Jsfó 39 (1373). W a rs z a w a , dnia 27 w rześnia 1908 r. Tom X X V I I. :
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
PRENUMERATA „W S Z E C H Ś W IA T A ".
W W arszaw ie; ro c z n ic r b . 8, k w a rta ln ie r b . 2.
Z przesyłką pocztow ą r o c z n ie r b . 10, p ó łr . r b . 5.
PRENUMEROWAĆ MOŻNA:
W R e d ak cy i „ W s z e c h św ia ta " i w e w s z y stk ic h k się g a r
n ia c h w k raju i za g ran icą.
R e d a k to r „W szech św iata'* p r z y jm u je ze sp raw am i re d a k c y jn e m i c o d z ie n n ie o d g o d z in y 6 d o 8 w ie c z o re m w lo k alu re d a k c y i.
A d r es R ed a k cy i: K R U C Z A JSfe. 32. T elefonu 83-14.
O Z Ę B A C H Z W I E R Z Ą T S S Ą C Y C H . (A u to re fe ra t z ro z p ra w y pom ieszczonej
w czasopiśm ie p olskiem K osm os).
Opisy zębów zw. ssących, d a tu ją ce z czasów po c z ątk o w y c h zoologii syste-.
m aty c zn e j, a zara z em i anatom ii p o r ó w nawczej, opierały się w yiącznie n a c e chach morfologicznych, gołem okiem w i
dzialnych, przyczem nie m yślano wcale o tem , ażeby w y k a z a ć s ta ł y j a k i ś plan w budowie w s z y s tk ic h zębów je d n e g o uzębienia, a tak ż e w u zębieniach różnych g ru p zw. ssących.
Opisy o w y łącznym c h a ra k te rz e m o r
fologicznym t r w a ł y b ardzo długo, bez w zględu n a to, że s y s t e m a t y k a zoolo
giczna robiła znaczne p ostępy, a n a s t ę pnie, że paleontologia w y m a g a ła b a d a ń po ró w n a w c z y c h n a d zę bam i z w. w y m a r łych.
Taki s ta n n ie n a u k o w y w dziedzinie odontologii tr w a p raw ie i po dziś dzień w w ielu gałęziach wiedzy zoologicznej, dotyczących zw. ssących. Dosyć będzie t u w spom nieć, że ana to m o w ie ciała lu d z
kiego z a d aw a la ją się zaznaczeniem, że
zęby trzonowe szczęki górnej człowieka są czterosęczkowe, zęby zaś trzonowe szczęki doln‘ej są pięciosęczkowe, p r z y czem nie troszczą się wcale o to, ażeby wykazać homologię pomiędzy sęczk am i zębów trzonow ych obu szczęk. Na.stę- pnie hippologowie, op isując zęby trzono
we konia, p o d a ją 14 części sk ładow ych w zębach szczęki górnej, a tylko 4 w zę
bach szczęki dolnej, n a d a ją c przy te m tym o sta tn im częściom zupełnie inne n a zwy, co świadczy, że wcale nie dbają o homologię części sk łado w ych ty c h dwu k ate g o ry j zębów.
Każda wiedza p rze d staw ia w h isto ry i swego rozw oju dwa różne rodzaje o k r e sów, zmieniających się kolejno: Okresy b a d a n ia analitycznego i o k resy syntezy.
W szelk a s y n te z a j e s t zwykle tru d n ie js z a od analizy i m usi być poprzedzona przez tę o sta tn ią . Atoli faza an ality c z n a w dziedzinie odontologii tr w a ł a zbyt długo w porów naniu z badaniam i, przedsiębra- nemi r.a innych polach anatom ii porów
nawczej, bo dopiero w ósm ym i dziew ią
tym dziesiątku przeszłego stule c ia dwaj uczeni am erykańscy, Cope i Osborn, w y stąpili z teo ry ą p ow staw an ia i form owa
nia się zębów w całym zakresie zw. ssą
Ws z e c h ś w i a t M 39
cych. Opai*ci n a zasa d a c h swej teoryi, s ta r a li się objaśnić budow ę w s z y s tk ic h zębów i zapomocą owej teo ry i n a k re ś lić rodowody ró żn y ch g ru p zw. ssący ch . Była to p ierw sza p r a c a s y n te ty c z n a , u o g ó ln ia j ą c a r e z u lta ty b a d a ń a n a lity c z n y c h w ca
łej dziedzinie odontologii ssaw ców . Główne z a sa d y te o r y i rzeczonej p r z y j ę t e zostały pow szechnie z wielkiem u z n a niem. U czeni ana to m o w ie i p a le o n to lo gowie doszli do przek on an ia, że te o r y a Copea i O sborna ro zw ią z u je n a jz u p e łn ie j w szelkie z a g a d n ie n ia odontologiczne.
N ie ste ty , n a t a k i pogląd zgodzić się nie mogę, j e s t e m bowiem p rze k o n a n y n a p o d s ta w ie m oich ba da ń, że zarów no d ro ga w s k a z a n a przez ty c h a u to ró w , m a ją c a w y ś w ie tlić k ie r u n e k ro zw ojo w y zębów zw. ssący ch , j a k o też i o b jaś n ie n ie b u d o w y zębów, a n a s tę p n ie te rm in o lo g ia u ż y t a do oznaczenia części sk ła d o w y ch , są w adliw e. Te p r z e k o n a n ia m oje w yłoży
łem obszernie w rozp raw ie d ru k o w a n e j w Kosmosie, obecnie stre szc z a m j e w na- stęp u jącem .
Z asady teoryi Copea i O sborna są t a kie:
1) W s z y s tk ie zęby z w. ssący ch , bez w zględu n a ich form ę obecną, p o w s ta ły z zęba jedn o sto ż k ow e g o , jed n o k o rz en io - wego, czyli z t a k z w anego „ p ra z ę b a “ (haplodont). Na s to p n iu rozw ojow ym t e go p r o to p la s ty w s z y s tk ic h z ębó w zw.
ss ą c y c h p ozo stają po dziś dzień k ły (den tes canini) i inne zęby, m ają ce formę kłów.
2) Z p r a z ę b a p o w s ta ł „ p ie rw o z ą b “ (protodont), a to w ta k i sposób, że przed głów nym sz c z y te m i za nim w y pączko- w ały m ałe szczyciki, k tó re w ty m zębie n a z w y nie dostały, n a to m ia s t g łów ny szczyt czyli sto ż e k n a z w a n o „protoco- n e m “ czyli „p ierw ostożkiem ".
3) Z p ierw o z ę b a w y tw o rz y ł się ząb
„ trzy szczy towy “ (tri eon odont) przez w zro st dro b nych szczycików wyżej w s p o m n ia nych; te szczyciki, g d y doszły do z n acz
niejszego w zrostu, d o s ta ły n a z w y , m ia nowicie przed ni n a z w a n o „pi z e d s to ż k ie m “ (paraconus), tylny zaś „ z a s to ż k ie m “ (rne- taconus). Poniżej u m ie sz cz on y s c h e m a t
w skaże n a m s to s u n e k w z a je m n y ty c h trz e ch stożków.
S c h e m a t dla zęba trzyszczyto w ego szczęki górnej:
■*— • P a rac o n u s • P ro to o o n u s • M etaconus.
Dla w yróżnienia stożków zęba szczęki dolnej od stożków szczęki górnej dano im nazw y „przeddolnostożek“ (paraconid), ,.pierwodolnostożek“ (prutoconid), „zadol- n o sto ż e k “ (metaconid).
S c h e m a t dla zęba trzyszczyto w ego szczęki dolnej:
<— • P a ra c o n id • P ro to c o n id • M etaconid.
4) Dokoła p odstaw y ko rony zębowej, czyli p o d s ta w y stożków, obiega zwykle rodzaj w ałka, albo rąb ka, t a r ą b k o w a ta w y p u k ło ść szkliwow a d o sta ła nazw ę
„otoczki", (cingulum) i m a by ć kolebką fo rm u ją c y c h się stożków. Osborn nazw ał otoczkę „ th a t fertile p a re n t of n ew c u s p s “. D ru g i zaś odontolog pisze o tej otoczce j a k n a s tę p u je „Der B asalw u lst (Cingulum), d e r schon in friiheren Epo- ch e n die Talons g e b ild e t h a t “ (talon = p iętka, o niej będzie mowa poniżej) „stets n och geschiiftig n e u e accessorische Pfei- lerchen, Saulchen, W u lstchen zu liefern.
Bei den B unolophodonten Zahnen d er RiisseltM ere schaffo er ein neues Joch n a c h dem a n d e r n “. Ten p łod ny rodzic w zęb ach zw. ssących w y tw a rz a w ed ług hypotezy coraz nowe szeregi stożków z a pom ocą p ączkow ania, s tą d teo ry ę Copea i O sborna n a z y w a m y teo ry ą p ączkow ania
„T. g e m in a tio n is “.
S c h e m a t dla zęba wieloszczytowego, p o w sta łe g o p rzez działalność wypączko- w y w u ją c ą otocz'd:
<— • A pex einguli a n te rio r • P ara c o n n s • P ro - to c o n u s • M etaconus • A pex cin g u li p o sterio r.
T em i wyżej w ym icnionem i k a te g o r y a - mi zębów, m ianowicie „ ha plodontu, „pro- to d o n t“, „trico n odo n t" w y czerpan y został przez autorów , o k tó ry c h mowa, dział zębów o je d n o sz e re g o w em u s ta w ie n iu stożków, a ja k k o lw ie k w zakresie zębów zw ierząt s sących m am y form y wieloszczy- towe jednoszereg ow e, te j e d n a k szczyty w nich nie d o sta ły nazw żadnych.
M 39 Ws z e c h ś w i a t ś i i
N a stęp u je tera z k a te g o r y a zębów o d w uszeregow em u s ta w ie n iu stożków, czyli kró tko mówiąc, zębów dw uszeregow ych.
5) N a jp ro s ts z ą rzekomo budowę zę
bów d w u sz e re g o w y ch au to ro w ie d o s trz e gli w zębach t. zw. „ tró jk ąto w y c h " (trigo- nodont) albo inaczej t a k z w an y ch „trój- guzow ych" (tritu b e rc u lar). W takich zę
bach d w a stożki sto ją w j e d n y m szereg u podłużnym , trzeci zaś stożek w d ru g im szeregu. W zębach trzo n ow ych szczęki górnej trz e c i stożek j e s t um ieszczony po stronie w e w n ętrzn e j, w zębach szczęki dolnej po stron ie zew n ę trz n ej, albowiem s tro n a w e w n ę tr z n a zębów szczęki górnej odpowiada stronie z e w nętrzn ej zębów szczęki dolnej.
S c h e m a t d la zęba tró jk ą to w eg o albo trój guzowego szczęki górnej:
*— • (1) P a ra c o n u s • (3) M etaconus
• (2) P ro to c o n u s.
S c h e m a t dla zęba tró jk ą to w e g o albo trójguzow ego szczęki dolnej:
-<— • (2) P ro to c o n id
• (1) P a ra c o n id • (3) M etaconid
Dla poró w nan ia podaję s c h em a t zęba trzyszczytow ego, jednoszeregow ego:
• ( l)P a ra c o n u s • (2)P rotocon. • (3) M etaconus.
W zębie tró jk ą to w y m m am y tyle szczy
tów, ile ich liczym y w zębie trzyszczy- tow ym . Cope i Osborn uznali stożki obu zębów za homologiczne, chodziło ty lk o 0 to, aż eb y oznaczyć, k tó ry ze stożków je d n e g o zęba odpow iada k tó re m u stożko
wi w d ru gim zębie; otóż oświadczyli się oni za t ą hypotezą, że stożek drugi, czyli protoconus, opuścił swoje m iejsce w sz e re g u i przeniósł się do sz ere g u nowego.
Owa w ę d ró w k a szczytu d rug iego n a b a wiła nieco kłopotu i dała powód do za
rzu tu ze stro n y prof. Schlossera; j e m u się zdawało, że właściwiej byłoby p o s ą dzić o ucieczkę k tó ry ko lw ie k z bocznych szczytów, w szelako nie u p ie r a ł się p rzy w ypow iedzianem zdaniu, więc pogląd Co
pea i Osborna został pow szechnie p rzy jm y-
J a k h y p o tez ą Copea i Osborna ta k też 1 h y p o tez ą Schlossera są p rostą fantazyą, albow iem stożek sto ją c y w d ru g im sze
regu, czyli protoconus zęba tró jk ą to w e go nie je s t wcale hom ologiczny ze stoż
kiem drugim , czyli protoconusem zęba trzy szczytow ego, o czem będzie mowa dopiero poniżej.
6) D r u g ą k a tegory ę zębów o podłuż
nie dw uszeregow em u sta w ie n iu stożków, stan ow ią zęby t. zw. „ c zte ro g u z o w e “ ( ąuadritub ercular). W tak im zębie liczą 4 stożki: trzy, k tó re ś m y poznali powyżej, mianowicie „paraconus", „m etaconus" i
„protoconus", czyli N® 1, 2, 3, c z w a rty zaś j e s t nowy, nazw ano go „tyłostożek"
(hypoconus) (w szczęce dolnej hypoconid, czyli tyłodolnostożek). W zębie cztero- guzow ym stoją w j e d n y m szereg u przed- stożek (paraconus) i zastożek (m etaco
nus). w d ru g im szeregu pierw ostożek (protoconus) i tyłostożek (hypoconus).
S c h e m a t dla zęba czteroguzow ego szczę
ki górnej:
-<— • P a rac o n u s • M etaconus.
• P ro to c o n u s • H ypoconus.
Schem at dla zęba czteroguzow ego szczę
ki dolnej:
• P ro to c o n id • H ypoconid.
• P arac o n id • M etaconid.
C zw arty stożek, o k tó ry m mowa, m ia nowicie hypoconus m a być wypączkow y- w a n y n a części tylnej korony zębowej, któcą n a z y w a ją „talonom'1 czyli p iętk ą w zębach trzonow ych szczęki górnej, zaś
„talonidem" w szczęce dolnej.
W yo d rę b n ien ie p rzestrzen i koron y zę
bowej, na której ma pączkow ać ów c z w a r
ty stożek, uw a ż a ć m u szę za rzecz n a j zupełniej zbędną, owa prze strz e ń w y o d rę b n ia się je d y n ie w zębach z m a r n ia łych, a więc w zębach zdeform ow anych przez ucisk w czasie ich rozwoju. Talon, i odpowiednio talonid j e s t w y ra z e m za
trz y m an ia w rozwoju tylnej części zęba.
D o tą d m ieliśmy w zębach trz o n o w y c h obu szczęk 4 sęczki, czyli stożki homo
logiczne, w dalszym w szakże ro zw oju zębów w k ieru n k u w y tw a r z a n ia n ow y ch stożków homologia u s ta je , w edług teo ryi Copea i Osborna i w edług zdania p a le o n tologów. Pow iadają oni, że zęby trzono
we szczęki górnej m ają ten d e n c y ę roz
612 w s z e c h ś w i a t M sq
r a s t a n ia się wszerz^ zęby zaś trz o n o w e szczęki dolnej p o s ia d a ją t e n d e n c y ę r o z r a s t a n ia się wzdłuż. W s k u t e k t a k ró
żnych te n d e n c y j p ie rw s z e w y t w a r z a j ą n o w y szereg sto ż k ów p o d łu żny , d ru g ie n a to m ia s t now y sz ere g sto ż k ó w poprze
czny. To te ż d a ls z a h o m ologia p om iędzy s ę c z k a m i nie is tn ie je i now e sęczki, w obu k a te g o r y a c h zębów, d o s ta ją różne nazw y.
P o t y c h kon ieczn y ch u w a g a c h ro zpa
t rz m y te ra z k a te g o r y ę zębów trz o n o w y c h p o dłużnie d w u s z e re g o w y c h w szczęce dolnej.
7) Trzecia k a t e g o r y a zębów trz o n o w y c h podłużnie d w u s z e re g o w y c h , czyli m a ją c y c h stożki u sta w io n e w d w a sze
r e g i podłużne, a trz y szereg i poprzeczne stożków, a w k a ż d y m s z ere g u po dw a stożki. Tę k a te g o r y ę n a z y w a ją n a jc z ę ś ciej zębam i „guzosiecznem i" (tu b e rcu la r- sectorial); w e d łu g teg o t y p u b y w a j ą u k sz ta łco n e zęby t a k zw ane „ tn ą c e “ (d en te s sectorii). W zębach ta k ic h w y dłużać się m a p i ę t k a i ona wypączko- w u je d w a stożki nowe, nazw an e: je d e n
„ w n ę trz n o d o ln o s to ż k ie m “(entoconid), d r u gi „ty łodolnostożeczkiem " (hypoconulid).
Oba te sto ż k i nie m a ją sobie o d p o w ie d n ich w z ę b ac h trz o n o w y c h szczęk i gór- nej.
S c h e m a t dla stoż k ó w zęba guzosiecz- n eg o szczęki dolnej:
•<— • P ro to c o n id • H y p o c o n id • H y p o c o n u lid .
• P a ra c o n id • M etaconid • E n to c o n id .
M amy t e d y z ąb p odłużnie d w u s z e r e gowy, poprzecznie t r z y s z e r e g o w y o 6 s ę cz k a c h z te n d e n c y ą ro z r a s ta n ia się wzdłuż.
Mieliśmy 3 t y p y zębów o d w u podłuż
n y c h s z e r e g a c h stożków , m ianow icie zę
b y tró jk ą to w e , zę b y c ztero g uzow e i zę b y guzosieczne. P ie rw s z a z t y c h k a te g o ry j ma być p r o to p la s tą d w u d ru gich .
8) Przech o dzim y k o leją do zębów o trz e ch p odłu żn y c h sz ere g a c h sęczków, k t ó r y c h ilość w y n o s i 6, a s tą d n a zw an o j e zę bam i „sześcioguzow em i“ (se x tu b e r- cular). One m a ją zw ykle w y s tę p o w a ć w szczęce górnej.
N azw y c z te re c h sęczków poznaliśm y
w zębach czterog u zo w ych, t e r a z tylk o dw a są nowe i d o s ta ły nowe nazwy; te dw a now e sęczki czyli stożki tw o rzą n o w y s z ere g podłużny. D ziw n em j e d n a k zrz ąd zeniem działalności p ączkow ania, w y p ą c z k o w u ją się one nie n a wszechro- dzicielskiem łonie otoczki, k t ó r a zo stała u z n a n a za „fertile p a re n t of new c u s p s “, lecz n a łonie ju ż go tow y ch stożków i za
m ia s t tw o rz y ć szereg boczny, w tłoczyły się pom iędzy d w a j u ż istn ie ją c e szeregi.
J e d e n z t y c h stożków u z n a n y widocznie został j a k o pochodzący od pierw ostożka, bo m u n a da no m iano „pierw ostożeczka"
(protoconulus), d r u g i n a to m ia s t od za- stożka, bo dostał nazwę „zastożeczka"
(m etaconulus). Te dw a stożki n ie m a ją sobie odpow iednich w zębach szczęki dolnej, g d y ż te nie m a ją te n d e n c y i roz r a s t a n ia się wszerz.
S c h e m a t d la stożków zęba sześciogu- zowego w szczęce górnej:
• P a ra c o n u s • M etaconus.
• P ro to c o n u lu s • M etaconulus.
• P ro to c o n u s • H ypocouus.
Na ty c h wyżej przytoczo nych k a t e go ry ac h , (mianowicie p ro to d o n t, trico- n odont, trig o n o d o n t, ą u a d ritu b e rc u la r, tu- berculo-sectorial i sex tu b e rcu la r), kończą się ty p y ,' k tó ry c h stożki p odd ane były analizie i dla n ich o b m y ślane były o d powiednie nazw y. W sz y s tk ie inne zęby, gdzie w y s tę p u je więcej niż 6 stożków, czyli sęczków, uznano za „wielosęczko- w e “ (m ultitu b e rc u la r), przy te m nie pro- bow ano w cale p oró w n y w a n ia ich z z ęba
mi poddaw anem i analizie. T u leży n a j w ię k szy b łąd teo ry i Copea i Osborna.
Dosyć bowiem było uważnie ro zpatrzeć budow ę zębów szczęki górnej konia, albo zęby trzonow e tejże k a te g o ry i u świni, ażeby dojść do przekonania, że to, co p rz y ję to za typ dla zębów szczęki g ór
nej, j e s t tylko środ ko w ą częścią zęba, że poza tą częścią, zarówno z przodu od niej, j a k i z ty łu za nią, leżą również w ażne części, k tó re po w inn y byłyby być poddane g ru n to w n e j analizie.
T a część środ ko w a zębów, n a k tó rą auto row ie zwrócili głównie swoję uw agę, j e s t zaledw ie częścią zęba: w ty ch w y
Ne 39 W SZECHŚW IAT 613
padkach, g d y ona tylk o j e s t wyraźnie uw yda tn io n a , ta m zw ykle p rze d n ia i t y l na, albo j e d n a z nich j e s t z m arniała. Zę
by wielosęczkowe sta n o w ią isto tn e k o lebki, z k tó ry c h w yszły w szystkie kate- gory e ro z p a try w a n e przez autorów: one pow stały z zębów w ielosęczkow ych, d ro
g ą z a n ik a n ia pewnej ilości sęczków.
Zanim p rzejdziem y do dalszego w y k ła du, w p ie rw ro zp a trz m y po kolei niektóre szczegóły zbadane ju ż przed ukazaniem się teoryi Copea i Osborna.
1) Jeżeli stożki czyli sęczki są n a po
w ierzchni korony zębowej j a k o takie w y raźnie uwidocznione, j a k np. w zębach ludzkich, to tak ie zęby noszą nazwę g u zo w atych czyż „guzozębów“ (bunodont).
2) Jeżeli stożki są z boków ściśnięte i m ają k s z ta łt mniej lub więcej nożowa- ty, to zęby ta k ie m ie n ią nożowatemi, czyli „nożozębami" (secodont), j a k np.
ząb t n ą c y (d. sectorius) u w ielu zw. d ra pieżnych.
3) Jeżeli stożki w y d łu ż a ją się w for
mie tra m ó w „sierpów “ (lopha), bądź po
przecznych, bądź podłużnych, prostych, lub łu k o w a ty c h , w t e d y zęby tak ie n a z y wają „sierpozębam i" (lophodont) (przy- tem m o g ą by ć formy, łączące w sobie dwie cechy wyżej w spom niane, np. zęby
„guzosierpowate" (bunolophodont) i t. p.).
Nazwy pojedynczych sierpów w zębach sierp ow aty ch pow inn e b y ły b y być zasto sow ane do nazw stożków w zębach g u zow atych, a więc m ie lib yśm y „paraloph",
„ m e talop h 14, „protoloph“, „hyp o lo p hu itd.
oraz „ p a ra lo p h id “ itd. w zębach szczęki dolnej. W sze lak o paleontologowie n a z y w a ją całą s tro n ę z e w n ę trz n ą zęba sier- pow atego „ecto loph “, w e w n ę tr z n ą zaś
„entoloph".
D r . Benedykt Dyboioski.
(Dok. nast.)
O C H E M I L U M I N E S C E N C Y I O R A Z 0 I S T O C I E Z J A W I S K J A R Z E N I A
S I Ę i) W O G Ó L E .
Światło, czyli en e rg ia p rom ienista, k tó
rą c e n tru m naszego s y s te m u p la n e ta rn e go, słońce, n ieu sta n n ie i w t a k potężnej ilości wysyła w otaczające je św iaty, a której d ro b n a c z ąstk a dostaje się w udziale i naszej planecie, n a tra fia ją c w s w y m b ieg u pro sto lin ijn y m w p rz e s trz e ni różne ciała p rzyrod y , oprócz podwyż
szenia t e m p e ra tu ry , wyw ołuje w nich częstokroć i różne zm iany n a tu r y c h e- m i c z n e j .
W spom nę np. zmianę koloru tk anin , zabarw ionych różnemi barwniKami, po
w sta w a n ie chlorofilu w roślinach lub ogólnie n a m znany w pływ św ia tła na sole sreb ra, u ż yw ane w fotografii.
Oprócz ty c h kilku faktów, zaczerpnię
tych z życia codziennego, m oglibyśm y wyliczyć cały szereg inn ych, podobnych, św iadczących o mniej lub bardziej z n a cznym wpływ ie d rg ań e te ru na wiele ciał lub reakcyj chemicznych.
Zjaw iska podobne g r u p u ją się pod ogólną nazw ą zjaw isk „absorpcyi foto
chemicznej". Ich n ie u s ta n n ie i szybko w z ra sta ją c a liczba pozwoliła, ju ż blizko 30 lat tem u, w ygłosić kilkanaście p raw ogólnych, dających się mniej więcej za
stosow ać do działania św ia tła n a ciała 1 z ja w isk a chemiczne.
P r a w a te dowodzą, że św iatło o k a ż d e j długości fali może być fotochemicz
nie czynne, n a da n ą zaś s u b s ta n c y ę dzia
łają prom ienie tylko o tak tem z a b arw ie niu, k tó re ona pochłania (daje się to zwłaszcza zastosow ać w zględem b a r w n i ków organicznych); p am iętać j e d n a k n a leży, że, odwrotnie, absorpcyi optycznej nie zawsze tow arzyszy działanie foto ch e
miczne. Czy t a lub ow a b a rw a ś w ia tła spowoduje proces u tle n ie n ia czy odtle- nienia, zależnem j e s t od c h a r a k te r u cia
ła, n a k tóre dane prom ienie działają.
‘) P ro fe so r W itk o w sk i w sw ej F iz y c e ta k n az y w a lum inescencyę.
614 W SZ E C H ŚW IA T M 39
W czasach n o w s z y c h z a jm o w a n o się p rzew ażnie w pływ em ś w ia tła n a p rze
b ieg r e a k c y j chem icznych, zarów no ro z k ła d u j a k i p o w sta w a n ia ; w liczbie b a d a ń p o d o b n y c h w s p o m n ę np. bardzo z a jm u ją c e do św iadczenia M. T r a u tz a 1), k tó re m u ud ało się dowieść, że oprócz re a k c y j, k tó re z o s ta ją przyśpieszone przez d ziałanie ś w iatła, is t n i e j ą ró w n ież i t a kie, n a k tó r e działa ono p o w s tr z y m u ją - co 2); c ie k a w y m jeszcze, zw łaszcza z t e o retyczn ego p u n k tu w idzenia, j e s t fakt, że szybkość w spółdziałania c h e m icznego p e w n y c h d a n y c h ciał może b y ć zw iększo
n a lub z m n ie jsz o n a ty lk o w zależności od z a b a r w i e n i a p a d a ją c eg o n a nie świa;tła. Dla ilu s tra c y i tego o sta tn ie g o z d a n ia pozwolę sobie podać m ałą ta b e l
kę, z a c z e rp n ię tą z wyżej w s p o m n ia n e j r o z p ra w y T rau tza, n a k t ó r ą w k r ó tc e i t a k powołać się m am zam iar. Liczby w poniższej tabelce w y r a ż a ją szybkość p rz e b ieg u reakcyi.
U tle n ia n ie w roztw orzo o św ie tl. św ia tł. w ciem n.
fiolet. czerw .
N a 2S h2o 160 302 239
Cu2Cła n h3 190 270 254.
C u2Cl2 HC1 59 164 211
C f)H 5C H O c2h5o h 350 15 20 P iro g a lo lu H20 55 75 70 Rozkład H A
ro z tw ó r 3 % w HoO 149 57 62 Po te m n a d e r zw ięzłem p r z e d s ta w ie n iu d z iałań ś w ia tła n a ciała i p r ze m ia n y c h e miczne, co ze w z g lę d u n a d a lsz ą t r e ś ć m ego a r t y k u l ik u u w a ż a łe m za konieczne uczynić choć w t a k p o bieżny sposób, zwrócę się do z ja w is k ch em ilum in escen - cyi, o b e jm u ją c y c h f a k t y p o w s ta w a n ia
*) P h y sik a lisc h e Z tsc h r. V I I (1906) 809, ró w n ież Z. f. E lo k tro c h . 12 (1906) 811.
2) B y p rzek o n ać się o te m , czy ś w ia tło w p ły w a na p rze b ie g d a n e j rea k cy i, nttleży p rz e p ro w adzić j ą raz w ciem ności, d ru g i raz o św ie tla ją c ciała poddane w sp ó łd z iałan iu św ia tłe m bia- łe m lu b ja k ie m k o lw ie k in n e m o o k reślo n e m z a b arw ie n iu . O ile re s z ta w a ru n k ó w d o św ia d c z e n ia nie zo stała zm ien io n a, n a m o c y ró ż n ic y w p rz e b ie g u re a k c y i w obu ra z a c h m o żn a p o cz y n ić sp o strz e ż e n ia co do w p ły w u , ja k i na nią w y w ie ra ją ta k lu b inaczej z a b arw io n e pro m ien ie.
em isyi ś w ia tła z en ergii c h e m i c z n e j . Nie m ogę j e d n a k przejść do nich bezpo
średnio, gdyż d okładne zrozum ienie i s c h a ra k te ry z o w a n ie isto ty z ja w isk lumi- nescencyi wogóle, a chem ilum inescencyi w szczególności w y m a g a nieodzow nie p o p rzedniego g ru n to w n ie jsz e g o z aznajo m ie
nia się ze świeceniem zw ykłem , k tó re j e s t n a s tę p s tw e m wysokiej te m p e r a t u r y danego ciała, a więc z p y tan ie m , k ied y ono p o w s ta je i j a k i m p raw om podlega.
Koniecznie więc rozpocząć m usim y od nieco o bszerniejszego p rze d s ta w ie n ia e m i
syi energii pro m ien istej przez ciało o g r z a ne, przyczem o g r a n i c z j m y się p o d k r e śleniem znaczenia, ja k i e dla m ych dal
szych rozw ażań posiada epokowe prawo Kirchhoffa oraz rozp a trz e n ie m tw ie rd z e n ia D r a p e ra w raz z in te re s u ją c e m i b a d a niam i czasów o statnich, m ającem i n a ce
lu zbadanie praw dziw ości tego t w ie r d z e nia.
Gdy pozwalamy energii cieplnej dzia
łać n a ja k ie b ą d ź ciało, w s ta n ie czy to lotnym , ciekłym czy stałym , z a u w a ż a m y 1), że t e m p e r a t u r a je g o w z ra sta , t.j. , m ówiąc ję z y k ie m teoryi cynetycznej, roz
p a tru ją c e j ciepło j a k o ru ch , w y w o łu je m y przez to p rzyśp ieszen ie d r g a ń cząsteczek, sk ła d a ją c y c h d a n ą su b sta n c y ę .
Z t e m p e ra tu rą , a więc i z szybkością r u c h u molekuł, ściśle zw iązana b y ć m u si rów nież szybkość d rg a ń ich części s k ła dowych: atom ów i elektronów , ju ż ch o ć by z powodu w pływu, j a k i na nie posia
d a częstość i siła zderzeń sp o ty k a ją c y c h się m olekuł. T e m p e r a tu r a określa więc n ie ty lk o średn ią szybkość po suw ania się o s ta tn ic h , lecz sta n o w i róAvnież o s z y b kości i z m ian ach rotacyi elektronów ; że zaś r u c h elektro nó w o d b yw a się w śród eteru, k tó re m u p rz y p is u je m y w łasność elastyczności, m n ie m a ć należy, że r u c h ten przeniesie się na o tac z a ją c y je eter i w yw oła w n im pewnego rodzaju defor- m acye. T e oretyczne w y w o d y i f a k ty e m piryczne potw ierdziły całkowicie p o w yż sze tw ierdzenie: w iadom o dziś każdem u,
*) N ie u w zg lę d n ia m y tu ta j ż a d n y c h proce- [ só w en d o term ic zn y c h .
Kk 39 W SZE C H ŚW IA T 615
że w sz y stk ie ciała bez w y ją tk u , s to so w nie do swej te m p e ra tu ry , t. j. do szy b
kości d r g a ń sw ych elektronów , pow odu
j ą w eterze prosto linijn ie rozchodzące się drgania, fale różnie długie, które, zależ
nie od ich n a jja śn ie j u w y d a tn ia ją c y c h się cech i tej form y energii, w j a k ą w zw ykłych w a r u n k a c h n a jła tw ie j się p r z e obrażają, o k reśla m y j a k o promienie cie
plne, św ietlne lub prom ienie o w ła s n o ś ciach chem icznych. J e d n a k to nie do
wodzi, by m ię d z y w ł a s n o ś c i a m i owych trzech rodzajów prom ieni zacho
dziła j a k a ś is to tn a różnica; k ry je się ona je d y n ie w odm iennej d ługości fali x).
Pon iew aż p o w s ta w a n ie zakłóceń pra
widłowych w eterze uzależniam y po śred nio od r u c h u cząsteczek ciał, a te znaj
dują się w sp oczy nku dopiero poczyna
ją c od — 273°C, s ta je się widocznem, że w każdej te m p e ra tu rz e , choć nieco tylko wyższej od zera bezw zględnego, w szel
kie ciało s ta je się źródłem n ieustającego s tru m ie n ia e n e rg ii prom ien istej; z d r u giej stro n y pochłania ono jednocześnie energię cieplną od o taczający ch je ciał.
W ten sposób w y t w a r z a się ustaw iczn y obieg i w y m ian a energ ii promienistej we wszechśw iecie. O ile dane ciało posiada określoną niezm ien n ą t e m p e ra tu rę , j e s t to dowodem istn ie n ia pew nego s ta n u ró
wnow agi d ynam icznej, ró w n o w a g i ru ch u , t. j., g d y m ów im y o stałej tem p e ra tu rz e , należy mieć n a m yśli w y n ik d w u wza
je m n ie się rów now ażących, a bez p r z e r wy trw a ją c y c h zjaw isk, zja w isk a odpły
wu i p rzy pły w u en erg ii cieplnej. Do t a kiego u k ła d u ciał, z n a jd u jąc y c h się w
ł) Ż e pom iędzy w łasn o ściam i w y lic zo n y c h ro d za jó w p ro m ien i istn ie je ró ż n ic a raczej ilościo
w a niż ja k o ścio w a , w sk a z y w a ł ju ż A m pere, lecz dopiero fa k ty n ajnow szej doby tw ie rd z e n ie po- W3Tższe sław n eg o F ra n c u z a w d o sta te czn e j m ie
rz e u d o w o d n ić zdołały: spostrzeżono bow iem z je d n e j stro n y , że p ro m ie n ie p ozafioletow e (che
m iczne) p o sia d ają w łasn o ści p ro m ie n io w an ia te r m icznego, z d ru g ie j z a ś —w y k ry to n ie jed e n pro
ces chem iczny, na k tó ry niem ały w p ły w w y w ie r a ją ciem ne, cieplne p rom ienie, o znacznej d łu gości fali. Z a p o tw ie rd z e n ie te g o o sta tn ie g o m oże słu ż y ć w yżej p o d an a ta b e lk a , w y ję ta z p ra cy T rau tza.
doskonałej rów now adze term icznej, s to suje się zn a n e praw o Kirchhoffa, gło szą
ce, że s to su n e k pomiędzy te rm ic z n ą emi- sy ą a term ic z n ą a b sorpcy ą j e s t d la w szy stkich ciał je d n a k o w ą fu n k c y ą te m p e ra t u r y i długości fali p ro m ie n io w an ia i r ó w n a się emisyi term icznej doskonale czarnego ciała J) (promieniującego w d a n ych w a ru n k a c h najsilniej).
Jeżeli natężenie prom ieniow ania dla danej T i X j e s t znaczniejsze niż to, k tó re o kreśla się praw em Kirchhoffa, obok prom ieniow ania czysto term icznego, m am y napew no do czynienia i z prom ie
niowaniem i n n e m . W podobnych r a zach n a d m i a r , k t ó r y w danej t e m p e r a tu r z e ciała, całkowite jeg o pro m ien io wanie Es okazuje w porów n aniu z emi- syą te rm ic z n ą e, odpow iadającą te m p e raturze s ubstan cyi, a więc E s — e = L , n a z y w a m y l u m i n e s c e n c y ą . Ponieważ ciało prom ieniujące podczas procesu te go pozostaje z otoczeniem w ró w n o w a dze term ic z n ej (w a ru n e k badania), t. j.
t e m p e ra tu ry swej nie zmniejsza, źródła więc n a d m ia ru prom ieniow ania, czyli źródła lum inescencyi, szu kać należy w i n n y c h ro dzajach e nergii niż cieplnej, a mianowicie w tym , k t ó r y w da ne m d o św iadczeniu wykazał zm ianę swego n a tężenia. Zależnie od tego, z jakiej e n e r gii lu m in esc e n c y ą w danym w y p a d k u powstaje, m ówimy o elektro-, chemi-, t r y bo- 2) i t. d. lum in escencyi. •
■) T w ierd ze n ie o sta tn ie w y p ły w a z n astęp u ją c e g o rozw ażania: o ile posiadam y d w a ciała, z k tó ry c h p ie rw sz e w danej te m p e ra tu rz e T i dla danej długości fa li \ w y k a z u je em isyę e i absor- pcy ę a, d ru g ie zaś, w ty c h ż e w aru n k ach , analo
gicznie E i A, n a m ocy p ierw szej części w sp o m nianego p ra w a K irch h o ffa pisać m ożem y:
0 J]
^ ; p rz y jm ijm y dalej, że ciało d ru g ie je s t czern ią p la ty n o w ą , kopciem lu b ja k ie m b ą d ź in nem , n ad e r zbliżoncm w sw y ch w łasn o ściach do ciała doskonale czarnego, k tó re g o A = 1, w ów - czas w zó r p o w y ższ y p rz y jm ie p o sta ć —- = E ,e
czego w łaśnie dow ieść p rag n ą łem . W dalszych ro zw ażaniach p o słu g iw ać się będę ty m w zorem w zm ienionej postaci, m ianow icie: e — a E .
2) T rybolum inescencyą zw iem y zjaw . św ie
tln e , p o w sta jąc e w zw y k łe j te m p e ra tu rz e pod
616 W S Z E C H Ś W IA T A^o 39
J a k z p o w yższeg o w n io sk o w a ć m ożna, w praw ie K irchhoffa p o s ia d a m y n ie z m ie r nie w ażn y ś ro d e k pom o cn iczy do c h a ra k te ry z o w a n ia i k o n s ta t o w a n i a zja w isk lum inescencyi: praw o K irchhoffa orzeka, że dla danej długości fali e m isy a (e) ja- k ieg o b ą d ź ciała ró w n a ć się m u si iloczy
now i z pom n o żenia je g o a b s o rp c y i (a) przez em isy ę (E) ciała d osk o na le c z a r n e go, p r zy c z e m t r z y owe w ielkości m ierzo
n e być m u s z ą w zup ełn ie j e d n a k o w y c h w a ru n k a c h ; p r a w u tem u: e = a E podlega z n a cz n a większość z n a n y c h w y p a d k ó w prom ieniow ania, oznaczona przez W ie - d e m a n n a ogólnem m ia n e m św ie ce nia
„normalnego**; te zaś z ja w is k a p ro m ie niowania, k tó re w y m a g a ją w zo ru e n i e ró w n a się a E 1), a więc n i e p odlegają p ra w u Kirchhoffa, z w iem y z jaw isk am i lum inescencyi, z ja w isk a m i św ie ce n ia „nie- n o rm a ln e g o “ 2).
Zwrócę się tera z do p r a w a D r a p e ra , J a k ju ż wyżej n ad m ie n ia łem , n a w e t w n isk ich t e m p e ra tu ra c h każ d e ciało w y s y ła p rą d energii pro m ie n iste j; d r g a n i a J e d n a k eteru, p ow sta ją c e w t a k ic h w a r u n k ach, z b y t rzadko się p o w ta rz a ją , by m og ły pod rażnić sia tk ó w k ę , t. j., by ich istnienie dało się stw ierdzić zapomocą oka. S p ra w ą , od ja k ie j t e m p e r a t u r y za
w p ły w e m sił m echanicznych: łam an ia, ta rc ia itd . O bszerne b ad a n ia w te j d zied zin ie w y k o n a ł np.
T schugaeff: B er. d. d. chem . Ges. 34, (1901)1820.
Z 510 ciał, k tó r e p o d d ał badaniu, 127 p rz e ja w ia ły try b o lu m in esc en c y ę.
‘) W d a n y m w y p a d k u id e n ty fik u ję e, em isyę te rm ic z n ą z E s , su m a ry c zn ą e m isy ą ciała w ty c h że w aru n k ac h .
2) W celu ścisłości p rag n ę zaznaczyć, że choć sam o p raw o K irc h h o ffa d la zjaw isk lu m in e sc e n cyi n ie d a je się zastosow ać, to je d n a k p e w n a k o n se k w e n cy a , w y p ły w a ją c a z te g o p r a w a (sta
n o w iąc a ja k o śc io w ą je g o stronę), o b e jm u je ró w nież i w y p a d k i lu m in esc en c y i; p rzekonano się o te m w czasach n o w sz y c h np. na m o c y sp o strz e żenia, że lu m in esk u jące szkło u ra n o w e poch łan ia p ro m ie n ie o te jż e d łu g o śc i fali, k tó r ą posiad a w y sy ła n e p rze zeń św ia tło . D o ty c h c z a s m n iem a
no, że ty lk o dla św ie c e n ia „n o rm a ln eg o " d aje się zastosow ać tw ie rd z e n ie , w y p ły w a ją c e z pr. j
K irch h o ffa , głoszące, że ciało p o c h ła n ia n a jsil
niej te p rom ienie, k tó re w d a n y c h w a ru n k a c h sam o w y sy ła . S zczegóły p a trz np. C hw olson, L eh rb . d. P h y s ik T. I I str. 209, 230 i następne;
ró w n ie ż T ra u tz , Chem. Zt. (1908) s tr 601.
cząwszy, różne ciała po czy nają w y sy ła ć prom ieniow anie, k tó re b y ło b y zdolne w zbudzić uczucie św iatła, zajm ow ano się w drugiej połowie ubiegłego stu le c ia gorąco i żywo.
Choć j u ż N ew ton był zdania, że dla w s z y s tk ic h ciał istn ieć m usi pew na, j e dna, określo n a te m p e ra tu ra , w której po czy nają w y sy ła ć widoczne prom ienie, do- ś w iad czaln em zbadaniem tego z a g ad n ie nia zajął się dopiero w wiele la t później D ra p e r, profesor a m e ry k ań sk i.
W rurze żelaznej, zam kn iętej z je d n e j s tro n y , o grzew ał on k a w a łk i wapna, m a r m uru, fluorku w a p n ia oraz różne m eta le i węgiel. W dośw iadczeniach owych D r a p e r spostrzegł, że węgiel, zarówno j a k i m etale, s ta ją się źródłem em isyi w idocznego prom ieniow ania, o czerwona- w em zabarw ieniu, począwszy od je d n e j, wspólnej im te m p c re tu ry , mniej więcej 525°. W a p n o , m arm u r, C aP2 św iecą ju ż nieco wcześniej. Nie z w ra ca jąc n a le ż y tej uw a g i na o s ta tn ie zjaw isko (term o- lum incscencyi), D r a p e r wygłosił (1847) swe znane prawo, dowodzące, że w szy
stk ie ciała po c z y n ają w y syła ć pierwsze widoczne (czerwonawe) prom ienie w j e dnej te m p e ra tu rz e , m ianowicie w 525°C.
J a k to w k ró tc e zobaczym y, p ra w o po
wyższe nie j e s t zupełnie ścisłe; lecz w i
nić D r a p e ra za to t a k bardzo nie n a le ży, gdyż niedokładność p o w s ta ła głów nie w s k u t e k w adliw ości w a ru n k ó w , w k tó ry c h w y k o n y w a ł swe doświadczenia, wadliwości, k tó ra dała się za u w a ż yć do
piero po zaznajom ieniu się z p raw e m
■ Kirchhoffa, w ygłoszonem w 12 — 13 lat po dośw iadczeniach D r a p e ra J).
') P o n ie w a ż D ra p e r nie znał p ra w a K irc h hoffa, nie m ó g ł p rze to w ied zieć, że, o ile k ilk a r ó ż n y c h ciał zn a jd u je się w spólnie w je d n e j p rze strzen i, ogran iczo n ej n a z e w n ą trz n ieprzeni- k liw e m i d la ś w ia tła ściankam i, m am y do c z y n ie n ia z sy ste m e m ciał d oskonale czarnych; w ó w czas w y starcza, b y choć je d n o z n ich św iecić poczęło, a re sz ta przez odbicie p ro m ie n i p ie rw szego sta n ie się w idoczną lub (w w y ż sz y c h te m p e ra tu ra c h ; w y k a ż e nie w łaśc iw e (dla danej te m p e ra tu ry ) za b arw ien ie, p oniew aż na zasadzie p ra w a K irc h h o ffa ciało w łaśn ie te pro m ien ie odbi
ja , k tó ry c h sam o nie w y sy ła , g d y ż ic h nie po
chłania.
W SZEC H ŚW IA T 617
W a żn iejsze są przeto dla nas obecnie spostrzeżenia D rap era, z a jm u jące się po
ró w n y w a n ie m widm, w y s y ła n y c h przez ciało, któ reg o t e m p e r a t u r a u staw icznie się zwiększa. Okazało się, że widmo o grzew anych ciał sta ły c h rozszerza się ze sp otęg o w aniem o grzania praw ie i głównie ty lko w je d n y m k ie ru n k u , m ia nowicie w stron ę fioletowego je g o końca;
ze w z r a s t a ją c ą te m p e r a t u r ą zw iększa się ilość i n a tę ż e n ie prom ieni o coraz to krótszej fali, a znacznej łamliwości.
Pom im o swej niezupełnej ścisłości, p r a wo D r a p e ra p rzy ję te zostało w nauce i sta w ia n e p raw ie n a ró w n i z aksyom ata- mi. Dopiero pewne p rzy p ad ko w e s p o strzeżenie W e b era oraz p ra w o Kirchhof- fa zachw iały j e g o dotychczasow ą po
wagę.
Rzecz ta k się miała: H. P. W e b e r x) w rok u 1887, p ra c u ją c n a d zbadaniem zależności pomiędzy j a s n o ś c ią lam p ża
row yc h a zużyciem en. elektr., poznał, że w y syłanie ś w iatła, spowodowanego ogrzaniem w ęgla przez prąd, rozpoczyna się j u ż znacznie wcześniej nim węgiel (w ciem ności) nabierze czerwonego za
barw ienia: o wiele stop n i niżej d r u t w y syła widoczne p rom ieniow anie z na de r szczególnem za b arw ie n ie m szarawem . J a ko * g e s p e n s te rg r a u “, „ d iis te rn e b e lg ra u11 ok reśla j e sam W eb er. Światło to j e s t n adzw yczaj niespokojne, zjaw ia się i z n i
ka, przez co c h a r a k te r j e g o tru d n o pod
daje się d o k ład n e m u określeniu; ze w zra
s ta ją c ą t e m p e r a t u r ą zab arw ien ie p rze błysków ś w ie tln y c h s ta je się nieco żół- taw e m i zm ienia się jeszcze k ilk a k r o t
nie, zanim spostrzeżem y p ierw szy czer
w onaw y przebły sk, ju ż n iem ig otliw y i stały. Owo pierwsze s zaraw e prom ienio
wanie, zjaw iające się mniej więcej w 400°, leży w widm ie w części żółtej i żółto-zielonej, t. j. tam , gdzie sp ostrz e g a m y max. n a tę ż e n ia św ietlnego, b a d a j ą c w id m a o trz y m a n e w nieco w yższych te m p e ra tu ra c h . Przy czyn a, j a k ą podaje W e b e r , że nie czerwone lecz żółtawe prom ienie s ta ją się naprzód widocznemi,
Wiedem. Ann. 32, 256.
k r y je się w tem, że chociaż ciała ju ż po
niżej 525° w y s y ła ją prom ienie czerwone obok żółtych, to j e d n a k n atężenie ty c h ostatnich, w porów naniu z czerwonemi, j e s t ju ż i w niższych t e m p e ra tu ra c h z n a czniejsze, a p rzy te m dość wielkie, by w oku naszem módz w yw ołać w rażenie światła, czego nie można powiedzieć o prom ieniach czerwonych, w y sy ła n y ch w te m p e ra tu rz e około 400°. Z w ięk szą je s z cze pewnością opierać się można n a spo
strzeżeniu, że oko nasze j e s t czulsze n a promienie, leżące p ośrodku widma, niż n a prom ienie z czerwonego je g o końca, a więc w niezm iernie słabem św ietle m ieszanem spostrzeżem y przedew szyst- kiem odcień żółtawy. O w y ja ś n ie n ie przyczyny niestałości i m ig o tan ia p ie rw szych szaraw o-żółtych promieni p o s ta ra ł się L u m m e r 1), biorąc pod u w a g ę fizyo- logiczne w łasności oka, w y p ły w ające z tw ierd z eń A. Koniga 2) a zwłaszcza I. Krie- sa 3), o znaczeniu ja k i e w przenoszeniu w rażeń ś w ie tln y c h do mózgu m ają a p a r a t y nerw ow e, pręciki i stożki (bacilli i coni), p o k ry w a ją c e siatk ów kę 4).
i
!
') W ie d e m Ann. 62 (1897) str. 14.
3) S itzber. d. Beri. Ak. d. W. 1894 str. 577.
■>) Z tsc h r. f. P sy ch o l. u. P h y sio l. 9, 1894, str. 81.
4) P ie rw sz e są, w ra ż liw e je d y n ie na św iatło, d ru g ie n a k o lo r i św ia tło , czułość ich j e s t j e d n ak m niejsza niż pręcik ó w (bacilli). S iatk ó w k a p o k ry ta j e s t w e w n ą trz obu te m i elem entam i n erw o w em i za w y ją tk ie m najczulszego sw ego m iejsca (w z w y k ły c h w arunkach), t. zw. plam y żó łtej, g d zie b rak zu pełnie pręcików ; znajd u jące się ta m stożki re a g u ją g łó w n ie na kolor, pośred
nicząc w .przenoszeniu u r a ż e n ia b a rw y do n.o- zgu. W y o b raźm y sobie teraz, że (znając w yżoj w yłuszczone w łasności naszego oka) z n a jd u je m y się w ciem ności i o g rze w a m y stopniow o d ru t m e talo w y , przepuszczając przezeń p rą d e le k try czny, k tó re g o siłę u sta w icz n ie zw iększam y. W o bec pew n ej siły prądu, m aiącej za sk u to k pew ną ok reślo n ą te m p e ra tu rę b ad an eg o d ru tu , o trzy m a
m y pierw sze w rażenie św ia tła , pozbaw ionego j e dnak zn a n y ch kolorów tę cz y , posiadającego na
to m ia st ja k iś d ziw n y sz a ra w y odcień; m im ow ołi sk ie ro w u je m y oczy ta k , b y ja k n a jle p ie j uchw y-
| cić ów słaby e fe k t św ie tln y , to je s t, b y działał on n a plam ę żółtą, n ajcz u lszą w z w y k ły c h w a
runkach: w ra że n ie ś w ia tła znika; poruszam y n ie co g ło w ą —św ia tło p o n o w n ie sta je się w idoczne.
P od o b n e z ja w isk a o b se rw o w ał ju ż D rap er, lecz
618 W SZ E C H SW 1A T j\ ’o 39
P r z e b ły s k i ś w ia tła o dość nieok reślo n y m c h a ra k te rz e, z ja w ia ją c e się w t e m p e ra tu rz e zn acznie niższej niż ta, w k t ó rej daje się za u w a ż y ć p ie r w s z y odcień czerw on aw y w y s y ła n e g o ś w ia tła , spo
s trz e g a li dla wielu ciał n ie je d n i uczeni po ogłoszeniu b a d a ń W ebera; oto np.
k ilk a rez u lta tó w , w y j ę ty c h ze s p r a w o zdań E m d e n a J), u c z n ia W e b e r a (stopnie C. oznaczać b ę d ą t e m p e r a t u r ę , w której da n e ciało w y s y ła pierw sze widoczne prom ieniow anie):
nie zw ró cił n a nie n a le ż y te j u w ag i. P o s ta ra m się w y ja ś n ić z ja w ia n ie się i zn ik an ie o w eg o sza
re g o p ro m ie n io w an ia , z g o d n ie z p rz y p u sz c z e n ia m i L u m m e ra . G dy o b se rw u je m y ciało ty lk o m n ie jw ię c e j w k ie ru n k u , w k tó ry m się ono w zg lę d em nas z n a jd u je (jak to m usi o d b y w ać się w ciem ności) pro m ien ie, k tó re ono n ara z p o cznie w y sy ła ć , n ie tra fią n a n ajczu lsze m iejsce sia tk ó w k i, lecz g d ziek o lw ie k w in n em m iejscu;
sp o ty k a ją one ta m z a ró w n o p ręcik i ja k stożki, t. j . m o g ą w y w o ła ć w ra ż e n ie za ró w n o ś w ia tła ja k i b a rw y ; je ż e li je d n a k n a tę ż e n ie dan eg o św ia
tła j e s t n a d e r m ałe, p o d raż tii ono ty lk o pręciki, lecz nie będzie re a g o w a ło na stożki, k tó re są m niej czułe; p oniew aż p ie rw sz e m a ją za za d an ie w yw oływ -ać ty lk o w ra ż e n ie ś w ia tła (nio barw ), stą d ow e p o cz ątk o w e p rz e b ły sk i ś w ia tła w y w o ła ją je d y n ie w ra że n ie św ia tła . Gdy, sp o strz e g łs z y (w ciem ności) m iejsce, z k tó re g o w y c h o dzi p ro m ie n io w an ie , s k ie ro w u je m y m im ow oli oczy p ro sto w k ie ru n k u d ru tu , a w ięc obraz ś w ie tln y p a d a n a ż ó łtą plam ę, zajść m o g ą d w a w y p a d k i, zależne od n a tę ż e n ia z ja w isk a ś w ie tln eg o : je ż e li n ie p rz e k ra c z a ono p e w n e j g rar^- cy , w ra że n ie ś w ia tła z u p e łn ie zn ik a, p o n ie w a ż e n e rg ia p ro m ie n ista n ie posiad a w ty m ra z ie m ożności d raż n ien ia sto żk ó w ; p o w y że j o w ej g ra n ic y o d cz u je m y św ia tło żó łta w e , g d y ż ono n a j
silniej z p o śród b a rw tę c z y d ra ż n i a p a r a ty p la m y żó łtej (W eber). K aż d e p o ru sze n ie oczu po
w o d u je ślizg a n ie się o b raz u św ie tln e g o po p o w ie rz c h n i sia tk ó w k i; ra z pad a on n a plam ę żół
tą , d ru g i ra z g d z ie k o lw ie k in dziej: te m n ie zn a cznem poru szan iem oczu o b ja śn ia się o w ą n ie ja sn o ść i m ig o ta n ie p ie rw sz y c h w ra ż e ń ś w ie tl
ny ch , k tó re W e b e r o b serw o w ał. P o tę g u ją c te m p e ra tu rę naszego d ru tu o trz y m u je m y św ia tło co
raz spokojniejsze o b a rw ie coraz bard ziej o k re ślonej; z ja w ie n ie się p ie rw sz e g o cz erw o n aw eg o od cien ia j e s t zarazem z w ia stu n e m św ia tła zu p e łn ie sp okojnego o c a łk o w ic ie ok reślo n em za
b arw ie n iu , k tó re ze w z ra s ta ją c ą te m p e ra tu rą p rz e c h o d z i p o w o li z cz erw o n eg o w oranżow e, s ta je się coraz ja śn ie jsz e , w re szc ie o ślepiająco białe.
■) W ied . A nn. 36 (1889) 214.
P t 404°, Pd 408°, F e 405°, A g 415°, Mosiądz 405°, Au 423°.
J a k w idzim y, re z u lta ty powyższe z n a j
d u ją się w sprzeczności z p r a w e m Dra- pera. Poniew aż podobnych przykładów odch ylenia od w spom nianego p ra w a n o tow ano po spostrzeżeniach E m d en a j e s z cze wiele, p rzekonano się stanow czo, że p raw ie przez pół w ie k u za p e w n ik u w a żane praw o D r a p e r a nie zgadza się z : rzeczyw istością; z a m iast niego tw ierdzić
j zaś należy: różne ciała w y s y ła ją pierwsze w idoczne prom ienie w r ó ż n e j t e m p e ra tu r z e (niższej od 500° i leżącej w wię-
! kszości w y p a d k ó w około 400°C).
R o z p a tru ją c p raw o D r a p e ra i o dnoszą
ce się do niego b a dan ia s ta ra łe m się w y kazać, że wów czas g d y ciało świeci t y l ko dzięki p ew nej zaw arto ści ciepła (gdy więc św iatło p o w staje z energii cieplnej), w y sy ła n ie przezeń widocznego promie-
j niow ania rozpoczyna się dopiero od p e wnej określonej te m p e ra tu ry , m ianow i
cie począwszy od chwili, g d y d rg a n ia molekuł przekro czy ły p e w n ą granicę, co ze swej s tr o n y ma za s k u te k o s ią g n ię cie takiej szy bk ości r u c h u elektronów , k t ó r a pow oduje zjaw ienie się fal ś w ie tl
nych; w większości w ypadków owa w y m a g a n a t e m p e r a t u r a leży nieco ponad : 400°. Dalsze podw yższenie pow oduje emi-
syę. ś w ia tła o coraz to k rótszej fali.
Poniew aż zjaw isk a lu m in escen cyi w y- i s tę p u j ą przew ażnie w te m p e ra tu ra c h n i ż szych od 10 0°, w o s ta tn ic h więc d w u s p ostrzeżeniach m a m y n a d e r w ażn y śro dek, p ozw a lają cy z łatw o ścią odróżnić, I czy w ja k im ś d a n y m w y p a d k u m a się
do c z ynie nia z prom ieniow aniem czysto term icznem , czy też z tak ie m , k tó re po
w stało z e n e rg ii chem icznej, e le k try c z nej lub m echanicznej, noszącem ogólne m iano lum inescencyi, zachodzi ona w ów
czas, gdy:
a) p o n i ż e j 400° jak ie k o lw ie k ■ ciało I (lub u k ła d ciał) w y s y ła prom ieniow anie,
! działające na n e rw y wzrokowe x);
■) W y s y ła n ie p ro m ien i n iew id o czn y ch (w p e
w n y c h razach) ró w n ież m oże b y ć uw-ażane za
M 39 W SZECH SW IAT 619
b) g d y w ja k ie jk o lw ie k tem p e ra tu rz e p o w y ż e j 400° ja k ie k o lw ie k ciało (lub układ ciał) w ysy ła p r z e w a ż n i e p r o m ieniow anie o mniejszej długości fali *) niż ta, k tó r ą (w tychże w a ru n k a c h ) po
s ia d a prom ieniow anie ciała, świecącego ty lk o s k u tk ie m swej te m p e ra tu ry .
Że św iatło p o w s ta w a ć może n ietylko z en erg ii cieplnej, że w n ie k tó ry c h w y pad k ach (zw anych lum inescen cy ą) św ie
cenie może zachodzić i w n a d e r nizkich te m p e ra tu ra c h , stanie się widocznem, gd y zwrócim y uw a g ę , że w ysy łan ie e n e r
gii pro m ien istej zależy b e z p o ś r e d n i o ty lk o od szybk o ści krąż e n ia elektronów , r u c h zaś molekuł danego ciała (w a ru n k u ją c y je g o te m p e ra tu rę ) je d y n ie w pe
w n y c h p rz y p a d k a c h (prom ieniow ania t e r m icznego) sta n o w i również i o szybkości ro ta c y jn e j elektronów ; rozw ażanie po
wyższe daje n a m praw o wyobrazić sobie eraisyę św ia tła przez ciało, dla k tó re g o p e w n ą w y m a g a n ą szybkość r o ta c y jn ą o siągnęły t y l k o e l e k t r o n y , podczas g dy cząsteczki je g o z n a jd u ją się w s t a nie w zględnego spokoju, a więc ciało po
siada n iew y so k ą te m p e ra tu rę , tem b a r- dziej, że znane n a m są w ypad k i św iece
nia ciał z a n u rz o n y c h w pow ietrzu skro- plonem 2), gdzie r u c h cząsteczek danej s u b s ta n c y i p ro m ie n iu jąc e j j e s t n a d e r ospały.
P ie rw sz y m uczonym, który, n a mocy sw ych ro zległych b a d a ń w odpowiednim kie ru n k u , dowiódł stanow czo możliwości p o w s ta w a n ia ś w ia tła z inn y ch niż ciepło form energii, był E. W ie d e m a n n . Wie- dem ann w y k azał 3), że n ależy obecnie rozróżniać d w a ro d za je świecenia: śwrie-
łu m inescencyę; np. g d y ciało o te m p e ra tu rz e niż
szej od 400° w y sy ła w iele p rom ieni ultrafio leto w y c h .
') Tu też lu m in esc en c y ą p rze jaw ia ć się może w p ostaci n ie w id o cz n y ch p ro m ien i u ltra fio le to w y c h , o ile n atęż en ie ic h p rzek racza p e w n ą g ra nicę.
3) D o w odzą te g o np. badania J . K ow alskiego Com pt. ren d . 145 (1907) 1270.
3) "Wied. A nn. 34 (1888) 416: „Z ur M echanik d. L e u c h te n s “ W . A. 37 (1889) 177, w ty m a r ty k u le w y ło żo n e j e s t te ż obszerniej zastosow anie prawa K irch h o ffa.
cenie „ n o r m a l n e j będące s k u tk ie m w y sokiej te m p e ra tu ry daneg o ciała, p o w s ta jące na koszt zaw artej w niem energii cieplnej, oraz świecenie zw ane lum ines- cencyą, które zjaw ia się w n a jró ż n ie j
szych tem p e ra tu ra c h , przew ażnie niższych niż 100°, a którego przyczyny p o w s ta w a n ia szukać należy w inn ych rodzajach energii niż cieplnej. W ie d e m a n n w y li
cza przeszło tuzin rodzajów luminescen- cyi. Zam ierzam tu ta j ro zp a trz y ć tylko j e d e n z nich, mianowicie chem ilum ines- cencyę, t . j . te przyp ad k i em isyi widocz
nego prom ieniow ania, zachodzące w n iz
kich t e m p e ra tu ra c h i niepodlegająco p r a wu Kirchhoffa, k tó re bezpośrednio lub pośrednio zawdzięczają swe istnienie en erg ii chemicznej.
Zygmunt Klonowski.
(C. d nast.)
W N Ę T R Z E Z I E M I I P L A N E T .
W ostatnim num erze N aturw issenschaftli- che R undschau znajdujem y następujące stre
szczenie (pióra znanego sp ecyalisty A. Ber- bericha) niezm iernie oryginalnych poglądów, wypow iedzianych przez H. W ehnera w książ
ce p. t. D as Innere der Brde und der Pla- neten.
W iadom o pow szechnie, że astronomia te oretyczna, cz> li nauka o ruchach ciał nie
bieskich, osiągnęła oddawna w ysoki stopień doskonałości i że różnice, które w niektó
rych wypadkach w ystępują pom iędzy rucha
mi faktycznem i a ruchami, przewidzianem i przez teoryę, są naogół m inim alne. P ró
bne te niedokładności przypisać można bądź trudnościom m echanicznym rachunku, bądź w pływ ow i ciał nieznanych o małej bardzo masie (np. w teoryi K siężyca i M erkurego), a na poparcie ty c h hypotez nie trudno zna
leźć argum enty poważne. N ik t nie będzie dziś utrzym yw ał naseryo, żeby p u n k ty isto
tne teoryi m iały być błędne. W iększe nieco trudności w ystępują w tedy, gdy u si
łujem y w ytłum aczyć przypływ y i odpływ y, wahania szerokości, zjawiska seism iczne, zja
wiska m agnetyzm u ziem skiego i wogółe pro
cesy z dziedziny geofizyki. T utaj odgrywa rolę zagadnienie o w nętrzu Ziemi, zagadnie
nie, na które odpowiedzi szukać możem y jedynie w hypotezie i spekulaoyi, albowiem poglądy specyalistów nieraz w yłączają się wzajem nie.
W S Z E C H Ś W IA T Ne 39
H enryk W ehner, k tóry p ołożył ju ż w iel
kie zasługi na polu badań nad zm ianam i w iekow em i m agn etyzm u ziem skiego, przy- czem poszedł własną drogą bardzo o ry g in a l
ną, w ypow iada pogląd, że prawo N ew to n a je s t nied ostateczn e, albo, m ów iąc ściślej, że zastosow anie teg o prawa do w nętrza kul je st błędne. Pow iada on, że to, co słuszne je st w m atem atyce, n iek on ieczn ie iścid się m usi w fizyce. Tak w ięc aczkolw iek w te oryi od czasów N ew to n a przyjm ujem y za
w sze, że kula jednorodna działa na zew nątrz tak, jak gd y b y w szystka jej masa była ze
brana w środku, do w ew nątrz zaś na p u n k t m asy, znajdujący się w ew nątrz, tak, że p rzy
ciąganie w arstw y k ulistej, położonej na ze
w nątrz teg o p u n k tu je s t dla teg o ż p u n k tu zerem , to jednak w p ra k ty ce tw ierdzenia te nie są słuszne. A lbow iem w p ra k ty ce nie chodzi już o p u n k ty m a tem atyczn e o w ym iarach zerow ych, ale o rzeczy w iste c ia ł
ka m ateryalne, aczkolw iek n iesłych an ie dro
bne. Otóż, jeżeli ciałko takie znajduje się w e w n ętrzu k u li w ydrążonej czyli jed n o rodnej w arstw y kulistej (z w yjątk iem pu n k tu środkow ego), to siły p rzyciągania, dzia
łające z różnych stron nie będą się znosiły;
pozostanie zaw sze przyciąganie w yw ierane na tę stronę ciałka, która je st najbliższa w arstw y ku listej, a p rzyciągan ie to sprawi, że ciało musi p rzyłączyć się clo w arstw y kulistej w k ierunku najm niejszej odległości.
Z tw ierdzenia teo rety czn eg o o działaniu ze- rowem warstwy' kulistej na dow olny w e
w n ętrzn y punkt m asy, (t. j. na jakieś „n ic“) W eh n er wyprow adza w n iosek , że ciśnienie w ew nątrz ku li pełnej m usi byd w każdym pu nkcie zerem , co sprzeciw ia się zdrow em u rozsądkowi.
Tym sposobem z rozważań W eh n era w y nika tw ierdzenie, że ciała n iebieskie muszą byd naogół kulam i w ydrążonem i i że ty lk o w razach w y ją tk o w y ch p u sta przestrzeń w e
w nętrzna może byd znikom o mała, a w ięc kula m oże byd kulą pełną. C iśnienie w w arstw ie kulistej, p ocząw szy od obu jej po
w ierzchni granicznych zarów no zew nętrznej, jak w ew nętrznej rosnąć będzie aż do p e
wnej pow ierzchni, w spółśrodkow ej z tem i powierzchniam i granicznem i, która całą masę w arstw y kulistej dzieli na połow y.
Tutaj przypadnie także m iejsce najw iększej gęstości, g ęsto ści znacznie niższej, niżby ją obliczyd trzeba dla środka kuli pełnej. Gru
bość w arstw y kulistej ziem skiej W eh n er obli
cza na podstaw ie anom alii ciężk ości i znaj
duje na jej w artość liczb ę 22 0 0 kilom etrów . Gęstośd rosłaby, począw szy od 2,65 na p o w ierzchni Ziemi aż do 5,50 w głęb ok ości 8 0 0 — 900 kilom etrów , poczem zm niejszałaby się, dochodząc do 3,4 na gran icy z pustą przestrzenią w ew nętrzną. Średnia gęstośd
całej w arstw y w ynosiłaby 4,07. T em peratu
ra w zrastałaby z początku szybko, potem bardzo powoli. W ehner oblicza ją na 1700—
1800° dla w arstw y najgęstszej i na 1850°
dla w arstw y najgłębszej, graniczącej z pustą przestrzenią w ew nętrzną. W arstw a najgęst
sza byłaby w stanie „m agm y bardzo ciepłej, przedstawiającej nieznaczny tylk o opór tar- c ia “ albo „plastyczność zupełnie podobną do tej, jaką okazuje stan ciek ły" . Jeszcze g łę biej położone m inerały lżejsze należałyby do rzędu tak ich , które w tem peraturze 2000°
stop n i zachow ują jeszcze stan skupienia sta ły .
T ym sposobem Ziemia składałaby się ze skoru p y zew nętrznej oraz z w arstw y k u li
stej bliższej jądra, oddzielonej od skorupy w arstw ą m agm y W skutek nieznacznego zw iększenia g ęsto ści skorupy przez oziębie- nie, prędkośd jej obrotu zw iększyła się nie
co w porów naniu z prędkością obrotu war
stw y jądrowej. D la obu w arstw W ehner przyjm uje stałe b ieguny m agnetyczne. P rze
suw anie się w zględne ty ch w arstw w yw o
łu je zm ianę w sk u tk u m agn etyczn ym na pow ierzchni Ziemi, i tym sposobem daje po
czątek w iekow em u okresow i m agnetyzm u ziem skiego. Z długości tego okresu, oblicza
nego, jak wiadomo na lat 476, W ehner w y prowadza przyśpieszenie na rów niku ziem skim w porównaniu z prędkością obrotu w arstw y w ew nętrznej i otrzym uje na nie
1,33 m m / sek 2.
Opierając się na w skazaniach, spektrosko
pu, który stw ierdza obecnośd jed n ych i ty ch sam ych substancyj na rozm aitych ciałaoh n ieb iesk ie’', W ehner uważa za m ożliwe przy
jąć jako gęstośd średnią w szystkich ty ch ciał tę sarnę liczbę, co i dla Ziemi, a w ięc liczbę 4,1, aczkolw iek nie w yłącza zgóry drobnych różnic, jakie zachodzić mogą pod ty m w zględem pom iędzy gruboskorupow em i p lanelam i m ałem i a cienkoskorupow em i w iel- kiem i. W szy stk ie w ięc p lan ety są w edług n iego kulam i wydrążonem i. U proszczony rachunek przybliżony daje mu na całą gru- bośd skorupy k siężyca 17% promienia; Mer
kurego, W e n e r y i Marsa— około 23°/0; wre
szcie czterech planet zew n ętrzn ych od J o w isza do N ep tu n a — odpowiednio: 5,7% , 2 ,9% i 3,7% i 5,6% - Słońce, zdaniem W e h nera, składa się z całego szeregu „współ- środkow ych płaszczów" czyli pow łok, z k tó ry ch każda je st z innego m ateryału i innej gęstości, przyczem oddzielne te powłoki po
przedzielane są przestrzeniam i, w k tórych zachodzi rozdzielanie się różnych gatunków m ateryi. P ary, w ytw arzające się w ty ch przestrzeniach utrzym ują ow e płaszcze w stan ie napięcia. Jednej ty lk o w arstw ie ze
w nętrznej, t. j. tej, którą widzim y, można przypisad stan skupienia zw yczajny, którego
