Aber ein wesentlicher Unterschied besteht doch zwischen den beiden vorbeschriebenen Erscheinungen. Während die letztere einem stabilen Gleichgewicht entspricht, so lange nur die Temperatur an den verschiedenen Stellen zeitlich constant bleibt, ist dies bei der ersteren nicht der Fall; vielmehr gehen sowohl die unterkühlte Flüssigkeit wie die wasserhelle feste Form allmählich von selbst in die milchige feste Form über.

Indessen scheint es der Mühe werth, zu untersuchen, ob bei geänderten Temperatur- und Druckverhältnissen ein stabiles Gleichgewicht ähnlicher Art herzustellen ist.

Breslau, Januar 1898.

(Eingegangen 21. Januar 1898.)

7. Neue erdmagnetische Intensitätsvariometer;

von Adolf Heydweiller.

1. Zwei gleiche übereinanderliegende Declinationsnadeln mit gemeinsamer Drehungsaxe werden in solchen Abstand gebracht, dass sie sich senkrecht kreuzen, jede mit dem magnetischen Meridian einen Winkel von 45° bildend; dann bewegt sich, wie aus dem bekannten Kraftlinienverlauf gestreckter Magnete folgt, bei Drehungen der Nadeln jeder der vier Pole in einem nahe homogenen Magnetfelde, und einer Aenderung der äusseren Richtkraft, der Horizontalintensität des Erdmagnetismus, entspricht eine proportionale Drehung der Nadeln. Dies ist das Grundprincip der nachstehend beschriebenen Constructionen.

2. Beschreibung eines einfachen Lokalvariometers für die Horizontalintensität. Zwei rhombische Magnetnadeln aus Wolframstahl von 5,7 cm Länge und etwa 1,4 g Stahlgewicht, die nach Strouhal und Barus behandelt, ein magnetisches Moment von etwa 30 C. G. S. besitzen, schwingen auf Spitzen über dämpfenden Kupferplatten in einem cylindrischen Gehäuse in einem Verticalabstand von etwa 6,4 cm, der durch Heben und Senken der unteren Spitze mittels einer Schraube mit Gegenmutter geändert und gut fixirt werden kann. Die untere Nadel trägt zwei leichte senkrecht zu ihrer Axe nach oben führende Aluminiumzeiger, die an den Enden der oberen Nadel über kleinen an ihr befestigten Gradtheilungen auf versilbertem Glase spielen; es wird die relative Drehung der Nadeln gegeneinander an verschiedenen Orten bestimmt, und zwar jedesmal der Unterschied der Einstellungen an jeder Theilung für die beiden um 90° verschiedenen Gleichgewichtslagen der Nadeln. Die Höhe des ganzen Instrumentes, das auf drei Füssen mit Stellschrauben ruht, beträgt 16 cm, der Durchmesser der Grundfläche 15 cm, sein Gewicht 1,5 kg; es ist also sehr handlich. Vor dem bekannten Lokalvariometer von F. Kohlrausch1)

1) F. Kohlrausch, Wied. Ann. 29. p. 47. 1886.

hat es die Vorzüge einer einfacheren Construction bei nahe gleicher Empfindlichkeit und einer leichteren Orientirung annähernde Horizontalstellung der Deckplatte genügt; insbesondere bleibt es noch in Fällen verwendbar, wo jenes versagt, wenn nämlich die Orientirung der Aufstellung wechselt, wie auf Schiffen und im Luftballon. Auch Temperatureinflüsse sind wohl sicherer in Rechnung zu setzen, da die Temperatur der Nadeln sich bei ihrer geringen Masse nie wesentlich von der Temperatur eines in das Gehäuse eingesetzten Thermometers unterscheiden wird, und eine Berührung des Apparates während der Beobachtungen nicht erforderlich ist; das Umlegen der Nadeln geschieht durch Nähern eines kleinen Magneten (Taschenmesser oder dgl.).

3. Theorie des Instrumentes. Es sei H die Horizontalcomponente des Erdmagnetismus für die Normalstellung der Nadeln bei senkrechter Kreuzung der Axen; H' ein mit jenem zu vergleichender Werth, bei dem jede der als gleich angenommenen Nadeln um den Winkel & in absolutem Bogenmaass aus der Normalstellung abgelenkt ist; es sei ferner M das magnetische Moment der Nadeln, ihr halber Polabstand, a ihr verticaler Abstand und c2a2+ 222. Dann erfährt in der Normalstellung jede der Nadeln durch den Erdmagnetismus ein Drehungsmoment H. M/V2, und durch die andere Nadel ein solches gleich M2/c3 und es ist mithin

wofür man bei der Kleinheit von unter Vernachlässigung von & setzen kann

Es sei ferner & der gemessene Einstellungsunterschied beim Umlegen der Nadeln um 90° in Bogengraden, derselbe ist gleich der doppelten relativen Drehung der Nadeln gegeneinander oder gleich dem vierfachen Gradwerth von ɛ, also

und das Correctionsglied in der Klammer liegt noch für d=10° innerhalb der Beobachtungsfehler; natürlich genügt es auf alle Fälle gleich 5% der halben Nadellänge zu setzen. Bei etwas schwächeren Magneten würde die Correction überhaupt unmerklich.

Auf genaue Gleichheit der Nadeln kommt wenig an, selbst Ungleichheit bis zu 5 Proc. bedingt noch kaum einen merklichen Fehler; sind nämlich die ungleichen Nadelmomente M1 und M2, so tritt auf der rechten Seite von (4) noch das Correctionsglied

4. Dasselbe Prinzip lässt sich auch bei feineren Instrumenten mit Spiegelablesung verwerthen, wie ich mich an einem vorläufigen Modell überzeugt habe. Mit jeder der an Quarzfäden aufgehangenen Nadeln wird ein Spiegel verbunden, die an der oberen unterhalb, an der unteren oberhalb so an

Ann. d. Phys. u. Chem. N. F. 64.

47

gebracht sind, dass sie unter rechtem Winkel nahe zusammenstossen; giebt man dem einen eine leichte Verticalneigung, so erhält man von einer senkrecht zur Halbirungslinie des Spiegelwinkels liegenden Scala zwei durch doppelte Reflexion an beiden Spiegeln entstandene übereinanderliegende Bilder, deren relative Verschiebung gemessen wird.

5. Endlich lässt sich, wie ich glaube, die entsprechende Einrichtung auch für erdmagnetische Verticalvariometer mit Vortheil anwenden und dürfte vor den bisher gebräuchlichen Apparaten, wie dem Erdinductor mit Galvanometer 1), der Inductionswaage von Hrn. C. L. Weber) und dem Gebirgsmagnetometer von Hrn. O. E. Meyer) manche Vorzüge namentlich in der einfacheren Aufstellung und Handhabung besitzen, wenn es auf die äusserste Genauigkeit nicht ankommt. Ist doch nur eine annähernde Orientirung der Axe in die Richtung der Declinationsnadel erforderlich, wobei Abweichungen von einigen Graden erlaubt sind.

Die Hauptschwierigkeit liegt dabei in der guten Centrirung des Schwerpunktes der Nadeln, da eine Excentricität sich nicht durch Ummagnetisiren der Nadeln während der Beobachtungen, wie bei Inclinatorien, unschädlich machen lässt. Man kann ihre Grösse aber so ermitteln und in Rechnung setzen oder corrigiren, dass man vor Fertigstellung des Instrumentes zum Gebrauch die Wirkung einer bestimmten Intensitätsänderung (durch eine Stromspule oder einen kleinen. Magneten in gegebenem Abstand) vor und nach Ummagnetisiren feststellt.

Ich hoffe auch ein solches Instrument noch praktisch erproben zu können.

6. Zum Schluss gebe ich noch einige Beobachtungsbelege mit dem im zweiten Abschnitt beschriebenen Instrumente.

Allgemein ist dazu folgendes zu bemerken. Es ist durchaus nöthig, immer beide Theilungen abzulesen, da nur so eine Unsymmetrie der Ausschläge, wie sie durch nicht genaue Horizontalstellung oder kleine Versetzungen der Nadeln leicht

1) Vgl. K. Schering, Verhandl. d. Naturf.-Vers. Nürnberg 1893. 1) C. L. Weber, Wied. Ann. 35. p. 810. 1888; 43. p. 654. 1891. 3) O. E. Meyer, Wied. Ann. 40. p. 489. 1890.