te geven van de golvingen,
die volgens de beschreven waarnemingen in maximo
door de verschillende verbrandingsproducten worden uit-
gezonden. Wij vinden hiervoor dan de waarden, uitge-
drukt in de volgende tabel; de moleculairgewichten der
stralende lichamen zijn daarbij tevens opgegeven.

Stralende
lichamen.

IVIoleculair-
gewichten.

Golflengten
der kenmerkende
stralen.

H,0

18

2\'",73

CO (?)

28

2 ,85

HCl

36 V2

3 ,68

CO^

44

4 ,57

COS

60

8 ,48

80,

64

10 ,01

HBr

81

>15 ,--(?)

P2O5

142

>80 ,-(?)

Neemt men de moleculairgewichten als abscissen, de
golflengten als ordinaten, dan liggen, zooals blijkt uit
nevenstaande figuur, de uiteinden van deze op een
tamelijk gelijkmatig loopende, zeer snel stijgende kromme
lijn, Naar gissing verlengd, doet deze kromme het
maximum van HBr verwachten bij ruim iSl-\'- en dat van
voorbij 601",

\') De hier ^^oorkomende getallen wijken eenigszins af van die, welke door Prof.
Buys Ballot aan de Koninklijke Academie van Wetenschappen in de zitting
van 24 Sept. 1887 zijn medegedeeld. Een nadere beschouwing van de waarne-
mingen, alsmede het in rekening brengen van een paar later verrichte proeven,
leidde tot deze veranderingen.

-ocr page 135-

u

t2

ti

fiOj

10

COS

mij

CO

UiO

sh . 90

\\o w i3k? I i AO Ao I

E3O CO HCl COs

Mo\'leeulnir gewichten —

HDv

COSS03-

-ocr page 136-

- -f

!...... j_____

\\i

-ocr page 137-

123

De proefneming, vermeld op blz. 93, omtrent de straling
eener vlam, waarin broomwaterstof wordt gevormd, was
wegens de vele moeilijkheden wel is waar niet afdoende,
maar toch meen ik er uit te mogen afleiden, dat de
stralen, welke door HBr voornamelijk worden uitge-
zonden, niet gelegen zijn in het gedeelte van het spec-
trum, waar de golflengte kleiner is dan 151". En wat
betreft de hoofdperiode van P^O^ — uit hetgeen blz. 105
gezegd is blijkt, dat de waarschijnlijkste verklaring
voor de waargenomen feiten gelegen is in het aannemen
van een stralingsmaximum, waarvan de deviatie, ver-
oorzaakt door een steenzoutprisma van 60°, minder dan
25° bedraagt. Wanneer de dispersiekromme van
Langley
zoo ver mag worden verlengd, is op deze plaats de
golflengte reeds meer dan
80I\', en de golflengte der
straling van PjO., schijnt die waarde dus nog te over-
treffen.

c. eenige waarnejungen van röntgen en van Langley,
beschouwd in verband met de door mij verkregen
resultaten.

De meest betrouwbare gegevens aangaande de absorp-
tie van warmtestralen door gassen zijn wel die, welke
wij aan
Röntgen te danken hebben Op de door hem
gevolgde wijze van proefneming en op zijn vele doel-
treffend gekozen en nauwkeurig toegepaste voorzorgen om
storende invloeden te vermijden, wil ik hier niet nader
ingaan; slechts enkele der verkregen uitkomsten zullen

\') Röntgen, Berichte der Oberhessischen Gesellschaft fiir Natur- und IleiU
Imnde,
XX, x88i.
R
öntgen, Wied. Ann. XXIII, p. i en p. 259.

-ocr page 138-

124

we beschouwen in het licht der nieuw ontdekte feiten.

Dat de warmtestraling eener Bunsensche vlam vrij
sterk geabsorbeerd wordt zoowel door vochtige, kool-
zuurvrije lucht als door droge lucht, vermengd met kool-
zuur, kan ons niet verwonderen, daar waterdamp één
der beide stralingsmaxima van de vlam kan terughouden,
koolstofdioxyde het andere maximum.

Verder deelt Röntgen mede, dat kooldioxyde van
de warmte, uitgestraald door roodgloeiend platina,
ongeveer evenveel absorbeert als van de golvingen eener
Bunsensche vlam; kooloxyde en waterdamp daarentegen
houden van de stralen der eerstgenoemde bron zeer veel
meer terug, dan van die der tweede. Dit feit nu is
aanstonds duidelijk, wanneer wij in aanmerking nemen,
dat de gevonden deviatie van het maximum der warmte
van roodgloeiend platina gelegen is tusschen 39° 10\' en
39° 15\' (men zie de tabel op blz. iii) en dat alzoo de
stralen, die van deze warmtebron hoofdzakelijk uitgaan,
in periode veel meer overeenkomst vertoonen met de
kenmerkende trillingen van waterdamp en van kooloxyde
dan met die van kooldioxyde. Door waterdamp of door
kooloxyde worden dus van gloeiend platina de
voornaamste
stralen verzwakt, terwijl kooldioxyde daarvan slechts
stralen van geringere intensiteit tegenhoudt. Van de
warmte der Bunsensche vlam daarentegen absorbeert kool-
dioxyde golvingen, die een minstens even belangrijk deel
der totale straling uitmaken, als de golvingen welke
door waterdamp of door kooloxyde worden opgenomen.

Wanneer het nu blijkt, dat koolzuur de straling\' der
beide warmtebronnen ongeveer evenveel verzwakt, dan
is het niet te verwonderen, dat de twee andere gassen
de warmte van het platina in sterkere mate opnemen
dan die van de Bunsensche vlam.

-ocr page 139-

125

De waarneming- van Röntgen steunt tevens het ver-
moeden, dat het uitstraling-smaximum bij 39° 11\' 30"
toelcomt aan kooloxyde.

Volgens een andere proef wordt de straling van een
Leslieschen cubus door vochtige lucht niet, door kool-
dioxyde duidelijk merkbaar geabsorbeerd. Dit feit laat
zich verklaren uit de omstandigheid, dat het uitstralings-
maximum van lampzwart op 100° C veel dichter bij de
kenmerkende stralen van het koolzuur dan bij die van
den waterdamp ligt. Hiermede schijnbaar in strijd is
een latere waarneming van
Röntgen, volgens welke de
warmte van een glazen (niet zwart gemaakte) kolf,
gevuld met aniline op 182° C of met water op 100° C,
door vochtige koolzuurvrije lucht sterker werd terugge-
houden dan door droge koolzuurhoudende dampkrings-
lucht. Maar in het spectrum dezer beide warmtebronnen
is de energie zeer zeker anders verdeeld dan in dat van
met lampzwart bedekt koper, zoodat de resultaten reeds
om die reden niet onderling vergelijkbaar zijn, en boven-
dien is bet koolzuurgehalte der dampkringslucht veel
geringer dan het gehalte aan waterdamp bij 0° C.

Röntgen vond, dat zonnewarmte noch door vochtige
noch door koolzuurhoudende lucht merkbaar werd geab-
sorbeerd. Stralen, die in staat zijn waterdamp of kool-
zuur te verwarmen, komen dus in het zonlicht niet voor,
althans niet meer in het zonlicht, zooals wij dat aan de
oppervlakte der aarde ontvangen. Bezit het zonnespec-
trum oorspronkelijk wèl golvingen, die in periode over-
eenkomen met de trillingen van waterdamp en van
koolzuur, dan zouden die stralen toch in de hoogere
lagen van den dampkring reeds geabsorbeerd zijn.

De voornaamste invloed van deze absorptie op het
zonnespectrum openbaart zich echter niet in het optreden

-ocr page 140-

126

van de door Langley, Becquerel en anderen gevonden
koude banden; de door ons verkregen resultaten maken
het veeleer waarschijnlijk, dat door de aanwezigheid van
waterdamp en van koolzuur in de atmospheer het
einde
van het zonnespectrum bepaald wordt. In een verhan-
deling van
Langley lezen wc :

„Ensuite, en me servant du réseau, j\'ai déterminé par
l\'observation directe les longueurs d\'onde de la région de
chaleur solaire la plus récemment découverte, et j\'ai
montré qu\'il existait une longueur qu\'on n\'avait pas
soupçonnée, de 2.",7, c\'est-à-dire 27000 de l\'échelle
d\'Angström. Ici la chaleur solaire cesse sensiblement et
d\'une façon relativement brusque, comme si elle était
remplacée par une bande froide d\'une étendue indéfinie.
Je ne prétends pas affirmer qu\'il n\'existe absolument pas
de chaleur au delà (à vrai dire, il y a quelques indica-
tions douteuses de chaleur au delà de ce point, comme
je l\'ai dit), mais que, s\'il y en a, elle est à peu près
infinitésimale."

Bij 2.",73 nu ligt, zooals wij gezien hebben, het uit-
stralingsmaximum van waterdamp en wij hebben alle
reden om te beweren, dat stralen met deze golflengte
dus ook zeer sterk door den dampkring zullen worden
geabsorbeerd. Golvingen van grootere lengte kunnen
daarentegen weder de oppervlakte der aarde bereiken,
en schijnen volgens
Langley ook werkelijk in het zonne-
spectrum voor te komen; doch met grond mogen wij
verwachten, dat het nimmer gelukken zal — tenzij op
zeer groote hoogten — daarin stralen aan te toonen,
wier golflengte ongeveer 4^^,57 bedraagt, daar déze,
indien zij al in de zonnewarmte aanwezig waren, door

Ann. de Ch. et de Phys. [6j ix. p. 441, déc. 1886.

-ocr page 141-

127

het koolzuur van den dampkring zeer zeker zouden
zijn teruggehouden.

d. de gedaa.nte der uitstralingskrommen.

Thans blijft nog een belangrijk punt ter bespreking
over, een vraagstuk, dat ons nauw met de directe eigen-
schappen der moleculen en van den ether in aanraking
moet brengen, maar waarvan de oplossing nog verre ligt.

Wanneer elke soort van deeltjes een bepaalde ken-
merkende bewegingsperiode bezit, hoe is het dan moge-
lijk, dat een uit gelijksoortige moleculen opgebouwde
stof een onafgebroken reeks van golvingen uitzendt,
wier inteasiteiten ter weerszijde van een maximum ge-
leidelijk afnemen?

Wij kunnen ons van dit verschijnsel op twee princi-
pieel verschillende wijzen een voorstelling maken.

De eerste is, dat wij ons de trillingsperiode eener
zelfde soort van deeltjes als absoluut constant denken,
maar dat hunne voortgaande bewegingen de oorzaak
zijn voor het optreden van stralen met grootere en met
kleinere golflengte dan toekomt aan de stralen, die door
een stilstaand deeltje worden uitgezonden.

Volgens de tweede voorstellingswijze is de kenmer-
kende trillingsperiode slechts een
gemiddelde eigenschap
der moleculen.

Beginnen wij met de opvatting te bespreken, volgens
welke de afwijkingen van den eigenlijken trillings-
duur slechts schijnbaar zijn.

Dit zouden wij ten eerste kunnen verklaren uit het
principe van
Doppler; maar de snelheid der rechtlijnig
voortgaande beweging van gasdeeltjes is veel to klein,

-ocr page 142-

128

om in aanmerking te komen ten opziclite van de voort-
plantingssnelheid der lichtstralen. Zelfs is het niet moge-
lijk aan te nemen, dat bij de ontmoetingen van twee
deeltjes tijdelijk snelheden in het leven zouden worden
geroepen, die de toepassing van
Doppler\'s principe
eenigszins vruchtbaar konden maken voor de verklaring
van zoo groote verschillen met de gemiddelde golflengten
als door ons zijn waargenomen.

Men kan zich echter ook denken, dat de trillende
bewegingen eigenlijk rotaties zijn (waarbij men zich
natuurlijk niet het molecuul kan voorstellen als een bol,
draaiende om een as door zijn middelpunt, want zulk
een beweging zou geen aanleiding kunnen geven tot een
evenwichtsverstoring, die zich als transversale trilling in
den ether voortplant; het molecuul kon echter een
asymmetrisch stelsel zijn, zich bewegende om zijn zwaarte-
punt) ; dat de middenstof in de draaiende beweging wordt
meegesleept, en dat zich zoo om ieder molecuul heen
een soort van draaikolk vormt in den ether. Het gevolg
hiervan zal dan wezen, dat een deeltje, hetwelk zijn eigen-
aardige periode bezit ten opzichte van het direct om-
ringend medium, telkens komende binnen het vortexgebied
van een ander deeltje, daarin met een zekere hoek-
snelheid zal worden medegevoerd. Deze hoeksnelheid
moet voor een stilstaand waarnemer de rotatiesnelheid van
het eerste molecuul vermeerderen of verminderen, al naar
gelang die beide draaiingen in denzelfden of in tegenge-
stelden zin plaats hebben; en een dergelijke schijnbare
verandering zal ook worden waargenomen bij de rotatie-
snelheid van het tweede deeltje, daar dit eveneens in het
vortexgebied van het eerste gekomen is. Bij elke ont-
moeting v\'an twee deeltjes heeft op deze wijze een schijn-
bare verlenging of verkorting van periode plaats, die

-ocr page 143-

I 12

des te aanzienlijker zijn zal, naarmate de moleculen
korter bij elkander komen. Maar ook dit mechanisme
brengt bij nadere beschouwing groote bezwaren mee voor
onze voorstelling. Het optreden bijvoorbeeld van golf-
lengten, die half zoo groot of dubbel zoo groot zijn als
de gemiddelde, kan er onmogelijk door verklaard worden.

Gaan wij over tot de tweede opvatting, volgens welke
de kenmerkende trillingsperiode een
gemiddelde eigen-
schap is van \'de moleculen.

Hierbij zullen we in de eerste plaats bespreken het
denkbeeld, dat die gemiddelde periode een grootheid
zijn zou, hoofdzakelijk bepaald door de snelheid en door
het aantal der deeltjes van eenzelfde soort, die binnën een
zekere ruimte bij elkander zijn; gelijk dit volgens de
kinetische gastheorie bet geval is met de gemiddelde
weglengte der moleculen. Men zou zich nl. kunnen
denken, dat de warmtetrillingen van een gas niet anders
waren, dan de heen en weer gaande bewegingen, waarin
de deeltjes geraken, doordien zij herhaaldelijk tegen
elkander botsen en dan teruggeworpen worden. Maar
enkele getallen zullen ons overtuigen van de onhoud-
baarheid dezer voorstelling.

Stellen wij de voortplantingssnelheid der transversale
ethertrillingen op 300 400 000 M. per sec. en de golflengte
van de door koolstofdioxyde in hoofdzaak uitgezonden
stralen op 4^\',57 , dan volbrengen de moleculen van dat gas
300 400 000 ,

-- = 65700000000000

0,00000457

trillingen per secunde.

Volgens de kinetische gastheorie echter bedraagt het
gemiddelde aantal stooten der koolzuurmoleculen per
sec. slechts 5510000000 \'), waaruit wij zien, dat bet

\') O. E. Meyer, Die Idnetische Tlieorie der Gase, p. 142 (1877).

-ocr page 144-

30

tijdsverloop tusschen twee botsingen duizenden malen
grooter is dan de trillingsduur. De gemiddelde periode
der zigzagbewegingen is derhalve een grootheid van een
geheel andere orde dan de duur der warmtetrillingen.
In den tijd, waarin een koolzuurmolecuul de gemiddelde
weglengte aflegt, volbrengt het 11923 trillingen. De
kenmerkende vibratieperiode moet daarom wel onmid-
dellijk eigen zijn aan het molecuul; zij kan niet in sterke
mate afhankelijk wezen van het aantal botsingen per
tijdseenheid. Ook de waarnemingen omtrent emissie en
absorptie leiden tot deze gevolgtrekking. Immers onder
welke omstandigheden van dichtheid en temperatuur wij
de lichamen ook onderzoeken, zoolang de deeltjes gelijk-
soortig blijven, vertoonen zij steeds eenzelfde bepaalde
trillingsperiode met de grootste intensiteit.

Verder zou de kenmerkende periode een gemiddelde
eigenschap kunnen zijn in
dieji zin, dat de trillingsduur
wel onveranderlijk eigen was aan elk individueel mole-
cuul, doch dat de moleculen eener zelfde stof niet aan
elkander gelijk waren. Wat wij de hoofdperiode genoemd
hebben, zou dan slechts wezen de trillingstijd van die
moleculen, welke het talrijkst vertegenwoordigd zijn. Maar
tegen de hypothese dat de moleculen eener zelfde stof zóó
belangrijk in eigenschappen zouden verschillen als het
geval moet wezen met deeltjes, die • in kenmerkende
trillingsperiode zeer sterk van elkaar afwijken, bestaan
ernstige bezwaren zoowel op physisch als op chemisch
gebied. En indien wij analogie mogen onderstellen
tusschen de verschijnselen, welke zich voordoen in het
lichtgevend deel van het spectrum en die, welke thuis-
behooren in het onzichtbaar warmtespectrum, dan levert
ook de spêctraalanalyse argumenten tegen de genoemde
voorstelling. Immers wanneer men een gas, dat bij een

-ocr page 145-

131

geringe spanning en zeer sterke verhitting een lijnspec-
trum geeft (zooals bijv. waterstof in een Geisslersche
buis), onder groote drukking doet gloeien, vertoonen de
lijnen zich breed en naar weerszijde uitvloeiend, zóó zelfs,
dat zij te zamen een continu spectrum kunnen leveren.
Nemen we nu aan, dat hetgeen geldt voor stralen, die
we ons kunnen denken als uitgaande van de monaden,
waaruit het waterstofatoom is opgebouwd, ook van toe-
passing is op de langere golvingen, door trillende mole-
culen uitgezonden, dan is het waarschijnlijk, dat de uit-
stralingskrommen in het donker spectrum, gelijk wij die
hebben waargenomen, steiler zullen worden en meer tot
„monochronisme" zullen naderen, wanneer de vlammen
branden in een omgeving, waar de spanning geringer is.
Het experiment zal in deze moeten beslissen; beantwoordt
de uitkomst aan de verw^achting, is werkelijk bij ge-
ringer drukking de verdeeling der intensiteiten van de
verschillende stralen zoodanig gewijzigd, dat de golvingen
met middelbare periode daarbij naar verhouding veel
sterker vertegenwoordigd zijn, dan pleit dit zeer tegen de
meening, dat de verscheidenheid der stralen, uitgaande
van eenzelfde gas, haar oorzaak zou hebben in eene
blijvende verscheidenheid zijner moleculen. Want ware
dit laatste het geval, zoo moest de verhouding der intensi-
teiten onafhankelijk zijn van de dichtheid.

Eindelijk bestaat nog de mogelijkheid, dat de kenmer-
kende periode die is, welke elk molecuul eener stof zou
bezitten, indien het niet door uitwendige oorzaken —
bijv. door de ontmoetingen met andere moleculen —
telkens in zijn bewegingen gestoord werd. Deze storingen
zullen van zoodanigen aard moeten zijn, dat de periode
van een molecuul, zoo vaak het in de nabijheid van een
ander komt, al naar omstandigheden blijvend wordt ver-

-ocr page 146-

132

lengd of verkort, en dat die beide gevallen zich met gelijke
waarschijnlijkheid voordoen (want de uitstralingskrommen
zijn nagenoeg symmetrisch). Voor zoo ver onze tegen-
woordige kennis van het warmtespectrum reikt, bestaat
tegen deze opvatting geen bezwaar. Ze verklaart de
tot nu toe waargenomen verschijnselen op bevredigende
wijze, maar dient natuurlijk nog aan doelmatig gekozen
proeven te worden getoetst.

Het is niet van belang ontbloot, op te merken, dat
aan de eischen, die wij aldus volgens ojize waarnemingen
genoodzaakt zijn te stellen aan de bewegi^igen van de
kleinste deeltjes der lichamen, juist schijnt te worden vol-
daan door de bevoegingen, welke moeten voorkomen bij
vortexringen.
Wanneer deze overeenkomst nader be-
vestigd wordt, is zij zeer zeker merkwaardig, want de
hypothese, dat de moleculen vortexringen zijn, maakt het
onnoodig onderstellingen te opperen aangaande den aard
der krachten, die we aan de deeltjes hadden moeten
toekennen, om verklaring te geven van de noodzakelijke,
maar verre van eenvoudige stootverschijnselen, waarbij
de moleculen telkens van trillingsperiode veranderen. De
invloed toch, dien
vortexringen op elkander uitoefenen,
is volgens zuiver cinematische ontwikkeling af te leiden
uit eenige grondstellingen der hydrodynamica. Bij deze
heeft men wel is waar dynamische beschouwingen noodig
om aan te toonen, dat een vortexring, ondanks zijn
verplaatsing, steeds uit dezelfde ethermassa blijft bestaan,
maar verder treden geen krachten in de redeneering
meer op.

Een uitvoerige behandeling van het vraagstuk\' der
vortexbeweging moet wegens den zeer grooten omvang
der daartoe vereischte rekeningen hier achterwege blijven.
Ik kan volstaan met dienaangaande te verwijzen naar

-ocr page 147-

133

J. J. Thomson, Motion of Vortex Rings, London 1883,
en wil slechts in een paar korte trekken sommige uit-
komsten dier theorie aangeven, welke in verband kunnen
worden gebracht met de verschijnselen, waargenomen in
het warmtespectrum van gassen.

Wanneer een cirkelvormige vortexring aan zich zelf
is overgelaten, behoudt hij zijn oorspronkelijke grootte
en beweegt hij zich voort in een richting, loodrecht op
zijn vlak, met de constante snelheid

{log--i),

2 TC a e

waarin m de „sterkte" van den vortex beduidt, a den
gemiddelden radius van den ring,
e den straal der door-
snede van den ring.

Men onderstelt, dat e zeer klein is ten opzichte van a.

Door de eene of andere uitwendige oorzaak kan van
zulk een vortexring de cirkelvormige gedaante worden
gestoord; hij maakt dan slingeringen om den evenwichts-
vorm, wier periode wordt uitgedrukt door

27r 47r

log ^^ — 4 ƒ («)

K i -O ; •,,,

waarin

/ == I V., % • • .

211 — I

terwijl n een getal is, dat in verband staat met den
aard der vormverandering en aanwijst, hoeveel gelijk-
tijdige uitstulpingen de cirkel verkrijgt. Ingeval bijv.
de vervorming elliptisch is, heeft men
11 = 2. Men ziet,
dat de periode aangroeit met den straal van den ring.

Komen- twee vortexringen in eikaars nabijheid, dan is
daarvan het gevolg i" dat de oorspronkelijke richting
der voortgaande beweging van beide gewijzigd wordt;

-ocr page 148-

134

2" dat de straal van den eenen ring een vermeerdering,
die van den anderen een vermindering ondergaat; 3" dat
de gedaante van beide wordt gestoord, zoodanig, dat zij
in een om den cirkelvorm slingerende beweging geraken.

De grootte en de zin der verandering van bewegings-
richting , zoowel als de grootte en de zin der verandering
van den straal, hangen op vrij ingewikkelde wijze samen
met allerlei betrekkingen tusschen de oorspronkelijke
bewegingsrichtingen, de snelheden, de sterkten der vor-
texringen en ook met de vraag, welke van beide het
eerst \'t punt passeert, waar de banen het korst bij
elkander komen.

Wanneer de straal van den eenen ring toeneemt, zal
steeds die van den anderen afnemen; als bijzonder geval
kan het ook voorkomen, dat beide hun oorspronkelijke
grootte behouden.

Wat de trillingen betreft, die het gevolg zijn van de
ontmoeting, hiervan wordt voor het geval dat de banen
elkaar snijden bewezen, dat hare perioden, zoodra de
vortexringen weder buiten elkanders invloed zijn ge-
komen, juist overeenstemmen met de perioden der ellip-
tische vervormingen, aan die vortexringen eigen wanneer
zij zich vrij bewegen.

Denken wij ons nu een zeer groot aantal volkomen
aan elkander gelijke vortexringen over een zekere ruimte
gelijkmatig verdeeld, dan zullen de ontmoetingen ten
gevolge hebben, dat weldra de ringen niet meer aan
elkaar gelijk zijn; sommige worden grooter, andere
kleiner, totdat er een bewegelijk evenwicht geboren
wordt, en alle zullen trillende bewegingen uitvoeren,
waarvan de periode samenhangt met hunne respectieve
grootte. Het is tevens te verwachten, dat wanneer de
ringen met een andere dichtheid over de ruimte waren

-ocr page 149-

135

verbreid, de verdeeling der verschillende grootten — cn
dus der trillingsperioden — ook eene andere zou zijn.

Zooals men ziet, schijnen wij hier al de voorwaarden
te hebben voor het optreden van emissiespectra, gelijk
wij ze hebben waargenomen.

Alvorens men echter in de gedaante der uitstralings-
krommen een bewijsgrond kan zien voor de deugdelijk-
heid der vortexatoomtheorie, zou vooral nog moeten
worden onderzocht, of de verdeeling der absolute inten-
siteiten over het emissiespectrum van een gas op dezelfde
wijze samenhangt met de dichtheid van het gas, als
de energieverdeeling over de verschillende trillingen
der vortexringen afhankelijk is van de dichtheid hunner
verspreiding. Hiertoe ware het noodzakelijk, op de theorie
der vortexringen met behulp van de waarschijnlijkheids-
rekening een gastheorie te bouwen. In het aangehaalde
werk van
J. J. Thomson is daarmede nog slechts een
begin gemaakt. Zulk een theorie zou o. a. verklaring
moeten geven van het feit, dat de kenmerkende trillings-
periode van een molecuul dezelfde blijft tusschen
zeer
wijde grenzen van temperatuur en dat de moleculen bij
vermindering van het aantal ontmoetingen alle zullen
naderen tot eene gemiddelde grootte, waarbij de hoofd-
trillingsperiode die is, welke wij de kenmerkende ge-
noemd hebben.

De gevonden trillingsperiodcn stellen ons in staat, bij benadering dc abso-
lute grootte te vinden, die aan vortexringen zou moeten toekomen, wanneer deze
de moleculen uitmaakten van een gas. Wij kunnen dan die waarde vergelijken
met den straal der\'werkingssplieer, welke volgens de kinetische gastheorie wordt
berekend uit de afwijkingen van de wet van BoYLE.

Volgens de formule op blz. 133 wordt de trillingsduur t voor een elliptische
slingering van een vortexring gegeven door

-ocr page 150-

136

Vooral sedert Jacques en Langley de spectrale ver-
deeling deden kennen van de warmte, welke door
sommige vaste lichamen wordt uitgezonden, heeft men
er naar gestreefd, een verklaring te vinden voor de ge-
daante dier uitstralingskrommen.
Lecher^), v.Kövesligethy^)
en Wladqiir Michelson hielden zich bezig met dit
vraagstuk.

Eerstgenoemde kwam tot het besluit, dat ieder lichaam
bij voldoende dikte volkomen dezelfde straling zou uit-

De snelheid der voortgaande beweging is

V

Onderstellen wij nu, dat c zeer klein is ten opzichte van a, dan kunnen we
zonder groote fout schrijven

_ 71- a _ 0,907 X 2a

^ — VI,\' V \'

Vx = 0,907 X 2ß,

d. i.: in den trillingstijd t legt de vortexring af een weg = 0,907 X zijn diameter.
Daar, volgens blz. 129, voor kooldioxyde het aantal trillingen per secunde

65 700 000 000 000
bedraagt, zou een vortexring met de periode van kooldioxyde in een secunde een
weg afleggen, gelijk aan

59 600 000 000 000 X den diameter.

De gemiddelde snelheid der koolzuurmoleculen is onder gewone omstandig-
heden 375 M. of 375000 m.M. per secunde, zoodat we voor de absolute grootte
van den diameter vinden

375 000

-7--= 0,000 000 006 m.M.

59 Coo 000 000 000 \'

Van dek Waals berekende uit de waarde der constante b zijner formule den
straal van de werkingsspheer der koolzuurmoleculen, en vond daarvoor
0,000 000 18 m.M.

Indien dus de moleculen van het kooldioxyde vortexringen zijn, dan naderen
deze elkander gemiddeld slechts tot op een afstand, welke 30 maal grooter is
dan hun middellijn.

«) Lecher, Wied. Ann. XVII, p. 477, 1882.

v. Kövesligethv, Mathematische Spektralanalyse, Abh. d. Ungar. Akad. d.
Wiss. 12 N°
ii, of, verkort, Astr. Nachr. N". 2805. De oorspronkelijke verhan-
deling kon ik ♦niet in handen krijgen; het uittreksel in de Astr. Nachr. is zoo
weinig bevredigend, dat ik de beteekenis dier theorie zelfs niet kan gissen.

Wladimir Michelson, Journal de Phys [2] VI, p. 467, 1887.

-ocr page 151-

137

zenden als een zwart lichaam, indien er geen inwendige
terugkaatsing plaats had aan het grensvlak; verschillen
in het stralingsvermogen der lichamen schreef hij toe
aan de verscheidenheid van hun reflexievermogen. Wan-
neer het emissievermogen eener stof verandert met de
temperatuur, kan volgens hem de oorzaak hiervan slechts
gelegen zijn in de veranderlijkheid van het reflexiever-
mogen met de temperatuur.

Michelson onderstelt, dat elk atoom zich als het ware
vrij beweegt binnen een bolvormige elastische omhulling,
door welke het telkens wordt teruggekaatst; dat het
zóó eenige malen wordt heen en weer geworpen, en
vervolgens van snelheid verandert door een niet sym-
metrische werking van de omringende atomen. Volgens
hem zijn derhalve de trillingen, aan welke de warmte-
stralen hun ontstaan te danken hebben, niet anders dan
de heen en weer gaande bewegingen, die een atoom
uitvoert, doordien het telkens door de andere atomen
afgestooten wordt. Steunende op de begrippen der waar-
schijnlijkheidsrekening, komt hij nu tot een formule,
waardoor de intensiteit eener enkelvoudige straling van
de golflengte ï wordt uitgedrukt in die golflengte en in
de absolute temperatuur van de bron. De kromme lijn,
die voor een zekere waarde van de temperatuur Q- de
intensiteiten doet kennen in functie van l, komt in vorm
vrij goed overeen met d ie, welke door
Langley is gevon-
den als uitstralingskromme voor lampzwart. De plaats
der maximumordinaat vindt
Michelson afhankelijk van
de temperatuur, en wel zóó, dat voor elk Hchaam de
golflengte van de maximumordinaat omgekeerd even-
redig is aan den vierkantswortel uit de absolute tempe-
ratuur der bron.

Bij geen der genoemde theorieën is acht geslagen op

-ocr page 152-

138

het feit, dat aan elk molecuul een eigenaardige trillings-
periode toekomt; zij kunnen dus onmogelijk algemeen
waar zijn. Het schijnt mij toe, dat men geen bevredigende
verklaring zal kunnen vinden voor den vorm der uitstra-
lingskrommen van vaste lichamen, zoolang niet onze
kennis van de zonder twijfel eenvoudiger moleculair-
beweging der gassen op hechte grondslagen rust

e. de vermoedelijke beteekenis van het waritltespectrum

voor de theoretische chemie,

Ongetwijfeld staan de trillingstijden van de moleculen
der verschillende stoffen in nauw verband met hare
verdere physische en chemische eigenschappen; maar
ik ben er niet in geslaagd, een dergelijken samenhang
met zekerheid aan te wijzen \').

\') Een enkele poging, waaraan ik trouwens zelf niet veel waarde hecht, moge
hier vermeld worden, omdat de uitkomst van het eerst later verschenen onder-
zoek van
Weber (zie blz. 21) in overeenstemming was met hetgeen ik volgens
die beschouwing verwachtte.

Toen ik, overeenkomstig het oorspronkelijk voorstel van Prof. BuYS Ballot,
van plan was, de uitstraling van verschillende vaste lichamen bij verschillende
temperaturen na te gaan, scheen het mij wenschelijk toe, vooraf eens te over-
wegen welke elementen waarschijnlijk veel van elkaar zouden afwijken in den aard
der golvingen, die zij uitzenden. Deze vraag leidde tot\'de volgende redeneering,
waarvan sommige grondslagen wel is waar hypothetisch zijn, doch die ook slechts
bestemd was ora als richtsnoer te dienen bij de proefneming.

De energie eener eenvoudige slingerbeweging wordt bepaald door de massa m
van het bewegend deeltje, de amplitude
r en den trillingstijd r, volgens de formule

Strekken we dit uit over een zeer groot aantal gelijksoortige deeltjes, die zich
in gesloten banen bewegen, dan zal dezelfde vergelijking geldig blijven voor de
gemiddelde energie van ccn deeltje , wanneer namelijk r de gemiddelde amplitude ,
T den gemiddelden trillingsduur beteekent.
c is een constante, afhangende van
den gemiddelden baanvorm.

-ocr page 153-

139

De gegevens zijn trouwens nog te gering in aantal
en te onnauwkeurig. Wanneer echter ook voor eenige
elementen, en wel liefst voor hunne atomen, de trillings-
tijden zullen zijn opgespoord, cn wanneer deze mochten

Daar nu, als gevolg der wet van Dulong en Petit , de atomen van verschil-
lende
elementen bij eenzelfde temperatuur gelijke energie bezitten, hebben we
voor twee heterogene deeltjes

i , a - -2 .r 2

of, aannemende dat de gemiddelde baanvorm voor beide dezelfde is,

: = \'«I : .....(i)

Zoowel de warmtecapaciteit Cp als de uitzettingscoëfficient groeien aan bij toe-
neming van temperatuur; maar de uitzettingscoëfficient sterker. Onderstellen wij,
als eerste benadering, dat met gelijke toeneming van energie gelijke uitzetting
gepaard gaat, dan zou daaruit volgen, dat de totale energie bij dc absolute
temperatuur
T ten naaste bij evenredig was aan de geheele volumevermeerdering,
die het lichaam ondergaat als het van het absolute nulpunt op de temperatuur
T
komt. Daar volgens proeven van Rüiilmann en Edlund voor vaste lichamen,
Cp en Cv slechts weinig van elkaar verschillen, zullen wij de kinetische energie
evenredig stellen aan de geheele toegevoerde energie. Ook de kinetische energie
is derhalve evenredig aan de totale volumevermeerdering.

Het atoomvolume bij o" C is ^, wanneer D dichtheid voorstelt bij o". Op de
temperatuur / zal dit volume bedragen

^ (i -f 3 a /) = ^ (i — 273 X 3" 3«

als men door T dc absolute temperatuur, door a den lineaircn uitzettings-
coëfficient aanduidt. De totale door warmte veroorzaakte aangroeiing van het
volume is dus

^ • 3«

en deze is evenredig aan dc kinetische energie. Wij stellen haar eenvoudig even-,
redig aan r^, oradat voor eenzelfde lichaam bij stijging van temperatuur slechts
de
amplitude verandert wanneer wij aannemen, dat de periode een constante
grootheid is, die dc deeltjes kenmerkt. Derhalve

S • r = /.\'-,

(Waarschijnlijk zou r hier moeten voorkomen tot een macht, gelegen tusschen
2 en 3 , omdat het volume eigenlijk sterker toeneemt dan de energie).

Voeren wij nu de hypothese in, dat bij benadering de uitzetting slechts bepaald
wordt door de ruimte, die de deeltjes voor hunne vvarmtebeweging noodig hebben,

-ocr page 154-

140

blijken op eenvoudige wijze samen te hangen met de
atoomgewichten, dan zou hiermede weer een groote
aanwinst gedaan zijn voor het materiaal, nedergelegd in

m

en dat zij dus alleen van de amplitude afliangt, dan is / voor alle stoffen een
gemeenschappelijlce constante grootheid, en wij mogen voor twee stoften bij een-
zelfde temperatuur stellen:

m.,

Deze betrekiiing in (i) substitueerende, vinden we

3^2

A

De gemiddelde trillingsduur der atomen van verschillende elementen — en
daarmede de golflengte van de door die elementen in hoofdzaak uitgezonden
stralen — zou derhalve evenredig zijn aan de waarde der uitdrukking:

V\'i-

»y s

Elementen.

Elementen.

Elementen.

Silieum . .
Rhodium
Kobalt .\'.
Ijzer. . . .
Nikkel. . .
Arsenicum
Aluminium
Koper. . .
Ruthenium
Magnesium

0,0868
o.iiSS
0,1185
0,1213
0,1225
0,1318
0,1407
0,1510
0,1615
0,1642

Palladium
Osmium .
Iridium. .
Platina. .
Zink . . .
Zilver. , .
Antimoon
Goud. . .
Natrium .
Tin ... .

0,1806
0,1833
0,1867
0.2176
0,2303

0.2551

0,261g
0,2963
0,3388
0,3603

Cadmium
Zwavel. .
Bismuth .
Indium\'. .
Selenium
Tellurium
Lood. . .
Tallium .
Kalium .

0,3686
0,3929
0,4191
0,4888
0,5228
0,5249
0,5696

0.5723

0,6850

Ik ben er niet toe gekomen, deze verwachtingen aan eigen waarnemingen te
toetsen-, maar hetgeen
Weber gevonden heeft is er mede in overeenstemming.
Volgens bedoeld onderzoek toch zendt ijzer het eerste licht uit bij 377" C., platina
bij 396" C., goud bij 417" C. Wanneer nu het maximum der warmtestraling voor
die drie metalen in de genoemde volgorde meer naar den kant der grootere golf-
lengten ligt y zooals blijkens de tabel het geval moet zijn — dan is het ook
duidelijk, dat in dezelfde volgorde de temperatuur hooger zal wezen, op het
oogenblik dat de lichtgevende stralen voldoende sterkte verkrijgen om zichtbaar
te worden.

-ocr page 155-

141

het periodisch systeem der chemische elementen, zooals
dat door
Newlands, Mendeleeff, Lothar Meyer en
anderen is ontwikkeld. Wellicht staat de periodiciteit der
eigenschappen in nauw verband met betrekkingen tus-
schen de trillingstijden der atomen, en krijgt op die
wijze de door
Newlands gebezigde uitdrukking: «law of
octaves» een meer tastbare beteekenis.

Maar dit zijn speculaties, die voorloopig als ontijdig
kunnen worden terzijde gesteld. Zeer waarschijnlijk is
het echter, dat men de trillingsperioden niet zal kunnen
missen bij het opstellen van een kinetische affiniteitstheorie.

En de behoefte aan zulk een theorie doet zich, ook op
zuiver scheikundig gebied, meer en meer gevoelen.

De omkeerbaarheid van vele chemische processen
bij verandering van den algemeenen bewegingstoestand
in een mengsel van verschillende stoffen —• gelijk die
veroorzaakt kan worden door toevoer van warmte, licht,
electriciteit, of ook door wijziging van de betrekkelijke
hoeveelheden, waarin de op elkaar inwerkende bestand-
deelen aanwezig zijn — zal waarschijnlijk slechts duide-
lijk kunnen worden uit het oogpunt eener kinetische
affiniteitstheorie. De belangrijke waarnemingen van
Thom-
SEN omtrent de bindingswarmte van zuren en bases, en
die van
Ostwald aangaande de verandering welke het
volume en het lichtbrekend vermogen ondergaan bij het
samenbrengen van zuren en bases in verdunde oplossin-
gen, leiden tot de gevolgtrekking, dat de verschijnselen,
gepaard gaande met de vorming van zouten, opgebouwd
zijn uit twee summanden: het eene
slechts van het zuur,
het andere
slechts van de basis afhankelijk. Deze ver-
schijnselen kunnen dus niet worden beschouwd als gevol-
gen eener
affiniteit, die, gelijk het woord uitdrukt, zou
moeten bestaan in een
weerkeerige betrekking tusschen

-ocr page 156-

142

de zich verbindende radicalen. Wij zijn integendeel ge-
noodzaakt, aan de affiniteit te ontnemen het begrip van
eene potentieele energie, welke beheerscht zou worden
door eigenaardige aantrekkingen tusschen de verschillende
atomen en die bij scheikundige vereeniging gedeeltelijk
in actueele zou overgaan. Elk atoom en elk complex
van atomen schijnt een zekere hoeveelheid
eigen energie
te bezitten, welke alleen van zijn aard en van de tem-
peratuur afhankelijk is; bij chemische inwerking gaat een
deel van die energie als warmte over op de omgeving
of wordt als arbeid verbruikt voor volumeverandering,
enz.; maar de affiniteit werkt hierbij slechts als een
omstandigheid, die het plaats hebben van dc scheikun-
dige werking mogelijk maakt.

Het ligt voor de hand, een dergelijke omstandigheid te
zoeken in betrekkingen tusschen de afmetingen der deeltjes,
tusschen de hoeveelheden eigen energie die zij bezitten,
of tusschen de perioden hunner kenmerkende bewegingen.

-ocr page 157-

STELLINGEN

-ocr page 158-

■ V/^

mm

f

-

:

u /: i . ; rl

■ r

I

-ocr page 159-

STELLINGEN.

1.

De Studie van het warmtespectrum zal belangrijke
diensten bewijzen
aan de theoretische chemie.

II.

Het onderzoek naar de absorptie, door de stoffen in
verschillende aggregatie-toestanden op het warmtespec-
trum uitgeoefend, belooft een goed hulpmiddel te zijn
om te geraken tot de kennis van den molcculairen
toestand der vloeistoffen en der vaste lichamen.

III.

De theorie, volgens welke do warmtegeleiding geheel
wordt teruggebracht tot straling, is onhoudbaar.

IV.

Bij de microscopic der toekomst zal men voornamelijk
gebruik maken van ultra-violette stralen. De beelden

-ocr page 160-

146

zullen worden zichtbaar gemaakt door photographie of
door fluorescentie.

V.

De gevoeligheid van photometers en van polarimeters
kan aanmerkelijk worden verhoogd door gebruik te
maken van de photographie.

VI.

De beste polariscoop is die van Pickering.

VIL

In vele opzichten beter dan de gebruikelijke methoden
om extrastroomen aan te toonen en te meten is die,
Avaarbij de inductieklos in een der vertakkingen van de

Wheatstonesche combinatie is geplaatst.

f

VIII.

De chemie heeft behoefte aan een kinetische afïiniteits-
theorie.

IX.

Er bestaan geen verzadigde verbindingen.

X.

*

Bij verbranding van zwavelkoolstof wordt koolstof-
oxysulphide als tusschenproduct gevormd.

-ocr page 161-

147
XL

De hypothese van Loïhar Meijer (Die Mod. Theor.
d. Ch, p, 113), dat bij lage temperaturen de koolstof
zou bestaan uit afzonderlijke atomen C — 11,97, bij
hoogere daarentegen uit atomen, wier gewicht 7.2 > Vs
enz. van deze waarde bedraagt, is hoogst onwaarschijnlijk.

XII,

Dc zoogenaamde „Pyramidal-Geschiebe" hebben hunne
gedaante te danken aan de werking van gletschers.

XIII.

Het eindigen van het zonnespectrum bij 2/^,7 is toe
te schrijven aan de absorbeerende werking van den
waterdamp der atmospheer.

XIV.

De dampkrings-electriciteit heeft haren oorsprong in
de beweging van de aardoppervlakte ten opzichte van
den wereldether.

XV.

Het is onwaarschijnlijk, dat aan de beweging van den
wereldether een snelheidspotentiaal toekomt.

XVI.

De aberratie van het licht is nog niet volledig verklaard.

-ocr page 162-

148

XVII.

AIichelson en Morley hebben geen recht, in de uit-
komst hunner proeven (Phil. Mag. [5] 24 p. 449) omtrent
de medevoering van den ether door de aarde bij hare
beweging om de zon, een argument te zien tegen de
theorie van
Lorentz.

XVIII.

De bepaling van de parallaxis der zon, afgeleid uit
de door
Michelson aangegeven waarde voor de snelheid
van het licht en de door
Nyrén gevonden aberratie-con-
stante, is meer te vertrouwen dan die, welke voortvloeit
uit de waarneming der Venus-overgangen.

XIX.

De photographie belooft meer voor de bepaling van
de parallaxes der vaste sterren, dan de micrometer- of
heliometermetingen tot nog toe hebben kunnen opleveren.

XX.

De bezwaren, door Veltmann geopperd tegen de ver-
handeling van HELMHOLTz: „Ueber Integrale der hydrody-
namischen Gleichungen, welche den Wirbelbewegungen
entsprechen," zijn meerendeels ongegrond.

XXI.

Van de Verschillende hypothesen, die men gevormd
heeft ter verklaring van de eigenschappen der atomen,
verdient de vortexatoomtheorie het meest de aandacht.

-ocr page 163-

149

XXIL

De beoefening van de leer der quaternions, boewel
belangrijk uit een mathematisch oogpunt, zal in het
algemeen weinig voordeel brengen aan hen, voor wie de
wiskunde hulpwetenschap is.

XXIII.

Het is van groot belang, bij de studie der functiën uit
te gaan van hare historische ontwikkeling.

XXIV.

„Die Einbildtingskraft wird zum mächtigsten Hülfsmittel
des Physikers, wenn er durch geduldig gesammelte Kennt-
nisse ihr Nahrung zuführt und sie durch die mitarbeitende
Vernunft beschränkt und leitet."

(Fyndall, Fragmente aus den Naturwissenschaften.)

-ocr page 164-

pf^jl\'d i-" H -Z i

■ \' p-\'

O:?\';.;, . ■ \' " \' \'

• .^oMoeni\'yvn.vK\' iw/; : _ .

-ocr page 165-

INHOUD.

Bladz.

INLEIDING................................I

EERSTE HOOFDSTUK. Historisch overzicht .... 7

a. Het ultraroode zonnespectrum en de eerste golf-
lengtebepalingen van donkere warmtestralen ...
 7

b. De spectrale verdeeling der warmte van aardsche
bronnen...............19

TWEEDE HOOFDSTUK. Beschrijving der gebruikte toe-
stellen ................40

a. De bolometer.............41

b. De compensatie-weerstanden........47

c. De galvanometer............50

d. De batterij en de hoofdstroom.......57

e. De spectrometer............58

f. De steenzoutpraeparaten..........62

Overzicht van de opstelling der instrumenten . . 65

DERDE HOOFDSTUK. Waarnemingen......68

a. Algemeene opmerkingen over de waarnemingen. . 68

h. Onderzoek der warmtespectra van eenige vlammen. 74

1. De Bunsensche vlam en de vlammen van
waterstof en van kooloxyde.......
74

2. De gewone Hchtgevende gasvlam.....77

3. De vlammen van zwavelkoolstof, van zwavel

en van zwavelwaterstof........79

4. Waterstof, brandend in tegenwoordigheid van
chloor en van broomdamp.......
87

-ocr page 166-

152

Bladz.

5. De cyaanvlam en de vlam van kooloxyd in
zuurstof..............94

6. De vlam van phosphorwaterstof.....loi

c. Iets over den aard der warrate, door vaste lichamen

uitgestraald, en over het selectief absorptievermogen

van water...............106

VIERDE HOOFDSTUK. Gevolgtrekkingen en theore-
tische beschouwingen...........114

a. De directe uitkomsten van het onderzoek. . . .115

b. De kenmerkende trillingsperioden der moleculen
van eenige gassen............117

c. Eenige waarnemingen van Röntgen en van Langley ,
beschouwd in verband met de door mij verkregen
resultaten ...............123

d. De gedaante der uitstralingskrommen.....127

e. De vermoedelijke beteekenis van het warmtespec-
trum voor de theoretische chemie......138

STELLINGEN...............145

-ocr page 167-
-ocr page 168- -ocr page 169-

• ■ • ■

\'\' y

...

■m

\'V

i.

• - - ;

• ■ : I-

• ; !

\'.A

iÈlA^iil^ifctidhîiiâe:\'

-ocr page 170-

ää

-ocr page 171-

fi ■ ^ :

J. iff? V. i\'.

-ocr page 172-

"" TTIIIiB - -

Äiüi:

liifBS^

liiÄiliÄ
IliïSliiplifÏ:

litBliäK

iSi^ïSlft.

^plpllfl
iMipj:

Iii

mis

till^il
lliiiii:;?

• !

\'i