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Das Physometer ein neues Instrument zur Bestimmung vernderlicher Volumina von Luft und anderen Krpern.

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126
renden Einflussen, wozu auch noch die zu kleine Entfernung beider zu rechnen ist, beigemessen werden.
Wie dein aber auch sey, so berechtigen jedenfalls die
bisherigen Beobachtungen und Erfahrungen vollkommen
dam, von dem neuen Vertical -Magnetometer eine bessere
Lasung der an ein solches zu stellendeli Anforderungen
zu erwarten. Ich werde daher jetzt ein derartiges Instrument in volkommenerer Weise ausfilhren und demsclben
dann iu dem Saale fcr directe magnetische VariationsBeobachtungen eine passende Aufstellung grben. Ueber
den Erfolg unter diesen gunstigeren Urnstanden sol1 seiner Zeit berichtet werden.
VIII. DRS Physometer, ein ncues Instrument zur
Beslimmung veranderlicher 1"oliimina von Luft
und anderen Korpern; von Y. L i a r t i n g .
E i n I e i t u n g.
hs giebt wenige Probleme, wclche so viele Naturforscher
7
beschzftigt haben, als die Frage nach der Rolle, welche
die Schwimmblase im Leben der Fische spielt. Es liegt
nicht in meiner Absicht jetzt die Geschichte dieses Problems ausfiihrlich zu erortern. F a r meinen jetzigen Zweck
geniigt es, einiger Hauptpunkte Erwahnung zu thun, woraus sich ergiebt, dafs es noch keineswegs gelost ist.
Diejenigen, welche darnach gestrebt haben, sind von
zwei verschiedenen Standpunkten ausgegangen. Einige
betrachteten die Schwimmblase als ein Hulfsathmungsorgan.
Anclere erblicktcn darin einen hydrostatischen Apparat,
wodurch der Fisch sein Gleichgewicht im Wasser bewahrt
und durch Zusammendriickung und Ausdehnung der darin
127
eingeschlossenen Luft sein specifisches Gewicht iindert und
so im Wasser steigt oder sich senkt.
Die erste diever Vorstelluugen hatte N e e d h a m a1s
Urheber. Sie wurde von ihm geilufsert in einer im Jahre
1668 zu Amsterdam erschienenen Schrift : Disquisifio anatomica de formato foetu. Damals und noch viele Jahre
spater war weder die anatomische Kenntnils der Structur
der Schwimmblase, noch die Kenntnil's der darin enthaltenen Luft , noch selbst des ganzen Athmungsprocesses
genug fortgeschritten, um diese Vorstellung fiber eine
bloke Muthmafsung zu erheben.
Als erster Urheher der zweiten Vorstellung mufs ein
gewisser A. J. betrachtet werden, in einer im Jahre I675
der Royal Society gemachten Mittheilung I ) , worin auch
ein Vorschlag von R o b e r t B o y l e erwlihnt wird, das
Problem durch einen Versuch zu losen, worauf ich unten
zurtickkommen werde.
Im folgenden Jahre, 1676, erschien das bekannte Buch
von B o r e l l i , De rnotu animalium. I m 23"'""Kapitel, das
vom Schwimmen der Thiere handelt, sagt er: dafs Fische,
deren Schwimmblase verletzt ist, so dafs die Luft daraus
entwischt ist, auf den Grund des Wassers liegen bleiben,
und er schliefst daraus, dafs die Schwimmblase den Fisch
nicht nur specifisch leichter mache, sondern dafs sie auch
seine Steigung und Senkung fordere, nachdem sie entwader sich selbst fiberlassen oder zusammengedrtickt wird.
Diese rein mechanische Erklarung der Wirkung der
Schwimmblase wurde spater ziemlich allgemein angenommen, wozu in unserer Zeit ohne Zweifel das Beispiel von
C u v i e r 2 ) und von J o h . M i i l l e r 3 ) vie1 beigetragen hat,
da beide dieser Erklarung sich anschlossen.
Man konnte sich freilich nicht blofs berufen auf die
Anwesenheit von Muskeln an der Schwimmblase vieler
Fische, sondern auch einige Arten anzeigen, deren Schwimm1) Philosophicnl Transnctiovi, 1675 T.X,p . 310.
2 ) Ann. du Mudurn, 1809 p. 174, 183.
3) Arcbiv f. Anat. u. Phys. 1841, S. 223. 1842, S. 307. 1845, S. 456.
blase einen eigenen aus harteu Theilen zusammengesetzten
Federapparat besitzt , dassen Druck durch Muskeln willktlrlich aufgehoben werden ksnn.
Schon zu Anfang dieses Jahrhunderts hatten hdefe
Biot'), D e l a r o c h e a ) ? und v o n H u m b o l d t und Prov e n 9 a l S ) den Weg gebahnt zu einer Modification der
Meinung aber die Rolle der Schwimmblase. Sie hatten
die Zusammensetzung der Luft in der Schwimmblase untersucht, und daraus ging hervor, dafs diese Luft ails den
niinilichen Gasen wie die Atmosphare, nur in anderen
Verhiiltnissen, bestand. Das wichtigste Resultat, wozu
die beiden erst gensnnten Forscher bei ihrer Uutersuchung
gelangten, war: dafs bei Fischen, die aus grofsen Tiefen
herauf gebraoht werden, die Quantitlit des Sauerstoffs meistens bei weitem grafser als in der Atmosphke war, und
manchmal 90 Proc. und mehr betrug. Schon dieses erwies, dafs der Sauerstoff in der Schwimmblase aus dem
in ihren Wanden circulirenden Blute ausgeschiedcn wurde.
Die wahre Bedeutung der Schwimmblase als adventives Atlimungsorgan wiirde aber erst geliiirig in's Licht
gesetzt durch die merkwnrdigen Versuche von A r m a n d
M o r e a u ' ) , aus denen mit Siuherheit erhellt, dafs die
Schwimniblase ein Organ ist, worin der Uebdlui'e dea
Sauerstoffs, der durch die Kiemenathmung in dns Blut
getreten ist, zeitliuh secernirt und wie in einer Vorrathskammer aufgespeichert wird, um nachher wieder in dae
Blut zurack z n treten, wenn der Fisch sich in eiuem Waeser aufhalt, worin die Qusntitiit des Sauerstoffs zu gering
ist zur Unterhaltang der Kiemenatlimung.
Diese Untersuchungen hatten der ultramechaniechen
Theorie einen schweren Stofa beigehracht und den Beweis
geliefert, dafs die Schwimmblase jedenfalls noch etwas
meLr sey als ein Lydrostatischer Apparat. Drei Jahre
1) Mpmoitu d4 la SociCtC d'Arcueil, ISO'I.
2 ) Ann. du Jfustfum, 1809, p . 154.
3) Mdm. d4 la SOC.CPArcucil, 1809.
4) Cornptco rcndtu, lS(i3. T.LVZZ, p . 37, 816.
129
spgter, 1866, wurden von zwei Landsleuten von M o r e a u , Monoyer') und G o u r i e t ? ) neue Untersuchungen
Uber diesen Gegenstand angestellt, und beide kamen unabhiingig voii einander zum SchluL, d a b die Zusammendriickung und Ausdehniing der Schwimmblase nicht als
Ursache des Steigens und des Senkens der Fische im
Wasser zu betrachten sey.
Ich habe jetzt die A bsicht nicht diese verschiedenen
Untersuchungen kritisch zu beleuchten. Vielleicht werde
ich solches bei einer spiiteren Gelegenheit thun. F a r jetzt
gentlge hier die Bemerkung, dafs es jedenfalls sehr gewagt
seyn warde, aus dern, was die Versuche mit einigen wenigen Siifswasserfischen (Cyprinoiden) gelehrt haben, Schliisse
zu ziehen bezoglich der Rolle, welche die Schwimmblase
bei allen Fischen spielt, welche ein solches Organ besitzen.
Die An- und Abwesenheit eines ductus yneumaticus, das
Leben in geringen Tiefen, wie in den Fliissen und anderen siifsen Gewlissern, oder in den Meerestiefen, konnen
daraiif nicht ohne Einflufs seyn. Wie wenig es erlaubt
ist, beztiglich eines Organs wie die Schwimmblase von einer
Fischspecies zur anderen zu schlielsen, erhellt aus den
Fhllen, wo bei ganz nahe verwandten Species, die ziim niimlicheii Genus (z. B. Scomber) gehtiren, bald eine Schwimmblase vorkommt, bald eine solche fehlt.
Es massen noch viele Untersuchungen angestellt werden ehe die Function der Schwimmblase vbllig erkannt
ist. Solche Untersuchungen erheischen aber, dafs man die
Verinderungen in der Schwimmblase und der darin enthaltenen Luft , wghrend des Lebens unter verschiedenen
Urnstanden verfolgen kijnne. Die wichtigsten dieser Umstgnde sind:
1. Der Druck, dem der ganze Kbrper des Fisches
und also auch die Schwimmblase, der darauf ruhenden
W assersiiule zufolge, unterliegt, und
1) Annab8 des sciences naturelles. Zool. 5"'sb. T. VZ, p . 5.
2) Ibid. p . 369.
Poggendorffe Anaal. Bd. CXLVIII.
9.
130
2. die Quantitat des im Wasser aufgelbsten Sauerstoffes.
Wiihrend der Unterschied im Druck, der von der verschiedenen Tiefe , worin der Fisch sich befindet, abhangt,
schon an sich, ohne eine active Zusammendriickung oder
Ausdehnung der Schwimmblase, das Volumen der LuR
vermehrt oder verringert, kann das namliche Volumen auch
vermehrt werden durch eine Secretion von Sauerstoff, und
verringert durch eine Absorption dieses Gases, falls nicht
ein gleiches Volumen kohlensaures Gas seine Stelle einnimmt, was aus mehr als einer Ursache unwahrscheinlich ist.
Die Frage ist also: giebt es aufser diesen zwei Hauptursachen der Volumen -Veranderung der Luft in der
Schwimmblase noch eine dritte? Hat der Fisch dae Vermogen diese Luft willkiirlich zusammenzudriicken oder
einen im passiven Zustande bestehenden Druck diirch
Muskelwirkung aufzuheben?
Auf diese Fragen miissen wir die Antwort schuldig
bleiben.
Die Anwesenheit von Muskelapparaten , welche eine
solche Wirkung haben kiinnten, zwingt noch nicht nothwendig anzunehmen, dafs eine solche Wirkung auch wahrend des Lebens stattfinde; und jedenfalls ist es nicht
erlaubt, aus den wenigen Fallen, wo solche Apparate vorkommen, zu schliefsen, dafs auch andere Fische das namliche Vermogen besitzen, und dafs wo solche Muskeln
an der Schwimmblase fehlen, der Druck der Seitenmuskeln
der Bawhwande dazu geniige.
Nur dann ware es miiglich auf solche Fragen eine bestimmte Antwort zu geben, wenn es gelange, die Volumenveranderungen der Schwimmblase wahrend des Lebens
sichtbar zu machen. Jede Zusammendriickung durch Muskelcontraction m u L den Charakter dieser theilen. Ein
passiver Widerstand hat einen anderen Effect als cine active Wirkung. Dic Luft z. B., welche in der Schwimmblase enthalten ist, wird sich ganz allmiilig und regelmiLLig ausdehnen oder zusammenziehen, wenn *die Hohe der
,
131
darauf ruhenden Wassersaule sich andert. Auch die Volumenveraiiderung, welche das Resultat einer Secretion oder
einer Absorption von Luft in der Schwimmblase ist, kann
nur eine allmahlige seyn. Muskelcontractionen finden dagegen gewohnlich schnell statt: Sie siiid die Folge eines
Willenbefehls. Sobald also das Voliimen der Schwimmblase sich sehr schnell, stofsweise andert, besonders wenn
diese Aenderung stattfindet unter Urnstlinden, wo der Unterschied in Drlickung ganz aufgehoben ist wtirde eine
solche Aenderung schwerlich einer anderen Ursache als
einer Muskelwirkung zugeschrieben werden kbnnen.
Oben erwiihnte ich eines Versuchs, der schon i. J. 1675
von R 0 b e r . t B o y l e zur Losung dieser Frage vorgeschlagen wurde. Dieser Versuch sollte im Folgenden bestehen: ,,Dafs man einen Kolben mit weitem Halse nilhme
und, nachdem man diesen fast ganz mit Wasser gefiillt
hlitte, einen lebenden Fisch darin brschte, den grofsten,
denn man hinein bringen konnte, wie Weifsfisch, Barsch
oder dergleichen; und d a h man dann den Hals des Kolben. so dUnn auszoge wie man kijnnte, und ihn dann mit
Wasser fast flillte: worauf, der Fisch, wenn er in einiger
Tiefe im Wasser sich befknde, darin sich senkte, und man
dabei bemerkte, dafs das Wasser im dtinnen Theil des
Halses sich auch senkte, man daraus schliefsen darfe,
dafs er sich zusammenziehe, und wenn der Fisch stiege,
wZihrend das Wasser auch stiege, man daraus schliel'sen
diirfe, dafs er sich ausdehne I)".
,
1 ) Im Obigen ist absichtlich eine fast wiirtliche Uebersetzung des Originals gegeben, das zum Ueberflufa hier noch eine Stelle finden mag.
,,The experiment by him ( R o b e r t B o y l e ) suggested was; 1'0 take
a Bolthead with a wide neck, and having jill'd it almost full with
water, to put into it some live Fish of convenient size, that i s , the
biggest that can be got i n , aa a Roch, Perch, or the like; and then
to draw out the neck of the Bolthead as slender ad you can; and to
311 that almost with water: Whereupon the j s h lying at a certain
depth in the water of the Glass, ;f upon his sinking you perceive the
water at the slender top dopa subside, you may inferr, he contracts himself, and if, upon his rioing, the water be also raised, you may conclude, he dilates himself.
9*
132
Es ist mir unbekannt, ob dieser von B o y l e vorgeschlagene Versuch j e von ihm oder sonst jemand angestellt ist. EY brauchte freilich nicht ausfiihrlich gezeigt
zu werden, dals dieser Versuch, nach der Art wie er von
Boy1 e beschriebeii wurde, schwerlich ausfiihrlar ware.
Uud selbst wenii es auch gelange, einen Fisch in einen
solchen Apparat zu bringen, so wiirde das Steigen und
Fallen des Wassers im vereugteu Theile des Halses des
Kolben, nur allein lehreii, was wohl vou Niemand bezweifelt wird, dafs die Luft in der Schwimmblase sich
zusammenzieht, wenn die auf den Fisch ruhende Wassersaule hoher, und sich ausdehnt, wenn diese niedriger ist.
Deniioch ist die Idee, welche diesem yersuche zu
Grunde liegt, einer guten Anwendung fahig, wenu man
an der Stelle des einfachen voii Bo y l e vorgeschlagerien
Kolbens einen zusammeugesetzteren Apparat construirt,
der erlaubt die Zusamrnenziehung und die Ausdchnung der
Schwimmblase nicht nur zu sehen, sondern auch zu messen,
und iiberdiels den Fisch willkuhrlich hoher oder niedriger
i m Wasser auf eine bestimmte Stelle zu bringen, wiihrend
der gtrnze Apparat geschlossen und iibrigens unverandert
bleibt. Diese letzte Aufgabe schien mir anfangs als ich fiber
die Sache nachdachte, am schwersten zu losen. Mali wird
unten sehen in welclier einfachen Art mir dieses gelungen ist.
Beschreibung des Physometers.
Der Apparat, welchem ich den Namen Physometer gegeben habc, und der iiach meiiier Anweisuug vom Mecbaniker %'. O l l a i i d in Utrecht, construirt ist, ist iui
Zehiitel seiner wahren Grofse abgebildet in Fig. 4 Taf. 11.
A ist ein grofses Cylinderglas, von 63cm Hohe und 20""
innerem Durchmesser. Die ganze CapacitZit des Glases
ist ungefahr 20 Liter. Dieses Glas ruht, eingeklemmt
zwischen drei Leisten, wovon nur eine in a zu sehen ist,
auf eiuer holzernen Scheibe ( B ) als Unterlage, die ge-
133
tragen wird von drei nach Auben gewendeten Ftirsen, deren
zwei (6, 6) mit Stellschrauben versehen sind. Der 3r1nbreite
Rand des Glases ist flach geschliffen, und darauf ruht eine
kreisrunde Scheibe (c) von 1'" dickem Spiegelglase. Diese
starke Dicke ist nothig um dadurch ihre Beugung zu verhindern, bei dem starken Druck, dem die Scheibe ausgesetzt ist, wie unten ngher erhellen wird. Zur vollkommenen Schliefsung hringt man ein wenig Schweinefett
oder ein Gemisch von gelbem Wachs und Oel zwischen
die beiden Glasoberfllchen. Der Verschlufs wird vervollstiindigt durch den eisernen Ring d, mit einem darunter auf die Glasscheibe gelegten Ring von Leder oder
Kaiitschuk, der erlaubt, den eisernen Ring stark anzudrticken. Dieser eiserne Ring (Fig 4 Taf. I1 d), dessen
Diirchmesser etwas kleiner ist als derjenige der Glasscheibe, ist in Fig. 5 bei d von oben gesehen abgebildet.
Er hat drei Vorsprtinge (eee) in gleichen Abstiinden,
jeden mit einer Oeffnung. Diese drei Oeffnungen dienen
z u r Verbindung des Ringes mit dem Fufsstiick, mittelst
drei aufrechter eiserner Stlbe, deren nur zwei (99) in
der Fig 4 zu sehen sind, da die dritte durch das Glas
verdeckt ist. Die Oeffnungen in den drei Vorspriingen
empfangen die oberen Enden der drei Stilbe, die mit einer
Schraube versehen sind. Mittelst der Schraubenmutter
( f f ) kann dann der Ring fest auf die Glasscheibe angedriickt werden, so dafs der ganze Apparat am Rande des
Glases hermetisch geschlossen ist.
Die Glasscheibe hat vier Oeffnungen. Eine dieser
Oeffnungen befindet sich im Centrum der Glasscheibe
(Fig 5 Taf. I1 h). Sie dient zur Aufnahme der glilsernen
MeBrohren (Fig. 4 Taf. I1 0 ) von verschiedenem Caliber,
deren Bestimmung ist, am Steigen oder Sinker] der Wassersilule darin , die. Ausdehnung oder Zusammenziehung
dee Inhalts des Glases zu messen.
Damit diese MeCsr6hren leicht gewechselt werden
kbnnen, ist jede am Unterende in einem Ansatzsttick aus
Messing befestigt, welches mittelst einer Schraube in einer
134
aus Messing verfertigten Schraubenmut,ter in der Oeffnung
der Glasscheibe schliefst.
Die bis jetzt von mir gebrauchten Mefsrahren haben
einen innern Durchrnesser von 1,5 bis 4mm. Auf die
Art, wie ihr Lumen gcnau bestimrnt ward, komme ich
unten zuriick.
Zur Messung der Hiihe der Wassersiiule in der Rbhre
dient eine dahinter gestellte in Millimeter getheilte Scale
(p). Diese wird getragen von einem langlichen viereckigen Stucke Blei (Fig. 5 Taf. 11 q), in der Art, daQ
die Scale fest genug auf der Glasplatte ruhet, aber auch
leicht davon abgenommen werden kann, wenn der Apparat mit Wasser geflillt wird.
An jeder Seite der Mittelbffnung befindet sich eine
andere (Fig. 5 Taf. I1 ii). In jeder dieser Oeffnungen ist
eine Messingbiichse von 3,Pm Hohe. befestigt, in deren
Hoblung,\ mittelst einer gehorig angebrachten Fassung, sich
die aus starkem Meesingdraht verfertigten cylindrischen
Stiele m und n (Fig. 4 Taf. 11) auf und nieder bewegen.
Diese Stiele sind einander vollig gleich. Ihr Durchmesser
ist ungefiihr 3,6'"'", ihre Lange 64'", d. h. etwas mehr als
die Hbhe des Glases. Jeder tragt an seinem Oberende
einen Knopf mit eingeschnittnem Rande, und an seinem
unteren Ende ist eine Schraube, woran die bald zu erwahnenden Nebenapparate befestigt werden konnen.
Es ist deutlich, dafs, wenn einer dieser Stiele im
Wasser, das im Glitse enthalten ist, sich gerade soviel
senkt als der andere sich hebt, das Niveau der Wassersiiule in der Mefsrohre o sich nicht andern wird. Diese
Senkung oder Hebung wird nngezeigt von eincm Index
(Fig. 4 Taf. I1 rr) am Oberende jedes Stiels, wo er so
angebracht ist, dafa er horizontal drehbar ist und sich
langs einer in Millimeter getheilten Scale (s s) bewegt.
Diese beiden Scalen werden, wie die mittlere, getragen
von losen bleiernen Fufsstucken (Fig. 5 Taf. I1 sr) uud
konnen also nach Willkiihr auf der Glasscheibe gesetzt
und davon entfernt werden.
,
135
Damit die Auf- und Niederbewegung der beiden Stiele
eine vollkommen gleichmafsige Bey, ist an jedem Knopfe
ein kleiner Ring oder Auge angebracht. Darin greifen
zwei Hiikchen, welche befestigt sind an den Enden eines
Kupferdrahts ( t t ) , der iiber eine am Rande ausgehohlten,
BUS Zink verfertigten, drehbaren Seheibe u lauft.
Der
Durchmesser dieser Scheibe ist gleich dem Abstande der
beiden Stiele. Sie wird getragen von der oberen Leiste
des Rahmens 0, w, x, y, welcher feat schliefst in zwei Einschnitte am holzernen FufsstUck, auf dem das Glaa ruht,
und Uberdiefs noch gestiitzt wird von zwei kleinen Querarmen 8 5 , womit zwei der eisernen Stabe verbunden sind.
Driickt man auf den Knopf des einen Stiels, so dafs
dieser sich senkt, so wird der andere,
vorausgesetzt
dds der Kupferdraht gut gespannt ist, - sich gerade eben
so vie1 heben.
Will man, wie es manchmal nothig ist, jeden Stiel f i r
sich anwenden, so wird der eine eine kleine Strecke heraufgezogen, bis der Draht nicht mehr gespannt ist, und
die kleinern Hakchen mit Leichtigkeit aus den Ringen
genommen werden konnen.
Die vierte Oeffnung (Fig. 4 und 5 Taf. II bei 1) in der
Glasscheibe befindet sich an der dem Beobachter zugewendeten Seite, in 4cmAbstand vom Rande. Sie hat einen
Durchmesser von 23-,
und dient ztim Eingiefsen des
Wassers. Sie wird geschlossen mit einem KautschukStopsel (in Fig. 6 Taf. II a, nach etwas grofserem Maafsstab als die ubrigen Figuren), der zwei Oeffiungen hat.
Die 'eine dient zur Aufnahme eines Thermometers (Fig. 4 t h
und Fig. 6 b ) , dessen Scale in Zehntel von Graden C. getheilt ist. In der zweiten Oeffnung ist ein g l l e r n e s Stabchen (Fig. 6c), das eng anschliefsend auf und nieder geschoben werden kann und somit dient, um die Wassersaule in der Mefsrohre o bis einem gewissen Punkt hinaufzutreiben oder ihre Hohe zu reguliren.
Mittelst der Schraube, mit der das Unterende eines
jeden Stiels versehen ist, kann daran eine Art von Kafig
-
136
(Fig. 4 C) verbunden werden Dieser Kiifig, der znr Aufnahme eines Fisches bestimmt ist, besteht aus cinem
Gitterwerk von dtinnem Messingdrahte mit Oeffnungen
von ungefkhr 2 Centim. Dieser Kafig hat eine cylindrische Form. Sein Durchmesser betra.gt 19 Centim.; zwischen ihm und der Xnnenwand des Glases bleibt also noch
ein Raum von einem halben Centim. Seine Hohe ist
10 Centim. An seiner Oberflache befindet sich eine auch
aus Gitterwerk bestehende Klappe, die zuriick geschlagen
werden kann, um einen Fisch hinein zu bringen, und hierauf durch Einschiebung eines Stiftes geschlossen wird.
Wenn ein Fisch von passender Grijfse in diesen Kiifig
gebracht ist, kann man ihn entweder darin frei schwimmen
lassen, oder durch einige, durch die Riickenflosse gezogene Driihte an dernl Gitterwerk der Klappe festbinden
und ihn so zwingen in gleicher Hohe zu verharren.
Statt dieses Kafigs konnen andere Apparate, deren
man sich zu einern oder anderem Versuch zu bedienen
wunscht, am Unterende jedes der Messingstiele feat geschraubt werden. So z. B. die elliptische Platte c Fig. 7,
welche bestimmt ist, zur seitlichen Abschliebung der Oeffnung eines aus Messinggitterwerk verfertigten Korbchens a,
dessen Unterseite mit einer kleineren Platte b beschwert
ist. Das Kbrbchen selbst ist elliptisch, ungefiihr doppelt
so laiig als breit, u n d dient zur Aufnahme einer mitLuft
gefiillten Schwimmblase. Da es sich hier um einen einfachen
Collegiumversuch handelt, so moge sogleich die Art erwilhnt werden, wie man damit sehr leicht und augenfillig
die Ausdehnung der Luft einem grol'seren Zuhbrerkreise
zeigen kann. Das Korbchen mit der Schwimmblase, oder
an ihrer Stelle mit einem Kautschukballon wird auf den
Boden des Glases dem Rande etwas genahert gestellt,
derart, d a b wenn die Glasscheibe, wodurch die Messingstiele gehen, auf die Oeffnung des Glases gelegt ist, die
Messingplatte c (Fig. 7) gerade die Oeffnung dtw Korbchens bedeckt, mit einem Zwischenrsum von etwa einem
Paar Millimeter. Dann wird der Apparat in der unten
137
ngher beschriebenen Weise mit Wasser gefiillt. Die
Schwimmblase strebt nattirlich aofzusteigen aber wird
darin verhindert durch die Messingplatte gegen welche
sie sich andrackt. Dreht man aber den Knopf des Stiels
einen halben Schlag urn, so wird die SchdPimmblase
frei; sie steigt nach oben, und die Ausdehnung der darin
enthaltenen Luft verursacht ein Steigen dcr Wassersiiule
in der Mefsrohre 0. Damit dieses Steigen auch in der
Forne sichthar sey, kann man vorher auf das Wasser
im Glaae durch die MittelMnung, auf welche die Mcfsriihre
festgeschraubt wird einige Tropfen einer stark gefarbten
Fltissigkeit giel’sen.
,
,
,
Einrichtung und Gebrauch des Physome ters zu volomenometrischen
Bestimmnngen.
Der oben beschriebene Apparat, obgleich ziemlich zusammengesetzt , ist dcnnoch beirn Gebrauch sehr einfach
und leicht zu handhaben. Es miissen aber, um daniit zuverlassige Resultate ZII bekommen , einige Vorsichtsrnafsregeln beobachtet werden , deren etwas ausfiihrliche Auseinandersetznngen denjenigen, die vielleicht diesen Apparat
zu etwaigen Untersuchungen anwenden wollen, zu Nutzen
kommen kbnnen.
Obgleich das Physorneter auch noch zu anderem Zwecke,
wo es auf eine genaue Messung von verinderlichen Voluminis ankommt, gute Dienste leisten kann, wollen wir es
hier zunachst nur betrachten als einen Apparat zur Untersuchung der Veranderungen, welche in der Schwimmblase eines darin gebrachten Fisches entstehen.
Das erste Erfordernifs bei jedem Versuche mit diesem
Apparat ist: dafs die Glasscheibe vollkommen die Oeffnung
des mit Wassw gefiillten Glases abschliefse. Anfangs
hatte ich gemeint, dafs dieses sich erreichen lassen wtirde
mittelst eines dfinnen Kautschukringes zwischen der Glasecheibe und dern Glasrande, unter starkem Druck mittelst des eisernen Ringes d. Ich habe aber gefunden,
dafs man sicb nicht darauf verlassen kann. Die Zwischen-
138
konft einer fetten Substanz ist unerlalslich, iind diese mufs
mit grofser Sorgfalt angebracht werden; der Rand des Glases uud der betreffende Theil der Glasscheibe mussen vollkommen trocken seyn, deun das kleinste Tropfchen Wasser verursacht, wenn es sich ausbreitet, eine Unterbrechung
des Zusammenhanges der Fettschicht. Es ist iibrigens
leicht , diese Unterbrechung, falls sie irgeudwo besteht,
durch die Glasscheibe , sobald diese steif angedriickt ist,
zu erkennen , uud wenn eine solche Unterbrechuug vorkommt, thut man am besten die Glasscheibe wieder aufzuheben und die fehlerhafte Stelle sorgfaltig abzutrocknen ;
denn es gelingt nie, die Schliefsung einfach durch trocknen Druck mit dem eisernen Ring zu bewerkstelligen.
Ueberhaupt dient dieser Ring nur zur Befestigung der
Glasscheibe, damit sie nicht aus ihrer Stelle verriickt werden konne beim Hinaufziehen der Messingstiele und durch
den Druck der von unten sich dagegen andrangenden
Wassersiiule.
Auch der Grad von Weichheit des Fettes ist keineswegs gleichgiiltig. Ueberhaupt ist eine zu grofse Weichheit weniger schadlich als eine zu grofse Harte. Gewiihnliches Schweineschmalz ist brauchbar , so lange die Temperatur iiher 10"C. ist, allein bei einer niedrigeren Temperatur mufs etwas Olivenijl dazu gemischt werden. Diese
Weichheit thut besonders darum Noth, weil sonst die Adhiiaion zwischen der Glasscheibe und dem Rande des Glascylinders so stark .wird, dafs man grofse Miihe hat, diese
nach Ablauf eines Versuches abzuheben. Dieses kann nur
geschehen durch Verschiebung der Glasscheibe, einmal in
der einen und dann wieder in einer anderen Richtung, bis
das dabei durchdringende Wasser die Adhasion aufhebt
und der Verband gelost ist.
Wenn der oben beschriebene Kafig mit dem Fische
darin an einen der Messingsticle fest geschraubt ist und
man sich uberzeugt hat, dafs die Wand des Kafigs, bei
dessen Niederseukung im Glascylinder frei ist, d. h. d a b
139
er nicht gegen dessen Innenwand stofst, - was sich
fibrigens durch ein kleine Drebung des Knopfes leicht verhindern lafst, - so wird die Glasscheibe auf den Rand
des Glascylinders gelegt in der Stellung, wie sie Fig. 4
Taf. I1 angiebt, mit den drei in einer Reihe gelegenen
Oeffnungen zwischen den verticalen Leisten ux und my
des holzernen Rahmens. Diese Stellung ist nothig, damit
die beiden Messingstiele bei ihrer Hebung und Senkung
mittelst des tiber der Scheibe u gespannten Kupferdrahtes
eine verticale Stellung behalten.
Wenn jetzt nocb der aus Kautschuk oder Leder bestehende Ring und der eiserne Ring an iLre Stelle gebracht sind und letzterer fest geschraubt ist, kann man
zur Fullung des Apparates mit Wasser schreiten.
Damit disse Fullung gehiirig statthde, so daCs so wenig wie moglich Luftblaeen an den Innentheilen des Apparates haften hleiben, und auch die Oeffnung in der Glasscheibe nicht belastet werde mit einem grofsen untl schweren Trichter, wodurch ein fur diese leicht gefahrlicher
Druck entstehen wtirde, wird der in Fig. 8 a abgebildete
Trichter angewendet. Dieser hat eine schief coniscbe
Formi; diese Gestalt ist darum gegeben, damit der Trichter
nicht gegen die Mefsrohre o anstofse, und doch grofs genug sey urn eine ansehnliche Menge Wasser aufznnehrnen.
Die Rohre des Trichters ist so lang, dafv sie bis auf den
Boden des Glases reicht, und ihr Durchmesser so, dafs
sie noch leicht durch die Oeffnungen im Gitterwerk des
Kafigs geht. Der Trichter wird getragen in einem Loch
des Brettes b, welches am Verticalstabe c auf und nieder
geschoben und mit der Schraube d feat geklemmt werden
kann. Beim Gebrauch wird das Fufsbrett e so weit unter das Fufsstuck des Physometers geschoben, bis das
Loch b sich gerade uber der Oeffnung in der Glasscheibe
befindet. Erst dann wird der Trichter darin gebracht und
dadurch der Apparat gefiillt. Es ist wohl kaum nothig
zu sagen, dafs das Wasser, welches man anwendet, genug
140
Sauerstoff enthalten mufs, um Fische darin einige Zeit
leben zu lassen. Reines FluCswasser ist am geeignetsten.
Eine sehr wichtige Forderiing bei jedem Versuch mit
dem Physometer ist aber, dafs keine Spur von freier Luft
im Apparat enthalten sey. Wenn die Fiillung in der eben
beschriebenen Weise geschehen ist, bleiben selten einige
Luftblasen in den tieferen Theilen des Apparates tibrig.
Mochten noch einige kleine Blasen irgendwo anhaften, so
kann man diese leicht frei machen und zum Aufsteigen
niithigen , mittelst eines starken Eisendrahts von gentigender Liinge um bis auf den Boden des Glases zu reichen,
und dessen Unterende rechtwinklig umgebogen ist. An
dieses umgebogene Ende wird eine kleine Feder gebunden,
mit der man die Luftblasen so zu sagen wegfegt.
Auch bei der sorgfaltigsten Fiillung bleibt aber immer
eine gewisse Quantitat Lnft unter der Glasscheibe. Diese
kann freilich bis mi einem Minimum reducirt werden, wenn
man den Apparat mittelst der Stellschrauben b b borizontal stellt, aber es gelingt dennoch fast nie beim einfacben
Zugiefsen des Wassers, nachdem der Tricbter entfernt ist,
alle Luft auf einmal auszutreiben.
Zur Eiitfernuiig der letzten Luftblasen mul'a man den
Apparat auf seinen drei Fiirsen einige Bewegungen machen
lassen, die geeignet sind, die noch vorhandenen Luftblasen
unter die Oeffnung zu bringen, wo sie dann entweichen.
Auch hier kann die eben genannte, an einen rechtwinklig
gebogenen Eisendraht gebundene Feder gute Dienste
leisten. Uebrigens bieten diese hin und her gehenden
Bewegungen suf den drei Fufsen keinerlei Beschwerde,
da sie gemacht werden ehe die Melbrohre und die Scalen
auf die Glasscheibe gestellt werden, und der Glascylinder
selbst ist mittelst der eisernen Gestelle g g und der
Leisten a so fest mit dem FuBstuclc verbunden, dafs er
dadurch nicht leiden kann.
Es ist aher gerade die Nothwendigkeit sicher zu wissen,
dafs alle Luft ausgetrieben sey, warum eine durchsichtige
141
Glasplatte den Vorzug verdient vor einer aus Messing
oder einem anderen Mettrlle verfertigten Platte, durch
welche man nicht sehen kann, ob sich noch Luftblasen
irgendwo darunter befinden.
1st der Apparat also gehorig gefiillt und eine der
Mefsrbhren auf der Mitteloffnung festgeschraubt , dann
wird der Kautschukstopsel (Fig. 6 Taf. I1 a) in die Oeffnung 1 gebracht mit dem Thermotrieter b , aber anfangs
ohne dav Glasstabchen c. Durch die Oeffnung, welche
zur Aufnahme dieses bestiuitnt ist, fliefst dann das uberfliissige Wasser aus. Wird dann da; Stabchen darin gebracht, so kann man darnit das Wasser in der Mefsrchre
steigen lassen bis zu der Hohe, welche man ihm geben
will.
Die beiden beweglichen Messingstiele m und n werden
jetzt in Verbindung gebracht durch den uber die Scheibe n
laufenden Kupferdraht ; die drei getheilten Scaleu werden
an die ihuen angewiesenen Platze gestellt, und der A p
parat ist zum Gebrauch fertig.
Will man das Wasser, worin der Fisch lcbt, nach
einiger Zeit erneuern, so kann man es, ohiie die Schliefsung
zu unterbrechen, mittelst eines Hebers ausfliefsen lassen, dessen durch die Oeffnung in der Glasscheibe gebrachter kiirzerer Arm bis auf den Boden des Glases reicht.
Besser ware es aber im Boden des Glases einen Hahn
anzubringen, da ein solcher nicht allein zum Entleeren des
Glases dienen kann, sondern auch die Gelegenheit geben
wiirde, durch langsames Zufliefsen durch die Oeffiiung Z,
wahrend das Wasser durch den geoffneten Hahn ausfliefst, den Fisch in einem fortdauernden Strom von friscliem Wasser zu halten. Nur die Furcht, dafs der jetzt
von mir gebrauchte Glascylinder, der wegen seiner Grofse
nicht leicht sohnell zu ersetzen ware, beim Bohren einer
Oeffnung im Boden der Gefahr der Zersprengung wiirde
ausgesetat seyn, hat mich bis jetzt davon zuriiakgehalten
diese Verbesserung anzubringen.
142
Es ist selbstversthdlich, dafs, ehe man mit der Hoffnung auf brauchbare Resultate mit diesem Apparate
experimentiren konne, der Inhalt von jeder der MeQrohren
sehr genau zu bestimmen ist. Und da eine Glasriihre nie
auf allen ihren Stellen eine vollkommen gleiche Weite hat,
so muD eine solche Bestimmung fiir verschiedene Stellen
der Rbhre ausgefdhrt werden. Am besten thut man solches durch Auswagen mit Quecksilber, dessen specifisches
Gewicht man genau kennt. Das Quecksilber wird dazu
nach und nach bis zu verschiedenen Hahen in die vollkommen trockne R6hre gebracht, die selbstverstiindlich
unten mittelst eines gceigneten Stiipsels verschlossen ist.
Solang die Rshre nicht zu eng ist, gelingt es ohne vie1
Miihe , mittelst eines kleinen Trichters mit sehr diinnem
Halse oder einer weiteren Riihre, welche man sehr diinn
ausgezogen hat, das Quecksilber hinein zu gieben, und
nachher alle noch an der Wand haftende Luftbllschen
zu entfernen mittelst eines Eisendrahts, den man in der
Rijhre auf und nieder bewegt. Mit sehr engen Rohren,
von z. B. 1 Millimeter innerem Durchmesser, gelingt dieses
aber nicht mehr und man mufs dann einen anderen Weg
einschlagen. Es geniigt namlich vollkommen, wenn man
eine einzige solche Bestimmung fur eine Mefsriihre voii
mittlerem Durchmesser niit grofser Genauigkeit macht.
Mittelst dieser kann dann das MaaQ ein f i r allemal auf
einen der Messingstiele m oder n iibertragen werden. Dam
brauchte man nur zu wissen, wie hoch das Wasser jedesma1 in der Mefsrbhre steigt, wenn einer der Stiele um
Langen von 10 oder 5cmniedergedriickt wird. Am oben
beschriebenen Apparat stimmen 5'" L h g e des Stiels fiberein mit eineru kubischen Inhalt von 510,6kmu', also jede
Millimeter Lange mit 10,212kmm.Wenn dieses einmal bestimmt ist, kann man f i r jede andere Mefsrbhre leicht den
Factor finden, wornit die Hohe der Wassersliule zu
multipliciren ist, ohne dafs es nathig ware, noch mehr
zeitraubende Wagungen zu machen. Auch wenn die
143
nicht angewendete Mefsrohre durch einen unglticklichen
Zufall verloren ginge, bliebe so das M a d s doch fur immer
erhslten.
(Schlnh im niiclisten Heft.)
IX. Ueber die elektromotorischcr Kraft sehr
dunner GasscAichten auf jnetallplatten;
von F, K o h t r a u s c h .
(Der Konigl. Gesellschaft der Wissenschaften zu Gijttingen initgetheilt
am 25. September 1572.)
Die sogenannte Polarisation der Elektroden durch auageschiedene Gase bietet aufser dem bisher meistens untersuchten Falle des Maximums oder doch eines Zustandes,
der sich nicht weit vom Maximum entfernt, eine zweite
beachtenswerthe Seite. Ich meine den anderen Grlinzfall
beliebig dunner Gasiiberziige, der, wenn er auch praktisch
selten von Bedeutung wird, ein um so grokeres Interesse
in theoretischer Beziehung verdient; denn er b e t r i a eine
von denjenigen Erscheinungen bei denen die Molecularkrilfte eines Korpers durch eine andere Schicht hindnrch
wirken.
Ich weirs nicht, ob man sich hinreichend deutlich iiber
die Vorstellung ausgesprochen hat, welche mit der elektromotorischen Kraft eines G&es zn verbinden ist. Nothwendig scheint es jedenfalls, sobald eine Substanz elektromotorisch wirksam angenommen wird, dieselbe aiich als
Leiter anzusehen, und in der That steht im vorliegenden
Falle dem auch nichts entgegen. Denn zuniichst ist hachst
unwahrscheinlich, dafs in der unmittelbaren NachbarschaR
der Elektrode von einem ,,gasformigen" Zustande die Rede
seyn kann ; sehr wahrscheinlich befinden sich vielmehr
,
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