und dadurch auch der Luftdruck vermindert wird, welcher auf dem Wasser
ruht, so daß die Dämpfe, die sich im Innern desselben bilden, einer
geringeren Spannkraft bedürfen, um diesem Luftdruck zu widerstehen, um
also die Erscheinung hervorzurufen, die wir Sieden nennen. Da aber die
Spannkraft des Dampfes von der Temperatur abhängt, so reicht auch eine
geringere Temperatur hin, um das Wasser unter der Glocke der Luftpumpe
zum Sieden zu bringen.
=340. Warum= siedet Schwefeläther schon bei gewöhnlicher Temperatur,
ja sogar bei 0 Grad unter der Glocke der Luftpumpe, nachdem die Luft
ausgepumpt worden ist?
=Weil= der Schwefeläther schon bei gewöhnlichem Luftdruck einen sehr
niedrigen Siedepunkt hat, nämlich bereits bei 28½° R. siedet, seine
Dämpfe also bei derselben Temperatur eine größere Spannkraft haben
müssen, als die des Wassers, im luftleeren Raume daher auch eine weit
niedrigere Temperatur hinreicht, damit seine Dämpfe den äußeren Druck
überwinden und so die Erscheinung des Siedens herbeiführen.
[Illustration: Fig. 56.]
=341. Warum= kann man Wasser in dem sogenannten Wasserhammer oder
Pulshammer (Fig. 56) durch die bloße Wärme der Hand zum Sieden bringen?
=Weil= das durch die Hand erwärmte Glas hinreichend genug Wärme an
das in dem Pulshammer befindliche Wasser abgiebt, um dasselbe in dem
luftleeren Raume, der sich darüber befindet, zum Sieden zu bringen.
Der Pulshammer besteht nämlich aus zwei durch eine Röhre verbundenen
gläsernen Kugeln, in deren einer Wasser vor dem Zuschmelzen des ganzen
Apparates bis zum Sieden erhitzt war. Das Innere des Pulshammers
enthält also nur Wasserdampf, und der Druck desselben auf das Wasser
ist bei gewöhnlicher Temperatur ein so geringer, daß schon die
geringste Erwärmung des Wassers hinreicht, Dämpfe zu erzeugen, deren
Spannkraft diesen Druck überwindet.
=342. Warum= siedet Wasser auf hohen Bergen bei einem geringeren
Wärmegrad als in der Ebene?
=Weil= auf hohen Bergen der Luftdruck ein weit niedrigerer ist als in
der Ebene, die Wasserdämpfe daher auch einer geringeren Spannkraft
bedürfen, um diesen Druck zu besiegen, und um diese geringere
Spannkraft hervorzubringen, wieder eine geringere Wärme nöthig ist. Auf
der Hochebene von Quito in Südamerika kocht daher das Wasser schon bei
72° R., auf dem Montblanc sogar bei 68° R. Auf solchen hohen Bergen
kann man daher auch Fleisch in offenen Gefäßen nicht weich kochen.
-- Man kann diese verschiedenen Siedetemperaturen des Wassers auch
benutzen, um die Höhen der Berge zu messen.
=343. Warum= wird der Deckel eines am Feuer stehenden Gefäßes, in dem
sich siedendes Wasser befindet, mit einiger Gewalt in die Höhe gehoben
oder abgeworfen?
=Weil= die sich beim Sieden entwickelnden Wasserdämpfe vermöge ihrer
Spannkraft einen bedeutenden Druck nach allen Seiten hin ausüben,
dieser Druck aber zunächst nur gegen den Deckel wirksam werden kann,
der von oben her der Ausdehnung der Dämpfe Widerstand leistet. Wäre der
Deckel fest verschlossen, so würde die mit der Temperatur wachsende
Spannkraft der Wasserdämpfe endlich das ganze Gefäß zersprengen.
[Illustration: Fig. 57.]
=344. Warum= wird der luftdicht schließende Kolben in einem Glasgefäß,
das etwas Wasser enthält, gewaltsam in die Höhe getrieben, wenn man
dies Wasser über einer Lampe erhitzt, und warum wird dieser Kolben von
selbst wieder abwärts getrieben, sobald man das Gefäß in kaltes Wasser
taucht?
=Weil= die durch die Wärme sich entwickelnden Dämpfe wegen ihrer
Spannkraft sich ausdehnen und den Kolben, der sie abschließt, aufwärts
treiben, durch die Abkühlung im kalten Wasser aber sich wieder
verdichten, dadurch einen luftverdünnten Raum erzeugen und nun dem
äußeren Luftdruck, der auf die obere Seite des Kolbens wirkt, keinen
Widerstand mehr entgegensetzen können, so daß dieser den Kolben wieder
abwärts treibt.
=345. Warum= kann man mit Hülfe des Wasserdampfes große Maschinen in
Bewegung setzen?
=Weil= eingeschlossener Wasserdampf eine sehr bedeutende Spannkraft
besitzt, die dadurch wirksam gemacht werden kann, daß man auf der
anderen Seite des Körpers, welchen der Dampf in Bewegung setzen soll,
einen luftverdünnten oder luftleeren Raum herstellt.
Die einfachste Einrichtung einer Dampfmaschine wurde schon im Jahre
1690 von _Papin_ in Marburg ersonnen und entsprach im Wesentlichen
der oben (Fr. 344) besprochenen Vorrichtung, bei welcher Wasser in
einem Glasgefäß abwechselnd erhitzt und wieder abgekühlt wird. Dieser
Gedanke kam jedoch nie zur Ausführung. Wirklich hergestellt wurde die
erste Dampfmaschine von dem Engländer _Thomas Savery_ im Jahre 1698.
Dieser vermied den von _Papin_ vorgeschlagenen Kolben und suchte das
Wasser selbst durch Dampf zu heben. Seine Maschine bestand daher
aus einem Dampfkessel, in welchem der Dampf hergestellt wurde, und
einem zum Theil mit Wasser gefüllten Behälter, in welchen der Dampf
einströmte. Mit diesem Behälter stand ein Saugrohr in Verbindung,
welches in das Wasser hinabreichte, das gehoben werden sollte, während
an der entgegengesetzten Seite sich ein Steigrohr befand, um das
Wasser aufwärts zu führen. Beide Röhren waren mit Ventilen versehen.
Sobald der Dampf in den Behälter einströmte, wurde durch den Druck
desselben das Ventil der Saugröhre geschlossen und das im Behälter
befindliche Wasser durch das Steigrohr hinaufgetrieben. Wurde dann
der Behälter durch darüber fließendes kaltes Wasser abgekühlt, so
verdichtete sich der Dampf, es entstand ein luftleerer Raum, und
während der Druck des Wassers das Ventil des Steigrohrs schloß, wurde
durch den Druck der Atmosphäre das Wasser durch das Saugrohr in den
Behälter emporgetrieben. Die große Spannung des Dampfes aber, welche
diese Maschine erforderte, und der dadurch bedingte Aufwand von
Brennmaterial ließen diese Maschine wenig in Gebrauch kommen, und schon
nach einigen Jahren (1705) wurde sie durch die glänzende Erfindung
zweier Handwerker, des Schlossers _Newcomen_ und des Glasers _Cowley_,
gänzlich verdrängt. Diese kehrten zu dem _Papin_'schen Gedanken der
Anwendung eines Kolbens zurück, ließen aber den Dampf nicht in dem
Cylinder selbst, sondern in einem besondern Dampfkessel erzeugen, und
die Verdichtung der Dämpfe nicht durch Abkühlung der Wände von außen,
sondern durch Einspritzen kalten Wassers bewirken. Die _Newcomen_'sche
Maschine besteht daher aus einem Dampfkessel, in welchem der Dampf
erzeugt wird, und einem durch ein enges Rohr damit verbundenen
Cylinder, in welchem sich ein Kolben luftdicht auf und nieder bewegt.
Sobald der Dampf in diesen Cylinder eingetreten ist und den Kolben
aufwärts getrieben hat, wird durch einen Hahn die Verbindung mit dem
Kessel geschlossen und ein zweiter Hahn geöffnet, durch welchen ein
Strahl kalten Wassers in den Cylinder eingespritzt wird. Die Dämpfe
werden dadurch verdichtet, und der von außen auf den Kolben wirkende
Druck der atmosphärischen Luft treibt ihn nun nieder. Um den Auf- und
Niedergang des Kolbens in den Auf- Und Niedergang einer Pumpenstange
zu verwandeln, ist der Kolben mittelst einer Kette an den Arm eines
Balanciers gehängt, der auf einer Mauer ruht, und an dessen anderm
Arme ebenfalls mittelst einer Kette die Pumpenstange hängt. Durch den
Niedergang des Kolbens wird die Pumpenstange gehoben, während sie beim
Aufgange des Kolbens durch ihr eigenes Gewicht wieder niedergezogen
wird. Die Regulirung der Hähne wurde durch die sinnreiche Erfindung
eines Knaben, Namens _Potter_, im Jahre 1713 vermittelst einfacher
Hebelvorrichtungen ebenfalls dem Balancier übertragen.
[Illustration: Fig. 58.]
Bei solchen Maschinen, wie die _Newcomen_'sche, spielt der Dampf
nur eine untergeordnete Rolle. Die eigentliche bewegende Kraft ist
der Luftdruck, der den Kolben niederdrückt und die Pumpenstange
emportreibt. Man nennt sie deshalb auch _atmosphärische_ Maschinen,
und weil sie nur während des Kolbenniederganges eine Arbeit verrichten,
_einfach wirkende_ Maschinen. Erst mehr als ein halbes Jahrhundert
später beginnt die Entwicklung der Dampfmaschine zu ihrer heutigen
glänzenden Höhe durch den Mechaniker _James Watt_ in Glasgow. Schon
im Jahre 1765 beseitigte er den bisherigen Uebelstand eines zu großen
Dampfverbrauchs dadurch, daß er die Verdichtung des Dampfes nicht mehr
in dem Dampfcylinder selbst, sondern in einem besonderen Raume, dem
Condensator, geschehen ließ, der mit dem Dampfcylinder durch ein mit
einem Hahne versehenes Rohr beliebig in Verbindung gesetzt werden
kann. Die wichtigste Verbesserung aber begann er mit dem Jahre 1769,
indem er den Niedergang des Kolbens nicht mehr durch den äußeren
Luftdruck bewirken, sondern die ganze Thätigkeit der Maschine durch
die Spannkraft des Dampfes hervorbringen ließ. Er verwandelte also
die atmosphärische Maschine in eine wirkliche Dampfmaschine und die
einfach wirkende in die _doppelt wirkende_, d. h. beim Aufgang wie beim
Niedergang des Kolbens Arbeit leistende Maschine. Diese Verbesserung
ist darum so wichtig, weil sie erst die Dampfmaschine für alle die
mannigfachen und kunstreichen Arbeiten befähigt hat, die wir sie heute
verrichten sehen.
[Illustration: Fig. 59.]
[Illustration: Fig. 60.]
Um die Aufwärtsbewegung des Kolbens durch den Dampfdruck bewirken zu
lassen, wurde zunächst der Dampfcylinder auch oben geschlossen und dann
eine Einrichtung geschaffen, die es möglich machte, den Cylinderraum
oberhalb wie unterhalb des Kolbens abwechselnd mit dem Dampfkessel
und mit dem Condensator in Verbindung zu setzen. Diese Einrichtung
war der sogenannte Vierwegehahn, d. h. ein Hahn mit zwei von einander
unabhängigen Durchbohrungen, durch welche er von vier an ihm mündenden
Röhren abwechselnd je zwei mit einander in Verbindung setzen kann.
Jetzt dient statt desselben das Schieberventil (Fig. 59 u. 60). Es ist
ein viereckiger Kasten, in welchen der Dampf aus dem Kessel zunächst
eintreten muß, und in welchen zugleich die Kanäle münden, die den
Dampf einerseits zum Condensator, andererseits zum obern und untern
Cylinderraum leiten sollen. In diesem Kasten bewegt sich ein Schieber
auf und nieder, welcher so eingerichtet ist, daß er abwechselnd den
zum obern und dann wieder den zum untern Cylinderraum führenden Kanal
absperrt und dafür den Weg zum Condensator frei läßt. Hat also der
Kolben seine höchste Stellung erlangt, so treten die Dämpfe aus dem
Kessel durch den Kasten in den obern Cylinderraum ein und treiben den
Kolben abwärts (Fig. 59). Gleichzeitig ist den Dämpfen des unteren
Raumes durch das Rohr ~a~ der Weg in den Condensator geöffnet, in
welchem sie verdichtet werden. Ist der Kolben unten angelangt, so
treten in Folge der veränderten Schieberstellung die Dämpfe aus dem
Kessel in den Raum unter dem Kolben und treiben diesen aufwärts (Fig.
60), während die Dämpfe oberhalb des Kolbens zum Condensator entweichen.
Die Bewegung des Kolbens wird nun durch die Kolbenstange auf den
Balancier übertragen. Da aber die auf- und niedergehende Kolbenstange
eine senkrechte gradlinige Bewegung hat, während das Ende des
Balanciers, wie das Ende eines Wagebalkens, offenbar einen Kreisbogen
beschreibt, so ist die Kolbenstange nicht unmittelbar an den Balancier,
sondern erst vermittelst des sogenannten _Watt_'schen Parallelogramms
befestigt. Dieses besteht aus zwei gleich langen Stangen, die am
Balancier aufgehängt und unten durch eine dritte Stange verbunden sind,
und zwar so, daß sie sich sämmtlich an ihren Verbindungsstellen um
Charniere drehen können. An der vom Ende des Balanciers herabhängenden
Stange ist unten, gleichfalls drehbar, die Kolbenstange befestigt,
während eine vierte, am Maschinengestell befestigte Stange mit der
zweiten vom Balancier herabhängenden Stange verbunden ist. Wird nun der
Balancier durch den auf- und niedergehenden Kolben in Bewegung gesetzt,
so verschieben sich die das Parallelogramm bildenden Stangen so gegen
einander, daß der Endpunkt desselben, an welchem die Kolbenstange
befestigt ist, sich in grader Linie auf- und abwärts bewegt.
Um die hin- und herschwingende Bewegung dieses Balanciers in die
rotirende Bewegung einer Welle zu verwandeln, wandte _Watt_ den
einfachen, vom Spinnrad und Schleifstein her Jedem bekannten
Mechanismus der Kurbel und Treibstange an. Die Treibstange oder, wie
sie bei der Dampfmaschine heißt, die Pleuelstange ~P~ (Fig. 58) ist am
Ende des Balanciers drehbar aufgehängt und umfaßt mit ihrem untern
Ende den Zapfen der Kurbel, die an der zu drehenden Welle befestigt
ist. Die Drehung der Welle kann zunächst freilich keine gleichförmige
sein. Schon die Ungleichheiten in der Bewegung des Kolbens, wie in der
Wirkung des Dampfdrucks, bedingen eine ungleichförmige Geschwindigkeit,
und noch mehr bedingt diese die Stellung der Treibstange zur Kurbel
selbst. So oft nämlich die Kurbel ihren höchsten oder tiefsten Stand
erreicht, fällt ihre Richtung mit der Treibstange zusammen, und diese
kann natürlich in solchen Augenblicken gar nicht auf die Umdrehung der
Kurbel wirken. Daß die Maschine in diesen sogenannten todten Punkten
der Kurbel nicht zum Stillstehen kommt, liegt nur an der Trägheit,
welche die einzelnen Maschinentheile ihre Bewegung fortsetzen läßt. In
einer Vermehrung dieser Trägheit fand darum auch _Watt_ das Mittel, die
Ungleichheiten in der Bewegung der Maschine auszugleichen. Dies Mittel
besteht in dem Schwungrade, einem großen Rade von bedeutendem Gewicht,
das auf der Kurbelwelle befestigt ist und mit dieser sich umdreht, um
vermöge seiner Trägheit gleichsam in Momenten des Ueberflusses Arbeit
aufzusammeln und sie in Momenten des Mangels wieder abzugeben.
[Illustration: Fig. 61.]
Endlich blieb zur Vervollkommnung der Dampfmaschine noch übrig,
auch die Unregelmäßigkeiten zu beseitigen, welche theils durch
Aenderungen in der Dampfspannung in Folge von Unregelmäßigkeiten in
der Unterhaltung des Feuers und Zufuhr des Wassers, theils durch
Veränderungen der Widerstände, welche der Kolbendruck überwinden soll,
um mancherlei Arbeiten zu verrichten, veranlaßt werden. Vermittelst
einer überaus sinnreichen Einrichtung, der sogenannten Drosselklappe,
in Verbindung mit dem Centrifugal-Regulator (Fig. 61), wird auch diese
Aufgabe von der Maschine selbst gelöst. Die Drosselklappe ist eine
gewöhnliche Klappe (~K~), die in dem Rohre, das den Dampf vom Kessel
zum Cylinder führt, angebracht ist. Ist sie völlig geöffnet, so strömt
der Dampf ungehindert in den Cylinder; je mehr sie geschlossen wird,
desto mehr wird auch die Menge des einströmenden Dampfes vermindert.
Die Regulirung dieser Klappe ist dem Centrifugal-Regulator übertragen.
Er besteht aus zwei durch eine Welle (~A~) gesteckten und um einen
Zapfen (~C~) drehbaren Hebeln (~B~), die unten mit metallenen Kugeln
(~D~) von bedeutendem Gewichte beschwert sind. Mit diesen sind an
ihren oberen Enden, um Zapfen drehbar, zwei kleinere Stangen (~E~)
verbunden, die oben an einer Hülse (~F~) befestigt sind, welche an
der Axe der Welle auf und nieder gleiten kann. Sobald die Welle rasch
gedreht wird, fahren die schweren Kugeln vermöge ihrer Centrifugalkraft
auseinander und ziehen dadurch die Hülse herab. An dieser Hülse aber
ist ein zweiarmiger Hebel (~G~) befestigt, welcher durch eine Stange
(~I~) den kleinen Hebel bewegt, der die Drosselklappe dreht. Durch
das Herabgleiten der Hülse wird also die Drosselklappe mehr und mehr
geschlossen. Bewegt sich die Welle dagegen langsamer, so sinken die
Kugeln etwas herab, rücken dadurch die Hülse mehr hinauf, und der von
dieser abhängige Hebel öffnet die Klappe mehr. Man sieht also, daß, so
oft sich der Gang der Maschine aus irgend einer Ursache beschleunigt,
sei es, weil die von ihr zu überwindenden Widerstände abnehmen, oder
weil die Dampfspannung im Kessel wächst, die Kugeln des Regulators
auseinander fahren, die Drosselklappe mehr zudrehen und dadurch den
Dampfzufluß _vermindern_; daß aber, so oft die Geschwindigkeit der
Maschine aus andern Gründen sich verlangsamt, die zusammenfallenden
Kugeln des Regulators die Drosselklappe mehr öffnen und dadurch den
Dampfzufluß _vermehren_.
So ist die Dampfmaschine das wunderbare Werk geworden, als das sie
heute dasteht. Sie verrichtet nicht allein die ihr aufgetragene
mannigfaltige Arbeit, sondern regelt auch selbst ihren Gang als ihr
eigener Wärter. Sie bewegt selbst durch Hebelstangen die Steuerung,
d. h. sie öffnet und schließt die Ventile, welche den Dampf in die
Räume des Cylinders vertheilen und zum Condensator leiten. Sie bewegt
selbst die Pumpen, die Kaltwasserpumpe sowohl, welche dem Condensator
das zur Verdichtung der Dämpfe nöthige kalte Wasser zuführt, als die
sogenannte Luft- oder Warmwasserpumpe, welche das condensirte Wasser
und die in dem Condensator sich anhäufende Luft entfernt, als endlich
die Speisepumpe, welche den Kessel mit frischem Wasser versorgt.
[Illustration: Fig. 62.]
=346. Warum= hat die Locomotive weder Balancier noch Schwungrad, wie
andere Dampfmaschinen?
=Weil= die Locomotive (Fig. 62) einerseits eine sogenannte
Hochdruckmaschine ist, d. h. mit Dämpfen von hoher Spannung arbeitet,
deshalb aber schon der gewöhnliche Druck der Atmosphäre auf der einen
Seite des Kolbens einen genügenden Unterschied der beiderseitigen
Druckkräfte zuläßt, eine Condensirung der Dämpfe also und eine
Regelung der dadurch bedingten Pumpen und Ventile durch den Balancier
überflüssig wird, und weil andrerseits die Locomotive auch eine
gekuppelte Maschine ist, d. h. aus zwei so mit einander verbundenen
Maschinen besteht, daß die Kurbeln derselben einander unterstützen und
zur Gleichförmigkeit der Bewegung eines Schwungrades nicht bedürfen.
Man unterscheidet nämlich Niederdruck- und Hochdruckmaschinen, d.
h. solche, bei welchen Dämpfe angewandt werden, deren Spannung die
der gewöhnlichen atmosphärischen Luft nur um weniges, höchstens das
1¼--1½fache übertrifft, und solche, bei denen die Dampfspannung
das 3--6fache des gewöhnlichen Atmosphärendrucks beträgt. Bei der
Niederdruckmaschine läßt sich der Dampf nur dadurch wirksam machen, daß
man auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens einen luftverdünnten
Raum erzeugt, also die Dämpfe verdichtet. Bei der Hochdruckmaschine
ist diese Dampfverdichtung nicht nöthig, darum kann der ganze Bau
ein viel einfacherer sein. Die Pleuelstange wird hier unmittelbar
mit der Kolbenstange verbunden, und die gradlinige Bewegung der
letzteren einfach durch zwei Leisten, die sogenannten Gradführungen,
bewirkt, zwischen denen die Kolbenstange hin und her gleitet. Die
Bewegung der einzigen Pumpe, die noch erforderlich ist, der
Speisepumpe, und der wenigen Ventile, nämlich des Schieberventils und
der Drosselklappe, geht unmittelbar von der Kurbelwelle aus und wird
durch excentrische Scheiben vermittelt, die an der Welle befestigt
sind. Bei gekuppelten Maschinen, wie sie die Locomotive gleichfalls
darstellt, sind überdies zwei Maschinen so mit einander verbunden,
daß sie auf eine gemeinschaftliche Kurbelwelle wirken und zwar in der
Weise, daß die beiden Kurbeln einen rechten Winkel mit einander bilden,
daß also jedesmal, wenn die eine Kurbel sich in einem ihrer todten
Punkte befindet, die andere gleichzeitig in ihre günstigste Stellung
eingetreten ist. Zur Ueberwindung der todten Punkte bedarf es also hier
eines Schwungrades nicht.
Die erste Hochdruckmaschine ist von _Oliver Evans_ in Philadelphia
hergestellt worden, der sie bereits im Jahre 1800 zur Bewegung eines
Wagens benutzte. Die erste Locomotive wurde von dem englischen
Ingenieur _George Stephenson_ im Jahre 1814 gebaut.
Die Schiffsmaschine ist eine gekuppelte Niederdruckmaschine. Das erste
mit Schaufelrädern versehene Dampfschiff wurde von _Robert Fulton_ in
Newyork im Jahre 1807, das erste Schraubendampfschiff von _Ericson_ und
_Smith_ im Jahre 1839 in Amerika gebaut.
=347. Warum= muß der Kessel einer Dampfmaschine mit einem
Sicherheitsventil versehen sein?
=Weil= in dem völlig verschlossenen Kessel die Dämpfe sich anhäufen
und dadurch eine so bedeutende Spannkraft erlangen würden, daß sie den
Kessel gewaltsam zersprengen müßten, was durch das Sicherheitsventil
verhindert wird, da dieses sich bei einem bestimmten Drucke der Dämpfe
öffnet und diese so lange ausströmen läßt, bis derjenige Druck wieder
hergestellt ist, bei welchem man eine Gefahr des Zerspringens nicht
mehr zu fürchten hat.
Das Licht.
Wenn wir die Gegenstände sehen, so beruht dies auf einer
Empfindung gewisser Nerven unserer Sehwerkzeuge oder Augen.
Die Ursache dieser Empfindung aber nennen wir Licht. Nach der
älteren Ansicht besteht dies Licht aus einer sehr feinen
Materie, einem Lichtstoff, der von den leuchtenden Körpern
ausgesendet wird und die Augennerven trifft. Dieser Stoff soll
unwägbar sein, überhaupt aller wesentlichen Eigenschaften
der Körperlichkeit entbehren und nur durch seine Wirkung
wahrnehmbar sein. Nach der jetzt allgemein geltenden Ansicht
beruht das Licht auf einer wellenförmigen oder schwingenden
Bewegung, welche, ähnlich der Bewegung des Schalles und der
Wärme, von dem leuchtenden Körper ausgeht und, sich durch unser
Auge dem Sehnerv mittheilend, hier die Empfindung des Sehens
bewirkt. Als Träger dieser Bewegung nimmt man einen äußerst
feinen elastischen Stoff -- den Aether -- an, der den ganzen
Weltraum und alle Körper durchdringt.
Quellen des Lichtes sind alle selbstleuchtenden Körper,
insbesondere die Sonne und die Fixsterne, ferner glühende und
verbrennende Körper, wie die Flammen unserer Kerzen und Lampen,
endlich einige sogenannte phosphorescirende Körper, namentlich
faulende Thier- und Pflanzenstoffe, aber auch lebende Thiere,
wie die Johanniswürmchen und die kleinen, das Meeresleuchten
veranlassenden Seethierchen. Eine besondere Quelle des Lichtes
werden wir in der Electricität kennen lernen. Sternschnuppen
und Feuerkugeln sind höchst wahrscheinlich kleine Weltkörper,
welche wie die Planeten um die Sonne kreisen und, in den
Anziehungskreis der Erde gerathen, herabfallen. Sie sind
an sich dunkel, wie die Planeten und Kometen, und erglühen
erst in Folge des Widerstandes, den sie in der Erdatmosphäre
erfahren. Für ihre Weltkörper-Natur spricht das Herabfallen von
Meteorsteinen beim Zerplatzen von Feuerkugeln, und besonders
die periodische Wiederkehr von Sternschnuppenschwärmen in den
Nächten vom 10. August und vom 12. bis 14. November.
Irrlichter sind kleine Flämmchen, die bisweilen in sumpfigen
Gegenden erscheinen, die aber noch viel zu wenig beobachtet
sind, um über ihr Wesen völlig entscheiden zu können. Man hält
sie für ein phosphorhaltiges Wasserstoffgas, das als Flamme
verbrennt, sobald es aus dem Wasser aufsteigend in die Luft
übergeht.
Das Licht, das von einem leuchtenden Punkte ausgeht, verbreitet
sich nach allen Richtungen und zwar in graden Linien. Diese
graden Lichtlinien nennen wir Lichtstrahlen. Das Licht pflanzt
sich mit außerordentlicher Geschwindigkeit fort, indem es
in einer Sekunde 40,257 geogr. Meilen (= 300000 Kilom.)
zurücklegt. Es durchläuft also den Raum von der Sonne zur Erde
(fast 150 Mill. Kilom.) in 8 Minuten 13 Sekunden, und seine
Geschwindigkeit übertrifft die des Schalles um das 900000fache.
Treffen Lichtstrahlen auf ihrem Wege auf nicht leuchtende oder
dunkle Körper, so werden sie entweder _zurückgeworfen_ oder
_durchgelassen_. Dunkle Körper werden uns dadurch sichtbar,
daß die von ihnen zurückgeworfenen Lichtstrahlen in unser Auge
gelangen. Läßt ein Körper mehr oder weniger Licht durch sich
hindurchgehen, so nennen wir ihn _durchsichtig_ oder auch
nur _durchscheinend_. Läßt er gar kein Licht durch, wirft er
vielmehr alles Licht zurück, so heißt er _undurchsichtig_.
Wenn Lichtstrahlen aus einem durchsichtigen Körper in einen
andern übergehen, der aber eine andere Dichtigkeit besitzt,
so werden sie von ihrem Wege abgelenkt oder, wie man sagt,
_gebrochen_. Ebenso werden Lichtstrahlen von ihrem gradlinigen
Wege abgelenkt, wenn sie an den Rändern von undurchsichtigen
Körpern vorübergehen. Man nennt diese Ablenkung die _Beugung_
des Lichts.