Fig. 4.
Gestalt und Schichtung der Flamme. Der Schatten einer Flamme. Niedersteigende Flamme.
Betrachten wir nun etwas näher die Gestalt der Flamme, wie sie sich hier unter dem Glaszylinder zeigt! Sie ist beständig und gleichmäßig, und hat im allgemeinen die Form, welche in vorliegender Zeichnung wiedergegeben ist, die sich aber je nach den Einwirkungen der Luft und nach der Größe der Kerze mannigfach ändert. Sie bildet einen unten abgerundeten Kegel, oben heller als unten, den Docht in der Mitte. Unten, in der Nähe des Dochtes, unterscheidet man deutlich einen dunkleren Teil, in welchem die Verbrennung noch nicht so vollständig ist, als in den höheren Partien. Ich habe hier die Zeichnung einer Flamme, die schon vor vielen Jahren Hooker angefertigt hat, als er seine Untersuchungen ausführte. Sie stellt eine Lampenflamme dar, aber sie paßt auch auf die Kerzenflamme; das Ölgefäß vertritt das Schälchen der Kerze, das Öl das geschmolzene Material der Kerze und der Docht ist ja beiden gemeinsam. Auf dem letzteren hatte er das Flämmchen abgebildet und dann in der Umgebung des letzteren ganz richtig eine Schicht dargestellt, die man aber nicht sehen kann, und von der Ihr nichts wissen werdet, wenn Ihr nicht schon früher hier waret, oder sonst mit der Sache vertraut seid. Er hat hier die umgebende Luft dargestellt, welche sehr wesentlich für die Flamme ist und sich stets in ihrer Nähe befindet. Hier hat er ferner den Luftstrom angedeutet, der die Flamme emporzieht; denn die Flamme, die Ihr hier seht, wird wirklich durch den Luftstrom hinaufgezogen, und zwar zu einer bedeutenden Höhe; gerade wie es Hooker hier durch die Verlängerung des Luftstromes in der Zeichnung dargestellt hat. Man kann sich davon am besten überzeugen, wenn man eine brennende Kerze in die Sonne stellt und ihren Schatten auf weißes Papier fallen läßt. Es ist doch merkwürdig, daß eine Flamme, die selbst leuchtend genug ist, um andere Körper Schatten werfen zu lassen, auch selbst einen Schatten werfen kann. Dabei sieht man deutlich, wie etwas um die Flamme herumströmt, das kein Teil der Flamme selbst ist, sondern neben ihr aufsteigt und sie mit sich emporzieht. Ich werde jetzt das Sonnenlicht nachahmen, indem ich diese Volta’sche Säule mit einer elektrischen Lampe in Verbindung setze. Hier seht unsere selbstgeschaffene Sonne und ihre große Lichtfülle! Wenn ich nun zwischen sie und diesen Schirm eine Kerze stelle, so erhalten wir hier den Schatten der Flamme. Ihr unterscheidet deutlich den Schatten der Kerze und des Dochtes; dann hier den dunklen Teil, wie er auch in Hooker’s Zeichnung dargestellt ist, dann eine hellere Partie. Es ist merkwürdig, daß wir den Teil der Flamme im Schatten als den dunkelsten sehen, der in Wirklichkeit der hellste ist. Hier endlich zeigt sich, gleichfalls mit Hookers Zeichnung übereinstimmend, der aufsteigende Luftstrom, der die Flamme nährt, sie mit sich emporzieht und den Rand des Brennschälchens abkühlt.
Fig. 5.
Ich kann Euch hier durch einen anderen Versuch zeigen, wie die Flamme je nach der Richtung des Luftstroms steigt oder sinkt. An dieser Flamme beabsichtige ich, den aufsteigenden Luftstrom in einen absteigenden umzuwandeln, was ich mit Hilfe des kleinen Apparates, der hier vor mir steht, leicht ausführen kann. Die Flamme ist, wie Ihr seht, keine Kerzenflamme, sondern eine Alkoholflamme, welche keinen Rauch erzeugt; aber Ihr werdet ohne Zweifel das Gemeinsame mit der Kerzenflamme genügend erkennen, um beide mit einander zu vergleichen. Da die Flamme an sich zu schwach leuchtet, als daß Ihr ihre Richtung genau verfolgen könntet, so werde ich sie durch einen anderen Stoff färben. Ich zünde nun den Spiritus an, und frei in der Luft gehalten, steigt die Flamme naturgemäß aufwärts, wie es jede Flamme unter gewöhnlichen Umständen zufolge des die Verbrennung unterhaltenden Luftstroms tun muß, was Ihr ja nun genau versteht. Jetzt aber seht Ihr, daß ich die Flamme durch Niederblasen in diesen kleinen Schornstein abwärts zu gehen nötigen kann, indem ich so die Richtung der Strömung umkehre. Vor Abschluß dieser Vorlesungen werde ich Euch eine Lampe vorzeigen, in welcher die Flamme nach oben und der Rauch nach unten, oder der Rauch nach oben und die Flamme nach unten geht. Ihr seht also, daß wir es auf diese Weise in der Gewalt haben, der Flamme verschiedene Richtungen anzuweisen.
Gestalt anderer Flammen.
Nun muß ich Eure Aufmerksamkeit auf einige andere Punkte lenken. Viele der hier brennenden Flammen weichen in ihrer Form bedeutend von einander ab, und zwar wiederum infolge der Luftströme, die sie in verschiedenen Richtungen umwehen. Andererseits aber können wir auch Flammen herstellen, die wie feste Körper stehen bleiben, so daß wir sie bequem photographieren können – und letzteres müssen wir auch wirklich tun, um noch mancherlei daran zu untersuchen. Das ist aber nicht das Einzige, was ich zu erwähnen wünsche. Nehme ich eine hinlänglich große Flamme, so behält sie nicht die gleichmäßige bestimmte Gestalt, sondern sie verzweigt sich mit einer ganz wunderbaren Kraft. Um dies zu zeigen, benutze ich einen anderen Brennstoff, der mir das Wachs oder den Talg der Kerze ersetzen soll. Ich habe hier einen großen Baumwollenballen, welcher als Docht dienen mag. Jetzt, nachdem ich ihn in Spiritus getaucht und entzündet habe – worin unterscheidet er sich von einer gewöhnlichen Kerze? Nun, sehr bedeutend in der Lebhaftigkeit und Gewalt des Brennens, wie wir es an einer Kerzenflamme niemals beobachten können. Seht, wie die schönen Zungen fort und fort in die Höhe schlagen? Die Richtung der Flamme ist dieselbe, von unten nach oben; was man aber in keinem Fall bei einer Kerze wahrnimmt, ist dieses merkwürdige Zerreißen in einzelne Zacken und Spitzen, diese lebhaft hervorleckenden Zungen. Woher kommt das? Ich muß es Euch erklären; denn wenn Ihr das vollkommen versteht, werdet Ihr besser imstande sein, mir genau bei dem zu folgen, was ich später noch zu sagen habe. Ich glaube, mancher von Euch hat das Experiment selbst schon gemacht, das ich Euch zeigen will. Gewiß haben viele von Euch sich schon am Snapdragon ergötzt, welches Spiel im wesentlichen darin besteht, im Dunkeln Branntwein über Rosinen oder Pflaumen in einer Tasse abbrennen zu lassen. Ich kenne keine schönere Erläuterung zu diesem Teil unseres Gegenstandes, als jenes Spiel. Hier habe ich zunächst eine Schale und bemerke dabei, daß man, um ein recht schönes Snapdragon zu bekommen, eine vorher gut erwärmte Schale nehmen muß; auch sollte man die Pflaumen und den Branntwein vorher erwärmen.
Fig. 6.