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Photometrie (Webersches, Lummer-Brodhunsches Photometer).

Ende rechts befindet sich ein durch Bajonettverschluß angesetztes Gehäuse für eine Benzinkerze, welches gegen den geschwärzten Innenraum des Rohres A durch eine Glasscheibe abgeschlossen ist. Damit die Benzinflamme stets die gleiche Helligkeit bewahre, wird ihre Höhe auf 20 mm geregelt. Innerhalb des Rohres A kann ein Ring, in welchem sich eine Milchglasplatte befindet, durch den mit Trieb versehenen Knopf a hin und her bewegt werden, und ein mit dem Ringe verbundener Zeiger gibt auf der an der Außenseite des Rohres A angebrachten Millimeterskala die Entfernung der Milchglasplatte von der Benzinkerze an. Das Rohr B kann um reichlich 180° aus der in der Figur dargestellten Lage, in der sich das Okularende unten befindet, gedreht und in jeder Stellung, deren Elevationswinkel an dem kleinen Gradbogen c abzulesen ist, durch eine Bremsschraube festgestellt werden. In der Mitte des Rohres B befindet sich ein Reflexionsprisma, dessen eine Kathetenfläche dem Rohre A, dessen andre dem Okularteil des Rohres B zugewendet ist. Mittels dieses Prismas, welches übrigens nur die Hälfte des Querschnitts des Rohres B ausfüllt, wird das aus A kommende Licht zum Okular hingelenkt. Das dem Okular gegenüberliegende Ende des Rohres B trägt einen parallelepipedischen Blechkasten b mit einem Abblendungsrohr. In diesen Kasten können seitwärts eine oder mehrere Milchglasplatten eingeschoben werden. Das von hier zum Okular gehende Licht füllt die linke, das vom Prisma kommende die rechte Hälfte des Gesichtsfeldes aus. Eine Blende mit ovalem Ausschnitt liegt nach der Okularseite quer vor dem Prisma, derart, daß die Prismenkante den Ausschnitt halbiert. Sind die von A und B kommenden Lichtmengen bei gleicher Färbung an Intensität gleich, so verschwimmen beide Hälften des Gesichtsfeldes bis auf eine kaum merkliche Trennungslinie in ein gleichmäßiges Feld. Soll nun die Lichtstärke einer wenig ausgedehnten Lichtquelle, Flamme oder dgl. von gleicher Farbe mit dem Benzinlicht bestimmt werden, so wird das Rohr B nach der Flamme gerichtet, in den Kasten b eine Milchglasplatte eingeschoben und die Entfernung R (100-200 cm) in Zentimetern gemessen, sodann durch Drehen des Knopfes a die Milchglasplatte in A so lange verschoben, bis beide Hälften des Gesichtsfeldes gleich hell erscheinen, und an der Skala die Entfernung r dieser Platte von der Benzinflamme ebenfalls in Zentimetern abgelesen. Die gesuchte Lichtstärke ist alsdann J = (R²/r²)C, wo C ein Konstante ist, welche für die in den Kasten b eingeschobene Milchglasplatte oder für mehrere solcher Platten zusammen, falls dieselben bei großer Intensität der zu messenden Lichtquelle erforderlich sind, ein für allemal ermittelt werden muß. Um diese Konstante zu bestimmen, stellt man, wie soeben beschrieben, die als Lichteinheit gewählte Normalkerze (oder Hefnersche Amylacetatlampe) vor dem Rohre B auf, mißt R, welches in diesem Falle nicht über 50 cm zu wählen ist, sowie r und findet dann, da jetzt J = 1 sein muß, C = r²/R². Ist die Farbe der zu messenden Lichtquelle von der Farbe des Benzinlichtes verschieden, so macht man zwei Messungen, in rotem und in grünem Licht. Zu diesem Zwecke befindet sich an dem Okularteil ein in der Figur nicht angegebener Schieber mit roter und grüner Glasplatte sowie einem offenen Ausschnitt, so daß nach Belieben mit natürlichem (weißem), rotem oder grünem Lichte gemessen werden kann. Hat man in derselben Weise wie oben für rotes und für grünes Licht die Resultate J' und J'' berechnet, so findet man die gesuchte Lichtstärke, wenn man das für rotes Licht gefundene Resultat noch mit einem Faktor K multipliziert, der von dem Verhältnis J'': J' abhängig ist und aus einer voraus berechneten Tabelle entnommen werden kann; derselbe ist für Flammen mit rötlicherm Licht kleiner als 1, für weißlichere Flammen größer als 1. Durch die Messung der Lichtstärke von Flammen, Lampen etc. erfährt man direkt noch nicht, wie hell der von ihnen beleuchtete Raum an seinen einzelnen Stellen ist. Für die Beleuchtungstechnik ist es aber wichtig, die in einem beleuchteten Raume wirklich vorhandene Helligkeit oder den Betrag des von einer Fläche zurückgestrahlten diffusen Lichtes unmittelbar durch Messung festzustellen. Als Einheit für diese Helligkeit dient die Meterkerze, d. h. die Erleuchtung, welche die als Lichteinheit gewählte Normalkerze auf einer Fläche, die ihr im Abstand von 1 m senkrecht gegenübergestellt ist, hervorbringt. Um irgendwo in einem Raume die daselbst vorhandene Helligkeit mit dem Weberschen Photometer zu finden, stellt man an die betreffende Stelle eine mattweiße Tafel, richtet das Rohr B darauf und stellt durch Drehen des Knopfes a die Gleichheit der beiden Hälften des Gesichtsfeldes her. Ist r die Ablesung am Zeiger (in Zentimetern), so ist die gesuchte Helligkeit H in Meterkerzen H = 10000/r².C', d. h. die Anzahl Normalkerzen, welche man der Fläche im Abstand von 1 m gegenüberstellen müßte, um die gleiche Helligkeit zu erzeugen. Die Konstante C' wird ein für allemal dadurch bestimmt, daß man in einem sonst völlig dunkeln Raume der weißen Fläche eine Normalkerze in 1 m Entfernung senkrecht gegenüberstellt und die Bestimmung der Helligkeit wie vorher durchführt. Da jetzt H = 1 ist, findet man C' = r²/10000. Statt der weißen Tafel kann man auch eine unmittelbar vor das Rohr B geschobene, matte Milchglasplatte benutzen und das Instrument so aufstellen, daß diese Platte an die Stelle kommt, deren Helligkeit gemessen werden soll. Die Berechnung der Helligkeit erfolgt dann nach derselben Formel wie vorhin, nur daß die Konstante C' jetzt einen andern, für die angewendete Platte besonders zu bestimmenden Wert hat.

Das in der photometrischen Praxis am weitesten verbreitete Bunsensche Fettfleckphotometer hat den Übelstand, daß jedes der zu vergleichenden beiden Felder nicht bloß von einer, sondern gleichzeitig von beiden Lichtquellen Licht empfängt, weil der gefettete Teil des Papiers immer noch Licht reflektiert und der nichtgefettete Teil noch Licht durchläßt. Um diesen Übelstand zu beseitigen, haben Lummer und Brodhun den Fettfleck durch folgende rein optische Vorrichtung ersetzt. In Fig. 2 ist B ein gewöhnliches totalreflektierendes Prisma mit genau ebener Hypotenusenfläche, während bei Prisma A nur die kleine Kreisfläche cd absolut eben ist, der übrige Teil dagegen eine Kugelzone bildet. Die beiden Prismen sind bei cd so innig aneinander gepreßt, daß alles auf diese Berührungsfläche fallende Licht vollständig hindurchgeht. Das Auge in O wird also Licht von L her nur durch die Berührungsfläche c d hindurch erhalten, dagegen von R her nur diejenigen Strahlen, welche an den frei gebliebenen Teilen der ebenen Hypotenusenfläche total reflektiert werden. Sind L und R diffus leuchtende Flächen, so erblickt das auf cd eingestellte Auge einen scharf begrenzten hellen oder dunkeln elliptischen Fleck in einem gleichmäßig