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Lichtbogenentladung 



lich erzeugen kbimen. Fast alle hineinge- 

 brachten Elemente und Verbindungen 

 schnielzen in ihm. Zahlreiche Untersu- 

 chungen haben sich mit der Ermittelung 

 der Lichtbogentemperatur beschaftigt. Es 

 ergibt sich als Mittel der zuverlassigsten 

 Beobachtungen, daB die Temperatur des 

 positiven Kraters nmd 3500 bis 4000 C be- 

 tragt, diejenige des selir viel kleineren 

 negativen Kraters 3100. Beide Tempe- 

 raturen sind unabhangig von Stromstarke 

 und Bogenlange. Das spricht dafiir. daB 

 beide Krater wohl die Verdampfungstempe- 

 ratur der Kohle besitzen, so daB die Ab- 

 weichungen der beiden Zahlen vermutlich 

 lediglich in der groBen Unsicherheit der 

 Messungen ihren Grund haben. Wahrend 

 also die Temperatur der Krater von Strom- 

 starke und Bogenlange unabhangig ist, 

 andert sich die GrbBe der Kraterflache 

 je nach der Warmezufuhr. Nach Unter- 

 suchungen von Ayrton, Granquist, Reich 

 lassen sich die Radien r beider Krater ober- 

 halb 4 Amp. durch die Beziehung 



r == m + ni 7) 



ausdriicken, woraus fiir die Kraterflache F 

 folgt 



F== a + bi + ci 2 8) 



Die Konstanten in und n hangen von der 

 Bogenlange ab. Fur einen Kohlenbogen von 

 9 mm Bogenlange war am positiven Krater 

 z. B. m == 0,16 n 0,009, am negativen 

 m == 0,01 n == 0,009. 



Es muB also eine MindestgroBe beider 

 Krater gesichert sein, ehe die Lichtbogen- 

 entladung iiberhaupt bestehen kann. Beim 

 Kohlenlichtbogen hat diese MindestgroBe fiir 

 den positiven Krater einen ho'heren Wert, 

 wie fiir den negativen. Doch zeigt sich, 

 daB allgemein nur die MinimalgroBe des 

 negativen Kraters eine prinzipielle Bedeutung 

 hat. Denn es lassen sich, wie schon erwahnt, 

 Lichtbogenentladungen verwirklichen, bei 

 denen iiberhaupt kein positiver Krater vor- 

 handen ist, z. B. zwischen einer Fliissigkeit 

 als positiver, Kohle oder Metall als negative! 

 Elektrode. Dagegen entscheidet das Vor- 

 handensein des Minim alkraters auf der 

 negativen Seite iiber Sein und Nichtsein 

 der Lichtbogenentladung. Ohne weiB- 

 gliihenden negativen Krater von der 

 MinimalgroBe ist unter keinen Um- 

 standen Lichtbogenentladung mb'g- 

 lich. Die grundlegende Bedeutung dieser 

 Tatsache wird bei der Theorie der Licht- 

 bogenentladung in Erscheinung treten. 



Die Temperatur des Lichtbogens selbst 

 ist von derselben Grb'Benordnung wie die 

 der Krater, doch ist sie wahrscheinlich von 

 der Stromstarke, dann auch von Art und 

 Druck des umgebenden Gases abhangig; 

 es handelt sich im Bogen ja um richtige 

 Joulesche Stromwarmeentwickelung. Im 



Kern der Leitungsbahn ist sie am hbchsten 

 und fallt nach auBen hin ab. 



A 4. Die Lichtentwickelung der Licht- 

 bogenentladung. Die Lichtentwickelung 

 im Lichtbogen entspricht den elektrischen 

 und Warmeverhaltnissen. Die Krater des 

 Kohlenlichtbogens, als hochtemperierte feste 

 Kbrper, senden hellweiBes Licht aus, welches 

 em kontinuierliches Spektrum liefert. Die 

 Helligkeit des Kraters ist 120 Kerzen pro 

 qmm (die Sonne strahlt 1591 Kerzen pro 

 qmm). Der Bogen, als elektrisch erregtes Gas, 

 sendet Licht aus, welches das reichgegliederte 

 Bandenspektrum der Kohle und des Cyans 

 mit iiberlagerten Linienspektren der Metall- 

 beimengungen zeigt. Die Strahlung des 

 Bogens selbst betragt beim gewbhnlichen 

 Kohlenlichtbogen nur 2 bis 5% von derjenigeu 

 der Krater, die des positiven betragt 85%, die 

 des negativen 10% der ganzen Strahlung. Zu- 

 satze von geeigneten Metallsalzen und auch 

 Metalloxyden bewirken indessen, daB der 

 Bogen selbst ebenfalls intensiv zu leuchten be- 

 ginnt, wovon man bei den sogenannten 

 Flammenbogenlampen Gebrauch macht 

 (vgl. C 3 b). Durch Metallzusatze zu den 

 Kohlen wird das Bandenspektrum der Kohle 

 zuriickgedrangt, doch zeigen andererseits schon 

 Elektroden aus gewbhnlichem Eisen durch 

 dessen Kohlenstoffgehalt das Bandenspek- 

 trum mit. Die Linienspektren der Bei- 

 mengungen sollen besonders an der Kathode 

 auftreten; nach Lenard andererseits be- 

 steht der Lichtbogen aus einer Reihe um- 

 einander gelagerter Mantel, deren jeder eine 

 der Spektralserien des zugesetzten Metalles 

 fiir sich ausstrahlt, der auBerste Mantel die 

 Hauptserie (vgl. den Artikel ,,Spektro- 

 skopie"). Brennt der Kohlenlichtbogen in 

 seinen eigenen Gasen (EinschluBlampe), so 

 ist die Zusammensetzung seiner Licht- 

 strahlung nicht verschieden von der des 

 offenen Lichtbogens (Stockhausen). DaB 

 solche Lampen praktisch relativ viel Violett 

 und auch Ultraviolett aussenden, liegt daran, 

 daB sie mit grbBerer Bogenlange brennen. 

 (vgl. C 3 b). Die Linien des Lichtbogenspek- 

 trums zeigen leicht die Erscheinung der Selbst - 

 umkehr (vgl. den Artikel ,, S p e k t r o s k o p i e") : 

 Die Strahlung des heiBen inneren Kerns 

 durchsetzt den kalteren Dampf der auBeren 

 Hiille und erfahrt dort eine Absorption 

 derjenigen Wellenlangen, die die Hiille selbst 

 ausstrahlt. Da der auBere Dampf zugleich 

 weniger dicht ist, so sind die von ihm aus- 

 gesandten Linien schmaler als die des Kerns, 

 und die Spektrallinien erscheinen von einer 

 dunklen Absorptionslinie durchbrochen. 



Bei clem Quecksilberlichtbogen strahlt 

 im wesentlichen der Dampf, die Krater- 

 strahlung tritt sehr in den Hintergrund. 

 Fir zeigt das Linienspektrum des Queck- 

 silbers, iu dem rote Anteile ganz fehlen. 



