XI. Beschreibung des Photographometers, eines Instrumentes zum Messen der Intensität der chemischen Wirkung der Lichtstrahlen auf alle photographischen Präparate und zum Vergleichen der Empfindlichkeit dieser Präparate; erfunden von Hrn. Claudet. Aus dem Philosophical Magazine, Nov. 1848, S. 329. Mit Abbildungen auf Tab. II. Claudet's Beschreibung des Photographometers. Zur Zeit besitzen wir noch kein Instrument, um die Verschiedenheiten in der Intensität des Sonnenlichts mit derselben Genauigkeit messen zu können, wie wir diejenige der Wärme zu messen vermögen. Bei photographischen Operationen fühlte man schon lange den Mangel eines Photometers; man sah bald ein, daß es nicht hinreiche, bloß das eigentliche Licht zu messen, sondern daß auch gewisse dasselbe begleitende Strahlen gemessen werden müssen, welche auf verschiedene Körper eine chemische Wirkung ausüben, ohne auf der Netzhaut das Gefühl hervorzurufen, durch welches Gegenstände uns sichtbar erscheinen. Es ist allen Photographen aus Erfahrung bekannt, daß die chemische Wirkung nicht genau im Verhältniß steht zur Intensität des sichtbaren Lichts. Man hat schon viele sinnreiche Erfindungen gemacht, um die Intensität der chemischen (actinischen) Strahlen, welche in einem gegebenen Augenblick vorhanden sind, zu ermitteln; da es sich hiebei aber hauptsächlich darum handelte, die Veränderungen in den directen Sonnenstrahlen zu ermitteln, so mußten mit Heliostaten und Uhrwerkbewegung versehene, complicirte Instrumente zu Hülfe genommen werden. Im Jahr 1839 erfand Hr. T. B. Jordan von Falmouth ein Instrument, welches er Heliograph nannte; dasselbe war jedoch unvollkommen. Es wurde verbessert von Hrn. Hunt, welcher den photographischen Verfahrungsweisen und den Untersuchungen über die Eigenschaften der verschiedenen Lichtstrahlen viele Zeit widmete. Der Apparat des Hrn. Hunt, welchen er Actinograph nannte, besteht aus einem Cylinder, der parallel zur Achse der Ekliptik (Sonnenbahn) gestellt, mit einer dreieckigen Oeffnung versehen ist und sich um seine Achse dreht, wobei er dem Gang der Sonne folgt, zu welchem Behufe ein Uhrwerk dient. Das photogenische Papier ist um einen andern Cylinder gerollt, welcher sich im Innern des ersten befindet und sich in entgegengesetzter Richtung bewegt. Die durch die dreieckige Oeffnung fallenden Sonnenstrahlen treffen nacheinander alle jene Stellen des Papiers, welche ihnen durch die Drehung des äußern Cylinders ausgesetzt werden. Die photogenische (lichtbilderzeugende) Wirkung auf dem Papier steht in geradem Verhältniß zur Intensität des während der Bewegung der dreieckigen Oeffnung vorhandenen Lichts, und auch in geradem Verhältniß zur Länge der mit der Basis des Dreieckes an jedem Theil seiner Oeffnung parallel laufenden Linien; je nach dem Zu- oder Abnehmen der Lichtintensität ist folglich der Anfang der photogenischen Wirkung an einem von der Basis mehr oder weniger entfernten Punkte wahrzunehmen. Am Ende des Tags finden wir beim Herausnehmen des Papiers auf demselben eine lange Figur; die Höhe ihrer Ordinaten entspricht der Intensität der chemischen Wirkung des Lichtes. Hunt beschrieb seinen Actinograph in der Versammlung der brittischen Naturforscher zu Cambridge im Junius 1845. Im Jahr 1840 construirte Sir John Herschel ein Instrument zu demselben Zweck. Er legt photogenisches Papier unter eine unbewegliche Scheibe, welche mit einer engen Oeffnung in der Richtung ihres Radius versehen ist, um das von einem Heliostat reflectirte Sonnenlicht hindurchzulassen; dieses Licht fällt auf das Papier, welches auf einer andern mittelst eines Uhrwerks sich um ihre Achse drehenden Scheibe befestigt ist. Am Ende des Tags hat jede Stelle des photogenischen Papiers diese Oeffnung passirt und durch die hervorgebrachte Wirkung läßt sich die Intensität des Lichts zu den verschiedenen Stunden des Tages von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang erkennen. Alle diese sinnreichen Vorrichtungen hatten bloß zum Zweck, die photogenische Intensität der directen Sonnenstrahlen während der verschiedenen Tagesstunden zu messen. Außerdem waren sie nur für die Photographie auf Papier anwendbar und ihre Resultate überdieß unsicher, weil das Papier nicht lange denselben Grad von Empfindlichkeit behält. Ferner machten die Heliostaten und Uhrwerke diese Apparate complicirt und kostspielig. Man kann also behaupten, daß bis jetzt kein Instrument existirt, welches dem Photograh die Intensität der chemischen Strahlen und zu gleicher Zeit die Empfindlichkeit seines Präparats anzeigt. Diesem Mangel abzuhelfen war mein Bestreben und mein Instrument, das Photographometer, erfüllt, wie ich glaube diese Anforderungen; es gibt zu jeder Tageszeit die Intensität der chemischen Sonnenstrahlen unter allen atmosphärischen Zuständen und wann immer es uns zu operiren beliebt, an. Bei einem Instrument dieser Art (Fig. 1) mußte es mir zuvörderst darum zu thun seyn, ohne einen complicirten und kostspieligen Mechanismus eine stets gleichförmige Bewegung hervorzubringen; ich erhielt diese mittelst des Gesetzes des Falls der Körper auf der geneigten Ebene. Die empfindliche Fläche (sey sie photographisches Papier oder eine Daguerre'sche Platte) wird dem Lichte durch das rasche aber gleichmäßige Vorübergehen einer Metallplatte A, B Fig. 2 ausgesetzt, welche mit Oeffnungen von verschiedenen Längen, die eine geometrische Progression befolgen, versehen ist. Bei jedem Experiment wirkt das Licht gleich lange Zeit, weil die mit den proportionalen Oeffnungen versehene Platte immer mit derselben Geschwindigkeit niederfällt, indem die Höhe ihres Falls und der Winkel der geneigten Ebene dieselben bleiben. Jede Oeffnung dieser beweglichen Platte läßt das Licht während desselben Zeitraums durchpassiren und die Einwirkung auf die empfindliche Fläche gibt die Intensität der chemischen Strahlen genau an. Die Geschwindigkeit des Falls kann vergrößert oder vermindert werden durch Veränderung der Neigung der Ebene mittelst eines Quadranten C, D, Fig. 1, mit Stellschraube E, an welchem sie unter jedem Winkel befestigt werden kann; denselben Zweck kann man auch durch Veränderung der Fallhöhe oder des Gewichts der beweglichen Platte erreichen. Die photographische Fläche, sey es eine Daguerreotypplatte, Talbotyp-Papier oder irgend ein für das Licht empfindliches Präparat, wird nahe am Boden der geneigten Ebene F, Fig. 1 und 2, angebracht. Sie wird mit einer dünnen Metallplatte bedeckt, die mit kreisförmigen Löchern versehen ist, welche den Oeffnungen der beweglichen Platte im Augenblick, wo diese an jener vorübergleitet, entsprechen. Während ihres Laufes wird die empfindliche Fläche vom Lichte an allen Stellen getroffen, welche die runden Löcher ihm ausgesetzt lassen. Der die empfindliche Fläche enthaltende Theil des Apparates ist ein besonderer Rahmen, welcher aus einem dunkeln Kasten in eine Oeffnung an der Seite der geneigten Ebene hinabgleitet. Figur 3 stellt den Rahmen und den dunkeln Kasten dar, und man kann aus ihr entnehmen, wie die empfindliche Fläche vor dem Versuche in ihm angebracht und nach der Operation in den Quecksilberkasten geschafft wird. Ein Vorhang von schwarzem Zeug, welcher an den beiden Seiten der beweglichen Platte befestigt ist, die ganze geneigte Ebene umhüllt und sich frei über zwei kleine Walzen R, R' bewegt, wovon die eine oben, die andere unten an der geneigten Ebene angebracht ist, verhindert daß das Licht vor und nach dem Vorübergleiten der beweglichen Platte auf die empfindliche Fläche falle. Die Oeffnungen der beweglichen Platte sind parallel zu einander in der Richtung der geneigten Ebene angebracht; es sind ihrer sieben. Die erste mißt 1 Millimeter, die zweite 2, die dritte 4, die vierte 8, die fünfte 16, die sechste 32 und die siebente 64 Millimeter. Es ist daher jede halb so groß als die folgende, und zweimal so groß als die vorhergehende. Man hat folglich nach der Operation sieben (oder je nach der Intensität des Lichtes, weniger) besondere Bilder, deren verschiedene Intensitäten die Einwirkung des Lichts während Zeitabschnitten in der geometrischen Progression = 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64 darstellen. Diese Anzahl ist zu den Beobachtungen im allgemeinen vollkommen hinreichend; die Effecte können durch zwei-, dreimaliges oder öfteres Fallenlassen der Platte vervielfältigt werden. Ich wähle diese Progression, weil ich fand, daß eine arithmetische Progression keinen meßbaren Unterschied in der Intensität der photogenischen Wirkung gibt. Wollte man die photogenische (lichtbildererzeugende) Intensität der Sonnenstrahlen mit jener der Mondstrahlen vergleichen, so müßte man die bewegliche Platte so oft fallen lassen, bis die Mondstrahlen eine Wirkung hervorbringen, welche durch Quecksilber wahrnehmbar gemacht werden kann. Einige Versuche genügen, um eine Wirkung zu erzielen, nach welcher alsdann das Verhältniß der Intensität berechnet werden kann. Die bewegliche Platte, welche die parallelen, proportionalen Oeffnungen enthält, ist mit einer sich leicht öffnenden und schließenden Klappe versehen, mittelst deren die Oeffnungen, wenn die Platte wieder in die Höhe gebracht werden soll, um sie wiederholt fallen zu lassen, vor dem Licht geschützt werden können. Ein derart construirter, einfacher Apparat ist ein sicherer Photographometer für jede präparirte Fläche und für den Operator ein unfehlbarer Maßstab und Führer. Er zeigt zugleich die Intensität des photogenischen Lichtes und die Empfindlichkeit des Präparates an. Noch zweckmäßiger wird er, wenn man ihn doppelt construirt, d.h. die bewegliche Platte mit zwei gleichen Reihen proportionaler Oeffnungen versieht, die in einer auf die Richtung der geneigten Ebene senkrechten Linie angebracht sind, und in die befestigte Platte zwei Reihen von Löchern macht, die den Oeffnungen in der beweglichen Platte entsprechen. Bringt man unter jede Reihe von Löchern eine verschiedene empfindliche Fläche, so wird jede derselben während des Falls der beweglichen Platte dieselbe Menge desselben Lichts empfangen, daher man die verschiedenen Grade ihrer Empfindlichkeit durch dessen Wirkung vergleichen kann. Auf diese Weise lernen wir die relative Empfindlichkeit des auf verschiedene Weise erzeugten Jod-, Bromjod- und Chlorjod-Silbers und der verschiedenen photogenischen Papiere kennen; denn zu einer genauen Vergleichung ist es unerläßlich, mit demselben Licht und während genau derselben Zeitlänge zu operiren, weil bekanntlich das Licht von einer Minute zur andern sich verändert. Will man bloß vergleichende Versuche mit verschiedenen Präparaten anstellen, so dient hierzu ebensogut ein viel einfacherer und tragbarer Apparat. In demselben ist die mit parallelen Oeffnungen versehene Platte unbeweglich und in der Mitte eines Rahmens befestigt, welcher unten mit Nuthen versehen ist, um ihn in Berührung mit einem andern Rahmen zu erhalten, in welchen die beiden empfindlichen Flächen gebracht werden, die wir zu vergleichen wünschen. Zwei Platten mit runden Löchern für den Durchgang des Lichts bedecken die empfindlichen Flächen, die durch ein hinten mittelst eines Knopfs befestigtes Brettchen gehalten werden. Dieser Theil des Apparates gleicht einem passe partout Daguerreotyp, mit dem Unterschiede, daß die Stelle des Glases eine mit Löchern versehene Metallplatte einnimmt. Nachdem der Apparat in einem vor dem Tageslicht geschützten Zimmer beschickt worden ist, wird er aus demselben gebracht und man läßt den die empfindlichen Flächen enthaltenden Rahmen mittelst der Hand hinabgleiten, während man den die proportialen Oeffnungen enthaltenden Rahmen dem Tageslicht oder der Sonne aussetzt. Bei einiger Uebung kann man so eine Bewegung erhalten, welche regelmäßig ist, um mittelst dieses einfachen Apparats die Lichtintensität mit hinreichender Genauigkeit zu messen. Mittelst des doppelten Apparates, gleichviel ob ihm die gleichförmige Bewegung durch die geneigte Ebene, oder die minder regelmäßige von Hand gegeben wird, vermögen wir eine sehr interessante Frage zu entscheiden, ob nämlich jede Veränderung in der Quantität und Qualität des Lichts die verschiedenen photogenischen Präparate in gleichem Grade afficire. Vielleicht zeigt es sich daß gewisse Lichtarten verschiedene Präparirmethoden oder Mengenverhältnisse der empfindlichen Substanzen erfordern, um das Maximum der Empfindlichkeit zu erzielen. Statt einer einfachen Reihe runder Löcher auf jeder Platte können zwei, drei, vier oder fünf Reihen gemacht werden, wodurch es möglich wird, mehrere Versuche auf derselben Fläche anzustellen. Auf dem Papier z.B. kann für jede Löcherreihe eine Zone mit einer andern Substanz präparirt werden; und auf der Daguerréotyp-Platte kann man eine Verschiedenheit mit den Jod-, Brom- oder Chlor-Ueberzügen eintreten lassen, so daß eine und dieselbe Fläche zwei, drei, vier oder fünf vergleichende Versuche enthalten wird und so zur Angabe des besten Verfahrens der Zubereitung dient. Fig. 4 zeigt das Resultat eines derartigen Experiments; sie ist die genaue Abbildung einer Platte, nachdem sie den Quecksilberdampf aufgenommen hatte. Die Platte war dem Joddampf in der Art ausgesetzt worden, daß eine Zone den ersten Ueberzug von gelber Farbe, eine zweite den rothen, eine dritte den blaugrünen, und die vierte, nachdem sie alle diese Töne durchgemacht, den zweiten gelben Ueberzug erreicht hatte. Die Anzahl der weißen kreisrunden Flecken auf jeder verticalen Zone zeigt den Empfindlichkeitsgrad dieser verschiedenen Ueberzüge an; der wenigst empfindliche ist der erste gelbe Ueberzug, der empfindlichste ist der zweite Ueberzug derselben Farbe, welchen ich den doppelten Jod-Ueberzug nenne. Wir besitzen somit ein Instrument, mittelst dessen wir auf unbestreitbare Weise über den Werth verschiedener, in der Daguerreotypie angewandter, beschleunigender Flüssigkeiten entscheiden können, eine Menge Fragen zur Lösung zu bringen und Versuche anzustellen vermögen, die unfehlbar die Vereinfachung und Verbesserung der photographischen Kunst zur Folge haben werden, welche bis jetzt von Empirismus und Charlatanerie noch zu sehr zu leiden hatte. Ich bin gegenwärtig noch mit Versuchen mit diesem Apparat beschäftigt, die ich sogleich nach ihrer Beendigung mitzutheilen beabsichtige. Zur Zeit begnüge ich mich mit der Bekanntmachung einer merkwürdigen Thatsache, welche ein Ergebniß meines Apparates ist. Ich gebe dieselbe nicht als das Resultat einer mathematisch genauen Berechnung; ich kann mich aber nicht sehr von der Wahrheit entfernen, wenn ich behaupte, daß das reine Sonnenlicht die mit Bromjod behandelte Silberplatte modificirt, indem sie ihr eine Verwandtschaft zum Quecksilberdampf ertheilt, welche im Daguerreotyp das weiße Bild in einem Zeitraum hervorbringt, der nicht viel mehr als den tausendsten Theil einer Secunde betragen kann. Ich stellte den Versuch auf folgende Weise an: Ich ließ das Sonnenlicht durch eine Oeffnung von 1 Millimeter auf die Platte fallen, während diese Oeffnung meiner Beurtheilung nach, in einer Viertelstunde über einen Raum von 250 Milimetern hinlief; dieses Licht konnte also nicht viel länger als 1/1000 Secunde auf die Platte gewirkt haben und dennoch war diese unbegreiflich kurze Zeit hinreichend, um eine entschiedene Wirkung hervorzubringen. Ich brauche wohl nicht alle möglichen Anwendungen des Photographometers anzugeben, und gewiß gibt es deren viele, welche mir noch nicht einfielen; doch will ich einige anführen, die mir wichtig genug erscheinen, um die Aufmerksamkeit der Physiker zu verdienen: – Welches ist die Wirkung des zusammengesetzten Lichtes und die der verschiedenen getrennten Strahlen des Sonnenspectrums? Wie viel photogenisches Licht geht durch Reflexion von parallelen Spiegeln, Prismen etc., sowie bei der Refraction durch Linsen verloren? Welches ist das Verhältniß der photogenischen Strahlen in den aus verschiedenen Quellen (auch durch Elektricität) erhaltenen Lichtarten? Ob das photogenische Licht mit der Höhe der Atmosphäre und dem Wechsel der Temperatur sich verändere? Ob es von dem elektrischen Zustand der Atmosphäre afficirt werde? Endlich, welches ist das Verhältniß der photogenischen Strahlen zu jeder Stunde des Tags und an verschiedenen Punkten im Raume in einem gegebenen Augenblick?