Alle de brieven. Deel 13: 1700-1701
(1993)–Anthoni van Leeuwenhoek– Auteursrechtelijk beschermdGepubliceerd in:
| |||||
Korte inhoud:Over de invloed van de luchtdruk op het niveau van een waterkolom in een glazen buis bij capillaire opstijging. Berekeningen hierover. Vergelijking met de kwikkolom in een barometer. | |||||
Figuren:Ga naar margenoot+In de uitgaven A en C zijn de drie figuren bijeengebracht op één plaat tegenover respectievelijk blz. 254 en 242. | |||||
Opmerkingen:De hier afgedrukte tekst is die van uitgave A. | |||||
Letter No. 217 [131]
| |||||
Published in:
| |||||
Summary:On the influence of the atmospheric pressure on the level of a water column in a glass tube during a capillary rise. Calculations relating to this. Comparing it with the column of mercury in a barometer. | |||||
Figures:Ga naar margenoot+In the editions A and C the three figures have been combined on a single plate facing pp. 254 and 242 respectively. | |||||
Remarks:The text as printed here is that of edition A. | |||||
Delft in Holland den... 1700. Ga naar margenoot+NA presentatie van myn alder onderdanigsten dienst, neeme ik de vrymoedigheid tot sijn Alderdoorlugtigste...Ga naar voetnoot1 te seggen, dat ik de eer heb gehad, van eenige mijne geringe ontdekkingen sijne Alderdoorlugtigste... te vertoonen, en onder andere, hoe in een dunne glase Tuba het water tegen de hoogte op liep, het geene ik seyde, dat alleen door de parssinge van de Lugt veroorsaakt wierde; namentlyk, dat gelijkGa naar voetnoot2 als het water in een dunne glase Tuba, die niet te lang is, schoon deselve aan beyde de eynden open is, en die men regt over eynde is houdende, het water niet sal uytloopen, om redenen, dat het weynige water dat in de Tuba is, rondomme van binnen in 't glas, als aanklevendeGa naar voetnoot3, daar in blyft hangen. Wanneer men nu een ledige dunne glase Tuba heeft, daar kort te vooren geen water in is geweest, en men raakt daar mede aan het water, soo sal het water, al na dat de holte van de glase Tuba kleyn is, op rysen, tot soo verre, dat het water agt â tien duymenGa naar voetnoot4 boven de vlakte van het water, daar men soo een Tuba komt in te setten, sal op rysen, om redenen, gelijk hier vooren is geseytGa naar voetnoot5, dat het water een aankleventheidGa naar voetnoot6 rondommeGa naar voetnoot7 de glase Tuba heeft, waar door het niet uyt de Tuba valt; dat insgelijks de parssinge van de Lugt in de glase Tuba, door de aankleventheid van de lugt rondomme in de glase Tuba, soo groot niet is als buyten deselveGa naar voetnoot8, by gevolg dan, de perssinge van de Lugt, buyten de glase Tuba grooter sijnde, als in de glase Tuba, en wy met deselve rakende aan eenig water of vloeyende dunne stoffe, schoon wy de glase Tuba regt op en neder komen te houden, sal de vloeyende stoffe, in de glase Tuba op gestooten werden, en dat in de eene glase Tuba hooger, als in een andere, al na dat de holligheid in de glase Tuba kleyn is. Ik hebbe wel soo naeuwe holligheid in een glase Tuba gemaakt, waar in het water ontrent twaalf duymen hoog boven de water vlakte wierde opgestooten, als byGa naar margenoot+ exempel, Fig. 1. ABCDEF vertoont een glaasje, dat gevolt is tot FCI met water, waar in gestelt werd een glase Tuba, welkers Diameters holteGa naar voetnoot9 1/100. van een duym breet is, welke Tuba verbeeld werd met GIHK. | |||||
Delft in Holland the... 1700.
Ga naar margenoot+After presentation of my most humble services I take the liberty to inform Your Most Serene Highness...Ga naar voetnoot1 that I have had the honour to show Your Most Serene Highness... some of my modest discoveries, amongst other things how in a narrow glass tube the water flowed up against the wall, which I said was only caused by the pressure of the air; indeed, just as, when the water in a narrow glass tube which is not too long, although it is open at both ends, the tube being held perpendicular, the water will not flow out, because the small quantity of water that is in the tube, because it adheres all around in the glass tube, remains in it. Now when one has an empty narrow glass tube, in which recently there has been no water, and one touches the water with it, the water will rise, according to the size of the diameter of the glass tube, until the water gets eight to ten inchesGa naar voetnoot2 above the surface of the water in which such a tube is placed because, as said aboveGa naar voetnoot3, the water adheres all around in the glass tube, in consequence of which it does not drop out of the tube, and because likewise the pressure of the air in the glass tube, through the adhesion of the air all around in the glass tube, is not as great as outside it. In consequence, the pressure of the air outside the glass tube being greater than inside the glass tube, while we touch therewith some water or thin liquid, although we hold the glass tube perpendicular, the liquid will be thrust upwards in the glass tube, and this in one glass tube higher than in another, dependent on the diameter of the glass tube. I have sometimes made so narrow a glass tube that the water was thrust upwardsGa naar margenoot+ in it about twelve inches above the surface of the water, as e.g. in Fig. 1. ABCDEF shows a glass vessel filled with water up to FCI, in which is placed a glass tube whose diameter is 1/100 of an inch, which tube is represented by GIHK. | |||||
Dese Tuba dusGa naar voetnoot10, regt op en neder in 't glaasje gestelt sijnde, sal het water in de glase Tuba oprysen, boven het water vlak FIC tot aan H, sijnde wel ses duym breete hoog. Ga naar margenoot+Ik seyde ook dat de parssinge van de Lugt, op onse Aartkloot soo groot was, dat een vierkante voetGa naar voetnoot11 groote wel gedrukt wierde van twee duysent pontGa naar voetnoot12, en de superfitie van myn lighaam, beelde ik my inGa naar voetnoot13, dat wel seven vierkante voeten groot is, en, dit soo sijnde, dat myn lighaam door de Lugt wel veertien duysent ponden Swaarte geparst wierde, en dat nog veel grooter was de parssinge van die geene, die sig onder water met swemmen begeven, want dan hebbenze daar en boven de parsinge van het water, en dat al na datzeGa naar voetnoot14 diep onder water sijn, en nogtans en doet de parsinge haar geen hinder. Zijne Alderdoorlugtigste... vraagde my, hoe ik wist dat de lugt ons soo parste, hier op antwoorde ik met onderdanigheid, dat ik sulks door het water en quikzilver konde bewijsen, en alsoo ik dat doeGa naar voetnoot15 na mijn vermogen door redenenGa naar voetnoot16, en een wyde glase Tuba, tragte te doen, bemerkte ik dat myn seggen tegen gesprooken wierde. Ga naar margenoot+Ik segge dan met eerbiedigheid, dat sooGa naar voetnoot17 in Engeland, in dese, en in andere landen, in gebruyk zyn glase Tuba die men volt met quikzilver, die den eenen tot 36. duymen langte neemt, en andere wat langer, dog ik neem de myne wel 42. duymen lang, die men den naam van Barometer geeft. Ik sal alleen maar aanwijsen, hoe dat ik met de glase Tuba, en het quikzilver daar in te doen, kome te handelen, die ik meer dan 25. Jaren geleden al voor myn selven hebbe toegesteltGa naar voetnoot18. Ik hebbe dan in glas huysenGa naar voetnoot19 laten blasen verscheyde glase Tuba, en dat van verscheyde lengtens, die ik dan op de lengte toe stelGa naar voetnoot20 na mijn wel gevallen. Ga naar margenoot+Als by exempel, fig. 2. LM is een glase Tuba lang 42. duymen, die ik aan L hebbe toe geblasen, die dan regt over eynde gestelt hebbende, giet ik in M de Tuba vol zuyver quikzilver. Dit verrigt hebbende, druk ik de Vinger stark op de opening M, op dat uyt de Tuba, in 't onderste boven te keeren, geen quikzilver zoude loopen. Door dese Tuba verscheyde maalen het onderste boven te keeren, brenge ik de weynige lugt, die onder het quikzilver aan het glas sit, soo veel by een als het doenlijk is, welke plaats dan in de Tuba aan M met een weynig lugt, en geen quikzilver sijnde, vol ik wederGa naar voetnoot21 met quikzilver, tot soo verre, dat het quikzilver boven de Tuba uyt staat, als wanneer ik een stukje kurk, dat in de opening M sluyt, met een weynig geweltGa naar voetnoot22 druk, waar door het quikzilver, voor dat weynige dat de kurk in de Tuba gaat, uyt komt loopen. | |||||
This tube being placed perpendicular in the glass vessel in this way, the water in the glass tube will rise above the surface of the water FIC up to H, which is at least six inches. Ga naar margenoot+I also said that the pressure of the air on our earth was so great that the pressure on one square footGa naar voetnoot4 was at least two thousand poundsGa naar voetnoot5; and I think that the surface of my body is at least seven square feet, and that, this being so, the pressure of the air on my body is at least fourteen thousand pounds, and that the pressure on those who go swimming under water is much greater still, for then they are subject moreover to the pressure of the water, and this according to their depth under water, and yet they are not inconvenienced by the pressure. Your Most Serene Highness... asked me how I knew that the air pressed down on us so much; I humbly answered that I could prove this by means of water and quicksilver, and when I tried to do so as best I could by argumentation and by means of a wide glass tube, I perceived that my statement was contradicted. Ga naar margenoot+I therefore say respectfully that both in England, in this country, and in other countries glass tubes are used which are filled with quicksilver - which some take up to 36 inches long and others somewhat longer, but I take mine at least 42 inches long; these tubes are given the name of barometer. I will merely show how I act with the glass tube and put the quicksilver in it; this tube I made for myself already more than 25 years ago. In certain glass works I had several glass tubes blown, of different lengths, which I then give the length I think fit. Ga naar margenoot+Thus e.g. in Fig. 2 LM is a glass tube, 42 inches long, which I have sealed at L; then, having put it perpendicular, I fill the tube at M with pure quicksilver. Having done this, I press my finger firmly on the opening M, in order that no quicksilver shall flow from the tube when it is turned upside down. By turning this tube several times upside down, I gather the small quantity of air adhering underneath the quicksilver to the glass tube together as much as possible and, this part in the tube near M now containing a small quantity of air, but no quicksilver, I fill it again with quicksilver until the quicksilver is above the top of the tube. I then press with some force on a piece of cork that fits in the opening M, as a result of which the quicksilver flows out along the short distance the cork enters into the tube. | |||||
Ik hebbe al vooren een uytgedraeyt houte doosje genomen, welkers DiametersGa naar margenoot+ holte wat meer als een duymGa naar voetnoot4 is, als fig. 3. NOPQRS. Dit doosje hebbe ik onder op den bodem laten bedruypen met lak, en dat niet glat of effen, eensdeels om dat het quikzilver des te liber uyt en in de Tuba soude gaan, en ten anderen, om dat door de pori van het Hout, geen lugt in de Tuba soude opklimmen, of anders neem ik een glaasje. Dit doosje soo toe gesteltGa naar voetnoot23 hebbende, doe ik in 't selve een halve duym hoogte quikzilver, en ik laat het doosje soo schuyns ofte op zy houden, tot soo verre dat 'er geen quikzilver uyt en loopt, als wanneer ik de glase Tuba, met de vinger op de kurk te drukken, soo schuyns kome te houden, dat de kurk op de bodem van het doosje, en onder het quikzilver komt te staan, waar op ik dan de Tuba en het doosje regt over eynde stel, als wanneerGa naar voetnoot24 ik de Tuba een weynigje op ligt, en datGa naar voetnoot25 door de swaarte van het quikzilver, de kurk uyt de glase Tuba werd gestooten, en het quikzilver soo verre uyt de glase Tuba werd gestort, en soo veel hoogte van quikzilver in de glase Tuba blijft staan, als met de swaarte van de lugt, waar in wy leven, over een komt. Als by exempel, wy hebben goet weer met Sonneschijn, soo sal de quikzilver seer na 29. duymen in de glase Tuba blyven staan. Ga naar margenoot+Fig. 3. TVW werd aangewesen de glase Tuba, die tot aan W is gevolt geweest met quikzilver, eer de kurk uyt de Tuba was gestooten, en nu blijft staan op de hoogte van V sijnde TV 29. van onse duymen; wanneer wy nu swaren regen, met wint vermengt, hebben, soo sal het quikzilver meer dan een duym sakken. De reden nu van het sakken van een duym laagte quikzilver, werd geoordeelt, dat de dampkring, die men rekent dat ontrent 27000. voetenGa naar voetnoot26 hoog is, als dan 900. voeten laager is, om dat de parssinge van de lugtGa naar voetnoot27, waar in wy leven, yder 900. voeten egaal is met de parsinge van een duym hoogte quikzilver. Dog dit is myne stellinge nietGa naar voetnoot28, om dat ik my in beeldGa naar voetnoot29, dat de dampkring veel hooger is, en niet doorgaansGa naar voetnoot30 voor een en deselve swaarte kan genomen werden, want gelijk in een vermengde vloeybare stoffe, altijts de swaarste deeltjens die in de selve sijn, na de gront sullen sakken, soo beeld ik my ook in, dat het met de Lugt soo gelegen is, en by aldienGa naar voetnoot31 ontrentGa naar voetnoot32 onse Aert-bol 900. voeten hoogte van de lugt soodanige parsinge hadde, datGa naar voetnoot33 met een duym hoogte quikzilver over een quam, soo soude nogtans het bovenste gedeelte van de dampkring, op verre na soo veel parssinge niet te weeg brengen, en dit soo sijnde, moet volgen, dat de dampkring hooger is dan 27000. voeten. | |||||
Before this, I had already taken a small bored wooden box, whose diameter isGa naar margenoot+ slightly more than one inch, as in Fig. 3: NOPQRS. I caused some wax to drip on to the bottom of this box, and this not smoothly or evenly, on the one hand in order that the quicksilver should flow the more readily into and out of the tube and on the other hand in order that no air should enter the tube through the pores of the wood; or else I take a small glass vessel. When I have prepared the box in this way, I pour quicksilver into it up to a height of half an inch and I cause the box to be held at such a slant that no quicksilver flows out of it. Then, by pressing on the cork with my finger, I hold the glass tube at such a slant that the cork will be on the bottom of the box and underneath the quicksilver, upon which I then place the tube and the box perpendicular and raise the tube a little, and through the weight of the quicksilver the cork is thrust out of the glass tube, and the quicksilver is poured out of the glass tube along such a distance and quicksilver is left in the glass tube up to such a height as corresponds to the weight of the air in which we live. Thus, e.g. if the weather is good, with sunshine, the quicksilver will remain in the glass tube up to a height of nearly 29 inches. Ga naar margenoot+Fig. 3 TVW designates the glass tube, which was filled with quicksilver up to W before the cork had been thrust out of the tube, and it now remains at the height V, TV being 29 of our inches. Now if we have heavy rains combined with wind, the quicksilver will subside more than one inch. The reason why the quicksilver subsides one inch is considered to be that the atmosphere, which is reckoned to be about 27,000 feetGa naar voetnoot6 high, is then 900 feet lower because as to the pressure of the air in which we liveGa naar voetnoot7 each column of 900 feet corresponds to the pressure of a column of quicksilver one inch high. But that is not my view, because I think that the atmosphere is much higher and cannot be taken always to have the same weight, for just as in a mixture of liquid substances the heaviest particles in it will always sink to the bottom, so I also think it is with the air, and if near our earth the pressure of a column 900 feet high were such that it corresponded to a column of quicksilver one inch high, nevertheless the uppermost part of the atmosphere would not exert by any means as much pressure; and, this being so, it is bound to follow that the height of the atmosphere is greater than 27,000 feet. | |||||
Ga naar margenoot+Als wy nu de geseyde Tuba fig. 3 aan X sijn plaats soo veel als het doenlijk is, laten behouden, en wy verplaatsen het bovenste van de selve, alsGa naar voetnoot34 van W langsaam na Y soo moet volgen, dat daar door het quikzilver in de glase Tuba de hoogte van VY sal behouden, namentlijk, van T sijnde het oppervlakte van het quikzilver, in het doosje of glaasje, dat wy ons moeten in beelden 29. duymen te sijn, als wanneer de glase Tuba gansch gevolt sal wesen met quikzilverGa naar voetnoot35. Wanneer wy nu met een vaardige hand, de geseyde Tuba van W na Y plaatsen, soo sal, door de parsinge van de lugt, de quikzilver het glaasje soo vaardigGa naar voetnoot36 vollen, dat de quikzilver boven tegen het glas sal aan botzen. Ga naar margenoot+Ik hebbe voor desen na mijne waarnemingen geoordeelt, dat het quikzilver veertien maal swaarder was, dan het water is, andere die seggen dat het quikzilver 13 ½. maal swaarder is dan het water. Een ander seyt weder dat het quikzilver 13 19/100. maal swaarder is dan pompwater, en een ander soort van quikzilver 13 593/1000. maal swaarder dan pompwaterGa naar voetnoot37. Soo nu het quikzilver 29. duymen hoog staat, en 13½ maal swaarder is als pompwater, soo volgt daar uyt, dat het water seer naGa naar voetnoot38 moet hoog staan 391 ½ duym, sal het over een komen, met de swaarte van het quikzilver. Soo wy nu stellen, dat het quikzilver 14. maal swaarder is dan regen water, soo sal het water moeten hoog staan 406. duymen, dat is 2. duymen minder dan 34. voeten. Nu is ons bekent, dat een lighamelijkeGa naar voetnoot39 voet van ons gragt-water 65. pont weegt, waar uyt dan volgt, dat het water staande 391 ½ duymen, ofte wat meer als 32. voet en 7 duymen, hoog, en tot sijn gront hebbende een vierkante voet, de gront sal parssen wat meer dan 2120 pont, en soo sal ook doen het quikzilver, soo het tot sijn gront een vierkante voet hadde, en 29. duymen hoog stond. *Dog in een ander by gelegen land, met een selve hoogte van de lugt, sal het quikzilver 30. duymen hoog staan, om dat onse voet maat wat grooter isGa naar voetnoot40. Men heeft in Engelant waar genomen, wanneer men een Barometer 80. voeten hoog plaatste, dat dan het quikzilver 1/10. van een duym sakte, en als men die 160. voeten hoog bragt, dat dan het quikzilver 2/10. van een duym sakteGa naar voetnoot41.
* Hier uyt volgt, dat een lighaam welkers superfitie 7 vierkante voeten inhout, meer dan van 14000. ponden swaarte gedrukt werd. | |||||
Ga naar margenoot+If we now make the said tube of Fig. 3 to keep its position at X as much as possible and we slowly move the top of it, namely, from W to Y, it is bound to follow that thus the quicksilver in the glass tube will keep the height VY, namely, T is the surface of the quicksilver in the box or glass vessel, which we must assume to be 29 inches, and then the glass tube will be wholly filled with quicksilverGa naar voetnoot8. If we now quickly move the said tube from W to Y, as a result of the pressure of the air the quicksilver will fill the glass vessel so quickly that the quicksilver will impinge against the glass at the top. Ga naar margenoot+I used to think, in accordance with my observations, that quicksilver is fourteen times heavier than water; others say that quicksilver is 13½ times heavier than water. Another again says that quicksilver is 13 19/100 times heavier than pump-water, and another kind of quicksilver 13 593/1000 times heavier than pump-waterGa naar voetnoot9. Now if the quicksilver is 29 inches high and is 13½ times heavier than pump-water, it follows therefrom that the water must be nearly 391½ inches high if its weight is to be equal to that of the quicksilver. If we now assume that quicksilver is 14 times heavier than rain-water, the water must be 406 inches high, that is 2 inches short of 34 feet. Now we know that a cubic foot of our canal-water weighs 65 pounds, from which it then follows that if the water is 391½ inches high, or somewhat more than 32 feet and 7 inches, and if its base is one square foot, the pressure of the ground will be somewhat more than 2120 pounds, and so will be that of the quicksilver if its base were one square foot and it were 29 inches high. *But in another, near-by country, where the height of the atmosphere is the same, the quicksilver will be 30 inches high, because our foot is somewhat greaterGa naar voetnoot10. It has been observed in England that, if a barometer were placed at a height of 80 feet, the quicksilver subsided 1/10 of an inch and if it were placed at a height of 160 feet, the quicksilver subsided 2/10 of an inchGa naar voetnoot11.
* From this it follows that a body whose surface is 7 square feet is subject to a pressure of more than 14,000 pounds. | |||||
Daar sijn sulke opmerkendeGa naar voetnoot42 Heeren in Engeland, die niet alleen een gans Jaar de rysinge en dalinge van het quikzilver hebben waargenomen, maar seker Heer heeft een werktuyg versonnen, waar door den selven 1/100. gedeelte van een duymGa naar voetnoot43, de rysinge en dalinge van het quikzilver, en bygevolg de parssinge van de lugt, drie maal yder dag een gans Jaar door heeft aangetekent, alsGa naar voetnoot34 's mergens, 's middaags, en 's avonds, en daar benevens weer, wint, en ook hoe veel regen, dat in een sekere spatie, van tijd tot tijd, gevallen is. Soo wy nu een glase Tuba konden toe stellenGa naar voetnoot18 van 40. voeten lang, aan het eene eynde toe geslooten, en quamen daar water in te gieten, en stelden hem dan het onderste boven in 't water, over een komende, soo alswe met de Tuba met quikzilver hebben gedaan, soo soude het water in de Tuba sakken tot op 32. voeten, ofte daar ontrent, naGa naar voetnoot44 de parssinge van de lugt min of meerGa naar voetnoot45 was, en wanneer het quikzilver, door de minder parssinge van de lugt, een duym quam te sakken, soo soude het water meerder dan een voet, in soo een Tuba komen te dalen. Seker Heer AmbassadeurGa naar voetnoot46 van een gekroont hooft, my de eer aan doende voor de tweede maal te komen besoeken, vielen onse redenen ook op de parssinge van de lugt, dat den selven niet alleen toestondGa naar voetnoot47, maar voegden daar by, dat over soo hooge Bergen hadde gereyst, dat door de weynige parssinge van de lugt, benautheid hadde in de Adem halinge. In 't kort de parssinge van de lugt, hier vooren verhaalt, gaat by de Geleerde, soo in Italien, Vrankrijk, Engelant, en in ons land, doorGa naar voetnoot48. Het groote verschil, soo in rijsinge als in dalinge van het quikzilver, in een Jaar voorgevallen, is 1 38/100 van een duym geweest, dat seer na met myne waarneminge over een komt. Myne Alderonderdanigste beede is, dat sijn Alderdoorlugtigste... myn niet qualijk gelieft af te nemen, dat ik desen sijn Alderdoorlugtigste... laat toe komen, welk doen ik niet soude durven onder nemen hebben, ten ware sijn Edelheid... my daar toe hadde aangemaant, en ik sal met de alderdiepste onderdanigheid blyven, enz.
A. van Leeuwenhoek. | |||||
There are very observant gentlemen in England who not only observed for a whole year the rise and fall of the quicksilver, but a certain gentleman devised an instrument by means of which he noted down, three times a day for a whole year within an accuracy of 1/100 part of an inch the rise and fall of the quicksilver, and consequently the pressure of the air, namely, in the morning, the afternoon, and the evening, and in addition he noted the weather, wind, and also how much rain had fallen in a certain interval, from time to time. Now if we could prepare a glass tube 40 feet long, sealed at one end, and we poured water into it and then placed it upside down in the water in the same way as we did with the tube with quicksilver, the water in the tube would subside to 32 feet, or thereabouts, according as the pressure of the air were lower or higher, and if, through the lower pressure of the air, the quicksilver subsided one inch, the water would subside more than one foot in such a tube. When a certain ambassadorGa naar voetnoot12 of a crowned head did me the honour to visit me a second time, we also got to talk about the pressure of the air, with which not only did he concur, but he also added that he had travelled across such high mountains that through the low pressure of the air his breathing had become oppressed. Briefly, the ideas about the pressure of the air, as related above, is finding acceptance among scholars, in Italy, France, and England as well as in this country. The great variation in both the rise and the fall of the quicksilver which has occurred in one year, was 1 38/100 of an inch, which agrees very closely with my observations. My most humble entreaty is that Your Most Serene Highness... should not take it amiss that I send this letter to Your Most Serene Highness..., which I should not have dared to do if it were not for Your Honour's admonition; and I remain, with the most profound humility, etc.
A. van Leeuwenhoek. |
|