DE19300C - Photometer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

CHRISTIAN OTTO in FRANKFURT a. M. Photometer.

Patentirt im Deutschen Reiche vom i. Januar 1882 ab.

Das Photometer hat den Zweck, die Beleuchtung einer bestimmten Stelle in Graden einer Lichteinheit zu bestimmen. Aus dieser Angabe und der zu ermittelnden Entfernung jener Stelle von der Lichtquelle können dann die Lichteinheitsgrade der letzteren durch Berechnung gefunden werden.

Fig. ι zeigt das Photometer in der Vorder-, Fig. 2 in der Seitenansicht, Fig. 3 giebt eine vergröfserte Ansicht der Controlvorrichtung.

Den wesentlichsten Theil des Photometers bildet die Scheibe A der Zeichnung. Dieselbe kann ganz aus transparentem Material oder aus Glas mit transparentem Belag hergestellt werden. Zunächst soll die letztere Form beschrieben werden.

Eine kreisrunde Glasscheibe wird, abgesehen von einer freibleibenden Stelle, dem Nullpunkt, radial in so viele gleiche Theile abgetheilt, als das Instrument Lichtgrade angeben soll. Jeder hierdurch gebildete Kreisausschnitt erhält auf seiner oberen Hälfte einen transparenten, Licht absorbirenden Belag, der bei jedem, dem ersten folgenden Ausschnitt an Stärke und somit an Licht absorbirender Kraft zunimmt. Der Belag, welcher nur auf der einen, dem Beobachter zugekehrten Seite der Scheibe angebracht wird, kann entweder durch über einander geklebte Papierblätter oder durch Auftrag von Collodium hergestellt werden, welches stufenweise eine dunklere Färbung erhält. Die Zunahme an Absorptionsvermögen des Belages bei den auf einander folgenden Ausschnitten soll immer der um eine Lichteinheit in der Einheitsentfernung vermehrten Beleuchtung der Scheibe A entsprechen. Welcher Belag der zweckmäfsigste ist, mufs die Erfahrung ergeben. Anstatt der Glasscheibe mit Belag kann auch eine Scheibe aus transparentem Material (Porcellan) von stufenweise zunehmender Dicke verwendet werden. Die Scheibe erhält central um ihre Achse eine Holzfassung F.

Den zweiten Theil des Instrumentes bildet die Dunkelkammer B der Zeichnung. Dieselbe ist von Eisenblech oder Holz gefertigt, flachcylindrisch geformt und im Innern geschwärzt. Die Dunkelkammer ist zur Aufnahme der Scheibe A bestimmt. Letztere läfst sich in ersterer vermittelst einer an der nach aufsen führenden Achse angebrachten Kurbel drehen. Der Grad der¹ Drehung mufs auf einem äufserlich angebrachten Zifferblatt genau festzustellen sein. Das Zifferblatt wird entsprechend der Anzahl der Theilungen der Scheibe A in Grade getheilt und letztere wiederum in Zehntelgrade. Die Dunkelkammer mufs gegen das Licht durchaus undurchdringlich sein. Nur an zwei gegenüberliegenden Punkten der beiden Seitenflächen, und zwar in der Nähe der Peripherie der Scheibe A, erhält dieselbe zwei gleiche Ausschnitte, welche in ihrer Form und Gröfse (Breite) dem oberen Theil der Abtheilungen auf der Scheibe A entsprechen, also etwa die Gestalt eines Ringausschnittes haben.

Zu diesen Oeffnungeri führen die beiden Röhren C und C^b; erstere ist für die Aufnahme des Lichtes, letztere für die Beobachtung bestimmt. Die Röhre C^a ist gleichgeformt mit dem Ausschnitt in der Dunkelkammer und führt innerhalb derselben bis an die Scheibe A₁ woselbst sie mit einem schwarzen, weichen Wulst von Gespinnst (Chenille) abschliefst, durch wel-

chen eine Verbreitung des Lichtes im Innern der Kammer verhütet werden soll. Die Röhre C⁶ hat an der Seite, welche der Scheibe A, die jedoch von ihr nicht berührt wird, zugekehrt ist, gleichfalls die Form der Röhre C, nimmt aber nach dem Beobachter zu allmälig eine cylindrische Form an. Da, wo die Cylinderform beginnt, wird ein mattirtes, weifses Glasplättchen p eingefügt, welches, senkrecht zur Achse der Röhre, innerhalb der letzteren eine abschliefsende Scheidewand bildet. Hinter diesem Glasplättchen wird die Röhre noch etwa 20 cm fortgeführt und verengt sich dann bis zu einer feinen Oeffhung für das Auge des Beobachters. Diese Oeffnung mufs nicht erheblich gröfser sein wie die Augenpupille, und derart durch Blenden umgeben sein, dafs ein Eindringen von Licht durch diese Oeffnung und eine Irritation des Auges durch die Lichtquelle vermieden wird.

Als Controlvorrichtung wird hinter dem Glasscheibchen/ ein aus zwei massiven, dünnen Eisenstäben ί und s¹ gebildetes verstellbares Kreuz angebracht. Das Eisenstäbchen ί steht fest und läuft vertical durch die Mitte des Sehfeldes; das Eisenstäbchen s¹ ist um die mit dem ersteren gemeinsame Mittelachse drehbar. Die Drehung wird mittelst einer nach aufsen führenden Schraube vom Beobachter selbst vorgenommen.

Die Dunkelkammer steht in Verbindung mit einem Stativ D, welches einerseits dem ganzen Instrumente Halt giebt und andererseits sowohl eine horizontale wie verticale Verschiebung bezw. Neigung desselben gestattet. Die Construction dieses Stativs, sowie' das dafür in Anwendung kommende Material sind nebensächlich.

Bei Anwendung zum Zwecke der Lichtmessung wird nun das Instrument derart gerichtet, dafs die Strahlen der zu beobachtenden Lichtquelle bei dem Röhrentheil C^a senkrecht auf die Scheibe A fallen. Es wird diese Stellung leicht durch allmäliges horizontales Drehen und verticales Neigen der Dunkelkammer gefunden werden. Darauf sieht der Beobachter durch die Röhre C⁶ nach dem mattirten Glasscheibchen/, nachdem vorher die Scheibe A auf den Nullpunkt, d. i. eine dem ersten Belag vorhergehende, vollständig durchsichtige Stelle, eingestellt ist. Der Beobachter dreht sodann, das Auge unausgesetzt an der Röhre haltend, mittelst der Kurbel die Scheibe A so lange, bis das Stäbchenkreuz ί s¹ eben verschwindet, bis also die Stellung der beiden Stäbchen zu einander nicht mehr wahrgenommen' werden kann. Zur Controle, dafs eine Täuschung nicht vorliegt, wird nun das drehbare Stäbchen s mittelst der Schraube in Bewegung gesetzt. Ist noch irgend welche Beleuchtung vorhanden, so wird diese Bewegung wahrgenommen werden, und es müfste die Scheibe A noch- etwas weiter gedreht werden. Bei dem Eintritt des Momentes, bei welchem keine Spur von Bewegung mehr gesehen wird, wird die Angabe des Zeigers auf dem Zifferblatt notirt. Wird darauf dieselbe Manipulation in umgekehrter Richtung ausgeführt, bis das Stäbchenkreuz eben zur Erscheinung kommt, und wiederum der Grad auf dem Zifferblatt vermerkt, so wird das arithmetische Mittel beider Gradangaben mit grofser Sicherheit diejenige Stelle der Scheibe bezeichnen bezw. denjenigen Grad der Beleuchtung angeben, welcher einer gleichen Anzahl von Lichteinheiten in der Einheitsentfernung entspricht, und es ist dann die wirkliche Lichtstärke der zu untersuchenden Lichtquelle aus der zu messenden Entfernung der letzteren von dem Instrument nach dem bekannten Gesetze der Abnahme der Lichtstärke im umgekehrten quadratischen Verhältnifs der Entfernung nach Lichteinheiten zu ermitteln.

Claims (5)

1. Patent-Anspruch:

   Das dargestellte Photometer, im wesentlichen bestehend:

   ι. . aus der das Durchfallen des Lichtes stufenweise abschwächenden transparenten Scheibe A;
2. 2. aus der Dunkelkammer B mit zwei Ausschnitten, welche dem oberen Theil der Abtheilungen von A entsprechen;
3. 3. aus den Röhren C^a und C^b für Beobachtung des Lichtes, in welcher letzteren eine Glasscheidewand / sich befindet;
4. 4. aus der Controlvorrichtung, als welche ein von den Eisenstäbchen ί und s¹ gebildetes verstellbares Kreuz angebracht ist;
5. 5. aus dem Zifferblatt E und dem Stativ D.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.