DE97515C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Wie bekannt, kann man mittelst der Hallwachs'sehen Methode (Wiede man η's Annalen 1893, ^d. 50, S. 577) für die Messung relativer Brechungsvermögen von Flüssigkeiten die Resultate mit einer früher nicht erreichten Genauigkeit ermitteln, besonders wenn die Brechungsexponenten der betreffenden Flüssigkeiten wenig verschieden sind.

Die Ausführung der Methode, wie sie von Herrn Professor Hall wachs vorgeschlagen wurde, ist wesentlich für wissenschaftliche Beobachtungen von' gröfster Genauigkeit geeignet. Sie verlangt zwei Einstellungen und zwei Ablesungen und zwischen diesen eine Umtauschung der beiden Flüssigkeiten. Die Messung wird hierdurch zu zeitraubend, um für praktische Zwecke, die geringe Genauigkeit beanspruchen, bequem zu sein.

Das vorliegende Spektrometer gestattet dagegen die Ausführung der Messung mittelst einer einzigen Einstellung und Ablesung ohne Umtauschung der Flüssigkeiten, wobei gleichzeitig die für den Laien lästige Aufstellung der Lichtquelle gegenüber dem Ha 11 wachssehen Glastrog dadurch vermieden wird, dafs die Lichtquelle vom Mechaniker selbst auf dem Spektrometer in der richtigen Stellung angebracht wird.

Ein derartiges Spektrometer ist auf den beiliegenden Zeichnungen in Fig. 1 in Seitenansicht, in Fig. 2 in Oberansicht dargestellt. Fig. 3 zeigt ein Detail der Einstellvorrichtung.

Die Lichtquelle, besteht aus einer kleinen Bunsenlampe (Spiritus-, Benzinlampe) a, durch welche ein in einem Platinnetz c enthaltenes Natriumsalz oder anderes Salz zum Glühen gebracht wird. Das so erhaltene homogene Licht wird mittelst der Linse d auf den Hallwachs'schen Trog e concentrirt. Der die Lampe und die Linse tragende Träger b ist an der unteren Fläche des Spektrometertisches_/ angeschraubt. Der Trog e ist so gerichtet, dafs seine Scheidewand parallel zur optischen Achse des mit dem Fufsstück fest verbundenen Fernrohres g ist, wenn gleichzeitig der Nullpunkt des Nonius h mit dem Nullpunkt der Theilung i zusammenfällt.

Der Trog, welcher zum Reinigen herausgenommen werden kann, ist auf dem Schlitten k unverrückbar befestigt. Der Schlitten wird in einen entsprechenden Schlitz des Spektrometertisches hineingeschoben, bis der Knopf / gegen den Tisch stöfst, wodurch der Trog dem Tisch gegenüber stets dieselbe Stellung einnimmt.

Der Tisch, dessen konische Büchse m die verticale Hauptachse des Instrumentes umschliefst, ist mit dem Hebel ri fest verbunden. Dieser trägt an seinem Ende einen nach abwärts gerichteten Zapfen q, welcher in eine Oeffnung ο der Alhidade hineingreift. Mittelst der in der Alhidade angebrachten, einander -gegenüberliegenden Schrauben r kann man daher den Tisch gegenüber der Alhidade verstellen, so dafs die Scheidewand des Troges mit der Achse des Fernrohres parallel liegt. Der Tisch mufs auf diese Weise den Drehungen der Alhidade folgen. Der Limbus ist dagegen

mit dem Fufsstück und dem Fernrohr unverstellbar verbunden.

Die Strahlen der Lampe α dringen durch die nicht geschwärzte Hälfte der Stirnwand s in die am wenigsten lichtbrennende Flüssigkeit hinein, durchdringen die Scheidewand und treten weiter durch die stärker lichtbrechende Flüssigkeit und die nicht geschwärzte Hälfte t der zweiten Stirnwand aus dem Trog wieder heraus. Die auf die Scheidewand in der ersten Flüssigkeit mit streifender Incidenz fallenden Strahlen bilden, wie bekannt, nach dem Austritt aus dem Trog mit dessen Scheidewand einen ganz bestimmten Winkel. Das gebrochene Lichtbündel wird durch diese Strahlen, welche im Gesichtsfelde des Fernrohres eine verticale Linie bilden, scharf begrenzt. Die Grenze des Lichtbündels kann folgendermafsen auf das Fadenkreuz eingestellt werden. Der Bogen u, welcher mit der Alhidade fest verbunden ist und somit den Drehungen des Troges folgen mufs, ist am Rande mit Gewinde versehen, mit welchem die im Hebel y gelagerte Schraube ν in Eingriff gebracht werden kann. Dieser Hebel ist um die im Fernrohrträger gelagerte Achse n> drehbar. Eine Feder χ drückt die Schraube ν in das Gewinde des Bogens u hinein. Um die Einstellung auszuführen, drückt man mit der linken Hand am Hebel y, so dafs die Schraube ν mit dem Bogen u aufser Eingriff gebracht wird, und dreht mit der rechten Hand, an den Knopf \ fassend, die Alhidade und das Prisma, bis die erwähnte Grenze des gebrochenen Lichtbündels annähernd durch den Schnitt des Fadenkreuzes geht. Der Hebel y wird nun losgelassen, so dafs die Schraube ν wieder in den Bogen u eingreift, und die Feinstellung wird mittelst der Schraube ν vorgenommen. Man kann jetzt den gesuchten Ablenkungswinkel am Nonius ablesen und nach bekannten Formeln das relative Brechungsvermögen berechnen.

Die Aichung des Instrumentes kann selbstverständlich mittelst zweier Flüssigkeiten von genau bekanntem Brechungsvermögen geschehen, indem die Schrauben r verstellt werden, bis sich die entsprechende Ablenkung ergiebt.

Wenn es sich darum handelt, in Lösungen von bestimmten Körpern Gehaltsbestimmungen vorzunehmen, kann die Gradtheilung zweckmäfsig durch eine Procenttheilung ersetzt werden.

Wenn man das Brechungsvermögen einer undurchsichtigen Flüssigkeit mittelst Totalreflection bestimmen soll, darf der Träger der Lichtquelle nicht in der auf der Zeichnung angegebenen Lage feststehen, da die einfallenden Strahlen und das Fernrohr mit der Scheidewand denselben Winkel bilden müssen. Der Träger der Lampe mufs somit in diesem Falle unabhängig von dem Spektroraetertisch gedreht werden können.

Wie leicht einzusehen ist, kann die ganze Aufgabe auch in der Weise gelöst werden, dafs das Fernrohr drehbar und mit der Alhidade verbunden ist. Der Trog wird dann dem festen Nullpunkt des Limbus gegenüber orientirt und bleibt dann während der Messungen immer in derselben Lage.

Das hier beschriebene Verfahren hat sich als sehr zweckmäfsig für die Bestimmung des Brechungsvermögens von Bieren gezeigt. Wenn aufser dem Brechungsvermögen noch· die specifischen Gewichte der Biere mittelst eines Aräometers bestimmt werden, so lassen sich (vorausgesetzt, dafs die Berechnungen durch Tabellen ausgeführt werden) sowohl der Alkoholgehalt als der Extractgehalt der Biere in wenigen Minuten mit einer Genauigkeit von etwa 0,05 pCt. ermitteln.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Spektrometer für die Messung des ■ relativen Brechungsvermögens zweier Flüssigkeiten oder Lösungen nach der von HaIlwachs angegebenen Methode, bei welchem der gesuchte Ablenkungswinkel ohne Umtauschung der Flüssigkeiten durch einmalige Einstellung und Ablesung dadurch gefunden wird, dafs der den Ha 11 wachssehen Glastrog in bestimmter Stellung aufnehmende Spektrometertisch mit einem Tragarm für die Lichtquelle fest verbunden und zugleich zum Nullpunkt entweder des Nonius oder des Limbus durch eine Stellvorrichtung (Schrauben ν ν oder dergleichen) derart orientirbar ist, dafs die Scheidewand des Glastroges bei Nullstellung parallel zur Fernrohrachse zu liegen kommt.

2. Abänderung des unter Anspruch 1 gekennzeichneten Spektrometers in der Weise, dafs der Träger der Lichtquelle unabhängig vom Trog drehbar gemacht wird, wodurch man erreicht, dafs das Brechungsvermögen einer undurchsichtigen Flüssigkeit mittelst Totalreflection bestimmt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.