X. FEJEZET.

A GÁZOK HŐNYELÉSE. – AZ ITT HASZNÁLT KÉSZÜLÉK. – A KEZDET NEHÉZSÉGEI. – A LEVEGŐ ÉS AZ ÁTLÁTSZÓ EGYSZERŰ GÁZOK HŐÁTBOCSÁTHATÓSÁGA. – AZ OLAJKÉPZŐ ÉS AZ ÖSSZETETT GÁZOK HŐGÁTLÓSÁGA. – A GŐZÖK HŐNYELÉSE. – A GÁZOK HŐSUGÁRZÁSA. – KÖLCSÖNÖSSÉG A HŐSUGÁRZÁS ÉS HŐNYELÉS KÖZÖTT. – TÖMECSBELI ALKAT BEFOLYÁSA A SUGÁRZÓ HŐ ÁTMENETÉRE. – A SUGÁRZÓ HŐ ÁTMENETE ÁTLÁTSZATLAN TESTEKEN. – A HŐSPECTRUM ELVÁLASZTÁSA A SZÍNKÉPTŐL, ÁTLÁTSZATLAN HASÁB ÁLTAL.

371. Megvizsgáltuk a szilárd és a folyékony testeket hőátbocsáthatóságuk tekintetében s azt tapasztaltuk, hogy bármily szoros is az ily testek atómjai között a kapcsolat, atómközeik mégis szabad tért engednek az éterrezgéseknek, úgy hogy e rezgések sok esetben, minden észrevehető akadály nélkül, átvonulhatnak az atómok között. Más esetekben azonban azt találtuk, hogy a tömecsek a beléjök ütköző hőhullámokat feltartóztatták, hanem e közben maguk váltak mozgási középpontokká. Tapasztaltuk továbbá, hogy a tökéletesen átbocsátó testek, áteresztvén önmagukon a hőhullámokat, nem szenvedtek semmiféle hőmérsékbeli változást; ama testek ellenben, melyek a hőáramot feltartóztatták, hőnyelésök folytán, megmelegedtek. Magán a jegen keresztül is bocsátottunk át erős hősugarat; de mivel e sugár a fajta volt, melyet a jég le nem tartóztat, átment a nagyon érzékeny anyagon anélkül, hogy a jeget megolvasztotta volna. Most a légnemű testekkel kell foglalkoznunk; ezeknél annyira ki vannak tágítva az atómközök s a tömecsek oly tökéletesen fel vannak oldva minden kölcsönös kapcsolat alól, hogy majdnem feljogosítva

282

érezhetjük magunkat, azt következtetni, hogy a gázok és gőzök teljesen tárt kaput nyitnak a hőhullámoknak. Egészen a legujabb időkig csakugyan ez volt az általános nézet. E következtetés levegővel tett kisérletekre volt fektetve, mely nyomát sem mutatta a hőnyelésnek.

372. De minden következő év gyarapítja ügyességünket a kisérlettételben; s a jobb meg jobb módszerek fölfedezése lehetővé teszi, hogy vizsgálatainkat a sikerre nagyobb kilátással ismételhessük. Vizsgáljuk meg tehát még egyszer a légköri levegő hőátbocsáthatóságát. De tegyünk elébb egy előkészítő kisérletet. Itt van egy üres ónhenger AB (84. ábra); 4 láb a hossza s majdnem 3 hüvelyk az átmérője. E hengeren bocsátjuk majd át a sugárnyalábot. Szükséges azonban, hogy a hőnek a levegőn való átmenetét a légüres téren való átmenetével hasonlíthassuk össze. Ki kell tehát a hengert szivattyúznunk, s e czélból eszközökről kell gondoskodnuuk, hogy hengerünk végeit kellően bezárhassuk. Itt gördűl utunkba az első kisérletbeli nehézség. Általános szabály szerint ugyanis a sötét hő mohóbban nyelődik el, mint a világító; mivel pedig nagy mértékben átbocsátó test hőnyelését szándékozunk észrevehetővé tenni, nagyon valószinű, hogy czélunkat úgy fogjuk elérni, ha valamely sötét hőforrás sugárzását fogjuk alkalmazni.

84-ik ábra.

283

373. Csővünket tehát oly anyaggal kell elzárnunk, mely épen az ily hőnek enged szabad átmenetet. Üveget használjunk e czélra? Megtekintvén a 350-ik szakaszban közlött táblát, azt találjuk, hogy az ily hőt az üveglemezek épen nem bocsátják át; fémlemezekkel is csak úgy zárhatnók be csövünket, mint üveglemezekkel. Itt észre fogják vehetni, mint használja fel az egyik észlelő eredményeit a másik; – s mint növekszik a tudomány azáltal, hogy az előbbi vizsgálatok czélja csakhamar eszközévé válik a későbbieknek. Ha Melloni fel nem fedezi a kősó hőátbocsátó tulajdonságait, most meg lennénk akadva, nem tudván magunkon segíteni. Egy ideig mindamellett zavarban voltam, mert nehéz volt kapnom eléggé tiszta és a cső végeinek befödésére elég nagy kősólemezeket. De a tudomány munkásának, ha elmondja: mire lenne szüksége, nem kell sokáig várakoznia. Ily szíves támogatásnak köszönöm e becses anyagból való lemezeket, melyeket az A és B foglalók segélyével légáthatlanul rácsavarhatok a cső két végére. * Két záró csapot is látnak a hengeren megerősítve,

* Egy időben, midőn nagy szükségem volt kősólemezekre, a "Philosophical Magazine"-ban nyilvánítottam ebbeli szűkölködésemet, azonnal kaptam választ Sir John Herscheltől. Levele kiséretében mindjárt nagy darab kősót küldött. Levele kivonatát közleni fogom, mert kiderül belöle, hogy mi czélra volt tulajdonképen ama só szánva. Dr. Szabónak, az 1862. évi nemzetközi kiállítás magyar biztosának is mély köszönettel tartozom; ő általa jutottam a kősóból aránylag nagy bőségre. Köszönet még Fletcher úrnak Nortwichben és Corbett úrnak Bromsgroweban szíves készségökért. Ezen elismerő nyilatkozatimon kivűl hálásan meg kell köszönnöm a württembergi kormánynak azon igen szép darab sót, melyet az utolsó párisi közkiállításon a maga osztályában kiállított.

Itt következik a kivonat Sir John Herschel leveléből: "Értekezésemnek a Philos. Trans. 1840-ben történt közzététele után nagyon kivántam az üveghasábok és lencsék befolyását mellőzni s biztosan megtudni, vajjon az én elszigetelt βγδε hőfoltjaim a spectrumban napi vagy földi eredetűek-e? Kősó volt az elkerülhetetlen kisegítő s miután sokáig és hasztalanul fáradoztam, hogy eléggé nagy és tiszta példányok birtokába juthassak, a boldogult Dr. Sommerville – a mint egy barátomtól hallottam Cheshire-ben – szíves volt nekem e nagyon szep darabot átküldeni, melyet most Önhöz juttatok. Nagyon szét van ugyan hasadozva, nem kétlem azonban, hogy még elég nagy darabok vághatók ki belőle lencsékre és hasábokra, kivált ha akár a lencsék, akár a hasábok össze lesznek ragasztva.

"Nem voltam azonban elkészülve a darab feldolgozására – a mi bizonyára igen kényes és nehezen keresztülvihető művelet; – az volt a szándékom, hogy a kiálló szögleteket leolvasztom stb. s addig nyalom, mlg kellő alakja nem lesz; e dolgot ugyan soha sem tévesztettem el szemem elől, de mindeddig nem juthattam hozzá s félre tettem. Egy vagy két évvel később utána nézvén, sajnálatomra azt találtam, hogy szétfolyás következtében a só sokat veszített. Körül vettem tehát hóval, vas abroncsos agyagedénybe tettem s Arnott-féle kályhával fütött szobában egy felső polczra helyeztem, s ott hagytam mostanig.

"Ha némi haszonnal járónak véli leirt kisérletemet, tessék azt kérem úgy, a mint leírtam, ismételni s ezen nekem mindig jelentékenynek látszó kérdést tisztába hozni."

284

az egyik c a légszivattyúval áll kapcsolatban, melylyel a csövet kiszivattyúzhatom, a másikon c' pedig levegőt vagy valamely más gázt bocsúthatok a csőbe.

374. A henger egyik végén Leslie-féle koczka áll, telve forró vízzel s bevonva lámpakorommal, hogy nagyobb legyen a sugárzása; a másik végén áll a hővillanyoszlop, melytől huzalok vezetnek a galvanométerhez. A henger B vége és a C koczka közé F ónernyő van közbeállítva. Ha ezt az ernyőt félretolom, úgy a C-ből kiinduló hősugarak úthaladnak a hengeren s azután a hővillanyoszlopra esnek. Kiszivattyúzván a henger levegőjét, kissé félretoljuk az ernyőt; a sugarak légüres téren áthaladnak s az oszlopra esnek. Az ernyőt, a mint látják, csak részben vontam félre; a most átbocsátott hő által eszközölt állandó elhajlás 300.

375. Száraz levegőt bocsátok a hengerbe; tehetem pedig ezt a c' csappal, melytől hajlékony kaucsukcső vezet az U és U'-val jelölt, meghajlított üvegcsövekhez. U tele van maró káli oldatában áztatott horzsakődarabokkal s arra való, hogy a rajta átvonuló levegőnek bármily parányi szénsavát letartóztassa. U tele van kénsavban áztatott horzsakődarabokkal

285

s arra való, hogy elnyelje a levegő vízgőzeit. A levegő tehát, midőn a hengerbe jut, meg van fosztva szénsavától és vízpáráitól. Most beömlik; mutatja ezt a légszivattyú higanyoszlopa; tessék a tűre figyelni, a mint a levegő belép a hengerbe. Ha a levegő belépte csökkenti a hengeren át történő sugárzást, ha a levegő oly anyag, mely észrevehető mértékben képes feltartóztatni az éterhullámokat, úgy ennek a galvanométeri elhajlás csökkenésében kell nyilvánulnia. A cső most már tele van levegővel, de változást a tű fekvésóben nem vesznek észre s akkor sem vennének változást észre, ha közvetetlenül a készülék mellett állanának. Az így megvizsgált levegő, úgy látszik, csak úgy átbocsátja a sugárzó hőt, mint maga a légüres tér.

376. Megváltoztatván az ernyő állását, megváltoztathatjuk az oszlopra eső hőmennyiséget; ha tehát lassanként, odább-odább vonom az ernyőt, ezzel azt idézhetem elé, hogy egymásután 40, 50, 60, 70, 80 fokú legyen a tű elhajlása; s a közben, míg a tű ezen állások valamelyikét elfoglalja, ismételhetnők az imént tett kisérletet. Változást azonban a tűnek állásában egyszer sem látnának. Ugyanez lesz az eset, ha befelé tolván az ernyőt, 20 vagy 10 fokúvá csökkentem az elhajlást.

377. Az imént tett kisérlet egy a természethez intézett kérdés, s hallgatását tagadó válasz gyanánt lehetne venni. Tagadást azonban a természetvizsgálónak nem szabad oly könnyedén elfogadna, s nem is vagyok benne bizonyos, vajjon a lehető legjobb alakban tettük-e kérdésünket? Elemezzük kissé azt, a mit tettünk s vegyük először tekintetbe azon esetet, melyben legcsekélyebb, azaz 10 fokú az elhajlás. Tegyük fel, hogy a levegő nem tökéletes átbocsátó s hogy a csövön átmenő hőnek csekély, talán ezred részét csakugyan feltartóztatja, hogy minden ezer sugár közül egyet lefoglal; észrevehetnők-e e hatást? Az ily elnyelés, ha csakugyan beállana, az elhajlást 10 foknak ezredrészével vagy egy foknak századrészével csökkentené, ez pedig oly csökkenés, melyet

286

még akkor sem volna lehetséges látniok, ha a galvanométernek tőszomszédságában állanának. * Az oszlopra eső összes hőmennyiség az itt feltételezett esetben oly jelentéktelen, hogy ennek csekély része, ha elnyeletnék is, valóban kikerülné a megfigyelést.

378. De mi nem szorítkoztunk csekély hőmennyiségekre; ugyanaz volt az eredmény, midőn 100 helyett 80 fokú volt az elhajlás. Esedeznem kell, hogy figyelmöket megfeszítsék s hogy egy darabig valamivel nehezebb téren kövessenek. Tisztán érthetővé szeretném tenni a galvanométer egyik nevezetes sajátságát.

379. A tű a zérus fokon állván, essék az oszlopra oly hőmennyiség, mely egy fokú elhajlást képes előidézni. Tegyük fel, hogy a hőmennyiség ezután növekszik s két, három, négy, öt fokú elhajlást idézzen elé egymásután; akkor az ezen elhajlásokat előidéző hőmennyiségek 1:2:3:4:5 viszonyában állanak egymáshoz. Az a hőmennyiség, mely 5 fokú elhajlást létesít, épen ötakkora mint az, mely egy fokú elhajlást okoz. De ezen arányosság csak addig áll, míg az elhajlás bizonyos határon túl nem megy; mert a mint a tű tovább és tovább terelődik a zérustól, mindig csekélyebb sikerrel hat reá az áram. Világosítsuk ezt fel egy példával: a hajócsigán dolgozik egy matróz, az emeltyűre mindig merőlegesen irányítja erejét; mert ha ferdén irányítaná, erejének csak egy része fordíttatnék a hajócsiga forgatására. Igy van ez a mi villanyáramunkkal is, ha a tű nagyon ferdén áll az áram irányára, úgy az áram erejének csak egy része fordíttatik a tű mozgatására. Innét van, hogy habár a hőmennyiséget tökéletesen kifejezheti az általa gerjesztett áram erőssége, s a mi esetünkben csakugyan ki is fejezi; a nagyobb fajta elhajlás még sem lehet igaz mértéke az oszlopra eső hőmennyiségnek, mert nem az egész áramnak, hanem csak egy részének hatását mutatja.

* Nem szabad elfelejteni, hogy itt galvanométeri, nem pedig hőmérői fokokról van szó.

287

380. Az önök előtt álló galvanométernek olyan a berendezése, hogy az elhajlás szögei körülbelül a 30-ik fokig arányosak a hőmennyiségekkel. Az a mennyiség, mely a tűnek 29-ik fokról 30-ik fokra való hajtására szükséges, tökéletesen ákkora mint az, mely 0 fokról 1 fokra hajtja a tűt. De a 30-ik fokon túl megszűnik az arányosság. Az a hőmennyiség, melyet a tűnek 40-ik fokról 41-ik fokra való hajtása igényel, három akkora mint az, mely a tűt 0 fokról 1 fokra hajtja s hogy ugyanaz a tű 50-ik fokról 51-ik fokra tereltessék, erre ötannyi hő kell, mint arra, hogy 0 fokról 1 fokra tereltessék; hogy 60-ról 61-re tereltessék, arra hét annyi-, hogy 70-ről 71-re hajtassék, tizenegy annyi-, hogy pedig 80-ról 81-re mozgattassék, arra ötven annyinál is több hő kell, mint arra, hogy O fokról 1 fokra hajtassék. Mennél magasabb számú fokok felé haladunk, annál nagyobb az egy foknyi elhajlás által kifejezett hőmennyiség; mert a tűt mozgató erő csak egy része azon erőnek, mely a huzalban valóban kering, s ennélfogva csak egy részét fejezi ki az oszlopra eső hőnek.

381. A galvanométer magasabb fokainak értékét, később leirandó művelet segélyével,* ki lehet fejezni alacsonyabb fokokban. Tapasztalni fogjuk, hogy míg a 10, 20, 30 fokú elhajlások oly hőmennyiségeket ábrázolnak, melyeket 10, 20, 30 számok fejeznek ki, már a 40 fokú elhajlás oly hőt ábrázol, melyet 47 fejez ki; az 50 fokú elhajlás olyat, melynek 80 a kifejezője; a 60, 70, 80 fokú elhajlások pedig oly hőmennyiségeknek felelnek meg, melyek az elhajlásokhoz képest még nagyobb viszonyban növekednek.

382. Mire vezet bennünket ez az elemzés? azt hiszem, jobb módszerre fog bennünket tanítani a természet vallatásában. Megfontolván ugyanis a dolgot, azt találjuk, hogy ha kicsinynyé teszszük az elhajlás szögét, az oszlopra eső hőmennyiség oly jelentéktelen, hogy ha egy része elnyelet-

* Lásd a függeléket a jelen fejezet végén.

288

nék is, e résznek ki kellene kerülnie a megfigyelést; ha pedig hatalmas hőáram által nagygyá teszszük az elhajlást, a tűnek akkor olyan a fekvése, melyből csak tetemes hőnövekvés vagy hőcsökkenés következtében mozdulhat ki. Az összes sugárzásnak 1000-ed része az első esetben határozottan csekély volna a megmérésre; a második esetben az 1000-ed nagyon jelentékeny lehetne ugyan, de még sem volna képes észrevehető mértékben hatni a tűre. Ha példáúl 80 fokúnál nagyobb az elhajlás, oly hőmennyiséget, mely a galvanométeren 15 vagy 20 alsóbb foknak felelne meg, nehezen lehetne észrevenni.

383. Most világosan elénk van szabva feladatunk; oly nagy hőárammal kell dolgoznunk, melynek kis törtrésze nem elenyésző csekély, s tűnket e mellett még is a maga legérzékenyebb helyzetében kell megtartanunk. Ha ez sikerül, határtalanul fokozhatjuk experimentáló hatalmunkat. Ha a gáz az összes hőnek egy részét, – bár igen csekély részét – letartóztatja, úgy e rész absolut értékét növeszthetjük, növesztvén az egészet, melynek az elnyelt rész egy bizonyos hányada.

384. Szerencsére e feladat valóban feloldható. Tudják, hogy ha a hővillanyoszlop ellenkező oldalaira melegséget szállítunk, a keletkezett áramok többé kevésbé semlegesülnek s ha a két oldalt jutó melegség egészen egyenlő mennyiségű, úgy teljes semlegesség jön létre. A csövön áthaladó hőáram jelenleg 80 fokra tereli a galvanométer tűjét; feltárom az oszlopnak másik, hasonlóképen kúpos visszaverővel felszerelt oldalát s ez elébe is forró vízzel telt koczkát állítok; íme látják, azonnal csökken a tű elhajlása.

385. Kellően állított ernyő segélyével úgy szabályozható az oszlop hátsó oldalára eső hő, hogy tökéletesen semlegesíti azt, mely az oszlop előlapját találja. Ez most megvan; a tű a zéruson áll.

386. Két hatalmas és egymással tökéletesen egyenlő hőáramunk van tehát, melyek az oszlop ellenkező oldalait

289

találják, s melyek közül az egyik kiürített hengerünkön megy át. Ha a levegő a hengerbe beömlik s ha e levegő bármi hatást gyakorol a hőre, a most meglévő egyenlőségnek meg kell háboríttatnia. Ha a levegő a csövön áthaladó hő egy részét letartóztatja, úgy a másik hőforrásnak túlsúlyra kell vergődnie; a tűnek, mely most legérzékenyebb állásában van, el kell tereltetnie. Az elhajlás nagyságából pedig pontosan kiszámíthatjuk a hőnyelést.

387. Ime vázoltam azon készülék körrajzát, melylyel a gázok és a sugárzó hő közötti vonatkozást vizsgálnunk kell. A használt kémszerek azonban oly hatalmasak s egyúttal oly finomak, hogy az oly durva készülék, mint az imént vázolt, meg nem felelne czélunknak. De most már nem lesz nehéz a tökéletesebb készülék szerkezetét és használatát megérteniök, azon készülékét, melylyel a gázok hőnyelésére és sugárzására vonatkozó kisérletek tétettek.

388. S és S' (1-ső rajzlap a könyv végén) között van a kísérleti henger: üres, belül csiszolt sárgarézcső; S és S'-nél vannak a hengert légáthatlanul záró kősólemezek; az S és S' közötti távolság a most leirandó kisérleteknél 4 láb. C a hőforrás, öntött rézkoczka, megtöltve vízzel, melyet L lámpa folytonosan forral. C koczkához oda van szögecselve az F-el jelölt rövid henger; átmérője akkora, mint a kisérleti hengeré, melylyel S-nél légáthatlanul összekapcsolható. E szerint a C hőforrás és a kisérleti henger S vége között F előkamra van, melyből a levegő kiszivattyúzható, úgy, hogy a hőforrásból kiinduló sugarak az SS' hengerbe léphetnek anélkül, hogy levegő által előlegesen átszűretnének. Hogy a hő a C forrásból vezetés folytán át ne mehessen az S-nél levő lemezre, arra az F kamarát körülfogó V edény való. Ezen edényben ugyanis hideg vízáram kering szakadatlanul; a vízáram az edény fenekéig érő ii csövön ömlik az edénybe és ee elvezető csövön vonul ki belőle. A kisérleti cső és az előkamra egymástól függetlenül állanak kapcsolatban az AA légszivattyúval, tehát önállóan megtölthető és kiüríthető

290

mindakettő. Itt megemlíthetem, hogy a kísérleti henger, későbbi berendezésében, a légszivattyútól elválasztva állott, vele hajlékony csővel levén összekötve. Ezzel tökéletesen kikerültem a légszivattyú működésekor mindig beálló rázkódtató mozgást. P a hővillanyoszlop; állványára erősítve, a kisérleti henger végéhez tétetik s két kúpos visszaverővel van fölszerelve. C' a pótkoczka a C sugárzásának semlegesítésére. H a szabályzóernyő, melyet nagyon finoman ide-oda lehet tolni. NN igen érzékeny galvanométer, melyet E oszloppal ww' huzalok kapcsolnak össze. Az OO fokozott csőről (a rajzlap jobb oldalán) és az MK toldalékról (a kisérleti cső közepén) adandó alkalommal szólandunk.

389. Bajosan tarthatnám figyelmüket ébren, ha említést akarnék tenni mind azon nehézségekről, melyek az e készülékkel tett első vizsgálatokat ostromolták, vagy ha a számtalan elővigyázati rendszabályt elészámlálnám, melyeket az itt használt két hatalmas hőforrás tökéletes kiegyenlítése tett szükségessé. Azt hiszem, hogy tizezrével lehetne számlálni a kísérleteket, melyek csak a légköri levegővel tétettek. Gyakran megtörtént, hogy egy hét, sőt két hét folytán is egyezők és kielégítők voltak az eredmények; s már úgy látszott, hogy megvannak a szabatos kísérletek pontos feltételei, s íme, a következő napon tett vizsgálat tönkre zúzta az elébbi alapra fektetett reményeket, s az egész kérdésnek újra kezdését parancsolta megváltoztatott feltételek között. Az ily tapasztalatok azok, melyek a kisérletezőt visszariasztják. Harcz ez, a sok, homályos, bonyolódott, kellemetlen mellékkörülményekkel és nehézségekkel, melyek a vizsgálatnak eleinte útjába gördülnek, midőn még nem is tudjuk, fog-e a fáradság valamikép használható eredményre vezetni; e harcz nehezíti és ritkítja a felfedezéseket. De a kisérletezőnek, különösen a fiatalnak, tudnia kell, hogy minden esetre nyer belső becsében, csak komoly legyen a törekvése. Az a tudat, hogy a mennyire eszközei engedték, tökéletesen átvizsgálta a maga tárgyát, az az érzet, hogy még akkor sem riadt vissza semmi-

291

féle munkától, midőn e munka elvégre is törekvéseinek eredménytelenségét mutatta, mindez – még ha tagadó is az eredmény – erőt ad neki a jövendő alkotásra.

390. De vissza a dologra. Eleinte egészen elhanyagoltam a légköri nedvességet és a szénsavat, azt vélvén, mint sokan utóbb is tették, hogy ezen anyagok, mert rendkivül csekély a mennyiségök, nem hatnak észrevehetőleg a sugárzó hőre. De csakhamar rájöttem, hogy e feltevés egészen tévútra vezetett. Szárítóul először chlórmeszet használtam, de el kellett hagynom. Azután kénsavval nedvesített horzsakövet alkalmaztam, de e mellett sem maradhattam meg. Végül tiszta üvegdarabokban állapodtam meg, melyeket kénsavval nedvesítettem s tölcséren egy U – alakú csőbe öntöttem. Úgy találtam, hogy ez a legjobb berendezés; de itt is a legnagyobb gondra volt szükség. Az U cső mindenik szárát felül egy réteg száraz üvegdarabbal kellett befedni, mert ha a dugóból csak porszemnyi darabka, vagy a tűfej huszadrészénél nem nagyobb pecsétviasz-szemecske érte a kénsavat, már akkor helytelenül ütöttek ki az eredmények. Azon felül gyakran kellett a szárító csöveket változtatni, mert a légkörbeli szerves anyag, bár mily parányi volt is a mennyisége, bizonyos idő mulva még is zavarólag hatott.

391. A szénsav letartóztatására tiszta karrarai márványt darabokra törtem, maró kálival megnedvesítettem s ezzel egy U-alakú csövet megtöltöttem. Ezek azon segédeszközök, melyeket a gáz szárítására és szénsavának letartóztatására most használok; végleges megállapodásom előtt azonban az I-ső rajzlapon előtüntetett berendezést tettem a levegő szárítására. Az YY-al jelölt üvegcsövek mindegyike 3 láb hosszú volt és chlórmészszel volt megtöltve; mögöttük állott az RZ-vel jelölt U-alakú cső, horzsakővel és kénsavval. A levegőnek tehát az első esetben 18 lábnyi úton kellett járnia chlórmeszen keresztül, azután végig kellett haladnia a kénsavas csövön, s csak úgy mehetett be az SS' kísérleti csőbe. Levegő helyett, más gázok bejuttatására volt a GG gáztartó

292

szánva. Most folyó vizsgálataimnál e berendezéssel, mint már említettem, felhagytam, az egyszerűbb sikeresebbnek mutatkozván.

392. Mind az F előkamra, mind az SS' kisérleti cső ki lévén ürítve, a C hőforrás sugarai átmennek az előkamarán, az S-nél levő kősólemezen, a kisérleti csövön, az S'-nél levő lemezen; s végre a P oszlopnak előlapjára esnek. E sugárzást semlegesíti a G' pótkoczka sugárzása; a tű zéruson áll. E szerfelett szigorú próbát legelőbb is a száraz levegőre fogjuk alkalmazni; ezzel kezdjük kisérleteinket. A levegő beömlik a kisérleti hengerbe; önök azonban távol vannak s mozgást nem vehetnek észre a galvanométer delejtűjén; a kisérletezésnek e hatalmas módszerével sem vagyunk képesek a levegőben a hőnyelést észrevenni. Úgy látszik, hogy atómjai egyetlen egy hőhullámot sem képesek letartóztatni; gyakorlatilag véve, olyan a levegő a hősugarakra nézve mint az ür. Oxygén, hydrogén és nitrogén, ha gondosan meg vannak tisztítva, a légköri levegővel egyformán, t. i. semlegesen viselik magukat.

393. A most leírandó vizsgálatok előtt azt vélték, hogy a gázok egyátaljában mind így viselik magukat. Lássuk, vajjon így áll-e a dolog? E gáztartó olajképző gázt foglal magában; közönséges világító gáz is megfelelne czélomnak. Az olajképző gáznak a fényre nézve tökéletes átlátszósága legvilágosabban kitűnik, ha megengedjük, hogy a levegőbe áramoljék. Semmit sem látnak; a gázt nem lehet a levegőtől megkülönböztetni.

A kísérleti cső ki van szivattyúzva, a tű a zéruson áll. Figyeljék meg a hatást, midőn olajképző gázt bocsátunk be. A tű azonnal megindul; az átlátszó gáz letartóztatja a hőt, mint valami át nem bocsátó test. Midőn a cső tele van gázzal, a végleges és állandó elhajlás 70 fokra rúg.

394. Állítsunk most egy fémernyőt a P oszlop és a kisérleti cső S' vége közé, ezzel tökéletesen elvágván a csövön átmenő sugárzást. Az oszlopnak a fémernyő felé fordult ol-

293

dala, mert kisugároz, gyorsan elszórja a maga melegét; hőmérséke most a terem hőmérsékével egyenlő. Az oszlopra jelenleg tehát csak a pótkoczka sugárzása hat s 75 fokú elhajlást idéz elé. A kisérlet kezdetén mind a két koczkának egyenlő volt a sugárzása; e 75 fokú elhajlás tehát a csövön átmenő teljes sugárzásnak felel meg azon esetben, midőn a cső ki van szivattyúzva.

395. Legyen hőegységünk azon hőmennyiség, mely a tűnek 0 fokról 1 fokra való hajtására szükséges, akkor a 75 fokú elhajlást

276 hőegység

és a 70 fokú elhajlást

211

hőegység fejezi ki.

A 276-ra menő összegből tehát 211-et tartóztatott le az olajképző gáz; ez pedig az egésznek körülbelöl hét kilenczedrésze, vagy körülbelől 80 százaléka.

396. Nem úgy tűnik-e fel önöknek a dolog, mintha kősólemezünkre, midőn a gáz belépett, rögtön valami hőáthatlan réteg csapódott volna le? Ez az anyag azonban nem rakódik le semmiféle réteggé. Ha a szárított gáz árama csiszolt kősólemezre áramlik, legcsekélyebb homályosodást sem vesznek észre. Azon felül a kősólemezek, ha szükségesek is a pontos mérésre, nem szükségesek akkor, ha csupán e gáz elnyelő képességének megmutatása forog kérdésben. Itt van egy nyitott óncső, az oszlop és a sugárzó hőforrás közé tolva; olajképző gáz áramlik belé lassacskán e gáztartóból; íme látják, hogy a tű egészen a gátakig röpül. Nézzék, mily keveset bocsátok be a gázból. A nyitott csövet megtisztítom, légáramot bocsátván rajta keresztül; a tű a zéruson áll s most e csapot kinyitom és bezárom oly gyorsan, a mint csak lehet. Egyetlen egy gázbuborék lép a csőbe e rövid idököz alatt; s még is látják, hogy jelenléte következtében 70 fokra csap a galvanométer tűje. Távolítsuk el a csövet; csak szabad levegő legyen az oszlop és a hőforrás között, s

294

bocsássunk e térbe olajképző gázt a gáztartóból. Semmit sem látnak a levegőben, de a tűnek 60 foknyi íven való futása a hősugarak e láthatlan korlátjának jelenlétét hirdeti.

397. Be van tehát bizonyítva, hogy azon éterhullámokat, melyek az oxygén, nitrogén és hydrogén atómjain akadálytalanul átcsúsztak, az olajképző gáz tömecsei hatalmasan feltartóztatják. Fogunk találni egyéb átlátszó gázokat is, melyek összehasonlíthatatlanúl felülmúlják a levegőt. A gázatómok számát tetszésünk szerint csökkenthetjük s ezzel megváltoztathatjuk az elnyelt éterhullámok mennyiségét. A légszivattyúra egy légsúlymérői cső van erősítve, melynek segélyével megmért gázmennyiségek bocsáthatók be. A kisérleti cső ki van szivattyúzva; lassan fordítván a csapot, szemmel tartom a higanyt a légsülymérői kémlőn, s az olajképző gáznak addig engedek beáramlást, míg egy hüvelykkel nem sülyeszti a higanyoszlopot. Megfigyelem a galvanométert s leolvasom az elhajlást. Meghatározván ily módon az egy hüvelyknyi nyomású gáz által előidézett hőnyelést, újra bebocsátok gázt s a két hüvelyknyi nyomású gáz eléidézte hőnyelést határozom meg. Ezt így tovább folytatva, következő hőnyeléseket kapunk az 1–10 hüvelyknyi nyomásokra:

Olajképző gáz

nyomás hüvelykekben

hőnyelés
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10		 90
123
142
157
168
177
182
186
190
193

398. Az itt felvett egység azon hőmennyiség, mely akkor nyeletik el, ha a kisérleti csőbe egy légnyomású

295

szárított levegőt bocsátunk. A fennebbi tábla, példáúl, mutatja, hogy az egy harminczad légnyomású olajképző gáznak 90 akkora a hőnyelése, mint egy egész légnyomású levegőé! Itt föl van téve, hogy a száraz levegővel telt csőnél 1 fok az elhajlás; valószinű, hogy az még ennél a parányi mennyiségnél is csekélyebb.

399. Azt is mutatja e tábla, hogy minden, az elébbihez hozzá adott, egy hüvelyknyi nyomású gázmennyiségnek csekélyebb a hatása, mint az előtte bebocsátotté. Az első egy hüvelyk egymagában 90 sugarat tartóztat le, a második csak 33-al, holott ha már 9 hüvelyknyi nyomás van a csőben s még egy hüvelyket adunk hozzá, e mennyiség csak három sugarat dúl szét. Ez tulajdonképen előre volt várható. A kiinduló sugarak száma véges s a legelőbb bebocsátott, 1 hüvelyk nyomású, olajképző gáz annyira megritkította e sugarak sorait, hogy az utána bebocsátott, szintúgy 1 hüvelyk nyomású gáz pusztításának természetesen csekélyebbnek kell lennie. E pusztításnak csökkennie kell, a mint a gáz által elpusztítható sugarak száma csökken, mindaddig, míg végül valamennyi elnyelhető sugár el levén távolítva, a fentmaradt hő akadálytalanul mehet át a gázon.*

400. Oly csekélynek tevén fel azonban a legelőbb bebocsátott gázmennyiséget, hogy az általa letartóztatott hőnek elenyésző csekély legyen a mennyisége, úgy jogosan várhatjuk, hogy a letartóztatott hőmennyiség, legalább eleinte,

* Az éterhullám, mely egy sugárzó pontból minden irányban elterjed, az egyarántos közegben gömbhüvelyt alkot, mely a fény vagy sugárzó hő sebességével terjeszkedik. A fénysugár vagy a hősugár: egy a hullámra merőleges vonal; e sugarak tehát, az itt felvett esetben, ama gömbhüvely félátmérői. E szó "sugár" a szövegben egyjelentésünek van véve a hőegység kifejezéssel, csupán a körülirás elkerülése végett. Ha tehát azt mondjuk, hogy az egy légnyomású levegő által letartóztatott hőmennyiség annyi mint 1, akkor az 1/30 légnyomásu olajképző gáz által letartóztatott hőmennyiség annyi mint 90.

296

arányos lesz a jelenlevő gázmennyiséggel; hogy kétannyi gáz kétakkora hatást, háromannyi gáz háromakkora hatást idéz elé, vagy általában, hogy a hőnyelés, bizonyos határok között, arányos a gáz sürűségével.

401. E gondolatot megvizsgálandók, fel fogjuk használni a készüléknek egyik, az elébbi leirásban mellőzött részét. OO (I. rajzlap) fokokra osztott üvegcső, melynek egyik vége vízzel telt B edénybe nyúlik. A csövet fent r csap zárja; dd-ben chlórmész-törmelék van a gáz szárítása végett. Az OO csövet először vízzel töltjük meg, egészen az r csapig, azután olajképző gázt bocsátunk belé alulról, óvatosan egyes buborékokban, mig a víz ki nincs szorítva helyéből. A gázt r csapon át bebocsátjuk a kisérleti hengerbe; a mint a gáz a kisérleti csőbe áramlik, a B-ben lévő víz feltódul az OO csőbe, melynek minden egyes osztóvonala 1/50-ed köbhüvelyknyi térfogatot ábrázol. A gázból mindig többet és többet bocsátunk a csőbe, s minden térfogatra nézve külön meghatározzuk a hőnyelést.

402. A következő táblának első függőleges számsora a kisérleti csőbe bocsátott gázmennyiségeket mutatja, a második a megfelelő hőnyelést, melyet a számítás ad, feltéve, hogy a hőnyelés a gáz sürűségével arányos.

Olajképző gáz
mértékegység: 1/50 köbhüvelyk.

a gáz mértéke

megfigyelt

kiszámított

hőnyelés

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15		 2,2
4,5
6,6
8,8
11,0
12,0
14,8
16,8
19,8
22,0
24,0
25,4
29,0
30,2
33,5		 2,2
4,4
6,6
8,8
11,0
13,2
15,4
17,6
19,8
22,0
24,2
26,4
28,6
30,8
33,0

297

403. E tábla bizonyságot tesz azon feltevés helyességéről, hogy igen csekély gázmennyiségeknél a hőnyelés arányos a gáz sürűségével. De tessék kissé fontolóra venni, mily gyér az a gáz, melylyel mi itt dolgoztunk. Kisérleti csövünk térfogata 220 köbhüvelyk. Képzeljenek 1/50 köbhüvelyk gázt e térben eloszlódva, úgy fogalmuk lesz azon légkörről, melyen a hősugaraknak első kisérletünknél át kellett haladniok. E légkörnek olyan a nyomása, mely 1/11000-ed része a közönséges levegő-ég nyomásának. A légszivattyúval kapcsolatban álló higanyoszlopot nem nyomná alább, mint egy angol hüvelyknek 1/367-ed részével. S a hősugarakra gyakorolt hatása mégis tökéletesen megmérhető, mert hőnyelése bőven kétakkora, mint egy egész légnyomású száraz levegőé.

85-ik ábra.

404. Az olajképző gázt, hőnyelő ereje bármily rendkívülinek lássék is az elébbi kisérletek alapján, a különböző gőzök e tekintetben még is felülmulják. Ezeknek hatását a sugárzó hőre akarom most megmutatni. Ez (85. ábra) üveg-edény sárgaréz födővel van borítva, melyre egy csapot légáthatlanúl fel lehet csavarni. Kevés kén-aethert öntvén a palaczkba s tökéletesen kiszivattyúzván belőle a folyadék feletti levegőt, oda csavarom a most légüres kisérleti csőre. A tű a zéruson áll. Megnyitván az üvegedény csapját, a kén-aethergőz a kisérleti csőbe ömlik; a légsúlymérői kémlő higanyoszlopa alább száll s ha épen egy hüvelyknyire esett, akkor meggátlom a gőz további beáramlását. Abban a pillanatban, melyben a gőz belépett a csőbe, megindult a galvanométer tűje s most 65 fokot mutat. Bebocsáthatok még egy hüvelyknyit, s ismét meghatározhatom az elnyelést, azután egy harmadik, egy negyedik hüvelyknyit s minden egyes esetre külön meghatározom a hőnyelést. Az ekként nyert eredmények megvannak a következő táblában; s a harmadik sorban, összehasonlítás kedvéért, be van igtatva az olajképző gáz megfelelő hőnyelése.

298

Kén-aether

nyomás
hüvelykekben

hőnyelés

olajképző gáz
megfelelő hőnyelése
1
2
3
4		 214
282
315
330		 90
123
142
154

405. E nyomásoknál a kén-aether gőze körülbelül 2 2/3 annyit nyel el a sugárzó hőből, mint az olajképző gáz. Arányosság azonban a gőz mennyisége és a hőnyelés között nem mutatkozik.

406. De úgy, a mint az olajképző gázról elmélkedtünk, elmélkedhetünk a kén-aetherről is. Tegyük fel, hogy elég csekélylyé teszszük az egyszerre bebocsátott gőzmennyiséget, akkor a sugaraknak összes mennyiségéhez képest elenyésző csekély lesz az először szétdúlt sugarak száma, s valószinű, hogy legalább eleinte arányosság fog kitűnni a gőz sürűsége és hőnyelése között. Megvizsgálandó, vajjon így áll-e a dolog, a készüléknék az általános leirásból kihagyott másik részét használtam. K (I. rajzlap) a már leírt, sárgaréz födelű kis palaczkok egyike. E födél erősen oda van csavarva a c' csaphoz. c' és c csapok – ez utóbbi a kísérleti csővel közlekedik – között M kamra van, melynek belső térfogata pontosan meg van mérve. K palaczk egy részét aether foglalja el, a többit aethergőzök, mert levegője, a folyadékban feloldottal együtt, el lett távolítva. Miután az SS' cső és az M kamra kiszivattyúztattak, a c csapot be kell zárni, a c' csapot pedig ki kell nyitni, minek következtében tiszta aethergőz tölti meg az M kamrát. Ha a c' csapot ezután bezárjuk és a c-t kinyitjuk, úgy az M kamrában levő gőz az egész kísérleti esőben szétoszlódik s ekkor meg lehet hőnyelését határozni. Igy mindig több és több mértéknyi gőzt bocsátunk a kisérleti csőbe s minden egyes esetre nézve feljegyezzük az eléidézett hatást.

407. A következő táblában használt mértékegységnek 1/100 köbhüvelyk volt a térfogata.

299

Kén-aether
mértékegység: 1/100 köb hüvelyk.

a mérték egységek száma

megfigyelt

kiszámított

hőnyelés

1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15		 5,0
10,3
19,2
24,5
29,5
34,5
38,0
44,0
46,2
50,0
52,8
55,0
57,2
59,4		 4,6
9,2
18,4
23,0
27,6
32,2
36,8
41,4
46,0
50,6
55,2
59,8
64,4
69,0

408. Itt azt találjuk, hogy az első 11 mértékegységre nézve áll a sürűség és a hőnyelés közötti arányosság, azontúl pedig mind jobban növekszik az eltérés.

409. Kétséget nem szenved, hogy az imént felhozott törvénynek, 1/10 köbhüvelyknél csekélyebb mértékegység esetében, még nagyobb az érvényessége. Alkalmas helyiségben tökéletes pontossággal meg lehetne határozni 1/10 részt azon hőnyelésből, melyet az első mérték idézett elé; ez pedig /1000 köbhüvelyknyi gőznek felelne meg. De mielőtt a gőz a csőbe ömlött, csak 12 hüvelyknyi, azaz akkora volt a feszültsége, a mekkora feszültség a műhely hőmérsékével járt; ezt pedig 2,5-el kell szoroznunk, hogy a légkör nyomását megkapjuk. E szerint 1/1000 köbhüvelyknyi gőznek a nyomása, feltéve, hogy e gőz 220 köbhüvelyknyi belsejű csőben oszlódnék szét, egy légnyomásnak 1/200×1/2,5×1/1000 = 1/550000-ed részét képezné. Valóban bámulatos, hogy az ily gyérített, átlátszó gáznak a sugárzó hőre gyakorolt hatását egyáltalában meg lehet mérni.

300

410. Az aetherrel és az olajképző gázzal tett kisérleteink nem azt mutatják csupán, hogy e gázalakú testek, a közönséges légköri nyomásnál, akadályt gördítenek a rajtok átmenő sugárzó hő útjába; és nemcsak azt mutatják, hogy e gázok tömecsközei e nyomásnál képtelenek szabad átmenetet engedni az éterhullámokuak, hanem azt is mutatják, hogy midőn sürűségök az egy légköri nyomáshoz valónál temérdekszer kisebb is, még így sem elég tágas az átjárás, hogy a hullámok akadály nélkül átmehessenek. Maguknak az egyes tömecseknek szerkezetében kell valaminek lenni, hogy bár oly gyéren vannak is elhintve, mégis képesek a hőhullámokat elpusztítani. Az elpusztítás azonban csak az alakra vonatkozik; valóságos veszteség itt sincs. Száraz levegőn átmennek a sugarak anélkül, hogy a levegőt észrevehetőleg megmelegítenék; ily szabadon az olajképző gázon és aethergőzön át nem mehetnek, de minden hullám, mely a hősugártól elvétetik, az elnyelő gáz tömegében önmagával egyenértékű mozgást hoz létre, emeli a gáz hőmérsékét. Átruházás ez, nem pedig megsemmisítés.

411. Mielőtt a most használt hőforrást megváltoztatnám, fordítsuk figyelmünket egy pillanatig némely állandó gázoknak a sugárzó hőre gyakorolt hatására. A kisérleti csőbe bocsátott gázmennyiségek megmérésére a légszivattyúhoz csatolt légsúlymérői kémlő szolgált. A szénoxyd hőnyelését kifejező számok a megfelelő nyomások mellett állanak. Egységül az egy légnyomású levegőnek hatása vétetett, melynek feltevésünk szerint egy fokú elhajlás a kifejezője.

Szénoxyd

nyomás
hüvelykekben

megfigyelt

kiszámított

hőnyelés

0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5		 2,5
5,6
8,0
10,0
12,0
15,0
17,5		 2,5
5,0
7,5
10,0
12,5
15,0
17,5

301

A harmadik függőleges sor számai itt is úgy, mint az előbbi esetekben, azon föltevés alapján számíttattak ki, hogy a hőnyelés a gáz sürűségével egyenes arányban van. Mutatják pedig e számok, hogy az első hét mértéknél, vagyis egészen 3,5 hüvelyknyi nyomásig, csakugyan áll az arányosság; de megszűnik, ha a gázmennyiségek nagyobbak. 0,5 hüvelyk helyett például 5 hüvelyk lévén az egység, következő eredményeket nyerünk:

nyomás
hüvelykekben

megfigyelt

kiszámított

hőnyelés

5
10
15		 18
32,5
45		 18
36
53

Szénsav, kénhydrogén, nitrogénoxydul s más gázok, – habár hőnyelésök erősségére nézve különböznek egymástól s a szénoxydot valamennyien felülmulják, midőn csekélyebb vagy nagyobb mennyiségekben alkalmaztatnak, – ugyan ily magaviseletet tanusítanak a sugárzó hő irányában.

412. Azt találjuk tehát, hogy némely gáz atómjai majdnem teljesen képtelenek éterhullárnokat letartóztatni; más gázokéi pedig, ugyanazon hullámok által találtatván, a mozgást átveszik s maguk válnak hőközéppontokká. Most azt fogjuk megvizsgálni, hogy a különböző gázok mire képesek az utóbbi tekintetben. Puhatoljuk ki, vajjon ez atómokat és tömecseket, melyek oly különböző mértékben veszik át a mozgást az étertől, nem jellemzi-e az, hogy különböző mértékben is képesek mozgást kölcsönözni az éternek; vagy a szokott kifejezéssel élvén: miután már tanultunk valamit a különböző gázok hőnyelő képességéről, most már puhatoljuk ki sugárzó képességüket.

413. Hozzá foghatunk e kutatáshoz a következő készülékkel. P (86. ábra) a két visszaverővel felszerelt hővillanyoszlop; S kettős ernyő csiszolt ónból; A Argandféle égető, két egyközepűen átfúrt gyürűvel; C rézgolyó, melyet kisérlettétel közben nem egészen a vörüsizzásig hevítünk; tt' a

302

86-ik ábra.

gáztartóhoz vezető cső. Az égetőre fektetett, forró golyó megmelegíti a vele érintkező levegőt; e levegő a magasba emelkedik s e közben bizonyos mérvben hat az oszlopra. E hatás semlegesítésére szolgál egy nagy Leslie-féle koczka, melyet a levegőnél nehány fokkal melegebb vízzel megtöltünk, s az oszlop ellenkező oldalára állítunk. A tűt így zérusra hozzuk; s ha ez meg van, akkor a gázt, kis vízoszlop nyomásával, kifelé hajtjuk az égető nyilásain. A kihajtott gáz a golyót találja, végig csúszik ennek oldalain s meleg áramképen emelkedik az oszlop előtt. E melegített gáz hősugarai a nyilak irányában áramlanak az oszlop felé, s a galvanométer tűjének erre bekövetkezett elhajlása jelezi a sugárzás erősségét.

414. A kisérletek eredményeit a következő táblának második függőleges sora foglal magában; számai azon leg-

303

szélsőbb határt adják, melyre a tű kicsapott, midőn az illető gáz sugarai az oszlopra estek.

  

Sugárzás

Hőnyelés

levegő
oxygén
nitrogén
hydrogén
szénoxyd
szénsav
nitrogénoxydul
olajképző gáz

észrevehetetlen
"
"
"
12°
18°
29°
53°

észrevehetetlen
"
"
"
18,0°
25,0°
44,0°
61,0°

415. Az utolsó függőleges számsorba az illető gáznak azon hőnyelése iratott be, mely 5 hüvelyknyi nyomásának felel meg. Összehasonlítván e számsorokat, látjuk, hogy a sugárzás és hőnyelés karöltve jár; vagyis, hogy a tömecs, mely a hősugarat letartóztathatja, ugyanazt egyszersmind kibocsáthatja, és pedig arányos mértékben; más szóval: a légnemű testek képessége az étertől mozgást kapni és az éternek mozgást kölcsönözni – e két képesség viszonyos egymással.

416. Jegyezzük meg, hogy itt a gázoknál az eredmények teljesen függetlenek az összetartás befolyásától. Szilárd és folyékony testeknél a részecskék többé-kevésbbé rabszolgaságban vannak s egyénileg szabadoknak nem tekinthetők. Például a sugárzás- és a hőnyelésbeli különbséget a timsónál és a kősónál bizvást lehet annak tulajdonítani, hogy a kristályodó erő a részecskéket különböző jellegű halmozattá csoportosítja. Ellenben az olajképző gáznak és a légköri levegőnek ebbeli különbsége ily módon meg nem magyarázható; oly különbség az, mely ezen anyagoknak egyes individuális tömecseitől függ. A gázokon tett kisérleteinkkel tehát oly mélységig puhatolhatjuk az atómok alkatának kérdését, melyet a szilárd és a folyékony testekre nézve el nem érhetünk.

417. Tartózkodtam ekkoráig a gázok hőnyelő képességéről, az eddig ismert készülékkel szerzett eredmények

304

alapján, teljes táblázatot terjeszteni önök elé, tudván azt, hogy még egy más készülékkel nyert eredmények a tartalékban vannak, melyek a tárgyat még jobban ki fogják deríteni. Elvében e második berendezés egyenlő az elsővel, fontosabb változás csak kettő történt rajta. Az első abban áll, hogy hőforrásul nem a forró vizes koczkát használtam, hanem rézlemezt, melyet egy Bunsen-féle gázégetőnek szabályosan égő, vékony lángja nyaldos. A mostani új előkamrának hátulját a hevített rézlemez képezi, s az előkamra most is, mint elébb, önmagában is kiszivattyúzható. A második változás az, hogy az SS' sárgarézcsövet ugyanoly átmérőjű, 2 láb 8 hüvelyk hosszü üvegcső pótolja. A készülék többi részei változatlanul maradnak, a mint voltak. A gázokat a már leirt módon vezettem a kisérleti csőbe, a hőnyelés erejét pedig a gáz beömlése után beállott galvanométeri elhajlásból számítottam ki.

418. A következő tábla magában foglalja a különböző gázok viszonylagos hőnyelését, egy légnyomású lévén a közös feszültség. Megjegyzendő, hogy ha a sárgarézcső használtatott volna, még nagyobbak lennének a levegő és a többi gázok közötti különbségek, de akkor e táblából azon gázokat, melyek a sárgarezet megtámadják, ki kellett volna rekesztenem.

Név

 Hőnyelés, 30
hüvelyknyi nyomás.
levegő
oxygén
nitrogén
hydrogén
chlór
chlórhydrogén
szénoxyd
szénsav
nitrogénoxydul
kénhydrogén
mocsárlég
kénes sav
olajképző gáz
ammoniak		 1
1
1
1
39
62
90
90
355
390
403
710
970
1195

305

419. A legérzékenyebb és leghatalmasabb kémszerekkel sem sikerült még meghatároznom az oxygén, a nitrogén, hydrogén és a levegő közötti különbséget. Rendkívül csekély ezen anyagok hőnyelése; valószinű, hogy az általam felvettnél is csekélyebb. Mennél tisztábbak voltak az imént nevezett gázok, annál közelébb járt hatásuk az üresség hatásához. És ki állíthatja, hogy a legjobb szárító készülék is igazán tökéletes lenne? hiszen még azt sem tudjuk, vajjon a tiszta kénsav is nem ad-e a maga gőzéből valamicskét a rajta átvonuló gázoknak s nem okozza-e ez által, hogy a valódinál nagyobbnak tűnjék elé a gázok hőnyelése. A csapokat meg kell olajozni s így ezek is közölhetnek parányi tisztátalanságot a rajtok átáramló gázokkal. De bár mint álljon is a dolog, annyi bizonyos, hogy mennél tisztábban állítjuk elé a gyöngébben ható gázokat, annál inkább fognak növekedni a hőnyelésnek itt bemutatott, roppant különbségei.

420. Egy légnyomásnál az ammoniaknak legalább 1195-akkora a hőnyelése, mint a levegőé. Fémernyőt állítván az oszlop és a kisérleti cső közé, a tű kissé megindul, de oly csekély a mozgása, hogy önök épen nem láthatják. Mit mond e kisérlet? azt, hogy ezen ammoniak, mely a mi kisérleti csövünkben oly átlátszó mint a levegő, melyet lélegzünk, hőforrásunk sugárzó hevének mégis oly rosz átbocsátója, hogy a közbeállított fémernyő alig növeli a hő átmenetének gátlását. Valóban azt kell hinnünk, hogy ez az átlátszó gáz a hősugarakra nézve most oly koromsötét, mintha tenta, szurok vagy valamely más átlátszatlan anyag töltené meg kisérleti csövünket.

421. Egy légnyomású oxygén, nitrogén, hydrogén és levegő oly csekély hatású, hogy egészen hasztalan volna a kísérlet: hatásukat egy légnyomásnál csekélyebb feszültségek mellett meghatározni akarni. Ha csakugyan lehetséges volna ily meghatározást tennünk, úgy az utolsó táblában adott különbségnél még erősebben tűnnék fel a közöttük és a többi gázok között lévő különbség. Azt tudjuk, hogy az erő-

306

sebben ható gázoknál az a rész nyel a hősugarakból legtöbbet, mely legelőször jut a kisérleti csőbe, s a legutoljára bebocsátott rész sok esetben végtelen parányi hatást gyakorol. Ha tehát nem egy légnyomás mellett hasonlítanók össze a gázokat, hanem egy hüvelyknyi közös nyomás mellett, biztosak lehetnénk benne, hogy jóval nagyobbnak találnók a legkevesebbet és a legtöbbet nyelők közötti különbséget. Azt már tapasztaltuk, hogy csekély hőnyelés esetében az elnyelt hőmennyiség arányos a jelenlévő gázmennyiséggel. Feltéve, hogy ez áll a levegőről és a többi megemlített, gyöngén ható gázokról; feltéve, hogy egy hüvelyknyi nyomás mellett hőnyelésök 1/30 részét képezi annak, melyet 30 hüvelyknyi nyomás mellett tanusítottak, úgy a viszonylagos hatások a következők. Megjegyzem, hogy az egyes gázoknak egy hüvelyknyi nyomáshoz való hőnyelését, az első négyet kivéve, esetről esetre, közvetetlenül, kisérlet által határoztam meg.

Név Viszonylagos hőnyelés
egy hüvelyknyi nyomásnál
levegő
oxygén
nitrogén
hydrogén
chlór
bróm
szénoxyd
szénsav
brómhydrogén
nitrogénoxyd
nitrogénoxydul
kénhydrogén
ammoniak
olajképző gáz
kénessav		 1
1
1
1
60
160
750
972
1005
1590
1860
2100
5460
6030
6480

422. Mily roppant különbséget tárnak fel a fentebbi kisérletek a különböző gázok legvégsőbb részecskéinek alkatára és jellemére nézve! a levegő, az oxygén, nitrogén, hydrogén által letartóztatott egy-egy sugár helyett, 5460

307

sugarat semmisít meg az ammoniak, 6030-at az olajképző gáz, és 6480-at a kénessav. Szemben ezen eredményekkel, mintegy indíttatva vagyunk megkisérteni, vajjon nem láthatnók-e magukat az atómokat is, hogy lelki szemünkkel megkülönböztessük azon valódi physikai tulajdonságokat, melyeken ama különféleség alapszik. A tömecsek az anyag részecskéi, melyek rugalmas közegbe merítve, felveszik e közeg mozgását s közlik vele a magukét. Alaptalan-e a remény, hogy a sugárzó hőt elvégre az atómok alkatának mintegy tapogatójául fogjuk alkalmazhatni s az atómoknak a hősugarakra gyakorolt hatásából, magára az anyag legvégsőbb részecskéinek mechanismusára fogunk következtethetni?

423. Nincs-e már most is némi bepillantásunk az atómok alkata és a hőnyelés közötti vonatkozásba? Emlékeznek az aranynyal, ezüsttel és rézzel tett kisérleteinkre; emlékezetökben maradt, hogy mily gyönge sugárzók és mily gyönge hőnyelők e testek(310. és (341. o.). Megmelegítettük forró vízzel, azaz vízzel való érintkezés által mozgást közöltünk atómjaikkal; e mozgást azonban csak nagyon lassan közölték az éterrel, melyben rezegtek. Hogy pedig e testek atómjai majdnem akadálytalanul rezegnek az éterben, arra az időtartam hosszaságából lehet következtetni, mely az űrben való kihűlésökre kivántatott. De azt is láttuk, hogy ha azon mozgást, mely atómjaik birtokában van s melyet ezek az éterrel közölni nem képesek, érintkezés folytán máz, lámpakorom, mész, vagy épen flanell- vagy bársony-burkolattal közlik, e testek jó kisugárzók lévén, a közlött mozgást gyorsan adják át az éternek. Ugyanez bizonyult be az üvegről és az agyagedényről.

424. Miben különböznek e jó kisugárzók az imént említett fémektől? Egy lényeges pontban –, a fémek elemek, a többi itt elésorolt anyagok pedig összetett testek. A fémekben egymagában rezeg minden atóm, a máznak, bársonynak, agyagedénynek, az üvegnek atómjai pedig csoportokban rezegnek. És most azt látjuk, hogy ugyan e jelen-

308

tékeny tény más egyszerű testeknél is felmerül, pedig e testek annyira különböznek a fémektől, hogy nagyobb különbséget képzelni sem igen lehet. Az oxygén, nitrogén, hydrogén és a levegő elemek, vagy elemek keverékei s mind a sugárzás, mind a hőnyelés tekintetében rendkívül gyarlóknak mutatkoztak. Rezegnek az éterben s mozgató erejökből alig vesztenek valamit.

425. Nagyon meglepő a chlór és bróm állása az utolsó táblában. A chlór rendkívül sürű és hozzá még szines gáz is; a bróm még sötétebb szinű gőz; s hőforrásunk hevének átbocsátása tekintetében mégis mind a kettő sokkal magasabban áll, mint bármely átlátszó, összetett gáz a táblánkban. Hydrogénnel vegyülvén akár a chlór, akár a bróm, átlátszó vegyület származik; de e chemiai folyamat, mely a fénynek könnyebb átmenetet eszközöl, megnehezíti a hő átmenetét; a chlórhydrogén többet nyel mint a chlór, és a brómhydrogén többet, mint a bróm.

426. Sőt vegyük a brómot folyékony állapotában. Az ezen üvegczellába zárt mennyiség elég vastag, hogy a lámpa vagy a gyertya fényét tökéletesen elmesse, de ha a czella elé gyertyát, mögéje pedig hővillanyoszlopot állítunk, a tű gyors mozgása megjelenti a hőnek a brómon történt átmenetét. E hő tisztán a gyertya sötét sugaraiból áll, mert a fény, a mint már mondottam, tökéletesen elmetsződik. Vigyük el a gyertyát s tegyük helyébe a nem egészen vörös izzásig hevített rézgolyónkat, a tű egyszerre a gátakig röpül s mutatja, hogy a bróm jó átbocsátója azoknak a hősugaraknak, melyeket a golyó kisugároz. Nézetem szerint lehetetlen szemünket behúnynunk, midőn oly egyezők a bizonyságok arra, hogy a szabad atómok kényökre rezegnek az éterben, holott rezgő rendszerekké egyesülvén, az éter hullámai körülöttök összetorlódnak, s ennek következtében, mint összetett tömecsek, nagyobb mozgásmennyiséget közölnek az éterrel, mint vegyülésök előtt közölhettek volna. *

* Saját nézetemet, a tömecsnek mint egésznek és a tömecset alkotó atómoknak viszonylagos sugárzó képességéről még nem szeretném kimondani.

309

427. De kétségkívül feltűnik önöknek, hogy a lámpakorom, mely szintén elem, mégis a legjobb hőnyelők és hősugárzók közé tartozik. De vizsgáljuk meg egy kissé ezen anyagot. A közönséges lámpakoromban sok tisztátalanság találkozik; sokféle szénhydrogén van benn, e sürített állapotban; e szénhydrogének pedig hatalmas hőnyelők és hősugárzók. A lámpakormot e szerint, úgy a mint azt eddig használtak, nem igen lehet elemnek tekinteni. Ámde a szénhydrogénféléket nagy részben eltávolítottam belőle, a midőn vörösizzó állapotában, chlórgáz-áramot vezettem rajta keresztül; de azért ezután is csak oly jó nyelője és sugárzója volt a hőnek, mint azelőtt. Ám jó, de mi a lámpakorom? a chemikusok azt fogják önöknek mondani, hogy a gyémántnak allotróp alakja, s csakugyan itt van egy gyémánt, mely nagy forróságban faszénné változott. Az allotróp alkatot pedig régóta annak tulajdonítják, hogy a testrészecskék különféleképen vannak elrendezve; gondolható tehát, hogy ezen elrendezés, mely oly jelentékeny physikai különféleséget okoz a lámpakorom és a gyémánt között, talán olynemű atómcsoportosulásból áll, mely arra kényszeríti a testet, hogy vegyület gyanánt hasson a sugárzó hőre. Valamely elemnek ily berendezése, habár kivételes, de mégis lehetséges. Később be fogom önöknek bizonyítani, hogy tényleg és igen feltünőleg mutatkozik ez a körülmény a nagyon érzéketlen oxygénnek allotróp alakján.

428. De a lámpakorom a valóságban nem is oly áthatlan, mint önök talán gondolják. Melloni kimutatta róla, hogy váratlan fokban átbocsátja az oly sugárzó hőt, mely alacsony hőmérsékű forrásból indul ki. Az itt elékészített kisérlet megerősítendi Melloniét. E kősólemez, mert füstölgő lámpa felett tartatott, oly vastagon be van vonva korommal, hogy a legvakítóbb gázláng sem csillan át rajta. A kormos lemez és e forró vízzel telt edény között, mely hőforrásul fog szolgálni, egy ernyő áll. A hővillanyoszlop a kormos lemez másik oldalán foglal helyet. A mint az ernyőt eltávo-

310

lítom, a tű azonnal elhagyja a zérust s végső és állandó elhajlása 52°. A sót tökéletesen megtisztítom s meghatározom a most már koromtalan lemezen átmenő sugárzást: annyi mint 71°. Az 52 fokú elhajlásnak, a mi szokásos egységünk szerint kifejezett, értéke annyi mint 85, a 71 fokúé, vagyis az összes sugárzásé körülbelül annyi mint 222. Az összes sugárzás tehát úgy áll a kormon átment sugárzáshoz mint

222 : 85 = 100 : 38

azaz, a lámpakorom-réteg 38 százalékot bocsátott át a reá vetődő hőből.

429. A sötét testek hőátbocsáthatóságára vonatkozólag későbben még sokkal nyomatékosabb példákat is fogok bemutathatni, mint a minőt a korom tüntet elé. Futólag említsünk nehányat. A methyljodíd jódnak mint elemnek, és methylnek mint gyöknek a vegyülete. Fénynek tévén ki e vegyületet, a jód egy része, mint rendesen, szabaddá lesz és sötétbarna szinűvé teszi a folyadékot. A hőnek a folyadékokon való átsugárzását illető kisérletek sorában, összehasonlítottam a methyljodíd egy igen sötét szinezetű példányának hőátbocsáthatóságát a tökéletesen átlátszó methylodídéval; különbség e kettő között nem mutatkozott. Az a jód, melynek oly nagy volt a fényre gyakorolt hatása, a sugárzó hőt alig érdekelte [érintette] észrevehetőleg. Itt vannak a számok, melyek százalékban fejezik ki az összes sugárzásnak azon részét, melyet az átlátszó és a szines folyadék letartóztatott.

      hőnyelés
százalékokban
Methyljodíd
  		 (átlátszó)
(a jód által erősen szinezett)		 53,2
53,2

A hőforrás ez esetben villanyáram által világos vörösizzóvá tett tekercs volt, platinahuzalból. A folyadékon keresztül nézve, látható volt a vörösizzó tekercs. Jódot tettem tehát a folyadékba, hogy sötétebb legyen a szine. Oly átlátszatlan lett már, hogy a világos gázlángnak a fényét tökéletesen elmetszette, de a sugárzó hőt illető átlátszósága, a jód e hozzátétele által, nem változott észrevehetőleg. Természetes,

311

hogy a világító hő elmetszetett, ennek azonban az összes sugárzáshoz képest oly csekély volt a mennyisége, hogy a kísérleteknél észre nem lehetett venni.

430. Ismeretes dolog, hogy a jód könnyen oldódik szénkénegben; vékony rétegekben ezen oldat színe ragyogó, bíborvörös; de nagyobbacska vastagságú rétegekben a fényre nézve tökéletesen átlátszatlanná tehető. Annyi jódot oldottam fel az imént megnevezett folyadékban, hogy üvegczellába öntve, már 0,07 hüvelyknyi vastagságnál, az igen világos gázlángnak a fényét is letartóztatta. Midőn pedig ezen átlátszatlan oldatot az átlátszó szénkéneggel hasonlítottam össze, következő eredményeket nyertem:

      hőnyelés
szénkéneg
  		 (átlátszatlan)
(átlátszó)		 12,5
12,5

A jód oly sokaságának jelenléte tehát, melyen a legragyogóbb fény sem birt áttörni, a platina-tekercsből kiáramlott hőre nem volt megmérhető hatással.

431. Ugyan e folyadékot oly üvegczellába öntöttem, melyben 0,27 hüvelyk volt a vastagsága; azaz, oly oldatból, mely már 0,07 vastagság mellett is átlátszatlan a fényre nézve, majdnem négyakkora vastagságú réteget használtam. Következők az eredmények:

      hőnyelés
szénkéneg
  		 (átlátszatlan)
(átlátszó)		 18,8
19,0

Az e két mérés közötti különbség a megfigyelésbeli hibák határain belül fekszik.

432. A villanylámpa fényét szétbontottam már jelenlétökben, s a fény színképét fehér ernyőre vetettem. Átlátszó szénkéneg-hasábot használtunk e czélra. A folyadékot ékalakú, lapos oldalú üvegedény foglalja magában. Jó messzire húzza a szineket egymástól és sokkal szebb hatást idéz elé, mint a milyet üveghasábbal lehetne nyerni. Kis színképet vetek most e keskeny ernyőre, mely mögé a hővillanyoszlopot állí-

312

tottam. Az oszlop kapcsolatban van az asztal előtt álló nagy galvanométerrel. A színkép, a mint látják, körülbelül 1 1/2 hüvelyk széles és 2 hüvelyk hosszú; szinei, mert tömören állanak egymás mellett, nagyon élénkek. Ha az ernyőt eltávolítanám, a színkép vörös és vörösön túli része vetődnék az ernyő mögött álló oszlopra, s hővillanyáramot biztosan eléidézne. De a fényből semminek sem szabad a készülékre esnie, mert azt szeretném önöknek megmutatni, hogy oly színképünk is van, melyet nem láthatnak s hogy a nem világító színkép tökéletesen elválasztható a világítótól. Itt van egy másik hasáb; szénkéneggel van megtöltve, melyben jód oldatott fel. Eltávolítván az átlátszó hasábot, épen helyére állítom az átlátszatlant. A színkép eltűnt; a fénynek nyoma sincs az ernyőn, de van még rajta hevítő színkép. A villanylámpa sötét sugarai átmentek az átlátszatlan folyadékon, megtörettek, úgy, mint a világítók, s most, bár láthatatlanul, reávetődnek az önök előtt álló ernyőre. Bebizonyíthatom. Eltávolitom az ernyőt; fény nem éri az oszlopot, de a reá vetődő hő erőszakosan oldalvást löki a nagy galvanométer tűjét.

433. A gázok hatása a sugárzó hőre már meg volt mutatva az üvegből készült kisérleti csövünkkel és új hőforrásunkkal. Engedjenek most visszatérnem az ugyan e készülékkel vizsgált gőzök hatására. Itt van több üvegpalaczk; mindegyike fel van szerelve sárgarézfödéllel, melyre egy csapot lehet csavarni. Mindegyikbe bizonyos mennyiségű illékony folyadékot öntök, s minden egyes folyadékra külön palaczkot használván, lehetetlenné teszem a gőzök összekeverődését. Minden egyes palaczkból óvatosan eltávolítom a levegőt, nem csak azt, mely a folyadék felett van, hanem azt is, mely a folyadékban feloldva van; ez utóbbi, midőn a palaczkot szivattyúzzuk, buborékokban távolódik el. Palaczkomat most ráerősítem a kiürített kísérleti csőre s a gőzt bebocsátom, de úgy, hogy a folyadék e mellett fel ne forrjon. A légszivattyú higanyoszlopa sülyed s ha már megvan a

313

kívánt sülyedés, akkor megszüntetem a beömlést. Ekként vizsgáltattak meg a következő táblában elésorolt anyagok gőzei, rendre 0,1, 0,5 és 1,0 hüvelyknek megfelelő nyomás mellett.

    Gőzök hőnyelése
különböző nyomásnál
    0,1 0,3 1,0
szénkéneg
methyljodid
benzol
chloroform
methylalkohol
amylén
kén-aether
alkohol
hangya-aether
eczet-aether
propionsavas aethyloxyd
bórsav-aether		 15
35
66
85
109
182
300
325
480
590
596
620		 47
147
182
182
390
535
710
622
870
980
970		 62
242
267
236
590
823
870

1075
1195

434. E számok egy légnyomású száraz levegő hőnyelésére vonatkoznak, mint egységre; azaz, a szénkéneggőznek 1/10 hüvelyknyi nyomás mellett 15 akkora a hatása mint a légköri levegőé 30 hüvelyknyi nyomás mellett; az 1/10 hüvelyknyi nyomású bórsav-aether pedig 620-szor erősebben hat, mint egy egész légnyomású levegő. Ha a levegőt és a bórsav-aethtert 0,01 hüvelyknyi közös nyomás mellett hasonlítjuk össze, úgy a bórsav-aether hatása valószinűleg 180,000-szer is nagyobb, mint a száraz levegőé.

434 a. Hogy a gőzök nyelik a sugárzó hőt, ezt általánosságban megmutatni könnyű; s ha mennyiségi eredményeket nem kivánunk, nyitott cső is megfelel czélunknak. Sőt a cső is nélkülözhető; résen bocsáthatjuk a gőzt a hőforrás és az oszlop közötti szabad levegőbe. Példaképen nehány eredmény, melyre ez egyszerű módon jutottam, elegendő lesz a módszer felvilágosítására. Két koczkát használtam, mindeniket forró vízzel megtöltve, s a tűt a szokott módon állítottam a zérusra. Kaucsuktömlőből – közönséges fúvó is megfelelne a czélnak – száraz levegőt hajtottam egy U-alakú

314

csövön keresztül. E cső üvegdarabokkal volt megtöltve, az üvegdarabok pedig azon folyadékkal voltak nedvesítve, melynek gőzét vizsgálat alá kellett venni. A gőzzel vegyes levegő, szemközt az oszloppal, a szabad levegőbe áramlott; s midőn a galvanométer tűje félre csapott, e mozgásának legvégsőbb határát megfigyeltem és feljegyeztem.

A szabad levegőbe
kiözönlött gőz		 A tű félre-csapásának
legvégső határa
kén-aether
hangya-aether
eczet-aether
amylén
szénkéneg
baldrián-aether
benzol
alkohol		 118°
117
92
91
61
32
31
31

Itt az illékonyság befolyása önként észrevéteti magát. Természetes, hogy a hatás a kibocsátott gőz mennyiségétől függ, ez pedig oly mennyiség, mely megint egyenest a folyadék illékonyságától függ. Nagyobb illékonysága teszi azt, hogy itt a szénkéneg képes felül múlni a különben sokkal hatásosabb alkoholt.

315

FÜGGELÉK A X. FEJEZETHEZ.

Leirom itt a módszert, melyet a galvanométeri fokok értékeinek meghatározására Melloni ajánlott, mivel könnyűség, gyorsaság és pontosság tekintetében nem enged kivánnivalót. A módszer Melloninak saját – La Thermochrose, 59-ik lap – leirása szerint a következő:

Két VV' edénykét félig meg kell tölteni higanynyal s külön két huzal által összekapcsolni a galvanométer G és G' végeivel. Az így elrendezett huzalok és edények semmit sem változtatnak a készülék hatásán; a rendesen használt P és P' huzalok akadály nélkül vezetik a villanyáramot az oszloptól a galvanométerbe. De ha a két edényt F huzal által összekapcsoljuk, úgy az áramnak egy része e huzalon vonul át s tér az oszlophoz vissza; ez pedig csökkenti a galvanométeren átáramló villanyossag mennyiségét s kisebbíti egyúttal a tű elhajlását.

87-ik ábra.

Tegyük fel, hogy e fogással élve, negyedére vagy ötödére szállítjuk le a galvanométeri elhajlást, vagy is más szavakkal, tegyük fel, hogy a galvanométer tűje, melynek – valamely állandó és az oszloptól egy bizonyos távolságban álló hőforrás behatása alatt – 10 vagy 12 fokú volt az elhajlása, csak 2 vagy 3 fokra mutasson, midőn a külső huzal az áram egy részét eltereli. Állítom, hogy változtatván a hőforrás és az oszlop közötti távolságot s megfigyelvén minden egyes esetben a teljes és a csökkentett elhajlást, kezünkben lesz minden adat, mely a tű elhajlása és az ezen elhajlást okozó erő közötti viszony meghatározására szükséges.

Világosabbá teendő a magyarázatot s egyúttal példát adandó az eljárásra, közlöm a számokat, melyeket egyik galvanométerem számára, e módszer alkalmazása által, nyertem.

316

Megszakítván a külső vezető kört, s a hőforrást oly távolságban állítván fel az oszloptól, hogy csak 5 fokú elhajlást idézzen elé, csatoljuk be az F huzalt V és V' közé. A tű e közben 1.5 fokra esik. Ujra megszakitván a két edény között az összeköttetést, s a hőforrást közelébb és közelébb hozván az oszlophoz, úgy, hogy sorban a következő elhajlásokat idézze elé:

5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°

Minden egyes beállítás után igtassuk be a huzalt a V és V' közé; a talált elhajlások legyenek:

1.5°, 3°, 4.5°, 6.3°, 8.4°, 11.2°, 15.3°, 22.4°, 29.7°

Felvéve már most, hogy azon erő, mely egy fokkal tereli el a tűt, annyi mint egy, és feltéve, hogy az elhajlás az első fokok határán belül, arányos az elhajlást okozó erővel, akkor 5 lesz az első megfigyelésbeli erő kifejezője. A többi erőket könnyen kapjuk a következő arányból:

1.5 : 5 = a : x

tehát

x = 

5

1.5

 a = 3.333a *

a itt azon elhajlás képviselője, mely beáll, midőn a külső vezetőkör be van zárva. Igy azt találjuk, hogy

5, 10, 15.2, 21, 28, 37.3

azon erőket fejezik ki, melyek a

5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°

fokú elhajlásoknak felelnek meg.

E készüléknél tehát az erők meglehetősen arányosak az ivekkel, egészen a 15-ik fokig. Odébb megszűnik az arányosság, s a különbség mind inkább növekedik, ha az elhajlás nagyobbodik. Ez okból a 30-ik fokon túl nincs megtéve a számitás, mert az a értéke itt már átlépi az arányosság határát.

A közben fekvő fokoknak megfelelő erőket könnyen meg lehet határozni vagy számítás által, vagy rajzszerű szerkesztés utján, mely utóbbi e meghatározásokra tökéletesen elégséges.

Ily módon ezeket találjuk:

fokok 13° 14° 15° 16° 17° 18° 19° 20° 21
erők1314.1 15.2 16.3 17.4 18.6 19.8 21 22.3
különbségek   1.1 1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2 1.3
  
fokok22° 23° 24° 25° 26° 27° 28° 29° 30°
erők 23.5 24.9 26.4 28 29.7 31.5 33.4 35.3 37.3
különbségek  1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.9 2

* Azaz valamely csökkentett áram úgy áll a hozzá tartozó teljes áramhoz, mint bármely más csökkentett áram a hozzátartozó teljes áramhoz.

317

A 13-ik fokot megelőzőkről e táblában nincs szó, mert e határok között az elhajlásnak és a neki megfelelő erőnek tökéletesen egy az értéke.

Ismervén az első 30 fokhoz tartozó erőket, semmi sem könnyebb mint a 35, 40, 45 és a tovább következőkhöz tartozókat meghatároznunk.

E három ivnek kisebbített elhajlásai:

15.3°, 22.4°, 29.7°

Vegyük ezeket külön, s kezdjük az elsőn. Először is 15° fentebbi számításunk szerint annyi mint 15.2; azonfelül a 0.3 értéket megkapjuk, ha e törtet 1.1-gyel, t. i. a 15 és 16 fok közé eső különbséggel szorozzuk. A következő arány ugyanis nyilván való:

1 : 11 = 0.3 : x

ebből

x = 0.3

A 35-ik foknak megfelelő csökkentett elhajlás tehát nem 15.3°, hanem 15.2° + 0.3° = 15.5°. Hasonló módon okoskodván, azt találjuk, hogy 40 és 45 fok számára a csökkentett elhajlások nem 22.4° és 29.7°, hanem 23.5 + 0.6 = 24.1° és 35.3 + 1.4 = 36.7°. Most már csak a 15.5°, 24.1° és 36.7° fokokhoz tartozó erőket kell meghatároznunk.

Felhasználván a 3.333a kifejezést, ezt találjuk:

erők 51.7 80.3 122.3
fokok 35 40 45

Összehasonlítván e számokat az előbbi táblabeliekkel, látjuk, hogy galvanométerünk érzékenysége jelentékenyen csökken, ha 30 foknál nagyobb elhajlásokat használunk.