diese Temperaturüberschüsse mit Hilfe eines Thermoelements (s. Thermoelektrizität) und erhielten aus ihren Versuchen folgende
Verhältniszahlen für die Leitungsfähigkeit verschiedener Metalle:
Silber
100
Kupfer
74
Gold
53
Messing
23
Zink
19
Zinn
15
Eisen
12
Blei
9
Platin
9
Neusilber
6
Wismut
2
Im täglichen Leben machen wir von der guten oder schlechten Wärmeleitungsfähigkeit der verschiedenen
Körper vielfache Anwendungen. Um uns die Finger nicht zu verbrennen, versehen wir Theekannen, Ofenthürchen und Schürhaken
mit hölzernen Griffen. Bäume und Sträucher umwickelt man im Winter mit Stroh, um sie vor dem Erfrieren zu schützen. Unsre Kleider,
welche aus schlechten Wärmeleitern verfertigt sind, »geben«
zwar nicht warm, aber sie »halten« uns warm, indem sie die rasche Abgabe der Körperwärme an die kalte Umgebung verhindern.
Anderseits verhindert man durch Stroh und andre schlechte Wärmeleiter das Eindringen der äußern Wärme in die Eiskeller und
verpackt Eis, welches verschickt werden soll, in Sägespäne. Die feuersichern Geldschränke enthalten zwischen
ihren Doppelwänden Asche, welche den Zutritt der Hitze verzögert. In einem kalten Zimmer fühlt sich die metallene Thürklinke
kälter an als der Tischteppich, obgleich beide die nämliche Temperatur haben, weil das Metall die Wärme unsrer Hand rascher
fortleitet und daher der Hand mehr Wärme entzieht als das schlecht leitende Gewebe; in einem Raum, der auf
eine höhere als unsre Körpertemperatur erwärmt wäre, würde sich umgekehrt das Metall heißer anfühlen als der Teppich,
weil jenes der Hand mehr Wärme zuführt als dieser.
Umgibt man einen Cylinder, der zur Hälfte aus Kupfer, zur Hälfte aus Holz besteht, mit einer dicht anschließenden
Papierhülse und hält ihn über eine Flamme, so verkohlt das Papier, soweit es die hölzerne Hälfte bedeckt, über der Kupferhälfte
aber bleibt es unversehrt, weil das Metall, indem es die zugeführte Wärme rasch fortleitet, das Papier nicht bis zur Verbrennungstemperatur
kommen läßt. In ähnlicher Weise erklärt sich auch das merkwürdige Verhalten von Drahtnetzen gegenüber
Flammen.
Hält man ein feines Drahtgewebe in eine Gasflamme, so erscheint dieselbe wie abgeschnitten; die metallenen Fäden leiten nämlich
die Wärme so rasch ab, daß die Flammengase unter ihre Entzündungstemperatur abgekühlt werden. Läßt man das Gas, ohne
es anzuzünden, aus dem Brenner strömen und hält das Drahtnetz in den Gasstrom, so kann man letztern
oberhalb des Netzes anzünden, ohne daß sich die Entzündung unter das Netz fortpflanzt. Auf diesem Verhalten beruht Davys segensreiche
Erfindung der Sicherheitslampe.
Die Flamme einer Öllampe ist von einem cylindrischen, oben geschlossenen Drahtnetz umgeben; betritt der Bergmann mit einer
solchen Lampe einen Stollen, in welchem sich Kohlenwasserstoffgas der Luft beigemischt und sogen. schlagende Wetter
gebildet hat, nämlich ein Gasgemisch, welches an offener Flamme sich entzünden und explodieren würde, so dringt das brennbare
Gas zwar durch die Maschen des Netzes zur Flamme und verbrennt unter schwachen Explosionen im Innern des Drahtcylinders, die Entzündung
vermag sich aber nicht nach außen fortzupflanzen.
Die
Flüssigkeiten sind schlechte Wärmeleiter; in ihnen verbreitet sich die Wärme vorzugsweise durch Strömungen, welche
dadurch entstehen, daß beim Erwärmen von unten die durch Ausdehnung spezifisch leichter gewordenen Flüssigkeitsteilchen
nach oben steigen und durch die herabsinkenden kältern Teilchen ersetzt werden; durch diesen Kreislauf,
auf welchen sich die Wasserheizung gründet, wird die Erwärmung einer Flüssigkeit ungemein befördert. Erwärmt man dagegen
von oben, so verbreitet sich die Wärme vermöge der schlechten Leitungsfähigkeit nur sehr langsam nach unten. In einem schräg
gehaltenen Probierröhrchen kann man das Wasser oben zum Kochen bringen, während ein Stückchen Eis, welches
am Boden des Gläschens durch einen schweren Körper festgehalten wird, nicht merklich schmilzt.
Die Gase leiten die Wärme ebenfalls sehr schlecht; ruhende Luftschichten, wie z. B. die zwischen Doppelfenstern
eingeschlossene Luftschicht, sind daher sehr geeignet, die Fortleitung der Wärme zu verhindern. Die oben als schlecht leitend
bezeichneten tierischen und pflanzlichen Stoffe (Stroh, Wolle etc.) verdanken ihre »warm haltende«
Eigenschaft vorzugsweise der in ihren Zwischenräumen festgehaltenen, schlecht leitenden Luft. Die Wärmeleitungsfähigkeit
der Gase ist übrigens ungleich; Wasserstoffgas leitet die Wärme viel besser als alle übrigen Gase.
Dorf im bayr. Regierungsbezirk Oberfranken, Bezirksamt Baireuth, im Fichtelgebirge, hat eine evang.
Kirche, eine Oberförsterei, eine Mineralquelle, Glasperlenfabrikation, Spiegelglasschleiferei und (1885) 1076 Einw.
der durch abnorm erhöhte Temperatur herbeigeführte Zustand der Bewegungsunfähigkeit periodisch beweglicher
und reizbarer Pflanzenteile (s. Pflanzenbewegungen).
Wendet man das Gesicht einem geheizten Ofen zu, so empfindet man Hitze; dieses erhöhte Wärmegefühl
verschwindet sofort, wenn ein Ofenschirm vor den Ofen gestellt wird; es kann demnach nicht von der erwärmten
Luft des Zimmers, welche mit unsrer Haut nach wie vor in Berührung ist, hervorgerufen sein, sondern muß eine von dem Ofen ausgehende
Wirkung sein, welche durch ein zwischen unser Gesicht und den Ofen gebrachtes Hindernis aufgehalten wird, und welche
wir dadurch bezeichnen, daß wir sagen: »der Ofen strahlt Wärme aus«.
Diese Wärmestrahlen pflanzen sich in gerader Linie durch die Luft fort, ohne dieselbe unmittelbar zu erwärmen, und wirken
erst dann erwärmend, wenn sie auf einen Körper treffen, der sie in sich aufnimmt (absorbiert); man sieht z. B. die Eisblumen
an den Fensterscheiben unter der Einwirkung der vom Ofen ausgehenden Wärmestrahlen bereits schmelzen,
wenn auch die Temperatur der Zimmerluft noch unter dem Gefrierpunkt ist. Diese unsichtbaren Strahlen, welche von jedem warmen
oder heißen Körper ausgehen, werden von Spiegeln zurückgeworfen, von Prismen und Linsen gebrochen, an rauhen Flächen zerstreut
u. absorbiert nach denselben Gesetzen wie die Lichtstrahlen. Stellt man z. B. zwei große Hohlspiegel in der
durch
Fig. 1 angedeuteten Weise einander gegenüber und bringt in den Brennpunkt des einen eine erhitzte eiserne Kugel, so werden
die von ihr ausgehenden Strahlen unter sich parallel auf den andern Spiegel zurückgeworfen und von diesem in
seinem Brenn-
punkt gesammelt; ein dahin gebrachtes Thermometer, dessen Kugel durch Überziehen mit Ruß zur Aufnahme der Wärmestrahlen fähig
gemacht worden, steigt, und das Radiometer (s. d.) gerät in lebhafte Umdrehung, wenn man es in diesem Brennpunkt aufstellt.
Eine Sammellinse (s. Linsen) entwirft von der heißen Kugel jenseits ein unsichtbares Wärmebild, dessen Dasein
mittels des Radiometers ebenfalls leicht nachgewiesen werden kann. Man entwerfe im verdunkelten Zimmer mittels eines Prismas
ein Sonnenspektrum (s. Farbenzerstreuung) und lasse ein Radiometer von den Strahlen desselben bescheinen.
Man bemerkt, daß das Radiometer, indem man dasselbe vom violetten Ende des Spektrums nach dem roten Ende hin verschiebt, sich
mit steigender Geschwindigkeit dreht und fortfährt sich zu drehen, wenn man es über das rote Ende hinausgebracht
hat. Daraus geht hervor, daß die Wärmewirkung der verschiedenen Strahlenarten des Spektrums vom violetten Ende, wo sie unbedeutend
ist, zunimmt gegen das rote Ende hin, daselbst aber nicht aufhört, sondern sich noch in das dunkle Gebiet
jenseit des roten Endes erstreckt.
Das Sonnenlicht enthält also Strahlen, welche weniger brechbar sind als die roten Lichtstrahlen; sie sind für unser Auge
unsichtbar, offenbaren sich aber durch ihre beträchtliche Wärmewirkung; man nennt sie, da sie im Spektrum jenseit des roten
Endes liegen, ultrarote Strahlen. Da man nun anderseits weiß, daß auch jenseit des violetten Endes noch
stärker brechbare, für gewöhnlich unsichtbare Strahlen vorhanden sind, welche sich durch ihre photographische Wirkung (s.
Photographie) verraten und durch Fluoreszenz sichtbar gemacht werden können, so ergibt sich, daß das vollständige Sonnenspektrum
aus folgenden drei Teilen besteht: dem unsichtbaren ultraroten Teil, dem zwischen den Fraunhoferschen Linien
A und H gelegenen sichtbaren Teil und dem unsichtbaren ultravioletten Teil.
Die unsichtbaren Strahlen, welche ein warmer Körper, z. B. eine eiserne Kugel, aussendet, werden durch ein Prisma weniger stark
gebrochen als die roten Strahlen und sind demnach von derselben Natur wie die ultraroten Strahlen der Sonne;
mit steigender Erwärmung wächst nicht nur die Stärke der Ausstrahlung, sondern es kommen bald auch zu jenen dunkeln Strahlen
immer höher brechbare, leuchtende Strahlen hinzu, der heiße Körper wird sichtbar, er glüht; bei 540° zeigt sich das Rot
bis gegen B (dunkles Rotglühen), bei 700° (Hellrotglühen) erstreckt sich das Spektrum der ausgesandten
Strahlen bis jenseit F und endlich beim Weißglühen (1200°) über H hinaus.
Als feineres Mittel zum Nachweis und zur Erforschung der Wärmestrahlung dient eine Thermosäule (s. Thermoelektrizität) in Verbindung mit
einem Galvanometer (Mellonis Thermomultiplikator,
Fig. 2). Derselbe besteht
aus einer thermoelektrischen Säule p, deren berußte
Endflächen zum Auffangen der Strahlen einerseits mit einer cylindrischen (a), anderseits mit einer kegelförmigen
Ansatzröhre (b) versehen sind, und einem sehr empfindlichen Galvanometer (Multiplikator) M, mit welchem die Thermosäule durch
die Klemmschrauben x, y und die Leitungsdrähte g, h in Verbindung steht.
Die von der Lampe L ausgestrahlte Wärme gelangt durch das Loch des Metallschirms s zur einen Endfläche
der Thermosäule und erregt einen thermoelektrischen Strom, der eine um so größere Ablenkung der Magnetnadel des Galvanometers
hervorbringt, je kräftiger die Strahlung ist. Thermosäule, Lampe, Schirm und ein zum Tragen der zu untersuchenden Gegenstände
(r) bestimmtes Tischchen sind längs einer Messingschiene d f beliebig verstellbar. Mittels des Thermomultiplikators
kann man z. B. die Wärmewirkung der verschiedenen Gegenden des Sonnenspektrums messend verfolgen;
man findet, daß dieselbe noch über das rote Ende hinaus wächst und erst im ultraroten Gebiet ihren größten Wert erreicht.
Berücksichtigt man jedoch, daß durch die Wirkung des Prismas die stärker brechbaren Strahlen verhältnismäßig
weiter auseinander gebrochen werden als die weniger brechbaren, und bringt den Vorteil, welcher den letztern hierdurch zuwächst,
wieder in Abzug, so ergibt sich, daß die gelben und grüngelben Strahlen zwischen D und E, welche unserm Auge als die hellsten
erscheinen, zugleich auch die wärmsten sind.
Aus allen diesen Thatsachen geht hervor, daß zwischen den dunkeln Wärmestrahlen und den Lichtstrahlen
an sich kein andrer Unterschied besteht als der stufenweise Unterschied der Brechbarkeit; jene unterscheiden sich von
den roten Strahlen nicht mehr als die roten von den gelben oder die gelben von den grünen. Die Unsichtbarkeit jener wie die
Sichtbarkeit dieser ist nicht in dem Wesen der Strahlen, sondern in der Beschaffenheit unsers Auges begründet,
welches zur Wahrnehmung der ultraroten Strahlen nicht befähigt ist.
Diese sind uns unmittelbar nur durch den Gefühlssinn als Wärme wahrnehmbar, die hellen Strahlen dagegen wirken gleichzeitig
auf zwei Sinne, auf die Gefühlsnerven als Wärme, auf das Auge als Licht. Jeder Lichtstrahl ist zugleich
auch ein Wärmestrahl. Wir sind durch kein Mittel im stande, die Wärmewirkung, welche z. B. dem einfachen gelben Lichte der
Natriumflamme innewohnt, von seiner Lichtwirkung zu trennen; es gibt eben keine Strahlen von dieser Brechbarkeit, welche nur
Wärmewirkung und keine Lichtwirkung hervorzubringen vermöchten. Licht und strahlende Wärme sind daher
als Wirkungen einer und derselben Ursache nicht an sich, sondern nur für uns, als Empfindungsformen, voneinander verschieben.
Derselbe einheitliche