close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Darstellung der neuern Untersuchungen des Hrn. La Place 2ber die haarrhren-artigen Wirkungen

код для вставкиСкачать
ANNALEN DER PHYSIK.
J A H R G A X G i.Sog, ZEHNTES STUCli.
I.
DARSTELLUNG
der neuern Unter-ichimgen des Hrn. L a P1 a c e
iiber die liaarriihren nrtigen It'irku/igen;
-
v 0 I1
B
I
o T ,
filitgl. des National Inftituts.
-
-41s Einleitung zu den drei f o l p i t l c r i H a ~ p t t l ~ c i ~ ~ n
rler Tlieorie des Hrn. L a P 1 a c e ,
E r e i i i l e r f e t z t v o n G i l b e r s *).
7
Es ift
ungefihr ein Jahr h e r , als ich meiiie Anzeige von der Entcleckung niederfchrieb, welche
Herr L a P l a c e von tler wahren Tlieorie der fo
genannten Iiaarruhren- cii?igtm Erfcheinungen (ph&
nornsnes caiillaires) gemacht hat **).
Et hatte
damahls bewiefen, dafs die Urfache diefer Wirkungen in der Anziehung liegt, welche die FliifJou,.nnl de PAyJ Juuillet 1937. hTJn vergl. im
Gi 1 b e r t .
vorigen Hefte S. 6.
**) Sie fteht in diefen AwzaZc~c,B. XXV. S. 233 f. G i l b e r t .
*) Nach dem
Anna1.d. PhyLk. B. 3;. St. 2. J. IS^). St. 10.
1
Lgkeiten auf fich felbfi, u n d auf Korper, die darin
eingctaucht Gnd, ausiiben, und dafs djefe Attraction
m0,iificirt wird durch die Gefialt diefer Kijrper,
u n d durch die Geftalt, welche das FliifGge in d e r
Bernhrung rnit ihnen annimrnt. D i e erften Unterfuchungen des H e r r n L a P l a c e iiber diefe Erfcheinungen hatten tins die wahre Erklsrung derfeelhen, i h r e Beziehung auf einander, und felbft
i h r Maafs in Zahlen k e n n e n gelehrt; e r vielleicht
allein K e l t cliefen Gegenfiancl dennoch fiir nicht
erfcliijpft.
I n r!em Slcpplr'ment la ThP'orie de I'nction
capj/!nire, welche e r jetzt bekanrit macht, will
er, \vie er h g t , nicht blok die T h e o r i e d e r haarrfiliren-ai Ligrn Wirkungen vervollkommnen, u n d
fie noch a u f mehrere Gegenfiiincfe anioenclen , urn
fie durch neue Vergleichungen mit cler Erfalirung
inilner mehr zu befeftigen, fondern e r h a t t e aucl:
zur Abficht, diele Iilaffe von Erfcheirrungerl auS
einem ncuen GeGchtspunkte zu betracljten, um
d i e Identitiit d e r anziebenden I<rZTtc , von tvelchen
fie ahliingPn, m i t denen , welclie die chemifcljen
Verwandtfchaften begriindzn, i m m e r riiehr ins
Helle zu letzen.
D e r ulirchiitz'oare Vorzug mathematifcher
Theorieen vor den vagqn Erkliirnngen cler geiiiein e n Phy6k fpringt hierhzi reclit auffallend i n das
Aoge. Die letztern laffen die Erfciieinungen einzelii und wie ifolirt, zpigen tie niclit in ihrer gegenfeitigen Abhangigkeit ,. und leliren hochfiens
die befondern Gefetze, nach denen fie iich rjc-1t e n , nicht a h e r d i e Verbinclung kennen , \ve[c[le
nacli d e r N a t u r d e r Saclie fie alle mit einantler
verkettet. Hat dagegen d e r mathernatifche Pi:yfiker
n u r erft die Haopturfache e n t d e c k t und einem genauen CalCul UoterwOrfm, f0 gchen d a n n af]e hefondern Tliatfachen daraus, wie i n d e r I\u’atur felhfi,
uncI rnit tlerfelben Gewjfsheit, liervor. E r h a t [lann
gleicllram den Faclen rler Arindne, rler mit Sicherheit durcli atle Irrrvrge deS Labyrinths hincturch
fijhrt , i n welcliern die Natur ihre Geheimniffe niedergelegt hat.
H e r r L a PI a c e war in feinen erften Un:erfu.
cliungen, hei Befiimmong rler Geftalt tler OI,erflzche eines Fliilfigeri , welches i n einem haarrijh.
Ten-artigen Raume in Ruhe fieht, von dpm bydrofiatirchen Grundfatze ausgegangen : ,, tlafs i n einem Iianale, von \veIchcr Flgur e r fvy, d e r m i t
d e r Oberfliiche eines Fluffigen i n Verbindung fieht,
allgemein Gleichgewicht Statt fiiiden mufs ,”
u n d e r hatte claraus die partielle DifferentiolgIei& u n g fiir die Oherfliiche d e s Fliiffigen ahgcleitet.
E r wendet fich i n den1 SilpplrmPtrt wiecler zu diefern Grundfatze, und zeigt, dafs t r rnit dem folgenden noch evidentern Grundlatze i n Verbindung fteht:
,,dafs die mittlere K r a f t , welche
a t l ailen
~
die kleinften T h e i l e d e r flaifigen Oherflsche follicitirenden KrSften entfpringt , a u f rliertx
Ot,erfl$che lenltrecht feyn mufs. ”
Diefe Berling u n g fuhrt ihrl auf eine Gleichung, welche d a s
-
-
I 2
Differential d er Gleichung ifr, die. e r durch die
andere hlethode gefunden hatte, und folglich diefelbe Geftalt d er OberflSche. als diefe giebt *).
Wir k h e n hier alfo zufijrclerft eine Befiatigung des
Fundamental -Th eo rem s diefer ganzen Theorie.
Aus diefer Gleichung far die OberflSche des
FlcTfigen leitet H e r r 1, a P l a c e folgende r‘iufserft
merkwurdige . Eigenfchaft a b : ,,dafs ndmlich in
,,prisrnatilchen Haarrohren von gleicher IVatur.,
,,\vie aucli iibrigens ihre Cefialt ict, das Volurnen
,,des Fliilligeii, welches iiber das Kiveau angeho,,ben od er unter claffelbe lierab geclriickt ik, dem
,,innern Umfarige ihres Horizontal Schnit‘tes pro,,portional f e p mufs” **),
-
Diefes RefuItat , welches tich durch feine Allgerneinheit uncl durch feine grofse Eirifaclil~eit
auszeichnet, wiinfcht H e r r L a P l a c e noch auf
einem leiclitern Wege direct zu beweife‘en ; tint! ~ J S
ift i h m dac!urch gelungen, clafs c r die HaarrijlirenIiraft aus einem andern Geficlitspun1;te betrachtet e , als den e r A n f a n p gefafst liattc; wiewohl unt e r demfelben Principe Einer anziehenden Kraft,
die mit cler Entferoung ausnehrnend fchnell abnimrnt.
Dabei hatte er n u n mehr nicht blofs die
BeJingung des Gleicligcwichts cles FIufiigen , urn
’) E i n e Unterrucliung, w e h h e IIerr C r a n d e s i n dem vw.
h e r gehenden Sriicke diefer Anri.ilen, der friiliern tinterfuchorigen in (. 5. s. 54, e;o;efchaltet hat.
Gilbert.
**) tliich diere Atleitiin; findet fie11 hier, in 4.7, S.Cs, der
fxiihern Unterluchung eingefclialcet.
G i iL e r r .
ihr Geniige zu leifien, in1 Auge, fondern e r ging
unmittelbar von cler Betrachrung d e r anzielien'ien
K r i f t e des Fliiffigen u n d cfer Kijhre CeIbft aus, und
unternahm e s , d i e i k r k u n g e n derfelben zu berechnen.
Das FlaCfige wird in den Haarriihren
von einer Kraft angehoben, ocler unter d a s Kireau
niedergedriiclct, welche das Refultat aller jener
einzelnen Krafte ift, untl ibr h i l t d a s Gervicht tler
wirldi ch a ti geh oh e n e n o cf e r n i e cl e rgeclr ii clc t e n SSUle des Fliiffigen tlas Gleichgewicht ; eine Gleichh e i t , atis deren Ausdruck iich unmittelbar d a s Volumen cliefer Ssule ergiebt. Nun a b e r fintf die anzjehenden ICriifte d e r Rohre uncl des Fliiffigen n u r
bis a u f fehr klcine Entfernunsen merltbar; ciaraus
flierst d e r Beweis, dafs cliejenigen Gliecler in jener
Gleichung, welche von diefen Kriiften ahhangen,
cliefelben feyn muffen, als unter d e r Bedingung,
dafs von d e r Kriimmung d e r Rijhre a b s t r a h i r t
wercle, uncl dafs folglich diele Glieder einzig uncl
allein proportional feyn muffen der i n cIpr Reriilirung hefincllichen Oberfiiiche rler K a h r e (C; la furJLice de contnct qrr'il pr c; Sntc) , otler, w a s a u f e i n s
heraiis komnit, Clem Unifange cles QuerCchrai!ts
d e r Rijlire. Und dieles ifi cier Beweis des T h e o rems.
Vermittelfi dieres Refultates ift es lcticht , je-
des Ma111 (fie a1iLd~r.efl;i/re zu f i n d e n ,
his
711
el-
cher Gch ein Fliiffiges in einer prismatircheti R t j i , i e
von heliebiger Gefialtung c r h e b t , w e n i i m a i l c'is
Hijhe Itenat, in welc!ier d i e k s E'liiffige in ei;Aer
cylindrifchen R 6 h r e von gegebenem Durchmeffer,
d i e aus d e r f d b e n Materie befieht, iiber tlas KiQeau anfteigt.
De nn d a i n einer cylindrirchen
R o b r e von gleiclier Materie und gleichem Umfange mit d e r prismarifclien, ein eben Co grokes Volum e n cles FliiCfigen, als in d e r prismatifchen Riihre
angehoben wird, in cylindrifchen Rijliren aus sleic h e r Materie aber die Hohen i m verkehrten Verhaltniffe d e r Durchmeffer d e r Rohren fiehen, fo
finclet fich alsdann fogleich das Voluinen d e r i n
d e r p ri sma t ikhe n Rohre erhobenen Fliiffigkeit,
u n d dataus i h r e niittlere Hijhe.
Will man .cliefe mittleren Hiihen durch Beobachtungen befiimmen, fo reicht es nicht hin, die
H o h e n des hijchften o d e r di e des niedrjgftenpunkt e s Aes Meniscus, mit tlem (lie SauIe des FlilTGgen
iich endigt, zu mefien. Diere Hijlien find nicht in
aller Sirenge de n Dorchrneffern d e r Rijhren verk e h r t proportional, und Itiinnen das nicht feyn
a a c h dem T h e o r c m e , d3fs die Volurnina cler angt-hobenen Siiulen Clem Urnfange i h r e r Grondflfichen proportional fpyn miiffen.
Denn bei Clem
BPrechnen tliefer Voluminum mrlfs man auf d e n
fiolfigen iMenjscus am Entle diefer Siiule Ruckficht
n e h r n en, uncl wircl e r zu dem angehobpnen Cy]in(Ier hirzu geftigt, To finclet jene Proportionalitiit nicht me hr genau Start.
Darnit diefes tler Fall
f e y , mufs man bri den beohachteten Hijlien eine
Correction aabringen.
W e n n das Flilffige die
Rohre vollkommen n&t, fo ifi diefer Meniscus
[ 123
3
fehr nalie eine Halbkugel, und dann befteht, wie
fich aus dem Vorhergehenden leicht iiberfehen
la'fst, diele Correction darin, dais man zu d e r
beobachtetea Hdie den fechsten Theil des Durchmeflers d e r Riihre hinzu fist. N5f.t dagegen d a s
Flitffige die Hohre nicht vollkornmen
fo wird
diefe Correction etwas zufarnrnen geietzt , weil
dann d e r hleniscus keine Halhkugel iondern ein
Ihgelabfchnitt ift , d e f k n Graclrnenge d o r c h die
Saigung d c r die Ro h re beruhrenden flilffilgen Elemente gegen die Rohrenwande befiirnrnt wird.
H e r r L a P1 a c e giebt den allgemeinen Werth deffelben in einer Function diefer Neigung.
Aus dern obigen Theorem ergiebt fich eine
In
Menge anclerer rnerkwiirdiger Folgerungen.
prismatifchen Rohren von gleicher hlaterie u n d
phnlicher Grundfliiche find die mittlern Iiohen tleffelben Fltiffigen den hornologen Linien proportional. Sind clie Gmndflachen Polygone, welclie fich
in einerlei Kreifeen einfchreiben laffen, To find diere
Bohe n gleich. D e n k t man fich Prismen rnit rectangulsren Grundflichen, von denen zwei gegen iiber
ftebende Sciten unendlich Ian9 find, fo hat man
den Fall zweier parallelen Eb ene n , clie i n e in
Fliirfiges eingetaucht find; zwifchen ihnen mufs
folglich auch liieraach tlas Fliiff~geeben ro hoch
ode r fo tie€ fiehen, aIs i n einer cylintlrifchen
Rohr e von gleicher Materie, deren HalhmeCl'er
dem Abftande d e r beiclen Ebenen von einancler
gleich ifi.
'
Alle haarrbhren- artigen Erfcheinungen, felbfr
d i e , in welchen fich die fonderbarfien Variationen
zeigen, und die den bifarreften Anfchein haben,
e r k l i r t H e r r L a P l a c e aus feiner Theorie o h n e
M u h e , und e r entwickelt aus i h r felbft die Urfachen i b r e r Irregularitat. D a h i n gehort z. €3. d e r
Fall, wenn man eine Slule Alkohol fenkrecht in
einer Glasrohre fchwebend erhiilt. Es bildet fich
d a n n ein Tr6pfchen an detn untern E n d e d e r Rohr e , und ein hohler fplphiirifcher Meniscus am o b e r n
E n d e der Alkoholf5de ; das Triipfcheii hat vermiige feiner Rugelgeftalt ein Beflreben, die Saule im
Jnnern d e r Fialire anzuheben, und daffelbe Befireb e n a u k e r t d e r Meniscus durch fein Sauzen ; beide
ICrafte find gleich, und es mul's claher d e r Alkohol
i n d e r Rijhre doppelt fo hech ftelien, als wenn
das untere Ende d e r Rijlire in ein Gefiifs mit Alkohol cingetaocht wPre. Die Erfahrung giebt genau diefen Erfolg.
Hat man in die Kohre eine
1aqp;ere A1koholT;iule hinein gebracht , fo lauft ein
T h r i l cles Fliiffigen heraus, und verbreitet Gch
fiber das untere E n d e cler liijhre, bznetzt es, uncl
bildet d a k l b f t wierler cinen kugelformigen T r o p f e n ; iler Durclimefler diefes T r o p f e n s j f i d a n n
d e m Durchmeffcr des iiufsrrn Urnfangs tler R o h r e
pleich, folglich rnufs nun die Hijhe d e r fluffigen Saule
d e r LVirkung cliefes T r o p f e n s und des Saugens des
o!iern Menisci T entfprechen. In d e r T h a t lehren
dip V+rfuche, c l n k in llierem Falle die Liinge tler
ilailigen Saule gleicli ifi cler Suinme d e r Hdhen,
-
welche daffelbe Fliiffige in zwei GIasrGliren auS
derfelben Materie, beim Eintauchen darin, annjmrnt, wenn d e r Durchrneffer d e r einen dern inn e r n , und d e r Durclirneffer d e r andern dern aufsern Durchtnefrer jener erfien Rohre gleicli ift.
P/lan nehrne eine lieberforrnige R b h r e , deren
einer Schenkel ein Haarrijhrchen und deren ander e r Schenkel fehr weit ift, halte fie aufrecht, und
giefse in den weiten Schenkel Alkoliol. Es bilclet
fich dann fogleich in tlern haarrohren artigen
Schenkel ein holder Meniscus und erheht den Alkohol iiber das Kiveau des weiten Schenkels bis
211 derfelben Hijhe,
welche er erreichen wurde,
\Venn m a n das Haarriihrchen unmittelhar in eine
grofse FlXche Alkohol eintaucbte.
Giefst man
m e h r Alkohol i n den weiten Schenkel nach, To
erfolgt fiets diefelbe R-irkung, bis encllich d e r Alk o h o l die ohere l’&inrlung. des Haarriihrchens erreicht. Hier w i d tlann die Oherflache des Me1)isccl.s beim Mijhertreten tles 1;liiIiigen itnmer mind e r hohl; die Saugkraft cleffelben inufs alfo imrner
inehr ahnehmen) uncl mit ihrn der Unierl’chied d e s
Niveau’s iininer geringer werden.
Wird endlicli
die Oberflache g a n z e h e n ) fo ftelit d e r Alkohol in
beiden Schenkeln genau i n einerlei Hijhe.
Bei
fernerem Zugiefsen i n d e n weiten Schenkel t r i t t
Alkohol 2u5 der Miindung des Haarrijkrchens heraus, uncl bilblet d o r t ein T r i j p f c l ~ e n , defTen Convexitit ehen Fo w i r k t , als wenn daz Floffip d o r t
hijher anfiiese; d a h e r alsilann d e r Alhchol i n dern
-
weitern Schenkel h o h e r fteIit , bis er hier , verrniig e des Widerftandes, d e n jener T r o p f e n leifiet,
fich fo h o c h uber clas Kiveau i m Haarrolirchen erIiebt, als e r zuvor darunter f i a n d , cla noch i n Clem
Haarriihrcheii ein hleniscus ihn auffog. Fagt man
clann noch ein weoig Alltohol hinzu, fo zieht fich
d e r T r o p f e n in die LanSe, und plattt, w e n n e r
d e m D r u c k e nicht m e h r widerfiehen k a n n , an d e n
S e i t e n , wo feine ICriimmung geringer ifi.
H e r r L a P I a c e walilt zu diefen Beifpie1,en
d e n Alltohol , weil A l k o h o l eine vollkommene
Fluffigkeit zii hahen fcheint , uncl claher tliefe Erfcheinungen i n . i h r e r ganzen l i e i n h e i t , frei von
f r e m d e n Hindernifien , zejgt.
D a f f d b e ift d e r
Fall mit jedem antlern T r o p f b a r e n , das tlenlelben
G r a d d e r Fliiffigkeit befitzt. Ezrr L a P l a c e ifi
a b e r geneigt, zu glauben , dafs die Fliiffigltuit d e r
t r o p f b a r e n Korper u m fo grofser ift, je weiter
fie von ibrem Gefricrpunkte ahftehn. In d e n ltlebrigen Flilffigkciten, das ifi, i n d e n e n , die bei
i h r e m Seringen Abfianiie von ihrern Geirierpunkte
fchon etwas von d e n Ejgenfchaften angenommen
hahcn, d i e ihnen j m fefien Zuftande zukommen,
jft die Adhiifion d e r T h c i l c k e n unter einander e i n
Hinrlernifs fiir die Bcvvegung d e r Schichten des
Fliil'figen. Diele gleiten danii nicht m e h r init Linl ~ n g l i r l i ~Frejheit
r
eine iiber die a n d e r e h i n w ~ g ;
u m den i i r s f t e n , von denen fie getrieben wertlen,
augeril~liclilichzu gehorchen, u n d cier Wiclerftand,
d e r yon diefeni Reiben, auf das fich i n d e r Re&
c
'"7
I
nung n i c h t feben kifst, h e r r i l h r t , macht fie mehrerer Zuii3nde d e s Gleichgewichts fiihi,rr, welche
niciit u n t e r d e n Formeln begriffen find, bei d e n e n
v o r a u s gefetzt ift, m a n habe e s rnit d e n Eigenfcllaften
vollkornrnener Fliiffiglteiten 7.u rhun. Dieres ifi z. B.
d e r Fall mit dern g e w - ~ l i n l i c h e nWaTfer; u n d d a r i n
liegt d e r wahre G r u n d , warurn d i e I-lsarrijhrenV e r l u c h e fo fchwer init Cl-affer gelingen, und damit UnregelmSfsigkeiten zeigen , die Gcli nur rnit
der hijchften Sorgfalt vermeiden larfen. Die Viscofitat d e r Fliiffiskeiten ict alfo, hernerkt Hr. L a
P 1 a c e , fo wenig d i e Urfache d e r haarrijhien artig e n Erfcheinungen, wofiir fie einise Phyfiker genonirnen h a b e n , dafs fie vielmehr d i e Viirkungen
cler Haarrijliren K r a f t fiirt.
-
-
Wer bewuntlert nicht (lie T,eichti;?tcit,
mit
d e r alle diere Erlclieinungen einc aus d e r a n d e r n
u n d aus Clem Calcul flieken, und rnit d e r fie fich
i n e i n c t zegenieitigen Eeziehung zeigen , die w i r
nie gzahnet haben wiirden fiillrte uns tlarauf nicht
diefes bewunrfernswiirdige HLilfsmittel wie (lurch
e i n e A r t von Divination.
A b e r d3s i f t noch nicht
alles; lo rnerkivviirtlig jene Hefultatc? auch find, fo
fiihren fie d o c h zu n o c h rnerkwiirc!igeren.
H e r r L a P l a c e iibernimint n u n , den Erfolg
zu beftirnmcn, tler entilelien r n u k , wenn man eine g e r a d e prismatifc!ie Rcihre mit ihrein u n t e r n
Entle in m e h r e r e fiber einander fiehentle FliiIfiglceiten eintaucht. Er befiimmt, I-rio, g o f s das VO-
lumen jeder einzelnen Flilffigkeit ifi, das angehoben wird, uncl welche Geftalt clie Flnffizkeiten in
jhren gemeinfchaftlichen Bcriihrun@iichen irn Inn e r n d e r Rijhre annehrnen miifen.
Sind es nur
z w e i Flilrligkeiten, z. 8. Queckfilber und Waffer,
u n d benetzt das letrtcre die Rijhre vollkomrnen,
fo ift es, d a die Einwirltungen auf liuchft ltleine
Entfernungen eingefchrfinkt find , alstlann fo gut,
als beftiinde die g a n t e R a h r e a u s W d f e r ; und die
Oherfljche cler untern Fliiffiglteit if? i n tliefem Falle
Hieraus folgen rnehrere
genau cine Halbltugel.
andere intercrfante SZtze, die ic!: hier fibergehen
mufs ; \on r l e m a n p f u h r t e n S a t 7 c finctet m a n indefs i n d e r Folge noch eine fehrfchijne Anwendung.
Alle cliefe Eigenfchaften und alle diefe Sztze
find auf Erfuchen cles Nerrii La Place von H e r r n
G a y - L u ( l a c clurch felir genaue Verfuche gepriift
und bewHhrt worden, ZLI denen e r neue Apparate
e r d a c h t , und clie e r mit aller Gcnauigkeit d e r
aft r o n o m i fch e n Be o b 3 ch t LI n geii an 2eft el 1t 11 at. Eei m
Vergleichen cliefer Beobachtungen mit d e r T h e o rie mufs rn2n a u f die Verznderungen d e r Dichtjgk e i t d e s Fltilligen bei veriinderter Temperatur
Rijckficht nehmen; denn H e r r L a P l a c e beweifet durch f-ine Bereclrnang, dais die Holien, welc11e ejn Fljlfips in d e r f d b e n Rblire, bei verfchiedenen Temperaturen, einnimmt, i m Verhiltniffe
feiner D i c h t i ~ k e i tfiehen. Und d z s ftimmt m i t tlen
Verfuchen des Grafen v o n R u m f o r d iiberein.
X
*
al
c
129
1
Die ErkIPrung, welche Hr. L a P l a c e von
d e n Ericheinungen giebt, d i e erfolgen, w e n n Inan
z w e i kIeinP Srrrven fenkreclit fo in ciner FIfiJjigkeit aufhsngt, d d s fie parallel und n u r wenig yon
einander entfernt find,
ift eins d e r Kefultate
-
diefer T h e o r i e , rvelches 3m inehreften geniigt.
Schon i n rciner friihern Untcrfuchung liatte e r bewjcfen, clak e s , vermiige tler SYirltung d e r , H a a r r b h r e n - Kraft , fclieinen mufs, clicfe Streifen ziig e n einander a n , gleich -vielb ob das Fliiffige zwifchen ihnen .ii'uer cider: -unter dein Xiveau fieht,
J e t t t hetrachtet e r d e n Fall, wenn clie eine der
beiden Ebenen das FliiTfige anhebt, d i e andere es
niederdriickt, wie clas gefchehen rids, fo oft d i e
eine E b e n e von tlem 1+'1tifLgen n3fsbar ift, clie anclere nicbt. Die Oberfliclie cles Fliilligen zwifchen
clen beiden Ebenen murs in diefem Falle, verrnijge
j e n e r entsegen gefetzten iVirkungen, ejnen W e n dungspunkt h a b e n , und' die Rerechnung lelirt,
d a k ilie lileinen Streifen von einander z u r u c k weic h e n moffen. Piiihert man fie inclefs einantler, fo
riickt d e r LVendungspiinkt i m m e r nPlier an c i n e
d e r beitfen Ebencn , und entllich f d l t e r i n fie hine i n . Fihrt m a n clann nccli f o r t , clie.Ebe..cn eina n d e r naher zu bringen, To wird clas Fliiffige zwiEchen ihnen e r h o b e n o d e r niedergedriickt, und
claraus entfteht eine ailifere Kraft, welche die beid e n Ebenen gegen einantler treibt, iind nach Ueberivindung tlkr iiufsern \virkung cles Fliiffigen, fie
mit b$chleunigter Bcwegung in Beriihrung bringt.
Herr H a u y h3t auf Erfuchen des Hrn. L a PI a c c
hieriiher Verfuche angeftellt , uncl finclet den Erfolg d e r T h e o r i e vollig rntfprechend. Diefer Fall
ifi urn To merkwilrdiger, da e r uns ein Beifpiel e i n e r
durcli V e r m i n d e r u n g d ~ Abfiandes
s
in Anzieliung
fich verwa n (leln tl e n Z u n i ckfto fsu n g gi e ht, wie die fes
unq i n d e r Phyfi!: fo hiiufig vorkommt. Jecle d e r
beiden Ehenen fcheint in diefem Verfuche die and e r e zuriick zu f t o k e n untl von i h r zuriick gefto€sen zu werclen, u n t i l d i e R e c h n u n g zeigt,
d i e f s vcn beitlen mit glcicher Kraft gefchieht. O b gleich indefs (lie beitlen Eberien, hernerkt Hr. La
p 1 a c e , n u r d u r c h die haarriihren artige W i r k u n g
des Fliiffigen auf e i n a n d e r e i n w i r k e n , fo ift doc11
such h i e r , w i e in allen Erfcheinungen d e r Katur,
Wirltu n g u n ( I Gcge n wi r k u n g ei n a n ri e r gI ci c h.
H e r r L a PI a c e w e n d r t feine T h e o r i e n o c h
auf eine Erfclieinung a n , von d e r m a n a u f den erfien Anhlick glauhen Collte, die Haarriihren K r a f t
liahe damit niclits zu t h u n , d i e a h e r in d e r That
auf i h r beruht : niimlich a u f d i e Adiil?/ion yon Pintt e n mit der ObPrfluche T O R Fii!(bgI,eiten.
Eine
P l a t t e v o n grofser Oherflache, d i e m a n niit einem
FIiiTfigcn, t l a s in R u h e i f t , in Berdhrung g e b r a c h t
h a t , atltiiirirt mit ilir fo f t a r k , d a h es e i n e r n7erkb a r e n und manchm3tll felbft e i n e r b e d e u t e n d e n
J h f t b e d a r f , urn fie 10s 211 reirsen. Sucht man fie
allrniihlich zu h e b e n , w i e dns (let Fall ift , w e n n
fie a n d e m eint-1, A r m e e i n e r Wage hiingt, rind man
-
-
den andern Arm allrnihlich mit mehr Gewichten
berchwert, To h e b t die Platte eine Siiule des FIiiffigen, auf d e m fie r u h e t e , m i t t a n , und das Ge.wicht cliefer S i d e irn Airgenblicke
wenn d i e
PIatte 10s reifst, gieht ein Mars fiir diefe Aclhifion. Dafs diefe Erfcheinung eine Wirkung cler
Haarrohren K r a f t ift, heweifet H e r r L a PI a c e
d u r c h e i n e g e n a u e Re ch n u n s u n w i tl e r fpre c t I 1i c h.
Aus dern beliannten Durchnieffer tier k r e i s r u n d e n
Platte, und aus der als bekannt voraus gefetzten
HGhe, bis zu welcher dafielhe Fliiflige in e i n e r
R o h r e von gegebener Weite anfteigt, d i e aus derfelhen Materie als d i e Platte befteht, findet er,
\vie grofs d i e Kraft feyn mufs, welcbe nijthig il?,
u m die Scheihe 10s Z L I reifsen. W e n d e t m a n feine
F o r m e l auf Fld'figkeiten verfchiedener A r t a n ,
2. B. a u f W a f : e r , a u f T e r p e n t h i n - 0 e h l und auf
Alltohol t o n verfcliiedenen Dichten fo Gndet m a n
Zahlwerthe , welche mit denen genau iiberein ftirnm e n , c!ie Herr G a y L u f l a c bei den fehr gen a u e n Verfuchen gefunctcn
die er ausdrdcklich
tiber tliefen Gegenftand angefiellt Bat.
Da die haarrohren artige Anziehung nur bis
auf u n m e r k b a r e Entfernungen reicht , fo miiffen
Sclieiben , welche von Clem Fliiffiigen vollkornrnen
g e n d s t find , bei einerlei Oberflsche genau einerlei
AtlhaEon zu diefern FliifGgen Pufsern , wie verichieden fie auch iibrigens ihrer Katur nach f e p
miigen, uncl z w a r milk cliefe AdhCfion genau d e r
gleich feyn , welche das FlilfGge auf Gch felbfi ausiibt.
Auch c!iefes beftiitigt die Erfahrung. So
-
-
-
[
132
3
B. haben vollig gengrste Scheiben aus Kupfer
s n d alas Glas, bei einerlei Durchmeffer genau eiaer-ei AdhlGon zu einem FluTGgen.
'Diefe Wirltungen hiingen ab von Clem Beriihrungswinkel, den clas I;liiflige mit dem Umfange ([e
EOntour) d e r agf ihr ruhenden Scheibe macht. Sie
verfchvlinden, w e n n diefer Winkel null ift. XUR
hahen wir aber ohen gefeeiien, dafs,-in ejner Haarrijhre aus Glas, Queckfilber, das mit WaUer bed e c k t Xt, Gch in eine Oberfliiche fetzt, die genau
ejne Halbkugel ifi. Bringt m a n folglich eine an
eirjer Wage fchwebende G12sl'cheibe niit einer darun te r be fi n rl1 i c h e n Qu e c kG1b e r fl Pc h e i n B e r ti 11 r 11 n g,
u n d man giefst dann Waffer darauf, fo dafs clas
Quecltfilber und die Scheibe clavon bedeclct w e r dell, To kalr 3 m a n , weil dann d e r Beruhrungswinke.1 zwifchen rler Scheibe iind dem QuecliGlber null
ift, beim Losreilsen der Scheibe keinen anclern
Widerfiancl, als den fincle!i) den fie durch ihr eigenes Gewiclrt leiftet.
Aucli diefes Iiaben die
Verfuche d e s E e r r n G a y - L u { l a c betvalirt. D i e
Urfache des Erfolgs Jiegt hier fo ganz in d e m Waffer; dafs, als kein Waffer mitwjrkte, die AdlizSon d e r Glasfcheibe mit dem Queckfilber in diefem
VerTuche bis auf 295 Grainrnes fiieg, ja bis auF
400 Grammes fteigen konnte.
Die letzte Anwendung, welche Hr. L a PI a c e
von feiner herrlichen T h e o r i e macht, i f i , tlafs e r
die Grjialt untprfucht, welche ein grofser QueckJ;lbertropJin, der iiuf einer horizonrulen GIastniel
riilu,
2.
,
lullt, an n e h m e n mufs. D i e G e f t d t iind die Dic1;e
djefes T r o p f e n s , lo %vied i e S e i g u n g fziner .\eitenw;inde gegen tlas G l a s , hiingen ab von d e r EiriwirLung d e s QuecliGlbers a u f Gch felhft u n t I 3 u f das
Glas, d a s i h n triigt; folglich ift hierbei die Haarr o h r e n - 1 i r a f t irn Spiele.
Die Refultate, w e l c h e
[lie T h e o r i e filr diel'on Fall eiebt fiimmen auf ( I d s
Genauefte mit d e n I'erfuchen ~ P H
S errn GayL 11 If a c iiberein.
Dicrelbe hlethorle giebt d i e
DeprefGon des QueckGlbers i n weiten fiiihren,
2. B. in d e n Barometern ; und vergleicht man dam i t ttlk GrijTsPn, welche die HH. C a r l C a v e n d i f h u ~ , t lG a y - L u f Fa c d u r c h Verfcche beftimnit
hahen fo zeigt fich ,die vollkommenfte Uebereinftimmung.
t
*
*
H e r r L a P l a c e befchliefst diefes W e r k mjt
allgemeinen pli$ku/ij~*h?n irnd cheinifchrn Becrachtungen, d i e z w a r n o r wenige Seilen einnehm e n , docli m e h r 31s ganze Bande zu tlenken u n d
nachzuforfchen S e b e n , untl mi t einigen hifiorifchen r\dckblicken. Er zeigt, dafs d i e n u t in f e h r
k I ei ne n En t f e r n u ng e n wa IJ r 2u neh mend c a n z j e h e n
d e [{raft, welche d i e haarriihren artigen Erfcheinungen h e r v o r b r i n g t , die walire Urfache d e r cheInifclien I/'e,~'uiitliJ~liflfi/iPn
irt. I n d e n haarrohrenartigen Erfcheinungen iiukert fich d i e anziehende
1Craft a b e r nicht in ibreni ganzen Unifange, fond e r n zeigt fich nur (lurch ilire Verfcliizdenheiten
uncI du r c h (lie Vdriationen, welche in i h r die ver,
A n n d l . d.PhyLk.,B.33. SC. 2. J. 1SOC). st. 10.
1c
-
-
fchiedene ICrttminung d e r Oberfl iichen, m i t clcnen
die K ~ r p e rfich entdigen, he rvor hringt.
In den
ch e mi Cc he n V e r w a i i t 1 t fch aft e n wi r k t d a ;
e ge n d i e
eigene u n J einizer Mdfsen individuelle Attraction
d e r lileinften The i lc he n direct init i h r e r ganzen
Energie u n d o h n e durc h irge nd etwas modificirt
ZLI werclen.
D i e Entwickelzng diefer tieffinnigen Idec fiihrt
H e r r n L a P l a c e da ra uf, de n Zuftand der FpJrcigk p i t f:ir ein Rclultat tler Anziehnnz d e r kleitiften
T h ei l c he n tles l<ijrpers, fo f e r n fie durcli tlic Gef i a l t tier Theilchen modilicirt i f t , zu nehrnen. Di,?
F j p r cler The il c he n lrann der Grunc! r e p , dafs
i l l r e Anzieliung fich i n einigen Seitenflachen fehr
vie1 1i;irker als in antlern Pukert.
Werden nun
d i e T h e il c he n clurch clie ausclehnencle Iiraft des
W5rmeftoFfs, o d e r clurch i rge nd eine andere Urfac h e , weiter aus einander gctrieben, fo k a n n zwar,
bis a u f eine gewifre Grenze, i h r e anziehentle ICraft
i h r en Einflurs noch aufsern; a be r die hIodiiicationen welche diefe Kraft clcrch die Fjgur c?er Meinf i e n T h e i l c h c n erlitt , werden bei zitce!imender
E n t f er nung d e r Tbeiichpn v o n cinanrler unmerkbar. Denn die Wirkiing tIerfe!Sen rnufs fehr vie!
k h n e l l e r , cls die antiehefidz Kraf t iklbfi, abncllm e n ; auf diere!be A r t , \vie bei clen Er!chein;111.
grn a m H i n i n e l , welche von der Figur d e r Planet e n abhzng-n, z. B. beim Vorriicken cler Nacht.
g l ei c i ~ e n, tlicrer Einflufs fich nach darn Kubus d e r
zunelimendcn EntFernunSen vermindert, wiihrencl
c
135 1
der Einflufs der A t t r a c t i o n feIhft n u r n a c h dem
Quadrate d e r wachfenden Entfernungen klriiier
wird.
D e r Gaszufianrl f c h e i n t , diefer VorjieI:ung
gelniifs, d e r j e n i g e Z u f t a n d zu fcyn, i n welchein
fich d i e kleinfien T h e i l c h e n fchon i n e j n e r folchen
E n t f e r n u n g von e i n a n d e r befinden d a f s wecler d e r
Einflufs ilrrer Figur, noch i h r e eigenthurnliche Att r a c t i o n iiberliaupt ] a u f einancler m e h r n i e r l t S a r
ift, Co d a k Ge clann blofs d u r c h die Expanfivkraft
tier Wiirnie i m G l e i c h ~ e w i c l i t ee r h a l t e n w e r d e n . In
dern erften- Zuftancle , den1 d e r Fefiiglieit l e i l i e t
d e r h r p e r jetler V e r 5 n d e r u n g feines Z u f i a n d e s
d e n g 161st e n m03 1 i c h en Wi t i e r ft a n (1 ; 11 n a u f 11 o r ] i cIl
ftreben d i e kleinfien 'I'heilchen, lie niijgen allch
n o c h fo wenig aus h e r g e s e n f e i t i g e n L a g e verrfickt w e r d e n , d a r e i n w i e d e r zuriirlc zu komrnen ;
cljefes ifi tfasSvfiein e i n e s ftah!en Glcichgewichts
In den1 t r o p f h a r e n Z:ifLande i n welchem tIer Ejnflufs cler F i g u r tlcr Iilei'nfien Tlirll-:fien u n m e r k b a r
S e w o r d e n ift, finden lich Oei jPder Lage tler T h e i l c h e n diefelben Iir5fte u n d tiiefeiben ZufiSride von
G l e i c h g e w i c h t ; d i e Tlieiichen S e b e n d a h e r d e r n
k l e i n f t e n D r u c k e n a c h w i e d a s b e i Clem vollliornm e n e n Floffifigen d e r Fall jft.
3.
Die w ei t c re B e t ra ch t u n g d i P fer ve 1-fch i e d en e n
ZufiZncle ftahlen u n d niclit-ficblen Gleichge-yichts,
jn i h r e r A n w e n d u n g auf d i e C b e m i e , i f t fehr tief*) D u n e'yuilibr-e S t a b l e , ein Kunkwort,
das
ich beibe-
halre, w r i l icll es fiicht oliue 2weideuti;lieit
zu iib'er-
G i l b s r C.
fetzep weirs.
KL?
na
finnig.
fie auF einern m e c h a n i f ~ h e n Principe
beruht, welches fiir jetles Syftem von Kijrpern gilt,
fo h,at Ge den g r o k e n V o r z u s , vollkomnien exact
,211 r e p .
Herr L a P l a c e erldiirt daraus eiiie
hI en g t? fe 11r w i c I i tiger ch e ni i kli e r P h2 n0 men e
Alle Analogieen fcheinen dahin iiberein zu
f i i m n i r n , clars tlie anziehende Kraft, m i t welclier
tliz kleint‘ten Theilchen a u f einander einwirlien,
In clen haaraurserordrntlicli betriichtlich ift.
rG!\ren - artisen Wirkungen werden wir niir die
Unterfchietle derfelben getvahr ; ihre abrolute
Griike aber ift unglauhlich. D i e k i i r d t clriickt
fenkreclit die OberAidhe cler tropfbaren FJiifGgIceiteti, unablisngig von d e r Scliwere. It’enn man
anrtimmt, dafs die K r a f t , mit tler das Waflkr
a u f 6ch felbft wirkt, eben fo grofs fey, als d i e
alizicheritle [{raft, welche e s auf das Licht iufsert , lo wiircle d e r D r u c k , den das Wairer tliefem
.getnSl: i n feinem Innern l i t t e , durcli eine i’iafterf ~ i t l ctlargeftellt werden , deren Hahe p-ijfser wiir e , als d e r Abftand d e r Erde V O I I tler Sonne z e h n
t31tI’encl N a h l genomrnen.
W a h r f c h e i n l i c h ift die
Wirkung des Wdfers auC ficii Trlbfi k!eiiier, 31s’
tlie auF Oas Liciit; m a n iiberfieht itldefs tloch h e r ai:s, zu wvelclier Qrrlnung fie gehijrt. Sollte man
hieraits iiicht :c:ili?ken tliirfcn , benierkt Flew L ~ s
P 1 3 c e , dafs jecte troprbare i.’lii(‘Gglccit vermiige
dieter Kraft durcli ficli f e l b f i zufaa:ntncn gerlriiclrt
wircl, u n d c!al:tr i m Innern w e i t rlichter als a n d e r
Oberfllche ifc? Dcnn in clcr Oberfllche jft tliefcr
.
c
137
1
Druck null; von ihr a b wachfi e r i n dem Innern
ties Fliirfigen fehr fchnell, bis zu d e r ausnehmend
geringen T i e f e , bis zu welcher die S p h i r e d e r
merkbaren I\'irkCamkelt d e r . Theilclien .h e r a h
rciclit; und ilber fie hinaus ifi e r confiant, weil
dann clie nach d e r Oberflriclie zu Iiegenden Schichten des Fliiffi~engeratle fo ftark anziehcn, 31s d a s
Fli\ffise i m Innern. Wenn m a n fich eine fo ttiinne
Lage eines Fliiffigen denkt , dafs jene Spliare tnerkbarer Iirirkfamkeit ihre Dicke iibertrit'e I fo tniifst e etne foolche Lage Fliifligkeit an ihren beiden
0berfl;ichen einen vie1 kleinern D r u c k leiden, als
es d e r Fall ift, wenn lie eine merlcbare Dicke bat.
\Viire es tlaher nicht mijglich, clafs i n itir rlas Fliiffige e i n weit geringeres fp'peciGfcchcs Gtwicltt Iliite,
als fich das i n irnfern Verfuchen z e i g t , bei denen
die K r a f t , die d a s FiiilTge zufnrnrnen d r i i c k t , ilire
ganze Intenfitst h a t ? Und f d l t e diefer F a l l rticht
bei cler w5Cferigen Hiille d e r h l l s c h e n ~2rtigrn Uiinfie eintreten, clic vie!!eicht eben da(Iurci7 lpeciiilch
leicliter als clie Luft i n d e r fie fchwitiimet, wie
wir dzs tiislic!i fchen, und die fich clern ZLI Folg- in
einem hljttelzuftande zwifchen dern cles tropfbar e n Waffers uncl tles Waffertlampfs befi;.tlt.c i i d e .
Diefes find einige von den Itleen, w c l c l i r lI ' r r L a
P l a c e hinftellt, und die e r cfetn Snc1iilei:keli d e r
Phyfiker und d e r 'Chemiker ernpfiehlt.
Herr L a P l a c e fte!lt zuletzt noch m i l feiner
Th e or ie d i e aver = :':g liclt/tprt H y or h PJPn z LI r? n 1 m c ti.
die man bis h i e r h e r zur Erltlirung der 1i;lariLjLren1.
artigen Erfcheinungen erdacht hatte.
Er macht
Zuerli tlarauf aufrnerlifclm, d a k CI a i r a u t , rler
alle KrSfte , a u f welc!ien tliefe Erfcheinungen beI
r u h e n , i n feinar lelir genauen Analyfe ulnfafst hatl e , b1sf.s durcli die falfche Aniiahme geheinrnt wurde, (lafs die anziehende Kraft des Glares bis auf die
Waffertlieilchen in d c r Aclife des Rijlircliens wirke.
Uarauf zeigt e r nach feiner zweiren Methocle, rlafs,
w e n n man in Clem Falls, wenn die HGhre v o n d e r
Fliiffiglceit vollkorntnen genGfst ift, iich tliiclite, d i e
Fliirlifikrit wiirde eirizig nnd allein r'on dem unmitt e l ; ) a r iiber i h r e r OberKiche liefindlichen, niclit
rnerlibnr hohril, Ringe cler iiin.qrn Itiihrent1;irhe foll i c i t i r t , alles nach iliel'er I-Iypothafe genau lo erfolgen miilste, als es i n d e r \Virktichl;eit gekhiellt,
oh gleitrh liier rler Ft-foIq von ancl?rn Urfachen abhzngt. Die Annaiirn-n , atis ~ ~ ~ l c l ideeirl Dr. J u ri n die haarr3hren- arrigen Wirkuiigen zu erkliireri verrriciit hat , niht-rn fich tliefer Hypotliefe aufserortl?nt!irh. H e r r L a I' I a c e thut f e r n e r dar,
dars d i e v a n airctcrri !'h:;iii,erii ertfaclite Erltlarung
ur)zureicI;ctitI ift , c!er zu Fo!+ cIiefe Erfcheinuns e n L\ irkunz..n r l e r Sjjatinutig (ley fliirligen Oberfl;iche fbyn f u l l r n , w e l c h e , iiach i h r e r Ceftalt,
~ l i ~ l ' r iPlivfikern
l
mi: tienan OherflSchcn verpli:.lit.n *.vircl, die ron d e n G otnytern /inrrarip/ie
0 l e y P ! : , / : . ! , ~ * I J ~genzniit
>
wert1i.n.
En[llicli filhrt
er tliz U iii~:rl<ti~gciiS P g n e r ' s iiii(1 T h o rn a s
5- : I :I _ .'5 jiI)pr cIvn I<i:tfluTs rIer I i r i i m n i u r ~d e r
. .
Ob<ri:ac:.:s nuf riie 1:anrrijhren - artisen Ericliei-
.,
aungen, auf feine erfie M e t h o d e .zuriick; beide
&lath ern a t i l e r 11 at t e n z wa r d i e 3o t hive n cl ig k ei t,
auf diel’en Ei~lflufszu: fehen, e r k a n n t , nicht a b e r
durchlc h a u c t , i n wia f e r n e r ‘bei c!iefen Erlcheinungen mit\virkt, noch \vie e r mit d e n urfpriingliohen K r a f t e n , d i e ihn crzeugen , zufanimen IiHngt.
FVird eine z a h h e i c l i e Folge von Erfcheinung e n auf cine einzjge U r k c h e i n cler P i a t u r , cleren
Girklichlceit fich nicht bezvi-eifeln liirst, zuriick
Sefiihrt, untl d u r c h einen ftrengen C d c u l bis i n
das ltleinfie Detail p u s i h r wieder abgeleitet; fo
tritt fie e b e n dailurch aus d e m Gebiete d e r gemein e n Phyilk h e r a u s , u n d bildet n u n einen lribegriff
rnathem a t i k h e r Wahrheiten.
Dieres ift tler GeGch,t;pnnbt, aus (!em man von n u n a n die Iiaarrijhren artigen Erfcheinongen zu betrachten hat..
Dallelbe wircl kiinftig einrna!iI rrit anc!e:.n Zweig e n clzr ~ h j f i ~gefcchehen
;
, m i t clen E’;fcliejnungen
d e r Wiirnie, tler E l e k t r i c i t f t , u n d d e s MaSiietism i : S , wenn liiihere Geniss uns die wa!:ren Urfachen derlelben entliiillen wertlen , die j e t z t noch
uobeliannt G r . c l , uncl a n deron Stelle w i r , i’ii ErmanSe!ung eines CcfTsren, Mvyot!ieTen fetzv9, oiler
E’jctionen , atis tlenen Gc!i (!it! beobacli!ftel; Erfcheinuiigen m e h r orler m i n : ! x Sut t!arfielleri laffen. D i e liaarrijhren - or:lgen ErTcheInungen , rind
die Erfchein:!ng.cn, we!clie 211s d e r E l n w i t k u r p :Ier
I<iirper auf clx Lic!:t e n i f i e h r n ) Gnil his j*.t.zt 1!;2
Eiszigen , wcicl!e man n i t t e l f t e i n c s lirengeii (:=Iculs atis cler A t t r a c t i o n in lcleinen Entfernui:gen
-
c
140
3
abgeleitet h a t ; und von diefen beiden Entdeckungen g r h a r t die eine IS e w t o n. Aber wahrfcheinlich hPngen noch v id e Erfctieinungen anderer A r t
von derfelben , nur verfchieden modificirten, Ur€ache ab. I n d e r T h a t zeigt uns H e r r La P l a c e
in jhr fchon jetzt mit Evidenz und d u rc h mathemstifche Schliirfe die Quelle aller chemifchen Erfcheinungen.
Es wird ihm unftreitig nicht geniigen,
d e n Ruhm diefer gliinzenden Entdeckungen mit
K e w t o n getheilt zu haben; er wirtl den AusGcht e n , auf deren Wichtigkeit e r felbft u n s aufrnerkfarn gemacht h a t , weiter nachrpiiren; und vielleictrt gelingt es feiner tieffinnigeu Analyfe, u n s
noch mehr als Ein Katurgefetz z u enthiillen, clas
uns bis jetzt verborgen ifi.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
761 Кб
Теги
neuern, die, wirkungen, artigen, der, darstellung, haarrhren, hrn, des, 2ber, plach, untersuchungen
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа