Vaderlandsche letteroefeningen. Jaargang 1842

Over de during der bliksemstralen. Door Arago.

(Getrokken uit 's Mans Verhandeling over het Onweder, geplaatst in het Annuaire voor het jaar 1838, aan den Koning der Franschen aangeboden door het Bureau des Longitudes te Parijs.)

Het Bureau des Longitudes te Parijs geeft jaarlijks een werkje uit, waarin, behalve de sterre-, zeevaart- en staatshuishoudkundige tafelen en opgaven, ter wier bekend-

[p. 390]

making hetzelve hoofdzakelijk is ingerigt, van tijd tot tijd meer of min belangrijke verhandelingen worden opgenomen; onderwerpen, wel van wetenschappelijken aard, doch tevens van algemeen belang, op eene ook voor nietgeleerden bevattelijke wijze voorgesteld. Het is de geleerde arago, aan wien, sedert vele jaren, deze taak is toevertrouwd, en die in het Annuaire voor 1838 eene proeve over het Onweder geleverd heeft, welke eenen schat van belangrijke waarnemingen bevat, en waaruit wij een hoofdstuk zullen overnemen, hetwelk door wonderspreukig opschrift, naauwkeurigen betoogtrant en treffende uitkomsten onze aandacht bijzonder boeide en ons der mededeelinge overwaardig voorkwam.

Tot beter verstand van dit stuk zij vooraf aangemerkt, dat de Heer arago, na over het onweder in het algemeen, over den aard, de uitwendige kenmerken en de hoogte der onweêrswolken gehandeld te hebben, de verschillende soorten van lichtende verschijnselen beschouwt, welke bij onweders waargenomen, en door hem in drie klassen gerangschikt worden.

In de eerste klasse plaatst hij die soort van licht, hetwelk wij onder den naam van bliksem of bliksemstraal verstaan, en zich als eene zeer dunne, zeer smalle en zeer scherp geteekende lichtstreep of lichtstraal vertoont, zich nooit of zeer zelden in regte lijn voortbeweegt, maar doorgaans slangswijze of met zeer scherpe hoeken de lucht doorklieft.

Onder de tweede klasse begrijpt arago dat lichtend verschijnsel aan de onweders eigen, hetwelk wij meestal weêrlicht noemen; een licht, dat somtijds alleen de omtrekken der wolken, doch vaak ook derzelver geheele oppervlakte schijnt te verlichten, ja uit haar binnenste schijnt voort te komen, en zich over onmetelijke gedeelten des uitspansels verbreidt.

Beide deze soorten van lichtverschijnsels bewegen zich met eene groote snelheid, en maken te dezen het onderwerp van het volgend onderzoek uit; terwijl de derde klasse de vuurballen of vuurklompen bevat, wier bewe-

[p. 391]

ging langzaam genoeg is, om daarvan den duur te kunnen berekenen.

De geheele verhandeling over het onweder beslaat in het Annuaire 400 bladzijden, waarvan 12 ingenomen worden door de beantwoording der vraag: Welke is de during van een weêrlicht of een bliksemstraal van de eerste of de tweede klasse?

Deze vraag is belangrijker, dan men oppervlakkig wel denken zoude. De oplossing derzelve, eerst korteling (vóór weinige jaren) verkregen, steunt op zeer fijn gesponnene redeneringen, welke gedeeltelijk aan een kinderspel ontleend zijn; ik bedoel die proefneming, welke iedereen of zelve wel gedaan heeft of door anderen heeft zien doen, en in de daarstelling bestaat van eene onafgebroken streep of band van licht, door de snelle beweging van een klein kooltje vuurs. Vooronderstel, namelijk, dat het kooltje eenen cirkel beschrijft, en dat, om den geheelen omtrek daarvan te doorloopen, het niet meer dan één tiende gedeelte eener seconde besteedt; alsdan, de proefneming heeft het aangetoond, ziet men eenen omtrek van licht, waarin het oplettendst oog geene de minste gaping gewaar wordt. Men zou zeggen, dat de gloeijende kool of vonk al de punten van den omtrek des cirkels te gelijker tijd inneemt; en toch is het zeker, dat zij dezelve in haren loop niet dan het eene na het andere bereikt, en dat er een tiende gedeelte van eene seconde verloopt tusschen het tijdstip, dat zij een dier punten verlaat, en het oogenblik, dat zij hetzelve op nieuw inneemt.

Eene gewigtige gevolgtrekking vloeit uit deze proefneming voort. Zij zal klaarblijkelijk worden indien men voor een oogenblik eens de aandacht onafgebroken en bepaaldelijk gelieft te vestigen op één enkel punt van den omtrek, welken de vonk doorloopt, - op het bovenste, bij voorbeeld.

Wanneer zich de vonk in dit bovenste punt bevindt, doen de lichtstralen, die er uit voortschieten, haar beeld in het oog des waarnemers op een zeker deel van het netvlies vallen. Zoodra de vonk draait, moet dit beeld even-

[p. 392]

zeer draaijen, en dit gebeurt werkelijk, dewijl de vonk altijd in haren waren stand gezien wordt. Het zoude dus schijnen als moest het eerst gevormde beeld ter zelfder tijd worden uitgewischt, als de oorzaak, welke hetzelve deed ontstaan, zoo al niet verdwenen, dan toch van plaats veranderd is; maar verre van daar! de vonk heeft den tijd, eenen geheelen omloop te beschrijven, op hare eerste plaats terug te komen, en in het oog het beeld van het bovenste punt des cirkels te hernieuwen, alvorens de gewaarwording, welke haar eerste doorgang door hetzelfde punt deed ontstaan, geweken is.

De indrukken, welke wij door het zintuig des gezigts ontvangen, hebben dus eene zekere during. Het menschelijk oog althans is derwijze zamengesteld, dat eene lichtende gewaarwording niet verdwijnt, dan een tiende gedeelte eener seconde na de volkomene verdwijning der oorzaak, welke haar deed ontstaan.

Wij zijn zoo even tot de opmerking gekomen, dat een straalschietend punt, hetwelk niet meer dan een tiende eener seconde besteedt om een' geheelen kring te doorloopen, voor ons oog eenen over deszelfs geheelen omtrek verlichten cirkel zal doen ontstaan.

Het is duidelijk, dat, wanneer twee, drie, tien, honderd straalschietende punten, in regte lijn elkander opvolgende, en tusschen het eerste punt en het middelpunt van omdraaijing geplaatst, te gelijker tijd met gelijke snelheid omwentelen, zij twee, drie, tien, honderd verlichte en gelijkmiddelpuntige omtrekken van cirkels zullen doen geboren worden.

Eindelijk zal iedereen beseffen, dat, indien die verschillende straalschietende, beweegbare punten elkander onmiddellijk opvolgen, - met elkander in aanraking komen, en tevens talrijk genoeg zijn, om, in eenen staat van rust zich bevindende, eene voortgaande lijn van licht te vormen tusschen het aanvangspunt en het middelpunt van omdraaijing, in dat geval de omtrekken, welke zij al draaijende zullen doen ontstaan, zich onderling ook zullen raken, en dat de twee, drie, tien, honderd afzonderlijke

[p. 393]

omtrekken van cirkels der vorige proefneming vervangen zullen worden door eene cirkelvormige geheel verlichte oppervlakte.

Men ziet, dat deze proef tot dezelfde uitkomsten leidt als die, welke wij met op zichzelve staande punten genomen hebben: eene verlichte lijn, om eene harer eindpunten ronddraaijende, brengt eene cirkelvormige oppervlakte van licht voort, wanneer zij in elke harer achtereenvolgende standen terugkeert, alvorens elk der beelden is uitgewischt, die zij gedurende eene eerste omwenteling in het oog had voortgebragt; te weten, wanneer de lijn den geheelen omtrek in het tiende deel eener seconde doorloopt.

Laat ons nu, in plaats van eene enkele verlichte beweegbare lijn, er vier vooronderstellen, allen volkomen gelijk en onderling regthoekig of zoodanig geplaatst, dat zij den omtrek in vier gelijke deelen verdeelen. De snelheid van beweging des toestels bij eene geheele omwenteling zal dan geenszins het tiende deel eener seconde behoeven te bedragen; eene viermaal mindere snelheid bij ééne omwenteling, eene snelheid van vier tiende deelen eener seconde, zal genoegzaam zijn tot de daarstelling eener cirkelvormige oppervlakte, welke zich evenzeer geheel verlicht zal vertoonen.

Wat toch wordt er inderdaad tot die voortduring van licht vereischt? Immers dit: dat geen punt des cirkels van wezenlijk licht verstoken blijve langer dan een tiende deel eener seconde. Blijven wij nu in onze gedachten stilstaan bij den oogenblik, waarop eene der lijnen loodregt staat, de lijn, welke deze volgt, zal op hare beurt loodregt staan in het vierde deel des tijds tot eene volkomene omwenteling benoodigd, in het vierde deel van 4/10 of in 1/10 seconde; de derde bewegende lijn zal eveneens na een tiende gedeelte eener seconde de tweede lijn in de loodregte stelling vervangen, enz. enz. Wanneer dus het loodregte beeld der eerste lijn in het oog begint te verdwijnen, komt de tweede der vier verlichte regthoekige lijnen van den wentelenden toestel hetzelve vernieuwen; - wanneer het loodregte beeld van deze tweede lijn den eindpaal van deszelfs

[p. 394]

during bereikt, neemt de derde lijn er de plaats van in; - de vierde lijn bevindt zich op hare beurt in loodregten stand op het oogenblik dat het beeld der derde aanving te wijken; - de eerste lijn, ten slotte, herneemt, na gelijk tijdsverloop, de stelling, waarin wij haar bij den aanvang voorondersteld hadden, om door haar licht de loodregte plaats te vervullen, welke, door het verdwijnen van het beeld, de vierde lijn duister gelaten zoude hebben.

Ik meen alzoo uitvoerig, al te uitvoerig welligt! betoogd te hebben, hoe vier verlichte regthoekig geplaatste lijnen, een' cirkel rondom haar snijpunt in 4/10 seconde beschrijvende, den loodregten straal dezes cirkels met een schijnbaar onafgebroken licht beschijnen. Het zal niemands opmerkzaamheid ontgaan, dat dezelfde redeneringen evenzeer van toepassing geweest zouden zijn op een' waterpassen of schuinen straal.

De wijze van voortbrenging van verlichte oppervlakten door de omwenteling van enkele lijnen is dus genoegzaam ontwikkeld. In 't kort: Eene verlichte lijn brengt schijnbaar eene cirkelvormige oppervlakte van licht voort, wanneer zij zich snel genoeg om een harer eindpunten wentelt, om den geheelen omtrek te beschrijven in een tiende gedeelte eener seconde tijds. Dit is eene daadzaak, in verband staande met de zamenstelling en de gevoeligheid van het menschelijk oog. De zaak is zoo, doch had anders kunnen zijn: proefnemingen alleen konden de waarheid doen kennen.

(Het vervolg en slot in N^o. IX.)