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Dämmerung (Erklärung der atmosphärisch-optischen Störung 1883-86)

licht ausüben. Staub, welcher durch mechanisches Zerkleinern fester Stoffe hergestellt war, wie Zement-, Kohlen-, Bimssteinpulver, vermochte außer einer schwach gelblichen Trübung eine bemerkenswerte Färbung des durchgehenden Lichtes nicht hervorzurufen. Dagegen erzeugt Rauch, welcher bei chemischen Vorgängen, namentlich Verbrennungen, entsteht, deutlich erkennbare, zum Teil sehr kräftige Färbungen. Es wurde Salmiaknebel, der in einem Glaskolben von 8-10 Lit. Inhalt durch Zusammentreffen von Salzsäuredämpfen mit Ammoniak entstand, ferner Magnesiumrauch, Pulverrauch und Rauch von glimmenden Pflanzenstoffen untersucht. Beobachtet man durch den Salmiaknebel das Bild der Sonne im Heliostatspiegel, so erscheint dasselbe zuerst tief braunrot gefärbt, nach kurzer Zeit tritt zum Braunrot ein deutlich violetter Farbenton hinzu, und nach wenigen Minuten geht dieses Braunviolett in ein reines, zuletzt blendend leuchtendes Azurblau über. Eine grüne Färbung des Sonnenlichtes, wie sie von Lockyer durch Wasserdampf hindurch beobachtet worden ist, konnte jedoch in befriedigender Weise nicht erhalten werden. Von besonderm Interesse sind die in feuchter Luft durch Temperaturerniedrigung künstlich erzeugten Nebel. Bekanntlich übt sehr feiner Staub und von Verbrennungen herrührender Rauch auf die Nebelbildung bedeutenden Einfluß. Die Nebelkügelchen bedürfen nämlich zu ihrer Entstehung immer fester oder flüssiger Ansatzkerne, die ihnen in der Atmosphäre durch die darin stets vorhandenen staubartigen festen Stoffteilchen geliefert werden. Nicht jeder Staub ist der Nebelbildung gleich günstig; als ganz besonders wirksam erweisen sich die Verbrennungsprodukte des Schwefels, wahrscheinlich weil sie feine Teilchen sublimierten Schwefels als Ansatzkerne für die Nebelkügelchen mit sich führen. Ein möglichst homogener, d. h. aus nahezu gleichgroßen Teilchen bestehender Nebel wurde erzeugt in dem Nebelglühapparat, einem 3-4 oder besser 8-10 Lit. fassenden Glaskolben, der etwas Wasser enthält, so daß die Luft mit Wasserdampf vollständig gesättigt ist, indem man eine geringe Menge Rauch einführt und sodann durch Saugen mit dem Munde oder durch eine Wasserluftpumpe die Luft im Kolben verdünnt. Ist der Glaskolben mit homogenem Nebel von hinreichender Dichte gefüllt, und fängt man die mittels eines Spiegels durch ihn geschickten Sonnenstrahlen auf einem etwa 1 m entfernten Schirme auf, so erblickt man auf diesem ein in lebhaften Farben prangendes Beugungsbild. Im ersten Augenblick der Druckverminderung bildet sich ein silberglänzender, überaus feiner Nebel, dessen erste sehr schnell vorübergehende Färbung ein ganz blasses Orange zu sein scheint. Nun zeigt bei andauernder Druckverminderung das allmählich kleiner werdende zentrale Feld in schneller Aufeinanderfolge folgende Farben: Blaßlila, Blaßblauviolett, Hellblau, Bläulichgrün, Smaragdgrün, Gelblichgrün, Grünlichgelb, Hellorange, Dunkelorange, Blaßscharlachrot, Blaßpurpurrot. Jede neu entstehende Farbe scheint sich vom Zentrum aus über die schon vorhandenen Farben hinwegzuschieben, so daß allmählich ein vielfarbiges, aus konzentrischen Ringen bestehendes Beugungsbild entsteht. Bei genügender Druckverminderung gelingt es, sämtliche Mittelstufen zwischen Gelb und Rotbraun darzustellen; diese Färbungen treten meist im ersten Ringe auf, welcher das zentrale Feld umschließt, und besitzen eine große Leuchtkraft von blendender Stärke. Auch eine mit dem Bishopschen Ring übereinstimmende Beugungserscheinung

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läßt sich sowohl durch feste Sublimationsniederschläge (Salmiaknebel), als durch künstlich erzeugten feuchten Nebel darstellen.

Neuerdings (1891) hat Battelli die Versuche von Kießling wiederholt und bestätigt und noch andre Versuche hinzugefügt, welche für die Erklärung der Dämmerungserscheinungen von Interesse sind. Er erzeugte z. B. in dem Glasballon den Nebel, indem er zu der mit Wasserdampf gesättigten Luft Zinkrauch hinzutreten ließ, und betrachtete durch diesen Nebel nicht ein Spiegelbild der Sonne, sondern eine mit Sonnenlicht beleuchtete Papierscheibe. Zuerst erschien die Scheibe blaugrün, in der Mitte matt, nach dem Rande hin stärker; diese Farbe ging, nach außen hin allmählich sich verlierend, in eine weißliche Aureole über, welche zuweilen Spuren von Blaßgelb erkennen ließ. War die Luftverdünnung und damit die Kondensation des Wasserdampfes weiter vorgeschritten, so erschien die Scheibe gelbgrün, die Aureole aber nicht merklich verändert. Bei noch weiter getriebener Verdünnung zeigte sich die Scheibe schmutziggelb, die Aureole sehr schwach rosa, und schließlich nahm die Scheibe und ihre Umgebung eine schwachrote Färbung an. Um sich den Erscheinungen in der Natur noch mehr anzunähern, stellte Battelli noch Versuche in größerm Maßstabe an. Er ließ einen luftdichten Kasten von 4 m Länge, 3 m Breite und 1 1/2 m Höhe herstellen, die vier größern Wände aus verzinktem Eisen, die beiden kleinern, sich gegenüberliegenden aus Spiegelglas. Bei Betrachtung der Sonnenscheibe durch den im Kasten erzeugten Nebel erschien die Scheibe, wenn der Nebel sich eben gebildet hatte, lebhaft weiß, ohne Strahlen und umgeben von einer weißlichen Aureole, die den ganzen Kasten erfüllte. Nach 10-15 Minuten nahm die Scheibe eine schwache, zwischen Purpurviolett und Rotbraun schwankende Färbung an, und sie war umgeben von einer breiten Aureole, die an dem Rande der Scheibe leicht rötlich gefärbt war und nach oben in ein blasses, gelbliches Grün überging. Betrachtete man durch den mit Nebel gefüllten Kasten eine von der Sonne beschienene Papierscheibe, so erschien dieselbe in den ersten Momenten der Nebelbildung leicht rötlich gefärbt und zuweilen ins Gelbliche spielend. Nach kurzer Zeit jedoch begann die rote Färbung sich nach unten zu senken und deutlicher zu werden, und darüber blieb eine gelbliche Färbung, die öfter nach oben hin sich mit Spuren von Grün mischte. Die unverkennbare Ähnlichkeit dieser Erscheinung mit der Abendröte wurde noch auffallender, wenn man die weiße Aureole, welche die Sonne vor ihrem Untergang umgibt, d. h. die Dämmerungshelle, durch den Nebel des Kastens betrachtet. Anfangs, als die Nebeltröpfchen sich noch nicht nach ihrer Größe in horizontalen Schichten gesondert hatten, sah man nichts als einen Lichtschein von blasser Orangefärbung. Aber nach einiger Zeit der Ruhe rückte das Orange nach unten, indem es lebhafter und oft fast rot wurde, und nach oben verlor sich das Orange in einen gelben Streifen, welcher nach oben hin immer zarter wurde und sich mit ein wenig Grün mischte und mit einer schmalen Zone endigte, in der das Grün über das Gelb überwog. Um zu entscheiden, ob diese der Abendröte so ähnliche Farbenschichtung von einer Beugung des Lichtes herrührt, oder von einer solchen auswählenden Absorption, die eine Folge der diffusen Reflexion an sehr kleinen Körperteilchen ist, brauchte man den Nebel nur von der dem einfallenden Lichte zugekehrten Seite (bei auffallender Beleuchtung) zu betrachten. Der Nebel erschien da in weißlichblauer Farbe, auf der