Sivut kuvina
PDF
ePub

skop. Ur skivan utborrades sedan en massiv cylinder, varvid återstod en hålcylinder eller ring (R), vars yttre diameter var 34 mm och inre diameter 25 mm. Den övre och den undre randen av denna ring bortskars därefter så när som på tre symmetriskt belägna, till de ursprungliga ytorna hörande, små triangelformiga delar.

Medels en ABBE's kontaktmikrometer), vilken tillåter att mäta kroppars tjocklek på c:a 1/1000 mm när, hade REIMERDES bestämt medelvärdet av kvartsringens axellängd (avståndet mellan de over varandra belägna kvarstående plana ytelementen), vilken mätning sedan även upprepades af mig. Denna mätning utfördes så, att en planparallell skiva av bekant tjocklek lades över ringens tre utsprång, varvid den sammanlagda tjockleken av skivan och ringen mättes över mitten av ringen. Från det sålunda erhållna värdet hade man att subtrahera skivans tjocklek. För ringens medeltjocklek (vid 15° C) erhöll såväl REIMERDES som jag värdet 10,117 mm (tre av mig utförda mätningar gåvo värdena 10,116, 10,116 och 10,118 mm resp.). För kontrollens skull hade REIMERDES dessutom utfört direkta mätningar över de tre utsprån. gen skilt för sig, varvid han fann, att tjockleken på vart och ett av dessa ställen skilde sig från det nyssnämnda medelvärdet med mindre än 0,001 mm. Parallellismen mellan ringens ursprungliga begränsningsytor var sålunda mycket nära uppnådd, i det att lutningsvinkeln mellan dem var mindre än 8”. Det fel i bestämningen av utvidgningen parallellt med axeln, som alstras genom en så ringa lutning mellan begränsningsytorna, kan, såsom REIMEDES påvisat, helt och hållet försummas.

Den massiva kvartscylinder, som utskurits ur ringen R, tillät att undersöka begränsningsytornas ställning till optiska axeln. Med tillhjälp av en PULFRICH'S refraktometer hade REIMERDES funnit, att den vinkel, som optiska axeln bildade med ytornas normal i varje fall var mindre än 1°/3°. Med användning av Benoît's värden för kvartsens utvidgning || med och 1 mot optiska axeln, fann REIMERDES, att ett justeringsfel av ringens axel av sistnämnda storlek medförde ett fel hos de på sid. 10 definierade konstanterna a och b av storleken

[blocks in formation]
[ocr errors]

0,3 x 10 , resp. 0,00035 X 10 , vilka fel även vid den högsta vid hans försök uppnådda temperaturen (230°) obetingat föllo inom observationsfelens gränser.

Täckplatan (D) utgjordes av en mot optiska axeln vinkelrätt skuren cirkelrund kvartsskiva av 35 mm:s diameter och 6 mm:s medeltjocklek. För att de från den övre plana ytan reflekterade strålarna icke skulle verka störande vid observationen av interferensfenomenet, var den nämnda ytan icke fullkomligt parallell med den undre begränsningsytan utan bildade en 20' stor vinkel med denna. Såsom märke för iakttagande av interferensstrimmornas förskjutning tjänade en liten, c:a 3/4 mm vid, cirkelrund silverskiva m, anbragt vid mitten av den undre plana begränsningsytan.

Bottenplattan (G), på hvilken kvartsringen placerades, utgjordes av en mot axeln vinkelrätt skuren planparallell kvartsskiva av 15 mm:s tjocklek och 39 mm:s diameter. På ett ställe i närheten av randen var den övre planslipade ytan i mycket ringa mån snett avslipad. Då kvartsringen ställdes så, att en av dess fötter (ett av dess undre utsprång) befann sig på detta ställe av ytan, erhöll täckglasets undre yta en for interferensbildens upp

1) C. PULFRICH, Über einige v. Prof. Able konstruierte Messapparate für Physiker, Zeitsch. f. Instr., p. 307; 1892.

komst erforderlig ringa lutning mot bottenplattans övre yta. Genom en ringa förskjutning eller vridning av kvartsringen kunde man vid justering av inställningen giva denna lutningsvinkel en lämplig storlek. Om det luftskikt, som gav upphof till interferensfenomenet, icke, såsom vi här antagit, på undre sidan begränsades av bottenplattan utan av den övre ytan av en inom ringen på bottenplattan placerad kristall, reglerades luftkilens vinkel på enahanda sätt som nyss. För avlägsnande av den reflex, som härrörde av bottenplattans eller av en på denna platta ställd kristalls undre yta, voro dessa ytor i ett för ändamålet tillräckligt omfång urholkade och svärtade.

7. Interferensapparatens justering verkställdes med tillhjälp av en vertikalt ställd tub av den beskaffenhet, som i fig. 2 antydes. Denna tub var inrättad för autokollimation,

d. v. s. den tjänade icke blott till observation utan även till belysning av interferensapparaten. För detta ändamål var ett litet totalreflekterande prisma p anbragt i objektivets (0) fokalplan. Genom en på den mot objektivet vända prismaytan anbragt rektangulär spalt s inträngde ljusstrålar från en bredvid tuben uppställd lampa. De från den under objektivet ställda interferensapparatens plana ytor reflekterade strålarna sammanbrötos i objektivets fokalplan vid sidan av prismat p, där de gåvo upphov till tre reella bilder av spalten s, vilka betraktades medelst luppen l. Genom reglering av interferensapparaten uppnåddes, att de genom reflexioner från det kilformiga luftskiktets begränsningsytor uppkomna bilderna till en viss del täckte varandra, medan den av täckglasets övre yta alstrade bilden föll ett gott stycke på sidan om de förra, men i jämnhöjd med dem (täckglasets och luftskiktets kilkanter voro därvid riktade åt motsatta håll). Justerin

gen var då fullbordad och interferensapparaten färdig att införas i dilaFig. 2.

tometern.

[ocr errors]

b) Abbes dilatometer.

8. Under hänvisning till den uttömmande beskrivning av denna apparat, som givits av PULFRICH (se inledningen p. 7, not 2), anföres här – för klargörande av försöksanordningen – endast det väsentliga av dess konstruktion och verkningssätt ). Den av mig använda apparaten var för övrigt i avseende å sin montering icke fullt så utarbetad som den av PulFRICH beskrivna definitiva modellen.

Huvudbeståndsdelarna jämte ljusstrålarnas gång äro framställda i fig. 3, som visar apparaten, sedd från sidan, ävensom dess mot observatorn vända del, sedd ovanifrån. De från en vågrätt ställd kapillär del av ett geisslerrör kommande ljusstrålarna koncentreras medelst linsen L på det i observationstubens fokalplan befintliga totalreflekterande prismat p, vars mot objektivet 0 vända yta -- i likhet med den motsvarande prismaytan i den tidigare be. skrivna justeringstuben (fig. 2) – år delvis betäckt, så att endast en rektangulär öppning, som för apparaten utgör den egentliga ljuskällan, återstår. Det akromatiska objektivet 0 sänder de från prismat p genom ett runt diafragma J kommande strålarna i form av ett parallellt strålknippe till prismerna P, och P2, hvilka ombesörja den spektroskopiska färgspridningen och samtidigt alstra en avlänkning av strålarna, vilken för strålar av medelbrytbarhet (natriumljus) utgör i det närmaste 90°. Genom en medelst skruven S verkställd höjning eller sänkning av den mot observatorn vända delen av den kombinerade kollimatorn och observationstuben kan vart och ett av de genom färgspridningen uppkomna olika färgade

1) Med hänsyn till att såväl denna apparat som den av PULFRICH härrörande modifikationen av densamma hos oss torde vara föga bekanta har jag icke ansett mig kunna här undvara en kort beskrivning av vardera.

[ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small]

ljusstrålknippena i tur och ordning bringas att efter utträdet ur prismat P, erhålla en lodrät riktning, varvid de -- efter att hava genomgått den något litet snett ställda glasskivan V träffa interferensapparaten T (i fig. 3 utgöres denna av ett „FIZEAU's bord“), som införts i det av porslinsröret R uppburna mässingskärlet G. Efter reflexionen från interferensapparatens speglande ytor genomlöpa dessa strålar de båda prismerna samt observationstuben i motsatt riktning mot nyss och alstra därvid tre medelst en lupp iakttagbara monokromatiska bilder av den vid p befintliga ljusspalten, vilka om apparaten (inclusive prismerna Pi och P.) är rätt justerad, falla i synfältet i jämnhöjd med varandra på sidan om prismat p så, att de två varandra delvis täckande bilderna äro belägna tätt invid prismats kant. Genom att göra

[ocr errors]

irisbländarens (J) öppning tillräckligt trång avlägsnar man den tredje, obehöriga bilden ur synfältet (bilderna, som tidigare varit rektangulära, antaga nu formen av halvcirklar, motsvarande den av bländaren icke avskärmade delen av ljusspringan).

Om den lupp, med tillhjälp varav dubbelbildens inställning verkställts, avlägsnas från tuben, kan man vanligen redan med blotta ögat iakttaga interferensstrimmorna och den på interferensapparatens täckglas anbragta cirkelformiga silverskivan, vilken nu framträder med ett ganska intensivt sken. De egentliga observationerna utföras med tillhjälp av en tub F (fig. 3), som införes i stället för luppen och inställes så, att silvermärket och intenferensbilden framträda möjligast skarpa. För att interferensstrimmmorna skola hava en vertikal riktning, måste luftkilens kant vara parallell med det genom observationstubens axel gående vertikalplanet, vilket efter en tidigare ungefärlig inställning uppnås genom vridning av den metallskiva B, som uppbär interferensapparaten. Om i enlighet med vad tidigare fastställts täckglasets kilkant är riktad åt motsatt häll mot luftkilens, måste för att de tre reflexbilderna skola falla på nyss angivet sätt luftkilens kant befinna sig på samma sida om det nämnda vertikalplanet som belysningsprismat p. En ökning av luftskiktets tjocklek alstrar då en förskjutning åt venster av de i tuben F:s synfält synliga inteferensstrimmorna. Tuben Finstäl

les först så, att en i dess objektivs fokalplan anbragt vertikal dubbeltråd, interferensstrimmorna samt silvermärket framträda möjligast skarpa. Medelst en i fig. 3 icke synlig justeringsskruv vrides tuben F därefter kring en horisontell axel, tills en mot den nämnda dub

beltråden vinkelrät tredje tråd tangera silverskivans Fig. 4.

bild vid dess undre rand. Fig. 4 giver en ungefärlig bild av den i kikarens synfält då synliga interferensbilden. Den rektangulära begränsningen av densamma härrör av en ovanom interferensapparaten i närheten av denna anbragt metallbländare s, vilken utifrån kan öppnas och slutas medelst en hävstång H och i främsta rummet tjänar till att skydda interferensapparaten för den varaktiga värmeförlust, som vid högre temperaturer skulle alstras genom värmestrålning uppåt. Genom vridning av mikrometerskruven M kan dubbeltråden i tuben F:s synfält bringas att successivt koincidera med de enskilda mörka interferenslinjerna eller med silvermärket. Av avläsningarna på trommelskalan erhåller man ett i tronmeldelar uttryckt numeriskt värde såväl för den av luftskiktets kilvinkel beroende strimbredden som för silvermärkets avstånd från den närmast belägna mörka interferenslinjen. Emedan man vid beräkningarna städse uttrycker det senare avståndet såsom en brakdel av strimbredden, är det icke nödvändigt, att denna för en och samma färg vid olika försök är precis lika stor (för en färg av mindre våglängd är strimbredden under för övrigt lika förhållanden själffallet mindre än för en färg av större våglängd).

9. Det geisslerrör, som vid mina försök tjänade såsom yttre belysningskälla, var för färdigat av HAACK i Jena och bestod av två något vidare, vertikalt ställda rör, förbundna med varandra genom ett horisontellt kapillarrör (fig. 5) och innehållande vätgas (2 à 3 mm:s tryck) samt något litet kvicksilver. En induktionsström, som sändes genom tvenne aluminiumelektroder, bragte vätgasen och kvicksilverångan att lysa. Så länge rörets temperatur

Fig. 5.

, Hg

icke var högre än vanlig rumtemperatur, framträdde Hg-linjerna endast mycket svagt i jäm

i förelse med H-linjerna. Genom att uppvärma den del av röret, som innehöll kvicksilverdropparna, samt kapillarröret medelst en spritlåga ernådde man, att den gula dubbellinjen och isynnerhet den gröna linjen i Hg-spektret framträdde synnerligen ljusstarka, varvid H-linjerna samtidigt (sålänge rörets uppvärmning pågick) förlorade i intensitet. Av H-linjerna voro endast Hc (C) och HB (F) användbara, den sistnämnda dock endast i sådana fall, då interferensskiktets tjocklek var några få mm (vid relativa mätningar). Vid mätning av kvartsringens absoluta utvidgning (luftskiktet c:a 10 mm) användes i de flesta fall den gröna Hg-linjen, som var alla andra överlägsen i ljusstyrka, samt den av de båda gula Hg-linjerna, som motsvarades av den större våglängden (1=0,5791 m). På grund av sin närhet till varandra alstrade de båda gula Hg-linjerna var sitt system av interferenslinjer, vilka delvis täckte varandra. I övre och undre randen av synfältet voro dock tvenne smala strimmor synliga, i vilka dessa båda system av interferensfransar framträdde skilt för sig, och som tilläto att med tillräcklig noggrannhet inställa visirtubens dubbeltrad på ettdera av dem. Genom minskning av springan ss bredd kunde man öka deras tydlighet. Användningen av dubbellinjen såsom sådan (mot:s svarande en våglängd = medelvärdet av komponenternas våglängder) medför olägenheten, att vid den fortsatta ökningen av interferensskiktets tjocklek det s. k. FIZEAU’ska fenomenet (ett periodiskt försvinnande och återuppträdande av interferensfransarna) gör sig gällande.

10. Den av mig använda dilatometern var medelst en horisontell järnarm vid manshöjd stadigt fäst vid en av arbetsrummets väggar. Interferensapparatens införande i mässingskärlet G verkställdes med tillhjälp av ett med lyftinrättning försett stativ, varvid mässingskärlets bottenskiva jämte den på densamma ställda interferensapparaten med undvikande av alla skakningar småningom lyftes, tills bottenskivans koniska rand trycke mot den mot densamma svarande randen av kärlets öppning. Medelst en gängad ring förbands bottenskivan sedan med metallkärlet. Genom en liten i glasskivan V:s metallfattning befintlig öppning kommunicerade luften i metallkärlet med den i porslinsröret (resp. yttre luften).

C. Upphettningsapparaten.

11. Såsom upphettningsapparat användes ett på sidorna med asbest beklätt cylindriskt metallkärl med dubbla sidoväggar, vilket upphettades medelst en gasbrännare, varvid förbränningsprodukterna till en del uppstego mellan kärlets båda väggar, uppvärmande därvid dessa och luften i kärlets inre. I det med ett lock tillslutna hålrummet av denna termostat befann sig det till dilatometern hörande metallkärl (G i fig. 3), som inneslöt interferensapparaten. Termometern (en kvicksilvertermometer) var genom locket införd i det några cm vida mellanrummet mellan de båda metallkärlens sidoväggar och angav sålunda temperaturen hos det yttre luftbadet. Den korrektion, som betingades av den utom upphettningsapparaten befintliga delen av kvicksilvertraden bestämdes på sedvanligt sätt (se nedan p. 23) med tillhjälp av en liten hjälptermometer, vars kvicksilverkula befann sig vid mitten av den nämnda kvicksilvertråden. För mätning av temperaturer under 100° C använde jag en termometer, vars skala tillät att bestämma hundradedelsgrader, och för mätning av högre temperaturer (ända upp till 500° C) en annan, medelst vilken tiondedels grader kunde med säkerhet bestämmas.

« EdellinenJatka »