XIII. FEJEZET.
A SÖTÉT NAPSUGARAK FÖLFEDEZÉSE. – HERSCHEL ÉS MÜLLER KISÉRLETEI. – A SUGÁRZÁS ERŐSSÉGE A HŐMÉRSÉK FOKOZÁSÁVAL GYARAPSZIK. – A VILLANYFÉNY SZÍNKÉPÉNEK HEVE. – SUGÁRSZŰRŐK: A VILLANYFÉNY MEGSZITÁLÁSA. – A SUGARAK ÁTALAKÍTÁSA. – A HŐBELI KÉP VILAGÍTÓVÁ TÉTELE. – ÉGÉS ÉS IZZÍTÁS SÖTÉT SUGARAK ÁLTAL. – FLUORIZÁLÁS ÉS KALORIZÁLÁS. – SÖTÉT NAPSUGARAK. – FRANKLIN KISÉRLETE A SZÍNEKRŐL. – E KISÉRLET ELEMZÉSE ÉS MAGYARÁZATA.
557. Megigértem egy előbbi alkalommal, hogy megismertetem önökkel a láthatatlan sugárzás körébe vágó legujabb vizsgálatok haladását. Kifejeztem akkor abbeli reményemet, hogy sikerül majd a villanylámpa összetett sugárzását szemök láttára átszitálnom; sötét sugarait világitóitól elválasztanom s megmutatnom önöknek a sötét sugarak hatását, ha eléggé erősek és tömörültek.
558. Mai előadásom arra lesz szentelve, hogy megkisértsem beváltani ezen igéretet, s valósitani ezen reményt. Mindenekelőtt tiszta fogalmat kell magunknak szereznünk e sötét sugarakról, vagy láthatatlan sugarakról, mint azokat nevezni szokás. A fényt hullámzó mozgás gyanánt értelmeztük; megtudtuk, hogy a fény különböző színei különböző hosszaságú hullámoknak tulajdonítandók; s megtudtuk azt is, hogy azon látható sugarak társaságában, melyet a fényforrások kiárasztanak, még láthatatlan sugarak is löveltetnek ki. Szabatosan szólva, ez annyit jelent, hogy azon hullámok társaságában, melyek a szem nedvein áthatolnak, a reczehártyára esnek és a látás érzetét fölgerjesztik, oly hullámok is van-
nak jelen, melyek vagy épen nem érik el a reczehártyát, vagy ha el is érik, de nincsenek fölruházva a képességgel, hogy a látó idegen azt a bizonyos mozgást előidézzék, mely a látást szüli. Vajjon a villanyfény sötét sugarai elérik-e és mily mértékben érik el a reczehártyát, azt majd később fogjuk eldönteni; de bár mi legyen elégtelenségök oka: a szem nedve nyeli-e el azokat, vagy már magukban képtelenek-e a reczehártyát ingerelni? mi mindazon sugarakat, melyek látást nem keltenek, sötét vagy láthatatlan sugaraknak nevezzük, azokat pedig, melyek látást keltenek, látható vagy világító sugaraknak mondjuk.
559. Meg kell vallani, hogy tulajdonképen helytelen e kifejezés, mert mi a fényt nem láthatjuk. A csillagközi térben a legnagyobb sötétségben volnánk, ha valamennyi nap- és csillagból kiinduló hullámok sietnének is rajta keresztül. Látnók magukat a napokat, látnók magukat a csillagokat, de abban a pillanatban melyben elfordítanók tőlök tekintetünket, abban a pillanatban, melyben háttal forduluánk feléjök, fényök sötétséggé válnék, bár ha hullámaik körülöttünk mindenütt csapdosnák is az étert. Az étert vagy az éter mozgásait nem láthatjuk s ennélfogva, szorosan véve, nyelvbeli visszaélés, az éter sugarainak vagy hullámainak látható vagy láthatatlan voltáról beszélnünk. E kifejezés azonban már gyökeret vert, kényelmes volta általános használatúvá tette; és ha e szavak alatt: látható vagy láthatatlan sugarak, oly hullámmozgásokat értünk, melyek képesek, illetőleg képtelenek a látó ideget ingerelni, úgy e kifejezések használataból baj nem származhatik.
560. Arról már beszéltünk, hogy e sötét sugarakat a nap sugárzásában fedezték fel, s azt is bebizonyítottuk, hogy az ily sugarak azon hőforrás sugárzásában is megvannak, mely erőre nézve mindjárt a nap után következik, tudniillik a villanyfényben. A nap sötét sugarainak fölfedezője, a mint már mondva volt; Sir William Horschel. Eszközei a megfigyelésre közel sem voltak oly tökéletesek, mint
a minőkkel most rendelkezünk; de ő is mint Newton, értett hozzá, szegényes eszközökkel nagy eredményeket csalni ki a természettől. Hőmérőket tolt odább a nap színképének különböző színezetű részeiben s följegyezte az egyes színeknek megfelelő hőmérséket. Midőn pedig a hőmérőt a vörös legszélsőbb határán túl vitte, azt találta hogy a sugárzás, nem hogy végződnék a látható színkép végén, sőt inkább azon túl éri el legnagyobb erélyét. E kisérlet bebizonyította, hogy világító sugarain kívül a nap még más, csekélyebb törelmű sugarakat is bocsát ki, melyek, bár jelentékeny melegítő erejök van, nem képesek a látás érzetét fölgerjeszteni.
561. Ha már most a hőmérő a színkép valamelyik színében áll, higanyoszlopa emelkedését egyenes vonallal ábrázolhatjuk. Tegyük fel például, hogy egy bizonyos hosszúságú vonal egy fokkal való emelkedést ábrázol, természetes, hogy két akkora hosszúságú vonal két fokkal–, és félakkora hoszszúságú vonal fél fokkal való emelkedést fog ábrázolni. E módszert követte Sir William Herschel, midőn megmutatta, hogy miként van a melegség szétosztva a nap színképében. Legyen AE egyenes a színkép hosszának a képviselője s emeltessenek ezen egyenesnek különböző pontjain függőlegesek, melyek e pontokon a színkép hőbeli hatását fejezik ki s köttessenek össze e függőlegesek végpontjai, úgy egy görbe vonal származik, mely rögtön átpillantatja a melegség mikénti
96-ik ábra.
szétoszlását a nap színképében. Az E betű a színkép kék részének azon pontját jelzi, hol a hő először vált észrevehetővé. E-től D-ig, hol a színkép vörös határa van, a hőmérsék folytonosan fokozódik, a mint a görbe folytonos emelkedése mutatja. D-nél a látható színkép megszűnik, de a határtól egészen A-ig egy láthatatlan színkép huzódik, hol aztán ez is eltűnik. Sir William Herschel észleletei szerint BDE fehér tér a nap látható sugárzásának, az ABD fekete tér pedig a nap láthatatlan sugárzásának hőbeli értékét fejezi ki.
562. Később Müller, tanár Freiburgban, Melloni adatai szerint szerkesztett tökéletesebb készülékkel határozta meg a hő szétosztását a nap színképében. Megfigyelései eredményeit a 97-ik idom tünteti elé, melyben ABCD a láthatatlan, CDE a látható sugárzást ábrázolja.
97-ik ábra.
563. Mielőtt a magunk méréseire mennénk át, kivánatos, hogy nehány szót szóljunk a látható és a láthatatlan sugarak elétüntetése és erősítéséről. A szilárd test tömecsei, levegőnk rendes hőmérsékénél is, mozgásban vannak, de a sugarak melyeket ilyenkor kibocsát, sokkal csekélyebb törelműek, vagy más szóval: a hullámmozgások, melyeket létesít, sokkal hosszabbak és sokkal ritkábban ismétlődők, hogysem látást kelthetnének. Gondoljuk most, hogy a hőmérsék fokozódik. A fokozódó hőmérsékkel a test tömecseinek gyorsabb rezgései lépnek fel; és ha a hőmérsék egy bizonyos fokot elért, akkor
ama rezgéseknek elég nagy a gyorsaságuk, hogy fény gyanánt hassanak a szemre. A test izzik s fénye, amint Dr. Draper bizonyította be először, tiszta vörös fény. Amint a hőmérsék emelkedik, úgy csatlakoznak a vöröshöz egymásután a narancs, a sárga, a zöld és a kék.
564. Azok a rezgések, melyek ezen egymásután következő színeknek megfelelnek, lényegesen új rezgések. Minden egyes, új és gyorsabb rezgésnek beálltával azonban egyúttal erősbülnek mindazon rezgések, melyek azt megelőzték. Azt a rezgést, melyet golyónk akkor létesített, midőn hőmérséke csak olyan volt mint a levegőé, akkor is létesíti, midőn már fehér izzó. Csakhogy míg a rezgés szaka ugyanaz marad, roppantul megnagyobbodik a rezgés tágassága, melytől a sugárzás erőssége függ. Ez az oka annak, hogy a sötét test által kisugárzott sugarak soha sem érhetik el az ugyanazon törelmű, de fényesen világító test által kisugárzott sugarak erősségét.
565. Engedjék meg, hogy e tárgyat még egy számbeli példával is bevéssem emlékezetökbe, megmutatandó, mint fokozódik egy bizonyos rezgés erőssége, amint gyorsabbak és gyorsabbak csatlakoznak hozzája. E kamrába tekercs állíttatott platinahuzalból, s a kamra elejére rés. A tekercsbe villanyáram vezettetett, mely nem volt elég erős, hogy izzóvá tegye a huzalt. Tiszta kősóból készült lencsék, hasábok és más megfelelő eszközök láthatatlan színképet adtak azon sugarakról, melyeket a platinahuzal kisugárzott. E színképből egy keskeny szalag a már leirt vonalas hővillanyoszlop lapjára vetődött. Maga a szalag oly keskeny s a sugárzás oly gyönge volt, hogy a galvanométer tűje csak egy fokra billent az első pillanatban. Anélkül, hogy a készülék valamely részének helyzetét megváltoztattam volna, lassanként erősbittettem az áramot. Erősbülvén az áram, a huzal hőmérséke is emelkedett, izzóvá lett s végre fényes fehérizzásba jött. Midőn ez beállott, ragyogó fényszínkép vetődött az ernyőre, melyhez a hővillanyoszlop erősítve volt, maga az oszlop azon-
tan a ragyogó színképen kívül állott. Az oszlop csak láthatatlan sugarakat kapott s az egész kísérlet alatt csakis azok a bizonyos rezgések vetődtek reá, melyek már az izzás előtt jutottak hozzá. A rezgések minőségét az oszlop helyzete szabván meg, minthogy e helyzet folytonosan ugyanaz maradt, a rezgések is ugyanazok maradtak.
566. A következő számsor mutatja, hogy miként emelkedett a hővillanyoszlopra vetődött egyfajta sötét hősugarak erőssége azalatt, míg a platinatekercs a melegedés különböző fokain haladt keresztül, egészen a fehérizzásig.
| a tekercs színe | a sötét szalag sugárzása |
| sötét sötét gyönge vörös sötét vörös vörös világos vörös narancssárga sárga egészen fehér |
1 6 10 13 18 27 60 93 122 |
Be van tehát bizonyítva, hogy az új és gyors rezgések beálltával a régiek is erősebbek lesznek, elannyira, hogy egy bizonyos törelmű sötét sugarak feherizzáskor oly erősségre tesznek szert, mely 122 akkora mint az, melynek kezdetben voltak a birtokában. A sötét sugarak e maradandóságát és gyarapodásukat, a világítók hozzájuk csatlakozásakor, a sugarak kitartóssága néven nevezhetjük.
567. Amit itt a platinatekercsről bizonyítottunk be, ugyanaz áll a villanyfényről is. A fényesen világító sugarak ezen özöne mellett a sötét sugaraknak is van még egy ahhoz mért özöne. A széncsúcsok úgy, mint a platinatekercs, a sötét melegségtől egészen a napéhoz hasonló ragyogásig fokozhatók, s amint ez beáll, a sötét sugarak erőssége is rendkívül meggyarapszik. A hő megoszlásának kipuhatolása a villanyfényben fontos eredményeket fog nekünk adni s
útunkat ki fogja egyengetni azon vizsgálatokhoz, melyekre majd későbben irányzom figyelmöket.
568. Az e czélra használt hővillanyoszlop e szép készülék, melyet Ruhmkorff készített (71-ik ábra). Áll pedig ezen oszlop, amint tudják, csupán egy sor elemből, melyek kellően befoglalva, kettős sárgarézlemezre vannak erősítve. Elöl két ezüstözött éllel van fölszerelve, melyek csavar segélyével összetolhatók úgy, hogy az oszlop szabad lapját tetszés szerint lehet keskenyíteni a legfinomabb hajszál szélességeig, vagy pedig egészen elzárni. A sárgarézlemezt és a ráerősített oszlopot kis forgató nyél és hosszú csavar segélyével lassacskán ide-oda lehet tolni. Az oszlop függőleges rése tehát végig vonulhat az egész színképen, vagy túl is mehet rajta mind a két irányban. A színkép magassága valamennyi esetben egyenlő volt az oszlop szabad lapjának hosszával.
569. A villanyfény állandó színképét létesítendő, a Duboscq által készített Foucault-féle szabályzót használtam, melynek valóban csodálatra méltó állhatatossága van. Készítettem kősóból egy teljes garniturát, melynek elrendezése már föntebb említve volt. A villanylámpát körülfogó kamrának homlok-nyílásába, átlátszó kősóból készített lencsét illesztettem a végből, hogy a széncsúcsokból kiindult, elágazó sugarakat egyközűekké tegyem. Az egyközű nyaláb azután egy keskeny résen ment át, mely elé egy második kősó lencsét állítottam olyformán, hogy a rés élesen határolt képe abban a távolságban jelenjék meg, hol a színképet fel kellett fogni. Közvetetlenül e lencse mögött egy vagy néha két tiszta kősóhasáb állott. A nyaláb így szétbontatván, vízszintes, ragyogó színkép keletkezett az oszlopot tartó ernyőn. Járatván a már említett forgatónyelet, az oszlop előlapja végigvonulhatott az egész színképen, s mialatt az előlap így mozgott, a fény- vagy a hősugaraknak igen keskeny szalagja vetődhetett reá minden egyes helyen. * Az oszloppal
* A vonalas oszlop szélessége 003 hüvelyk volt.
érzékeny galvanométer állott kapcsolatban s elhajlásából a színkép minden, látható és láthatatlan, részének melegítő erejét meglehetett határozni.
570. A hővillanyoszlop kétféle módon járta végig, itt azonban beérhetjük az egyik mód leírásával. Az oszlop előlapját beállítottam a színkép viola végébe, hol a hőhatás észrevehetetlen volt; innét tovább mozgattam, amint most mozgatom, az egyes színeken át a vörösig; a vöröstől ismét tovább a legnagyobb melegség helyéig s még ezen túl is tovább, míg a láthatatlan színkép melege lassanként el nem enyészett. A következő táblába az ekként véghez vitt mérésekből egy csomót összefoglaltam. Az oszlop mozgása a forgatónyél körülforgásai által méretik, egy-egy körülforgásnak az oszlop előlapjának egy milliméternyi vagyis 1/25 hüvelyknyi tovahaladása felelvén meg. A galvanométer tűjének elhajlását eleinte, a midőn a hő gyarapodása csak lassú volt és egyenletes, két-két körülforgás után olvastam le; a vörösön túl, a hol a hő hirtelen gyarapodik, fél-fél körülforgás után, a maximum közelében pedig, mint a legjelentékenyebb változások helyén, egy negyed körülforgás, tehát az oszlopnak 1/100 eltolódása után. Erre ismét egy, majd két körülforgás következett, míg a melegítő erő észrevehetetlen nem lett. A delejtű elhajlását minden egyes megállapodásnál feljegyeztem. 100-al jelölvén a színképbeli hőhatás maximumát, a többi rész hatását a tábla második függőleges sorában foglalt számok fejezik ki.
A hő megoszlása a villanyfény színképében.
| az oszlop mozgása | A hőerősség, maximuma |
|
| a megindulás előtt két forgás előre " " " " " " " " " " " " |
(a kékben) (a zöld kezdete) (a vörös kezdete) (a legszélső vörös) |
0 2 5 8 21 45 |
| az oszlop mozgása | A hőerősség, maximuma |
|
|
fél forgás előre " " " " " " " " " " " " " " " fél forgás előre " " " " " " " " " két forgás előre " " " " " " " " " " " " " " " " " " |
60 74 85 96 99 100 97 78 62 45 36 18 9 7 5 3 2 2 |
571. Ez esetben, amint már mondottuk, a kékben kezdjük s végig megyünk az egész látható színképen. Ha ezt is elhagyjuk, a "legszélsőbb vörös"-nek nevezett ponton a láthatatlan színképbe lépünk be s ebben elérjük a hő maximuma helyét; ezentúl a melegítő erő folyton csökken, míg egészen el nem enyészik.
572. Több mint tizenkét ily mérési sorozatot vittem véghez, mindenik sorozat megadván a maga görbe vonalát. A különböző görbéket egymásra fektetvén, azt találtam, hogy nagyon csekély közöttök az eltérés. A 98-ik ábrában rajzolt görbe, többnek középértéke levén, nagyon megközelítőleg előtünteti a hő felosztását 50 Grove-féle elem által létesített villanyfény színképében. Az ABCD térség a láthatatlan sugárzást ábrázolja, a CDE pedig a látható sugárzást. Látjuk itt a hőhatás lassankénti növekedését, a színkép kék végétől egészen a vörösig. E határon túl, e sötét sugarak regiójában a görbe vonal hirtelen és meredeken emelkedik fel – mint valami melegségi Matterhorn – s nagyságával egészen
tönkre silányítja az ábra azon részét, mely a látható sugárzás képét viseli.
98-ik ábra.
573. A napsugarak, mielőtt a földre érkeznek, légkörünkön kénytelenek átmenni, melynek vízgőze a láthatatlan sugarakat hatalmasan elnyeli. Ebből pedig, függetlenül minden más elmélkedéstől, következik, hogy a láthatatlan és a látható sugarak viszonya kisebb a nap sugárzásában, mint a villanyfényében. E következtetést, mint látjuk, csakugyan igazolja a kisérlet; a napnak láthatatlan sugárzása Ugyanis, a 97-ik ábra szerint, vagy kétakkora mint a látható, holott a villanyfény láthatatlan sugárzása közel nyolczakkora mint a látható. Ha a villanylámpa fényét elegendő vastag vízrétegen menesztjük keresztül, úgy sugárzását a napéval jóformán hasonló feltételek közé helyezzük; s ha a villanyfényt akkor, midőn már így meg van szitálva, bontjuk szét, színképében a hőnek oly szétoszlását találjuk, mely nagyon hasonlít a nap színképében lévőhöz.
574. A hőnek a villanyfény színképében észlelt eloszlását ábrázoló görbe, meredekebben esik a maximum azon oldálán, mely a vöröstől távolabb van. Különben mind a két oldalon szakadatlan esést veszünk észre. Sok kisérletet tettem, hogy megvizsgáljam, nincs-e valami megszakadás a hőspektrum folytonosságában; de minden mérés, melyet eddig mesterséges hőforrásokkal tettem, azt mutatja, hogy a hő lassanként és folytonosan gyarapodik azon ponttól, melyben épen észrevehetővé válik egészen maximumáig.
575. Sir John Herschel megmutatta, hogy e folytonosság nincs meg a napnak flint-üveg hasáb által szétbontott sugarainál. Alkohollal megnedvesített papirosszalagra vetvén a színképet, e kitűnő buvár a színkép hő-erejét szárító erejéből határozta meg. Azt találta, hogy a nedves felület foltonként száradott. E foltok hőbeli maximumokat ábrázoltak, a közöttök fekvő területek pedig oly helyeket, melyeken aránylag csekélyebb volt a hő erőssége. Ily maximumokat és minimumokat nem vettem észre sem a villanyfénynek, sem pedig a villanyáram által fehérizzásig hevített platinahuzalnak színképében. Használtam pedig e közben hasábokat
és lencséket kősóból, koronaüvegből és flintüvegből. Más kisérleteknél víz és más folyadékok különböző vastagságú rétegein menesztettem keresztül a szétbontandó sugarat; különböző gázokat és gőzöket is állítottam a sugár útjába. A hőhatás mindig csökkent, de a görbének esése folytonos volt a maximumnak mind a két oldalán.*
576. A sötét hőforrás sugarai, erősségök tekintetében soha sem vetekedhetnek, mint már említve volt, a világító hőforrás sötét sugaraival. Az a test, mely nincs egészen a fehérizzásig hevítve, soha sem indíthat oly erősségű sugarakat, melyeket a villanyfény színképének maximuma táján lévők erősségével össze lehetne hasonlítani. Ha tehát láthatatlan sötét sugarakkal erős hőhatásokat akarunk eléidézni, olyanokat kell választanunk, melyeket fényesen világító hőforrás áraszt ki. Ekkor pedig az a kérdés merül fel, hogyan lehetséges a láthatatlan hősugarakat a láthatóktól elkülöníteni?
577. Csak valamely átlátszatlan ernyőt kell a villanyfény színképének látható része elé állítani, s a láthatatlan sugarak mindjárt meg lesznek külön, melyekkel aztán kényünk kedvünk szerint dolgozhatunk. Igy járt el Sir William Herschel, a midőn azon volt, hogy a napnak láthatatlan sugarait, lencsével eszközölt tömörítés által, láthatókká tegye. De, midőn oly színképet kivánunk létesíteni, melyben a láthatatlan sugarak tökéletesen külön legyenek választva a láthatóktól, keskeny rést vagy kis nyílást kell alkalmaznunk; s ennek következtében nagyon csekély az a hőmennyiség, melyet prizmai elemzéssel elkülöníthetünk. Ha tehát erősen tömörített, láthatatlan sugarak hatását kivánjuk vizsgálni, valami más módot kell kigondolnunk, hogy e sugarakat látható kisérőiktől elkülöníthessük. Oly anyagot kell felfedeznünk, mely képes megszitálni a világító hőforrás összetett sugárzását, vissza
* Reménylem, hogy e kérdést később majd szigorúabb vizsgálatnak fogom alávethetni.
tartván a láthatókat s csak a láthatatlanoknak engedvén szabad átmenetet.
578. E vizsgálatok fő czélja volt, a mint már említettem, a sugárzó hőt a tömecsbeli alkat kémszeréül alkalmazni, s az a világos különbség, melyet az elemi és az összetett testek között a kisérlet elárul, nézetem szerint, oly pont, mely gyümölcsöző lesz fontos következményekben. A mint e különbség a gázoknál határozottan mutatkozott, folyadékokat vettem vizsgálat alá s azoknak a hatása, melyeket megvizsgálhattam, feltűnő módon egyezett a légnemű testek elébb megfigyelt magaviseletével. Ha tehát egy tökéletesen egynemű, fénytani tekintetben egészen folytonos, fekete elemet kaphatnánk, e testben valószínűleg megtalálnók a nap vagy a villanyfény sugárzásának keresett szűrőjét. Mialatt a látható sugárzást elmetszené, a fekete elem valószínűleg áteresztené a láthatatlan sugárzást.
579. Korom alakjában a szén fekete, de részei fénytani tekintetben épenséggel nem folytonosak. A fekete üvegnek sokkal tökéletesebb a folytonossága, s innét van, hogy Melloni kísérletei szerint, tekintélyes mértékben átbocsátja a hősugarakat. Arany a rubinüvegben, vagy a Faraday által eléállított kocsonyás állapotban szerfelett átlátszó a hősugarakra, de nem eléggé fekete, hogy teljesen letartóztassa a látható sugarakat. A sötétbarna, folyékony bróm sokkal alkalmasabb a mi czélunkra, mert oly vastag rétegekben is, melyek a legvilágítóbb lángok fényét sem eresztik át, jelentékeny hőátbocsáthatóságot tanúsít. Jódot, folyékony állapotban, egymagában nem alkalmazhatunk; de vannak folyadékok, melyekben könnyen oldódik s némelyikkel oly oldatot képez, melynek mélysötét színe van. Igy azonban megtörténhetnék, hogy az egyszerű test hatását elfödné az oldószer. Jód, például, alkoholban könnyen oldódik; de az alkohol oly tökéletesen letartóztatja a vörösön túli sugarakat, hogy ez az oldat egészen használhatatlan volna azokra a kísérletekre, melyeknél a sötét sugarakat épen kell hagyni és csupán a láthatókat kell szét-
rombolni. E megjegyzés a jódnak sok más oldószerére is alkalmazható, kisebb nagyobb mértékben.
580. A szénkénegnek, mint folyadéknak és mint gőznek, magaviselete azt gyaníttatja, hogy ez alkalmas oldószer lehetne. A melegséget szerfelett átbocsátja, és bajosan van más anyag, mely annyi jódot lenne képes feloldani. A föntebb (506. §.) említett kisérletek szerint: 0,02 hüvelyk vastag rétegén 94,5 százalék megy át a vörösizzó platinatekercs sugaraiból; 0,07 és 0,27 hüvelyk vastag rétegén pedig 87,5 illetőleg 82,5 százalék. A következő kísérlet, melyet nagyobb vastagságú szénkénegréteggel fogunk tenni, megmutatandja az átlátszó szénkéneg magaviseletét a villanyfény sokkal erősebb sugárzása irányában.
581. E két hüvelyk hosszú, 2,8 hüvelyk átmérőjű hengeres edény, tökéletesen átlátszó kősólemezekkel van bezárva mind a két végén. Ez az edény először üresen tétetett a villanylámpa elé; a lámpa sugárzása, átmenvén az edényen, reávetődött a hővillanyoszlopra, s az elhajlás, melyet eléidézett
73°
fok volt.
Az edényt meghagyván a maga elébbi helyzetében s az átlátszó szénkéneget beeresztvén, a delejtű
72°
fokra billent.
A kisérlet ismétlése a következő eredményeket adta:
| Elhajlás | |
| Üres edényen át Szénkénegen át |
74° 73° |
Meghatározván ez elhajlások értékét a galvanométeri fokok föntebbi táblájából, kitűnik, hogy az üres edényét 100-nak vévén, az átbocsátás:
| Átbocsátás. | ||
| Az első kisérletből A második kisérletből |
|
94.9 százalék 94.6 " |
| Közepe | 94.8 " | |
vagyis a szénkéneg közbetétele az átbocsátást 100-ról csak 94.8-ra szállítja alá.*
582. A jódnak tökéletes oldószere teljesen semleges lenne az egész sugárzás iránt; az elébbi kisérletek mutatják, hogy a szénkéneg csakugyan közel áll a tökéletességhez. Oly testet találtunk benne, mely a villanyfény teljes sugárzását kevés híján át képes bocsátani. Most feladatunk az lesz, hogy az összes sugárzást megszűrjük, oly anyagot oldván fel a szénkénegben, mely képes a látható sugarakat szétrombolni, a láthatatlanokat pedig átbocsátani. Hogy ezt a jód bámulatos pontossággal viszi véghez, azonnal meg fogom mutatni.
583. Egy kősóedényt, megtöltvén átlátszó szénkéneggel, a kamara elé állítottam, melyben a fehérizzó platinatekercs fUggött; s megfigyeltem az elhajlást. Azután lecsapoltam az átlátszó folyadékot, jódoldatot töltöttem helyébe, s ismét megfigyeltem az elhajlást.
Következő eredményeket nyertem:
A fehérizzó platina sugárzása.
| Az átlátszó folyadékon át. | Az átlátszatlan oldaton át. |
| 73.9° 73.0° |
73.8° 72.9° |
584. Az átlátszó szénkénegen átment valamennyi világító sugár közül a jódoldaton egy sem ment át; s íme, mily csekély mégis a hatás, melyet mellőztetésük eléidézett. A tényleges arány, melyben a világító sugarak a nemvilágítókhoz állanak, a fennebbi megfigyelésekbő1 kiszámítva, következőképen fejezhető ki:
A villanyáram által fehérizzóvá tett platinahuzal sugárzása 24 egyenlő részre osztatván: e részek közül 1 világító, 23 pedig sötét.
* Az edény oldalain végbemenő visszaverődésnek a szénkénegtől származott csökkenése nem vétetett tekintetbe.
585. Élénk gázlángot tettem a platinatekercs helyébe; s alsó és felső végét befödtem úgy, hogy csak azon sugarak kerültek ki, melyeket a lángnak legvilágítóbb része indított. Az e forrással tett negyven kisérletből kitűnt, hogy:
a széngázláng legragyogóbb részének sugárzása 25 egyenlő részre osztatván: e részek közül 1 világító, 24 pedig sötét.
586. Ezután megvizsgáltam a villanyfénybeli sötét és világító sugarak viszonyát. 50 elemből álló telepet használtam e czélra; a széncsúcsok sugarait kősólencse tette egyközűekké s hogy alkalmatlanul nagy elhajlást ne idézzenek elé, 0,1 hüvelyk átmérőjű kerek nyiláson kellett elébb átmenniök, s azután felváltva az átlátszó szénkénegbe és a sötét jódoldatba kerültek. Tökéletesen állandó villanyfényt létesíteni nem könnyű dolog; de három, nagy óvatossággal tett kisérlet a következő elhajlásokat adta:
A villanyfény kisugárzása.
|
Átlátszó szén- kénegen át. |
Sötét jódol- daton át. |
|
| Első kisérlet Második kisérlet. Harmadik kisérlet |
72,0° 76.5° 77.5° |
70,0° 75,0° 76.5° |
Kiszámítván e mérések alapján a világító hő viszonyát a sötéthez, következőképen fejezhetjük ki az eredményt:
Az 50 elemű Grove-telep eléidézte villanyfény sugárzását 10 egyenlő részre osztván: e részek közül 1 világító, 9 pedig sötét.
Azon eredményeket, melyeket a jódon átsugárzó különféle forrásokkal eddig nyertünk, táblázzuk egybe.
Sugárzás jódoldaton át:
| Hőforrás. | Az elnyelt hő | az átment hő. |
| sötét tekercs 100 C. fokú lámpakorom vörösizzó tekercs hydrogénláng olajláng gázláng fehérizzó platinatekercs villanyfény |
0 0 0 0 3 4 4,6 10 |
100 100 100 100 97 96 95,4 90 |
587. Ötven-elemes teleppel később tett kisérletek az elnyelt hőmennyiséget 11 százalékra adták, az átbocsátottat pedig 89 százalékra. Feltéve, hogy a fentebbi tábla a jód hőátbocsátó képességét valamennyi, tökéletesen fehérizzó forrásból eredő hőre vonatkozólag megadja, úgy a 11 százaléknyi hőnyelés, maguknak a világító sugaraknak hőbeli erejét fejezi ki. A szűrés módszerét alkalmazván, azt találjuk tehát, hogy a villanyfénynek láthatatlan sugárzása nyolczakkora mint a látható; ha pedig kiszámítjuk, hogy mekkora a 98-ik ábrában az ABCD-nek és a CDE-nek a területe, kitűnik, hogy az első, mint a sötét kisugárzás ábrázolója, 7,7 akkora mint az utóbbi. A hasábbal való elemzés és a szűrés módszere majd tökéletesen ugyanazt az eredményt adja.
588. A kisérletek leirásából kitűnik, hogy az imént közlött eredmények a szénkénegben feloldott jódra vonatkoznak. Igy például a 100-al jelölt átbocsátás nem azt mutatja, hogy maga az oldat, hanem azt, hogy az oldatban lévő jód bocsátja át tökéletesen az első négy hőforrás sugárzását.
589. Miután a jódoldatban a sötét és a világító hősugaraknak jóformán tökéletes elválasztójára tettünk szert, most már kényünk-kedvünk szerint dolgozhatunk a sötét hősugarakkal. A kamrába beállítok egy kősólencsét úgy, hogy a széncsúcsoknak kis képe létesüljön. Minthogy 40 elemből álló telep működik, a lámpából kiáramló fénykép nyomai
világosan láthatók a levegőben, s könnyen megjegyezhető a pont, melyben a sugarak összevergődnek. E lámpa elé állítván most a sötét oldattal telt edényt, az oldat a világító kúpot tökéletesen elvágja; de a tűrhetetlen forróság, melyet a gyujtópontba tett kéz érez, mutatja, hogy a hevítő sugarak mindamellett áthatoltak. A sötét gyujtópontba vékony ón- és bádoglemezkéket állítván, csakhamar megolvadnak; a gyufa meggyulad; a lőgyapot felrobban s a barna papiros megpörkölődik. Hatvan-elemes Grove-teleppel mindezen eredményeket könnyen el lehet érni, még akkor is, ha a Dubosq-féle villanylámpa közönséges üveglencséit használjak. Rendkívül érdekes szemlélni, mily hirtelen átfúrják a láthatatlan sugarak a tökéletesen sötét szoba levegőjében függő fekete papirdarabot, s mint terjed az égő gyűrű a meggyujtott középpontból minden irányban.
590. 1864. november 15-kén nehány kisérletet tettem a nap fényével is. Az ég nem volt ment a felhőktől, sem pedig a londoni levegő a füsttől, úgy, hogy a legkedvezőbb esetben is csak egy részét lehetett elérni annak a hatásnak, melyet tiszta nap adott volna. Szerencsémre már akkor meg volt ez az üres üveglencsém, melyet megtöltöttem tömörített jódoldattal s beállítottam a nap sugarainak útjába. Gyönge vörös gyűrű nyomódott le a lencse mögé tartott fehér papirosra s kis vörös ponttá huzódott össze, a mint a papiros a lencse gyujtópontjába tétetett. Azonnal kitűnt, hogy e gyürűt a folyadék-lencsének vékony szélein áthatolt fény idézte elé. Betapasztván e széleket fekete papirosszalaggal, a gyürű tökéletesen eltűnt s nyomát sem lehetett látni a lencsén áthatoló fénynek. Bármily csekély fény a gyujtópontban 900-szor erősebben tűnt volna elé; mindamellett nem lehetett benne legkisebb fényt sem észrevenni.
591. Nem úgy állott a dolog a nap sötét sugaraival; a gyujtópont égető meleg volt. Darab fekete papiros a gyujtópontba tartva, azonnal átfúródott és lángba borult; s ha a
papirost ide-oda mozgattam, lyuk lyuk után keletkezett rajta, gyorsan egymásután. A lőpor is felrobbant.
592. Tudván, hogy a láthatatlan sugarak a papirost meggyujtják s a könnyen olvadó fémeket megolvasztják, igen közel s mintegy az útban feküdt a gondolat, megpróbálni, vajjon e sugarakkal nem lehetne-e a nehezen olvadó fémeket fehérizzásba hozni. És itt a buvárkodásra még az a tény is ösztönzött, hogy több kitünő férfiú, elméleti okoknál fogva, kétkedett abban, vajjon fehérizzást el lehet-e érni láthatatlan sugarakkal. Rövid gondolkozás után be fogják látni, hogy a kisérlet sikere a hőhullámok rezgésszakainak megváltoztatását követeli. Ha ugyanis oly hullámoknak, melyek lassabban ismétlődnek, semhogy a látás érzékét ingerelhetnék, valamely olvasztható testet, égés közbenjárása nélkül, világítóvá kell tenniök, ez csak úgy történhetik, ha e test tömecsei gyorsabb rezgésre kényszeríttetnek, mint a mily rezgésűek maguk a hullámok, melyek ama testet találják. Vajjon lehetséges-e a rezgésszakoknak ezen megváltoztatása, ezt sokáig kétesnek tartották.
593. Egy pár előzetes kísérlet vékony platinalevéllel tagadó eredményt adván, az a kérdés támadt, vajjon a villanylámpa összes sugárzásával – a világító és sötét összegével – is lehetséges-e fehérizzást, égés nélkül, eléidézni? A lencsék használatát egészen mellőzve, a vékony platinalemezt egyenesen a széncsúcsok közelébe állítottam. Hátul állva, vártam a bekövetkezendő hatást; segédem pedig a lámpa mellett állott és szemei elé sötét üveget tartva a platinalevél és a villanyfény közötti távolságot változtatta. Midőn a platina 1/2 hüvelyknyire közeledett a széncsúcsokhoz, észre vettem, hogy vörös izzóvá lett. Csak azon kellett tehát lennem, hogy nagyobb távolságban létesítsek gyujtópontot, oly hevítő erejűt, minő a közvetlen sugaraké 1/2 hüvelyknyi távolságban.
594. Megkisérlettem, a mennyire lehetett, elébb a közvetetlen sugarakat használni. Darab platinalevelet egy hüvelyk-
nyire állltottam fel a széncsúcsoktól, úgy hogy ezeknek közvetlen sugarai estek reá. A hátrafelé lövelt sugarakat e kis tükör gyűjtötte és vetette a platinalevélre; úgy találtam, hogy ezek bőven pótolták a hőhatásnak azon csökkenését, melyet a távolságnak 1/2 hüvelykről 1 hüvelykre való növelése okozott. E módon később a széncsúcsoktól 2 sőt 3 hüvelyknyi távolságban is lehetséges volt fehérizzóvá tenni a platinalevelet.
595. Igy már aztán a gyujtópont és a hőforrás közé közbe lehetett a jódoldattal telt edényt állítanom. Az átbocsátott sötét sugarak még képesek voltak papirost gyujtani és a platinalevelet fehérizzásig hevíteni.
596. E kisérletek különben veszélylyel járnak. A szénkéneg rendkívül gyulékony; midőn 1864. november 2-án igen hatalmas teleppel és erősen hevített széncsúcsokkal tettem kisérleteket, a szénkéneg meggyúlt s a villanylámpát minden hozzá tartozandóival együtt lángba borította. Szerencsére éltünk azon elővigyázattal, hogy az egész készüléket vízzel telt lapos edénybe helyeztük, s így a lángoló tömeget egyszerre víz alá fordíthattuk. A szénkéneg nagyobb fajsúlyánál fogva a fenékre sülyedt, úgy hogy a láng csakhamar eloltódott. Hasonló baleset később még kétszer ismétlődött.
597. E balesetek arra birtak, hogy komolyan utána lássak a szénkéneget valami más oldó szerrel helyettesíteni. A tiszta chloroform ugyan nem oly jó hőátbocsátó, mint a szénkéneg, mind a mellett elég bőven bocsátja át a láthatatlan sugarakat s bőségesen fel is oldja a jódot. Oldata azonban oly vastag rétegekben, a milyenekben azt alkalmazhattam, nem volt eléggé sötét, s hőnyelő ereje gyöngítette a hatást. Ugyanez áll a jódaethyl, jódmethyl, benzin, eczet-aether és egyéb anyagokról is. Mindenik feloldja a jódot, de mert hatással vannak a sötét sugarakra, a sikert csökkentik.
598. Azután külön czellákat szerkesztettem chlór- és brómkénegre. Ezek ugyan nem gyulékonyak; de már azért
sem igen használhatók, mert rendkívül marók s gőzük azonfelül ingerli a szemet és a tüdőt. Mind a mellett hatalmas eredményeket kaptam mind a kettővel, ámbár hőátbocsátóságuk nem vetekedhetik a jódoldatéval. A szénchlorid megbecsülhetetlen volna, ha oldó ereje a szénkénegével mérkőzhetnék. Nem gyulékony, s hőátbocsátósága, úgy látszik, fölér a szénkénegével; azonban a kevés jód, mit feloldani képes, nem elégséges, hogy az oldat mértékletes vastagságban teljesen átlátszatlan legyen. Oldata pompás biborszínű; s noha szigorúan döntő kisérletekre a sötét sugarak körül nem alkalmas, eléadási kísérleteknél e szűrő mégis kitünő szolgálatokat tehet.
599. Sikertelenek lévén törekvéseim, hogy a szénkéneghez hasonló, de kevésbbé veszélyes oldószert találjak, iparkodtam a használatával járó veszélyt, a mennyire lehet, csökkenteni. Egy ónkamarát készíttettem s belé állítottam a lámpát és a tükröt. A visszavert sugárkúp a kamara előrészén 2 3/4 hüvelyk tágas nyíláson ment keresztül; a gyujtópont a kamarán kívül esett. E nyílás alatt egy asztalka volt oda szögezve a kamarához; s ezen asztalkán állott a jódoldat edénye, úgy, hogy a nyílást befódte s minden világító sugarat elvágott. A jódoldat edénye és a széncsúcsok között eleinte semmi sem állott; de a szénkéneg védetlenségéből származható veszély a következő javítást gondoltatta ki velem. A nyílás bezárására, foglalóba állított, tökéletesen átlátszó kősólemezt használtam, s ezzel elvágtam a közvetetlen közlekedést, mely eddig a fehérizzó széncsúcsok és a jódoldat között létezett. Magát a nyílást egy gyürűalakú, 2 1/2 hüvelyk tágas, 1/4 hüvelyk mély, térséggel fogtam körül, melyben hideg víz folyt szakadatlanul. A jódoldattal telt edényre is adtam köpönyeget, s a vízáram elvégezvén keringését a nyílás körül, az edény körül járt végig. Ekként hűsen tarthattam a készüléket. A jódoldattal telt edény nyakába tökéletesen bele illő dugó volt dugva, melyen oly hosszú üvegcső ment keresztül, hogy a vége jóval maga-
sabban állott a sugarak gyujtópontjánál, midőn a jódoldat az ő asztalkájára volt téve. Ily módon meg lehetett tenni a gyujtópontba helyezett testek égésére vonatkozó kisérleteket s nem kellett attól tartani, hogy a szénkéneg gőze meggyúladjon, annyival kevésbbé, mivel e javított berendezés mellett a gőz a szénkénegből könnyen elillanhatott.
99 és 100-ik ábra.
600. Egyszerre áttekinthető a berendezés a 99. és 100. ábrákból, melyek a kamarát, a lámpát és a szűrőt elülről és oldalról tüntetik elé. xy a tükör, melytől a visszavert sugárkúp kiindul s a kősóablakon, azután pedig az mn jódszűrőn átmegy. A sugarak k gyujtópontban kerülnek össze; ebben képződnék az alsó széncsúcs láthatatlan képe, a felső szén-
csúcsé a gyujtópont alatt keletkeznék. Mind a két kép élénken előtűnik; ha platinált platinalevelet teszünk a gyujtópontba. ss-nél (99. és 100-ik) átmetszetben és alaprajzban látható a gyürűalakú térség, melyben a hideg víz kering; r cső vezeti belé a hideg vizet, h pedig kivezeti a megmelegítetett.
601. E berendezéssel és 50 elemes teleppel következő eredményeket kaptam:
huzalgyürűbe szorított ezüst-levél, melyet kénammonium gőzök megfeketítettek, a sötét gyujtópontba tartatván, hártyája élénk vörösizzásba jött.
602. A hasonló módon befeketített rézlevél vörös-izzó lett.
603. Egy darab platinált platinalevél kiszivattyúzott borító alá úgy volt beállítva, hogy a gyujtópont a platinára esett. A hő azonnal fénynyé alakult át benne, s a megtüzesedő fémen a széncsúcsoknak élesen határolt és megfordított képe volt látható. A széncsúcsoknak hőképét (thermograph) a 101-ik ábra mutatja. 604. Most feketített papiros helyettesítette a platinát a kiszivattyúzott borítóban. A láthatatlan sugaruk gyujtópontjába tétetvén, a papiros azonnal átfúródott s a nyílásból füstfelleg ömlött ki és mint valami zuhatag hullott le a borító fenekére. A papir égni látszott, izzás nélkül. A széncsúcsok |
101-ik ábra. |
hőképe itt is lerajzolódott. Ha fekete papiros tétetik a gyujtópontba, hol a kép élesen van határolva, úgy az mindig két helyen fúródik át, megfelelőleg a két széncsúcs képének. A tevőleges [pozitív] széncsúcs nagyobb heve elárulja magát az által, hogy ennek a képe előbb fúródik a papirosba, és sajátságos kráterszerű hegybe végződik, holott a nemleges [negatív] széncsúcs rendesen csak egy kis lyukat fúr.
605. A jódhiganynyal vörösre festett papiros szinét veszti azokon a helyeken, hol a széncsúcsok láthatatlan képe éri, noha nem a várható szabatossággal.
606. Megszenesedett papirosdarabok a gyujtópontba tartva ragyogó fehérizzók lettek, úgy a levegőben, mint a légszivattyú borítója alatt.
607. Ezen első kisérleteknél más czélokra szerkesztett készüléket használtam. A tükör, például, a Duboscq-féle lámpából vétetett ki s elébb hátulról volt ezüstözve s csak azután elölről. A jódoldatos edény szintén az volt, melyet Duboscq az ő lámpájával szokott adni a timsóoldat számára. Oldalai jó, fehér üvegből valók; s két-két oldala között 1,2 hüvelyk a távolság.
608. Egy az elméletre nézve nagyon fontos pont füződik e kisérletekhez. Stokes tanár, a fluorizálásra vonatkozó kitünő vizsgálatainál azt találta, hogy a bevetődő fénynek mindig csökken a törelme. E szabály oly állandó volt, hogy majdnem természeti törvény gyanánt kelle elfogadni. De ha azok a sugarak, melyek az elébbi kisérleteknél platinát, aranyat, ezüstöt a vörösizzásig hevítettek, tisztára vörösöntúliak voltak, úgy ama fémhártyáknak láthatóvá tétele fokozott törelemről tanúskodik.
Bizonyossá kivántam tehát magamat tenni a felől, hogy a látható sugaraknak még nyoma sem ment át az oldaton, s hogy a láthatatlan sugarak kizárólag vörösöntúliak voltak.
609. Talán fölöslegesnek látszhatik az utóbbi feltételekhez ragaszkodni; mert hiszen a violán túli sugaraknak hőbeli hatása oly csekély, hogy melegítő erejök teljesen el-
enyésző mennyiség lenne, ha el is érnék a platinát. A kérdés tökéletes megoldására azonban szükséges volt, hogy valamennyi nagyobb törelmű sugár ki legyen zárva. A fennebbi kisérleteknél használt jódoldat ugyan tökéletesen lefogta a delelő nap világát, mégis szigorúbb vizsgálatnak vetettem alá az oldat átlátszatlanságát. E végből tétettek a következő kisérletek.
610. Miután a villanylámpa sugarai a tükör által kellően össze voltak gyűjtve, a sugárkúp útjába beállítottam a jódoldattal telt edényt. Minden arra mutatott, hogy a sugárkúp fénye tökéletesen el volt vágva. Darab platinalevéllel felkeresvén és megjelölvén a gyujtópontot, e pont és a jódoldat edénye közé timsóoldattal telt edényt állítottam. A timsóoldat jelentékenyen gyöngítette a láthatatlan sugárzást, a látható sugarakra ellenben nem volt valami észrevehető befolyással.
611. Gondosan betömvén a lámpát körülfogó kamrának valamennyi rését és teljesen kizárván a szobából a napvilágot is, szememet lassan előre vittem a gyujtópont felé. Ide érkezvén, sajátságos tüneményt szemléltem. A lámpának izzó széncsúcsai fekete színben jelentek meg sötétvörös hátteren. Ha a széncsúcsok mozogtak, fekete képeik is hasonló módon mozogtak s ha a csúcsok egészen az érintkezésig közeledtek, fehér tér jelent meg két végök között, s úgy látszott, hogy a csúcsokat elválasztja egymástól. A csúcsok egyenes állásban jelentek meg s gondos megfigyelés mellett egészen tartójukig voltak követhetők. A pontok izzó részének feketesége csak látszólagos volt; azért látszottak sötéteknek, mivel többet fogtak fel abból a fényből, mely a mögöttük levő tükörtől visszaverődött, mint a mennyit saját közvetetlen sugárzásuk által jóvá tehettek volna.
612. A jódoldatnak 12 hüvelyk vastag rétege nem állván ki tökéletesen a vele tett próbát, más két edényt szerkesztettem – az egyiket átlátszó kősó oldalakkal, a másikat üvegoldalakkal. Az elsőnek 2 hüvelyk, a második-
nak közel 2 1/2 hüvelyk volt a szélessége. Megtöltetvén jódoldattal, ezen edények egymásután oda tétettek a kamra elejére, s a tömörített sugárnyaláb átküldetett rajtok. Meghatározván a gyujtópontot úgy, mint elébb, s közbeállítván ismét a timsóoldatot, a gyujtópontba tett szem legcsekélyebb fényhatást sem vett észre.
612. a. Eltávolítottam a timsóoldatot s védetlen szememmel közeledtem a gyujtóponthoz. A forróság tűrhetetlen volt, de inkább a szempillákra látszott hatni, mint magára a szemre. Ez után fémernyőt állítottam közbe, melyen a szemfénynél valamivel nagyobb nyílás volt, s azután szememet az ernyő mögött lassan és óvatosan közelítettem a gyujtópontban levő kis nyíláshoz. Az egész tömörített sugárkúp a szembe hatolt, azonban legcsekélyebb fényérzet sem jött létre, s a hő sem hatott érezhetően a reczehártyára. Elvevén szememet, platinált platinalemezt tettem a reczehártya által az imént elfoglalt helyre. Azonnal élénk vörösizzásba jött. * Fluorizálásnak még csak nyomát sem sikerült találni a sötét gyúpontban, még a legérzékenyebb eszközökkel sem. Bizonysága ez annak, hogy a láthatatlan sugarak kizárólag vörösöntúliak voltak. Később megmutatjuk, hogy e sugaraknak nem csekély mennyisége valóban elérte a reczehártyát.
613. Ha igen erélyes hatásokat akarunk elérni, úgy lehetőleg sok láthatatlan sugarat kell összegyűjteni s azokat, a mennyire lehet, kis téren összetömöríteni. Mennél közelebb van a tükör a fényforráshoz, annál több sugarat foghat föl és verhet vissza; s mennél közelebb van a gyujtópont a fényforráshoz, annál kisebb maga a kép. Mind a két feltételnek eleget teendők, rövid gyujtótávolságú tükröt kell választanunk. Ha oly tükröt alkalmazunk, melynek nagy a gyujtótávolsága, úgy a gyujtópont csak akkor esnék közel a forráshoz, mikor maga a tükör messze állana a forrástól; de ha csakugyan ily messze állítanók fel a tükröt, úgy sok sugár elsurranna mellette. Ha
* E kisérletek ismétlését nem ajánlom.
másrészt nagyon mély a tükör, úgy beáll a gömbokozta eltérés; nagy sokaságú sugarat lehetne ugyan így összeterelni, de összegyülemlésök a gyujtópontban tökéletlen lenne. A legjobb tüköralakot meghatározandó, három különböző tükröt szerkesztettem: az elsőnek 4.1 hüvelyk volt az átmérője és 1.4 hüvelyk a gyujtótávolság.a; a második átmérője 7.9 hüvelyk, gyujtótávolsága 3 hüvelyk; a harmadiknál pedig az átmérő 9 hüvelyk s a gyujtótávolság 6 hüvelyk. Az üvegnek hiányos hűlése több ízben okozott repedéseket, végre megis szerencsés voltam a három hibátlan tükörhöz hozzájutni. Azt találtam, hogy a gyujtópont és a sugárzás forrása között mintegy 5 hüvelyk a legalkalmasabb távolság; a tükör helyzete ehhez képest levén választandó. E távolság mellett elég széles jódoldatos edényt lehet közbe állítani, s a hő a gyujtópontban szerfelett hatalmas.
614. E javított készülékkel most már fussunk át a láthatatlan hősugarak körébe vágó főkisérleteken. E sűrű füstfellegek, melyek a sötét gyujtópontba tartott, befeketített fadarabról fölemelkednek, nagyon meglepők; a gyufa azonnal meggyulad, a lőpor rögtön felrobban a gyujtópontban. Ez a száraz, fekete papiros oda tartatván, lángra lobban. Ezek a kis faforgácsok is lángra kapnak. Ez a darab barna papiros kissé kívül tétetvén a gyujtó ponton, először nagy területen izzóvá lesz, azután átlyukad s az elégés gyürűzve terjed tovább a gyuladás középpontjától. Faszén hamuvá lesz a gyujtópontban; e megszenesedett papirosdarabok rendkívül élénken felizzanak. Ha feketített zinklevél tétetik a gyujtópontba, lángra kap s, lassan körüljártatva a levelet, folyvást ég, míg csak egészen el nem enyészik. E magnéziumhuzal végén meglapítva és befeketítve, szintén meggyulad a gyujtópontban. Magától értetődik, hogy a szivar e pontba tartva, meggyúl. Üvegborító alá is helyezhetjük e kisérleteknél a testeket; meggyujtják ezeket az összetömörített hősugarak, ha elébb az üvegen kellett is átmenniök. Ebben az üveg-palaczkban, például, oxygén van, és egy alkalmas tartóról
fakéreg szene csüng bele. Ha a sötét sugarak ide tömörödnek, a szén rögtön szikrazáport lövel ki.
615. Mindeddig a láthatatlan hősugarak hatásának alávetett testek többé kevésbé gyulékonyak voltak. Előbb megmelegíttetett és oda dobatott aztán a rárohanó oxygén martalékául. Ragyogása részben az elégés okozta hevítéstől származott s következéskép nem szolgálhat döntő bizonyságul arra nézve, hogy csakugyan fokozódott a bevetődő sugarak törelme. Megszerezhetjük azonban ezt úgy, hogy oly testeket tartunk a gyujtópontba, melyek el nem égnek, vagy ha az eléghetőket oly térbe zárjuk, melyben nincs oxygén. Platinált platinalevél többször hevíttetett a fehérizzásig, levegőben is, űrben is. Ugyanezt az eredményt értem el szén- és koksz lemezzel is, melyek űrben függöttek. Már pedig azok a sugarak, melyekből eredetileg e fény származott, nem voltak keveredve sem látható, sem pedig violán túli sugarakkal; kizárólag vörösöntúliak voltak. A platina, réz, ezüst, a szén atómjai fénysugarakká alakították át e hősugarakat. Egy bizonyos rezgésgyorsasággal esnek a platinára, s nagyobb rezgésgyorsasággal hagyják azt el, s így a láthatatlan sugarak láthatókká váltak.
616. A fehérizzó platina, szénkéneg hasábon át nézve rá, élénk és teljes színképet mutatott. A vöröstől egészen a violáig minden szín élénken ragyogott.
617. A hősugaraknak magasabbb törelmű sugarakká való ilyetén átalakításának megjelölésére a "kalorizálás" kifejezést ajánlanám. Jól illik a Stokes tanár által forgalomba hozott "fluorizálás" szóhoz, s kifejezi egyúttal az illető tüneményeknól végbemenő folyamatot. "A sugarak átalakulása" kifejezés, melyet Challis * tanár hozott használatba, ráillik úgy az egyik, mint a másik tünemény-csoportra. **
* Philos. Magazine 1865, vol. XXIX. pag. 336.
** Lásd a mű végén a magyar kiadáshoz készített függeléket.
618. Megkisértettem a platinát megolvasztani a villanyfénybeli láthatatlan sugarakkal, de mindeddig siker nélkül. Több kisérletben egy nagyobbfajta Foucault-féle lámpát alkalmaztam 100 elemes teleppel. Más kisérleteknél pedig két telepet használtam, az egyiket 100 elemmel, a másikat 70 elemmel, két lámpát, két tükröt és két szűrőt. A két lámpa hevét ellenkező oldalról ugyanabba az egy pontba tereltem össze. Ha a platinalevél a közös gyujtópontba tétetett, az összehajló nyalábok ellentétes két lapján érték s vakító izzó lett. Meg vagyok győződve, hogy a fémet meg lehetne így olvasztani, ha a platinakorom megmaradna felszinén. A borzasztó hőség azonban rögtön eltünteti ezt, s így aztán a fém visszaverő ereje is szerephez jutván, a hőnyelés annyira csökken, hogy a megömlés nem mehet végbe. Ha lámpakorom födte a platinát, akkor a fém majdnem megolvadt. A kezdődő lágyulás látható volt a meghűlt lemezen; de itt is mint a platinált platinánál, nagyon gyorsan eltűnik a hőnyelő anyag. Réz és aluminium pedig, ha így bánunk velök, csakhamar elégnek.
619. Azt, hogy a sugárvivő éter és a levegő egymástól el vannak szigetelve, meglepő világosan bizonyítják a fennebbi kísérletek. A levegő dermesztő hideg lehet a gyujtópontban, holott az éternek olyan a melege, hogy ha elnyeletnék, a láng forróságát közölhetné a levegővel. A léghőmérő érintetlen marad, holott a platina fehérizzóvá válik.
620. Már szóltam az a végből tett berendezésekről, hogy, a mennyire lehet, veszélytelenné tegyem az oly gyulékony anyag használatát, a milyen a szénkéneg. Az óta a készüléknek más berendezéséhez jutottam, olyanhoz, mely egyszerüsíti ugyanazon czélnak az elérését s megkönnyíti a kísérletek ismétlését. A most önök előtt álló berendezés veszedelem nélkül alkalmazható.
102-ik ábra.
621. A tükör oly távolságban álljon a széncsúcsoktól, hogy a visszavert nyalábnak gyönge legyen az összehajlása. Töltsünk meg egy üvegpalaczkot jódoldattal s állítsuk a visszavert nyaláb útjába, még pedig oly távolságra, melyben a meggyuladástól nem kell tartani. A palaczk lencséül s szűröül is szolgál egyúttal; a látható sugarakat letartóztatja, a sötéteket pedig hirtelen összehajlítja. Ily palaczk F-nél látható; a mindjárt mögötte fekvő gyujtópontban elégés és kalorizálás idézhető elé. 1 1/2–3 hüvelyk átmérőjű palaczkok igen alkalmasak e kísérletekre.
622. Az imént leírt berendezés mellett a platina vörösizzóvá lett 22 lábnyira a sugárforrástól.
623. De a legjobb tükör is többé kevésbé szétszórja a sugarakat; s e szétszóródásnál fogva, nagyobb távolságban igen meggyöngül a sugárnyaláb. Következéskép a hatás erősbíthető, ha a nyaláb belül csiszolt csövön vezettetik végig; ez megakadályozza a sugárzó hő oldalaslagos szétszóródását. Ily csövet, a kamra elejére téve, a 103. ábrában AB ábrázol. A jódoldatos palaczkot a cső elé tartjuk kézben, vagy mozdulatlanul megerősíthetjük. Igy járván el, 50 elemes teleppel fehérizzásig hevíthetjük a platinát a palaczk gyujtópontjában.
103-ik ábra.
624. Továbbá még egy lapos-domború, 2,5 hüvelyk vastagságú és 3 hüvelyk gyujtótávolságú üveg vagy kősólencsét – 104. ábra – is állíthatunk a visszavert sugár útjába. A sugarak összevergődnek s találkozásuk pontján a kalorizálás és a meggyujtás minden jelenségei eléidőzhetők; a világító sugarakat az mn * lapos üvegedénybe öntött jódoldat metszi el, melynek oldalai laposak és egyközűek. Magától értetődik, hogy azon pontban, melyben a sugarak össze-
104-ik ábra.
* Az mn edény meglehetős távol állhat a széncsúcsoktól. Visszaverő csövet alkalmazván, még hatásosabb eredményeket nyerhetünk.
kerülnek, valamennyi elégésbeli és kalorizálásbeli hatást eléidézhetünk.
625. Vagy Végre a 105-ik ábrában mutatott berendezést fogadhatjuk el. A kamrában levő tükrön visszaverődött nyalábot egy második x'y' tükörrel fogatjuk fel, és szedetjük össze. A gyujtópontban, mely nehány lábnyira lehet a kamarától, ismét meglesznek a fentebbi eredmények. A sugarak fényét ott vágathatjuk el, hol legkényelmesebb; közönséges esetekben azonban czélszerűen cselekszünk, ha szénkéneg helyett kettős chlórszenet használunk és az átlátszatlan folyadékkal megtöltött mn edényt közel a kamrához helyezzük. Amint a széncsúcsok tüzesednek, a szerint a mint akarjuk, felrobbantást, elégést és kalorizálást észlelhetünk a gyujtópontban.
105-ik ábra.
626. Eddig kizárólag a villanyfény sötét sugarait vizsgáltam. Ily láthatatlan hősugarakat különben valamennyi szilárd test bocsát ki, ha fehérizzó állapotban van. Különben mennél sűrűbb az izzó test, annál erősebb a sötét sugárzása. A Royal Institutionban vannak nagyon sűrű mészhengereink a Drummond-féle fény eléállítására; ha erős oxyhydrogén lángot vetünk az ily hengerre, élénk sárgásfényben izzik s e közben rendkívül erős a sötét sugárzása. Ha ez utóbbit az összes sugárzástól, jódoldat segélyével, elválasztjuk, a sötét
sugarak gyujtópontjában meglesznek a gyujtás és kalorizálás mindazon hatásai, melyeket az imént leirtunk. Összesajtolt magnéziára vetvén, Carlevaris módjára, az oxyhydrogén láng sugarait, a fény fehérebb a mészénél; de mert a magnézia tömege könnyű és taplós, sötét sugárzása nem vetekedhetik sűrűbb hengereink láthatatlan sugárzásával.
627. A nap láthatatlan sugarai hasonlóképen átalakíttattak. A londoni Royal School of Mines tetejére 3 láb átmérőjű homorú tükör állíttatott. A gyujtópont egy elsötétített kamrában képződött, hová a platinált platina volt téve. A látható sugarakat jódoldattal elvágván, a láthatatlanok gyönge, de jól kivehető izzást idéztek elé.
106-ik ábra. |
628. Ugyanez a tükör felállittatott Lubbock barátom (most Sir John Lubbock, Bart.) kertjében Chislehurst közelében, mert ott tisztább volt az ég. Négyzetes keresztmetszetü, feketített s az egyik végén nyitott óncső (106. ábra AB), a másik végén xy síktükörrel volt felszerelve, melynek fekvése 45 fokú szöget képezett a cső tengelyével. E csövön ki volt vágva körülbelül 2 négyzethüvelyknyi oldalnyilás (xo). E nyílást platinált platinalevél takarta be. Ha e levél a |
homorú tükör felé fordíttatott, úgy a visszavert napsugarak reá eshettek. Teljes nappali világosság mellett lehetetlen észrevenni, vajjon izzó-e a platina vagy sem; de ha a szem B-ben volt, úgy a platina izzását fel lehetett ismerni a sík tükrön végbemenő visszaverődésen. Az xy nagy tükör gyujtópontjában létrejött a fehérizzás, miután a látható sugarakat mn jódoldat eltávolította. *
629. A teljes napsugárzással nyert eredmények rendkívül nagy hatásúak voltak. Nagy darab platinalevelek, sőt vastagabb platinapléhek is, a gyujtópontba téve, eltűntek, mintha párákká váltak volna. A gyujtópontba tartott papiros, majdnem robbanásszerű gyorsasággal, lángba borult. Kitűnik e kisérletekből, hogy mily jelentékeny a nap sugárzásában a látható sugárzás a láthatatlanhoz képest. A villanyfény és a mészfény összes sugárzása sokkal kisebb a napénál, amazokban a sötét sugarak mégis fehérizzásig képesek a platinát hevíteni, holott a nap összetömörült láthatatlan sugarai, letartóztatván a láthatókat, élénk vörösizzást is alig idézhetnek elé. A nap világító sugarainak heve különben is oly óriási, hogy nagyon bajos velök dolgozni, ha jódoldatot használunk. Minduntalan felforrott az oldat; két vagy három másodpercz elegendő, hogy a reávetődő sugarak felforralják. A látható sugaraknak e túlsúlya a sötét sugarak felett, kétségkívül annak tulajdonítandó bizonyos mértékben, hogy a sötétek nagy részét elnyeli a levegőben foglalt vízgőz. Ebből különben a Nap roppant hőmérsékére is lehet következtetni.
630. Midőn a nap sugarait jódoldattal megtöltött lencse gyűjtötte Össze a Royal Institution tetején, a láthatatlan gyujtópontban létrejött az izzás.
631. Ismervén, hogy a jó üveg a napsugarakat jól átereszti, megkértem Mayall urat, engedné meg, hogy finom fényiró [fényképező] lencséjével egy-két kisérletet tehetnék Brightonban. Bár rendkivül drága az ideje, mégis a legszívesebben megen-
* Napsugarakkal már elébb is tettek kisérleteket, de siker nélkül.
gedte volt segédemnek, Barrett arnak, hogy egy ragyogó nyári nap legjobb három órájában a készüléket használhassa. A lencse gyujtópontjában, miután a sugárzás fényes része tökéletesen eltávolíttatott, vörös izzás keletkezett.
632. Az elébb leírt kisérletekben gyakran használtunk fekete papirost, minthogy a láthatatlan sugarak nagyon erélyesen hatnak reája. Ez azt gyaníttatja, hogy a sötét sugarak elnyelődése nem független a színtől. A vörös por azért vörös, mert azok a világító sugarak, melyek a vöröseknél nagyobb törelműek, behatolnak a testbe s itt elnyelődnek, a vörös sugarak pedig el nem nyelődvén, a vörös test részecskéinek határlapjain végbemenő visszaverődés folytán előkerülnek. A vörös sugaraknak e csekély elnyelődése gyakran azokra a sötétekre is kiterjed, melyek a vörösön túl fekszenek; ennek aztán az a következménye, hogy a láthatatlan sugarak gyujtópontjában a vörös papiros alig pörkölődik meg, holott a fekete papiros rögtön lángra lobban. Következő tábla a különböző papirosfajták magaviseletét mutatja, mérsékelt erősségű villanyfény sötét gyujtópontjában.
Papiros |
magaviselete: |
| narancsszínű fényes papiros | alig szenesedik. |
| vörös | (alig változik; kevésbbé, mint a narancs színű. |
| zöld | kis parázsló gyürűben fúródik át. |
| kék | ugyanaz mint a megelőzőnél. |
| fekete | átfúródik; azonnal lángba borul. |
| fehér | megszenesedik, de nem fúródik át. |
| vékony póstapapiros | alig szenesedik; kevésbbé mint a fehér |
| foolscap-papiros | még kevésbé szenesedik; körülbelül úgy, mint a narancsszínű |
| vékony fehér itatós papiros | alig változik |
| vékony szürke papiros | ugyanaz; úgy látszik a hő nagy része átmegy az utóbbi két papiron |
| közönséges barna papiros | azonnal átfúródik, szép parázsló gyűrű terjed minden irányban |
| vastag barna papiros | átfúródik nem oly jól, mint az előbbeni |
| " fehér karczos papiros | parázsló gyürűben fúródik át |
| barna csiszolópapiros | ugyanígy |
| bágyadt fekete papiros. | átfúródik s azonnal lángba borul. |
633. A vörös papiros tehát majd semmit sem nyel el a láthatatlan sugarakból; még a fehér papiros is többet nyel belőlök, azért könnyebben szenesedik. Vörös higanyjodídot papirosra dörzsölvén s az így vörösített felületet a gyujtópontba tartván, a széncsúcsoknak hőképét nyerjük, mert azon a helyen, melyet a sugarak érnek, a vörös szín meghalaványodik. Én azt vártam, hogy a színváltozás azonnal be fog állani s eleinte csodálkoztam, hogy e változás hosszabb időt igényelt.
634. És itt alkalmunk nyílik kellő mértékére leszállítani és kellően megmagyarázni egy igen népszerű kisérletet, mely sok hibás következtetést gyümölcsözött. A hires dr. Franklin különböző színű posztódarabokat hóra fektetett s a napot reájok engedte sütni. Különböző mértékben nyelték el a napsugarakat, különböző fokra melegedtek s ennélfogva különböző mélységre sülyedtek az alattok fekvő hóban. Franklin ebből azt következtette, hogy a sötét színek a legjobb nyelők, s a világosak a legroszabbak, s úgy látszik, hogy Franklin ezen általánosításával megelégedtünk máig, nem vizsgálva a dolgot pontosabban. Ha a fényforrások sugárzása csak is látható sugarakból állana, akkor az anyag színéről könnyű volna rá következtetnünk, hogy az anyag mily mértékben nyeli az ily források hevét. De tudjuk, hogy a fényforrások sugárzása nem egészen látható. A földi fényforrások sugárzásának jóval nagyobb része, sőt magának a nap sugárzásának is igen nagy része, láthatatlan sugarakból áll; ezekről pedig a szin nem mondhat semmit.
635. Hátra van még tehát megvizsgálni, vajjon a Franklin-féle eredmények természeti törvényt fejeznek-e ki? Két egyenlő nagyságú és egyenlő alakú kártya közül az egyik fehér timsóporral hintetett be, a másik pedig sötét jódporral. Tűz elé állítván mind a kettőt s bevárván, míg mind a kettő eléri a helyzetének megfelelő legnagyobb hőmérséket, kitűnt, hogy a timsóval behintett kártya rendkívül forró lett, a jóddal behintett pedig hideg maradt. Nem is
kellett hőmérő a különbség megmutatására. A jódkártya hátsó lapja, homlokhoz vagy arczhoz tartva, nem okozott alkalmatlan érzést, holott a timsós kártya ugyanúgy és ugyanazon helyre tartva, elviselhetetlenül forrónak mutatkozott.
636. Egyeznek ezen eredményekkel a következő kisérletek: egy különbzetes hőmérő egyik golyóját jód födte, a másikat timsópor. Vörösizzó lapátkát tettem a két golyó közé a középre; az a folyadékoszlop, mely a timsós golyóval közlekedett, jelentékenyen esett s megtartotta az alacsony állást. Két finom higanyhőmérő közül az egyiknek golyóját jód födte, a másikét timsó; s midőn mind a kettő ugyanazon távolságban tétetett ki a gázláng sugárzásának, a timsós hőmérőben majdnem kétakkora magasságra emelkedett a higanyoszlop, mint a másikban. Két ónlevél közül az egyik timsóval volt bevonva, a másik jódporral. E levelek egyközüen állottak, mintegy 10 hüvelyknyire egymástól. Hátulsó lapjukhoz kis bizmútrudacskák voltak forrasztva. A rudacska magával az ónlevéllel, melyhez forrasztva volt, hővillanyelemet alkotott. A két lemezt huzal kötötte össze egymással; a két bizmútrudacska szabad végei pedig a galvanométerrel állottak kapcsolatban. Vörösizzó golyót tévén középre e két lemez közé, a hősugarak egyenlő erősséggel estek a két ónlemezre, de a galvanométer azonnal mutatta, hogy a timsóval behintett lemez erősebben megmelegedett.
637. E kisérletek közül egy-kettőnél a jód csak úgy át volt rázogatva muszelin-szitán; a többinél szénkéneggel volt keverve s teveszőr-ecsettel fölmázolva. Ha ezután megszáradt, majd olyan fekete volt mint a korom; és mégis a sugárzó hő elnyelése tekintetében közel sem ér fel a tiszta fehér timsóporral.
638. Azt, hogy a jódot sugárzó hővel bajos megmelegíteni, nyilvánvalóképen csak hőátbocsátó tulajdonságának kell betudnunk; ez a tulajdonsága nyilvánul oly meglepően, ha jód szénkénegben fel van oldva. A hő behatol a porba, a
részecskék felületének véghatárain visszaverődik, de meg nem marad a jódatómok között. Kellő mennyiségben hintvén jódot valamely kősólemezre s beállítván a hősugár útjába, a jód letartóztatja a hőt. Hatása azonban csak olyan, mint a fehér poré a fényre. Áthatlan, de nem nyelés, hanem többszörös belső visszaverődés következtében. A közönséges rudas kén, még vékony lepény alakjában sem bocsátja át a sugárzó hőt; áthatlan volta azonban szinte [szintén] a belső visszaverődésnek tulajdonítandó. A kén meggyulása hőmérséke körülbelül 244° C.; de egy darabka belőle a villanylámpa gyujtópontjában csak jósokára kezd olvadni és meggyuladni, pedig a hő e gyújtópontban képes volt arra, hogy a platinát azonnal fehérizzóvá tegye. Áthatlan ugyan a kén a hőre nézve, de nem hőnyelés következtében. A czukor sokkal nehezebben gyuló anyag, mint a kén, de emennél sokkal jobb hőnyelő; ha a gyujtópontba tétetik, gyorsan meggyul és elég. A hő, mely a törött czukrot meggyujtja, alig képes az ugyanoly fehérségű asztali sót megmelegíteni.
639. Majdnem fekete, amorph phosphorból egy darabka, a villanylámpa sötét gyujtópontjába tartva, nem gyuladt meg. Még nevezetesebb eredményt adott a közönséges phosphor. Egy darabka ezen rendkivül gyulékony anyagból, húsz másodperczig maradhatott a gyujtópontban anélkül, hogy meggyult volna, pedig ott a platina majdnem egy pillanat alatt a fehérizzás állapotába jött. A phosphor olvadása pontja 44 C. fok körül van, a czukoré 160 C. fok körül; s a czukor a villanylámpa gyúpontjában mégis elébb olvad, mint a phosphor. Mindez a phosphor hőátbocsátó tulajdonságától van. Ezen anyagból vékony korong, két kősólemez közé fektetve, bőven átbocsátja a meleget; s ennélfogva a phosphor, a sugárzó hő iránti magaviseletét tekintve, a többi elemi testek között foglal helyet.
640. Mennél jobban bocsátja át valamely test a meleget, annál kevésbbé melegíti azt meg a sugárzás. Tökéletesen átlátszó testet a világító hő egymagában meg nem melegít-
hetne. Vastag dérbundával bevonódott edény felületére hatalmas tükörrel reátömörítettem a villanylámpa nyalábját, mely elébb azonban vizes edényen ment keresztül. Az átszűrt sugár képtelen volt a deret eltávolítani, pedig képes lett volna a fát is lángba borítani. Ezen eredményt nagyban is alkalmazhatjuk. Igy, például, nem a világító, hanem a sötét napsugarak azok, melyek a téli havat az Alpok lejtőiről lesöprik. Valamennyi glecscserpatak, mely az Alpok völgyein végig zúg, majdnem egyedül e láthatatlan sugárzás szülöttje. A láthatatlan napsugarak azok, melyek a glecscsereket a tenger magasságáról egészen a hegycsúcsokig emelik; mert a látható sugarak mélyen behatolnak a forróövi oczeánba, holott a nem világítók mindjárt a felületen elnyelődnek s fő eszközlői az elpárolgásnak.
641. Egy elébb adott igéret teljesítésével (612. § a.) fogjuk e tárgyat befejezni. Leirtam önöknek azt a módszert, melylyel Melloni megállapította, hogy mely viszony létezik valamely világító forrás látható és láthatatlan sugarai között. Feltéve ugyanis, így mondottam, hogy a timsónak oldata valamennyi látható sugarat átbocsátana és valamennyi láthatatlant csakugyan letartóztatna, akkor az a különbség, mely a timsó és a kősó átbocsátása között létezik, kifejezője lesz a láthatatlan sugarak hatásának. De helyes-e e feltevés a timsó hőnyelő erejéről? Képes-e ezen anyag oldata az eddig vizsgáltuk vastagságú rétegben valóban elnyelni mindazon sugarakat, melyeknek törelme a világítókénál csekélyebb?
642. A jódoldat, melyet most már oly jól ismernek, villanylámpa elé tétetett; a világító sugarak tehát le voltak tartóztatva. A jódoldatos kősóedény mögött egy üvegedény állott, mely kezdetben üres volt. A sötét sugarak, mind a két edényen átmenve
80
fokú elhajlást idéztek elé.
Az üvegedény most telített timsóoldattal töltetett meg; a sötét sugarak mind a két oldaton átmenve
50
fokú elhajlást létesítettek.
Kiszámitván e két elhajlás értékéből, azt találjuk, hogy a timsó húsz százalékot bocsát át azon sötét hőből, mely a jódoldaton átment.*
643. A kérdést, vajjon a világító források láthatatlan sugarai elérik-e a szem reczehártyáját, eddigelé elintézetlenül hagytuk. Nem lehet azonban kétség a felett, hogy azoka láthatatlan sugarak, melyek az eddig felfedezett folyadékok között a legkevésbbé átbocsátó folyadéknak oly vastag rétegén képesek áthatolni, – hogy ezek a szem nedvein is képesek lesznek átmenui. Dr. Franz be is bizonyította, hogy a sötét napsugarakra ez csakugyan áll. Janssen ** nagy gonddal tett, érdekes kísérletei azonfelül azt is bizonyítják, hogy a szem nedve épen annyit nyel el a sugárzó hőből, mint az ugyanoly vastag vízréteg; a mi oldatunkban pedig a víz hatásához még a timsó hatása is csatlakozik. A marha szemének üvegnedvével tett közvetetlen kisérleteim azon következtetésre vezettek, hogy az erős villanyfény láthatatlan sugaraiból egy ötödrész csakugyan eléri a reczehártyát. Minthogy pedig e sugárzásnak tíz-tíz részéből kilencz rész sötét; következik, hogy azon összes sugarakból, láthatók- és nem láthatókból, melyeket a villanyfény a reczehártyába küld, majdnem kétharmadrész képtelen a látás érzetét felgerjeszteni.
* Egyik közegből másikba menvén, a fény mindig szenved visszaverődést; a sugárzó hőről is ugyanaz áll. A mi üvegedényünk két belső lapján visszaverődést szenvedett a sugárzó hő, midőn az edény üres volt; s kétséget nem szenved, hogy a visszavert hő mennyisége változott, midőn timsóoldat került az edénybe. Egyszerűség kedveért azonban e körülményt nem vettem tekintetbe, mert úgy sem lett volna befolyással az itt adott eredményekre.
** Annales de Chimie et de Physique, tom. IX, p. 71.
644. Az általam használt villanyfény erőssége, photométerrel eszközölt mérés szerint, legtöbbnyire 1000-akkora volt, mint egy jó gyertyáé; minthogy pedig a széncsúcsoknak azon sötét hősugarai, melyek a reczehártyát elérik, kérek számban két-akkora erélyűek, mint a világítók; ebből az következik, hogy közönséges, például egy lábnyi távolságban, annak a sugárzó hőnek, mely a látás idegét eléri s még sem képes látást gerjeszteni, 2000-akkora az erélye, mint a gyertya lángjáé. Úgyde meglehetős tiszta éjszakán a gyertya lángja egy angol mérföldnyi távolságra is ellátszik. De a gyertya erőssége, egy mérföldnyi távolságban, nincs is 1/20 milliomad-része az egy lábnyi távolságban meglévő erősségének; e szerint tehát az erélynek, mely egy mérföldnyi távolságban tökéletesen láthatóvá teszi a fényt,
645. Látván még azt, hogy némely élénk fény nem képes legérzékenyebb hőjelző készülékeinkre hatást gyakorolni, természetszerűen támad az a gondolat, hogy a fény és hő egymástól egészen különböző valami. Annak a tiszta fénynek, mely vízen s zöld üvegen átsugárzott, Melloni szerint, még akkor sincs észrevehető melegítő ereje, ha összetömöríttetik. A hold fénye is idevágó példa. Melloni a hold fényét egy rőf átmérőjű, Fresnel-féle polyzonális lencse által összetömörítvén, ejtette hővillanyoszlop alapjára, s mind a mellett egy Melloni ügyessége kellett, hogy hőhatása megmérhető mennyi-
ségig nevelkedjék. E kísérletek azonban nem azt bizonyítják, hogy e két ható különböző, hanem csak azt, hogy az erélynek véghetetlen csekély mennyisége már képes a látás érzékét ingerelni.
646. Ide csatolhatunk még egy megjegyzést arra nézve, vajjon lehetne-e a sugárzó hőt, sűrű ködben jeladásra használni. E javaslat, elvontan véve, nem tudományiatlan; mert ha a mi ködeinknek olyan volna a physikai természete mint a szénkénegben feloldott jódé, vagy a jód- és a brómgőzöké, úgy jelző lámpáinkból csakugyan még hatalmas sokaságú sugárzó hőt meneszthetnénk át az ily ködön, midőn a fényt már teljesen meg is akasztja. De ködeink nem ily természetűek. Szerencsétlenségne olyan az alkatuk, hogy a hatás, melyet a tiszta hősugarakra gyakorolnak, nem egyéb pusztításnál; és kapcsolatba hozván e tényt szemünk rendkívüli érzékenységével, arra a következtetésre jutunk, hogy jeladó lámpáink fény e még sokáig látható, mikor sugárzó hevük már rég elvesztette minden ható erejét elannyira, hogy legeslegérzékenyebb hőmérőink sem vehetnék észre.