Rozrywki Naukowe/całość

Z Wikiźródeł, wolnej biblioteki
<<< Dane tekstu >>>
Autor Gaston Tissandier
Tytuł Rozrywki Naukowe
Podtytuł Fizyka i Chemja bez przyrządów
Wydawca Jan Fiszer
Data wyd. 1910
Miejsce wyd. Warszawa
Tłumacz Jan Harabaszewski
Ilustrator Louis Poyet
Źródło Skany na Commons
Inne Pobierz jako: EPUB  • PDF  • MOBI 
Okładka lub karta tytułowa
Indeks stron
G. TISSANDIER
Rozrywki Naukowe
FIZYKA i CHEMJA
BEZ PRZYRZĄDÓW
z francuskiego przełożył
J. Harabaszewski
WARSZAWA
Nakładem Jana Fiszera
1910






PRZEDMOWA TŁUMACZA.

Książka Tissandiera, jak on sam zaznacza, może być bardzo użyteczna w nauczaniu początkowym. Nauczyciel znajdzie w niej uporządkowany materjał, który mu posłuży za podstawę do zaznajomienia ucznia z ogólnemi zasadami fizyki i chemji.
Jeszcze więcej korzyści z niej odnieść może samouk, najczęściej pozbawiony możności nie tylko samodzielnego eksperymentowania, lecz nawet przyglądania się doświadczeniom w gabinecie fizycznym czy w laboratorjum chemicznym. Książka naszego autora daje wskazówki radzenia sobie w braku gabinetu i laboratorjum.
Samouk przekonywa się, że środkami nieraz bardzo prostemi, które każdy ma pod ręką lub może nabyć bez wielkich kosztów, potrafi skontrolować na drodze doświadczalnej teoretyczne wiadomości, zaczerpnięte z podręcznika.
Operując materjałem użytku powszedniego na przykładach z życia codziennego, młody umysł wdraża się do baczniejszej obserwacji zjawisk w świecie go otaczającym; budzi się w nim potrzeba dokładniejszego rozumienia, zdawania sobie sprawy z faktów, nad któremi najczęściej przechodzimy do porządku dziennego, uważając je za proste, zrozumiałe nieraz jedynie dla tego, że wciąż się z nimi stykamy.
Teoretyczne wyjaśnienia, podane w książce Tissandiera przy opisie każdego doświadczenia, w wielu razach mogą się okazać za skąpe, niedostateczne, wypadnie szukać dokładniejszego wyświetlenia zasady doświadczenia w podręcznikach, ale we właściwym zakresie, jako zbiór materjałów do doświadczeń, często bardzo łatwych, niekiedy trochę trudniejszych, wymagających pewnej usilności i wprawy, omawiana książka może wzbudzić w każdym, kto zechce się z nią zapoznać, wielkie zainteresowanie i posłużyć do nauki czy zajmującej rozrywki.
Tłumacz starał się zachować charakter oryginału, zmian istotnych do tekstu nie wprowadzał, pozwolił sobie jedynie dla wygody polskiego czytelnika na takie zmiany, jak zastąpienie nazwy francuskiej ogólną nazwą monety lub opuszczenie urywka, zupełnie luźnie związanego z opisem doświadczenia.

J. H.





PRZEDMOWA AUTORA.

Kiedy z górą przed dziesięciu laty ogłosiliśmy w piśmie „la Nature“ pierwszą notatkę pod tytułem: „Fizyka bez przyrządów“, ani przypuszczaliśmy wtedy, że idea wykonywania doświadczeń fizycznych bez specjalnych przyrządów, jedynie za pomocą przedmiotów domowego użytku, jakie wszyscy mają pod ręką, zdolna jest osiągnąć taki stopień rozwoju.
Był to pomysł szczęśliwy, gdyż jest pożyteczny w początkowym nauczaniu; wskazuje, że wyjaśnienie zasad fizyki nie wymaga koniecznie specjalnych przyrządów.
Akademja francuska zaszczyciła autora książki najpiękniejszym odznaczeniem, o jakie mógł się ubiegać, w roku 1883 obdarzyła go jedną z nagród Montyona, przeznaczonych za książki pożyteczne.
W przedmiocie Fizyki bez przyrządów otrzymaliśmy setki listów ze wszystkich części świata.
Uczeni, inżynierowie, profesorowie, członkowie Instytutu wyrazili wielką chęć zostania naszemi bezimiennemi współpracownikami: dzięki temu uprzejmemu, cennemu współdziałaniu mogliśmy zebrać w kolejnych wydaniach taką ilość doświadczeń, że z czasem uwzględniliśmy wszystkie działy fizyki.
W ten sposób Fizyka bez przyrządów przybrała rozmiary małego dzieła. Część druga książki — Chemja bez laboratorjum, pisana w tym samym duchu, ale rozmiary jej musiały być daleko skromniejsze.
Nie zaniedbaliśmy niczego w celu udoskonalenia, dopełnienia naszego dzieła, uczynienia go jeszcze bardziej godnym przyjęcia, jakiego doznało.
Książkę naszą przetłumaczono na język angielski, niemiecki, włoski, hiszpański, szwedzki, duński i rosyjski.
Uchybilibyśmy obowiązkowi, gdybyśmy nie załączyli tutaj najserdeczniejszych podziękowań dla naszych czytelników ze wszystkich krajów.






CZĘŚĆ PIERWSZA
FIZYKA BEZ PRZYRZĄDÓW
I.WŁASNOŚCI CIAŁ
SPADEK CIAŁ.
Spadek monety[1] i kawałka papieru.

Oto moneta i kawałek papieru, z papieru wykrawam krążek w postaci monety, obydwa przedmioty umieszczam obok siebie na jednej wysokości i pozwalam im spadać: moneta dosięgnie ziemi daleko wcześniej, niż papier (fig. 1). Kładę krążek papieru na górnej powierzchni monety, spuszczam je: obydwa przedmioty spadają na ziemię w tym razie w jednakim czasie (fig. 2).

Fig. 1.
Fig. 2.

Papier w zetknięciu z monetą znalazł zabezpieczenie od działania powietrza.
Ciężar ciał nie ma znaczenia dla spadku ich, jedynie powietrze przeszkadza ciałom spadać z jednakową prędkością. W próżni wszystkie ciała spadają jednakowo prędko.


Stłuczenie orzecha siłą spadku noża.

Wbij lekko ostrzem nóż śpiczasty w górną część odrzwia tak, by przy uderzeniu pięścią w futrynę nóż spadał. Jeżeli umieścić orzech pod pionem w tym punkcie właśnie, w którym nóż dotknie ziemi, orzech zostanie niechybnie stłuczony. Ale w jaki sposób oznaczyć ów punkt?

Fig. 3.

Zwilżamy dolną część noża przez zanurzenie jej w szklance wody, po usunięciu szklanki niezwłocznie oderwie się kropla, właśnie w miejscu spadku kropli trzeba umieścić orzech.
Figura trzecia przedstawia sposób wykonania doświadczenia; na lewo widać nóż, umieszczony ponad orzechem, na prawo — szklankę, która służy do oznaczenia pozycyi dwuch przedmiotów.


Niezniekształcenie się gałki z ośrodka chleba.

Ugnieść w palcach dużą gałkę z ośrodka bardzo świeżego chleba, nadając jej postać, najeżoną kolcami, jak to przedstawia figura 4 w rozmiarach rzeczywistego wykonania.

Fig. 4.

Połóż ten przedmiot na stole i uderzaj weń z góry silnemi razami pięści. Niepodobna zmienić formy gałki. Bez względu na siłę zadawanych razów materja sprężysta, chwilowo spłaszczona, przybiera zawsze pierwotną postać. Oto inny jeszcze sposób zademonstrowania praw sprężystości; posługujemy się również gałką z ośrodka chleba. Rzuć gałkę na podłogę z całej siły, uderzenie o podłogę nie zniekształci jej, podobnie jak tego nie uczyniły razy pięści, na ziemi odnajdujesz dawną gałkę z chleba, którą od skutków uderzenia ochroniła sprężystość jej. Doświadczenie udaje się jedynie z ośrodkiem z bardzo świeżego chleba.
Kawałek kauczuku wyciągniętego daje również uderzający przykład sprężystości ciał, po wyprężeniu wraca do pierwotnego kształtu. Wszystkie ciała stałe, aczkolwiek nie są jednakowo sprężyste, wykazują jednak tę własność w różnym stopniu; z pewnym nakładem sił można je mniej lub więcej wydłużać, a one znów mniej lub więcej powracają do swej pierwotnej formy.


Przeniesienie uderzenia na szereg monet.

Na wykładach fizyki wykonywa się interesujące doświadczenie przeniesienia uderzeń za pomocą serji kul ze słoniowej kości, zawieszonych na cienkich nitkach. Oto to samo doświadczenie, wykonane jedynie z kilkoma monetami. Połóż pięć lub sześć monet na płask na stole tak, żeby jedne drugich dotykały i uszykowane były pod linję prostą.

Fig. 5.

Weź monetę, zaczynającą szereg, i rzuć ją na inne tak, żeby przez pewien dystans ślizgała się; na skutek uderzenia, przeniesionego dzięki sprężystości monet, odskoczy jedna moneta z drugiego końca.
Rzuć odrazu dwie monety, również dwie odskoczą z przeciwległego końca.
Figura 5 pokazuje wyraźnie sposób postępowania, zapewniający powodzenie doświadczenia. Dobrze, jest uszykować monety na powierzchni stołu bardzo gładkiego, nadto trzeba posiąść pewną wprawę w rzucaniu monety na odległość z pewną prędkością.


Zawieszenie orzecha.

Trzymaj orzech między palcami dużym i średnim w ten sposób, by palec wskazujący dotykał części śpiczastej orzecha, a szczelina była w zetknięciu z dużym i średnim palcem; przy mocnym ściskaniu między temi palcami, szczelina otwiera się zlekka u góry, gdyż nacisk zmniejszył średnicę orzecha, a w kierunku, gdzie niema ciśnienia, średnica się zwiększyła; dla tego szczelina rozwarła się.

Fig. 6.

Można w ten sposób zawiesić orzech na końcu palca i powołać w formie żartów do skonstatowania, że ani na palcu, ani na orzechu niema kleju. Eksperyment ten, dobrze wykonany, nie omieszka wzbudzić zadziwienia wśród widzów. Na naszym rysunku (fig. 6) nadano trochę za duże rozmiary szczelinie.


DZIURKOWATOŚĆ i PRZEPUSZCZALNOŚĆ.
Sączek z bibuły.
Połóż kawałek bibuły na wierzchu szklanki, wylej na bibułę wodę, zaczernioną przez skłócenie z proszkiem węgla; woda
Fig. 7.
przesączy się zupełnie klarowna przez pory bibuły, zatrzymującej zanieczyszczenia z ciał stałych (fig. 7).


Przeprowadzenie pary wodnej przez karton.

Biorę dwa kubki szklane jednakiej pojemności, stawiam jeden z nich na stole i nalewam weń niewielką ilość wody gorącej, prawie wrzącej. Nakrywam kartonem i umieszczam na nim drugi kubek, odwrócony dnem do góry (fig. 8). Ten drugi kubek został poprzednio wytarty tak, że jest doskonale suchy i przezroczysty. Poczekajmy kilka sekund; para wodna, która się podnosi z powierzchni płynu w dolnym kubku, zacznie przechodzić przez karton, w ten sposób dziurkowatość i przepuszczalność zostają uwidocznione; para powoli napełni przestrzeń, zamkniętą w kubku górnym, odwróconym dnem do góry.

Fig. 8.

Sukno, wełna mogą być poddane podobnym doświadczeniom i dadzą te same wyniki, jednak są inne substancje nieprzepuszczalne, przez które para nie przechodzi; taką substancją jest, naprzykład, kauczuk wulkanizowany, z którego robią płaszcze nieprzemakalne. Doświadczenie podane wyjaśnia nam, dlaczego, jak się bardzo dobrze mówi, mgła bywa tak przenikliwa i przechodzi przez tkaninę ubrania naszego z sukna i z flaneli.


WYTRZYMAŁOŚĆ MATERJAŁÓW.
Podniesienie karafki z wodą za pomocą słomki.
Oto doświadczenie, które niechybnie wzbudzi zaciekawienie (fig. 9), pomyślny wynik próby wydaje się z początku wątpliwy. Tymczasem nic bardziej prostego. Przed wprowadzeniem do ka-
Fig. 9.
rafki zgina się słomkę w ten sposób, żeby łodyga, zakrzywiona pracowała przy podnoszeniu dzięki ściśnieniu. Dobrze jest mieć w zapasie kilka łodyg nietkniętych, bez uszkodzeń, by w razie potrzeby móc zastąpić złamane podczas pierwszych prób.

Z której strony zapali się fosfór?
Z pudełka z zapałkami bezpieczeństwa wyjmujemy cztery sztuki, umieszczamy dwie z nich w przestrzeni między pudełkiem i szufladką, zlekka wyciągniętą, trzecią wstawiamy pomiędzy dwie poprzednie u końców ich, jak wskazuje figura 10. Ta trzecia
Fig. 10.
zapałka musi być dobrze wciśnięta pomiędzy dwie inne, które w tym celu trochę się odchyla z pierwotnego położenia, unikając w każdym razie złamania. Ogień za pomocą czwartej zapałki podkładamy pod środek zapałki poziomej i zwracamy się do widzów z zapytaniem, której zapałki fosfór zapali się. Tej z prawej strony? Czy tej z lewej? Tam, gdzie się schodzą dwie główki z fosforem? Czy tam, gdzie jest jedna główka tylko? Odpowiedź: Żadna z trzech. Skoro środek zapałki zwęgli się, dwie boczne zapałki odskakują i wyrzucają trzecią tak energicznie, że ta gaśnie.

Rysunek nasz dostatecznie wyjaśnia układ doświadczenia, niema potrzeby zatrzymywać się dłużej na nim.
W razie, gdy zapałki nie wchodzą łatwo w przestrzeń wolną między ścianki pudełka i szufladkę, zlekka nacina się je na dolnych częściach.

TWARDOŚĆ.
Przebicie monety igłą.

Wiadomo, że jedno ciało jest twardsze od drugiego, gdy może rysować to ostatnie. Kawałek szkła daje kresę na marmurze, djament — na szkle; szkło jest więc twardsze, niż marmur, djament — twardszy, niż szkło. Ostrze stalowe noża lub scyzoryka rysuje miedź, stal zatym jest twardsza od miedzi.
Nie jest rzeczą niemożliwą przebić miedzianą monetę igłą, daleko twardszą niż moneta. Zagadnienie początkowo wydaje się nie do rozwiązania, jeżeli usiłować wbić igłę w monetę, jak zrobiłoby się i gwoździem przy wbijaniu w deskę, niechybnie przy każdej próbie igła złamie się, ponieważ stal, chociaż bardzo twarda, odznacza się wielką kruchością. Ale gdy sztucznie uda się utrzymywać igłę w położeniu prostym i sztywnym ponad monetą, można młotkiem wbić igłę w miedź. Wystarcza, dla zapewnienia powodzenia, wprowadzić igłę w korek jednakiej z nią wysokości, igła, trzymana w prawdziwej pochwie z drzewa, nie przechyla się w żadnym kierunku i można uderzać w nią energicznie zgodnie z osią jej bez obawy złamania. W tych warunkach umieść igłę z korkiem na monecie, położonej na główce nitownicy albo na stole z drzewa, którego uszkodzić nie obawiasz się, weź dobry młotek ślusarski, dość ciężki, i uderzaj energicznie w korek. Figura 11 wskazuje sposób układu doświadczenia. Główka nitownicy przedstawiona w przecięciu. Jeżeli uderzenia skierowane bardzo zręcznie i silnie, igła przebije monetę.

Doświadczenie można przeprowadzić z każdą monetą. Winniśmy jednak dodać, że rzadko się udaje od pierwszego razu.
Fig. 11.
Należy się wprawić w bardzo zręczne i silne uderzenia i nie przestraszać się rozpoczynania próby wielokrotnie, gdyż jest to fakt istotny i mieliśmy w ręku monety, w ten sposób przebite igłą.

Igła wykazuje znaczną zdolność przylegania do monety przebitej i nie zdołanoby jej wyciągnąć z pochwy.


SIŁA ODŚRODKOWA.
Wprawienie w ruch obrotowy szklanki z wodą.
W celu uwidocznienia siły odśrodkowej udamy się o pomoc do prostej szklanki, umieszczonej na krążku z kartonu, dobrze
Fig. 12.
przymocowanej do tego krążka sznurkami; nalejemy do szklanki wody i, wprawiając szklankę w ruch jak procę, wykażemy, że woda nie wylewa się nawet wtedy, gdy szklanka jest w położeniu pionowym, otworem ku dołowi.

By zapewnić bezpieczeństwo eksperymentowi, wyrabia się niewielki krążek z kartonu, na nim umieszcza się szklankę, przywiązując ją dobrze naciągniętemi sznurkami.


Wprawienie w ruch obrotowy monety na abażurze.

Weź w prawą rękę abażur, jak pokazuje rysunek (fig. 13); lewą ręką puść zręcznie w ruch monetę na wewnętrzną powierzchnię stożka; w tym samym momencie nadaj ruch obrotowy abażurowi, i moneta krążyć będzie nie spadając.

Fig. 13.

Jeżeli zmniejszysz prędkość obrotów, moneta schodzić będzie powoli do wierzchołka stożka, wciąż zataczając koła; jeżeli zaś zwiększasz prędkość, moneta będzie się podnosiła, by zbliżyć się do górnego obwodu.
Ruch monety, raz puszczonej, trwa, dopóki zachodzi ruch obrotowy abażuru.
Monetę podtrzymuje działanie siły odśrodkowej i krąży ona, pochylona na wzór woltyżera w cyrku. Można przy pewnej zręczności wprawić w ruch dwie monety odrazu.
Doświadczenie, które opisujemy, łatwo można wykonać, potrzeba jedynie kilku wstępnych prób, przedewszystkim przy puszczaniu monety w chwili rozpoczęcia ruchu, nie wymaga to jednak wyjątkowej zręczności od wykonawcy. Wykonywaliśmy to łatwo sami i dawaliśmy do wykonania wielu osobom, obeznanym z grami zręczności.
W razie braku abażuru można użyć miski, wazy, salaterki; abażur z kartonu jest lżejszy, bardziej dogodny do trzymania, dlatego należy mu oddać pierwszeństwo.

Działanie siły odśrodkowej.

Działania siły odśrodkowej ujawniają się w znacznej ilości okoliczności i często wypada zdać sobie sprawę z tej siły.
Kiedy pociąg drogi żelaznej ma przejść drogę o znacznym łuku, nachylają tor ku środkowi, by pociąg w biegu nie został wyrzucony z toru. Jeżeli biegniesz szybko po drodze kołowej o niewielkim promieniu, odczujesz potrzebę nachylenia korpusu ku środkowi koła tym więcej, im szybszy jest bieg.
Diałanie siły odśrodkowej spostrzegać się daje bardzo często naokoło nas.
Kiedy koło pojazdu obraca się szybko, odrzuca błoto, przyległe do powierzchni obręczy, na skutek działania siły odśrodkowej.
Siła odśrodkowa wywołuje niekiedy roztrzaskanie się kamieni młyńskich, gdy te obracają się ze zbyt wielką prędkością.
Ta sama siła wyrzuca krople wody z durszlaka przy osuszaniu sałaty.

Proca.

Kiedy puszczamy kamień z procy, ten uchodzi z koła, które każemy mu opisywać, skoro zwolnimy jeden ze sznurków, powstrzymujących go; kamień pójdzie po stycznej z prędkością, jaką posiada w chwili wymknięcia się.
W braku procy można użyć kija, jak to zaraz przekonamy się w następnym paragrafie.


Podbicie kartofla na znaczną wysokość.

Kiedy byłem uczniem i przechadzałem się po polach, zastępowałem procę zwykłą laską, a kamień kartoflem. Oto jak należy brać się do rzeczy, by osiągnąć pomyślny rezultat; wbijamy koniec laski w kartofel, żeby ten posiadał pewną moc przylegania i dosyć mocno był utwierdzony na lasce.

Fig. 14.

Przy zachowaniu tych warunków wprawiamy w ruch obrotowy laskę na wzór procy, raptownie zatrzymujemy ją w chwili szybkiego ruchu, kiedy górny koniec laski zwrócony jest ku niebu, i w ten sposób osiągamy podrzucenie kartofla na bardzo znaczną wysokość.


Wytrząśnięcie setek kropli z pustej butelki.

Pod koniec obiadu, kiedy butelka z wina zostaje opróżniona, osuszasz butelkę zupełnie i zapytujesz obecnych, ile kropli, podług mniemania ich, można jeszcze wydostać z butelki. Jedni mówią dziesięć, inni dwadzieścia i t. d. Zakładasz się o liczne setki.

Fig. 15.

Żeby sprawdzić ten fakt, bierzesz arkusz bibuły, przechylasz butelkę dla zademonstrowania, że jest pusta, że ani jedna kropla już nie spada (fig. 15); następnie podnosisz rękę, zakreślasz bardzo gwałtownie łuk i siła odśrodkowa wyrzuca znaczną ilość małych kropelek, których na bibule zdaje się być niezliczone mnóstwo.


Kółko i talerz.
Weź talerz zwyczajny, umieść w środku jego kółko od serwetki, naprzykład, kółko z kości słoniowej lub drewna lakierowanego wysokości 15 milimetrów. Schwyć talerz za brzegi na
Fig. 16.
krańcach średnicy i puść na powietrze tak, żeby talerz wykonał całkowity obrót (fig. 16). Talerz opadnie na płask na ręce wyciągnięte, a kółko zostanie nieruchome u spodu naczynia kuchennego i zdawać się będzie, że jest przyklejone; i tutaj jest objaw działania siły odśrodkowej. Obrót talerza odbywa się około osi, przechodzącej przez brzegi jego. Doświadczenie udaje się bardzo dobrze z talerzem głębokim.

Łańcuszek i sznurek.
Przywiązujemy do końca szpagatu, długiego od 30 do 40 centymetrów, łańcuszek metalowy o małych ogniwach długości od 25 do 35 centymetrów, zamknięty w sobie. Trzymając sznurek
Fig. 17.
w położeniu pionowym, nadajemy mu ruch obrotowy szybki w ten sposób, jakbyśmy chcieli skręcić sznurek między palcami (fig. 17); łańcuszek z początku otwiera się, jak widać wyżej na rysunku pod A; w miarę powiększania prędkości ruchu szpagatu, łańcuszek, zrobiony z ciężkiej materji, zostaje odrzucony coraz wyżej, wreszcie tworzy koło w płaszczyźnie poziomej. Sznurek opisuje w tym ruchu figurę o powierzchni stożka, wytworzoną silą odśrodkową.

Figura B daje dokładny obraz, jaki wywołuje mały przyrząd na oku podczas ruchu. Podobnież obsadka, przywiązana do szpagatu za jeden z końców, przybiera położenie prawie poziome.


Zasada bezwładności.

W traktatach fizyki i mechaniki bezwładność materji określają tak: ciało, będące w spoczynku, nie może samo z siebie zacząć się ruszać, a ciało, będące w ruchu, nie może samo z siebie zmienić ruchu, który je ożywia.

Krążenie monety po parasolu.
Przypomnijmy sobie najpierw przykład zręczności, jaki dają niektórzy kuglarze; polega on na wprawieniu w bieg monety
Fig. 18.
5-frankowej po wierzchołku parasola japońskiego, zrobionego z papieru.

Parasol obraca się bardzo prędko, a moneta wydaje się nieruchomą dla oka widza; w rzeczywistości parasol obraca się pod monetą. Jest to przykład bezwładności materji, o czym dopiero co mówiliśmy. Ten zręczny bieg bardzo dobrze udaje się akrobatom japońskim.


Przecięcie brzoskwini z pestką.

Weźmy brzoskwinię prawie dojrzałą średniej wielkości, wprowadzamy w nią klingę noża stołowego tak, żeby ta była prostopadłą do osi pestki i ostrze znajdowało się w bezpośrednim zetknięciu z krawędzią pestki.
Jeżeli brzoskwinia jest za dojrzała, żeby klinga utrzymała się w niej silą przylegania, przywiązujemy ją za pomocą cienkiej nitki z warunkiem, by ostrze noża bardzo dokładnie stykało się z krawędzią pestki.
Układ ten trzymamy za trzonek noża w lewej ręce bez naprężenia, następnie prawą ręką, zaopatrzoną w podobny do poprzedniego nóż, uderzamy po grzbiecie pierwszego razem suchym a silnym w pobliżu owocu. Uderzać trzeba stanowczo bez wahań. Jeżeli nóż jest wprowadzony w brzoskwinię należycie w ten sposób, że uderzenie przenosi się dokładnie w kierunku środka ciężkości owocu, pestka zostaje przecięta prostopadle do osi, a również i ziarno, zawarte w niej, przytym dokonywa się to z wielką precyzją (fig. 19).
Należy operować nad stołem, by uniknąć potrzeby zbierania z ziemi kawałków przekrajanej brzoskwini, nadto trzeba posiłkować się nożami zwyczajnemi, które bez obawy można narazić na uszkodzenie.
Istnieje mnóstwo gier, opartych na zasadzie bezwładności; jedna z nich polega na tym, że pośrodku obwodu umieszczamy w kształcie stożka ściętego rurkę w pilśni, na górnym jej końcu kładziemy monety, przedstawiające stawkę w grze; przy celnym uderzeniu rurki szerokim krążkiem lub małym pręcikiem stawka zostaje w kole; warunkiem zaś wyjścia monet z obwodu jest unikanie uderzenia w rurkę.
Na zasadzie bezwładności materji usuwamy kurz z naszych ubrań przez trzepanie ich; każda cząstka dąży do spokoju, kiedy uderzeniem wprawiamy tkaninę w raptowny ruch, kurz pozostaje zdala, porzuca tkaninę.
Jeżeli wyrzucimy energicznie sznurek, później zatrzymamy w chwili największej jego prędkości, koniec sznurka dążyć będzie do oderwania się od reszty i często urywa się z trzaskiem. Z tej samej racji woda porzuca listki sałaty, kiedy tę z siłą uderzamy w durszlaku. W tym wypadku działa również, jak widzieliśmy poprzednio, i siła odśrodkowa.

Można mnożyć fakty tego rodzaju; kula, puszczona z fuzji w szybę, wydrąży okrągły otwór, gdy zaś rzucona będzie z ręki
Fig. 19.
z mniejszą siłą, stłucze szybę na kawałki. Łodygę rośliny giętkiej można przeciąć pałeczką, puszczoną poziomo ze znaczną prędkością.

Prędkość ciała atakującego jest w tym wypadku bardzo znaczna i cząsteczki, zaatakowane bezpośrednio, nabierają takiej prędkości, że oddzielają się od sąsiednich, zanim ruch ma czas przenieść się na ostatnie.


Wyciągnięcie tasiemki z pod monety tak, żeby ta nie upadła.
Weź tasiemkę z papieru, połóż ją na rogu kominka marmurowego tak, by była w równowadze, następnie umieść na jej brzegu monetę w pozycji stojącej (fig. 20). W jedną rękę bierzesz
Fig. 20.
wolny koniec tasiemki, palcem drugiej ręki uderzasz w nią silnie i raptownie, w ten sposób możesz wyciągnąć tasiemkę, nie przewracając monety, położonej na drugim jej końcu.

Jak wskazuje figura, bierze się tasiemkę w lewą rękę, a uderza energicznie wskazującym palcem prawej.


Wypchnięcie damy ze stosu.

Na skutek zasady bezwładności można wypchnąć ze stosu monet jedną z położonych w dolnej części stosu, nie wywracając innych. Wystarcza uderzyć energicznie w jedną z nich deszczułką cieńszą, niż moneta. Doświadczenie to, nie bardzo łatwe do przeprowadzenia z monetami metalowemi trochę za ciężkiemi, udaje się doskonale z damami, ułożonemi w stos na warcabnicy.

Fig. 21.

Operujemy w takim razie wieczkiem szufladki.
Budujemy stos z dam, by utworzyły kolumnę pionową, bierzemy wieczko do prawej ręki i, trzymając poziomo, nadajemy mu pęd prędki w ten sposób, żeby trafić właśnie w tę damę, o której usunięcie nam chodzi. Ta może być wyrzucona na odległość. Przy niewielkim wyćwiczeniu się doświadczenie wykonywa się pomyślnie za każdym razem.


Wypchnięcie jednej lub dwuch dam tryktraku ze stosu pionowego.

Doświadczenie, które opisujemy niżej, jest odmianą dopiero co podanego z grą w warcaby. Wykonywa się ono za pomocą dam tryktraku, ale zamiast deszczułki używa się jako pocisku innej damy.

Ustawia się kolumnę z dziesięciu czy dwunastu dam. Posił-
Fig. 22.
kując się palcem dużym i wskazującym, rzucamy energicznie damę na kolumnę, nadając jej kierunek, wskazany na figurze 22. Rzucona dama uderzy w kolumnę, po stycznej: albo 1° w punkcie zetknięcia dwuch dam i wtedy wyrzucone zostają z kolumny dwie damy; albo 2° w punkcie zetknięcia z jedną damą, jak w wypadku, przedstawionym na figurze 22, wtedy tylko jedna dama czarna winna się usunąć, a reszta kolumny nie wywraca się.

Gra w domino posłuży nam również do kilku doświadczeń.


Przykład bezwładności z grą w domino.
Najpierw stawia się dwie kostki domina na wprost, następnie inną kostkę na poprzednich w formie bramy, powierzchnie białe zwrócone są do wewnątrz. Na kostce poziomej umieszcza się czwartą kostkę, w tym razie stykają się z sobą powierzchnie
Fig. 23.
czarne, wreszcie na czwartej kostce ustawia się jeszcze dwie pionowo, a trzecią w poprzek, jak na figurze 23.

Doświadczenie polega na szybkim usunięciu dolnej kostki poziomej bez naruszenia reszty rusztowania.
W tym celu ustawia się na przodzie kostkę na dłuższym boku AB w pewnej odległości tak, żeby palec wskazujący, wprowadzony pod dwie dolne kostki, opierając się na końcu E, przez nagły ruch w tył nadał kierunek po linji AC.
Jeżeli postawiono kostkę odpowiednio, kąt D uderzy raptownie w kostkę poziomą dolną, wypchnie ją w kierunku strzałki F, nastąpi momentalne osunięcie się górnej części na koski, tworzące proste nogi.

Bilet wizytowy i moneta.
Fig. 24.

Połóż na palcu wskazującym lewej ręki, wyciągniętym pionowo, bilet wizytowy, na nim umieść monetę i zaproponuj zdjęcie biletu, nie dotykając się monety. W tym celu dajesz „prztyka“ dość silnie w bilet, który wylatuje z palca, pozostawiając monetę na palcu nieruchomą. Należy dołożyć starań, by dać „prztyka“ w kierunku poziomym w płaszczyźnie biletu, jak wskazuje figura 24.


Talerz i stos monet.

Kładziesz tuzin różnych monet na dnie talerza i proponujesz otoczeniu zdjęcie monet za jednym zamachem i położenie na stole w tym samym porządku.

Fig. 25.

Nie wtajemniczeni czynią próżne usiłowania. Żeby dopiąć celu, podnieś talerz do wysokości 30 centymetrów nad stołem, prędko opuść do 20 centymetrów i pociągnij ku sobie: monety, wobec braku podstawy, spadają na stół, zachowując swą pozycję.
Dosyć trudno bywa upuścić stos, żeby się nie rozpadł, osiąga się to jednak przy niewielkim ćwiczeniu i zręczności.


Stos monet na łokciu.

Oto inny jeszcze eksperyment pocieszny w tym samym rodzaju. Polega on na tym, że podnosi się rękę w ten sposób, by łokieć przybrał pozycję poziomą, umieszcza się stos monet na łokciu (fig. 26).

Fig. 26.

Jeżeli w tej pozycji opuścić nagle rękę, stos zostaje pozbawiony punktu oparcia, jest zizolowany w przestrzeni i można go schwytać ręką opuszczającą się. W ten sposób udaje się złapać w rękę tuzin monet, nałożonych jedna na drugą, i żadna na ziemię nie upadnie.
Należy baczyć, by przed wykonawcą nie było przedmiotów, gdyż, w razie niepowodzenia, monety rozrzucone zostają z siłą znaczną.


Przecięcie jabłka przez chustkę bez rozcięcia samej chustki.

Jabłko włożone jest do chustki, zawieszonej na szpagacie, jak wskazuje figura 27. Bierzemy szablę lub mocny nóż, którego przecięcie przedstawione jest w kącie u góry z prawej strony figury.

Fig. 27.

Dobrze jest, gdy ostrze klingi jest mało śpiczaste, ale im bardziej klinga gładka, tym pewniejsze powodzenie; należy uderzać w kierunku punktu zawieszenia; jeżeli klinga jest nieco tępa, jabłko lekko podskoczy, przez ten czas chustka wchodzi z klingą i sama nie zostaje rozciętą.
W r. 1887 w cyrku w Paryżu zręczni klowni wykonywali to doświadczenie bardzo zwinnie.


Moneta wędrownik.
Umieszcza się monetę na stole, nakrytym obrusem lub serwetą. Przykrywa się ją wywróconym kieliszkiem, opartym na dwuch innych monetach. Przedkłada się obecnym zagadnienie ta-
Fig. 28.
kie: chodzi o to, by pierwsza moneta wyszła z pod kieliszka, ale żeby nie dotykać kieliszka i ten nie ślizgał się swą dolną częścią. W celu rozwiązania zagadnienia wystarcza poskrobać po obrusie w pobliżu kieliszka paznogciem palca wskazującego; sprężystość tkaniny oddaje ruch monecie i ta na skutek bezwładności posuwa się w kierunku palca, aż się wydostanie z pod kieliszka, pod którym była więziona.

Złamanie trzona szczotki położonego na dwuch kieliszkach.

Przechodziłem pewnego razu dzielnicą obserwatorjum i zobaczyłem znaczną liczbę spacerujących, skupionych koło jakiegoś fizyka na świeżym powietrzu; fizyk ten po zrobieniu kilku cyklów sztuczek wykonał ciekawe doświadczenie, które właśnie mam opisać.

Fig. 29.

Eksperymentator schwycił trzon od szczotki, położył go na dwuch papierowych obrączkach, poprosił dwoje dzieci, by te trzymały obrączki za pośrednictwem dwuch brzytew w ten sposób, że obrączki spoczywały na ostrzach.
Gdy wszystko było przygotowane, wykonawca wziął mocny kij i z całej siły uderzył nim w trzon szczotki pośrodku, trzon rozleciał się na kawałki, jednak obrączki, które go podtrzymywały, nie zostały rozerwane, brzytwy nie przecięły ich.
Pewien malarz MM*** nauczył mnie wykonywania tego doświadczenia, jak wskazuje fig. 29. Wbijamy po igle w obydwa końce trzona szczotki, kładziemy trzon na dwuch kieliszkach, stojących na krzesłach. Tylko igły winny dotykać kieliszków. Jeżeli energicznie uderzyć w trzon szczotki mocnym kijem, trzon łamie się, kieliszki zostają nietknięte. Im energiczniejsze uderzenie, tym pewniejsze powodzenie. Wyjaśnienie dla tego doświadczenia mamy w oporze bezwładności trzona. Przy uderzeniu nagłym impuls, nadany cząsteczkom bezpośrednio zaatakowanym, nie ma czasu przenieść się na cząsteczki sąsiednie; pierwsze rozłączają się, zanim ruch może dosięgnąć kieliszków, służących za podstawę przez pośrednictwo dwuch sprężystych pręcików.
Podane dopiero co doświadczenie jest bardzo dawne. Opis jego znajdujemy w dziełach Rabelais’a, następnie w starej książce z XVII wieku, zatytułowanej „Wczasy matematyczne“. Autor anonimowy tej ciekawej pracy podaje sposób postępowania z dwoma kieliszkami, napełnionemi wodą: „Uderz z całej siły innym kijem w środek pierwszego, złamiesz go na dwie części, nie tłukąc kieliszków, i tak samo złamałbyś go, gdyby go podtrzymywały dwie słomki w powietrzu, nie rozrywając słomek“. Autor porównywa to doświadczenie z łamaniem kija na kolanie bez obawy skaleczenia się „ponieważ kije w chwili łamania się przestają naciskać kolano“.


Kulka bilbokletu.
Kulkę bilbokletu zawieszamy u sufitu na nitce, niezbyt opornej, podobną nitkę przytwierdzamy do dolnej części kulki. Jeżeli pociągnąć bardzo silnie za nitkę dolną, ta przerwie się jak wskazuje figura 30; ruch, nadany nitce, nie ma czasu rozszerzyć się
Fig. 30.
na masę kulistą; jeżeli przeciwnie pociągnąć delikatnie, naciskając powoli, bez uderzenia, wtedy przerwie się górna nitka, ponieważ w tym wypadku ona dźwiga ciężar kuli.

Doświadczenie to, godne wielkiej uwagi, udaje się zawsze i zaciekawia bez wątpienia widzów, wykonanie zaś jego należy do najłatwiejszych...


Tłuczenie kamieni.

Dzięki nabytej sile żywej, lub bezwładności w spoczynku, tłuczemy kamienie uderzeniami pięści. Doświadczenie to często wykonywują jarmarczni kuglarze.

Prawa ręka odpowiednio zawinięta w szmatkę, w lewą bierze kamień, który chce rozbić (krzemień), kładzie na kamieniu większym, brukowcu lub kowadle, następnie uderza z góry razami podwójnemi, przy tym pamięta o tym, by podnieść kamień na pewną odległość nad kowadło za każdym razem, gdy pięść jest blizka uderzenia; przedmiot przybiera prędkość pięści rażącej,
Fig. 31.
uderza gwałtownie o podstawę i bardzo prędko gruchoce się.

Jakkolwiek prostym jest to doświadczenie, zawsze zdumiewa widzów[2].


Rybak z wędką.

Kiedy rybak przy wyciąganiu wędki robi energiczny ruch do góry, odwrotne zjawisko zachodzi na końcu wędziska, które tymbardziej się opuszcza, im akcja była energiczniejsza, potym jednak podnosi się z prędkością działającej ręki.

Zdjęcie obrusa ze stołu zastawionego.

Nie jest rzeczą niemożliwą zdjąć ze stołu, zastawionego dla jednej osoby, serwetę, nie ruszając przedmiotów, ustawionych na niej. Wystarcza energiczne pociągnięcie w kierunku poziomym byle trzymać brzeg serwety w rękach w naprężeniu (fig. 32).

Fig. 32.

Czytelnikom zalecamy próbować jedynie z zastawą mniej wartościową, kiedy niema wielkiego ryzyka w razie stłuczenia, gdyż nie można zawsze liczyć na powodzenie bezzwłoczne. Najwygodniej operować z zastawą cynową. W każdym razie nie dajemy gwarancji na wypadek stłuczenia.


Kostki i Kubek.
Mamy w ręce kubek i dwie kostki (fig. 33): chodzi o wyrzucenie pierwszej kostki w powietrze i schwytanie jej do kubka, co nie jest rzeczą trudną, trudności występują z wprowadzeniem drugiej
Fig. 33.
kostki do kubka; jeżeli wyrzucasz w powietrze drugą kostkę, pierwsza, będąca już w kubku, wyskakuje również w powietrze i wypada na zewnątrz.

By osiągnąć cel — wprowadzić drugą kostkę, gdy pierwsza już jest w kubku, nie należy wyrzucać w powietrze drugiej kostki, lecz opuścić prędko rękę i kubek, pozostawiając wolną drugą kostkę, w ten sposób, że pierwsza kostka, która jest już w kubku, okaże się na mniejszej wysokości, niż druga, będąca w palcach; kostki spadają z mniejszą prędkością, niż ręka i kubek.


Kółko papierowe i butelka.
Kółko z cienkiego kartonu umieszczamy na szyjce butelki (fig. 34). Na pionie, przechodzącym przez środek szyjki, kładziemy monetę na kółku. W doświadczeniu tym chodzi o zdjęcie kółka uderzeniem palca w ten sposób, by moneta spadła do
Fig. 34.
butelki. Nastąpi to niechybnie wtedy, kiedy uderzymy palcem w wewnętrznej części, punkcie A koła, jak wskazuje figura 34. W razie uderzenia z zewnątrz w punkcie B z powodu sprężystości układu pożądanych wyników nie otrzymamy. By umyślnie narazić na niepowodzenie, pozornie dotykają z początku części B.

Otwarcie butelki bez korkociągu.
Bierzesz butelkę wina, piwa i t. d. dobrze zakorkowaną; z serwetki robisz czop, który przykładasz do dolnej części butelki, przytrzymując ręką. Uderzasz silnie razami podwójnemi
Fig. 35.
o mur (fig. 35); na mocy zasady bezwładności płyn wydala korek, niekiedy, jeżeli się ma do czynienia z piwem lub wodą gazową, z taką siłą, że część płynu wytryska i ku uciesze wykonawcy oblewa ciekawych widzów.

Na tym przykładzie zamkniemy nasze doświadczenia bezwładności materji.






II.RÓWNOWAGA CIAŁ
ŚRODEK CIĘŻKOŚCI.
Opróżnienie butelki z korkiem na szyjce.
Figura 36 odtwarza ciekawe doświadczenie równowagi, bardzo łatwe do wykonania. Wbijamy dwa widelce w korek drewniany, umieszczamy korek na brzeżku szyjki butelki. Widelce i korek tworzą całość, której środek ciężkości przypada poniżej
Fig. 36.
punktu oparcia; butelkę możemy przechylić, opróżnić ją, jeżeli zawiera jaki płyn, a układ zachowuje równowagę.

Pionowa linja od środka ciężkości przechodzi zawsze przez punkt oparcia, widelce kołyszą się wraz z korkiem, utrzymującym je, tworząc budowlę ruchomą, ale daleko trwalszą niż przypuszczalibyśmy.


Dziób bekasa w ruchu.

Już w roku 1873 w „Magasin pittoresque“ zapoznaliśmy czytelników z przykładem równowagi, który teraz opiszemy; wkrótce po tym jeden z czytelników opublikował takie same doświadczenie w formie trochę bardziej skomplikowanej.

Fig. 37.

Korzystamy z bekasa lub innego ptaka z długim dziobem, oddzielamy głowę; rozłupujemy korek tak, by móc osadzić szyjkę ptaka, która winna być dość wciśnięta, następnie przystosowywamy dwa widelce tak, jak w poprzednim doświadczeniu, w dolną część korka wtykamy szpilkę. Umieszczamy ten mały przyrząd na monecie, położonej na płask na otworze szyjki butelki i wreszcie, kiedy równowaga dobrze zabezpieczona, nadajemy ruch obrotowy za pomocą jednego widelca możliwie bez widocznego uderzenia. (fig. 37).
Teraz widać, jak dwa widelce i korek z głową bekasa obracają się na główce od szpilki, jako na punkcie oparcia. Komicznie, jak długi dziób ptaka obraca się stopniowo do każdego z biesiadników, zebranych koło stołu, niekiedy ze szczególnemi ruchami kołysania się, nadającemi tej głowie pozory życia. Ruch obrotowy trwa dosyć długo. Niekiedy odbywa się zakład: „Przed kim z biesiadników dziób zatrzyma się?“

Linjał i dwa noże.

Jako odmianę poprzedniego doświadczenia można wykonać wielką liczbę innych.

Fig. 38.

Wbijamy w linjał ostrza dwuch nożów, jak wskazuje fig. 38, do końca linjału między dwa trzonki nożów przytwierdzamy igłę, układ można doprowadzić do równowagi na końcu drugiej igły A, wbitej pionowo w korek.
Z łatwością modyfikujemy to doświadczenie i utrzymujemy linjał pionowo na końcu palca, wbijając w górną część jego dwa noże na wzór dwuch widelców w poprzednim doświadczeniu (fig. 37). Te rozrywki na temat równowagi ciał można urozmaicać stu sposobami. Z niektóremi zapoznamy jeszcze czytelników.


Klucz w pozycji poziomej na główce szpilki.
Bierzemy klucz, w otwór jego wtykamy hak. Do haka przymocowujemy linjał sznurkiem. U dolnej części linjału zawieszamy ciężar 50—100 gramów. Po takim przygotowaniu wsadzamy szpilkę z dużą główką w stół; klucz z całym układem można
Fig. 39.
ustawić w położeniu równowagi, jak wskazuje figura 39. Klucz obraca się nawet na swej wązkiej podstawie i nie spada z niej. Czyż potrzeba dodawać, że wyjaśnienie tego faktu zasadza się na działaniu ciężaru, który za pośrednictwem sztywnego linjału umieszczony zostaje pod stołem? Środek ciężkości znajduje się poniżej punktu oparcia.

Ołówek na swoim końcu zaostrzonym.
Całość, złożona z ołówka i scyzoryka, wbitego klingą swą w drzewo ołówka, utrzymuje się zawsze w równowadze na końcu palca, gdyż środek ciężkości tego układu położony jest na linji pionowej niżej punktu oparcia (fig. 40).
Fig. 40.


Zagadnienie czterech zapałek.

Rozszczep jedną, zapałkę na końcu, drugą zetnij na klin i wprowadź w szczelinę pierwszej tak, że obydwie zapałki tworzą pewien kąt i postaw je na stole; wierzchołek kąta zostaje oparty na trzeciej zapałce (fig. 41). Oto wstępne przygotowania skończone. Teraz czwartą zapałkę wręcz komukolwiek z otoczenia z prośbą, by za pomocą tej zapałki podniósł do góry cały układ z trzech pierwszych zapałek.

Próby rozwiązania tego zagadnienia mogą wyczerpać cierpliwość nie uprzedzonego architekta czy konstruktora.

Górna część naszej figury wskazuje sposób postępowania.
Fig. 41.
Wystarcza podeprzeć lekko dwie pierwsze zapałki, pozwolić trzeciej upaść na zapałkę, trzymaną w ręce, opuścić rękę, by trzecia zapałka mogła wejść w zawartość kąta, utworzonego przez dwie pierwsze, następnie podnieść zapałkę, trzymaną w ręku: na tej, jak na koniu, trzymają się dwie (1—2) zapałki z jednej strony jedna (3) z drugiej.

Kieliszek na trzech kijkach, z których każdy ma jeden z końców w powietrzu.

Ułożyć trzy kijki na płaszczyźnie poziomej w ten sposób, że każdy z nich jednym końcem opiera się na płaszczyźnie, gdy drugi koniec zostaje wzniesiony do góry.

Fig. 42.

Żeby trzy kijki podtrzymywały się wzajemnie, kiedy wzniesione do góry jednym końcem opierają się drugim na stole, i, nawet obciążone ciężarem, nie wywracały się, zrób tak: nachyl na stole jeden z trzech kijków tak, że kijek opiera się jednym końcem, gdy drugi trzyma wzniesiony do góry; na tym kijku połóż następny, którego jeden koniec również wzniesiony do góry, drugi zaś dotyka stołu. Wreszcie ułóż trzeci kijek, jak w trójkącie, w ten sposób, że, opierając się jednym końcem na stole, przechodzi pod pierwszym i spoczywa na drugim kijku.
Teraz trzy kijki będą podtrzymywały się wzajemnie (fig. 42).


Fig. 43.
Karafka i trzy noże.

W analogiczny sposób, jak wyżej, można ułożyć trzy noże na trzech kieliszkach, wskazuje to figura 43. Nie tylko można odpowiednio ułożyć noże klingami, że się wzajemnie podtrzymują, ale z łatwością można umieścić na nich dość ciężki przedmiot, naprzykład karafkę z wodą.


Sposób siedzenia bez krzeseł.
Jeden z naszych przyjaciół, który długo podróżował po Afryce, zakomunikował nam bardzo ciekawy przykład równowagi, widział on, jak go praktykowali często żołnierze francuscy w Algierze, kiedy byli w miejscowości bagnistej i nie mieli na czym siedzieć; żołnierze siadali sobie na kolanach w kółko w ten sposób,
Fig. 44.
że żołnierz, zamykający sznur, siadał na kolanach zaczynającego, tworzyli więc prawdziwy łańcuch nieprzerwany.

Zalecamy naszym uczniom wypróbować ten sposób odpoczynku, kiedy się zbiorą pod koniec wakacji albo w czasie rekreacji.
Nasz rysunek uwidocznia wynik otrzymany, kiedy w doświadczeniu bierze udział znaczna liczba osób: zupełnie odpowiednią liczbą okazuje się 30—35 osób.


Kostki gry w domino na swoich kantach.

Zagadnienie to rozwiązuje się prawie tak, jak i poprzednie. Zamiast uczniów siedzących, mamy kostki domino, ułożone bokiem jedne na drugich, wzajemnie podpierające się (fig. 45).

Fig. 45.

Z początku umieszczamy jedną kostkę pochyło, służy ona za punkt oparcia dla kostki, rozpoczynającej szereg, ta, kantem postawiona na stole, opiera się bokiem na tamtej. Wszystkie inne idą po kolei, układając się ukośnie na sąsiadce, wierzchnią częścią sięgają linji środkowej poprzedniczki i kierują się wszystkie wokół wyobrażalnego środka.


Środek ciężkości, zmieniony przez taboret.

Figura 46 zaznajamia nas z ciekawym doświadczeniem, dotyczącym środka ciężkości. Podajemy właśnie sposób wykonania.

Umieść się w odległości 50 centymetrów od muru, za pomocą taboretu oprzyj głowę o mur. Po tych przygotowaniach podnieś taboret tak, żeby już nie dotykał ziemi. Sprobuj
Fig. 46.
podnieść się; nie będziesz mógł tego zrobić.

Łatwo wyjaśnić ten fakt. Oparty jesteś rzeczywiście o mur, korpus lekko podtrzymują ręce, położone na taborecie. Przy podnoszeniu jego jedynie głowa służy za punkt oparcia, a środek ciężkości, przeniesiony naprzód, nie pozwala ci podnieść się.


Wiaderko z wodą zawieszone na kiju, położonym na stole.
Oto jeszcze jedno stare doświadczenie z środkiem ciężkości (fig. 47); polega ono na tym, żeby utrzymać wiaderko z wodą w równowadze, kiedy ucho od wiaderka założone jest na kiju AB, leżącym wprost na stole. Wydaje się to rzeczą
Fig. 47.
nieprawdopodobną, tymczasem wystarcza umieścić odpowiedniej długości pałeczkę CD między końcem B kija AB i dnem wiaderka.

Układ, tak umocniony, tworzy w pewnej mierze jedną całość, a wiaderko z łatwością może być utrzymane w pozycji, wskazanej na rysunku, i środek ciężkości całego układu jest poniżej punktu zawieszenia, położonego blizko środka kija AB.


Dwa widelce i moneta.
Składamy dwa widelce zębami jedne na drugich, wciskamy monetę między zęby widelców, następnie umieszczamy monetę na płask na brzegu kieliszka i posuwamy ją, aż otrzymamy dwa styczne na zewnątrz obwody kieliszka i monety. Po kilku próbach możemy układ zostawić wolno: zachowuje on równowagę
Fig. 48.
należytą. Doświadczenie na fig. 48 wskazuje, jak można z kieliszka z takim układem przelać wodę do innego i moneta z widelcami nie spadnie.

Odbyliśmy przegląd prawie wszystkich rozrywek, związanych ze środkiem ciężkości, z prawami równowagi, zapoznamy jeszcze czytelników z jednym przykładem zręczności, jaki wykonać można z grą w domino.


Równowaga gry w domino.

Figura 49 wskazuje sposób utrzymania gry w domino w równowadze na jednej kostce, postawionej w polu.

By sobie ułatwić budowę tego misternego gmachu, zaczynamy od postawienia 3 kostek w polu, w celu zabezpieczenia
Fig. 49.
konstrukcji solidnej podstawy, pierwsze domino poziome kładzie my na 3-ch podpórkach.

Kiedy gmach stanął, wyciągamy ostrożnie pewną ręką dwie boczne kostki i kładziemy je delikatnie na wierzchołku nietrwałego gmachu. Mamy tutaj równowagę, gdyż linja pionowa ze środka ciężkości układu przechodzi przez podstawę oparcia dolnej kostki.
Operować należy na stole, dobrze i równo ustawionym na posadzce.


Taniec kieliszka na dwuch nożach.
Bierzemy dwie butelki jednako wysokie, wkładamy korki, ścięte z dwuch stron w kształcie biretu, stawiamy na stole w pewnej odległości od siebie tak, żeby krawędzie korków były do siebie równolegle. Na każdym korku kładziemy nóż stołowy:
Fig. 50.
klinga noża w pobliżu trzonka opiera się na krawędzi korka, trzonek zwrócony na zewnątrz, klingi skierowywamy do siebie nawzajem, nie wprowadzając w zetknięcie. Podtrzymując końce kling palcem wskazującym i dużym, nadajemy położenie poziome klingom, następnie stawiamy równo na obydwuch klingach lekki kieliszek, naprzykład od likieru, napełniony do połowy wodą. Po kilku próbach zbliżania do siebie butelek, zmniejszania lub zwiększania zawartości wody w kieliszku osiągamy wreszcie, że kieliszek utrzymuje się na nożach bez pomocy ręki: jeżeli wydostaniemy z kieliszka kilka kropel wody, kieliszek z klingami podniesie się nieco, przybierając pozycję, jak na figurze 50.

Weźmy nitkę z jakim małym ciężkim przedmiotem na końcu (guzik metalowy, kulka ołowiana i t. d.), zanurzmy trochę w wodzie, a zobaczymy, jak kieliszek i klingi powoli opuszczają się; z chwilą kiedy nitkę delikatnie podnieść, kieliszek również podnosi się, niejako posłuszny nitce, którą trzymamy w ręku. Przy kolejnym opuszczaniu i podnoszeniu ręki ruchem prawidłowym, kieliszek nabywa ruch wahadłowy w kierunku pionowym, jakby był zawieszony na nitce, i zaczyna tańczyć, jak prawdziwa marjonetka.






III.  CIĘŻAR WŁAŚCIWY CIAŁ.
HIDROSTATYKA.  WYPŁYW GAZÓW.
CIĘŻAR WŁAŚCIWY CIECZY.
Wznoszenie się wina w odwróconym kieliszku z wodą.

Zanurz dwa kieliszki w wodzie i ustaw napełnione wodą jeden na drugim, jak wskazuje figura 51.

Fig. 51.

Zsuń zlekka, pozostawiając między brzegami mały przedział. Nalewaj wina po kropelce na nóżkę górnego kieliszka, skąd rozejdzie się ono powoli po całej powierzchni kieliszka; gdy wino dosięgnie linji przedziału, przeniknie cienkiemi czerwonemi niteczkami między dwa kieliszki i podniesie się do góry z powodu różnicy właściwych ciężarów cieczy (fig. 51).


Ciśnienie cieczy z dołu do góry.
Fig. 52.

Krążek z kartonu i cylinder od lampy pozwala nam zrozumieć naturę ciśnienia z dołu ku górze, wywieranego przez ciecz. Przykładam do otworu cylindra krążek z kartonu, krążek przytrzymuję za pomocą sznurka, następnie zanurzam w naczyniu, napełnionym wodą. Teraz samo ciśnienie cieczy z dołu do góry podtrzymuje krążek, sznurek puszczam wolno. Żeby krążek oderwać od cylindra, wystarcza nalać wody do cylindra do wysokości zewnętrznego poziomu (fig. 52). Zewnętrzne ciśnienie, wywierane na krążek, i ciśnienie wewnątrz cylindra równa się ciężarowi słupa wody: mającego za podstawę powierzchnię otworu cylindra a na wysokość — odległość krążka od poziomu cieczy.
W hidrostatyce ujawniają się skutki ciśnienia powietrza, z którym bliżej zapoznamy się później.
Sikawki, pompy oparte są na działaniu ciśnienia atmosferycznego. Zobaczymy, że balony wznoszą się dzięki ciśnieniu gazów. Łódki płyną na skutek ciśnienia wody, z tej samej przyczyny woda wytryska z fontanny.

Fig. 53.
Jagoda winnego grona w winie szampańskim.

Suchą jagodę winną (rodzynek) włóżmy na dno kieliszka, nalejmy wina szampańskiego, a zobaczymy, jak pęcherzyki gazu zbierają się wokoło jagody: ta szybko podnosi się na powierzchnię cieczy, gdzie pęcherzyki rozrywają się i uchodzą (fig. 53); wtedy jagoda opada, by znów rozpocząć swój pochód do góry. W tym doświadczeniu jagodę podnoszą pęcherzyki, odgrywające rolę malutkich baloników, wznoszących się w cieczy.


SYFON.
Przeprowadzenie wody z jednego kieliszka do drugiego za pomocą paska z sukna.

Odetnij pasek z sukna, zanurz w wodę i połóż w ten sposób, żeby obydwa końce wchodziły do dwuch kieliszków, ustawionych na różnych poziomach (fig. 54); jeżeli górny kieliszek napełnić wodą, woda przejdzie z niego do dolnego w ciągu mniej więcej godziny. Pasek dzięki włoskowatości odgrywa rolę syfona.

Fig. 54.

Łodyga kwiatka z bukietu, odpowiednio zagięta, tworzy również doskonały syfon.


Syfon z raka.

Oto sposób zrobienia syfonu z raka.

Fig. 55.

Bierzemy kieliszek z wodą, na którym zawieszamy dużego raka, jak wskazuje figura 55; pletwy powinny być możliwie głęboko zanurzone w wodzie, duże rożki trzeba trochę obciąć, żeby nie dotykały talerza.
Z zawieszonego raka zaraz spływać zacznie woda kropelkami; tworzy się cienki sznureczek perełek z wody spływającej, dopóki pletwy zanurzają się w wodzie.


Syfon ze słomy i pestki moreli.

Pokażemy jeszcze jeden sposób urządzenia syfonu — ze słomy i pestki moreli. W pestce robimy dwa otwory pilnikiem lub tarciem o kamień, otwory nie powinny być szersze nad 2 milimetry. Do otworów dopasowywamy, jak wskazuje figura 56, łodygi słomy — jedną dłuższą, drugą krótszą. Zamazujemy połączenie woskiem miękkim. Wystarcza wciągnąć powietrze z dłuższej łodygi, a natychmiast popłynie ciecz.

Fig. 56.

Ten sam wynik można otrzymać, ścinając ukośnie dwie słomki i łącząc je woskiem.


ZJAWISKA WŁOSKOWATOŚCI.
Menisk cieczy.
Fig. 57.

Napełniamy szklankę wodą po brzegi, przytym dokładamy starań, by menisk był wklęsły. Obok szklanki układamy stos monet. Nie możemy przewidzieć, ile monet można do szklanki wrzucić, a jednak woda nie wylewa się. Jeżeli opuszczać monety delikatnie, widzi się, jak powierzchnia cieczy staje się coraz bardziej wypukłą i podnosi się nad szklanką (fig. 57).


Pływanie igły stalowej po wodzie.
Fig. 58.

Połóż igłę stalową do szycia na widelcu lub widełkach, zrobionych z drutu miedzianego, opuść powoli w szklankę z wodą, w ten sposób osiągniesz, że igła będzie pływała, jak źdźbło słomki. Zjawisko to pochodzi stąd, że ciecz nie macza stali i na konturach jej tworzy się menisk, którego objętość okazuje się znaczną w stosunku do ciała pływającego.


Przyciąganie się i odpychanie kulek z drzewa.

Puść na powierzchnię naczynia, napełnionego wodą, dwie małe kulki, wycięte z korka drewnianego. Jeżeli je zbliżyć tak, by odległość między niemi nie wynosiła więcej nad jaki jeden milimetr, zauważymy, jak jedna rzuca się na drugą. Można jeszcze osadzić jedną z kulek na ostrzu noża i użyć jej do przyciągania drugiej.

Fig. 59.

Jeżeli kulki pokryć cienką warstewką tłuszczu, wtedy zamiast przyciągać się, kulki odpychają się; zależy to od formy meniska, który raz jest wypukły, kiedy kulka macza się, innym razem wklęsły, gdy jest zabezpieczona od zetknięcia się z wodą (fig. 59).


WYPŁYW CIECZY I GAZÓW.
Kołowrót hidrauliczny.

Zetnij koniec rurki od fajki scyzorykiem, jak wskazuje figura 60 pod A. Zatop otwór wycięty lakiem i w laku zrób z boku mały otworek B. Po takim przygotowaniu zawiesza się fajkę na nitce i pozostawia na kilka minut w spokoju, by nitka się odkręciła, a fajka unieruchomiła.

Fig. 60.

Kiedy fajka przestanie się ruszać, wlewamy wody do lulki; woda wypływa przez boczny otwór, a cały układ obraca się w kierunku odwrotnym do wypływu cieczy.


Przerzucenie jajka z jednego kieliszka do drugiego.

Nie będzie rzeczą zbyteczną zwrócić uwagę na fakt, że gazy, choć niewidzialne, kiedy są bezbarwne, jak powietrze, mogą wykonywać działania mechaniczne dostrzegalne.

Fig. 61.

Przyroda daje nam liczne tego przykłady; kiedy wiatr wieje, atmosfera jest w ruchu.
Dmuchając energicznie w kieliszek, w który włożono jajko, możemy sprawić, że jajko wyskoczy nazewnątrz.
Przy pewnej zręczności i sile płuc okazuje się rzeczą możliwą przerzucić jajko z jednego kieliszka do drugiego działaniem wytworzonego prądu powietrza.


Prądy powietrzne.
Fig. 62.

Powietrze ciepłe jest lżejsze niż powietrze zimne, różnica ciężarów właściwych warstw powietrza musi odgrywać wielką rolę w ruchach atmosfery. Powietrze ogrzewa się pod zwrotnikiem, gdy pod biegunem oziębia się. Z łatwością można podać wyjaśnienie tych ruchów powietrznych, zależnych od różnicy ciężarów właściwych. Uchylmy drzwi, wiodące z sali ogrzanej do sali zimnej. Świeca, umieszczona w górze drzwi, pokazuje kierunek prądu powietrza ciepłego przez odchylenie płomienia w kierunku, wskazanym na figurze 62, w dolej części drzwi rzecz ma się odwrotnie: tam wieje prąd powietrza zimnego. Płomień świecy, postawionej na ziemi, porwany zostaje przez prąd zimny w kierunku odwrotnym (fig. 62).


Zdmuchnięcie świecy, stojącej za butelką.

Butelka, jako przeszkoda, stoi przed świecą w odległości mniej więcej 20—30 centymetrów od ust wykonawcy eksperymentu (fig. 63).

Fig. 63.

Pomimo że butelka tamuje ruch powietrza, świeca od energicznego dmuchnięcia niezwłocznie gaśnie, jakgdyby na drodze nie było wcale ciała stałego. Prąd powietrza, wytworzony dmuchnięciem, napotkawszy butelkę, rozdziela się na dwa nowe prądy: jeden z nich skierowuje się na lewo, drugi — na prawo; za butelką prądy znów się łączą i mianowicie w tym punkcie, gdzie jest płomień świecy.


Wężownica z papieru w ruchu.

Z karty do gry wycinamy wężownicę i wydłużamy ją tak, żeby środek jej wypadł na druciku żelaznym, zakrzywionym, jak wskazuje fig. 64. Następnie umieszczamy ją w prądzie ciepłego powietrza, wznoszącego się z cylindra lampy zapalonej; wężownica zaczyna obracać się ze znaczną prędkością.

Fig. 64.

Wężownicę, zaopatrzoną w odpowiednią podstawkę, możemy postawić na ciepłym kominku i wkrótce zobaczymy, że i tutaj obracać się będzie bez przerwy.
Przykład ten daje nam sposobność do rozważań na temat płaszczyzny pochylonej, rozszerzalności powietrza pod wpływem ciepła, zamiany ciepła na ruch.


Ruch obrotowy monety między dwiema szpilkami.

Nie jest rzeczą niezbędną do wywoływania ruchów powietrza udawać się po pomoc do działania ciepła. Płucami własnemi wprawiamy w ruch powietrze, z czego możemy zrobić użytek i w naszej fizyce wczasów naukowych.

Fig. 65.

Połóż monetę na stole na płask, weź ją między dwie szpilki na końcach jednej średnicy. Teraz ją podnosisz bez trudu i dmuchasz na górną część; moneta, jak widzisz, zaczyna się obracać między szpilkami jak około osi ze znaczną prędkością. Rysunek 65 wskazuje sposób wykonania, po kilku próbach rzecz udaje się zupełnie dobrze i łatwo. Moneta może obracać się tak prędko, że zdaje nam się, iż patrzymy na kulę metalową. Mamy tutaj ciekawy skutek trwałości wrażeń w oku, o którym mówić będziemy później.


Groch w równowadze przy podmuchu powietrza.

Wybieramy groch, możliwie kulisty, jeżeli jest wyschnięty, dajemy mu trochę namoknąć w wodzie, by zmiękł i by można w nim osadzić szpilkę, nie narażając na uszkodzenie; dołożyć należy starań, by szpilka wedle możności przeszła przez środek kulki. Po tych przygotowaniach na końcu tutki od fajki glinianej (długość tutki 0,04—0,05 metra) kładziemy groch szpilką w otwór, drugi koniec tutki bierzemy między wargi i, odchyliwszy głowę w tył, w ten sposób, że tutka przybiera położenie pionowe, dmuchamy w nią, stopniowo potęgując siłę podmuchu. Groch się podniósł, dmuchamy silniej, groch unosi się ze szpilką, cały układ porzuca podstawę i utrzymuje się w powietrzu, zupełnie odosobniony, obracając się naokoło siebie od podmuchu powietrza (fig. 66).

Fig. 66.

Oto inny przykład w tym samym rodzaju. W rurce metalowej obsadki, zamkniętej na jednym końcu, w odległości mniej więcej jednego centymetra od końca zamkniętego robimy otwór okrągły średnicy 1 milimetra. Trzymając otwarty koniec obsadki w ustach, dmuchamy w ten sposób, że się tworzy prawidłowy prąd powietrza, wychodzącego w prostopadłym kierunku przez otwór na górnej powierzchni rurki.

Fig. 67.

Nad otworem można umieścić małą gałkę z ośrodka chleba i wprowadzić w stan równowagi, jak wskazuje figura 67.
Gałka powinna być możliwie kulista, wielkość jej zmienia się w stosunku do ciężaru właściwego materji: drzewa, ośrodka z chleba i t. d. i do średnicy otworu.
Doświadczenia te budzą wielkie zainteresowanie, a nie są trudne do wykonania, nie wymagają długich przedwstępnych ćwiczeń; polecamy je naszym czytelnikom.
Analogiczne eksperymenty można urządzać bardziej dokładnie z dmuchawką lub gazometrem. Wystarcza wypływowi powietrza lub pary nadać bieg prawidłowy a szybki u końca rurki. Tej samej kategorji zjawisko mamy, gdy skorupa jajka utrzymuje się na górnej powierzchni wytrysku wody, gdzie, jak widzimy, obraca się około siebie. Podczas zabaw jarmarcznych skorupy jaj tego rodzaju służą za tarcze do strzałów.


OPÓR POWIETRZA.
Przylepienie deski do stołu za pomocą dziennika.
Fig. 68.

Deszczułkę grubości od 5 do 6 milimetrów, szerokości 20 centymetrów i długości 60 centymetrów połóż na brzegu stołu. Najmniejszy wysiłek przeważy ją i deszczułka spadnie. Ale jeżeli na tej deszczułce rozciągnąć dużą kartę papieru (dziennik wielkiego formatu nadaje się doskonale), i wtedy uderzyć silnie pięścią w deskę, leżącą na stole, zdziwisz się, jaki znaczny opór stawia deszczułka, zupełnie jakby była przygwożdżona, umocowana nieruchomo. Nawet uderzając bardzo mocno, nie podniesiesz papieru, przytrzymującego deszczułkę.


Wiry pierścieniowe.

Budujemy pudełko z kart do gry, w jednej ściance robimy otwór; pudełko napełniamy dymem z tytoniu. Nacisk, wywierany przez wielki palec na dolną przegrodę, zmusza dym do wychodzenia przez otwór w postaci pierścieni dosyć prawidłowych. Wszyscy widzieli pewnie, jak zręczni palacze puszczają z ust lub fajki piękne białe korony, którym zwykle w spokojnym powietrzu towarzyszą wiry pary. Znany obraz holenderski w muzeum Louvreu przedstawia ten ciekawy fenomen.

Fig. 69.

Do spostrzeżeń dnia codziennego należy fakt, że kropla wody namydlonej wymyka się z końca palców, rozszerza się w miednicy w postaci pierścienia doskonałego, powoli zwiększającego się w miarę rozszerzania podstawy.
Spostrzeżenia te należą do zjawisk wirów pierścieniowych, nie są one błahe i przeciwnie mogą się stać interesującemi.

Fig. 70.

Można jeszcze wytworzyć pierścienie czy korony z dymu, wyrzucając kłęby dymu z papierosa przez tutkę, jak wskazuje niżej figura 70. Ale niezbędną rzeczą jest zachowanie pewnych ostrożności, żeby zapewnić powodzenie eksperymentowi. Podamy je tutaj. Należy unikać najmniejszego prądu powietrza, co wymaga pozamykania okien i drzwi. Dalej, by przerwać prądy wznoszące się, wytwarzające się w pobliżu ciała, trzeba operować nad stołem: pierścienie, przechodzące nad stołem, są po za wpływami ciepłego prądu. Tutka o średnicy 2 centymetrów, skręcona ze zwyczajnego papieru listowego, wystarcza do otrzymania bardzo ładnych koron średnicy 3 do 4 centymetrów.






IV.  CIŚNIENIE POWIETRZA.
PRÓŻNIA.
Wzniesienie się wody w kieliszku odwróconym.

Na talerz nalewam wody, zapalam papier, położony na małej tratewce, nakrywam płomień kieliszkiem (fig. 71 ).

Fig. 71.

Co się dzieje? Woda podnosi się w kieliszku. Dla czego?
Ponieważ papier, spalając się, wywołał rozszerzenie się powietrza przez podniesienie temperatury, rozrzedził je; następnie objętość gazu zamkniętego zmniejszyła się pod ciśnieniem atmosferycznym, ciśnienie zewnętrzne wtłoczyło ciecz i ta wzniosła się w kieliszku na poziom wyższy od poziomu zewnętrznego.


Barometr.

Mamy przed sobą naczynie z wodą i małą buteleczkę, napełnioną całkowicie wodą; weźmy buteleczkę za szyjkę, zatkajmy wielkim palcem, jak korkiem, odwróćmy dnem do góry, zanurzając po szyjkę w wodzie naczynia.
Gdy odejmiemy wielki palec, a więc pozbawimy buteleczkę korka, trzymajmy ją w pozycji pionowej, pozostawiając szyjkę w wodzie: zauważymy, że woda, zawarta w buteleczce, nie wypływa ze wszystkim, zostaje reszta w zawieszeniu.
Jeżeli w buteleczce wodę zamienimy na mleko (albo inną ciecz gęstszą, niż woda), zobaczymy, że i część mleka zostaje w buteleczce; tylko w szyjce zachodzi ruch; zwracając specjalną uwagę na ten punkt, stwierdzamy, że mleko opuszcza się na dno naczynia, a woda wznosi się w butelce. I tutaj ciśnienie atmosferyczne utrzymuje ciecz w butelce, nadto zachodzi inne zjawisko: mleko schodzi na dno, ponieważ dwie lub więcej ciecze układają się jedne na drugie w porządku wzrastających ciężarów właściwych z dołu do góry, to znaczy, ciecz najbardziej gęsta zajmuje dno naczynia i tak dalej.
Ale odbiegliśmy od przedmiotu, nas zajmującego, wróćmy do niego. Podamy sposób urządzenia barometru, przyrządu, pozwalającego mierzyć ciśnienie powietrza. Wystarcza napełnić rtęcią rurkę szklaną wysokości 0,80 metra, zatkać ją palcem, odwrócić i wstawić do małej miski, zawierającej również rtęć. Ciśnienie powietrza zrównoważy w rurce słup rtęci wysokości 0,76 metra. Wysokość tego słupa zmienia się ciągle wraz z ciśnieniem atmosferycznym. Barometr na podstawie pamiętnych spostrzeżeń Galileusza wynalazł Torricelli koło połowy XVII wieku, ostateczne wyjaśnienie podał Błażej Pascal.
Ten wielki fizyk powiedział sobie, że jeżeli istotnie ciężar powietrza jest przyczyną wznoszenia się rtęci w rurce barometrycznej, ciśnienie powinno zmniejszać się w miarę podnoszenia się w atmosferze. I w rzeczywistości sprawdził to w pamiętnym doświadczeniu, wykonanym na wierzchołku Puy de Dôme (góra wulkaniczna w Owernji).


Odwrócony kieliszek z wodą.
Fig. 72.

Napełniam kieliszek wodą po same brzegi i przykrywam kartką papieru, która przylega do brzegów i powierzchni cieczy. Odwracam do góry dnem kieliszek, kartka papieru nie pozwala wodzie wypłynąć, a ją utrzymuje ciśnienie atmosferyczne. Zdarza się niekiedy, że doświadczenie nie udaje się od razu, dla tego, rozsądniej odwracać kieliszek nad miednicą, dokąd woda mogłaby spłynąć w razie niepowodzenia. Papieru należy używać dość ściśliwego, zupełnie nadaje się dobry papier listowy.


Przylepienie monety do ściany z drzewa.

Przyłóż monetę na plask do deski pionowej, naprzykład do drzwi bibljoteki z dębu; na pewnej przestrzeni posuwaj ją z góry na dół pod energicznym naciskiem. Po niejakim czasie możesz rękę odjąć, a tymczasem moneta trzyma się boazerji, jak przylepiona (fig. 73).

Fig. 73.

Przyczyna tkwi w tej okoliczności, że przez tarcie i nacisk wywierany usunięta została cienka warstewka powietrza, zawarta między monetą i powierzchnią płaską; w takich warunkach wystarcza ciśnienie atmosferyczne, by moneta przylepiła się.
Wykonywać doświadczenie należy na powierzchni gładkiej, ale co do której niema obaw, żeby została uszkodzona od tarcia. Łatwo można porysować powierzchnię.


Jajko w karafce.
Fig. 74.

Zapalam kawałek papieru i wrzucam do karafki. Po kilku chwilach palenia się zamykam otwór karafki za pomocą jajka, ugotowanego na twardo, pozbawionego skorupy. W ten sposób urządzam hermetyczny korek. Spalanie papieru wywołuje rozszerzenie się powietrza w karafce. Jajko wtłacza się pod wpływem ciśnienia atmosferycznego zzewnątrz, gdyż ciepłe powietrze, zamknięte w karafce, zgęszcza się przy oziębieniu, i oto jajko wydłuża się (fig. 74), wciska w szyjkę karafki: powoli schodzi... Nagle wpada całkowicie do karafki, daje się słyszeć odgłos jakby strzału.


Półkule magdeburskie.
Fig. 75.

Dwie szklanki jednakowej wielkości, dobrze przylegające do siebie krawędziami, bierzemy jako przyrządy do tego doświadczenia. Na spodzie jednej zapalamy kawałek świecy, nakrywamy ją dość gęstym papierem, nasiąkniętym wodą, następnie stawiamy drugą szklankę, jak wskazuje fig. 75. Przyleganie między dwiema szklankami, oddzielonemi papierem, winno być zupełne. Świeca w szklance dolnej gaśnie, ale powietrze, zawarte w szklance, rozrzedziło się. Zewnętrzne ciśnienie atmosfery utrzymuje dwie szklanki, jakby przyklejone jedna do drugiej, mamy tutaj zjawisko, jakie zachodzi w doświadczeniu z półkulami magdeburskiemi, wykonywanym na wykładach fizyki za pomocą maszyny pneumatycznej. Trzymając jedynie górną szklankę, można podnieść zarazem i dolną. Papier często pęka, pomimo to doświadczenie udaje się przy odpowiednim wykonaniu.


„Klapka“.

Do licznych rozważań na temat próżni i ciśnienia powietrza może dać sposobność zabawka, dobrze znana uczniom „klapka.“ Przedmiot ten robią z krążka namoczonej skóry, do środka jego przymocowują sznurek.

Fig. 76.

Krążek, przyłożony do kamienia, przyciska się nogą. Jeżeli teraz pociągnąć za sznurek, krążek tworzy bańkę i trzeba znacznego wysiłku, by oderwać go od kamienia. Krążek trzeba wyciąć ze skóry grubej, by zatrzymywała wilgoć i mogła wytworzyć bańkę, sznurek zaś przymocować w ten sposób, żeby powietrze zewnętrzne nie mogło przeniknąć do części wewnętrznej.


Obsadka i próżnia.

Uczeń, który pierwszy wyciągnął powietrze z rurki obsadki wydrążonej i przylepił ją do swych warg pod wpływem ciśnienia atmosfery (fig. 77), podał, być może, przed fizykami zasadę maszyny pneumatycznej.

Fig. 77.

Do wykonania doświadczenia wystarcza wziąć rurkę obsadki, zamkniętą na jednym końcu. Koniec otwarty kładzie się do ust, wyciąga się powietrze z rurki i przyczepia otworem do wargi, służącej za hermetyczne zamknięcie.
Pneumatyczne ozdóbki, rozetki mogą się trzymać na gładkiej powierzchni za pomocą krążka kauczukowego i ssawki odpowiedniej.


POWIETRZE ZGĘSZCZONE.
Klosz nurka.

Figura 78 przedstawia doświadczenie z kloszem nurka, jest ono tak proste, że zbyteczna rozwodzić się nad szczegółami. Odnosi się ono do przykładów zgęszczenia gazów. Zapuszczamy kieliszek odwrócony w miednicę, napełnioną wodą; powietrze, zawarte w kieliszku, zgęszcza się pod ciśnieniem wody, którą ono wytłacza.

Fig. 78.

Dwie lub trzy muchy wprowadzamy do kieliszka; te latają w nim i składają dowód, że się czują dobrze w tej przestrzeni z lekko zgęszczonym powietrzem.


Gaszenie świecy za pomocą butelki.
Fig. 79.

Bierzemy zwykłą butelkę z szyjką, mającą koło dwuch centymetrów wewnętrznej średnicy. Trzymając dno butelki w prawej ręce, dłoń lewej ręki, albo dokładniej mięsistą część A poniżej wielkiego palca opieramy na szyjce butelki, prawie zupełnie zamykając butelkę. Należy baczyć, by jedynie niewielka przestrzeń była otwarta. Po tych przygotowaniach przykładamy usta do tego małego otworu tak, że zakrywamy go całkowicie, i wysiłkiem płuc zgęszczamy powietrze w butelce. Czynić to trzeba stopniowo a energicznie. W tych warunkach, oczywista, wkrótce między wnętrzem butelki i płucami wytwarza się równowaga ciśnienia: wystarcza do tego 3—4 sekundy, w tej chwili prędkim ruchem lewej ręki w kostce zamykamy do reszty butelkę, przyciskając mocno wspomnianą część ręki na całym otworze butelki. Zaznaczonym ruchem ręki odsuwamy trochę na bok usta, jednak podczas całej tej manipulacji nie powinniśmy zaprzestawać dmuchania, dopóki butelka nie zostanie zupełnie zamkniętą.

Fig. 80.

Teraz umieszczamy butelkę w pozycji pochylonej dnem do góry, szyjką na dół, trzymając ją wciąż prawą ręką; szyjkę zbliżamy do świecy zapalonej na odległość 3 centymetrów. W tej samej chwili trzeba trochę odetkać szyjkę raptownym ruchem lewej ręki w kierunku odwrotnym od ruchu zamknięcia, i w ten sposób dać ujście zgęszczonemu powietrzu przez otwór, równy otworowi wdmuchiwania (fig. 80).


Torba z papieru, napełniona powietrzem.

Po doświadczeniach z próżnią omawialiśmy przykłady, dotyczące zgęszczenia gazów.

Fig. 81.

Przypomnijmy tutaj jeszcze doświadczenie z torbą papierową, napełnioną powietrzem: pęka ona od uderzenia pięścią. W tym doświadczeniu powietrze, raptem ściśnięte, rozrywa ścianki torby, wywołując przy eksplozji huk.
Dobrze znana ta zabawka nie przedstawia wcale trudności w wykonaniu.


Zgęszczanie gazów.

W szerokiej szyjce karafki, którą trzymam w położeniu poziomym, umieszczam korek i zwracam się do młodego miłośnika fizyki ze słowami: „Może zechcesz sprobować i dmuchniesz na ten korek, proponuję ci dmuchaniem wpędzić korek do karafki“. Mój interlokutor bierze karafkę w rękę, jak wskazuje figura 82, z pogodą człowieka, pewnego swego dzieła, zaokrągla policzki, napełnia usta powietrzem i dmucha energicznie na korek w przeświadczeniu, że już posyła go na dno karafki. Wielkie złudzenie! Za każdym podmuchem korek, jakby wyrzucony wewnętrzną sprężyną, wyskakuje z energją z otworu szyjki i uderza w wargi eksperymentatora.

Fig. 82.

Wyjaśnienie zjawiska jest rzeczą łatwą: kiedy dmuchamy w przestrzeń, zamkniętą w butelce, powietrze wewnątrz butelki zgęszcza się, następnie wypręża się i wyrzuca korek nazewnątrz.
Siła wyrzutu korka będzie tym większa, im energiczniej dmuchać będziemy.


AERONAUTYKA.
Balon (mongolfier).
Fig. 83.

Z papieru muślinowego wykraiwam cylinder wydrążony średnicy korka. Papier, w który zawijają paczki cygaretek Régie, doskonale nadaje się do tego celu. Cylinder zapalam w górnej części, papier spala się i zamienia się na delikatny płatek popiołu; ta lekka pozostałość popiołu zawiera rozrzedzone powietrze, podnosi się odrazu i raptownie, wznosi się na dwa, trzy metry wysokości, niekiedy do sufitu.


Balon z powietrzem i z gazem wodorowym.
Fig. 84.

Weź rurkę szklaną o średnicy 2 centymetrów i długości 20 centymetrów, w razie braku takiej, zrób rurkę ze zwyczajnego papieru listowego, z rurką taką można łatwo otrzymać duże bańki — wielkości głowy ludzkiej. Umaczaj koniec rurki w roztworze z mydła marsylskiego lub jakiegokolwiek innego i dmuchnij silnie i raptownie z góry na dół. Bańka szybko zwiększać się będzie, a ciepłe powietrze płuc pobudzi ją zaraz do wznoszenia się. Nie uwalniając bańki, postępuj za jej ruchem wznoszenia się, odwracając stopniowo do góry koniec rurki, aż do chwili dosięgnięcia ostatniej kropli, zawieszonej na dnie bańki; w ten sposób wytłoczysz do ścianek ostatnią porcję cieczy; balon, całkowicie wydęty, czeka jedynie słowa „puszczaj“, jeżeli już sam się nie oderwał. Gdy temperatura jest dość nizka, balon pójdzie do góry i pęknie pod sufitem, w przeciwnym wypadku opuści się powoli z chwilą, gdy trochę oziębnie.
Wznoszenie się balonu można dopełnić zawieszeniem małego aeronauty.

Fig. 85.

Wykrawamy z bardzo cienkiego papieru małą osóbkę. Przywiązujemy ją do nitki, do której drugiego końca przymocowujemy maleńki krążek papieru; krążek ten przylega do balonu przez proste zetknięcie z bańką mydlaną, jak wskazuje figura 84. Po nadaniu zlekka ruchu wahadłowego rurce, bańka mydlana odrywa się i ze swoim aeronautą wznosi na wzór mongolfièra (fig. 85). Używając rurek o mniejszej średnicy, możemy puszczać bańki mniejszych rozmiarów, ale z bańkami bardzo małych rozmiarów wzrastają trudności wykonania doświadczenia.
Można przygotowywać bańki mydlane z wodorem — gazem, który wytwarzać nauczymy się później.






V.  CIEPŁO.
PRZEWODNICTWO METALI.
Proste doświadczenie z przewodnictwem.
Fig. 86.

Kawałek drutu żelaznego lub igłę do pończoch i kawałek drutu miedzianego jednakowej długości i jednakowej średnicy nagrzewamy w płomieniu świecy, a następnie przeprowadzamy przez samą świecę. Dajemy ostygnąć, trzymając druty poziomo: druty pokryte są cienką warstewką kwasu stearynowego zastygłego. Teraz umieszczamy je poziomo jeden nad drugim w korku drewnianym, osadzonym w butelce, jako podstawie. Następnie ogrzewamy wolne końce: w miarę rozchodzenia się ciepła kwas stearynowy topnieje i tworzy kropelkę, która biegnie wzdłuż każdego pręta, wskazując przez zmianę miejsca bardzo wyraźnie drogę rozchodzenia się ciepła (fig. 86).


Węgiel, żarzący się na muślinie.
Fig. 87.

Kulę miedzianą o średnicy 0,07—0,08 metra taką, jaka bywa na poręczach schodów, zawijamy w muślin lub w tkaninę batystową. Na tak owiniętej kuli metalowej połóż węgiel żarzący się; węgiel żarzy się ciągle, a ani muślin, ani chustka batystowa nie spala się, nie doznaje uszkodzenia. Przyczyna tkwi w tym, że metal, doskonały przewodnik ciepła, pochłaniał wszystko ciepło, wywiązywane przez spalanie się węgla, chustka zaś prawie wcale nie pobierała ciepła i temperatura, jaką posiadała chustka podczas trwania doświadczenia, była niższa od temperatury, w której podległaby uszkodzeniu.


Palenie gazu nad chustką.

Owijamy koniec rury miedzianej od gazu w chustkę batystową. Dziób rury bezwarunkowo musi być metalowy. Otwieramy kurek, zapalamy gaz, który pali się nad chustką, chustka pozostaje nieuszkodzona (fig. 88).

Fig. 88.

W celu zapewnienia pomyślnego wyniku doświadczeniu trzeba pamiętać, żeby chustka całkowicie przylegała do rury i nie tworzyła fałd na metalu; korzystnie także przywiązać ją za pomocą cienkiego drutu miedzianego. Dobrze również użyć tkaninę, o którą nie obawiamy się, że zostanie uszkodzona; jeżeli jednak doświadczenie dobrze jest wykonane, nie bywa nawet najmniejszego śladu spalenizny. I tutaj mamy pokaz przewodnictwa ciepła przez metale.


Metal obsadki.

Jeszcze jeden łatwy sposób uwidocznienia przewodnictwa ciepła przez metale. Weź obsadkę drewnianą z okuciem metalowym, przylep do niej kawałek papieru połową na drzewie, połową na metalu. Ogrzewaj część obsadki z papierem nad płomieniem lampki, papier zwęgla się i staje się czarnym tam, gdzie przylega do złego przewodnika ciepła, jakim jest drzewo, zostaje nietknięty i zachowuje barwę białą tam, gdzie się styka z metalem.

Fig. 89.

Gdy kładziemy rękę na metalach, te wydają się nam zimnemi: dzięki przewodnictwu zabierają ciepło naszej ręce. Nie doświadczamy podobnego wrażenia przy dotykaniu drzewa, wełny. Łyżeczka srebrna parzy, gdy ją trzymamy w filiżance z kawą bardzo gorącą; metal jest dobrym przewodnikiem ciepła. Nie byłoby tego z łyżeczką z kości lub drzewa.


CIEPŁO WŁAŚCIWE (ZDOLNOŚĆ KALORYCZNA).
Gotowanie wody w papierze.

Robimy małe pudełko z papieru, które zawieszamy za pomocą czterech nitek na pręcie drewnianym, umieszczonym poziomo na odpowiedniej wysokości.

Fig. 90.

Improwizowane naczynie napełniamy wodą i stawiamy nad płomieniem lampki spirytusowej. Papier nie spala się, ponieważ woda pochłania wszystko ciepło, niezbędne do przemiany stanu skupienia. Woda zaczyna wrzeć, a papier zostaje nietknięty. Naczynie z papieru trzeba ogrzewać w ten sposób, żeby płomień dotykał jedynie tych części, które są w zetknięciu z wodą.


Topienie cyny na karcie.

Zawiń brzegi karty do gry tak, żebyś otrzymał z niej małą czworoboczną miseczkę. Połóż na tej miseczce dużą gałkę papieru cynowego lub kawałek tego metalu i potrzymaj wszystko nad płomieniem.

Fig. 91.

Karta nie spali się, a metal się w niej stopi. Trzeba ogrzewać kartę z zachowaniem pewnych ostrożności, możliwie w tej części karty, która jest w zetknięciu z metalem. Cyna pochłania całkowicie ciepło, potrzebne jej do stopienia (fig. 91).
I tutaj mamy fakt, dotyczący przewodnictwa metali i ciepła właściwego.


ROZSZERZALNOŚĆ CIAŁ.
Rozszerzalność linijna.

Wycinamy z korka mały przyrządzik, jak wskazuje fig. 92, wsadzamy igłę, z jednej strony wbijając w korek, z drugiej opierając na ściętym brzegu.

Fig. 92.

W uszko igły B wsadzamy drugą igłę, zagłębiając ostrze na 2—3 milimetry. Równolegle do tej prosto stojącej igły osadzamy trochę za nią w tyle trzecią igłę jednakowej z poprzednią długości. Pod igłę, leżącą poziomo, podstawiamy płomień świecy i widzimy, jak igła BD wyraźnie przechyla się.


Przeciągnięcie drutu żelaznego przez blok lodu bez przecięcia bloku.

Ustawiamy blok lodu na brzegach dwuch krzeseł żelaznych lub na innych podporach, otaczamy blok drutem żelaznym, na którym zawieszamy ciężar 5 kilogramów.

Fig. 93.

Drut żelazny przenika w masę bloku, mniej więcej po dwuch godzinach przejdzie przez całą masę i wraz z ciężarem upadnie na ziemię. Co się dzieje z blokiem lodu? Ten pozostaje nietknięty w jednym kawale, jak przedtym. W miarę przenikania drutu szczelina, wywołana przez drut, zamykała się dzięki zamarzaniu chwilowo stopionej masy.






VI.  AKUSTYKA
ROZCHODZENIE SIĘ DŹWIĘKÓW.
Wielki dzwon katedry Notre-Dame.
Fig. 94.

Przywiązujemy do łyżki srebrnej czy posrebrzanej nitkę, końce tej nitki wkładamy do uszów, jak wskazuje figura 94, po tych przygotowaniach nadajemy ruch wahadłowy łyżce i uderzamy nią o brzeg stołu; każde uderzenie wywołuje drgania powietrza, rozchodzący się dźwięk w chwili uderzenia łyżki o stół odznacza się takim natężeniem, że zdaje się, jakbyśmy słyszeli rozbrzmiewający dzwon katedry.


Tik-tak zegarka i szczypce.

Sciśnij lekko zegarek w szczypcach i przyłóż rękojeść do ucha, jak wskazuje figura 95; tik-tak zegarka słychać będzie jakgdyby zegarek był przy samym uchu.

Fig. 95.

Doświadczenie to doskonale wyjaśnia przenoszenie głosu przez telefon ze sznurka — mały przyrządzik, jaki można samemu skonstruować. Do dna dwuch walców blaszanych wielkości cylindra od lampy dopasowujemy dwa krążki z kartonu. Jeżeli połączyć te krążki nitką jedwabną długości 15—20 metrów, można przenieść głos z jednego końca sznurka na drugi: gdy jedna osoba mówić będzie w jeden walec, druga osoba, trzymając drugi walec przy uchu, usłyszy słowa mówiącej.


Naśladowanie grzmotu.

Zwróć się do kogokolwiek z propozycją, by przyłożył ręce do uszów i okręcił sobie głowę sznureczkiem, jak wskazuje figura 96. Jeżeli lekko naciągniesz sznurek między palcami i puszczać go będziesz powoli z ręki, osoba, biorąca udział w doświadczeniu, usłyszy silny łoskot grzmotu.

Fig. 96.

Do pomyślnego wywołania pożądanego efektu potrzeba zachować kilka warunków ostrożności. Pośpieszamy ze wskazaniem ich. Zanim sięgnąć po koniec sznurka, trzeba schwycić drugą ręką w punkcie jego wyjścia, wtedy można na jakiś czas przedłużyć doświadczenie.
Przyciskając paznogcie do sznurka i ciągnąc rękę z powrotem skokami, wytwarzamy uderzenia suchego grzmotu, który przy delikatnym usuwaniu paznogci zmienia się w dalekie gruchotanie.
Doświadczenie wywołuje wielki efekt, wrażenie łoskotu dla osób z wrażliwym uchem bywa dość silne.


Wibracja ciała brzmiącego.

Kiedy ciało wydaje dźwięk, jest ono w wibracji, czyli drga. Przywiążmy sznureczek do nóżki kieliszka, odwróconego do góry dnem, do końca sznurka przymocujmy guzik od kamasza (fig. 97). Uderzmy w kieliszek ołówkiem, słyszeć się daje dźwięk, wywołany w tej chwili.

Fig. 97.

Guzik, podskakując na kieliszku, uwidocznia wibracje jego.

Wibracja pręcików.

Osadzasz igłę pończoszniczą w korku, służącym za podstawę. Na wierzchnim końcu igły przymocowujesz małą kulkę z laku. Jedną ręką przytrzymujesz korek, drugą wywołujesz drgania igły, odchylając ją z położenia równowagi i puszczając wolno, czy też uderzając energicznie kantówką; zobaczysz wtedy, jak mała kulka z laku zakreśla elipsę lub koło, zależnie od natężenia lub ilości drgań. Zjawisko bardzo dobrze można obserwować, jeżeli pręt wprawiamy w ruch drgający przy bardzo jasnym oświetleniu; trwałość wrażeń na siatkówce oka sprawia, że widzimy pręt drgający w kolejnych pozycjach jego i możnaby uwierzyć, że mamy przed oczami znikający obraz stożkowego naczynia, bardzo wydłużonego; naprzykład, kieliszka od wina szampańskiego.

Fig. 98.

Muzykalny nóż do rozcinania papieru.

Uderzając w kant biurka, naprzykład, nożem do rozcinania papieru można wytworzyć całą gamę dźwięków.
Po niewielu próbach osiągamy możność wskazania miejsca, w którym należy uderzać, żeby otrzymać pożądany ton, i wygrywamy z łatwością arje na tym prymitywnym instrumencie. Figura 99 przedstawia nóż do rozcinania papieru, na którym zaznaczono kreskami nuty, wywoływane uderzeniami.

Fig. 99.

Ponieważ potrzeba, żeby pręcik drgający zawsze był jednej długości, na rączce noża można piórem zaznaczyć miejsca, w których trzeba ujmować nóż dla otrzymania tonów, wskazanych na ostrzu noża.
Eksperymentator wykona to doświadczenie tym łatwiej, im bardziej muzykalne ucho posiadać będzie. Po określeniu na drodze prób punktu dla każdej nuty, utrwaleniu punktu kreskowaniem, trzeba jeszcze wprawiać się w dokładne uderzania w pożądane miejsce. Zdolny muzyk potrafi osiągnąć pewną korzyść z tego instrumentu.


Kieliszki śpiewające.

Powstawanie gamy można zademonstrować za pomocą powycinanych niewielkich blaszek z drzewa różnych rozmiarów, rzucając je kolejno na stoły; wytworzone w ten sposób tony różnią się między sobą zależnie od wielkości odciętych kawałków. Ten sam skutek można otrzymać daleko lepiej z kieliszkami, mniej lub więcej napełnionemi wodą. Uderzamy w kieliszki pałeczką, wydają dźwięki, zmieniające się w zależności od tego, czy dolewamy mniejszą, czy większą ilość wody. Wykonawca z muzykalnym uchem potrafi po kilku próbach otrzymać rzeczywiście gamę na siedmiu kieliszkach, wydających każdy swój ton (fig. 100). W ten sposób można odegrać jaki urywek muzyczny. Śpiewające kieliszki wydają często bardzo czysty, metaliczny dźwięk.

Fig. 100.

Z kieliszka, napełnionego wodą, można wydostać jeszcze dźwięk ciągły, uderzając[3] palcem wilgotnym o brzeg otworu. Dźwięk nieraz wychodzi nadzwyczaj przeraźliwy.


Butelki śpiewające.

Figura, niżej podana, przedstawia pewnego rodzaju pianino. Składa się ono ze szklanych butelek, napełnionych wodą, do różnych wartości tonów, jakie chcemy otrzymać.

Fig. 101.

Po niewielu próbach potrafimy odtworzyć wszystkie nuty z oktawami włącznie z i , rozumie się pianino to wymaga muzykalnego ucha. Butelki zawiesza się za szyjki na sznurkach, przywiązanych do trzona miotły, opartego na dwuch krzesełkach (fig. 101). Wywołujemy ton, posiłkując się dwiema linijkami lub lepiej dwoma pałeczkami od bębenka dziecinnego. Przy układzie wskazanym na figurze, można wygrywać arje w dwuch partjach, może dwuch wykonawców grać, każdy produkując swój utwór, nie krępując się drugim.
W rękach dobrych muzyków instrument wydaje bardzo przyjemne dźwięki.


PISZCZAŁKI.
Drewniana piszczałka.

Na łodydze z wierzby, ściętej w chwili, kiedy sok w drzewie zaczyna krążyć obficiej, nacinamy scyzorykiem korę. Następnie, zmaczawszy korę, obtłukujemy ją, uderzając na kolanie trzonkiem noża. Po tych przygotowaniach odbywa się zdjęcie kory w jednym całym kawałku przez ostrożne obracanie prawą ręką, lewa ręka przytrzymuje dolną część łodygi. W ten sposób można otrzymać zwykłą piszczałkę, jak gwizdawka z otworu klucza (fig. 102); prawdziwą piszczałkę mieć będziemy, jeżeli natniemy pręt i korę, jak wskazuje figura pod B i C.

Fig. 102.

Doskonałą gwizdawkę można zrobić z miseczki żołędzi.
Umieszczamy tę małą miseczkę między wskazującym i środkowym palcem u nasady ich. Rękę zamykamy, palce zaciskamy w ten sposób, że z miseczki pozostaje wązki otworek u góry. Z lekko przyłożonemi wargami do tego otworu dmuchamy weń i wywołujemy przez to dźwięk.

Gwizdek przędzalni.
Fig. 103.

Po piszczałce z wierzby, gwizdawce z miseczki żołędzi podajemy jeszcze gwizdek przędzalni z Północnej Francji (siedliska przemysłu fabrycznego). Używają go majstrzy, gdy wzywają do zmiany cewki w kołowrotku. Przyrząd ten odznacza się prostotą i każdy może go sobie zrobić. Jest z blachy i wygląda, jak wskazuje figura 103. Wydobywa się zeń głos o znacznym natężeniu, zagłuszającym hałas przędzalni. Sposób posługiwania się nim wymaga praktyki. Trzeba przyłożyć język wyżej nieco otworu, nie zakrywać jednak otworu, powietrze wyrzucić silnie, by zaczęło drgać w wygiętej części blachy.






VII.  ŚWIATŁO I OPTYKA
WŁASNOŚCI ŚWIATŁA.
Fotometr.

Dajmy na to, że trzeba nam ocenić skutek świetlny dwuch lamp o różnym natężeniu światła, albo skutek świetlny jakiego źródła światła określić za pomocą porównania ze świecą.

Fig. 104.

Na stole ustawiamy dwa ogniska światła na jednej wysokości, B i C (fig. 104), przed niemi umieszczamy ciemne, nieprzezroczyste ciało A; wreszcie za nim w niewielkiej odległości w pozycji, ile się da, prostopadłej urządzamy zasłonę z dużej karty papieru. Jeżeli teraz zapalimy B i C, wywołamy dwa cienie E i F, przez posuwanie naprzód, cofanie w tył jednego z ognisk uda nam się nadać dokładnie jednakowe natężenie cieniom. Wtedy otrzymamy, że natężenia świetlne są w stosunku odwrotnym kwadratów odległości AB i AC.
Jak widzimy, łatwo można sobie urządzić przyrząd do mierzenia natężenia światła, zwany fotometrem, i w ten sposób bardzo praktycznie i bez kosztów można demonstrować kilka zasad optyki.


ODBIJANIE SIĘ ŚWIATŁA.
Szkło do rysunku.
Fig. 105.

Na czarnej deseczce umocowujemy prostopadle tafelkę szklaną (fig. 105). Rysunek do skopjowania umieszczamy z jednej strony tafelki w ten sposób, żeby promień od oka przechodził ukośnie przez tafelkę i można było zauważyć obraz rysunku z drugiej strony modelu. Z łatwością odtwarzamy rysunek na białym papierze, obwodząc ołówkiem kontury obrazu. Bez trudności można sobie urządzić ten mały przyrząd z szyby do okna.


Widma świetlne.
Fig. 106.

Wszyscy nasi czytelnicy słyszeli o doświadczeniach z widmami świetlnemi, jakiemi posługują się prestydigitatorzy przy ukazywaniu na scenie teatralnej obrazów różnych osób obok osoby realnej. Można samemu wykonać doświadczenie, odtwarzające to zjawisko. Zwyczajną szybę ustawiamy prostopadle za pomocą dwuch dużych książek (fig. 106). Poza szybą umieszczamy jedną kartę do gry, przed szybą — drugą kartę, podpierając je dużemi szpilkami. Blizko szyby stawiamy światło. Zbliżając i oddalając światło od szyby, po kilku próbach zdołamy umieścić bardzo wyraźne widmo drugiej karty w pobliżu obrazu pierwszej.


ZAŁAMANIE SIĘ ŚWIATŁA.
Miraż.

Do doświadczeń optycznych, łatwo wykonalnych, zaliczamy i dotyczące zjawisk mirażu. Wystarcza ogrzać blachę żelazną nad rozpalonym piecykiem i przyglądać się z odległości jakiemu przedmiotowi odsuniętemu: przedmiot rozpatrujemy przez słup ciepłego powietrza, wznoszący się nad ogrzaną blachą; przedmiot wyda się nam przekształcony albo obraz jego ukaże się nie w punkcie istotnego umieszczenia jego, lecz w jakimkolwiek innym. Zjawisko to zawdzięczamy różnicy gęstości warstw powietrza, przez które przechodzą promienie światła do naszego oka. Tych samych skutków złudzeń doznaje podróżny w pustyniach, w krainach piasczystych.

Załamanie i rozproszenie się światła.

Nalewamy wody do szklanki mniej więcej do trzeciej części jej wysokości, pochylamy szklankę, wytwarzając przez to z wody pryzmat, co pozwala nam robić proste spostrzeżenia nad załamaniem i rozpraszaniem się światła. Operować można na słońcu lub w ciemnym pokoju. W pierwszym wypadku umieszczamy szklankę nad kartą białego papieru w położeniu pochyłym, tak, żeby oś jej była równoległa do promieni słonecznych; następnie zasłaniamy szklankę z góry kartą z kartonu z wyciętym wązkim otworkiem (fig. 107). Otworek daje na papierze bardzo widoczny obraz. Karton umieszczamy tak, żeby otworek był skierowany równolegle do powierzchni wody w szklance. Wtedy obraz jest zakryty, ale widzieć można bliżej szklanki widmo słoneczne ze wszystkiemi widzialnemi barwami.
Dla porównania położenia dwuch obrazów w ekranie robimy drugi otworek obok poprzedniego; promień, przechodzący poza szklanką, daje obraz niezmieniony.
Gdy doświadczenie prowadzimy w ciemnym pokoju, do którego przenika wiązka światła słonecznego, i postępujemy, jak poprzednio, zobaczymy dwie wiązki światła załamanego i prowadzonego ubocznie dzięki oświetleniu cząstek pyłu, zawieszonego w powietrzu i wodzie.

Fig. 107.


Z 20-to kopiejkówki 75 kopiejek.[4]

Pośrodku talerza płytkiego umieszczamy 20-to kopiejkówkę, nalewamy wody, by pokryła monetę. Zwyczajną szklankę, odwróconą do góry dnem, ogrzewamy zapaloną zapałką. Kiedy powietrze w szklance zostanie dobrze ogrzane, co następuje, gdy szklanka okaże się zadymiona dobrze, stawiamy szklankę w talerzu nad monetą dwudziestokopiejkową. Woda w szklance na skutek skurczenia się powietrza oziębiającego się, i ciśnienia atmosfery trochę się podniesie. Spojrzyj teraz na powierzchnię cieczy z boku, a zobaczysz, że moneta przybrała wielkość dwa razy taką, jaką ma dwudziestokopiejkówka. Odróżnisz dwudziestokopiejkówkę, a trochę niżej od niej obraz srebrnej monety wielkości półrubla. W reszcie gdy spojrzysz z góry na szklankę, dno, przedstawiające soczewkę rozpraszającą, da zmniejszony obraz dwudziestokopiejkówki, zupełnie podobny do srebrnej pięciokopiejkówki — mamy więc 20 k., półrubla i 5 kop., czyli razem 75 kop. Zagadnienie rozwiązane.

Fig. 108.

Kij w wodzie.

Skutki załamania się światła stają się dostatecznie widoczne, jeżeli zanurzymy kij w wodzie: wydaje się on nam jakby złamany.
Możemy umieścić monetę na dnie miednicy: monety nie widzimy, skoro nachylimy się do momentu, gdzie brzeg tworzy ekran. Jeżeli wykonawca miednicę napełni wodą, moneta ukaże się, jakgdyby dno miednicy podniosło się.

SOCZEWKI.
Płomień odwrócony.
Fig. 109.

Soczewki, jakich używają fizycy, można doskonale zastąpić prostą karafką okrągłą z wodą. Zapala się świecę w ciemności; jeżeli umieścić karafkę między świecą a jakim ekranem, widzimy wtedy obraz odwrócony płomienia dzięki zaimprowizowanej soczewce (fig. 109).

Soczewka z otworu, zrobionego szpilką.
Fig. 110.

Zróbmy szpilką dziurkę w bilecie wizytowym. Gdy bilet trzymać będziemy przed okiem i przez dziurkę patrzeć na mały jaki przedmiot, zobaczymy, że dziurka działa na wzór lupy, powiększa przedmiot. Teraz umieśćmy bilet w odległości 3 centymetrów od oka, spójrzmy przez mały otworek na jaką powierzchnię, bardzo jasno oświetloną, naprzykład, na klosz od lampy i przeprowadzajmy szpilkę między okiem i biletem na połowie drogi między niemi. Kiedy szpilka posuwa się z prawej strony na lewo, widzimy, jakby przechodziła z lewej strony na prawo. Jeżeli szpilkę trochę cofniemy przed sam otworek, zobaczymy, jak główka zarysowuje się w otworze z odwrotnej strony, inaczej, spostrzegamy obraz szpilki odwrócony (fig. 110).


MIKROSKOP.
Kula szklana, napełniona wodą.

Doskonały mikroskop można mieć ze szklanego balonu. Wystarcza napełnić go wodą i zatkać korkiem. Koło szyjki balonu okręcamy drut żelazny i zakręcamy go do góry, by koniec jego przypadł naprzeciw punktu środkowego kuli. Drut służy za podstawę dla przedmiotu, który chcemy oglądać w powiększeniu kilku średnic. Jeżeli, naprzykład, na końcu druta umocujemy muchę, patrząc przez kulę szklaną, widzimy ją znacznie powiększoną.

Fig. 111.

Balon może posłużyć jeszcze do zwiększenia natężenia światła z takiego źródła, jak świeca zapalona.
Kiedy zaś karafkę z wodą, stojącą na stole, wystawiamy na działanie promieni słonecznych i w punkcie, najbardziej błyszczącym, kaustyki, t. j. figury, wytworzonej przez załamane promienie przy przechodzeniu ich przez karafkę z wodą, umieszczamy główkę zapałki, ta niezwłocznie zapala się.
Doświadczenie udaje się niekiedy ze słońcem październikowym, najpewniej jednak eksperymentować w porze letniej.
W lecie karafki z wodą, postawione w odpowiednich warunkach na stole, mogą stać się przyczyną pożarów.
Podajemy fakt autentyczny, zakomunikowany nam przez wiarogodnego świadka. „W roku 1886 w miesiącu czerwcu między 11-tą a 12-tą w południe jadłem śniadanie w skromnej oberży w wiosce Ougney (Jura). Okno było otwarte i światło słoneczne w całej pełni padało na części stołu, na którym stała karafka formy kulistej, napełniona wodą. Naraz zauważyłem, że obrus dymi, pali się: karafka wykonała funkcje soczewki a na obrusie wkrótce zrobiła się dziura wielkości monety 20-sto santimowej. Zawołałem właścicielkę oberży i pokazałem jej co się stało, nie chciała wierzyć, wtedy przesunąłem trochę karafkę i wywołałem nową dziurę na obrusie obok pierwszej“.
Doświadczenie możnaby wykonać, zapalając w ten sposób kawałek hubki.

ZWIERCIADŁA WKLĘSŁE I WYPUKŁE.
Srebrny imbryk do kawy.

Przechodziłem kiedyś przez galerję konserwatorjum sztuki i rzemiosł w Paryżu w godzinach, kiedy galerje są otwarte dla publiczności i kiedy bywa w nich tłumnie. W gabinecie optycznym przed zwierciadłami wklęsłemi i wypukłemi, w których przedmioty doznają różnych zniekształceń i nabierają specjalnego wyglądu, tłoczyło się takie mnóstwo odwiedzających, że trzeba było pobudzać do posuwania się naprzód, by zapobiec ciżbie.
Śmiechy radości, krzyki wybuchały wśród dzieci bez końca, kiedy spostrzegały w jednym zwierciadle obraz twarzy, wydłużonej nad miarę, w drugim znów — spłaszczonej. „Spostrzeżenia z optyki, bardzo proste, powiedziałem sobie, mają wielkie powodzenie, a niewiele osób myśli o przerobieniu ich, tymczasem wszyscy posiadają możność tego. Wystarcza przejrzeć się w czerpaku łyżki, dobrze polerowanej, tworzącym zwierciadło wklęsłe, albo w powierzchni srebrnego imbryka do kawy. Wypukła strona imbryka stanowi doskonałe zwierciadło wypukłe; przy zbliżaniu ręki widzi się, że obraz powiększa się i zniekształca jak i w pięknych przyrządach konserwatorjum sztuki i rzemiosł.

Fig. 112.

Srebrna łyżka tworzy ze strony wewnętrznej zwierciadło wklęsłe, z zewnętrznej zaś — zwierciadło wypukłe.
Nasz rysunek (fig. 112) podaje widok obrazu, wytworzonego przez rękę, zbliżoną do imbryka.


Bańki mydlane i pierścienie barwne.
Fig. 113.

Zrób bańkę mydlaną za pomocą słomki, zmaczanej w wodzie z mydłem: z początku, kiedy kula płynna posiada jeszcze niewielką średnicę, błonka, zakreślająca kontury, jest bezbarwna, przezroczysta. Cienka błonka zmniejsza coraz bardziej swą miąższość i wtedy widać, jak ukazują się z początku słabe, później coraz żywsze barwy, jedne za drugiemi i tworzą ze swej mieszaniny mnóstwo odcieni tęczowych. Mamy tutaj zjawisko, jakie fizycy nazywają pierścieniami barwnemi w cienkich blaszkach.






VIII.  ZŁUDZENIA OPTYCZNE
ZŁUDZENIA OPTYCZNE.
Kwadraty białe i kwadraty czarne.

Figura 114 przedstawia na czarnym tle kwadrat biały i na białym tle kwadrat czarny. Te kwadraty posiadają jednakie wymiary, a jednak biały wydaje się większym od czarnego.

Fig. 114.
Fig. 115.

Rysujemy kwadraty białe i czarne, tak, jak na warcabnicy, białe kwadraty łączą się kątami z białemi i oddzielają kwadraty czarne, mamy tutaj zjawisko iradjacji.
Kiedy rozpatrywać warcabnicę w całości, efekt, omawiany przez nas, staje się jeszcze bardziej widoczny.

Linje podzielone.

Przedmiot podzielony wydaje się nam większy, niż cały. Tak, linje ab i bc weźmiemy za równe (fig. 116), gdy w rzeczywistości ab jest większa od bc.

Fig. 116.

Czytelnik może przekonać się o tym używając cyrkla. Kiedy linje przeprowadzamy w większej skali i zarysowujemy wyraźniej, złudzenie bywa bardziej uderzające. Zalecamy naszym czytelnikom, interesującym się tą kwestją, zrobienie kilku prób z różnemi podziałami na papierze do rysunku.


Linje i kąty.

Złudzenia, dotyczące linji równoległych, uwidoczniają się, kiedy porównywamy odległość między linjami, idącemi w różnych kierunkach. Przy rozpatrywaniu A i B (fig. 117), dwuch doskonałych kwadratów, A wydaje się wyższym, niż szerszym, B zaś, przeciwnie szerszym.

Fig. 117.

Tak samo rzecz się ma z kątami, rozpatrzmy figurę 118, kąty 1, 2, 3, 4 są kąty proste i powinny by takiemi wydać się dla oka. Tymczasem kąty 1 i 2 wydają się ostremi, a 3 i 4 rozwartemi. Złudzenie potęguje się, gdy przypatrywać się figurze tylko prawem okiem.

Fig. 118.

Pewne analogiczne złudzenia zdarzają się w znacznej liczbie w życiu codziennym.
Pusty pokój wydaje się mniejszy niż umeblowany. Ściana, pokryta obiciem sprawia wrażenie większej, niż ściana goła. Suknia w pasy poprzeczne zdaje się poszerzać kobietę, gdy suknia w pasy podłużne — niejako wydłuża.


Wysokość kapelusza.
Fig. 119.

Jedna z rozrywek towarzyskich, dobrze znana, polega na tym, że osoba w kapeluszu na głowie zwraca się do drugiej z prośbą, by ta zaznaczyła na ścianie przy podłodze wysokość kapelusza. Zwykle oznaczana wysokość okazuje się półtora raza większą, a niekiedy i daleko więcej. Odrysowując to doświadczenie, zdziwieni jesteśmy, jak rysunek odtwarza to samo złudzenie. Plinta na ścianie u dołu naszej figury nie jest wyższą, niż kapelusz, nie danoby wiary temu, jednak zmierzenie cyrklem pozwala stwierdzić ten fakt.


Trzy wysokie osoby.

Która z trzech osób rysunku (fig. 120) jest najwyższa?

Fig. 120.

Jeżeli ocenę powierzysz jedynie oczom, napewno odpowiesz: osoba № 3. Ale, weź miarkę decymetrową i zmierz, a przekonasz się, że byłeś wprowadzony w błąd przez złudzenie optyczne. № 1 jest najwyższy, rzeczywista jego wysokość przewyższa o jakie 2 milimetry wysokość № 3, rozpoczynającego pochód.
P. Viallard, profesor fizyki w Dieppe, zakomunikował nam to ciekawe spostrzeżenie i zarazem podał wyjaśnienie bardzo proste, które powtarzamy czytelnikom.
Trzy czarne sylwetki pomiędzy linjami, zbiegającemi się i odpowiednio przeprowadzonemi, nie są w perspektywie; oko nasze jest przyzwyczajone do tego, że przedmioty, zdaleka oglądane, wydają się mniejszemi, a nadto przypuszczamy, że № 3 podnosi się, i wnioskujemy, że ten winien być większy, niż № 1 i 2.
Tutaj dzieje się to z winy rysunku, który umyślnie wykoleja obserwatora i wywołuje w oku wrażenie odwrotne do tego, które otrzymanoby przy rysunku poprawnym.
Oryginał rysunku, odtworzonego przez nas, jest nie mniej ciekawy od samego rysunku. Nie pochodzi z gabinetu fizyka, lecz służy za proste ogłoszenie fabrykantowi mydeł angielskich; w perspektywie linji zbiegających się, wciąż zmniejszających się drukuje swe nazwisko i otrzymaną kliszę rozpowszechnia w licznych dziennikach Wielkiej Brytanji i Stanów Zjednoczonych.
Sprzedawca mydła dopełnia tę ciekawą reklamę, nadając trzem osobom nazwiska: № 1 lord Churchill, № 2 lord Salisbury, № 3 P. Gladstone. Tę stronę reklamy usunęliśmy i podajemy jedynie treść fizyczną, rzeczywiście oryginalną i ciekawą.
Łatwo możnaby wyobrazić sobie inne analogiczne kombinacje.

Linje równoległe, poprzecinane linjami skośnemi.

Uczony fizyk, Zollner, przeprowadził liczne badania interesujących kwestji, związanych ze złudzeniami optycznemi, i opublikował teoretyczne rozważania wyższego rzędu.
Nadto podał do wiadomości pewną liczbę rysunków, wytworzonych z linji równoległych, poprzecinanych w określonych warunkach linjami skośnemi. Rysunki wywołują rzeczywiście ciekawe wrażenie, można o tym sądzić z dwuch przykładów, zapożyczonych przez nas.
Przykłady takie przedstawiają A i B na figurze 121; linje proste ab i cd są równoległe, tymczasem wydaje się, jakby zbaczały się na zewnątrz w A i na wewnątrz w B. Doznajemy takiego wrażenia, że trudnoby nam przypuszczać: iż linje te w środku nie są złamane, wystarcza jednak przyłożyć linjał, by się przekonać o dokładności faktu.
Najbardziej uderzający przykład tego rodzaju złudzenia daje nam figura 122, gdzie linje narysowane posiadają znaczną grubość.
Czarne prostopadłe paski figury są do siebie równoległe, wydaje się jednak, jakby się schodziły i rozchodziły, wciąż odbiegały od kierunku pionowego i zmierzały w kierunku odwrotnym do linji skośnych, przecinających je. Zarazem odcinki kres skośnych wydają się względnie przesuniętemi.

Fig. 121.

Rzymianie bardzo dobrze wiedzieli o wpływie linji skośnych. W Pompei na malowidłach ściennych odnajdujemy linje nie równoległe, żeby właśnie pod wpływem linji sąsiednich zadowalniały oko; mamy tego dość częste przykłady w malowidłach starożytnych.
Rytownicy również zbadali wpływ kratkowania na równoległe linje i potrafią wydobyć z takich efektów korzyści. W ornamentyce, gdzie nie zdawano sobie sprawy z tych faktów, zdarza się niekiedy, że linje rzeczywiście równoległe nie wydają się takiemi pod wpływem innych linji skośnych, i wywierają wtedy nieprzyjemne wrażenie.

Podobny efekt można zauważyć na dworcu kolejowym w Lyonie, na szczycie hali, pokrytej tafelkami, duże linje równoległe zdają się odchylać pod wpływem ukośnych linji desek.
Fig. 122.

To, cośmy widzieli dopiero co z linjami, można odtworzyć z przedmiotami wypukłemi. Wyrabiają obrączki z metalowych krajek, z których każda naprzemian bywa żółta ze złota i biała ze srebra. Metal, dobrze wypolerowany, błyszczy świetnie. Obrączki posiadają wszędzie jednakową średnicę, krajki zaś są jednako grube i stanowczo równoległe do siebie. Tymczasem, kiedy patrzeć na bok obrączki, metalowe krajki jakby zbliżały się do siebie w dole i obrączka wydaje się cieńszą u dołu, niż u góry; jeżeli obrócić ją na palcu pozorne zwężenie występuje zawsze w tym samym punkcie.

Krążki stroboskopowe.

Silvanusowi P. Thompsonowi, profesorowi fizyki w University College (w Bristolu) zawdzięczamy ciekawe badania złudzenia optycznego, wywoływanego krążkami, odpowiednio włożonemi, nazwanemi przez autora stroboskopowemi.

Fig. 123.
Fig. 124.

Pierwszy układ figur składa się z serji krążków współśrodkowych szerokości 1 milimetra, przedzielonych białemi odstępami tej samej szerokości (fig. 123), wymiary podane nie są bezwzględne: różnią się co do odległości i mogą wynosić znaczną ilość centymetrów, jeżeli chodzi o pokazanie zjawiska dość licznym słuchaczom. Bierzemy rysunek do ręki i nadajemy mu ruch kołowy w płaszczyźnie jego lekkim poruszeniem ręki; wydaje się, jakby krążek obracał się koło swego środka, ruch obrotowy odbywa się w kierunku ruchu rzeczywistego z prędkością kątową czyli, że krążek niby opisuje całkowite koło, gdy właśnie karton w samej rzeczy czyni to w tym samym kierunku. Otrzymuje się efekt bardzo wyraźny, kiedy krążkowi podczas ruchu przypatrujemy się ze wzrokiem, utkwionym w punkt sąsiedni.
W drugim układzie oprowadzamy krążek czarną linją, na wewnątrz wystają zęby w pewnej ilości w odstępach prawidłowych (fig. 124). Postępując, jak wyżej, odbieramy wrażenie, jakby koło zębate obracało się około swego środka, ale tym razem w kierunku przeciwnym do ruchu rzeczywistego. Tutaj mamy jeszcze większy efekt, kiedy przypatrujemy się nie wprost rysunkowi; szczególnie godne uwagi są ruchy w kombinacjach, jak wskazuje fig. 125: liczne krążki nie pozwalają na to, by wzrok zatrzymywał się specjalnie na jednym z nich.


Krążki wirujące.

Analogiczne wyniki otrzymujemy z krążkami mimo-środkowemi albo z jakiemi innemi krzywemi figurami. Za pomocą fotografji na szkle Thompson potrafił rzucić te rysunki na ekran, gdzie otrzymano je w bardzo dużej skali. Płytce fotograficznej nadano ruch obrotowy i rysunek na ekranie również obracał się i w tym wypadku miano złudzenie i zdawało się, że każdy krążek obraca się koło swego środka.

Fig. 125.

Figura 125 podaje efekt najbardziej uderzający takiego doświadczenia.
Połóż książkę na płask na ręce i nadaj jej ruch obrotowy, wtedy wydawać się będzie, że krążki obracają się a koło zębate porusza się w kierunku odwrotnym.
Jak wyjaśnić to zjawisko?
P. Thompson nie przypuszcza, a my podzielamy jego zdanie, żeby można dać dokładne wyjaśnienie tych efektów, uwzględniając jedynie własność siatkówki oka zachowywania wrażeń na pewien przeciąg czasu (trwałość wrażeń w oku).


TRWAŁOŚĆ WRAŻEŃ W OKU.
Djabeł na suficie.

Doświadczenie, które można wykonać z rysunkiem fig. 126 dotyczy zasady trwałości wrażeń w oku i zasady barw dopełniających się.

Fig. 126.

Wpatruj się przez jakiś czas uporczywie w małego djabełka białego, narysowanego na tle czarnym, szczególnie utkwij wzrok w pasku czarnym pośrodku, dopóki nie odczujesz pewnego znużenia w oku (trwa to z pół minuty), teraz zwróć wzrok ku sufitowi, w kilka sekund (czasami w 15—20) sylwetka djabła zjawi się zupełnie wyraźnie i to z kilkoma nawrotami.
Doświadczenie zyskuje w wykonaniu w pełni światła żywego. Stwierdzaliśmy nieraz, że wtedy udaje się doskonale. Jeżeli przypatrywać się djabełkowi, pomalowanemu na czarno, dobrze oświetlonemu, wtedy zobaczyć można na suficie sylwetkę, silnie odcinającą się na tle zielonym, barwie dopełniającej do czerwonej.
Można zaprowadzić różne zmiany w doświadczeniu. Tak, przypatrując się kokardzie białej, czarnej, zielonej, zobaczymy dopełniający obraz czarny, biały, czerwony. Gdy mamy osoby, namalowane zielono na tle czerwonym, ukażą się nam one czerwone na tle zielonym.

„Punctum caecum“.

Zamknij lewe oko ręką lewą, w prawą weź tę książkę i trzymaj w wyciągniętej ręce przed otwartym prawym okiem. Przypatruj się jednym okiem czarnemu krzyżykowi (fig. 127) i przysuwaj powoli do twarzy rysunek; nadejdzie chwila, kiedy oko nie będzie widziało czarnego krążka. Po bliższym przysunięciu znów ukażą się dwa obrazy — krzyż i krążek. Trzeba oko otwarte utrzymywać na prostopadłej, poprowadzonej do środka krzyża.

Fig. 127.

Doświadczenie wykazuje, że w oku jest mała przestrzeń nieczuła na działanie promienia świetlnego, albo światło działa na nią bardzo słabo. Jest to miejsce, w którym nerw wzrokowy przenika do oka. Fizycy i fizjologowie zowią je, jak wskazuje tytuł „punctum caecum“, punktem ślepym.


Przyglądanie się przez otwór przebitej ręki.
Fig. 128.

Figura 128 przedstawia doświadczenie bardzo ciekawe i łatwe do wykonania. Z karty papieru dość grubego zrób cylinder, trzymając w lewej ręce, przyłóż do oka prawego, jak lunetę. Oczy mają być otwarte. Gdy przyglądać się będziesz przedmiotowi w odległości 4 metrów, naprzykład małemu posążkowi, tylko lewe oko będzie widziało przedmiot i zdawać ci się będzie, że widzi przedmiot przez otwór w ręce (fig. 128 u góry).


Zmiana wielkości monety.

W pudełku prostokątnym z drzewa w jeden z jego boków wbij gwóźdź albo pręcik metalowy długości 0,08 metra. Do końca tego pręcika przymocuj woskiem lub smołą monetę na płask, obok niej przyklej wprost do boku pudełka drugą mniejszą monetę.

Fig. 129.

Jeżeli teraz obydwom monetom przypatrywać się będziesz przez otwór średnicy 0,001 metra, wycięty w ekranie z kartonu, nie zdołasz odróżnić jednej monety od drugiej (fig. 129). Obydwie wydadzą ci się jednakowej wielkości.


ZŁUDZENIE DOTYKU.
Podwójna gałka.
Fig. 130.

Palcami, środkowym założonym na wskazujący, dotykamy bili lub gałki z ośrodka chleba. Doznajemy wrażenia, jakbyśmy dotykali dwuch różnych bil lub gałek (fig. 130). W normalnej pozycji palców nie można dotknąć jednej bili jednocześnie zewnętrznemi bokami dwuch sąsiednich palców. Przez skrzyżowanie palców warunki zmieniono, ale instynktowe tłumaczenie sobie zjawiska pozostaje to samo, chyba że częste powtarzanie doświadczenia dopełniło nasze wykształcenie i na tym punkcie.






IX.  ELEKTRYCZNOŚĆ i MAGNETYZM.
Wahadło elektryczne.

Wystarcza, jak robił niegdyś filozof Thales, nacierać suchym kawałkiem sukna laskę laku, a laska przyciągać będzie małe, bardzo lekkie kawałki papieru.

Fig. 131.

Bardzo łatwo można urządzić małe wahadło do demonstracji zjawiska przyciągania elektrycznego. Pręcik żelazny zaopatrujemy w podstawę drewnianą, nadajemy mu formę, jak na figurze 131, przywiązujemy nitkę jedwabną z przyczepioną do niej malutką kulką, wyciętą z korka.
Laska laku do pieczętowania, naelektryzowana przez tarcie, przyciągać będzie małą kulkę (fig. 131).


Fajka naelektryzowana.

Połóż fajkę glinianą na brzegu kieliszka tak, by, zachowując równowagę, swobodnie mogła wykonywać ruchy wahadłowe. A teraz chodzi o zrzucenie fajki z kieliszka, ale nie trzeba dotykać ani fajki, ani kieliszka, nie trzeba dmuchać lub w inny sposób poruszać powietrza, wreszcie operować w jakiś sposób stołem.

Fig. 132.

Weź kieliszek podobny do tego, który służy za podstawkę, nacieraj silnie o rękaw ubrania. Szkło elektryzuje się od tarcia o sukno. Po natarciu zbliż kieliszek na odległość jednego centymetra do fajki i zobaczysz, jak kieliszek przyciąga energicznie fajkę, ta zwraca się za kieliszkiem podług twej woli i spada z podstawy.


Taniec marjonetek papierowych.

Podaliśmy naszym czytelnikom sposób otrzymania kilku objawów elektrycznych bez maszyny elektrycznej, obecnie opiszemy inne jeszcze doświadczenie, odznaczające się wielką prostotą wykonania; urządzimy taniec marjonetek naelektryzowanych, będzie to bez wątpienia przyjemna rozrywka dla wykonawcy.

Fig. 133.

Tafelkę szklaną długości 0,35—0,40 metra i szerokości do 0,25 metra włóż w dwie grube książki, służące za podstawki, jak na figurze 133, tafelka powinna wznosić się nad stołem na jakie 3 centymetry. Następnie z papieru jedwabnego powycinaj małe osóbki: damy, błazenków, zwierzątka różne, wszystko to może wziąć udział w tańcu. Okazy nie powinny przekraczać 2 centymetrów; kilka sztuk tego rodzaju odtwarzamy w górnej części rysunku (fig. 133). Powycinane okazy z papieru kolorowego dodają uroku przedstawieniom.
Wprowadzasz swe papierowe osóbki do sali balowej, czyli do przestrzeni zawartej między książkami, tafelką szklaną i stołem, układasz je jedne koło drugich. Teraz nacierasz silnie szkło materją wełnianą lub jedwabną; po kilku chwilach nacierania widzisz, jak małe osóbki przyciąga szkło na skutek wywiązanej elektryczności, jak te odrazu prostują się, podskakują do sufitu sali balowej; odepchnięte, spadają i, znów przyciągnięte, podnoszą się i oddają się nadzwyczajnym tańcom.
Po przerwaniu tarcia taniec trwa jeszcze jakiś czas, dotknięcie ręki wystarczy do ożywienia towarzystwa. Do pomyślnego przebiegu doświadczenia potrzeba, żeby szkło i materja do nacierania były doskonale suche, ogrzewanie wywiera bardzo dodatni wpływ. Z materji odpowiedniejszą okazuje się jedwabna, niż wełniana.

Iskra elektryczna.

Wystarcza karta papieru do wywołania iskry. Kartę papieru do rysunków dużego formatu ogrzewam silnie, przykładam do stołu suchego i następnie nacieram suchą ręką lub materją wełnianą.
Po tych przygotowaniach na środku karty kładę pęczek kluczy, podnoszę papier za dwa rogi, w tej samej chwili kto inny zbliża palec do pęczka i wydostaje iskrę błyszczącą. Metal naładował się elektrycznością, wywiązaną na papierze. Jeżeli powietrze suche, papier wielokrotnie dobrze ogrzany, nacieranie trwało dość długo, można otrzymać iskrę znacznej długości.

Elektrofor i butelka lejdejska.
Dokompletujemy nasz zapas przyrządów elektrycznych, zastępujących nam przyrządy gabinetu fizycznego, przedmiotami z gospodarstwa domowego.
Fig. 134.
Mamy sobie sporządzić elektrofor, butelkę lejdejską, a następnie otrzymać iskry elektryczne, przekraczające 1 centymetr długości, wywołujące w ręce wrażenie specjalnego charakterystycznego ukłócia, wszystko to za pomocą przedmiotów zwyczajnego użytkowania, jak taca lakierowana z blachy długości od 30 do 40 centymetrów i karta papieru grubego i mocnego, używanego do pakowania. Kartę papieru przystosowujemy do płaskiej powierzchni tacki, następnie przyklejamy do niej lakiem dwa paski papieru, za które można kartę podnosić. Tackę ustawiamy na kieliszkach, jako podpórkach. I elektrofor gotów. Rysunek 134 podaje konstrukcję w całości. Teraz pokażemy, jak ma funkcjonować nasz zaimprowizowany elektrofor.
Fig. 135.

Ogrzewamy papier nad ogniem płonącym, blachą kuchenną lub piecykiem rozpalonym, operację ciągniemy długo i powtarzamy wielokrotnie, żeby papier był doskonale suchy i temperatura podniosła się możliwie wysoko. Po ogrzaniu bez zwłoki kładziemy papier na stół drewniany i bardzo energicznie nacieramy dość twardą, a dobrze suchą szczotką do ubrania, następnie przenosimy papier na tacę, dotykamy tacki palcem i podnosimy za rączki w tej samej chwili inna osoba zbliża palec do brzegu tacki i wywołuje widoczną iskrę.
Papier można z powrotem położyć na tacy, dotknąć palcem tacy, znów podnieść papier, wyskoczy druga iskra, doświadczenie powtarzać można siedem, osiem razy.
Zaopatrzyliśmy się w prawdziwą maszynę elektryczną.
Ale jak dojść do butelki lejdejskiej? Nasypmy do zwyczajnej dużej szklanki śrótu myśliwskiego, w środek śrótu włożymy łyżkę od kawy, wszystkie przedmioty winny być doskonale suche, i oto mieć będziemy doskonałą butelkę lejdejską (fig. 135).
Do naładowania butelki użyjemy elektroforu, operujemy nim, jak wyżej. Kiedy wykonawca dotyka brzegu tacki i podnosi papier, inna osoba, trzymając szklankę za dno, zbliża ją w ten sposób, że iskra przeskakuje na trzonek łyżki.
Wielokrotnym kolejnym wywoływaniem iskry można naładować butelkę zupełnie, jak za pomocą maszyny elektrycznej. Wyładowujemy zaś butelkę, zbliżając ją do tacki lub do ręki (fig. 135). Samo zjawisko może odbywać się z dość znacznym natężeniem.

Przylepienie karty papieru do stołu.

Kartę zwyczajnego papieru, ogrzaną nad ogniem płonącym, lub na kloszu zapalonej lampy, rozciągamy na stole drewnianym, bardzo energicznie nacieramy ręką lub lepiej jeszcze gumą elastyczną. Papier szybko ładuje się elektrycznością. Przekonywamy się o tym, kiedy probujemy powoli odciągnąć kartę od stołu, papier wyraźnie przylega do stołu, jakby przyklejony; wydaje się, że został przybity do drzewa niewidzialnemi gwoździkami, z trzaskiem znacznym łamiącemi się przy odrywaniu.
To samo doświadczenie można powtórzyć, przylepiając papier na drzwiach.

Kot naelektryzowany.

Podamy sposób urządzenia machiny elektrycznej, dostępnej dla wszystkich: same osoby, obecne przy doświadczeniu, wchodzą w skład maszyny, nadto jeszcze kot, byle ten nie był zbytnio zazdrosny o swego pana i zbytnio gniewliwy.
Przedewszystkiem ustawiamy krzesełko tak, żeby nogi spoczywały wewnątrz zwyczajnej szklanki, albo jeszcze lepiej na grubych podstawach szklanych, jakie dają pod kółka pianina. Na wyodosobnionym krześle siada ktokolwiek, opierając nogi na drążku poprzecznym, lub na taburecie, również, jak krzesełko zizolowanym. Osoba, siedząca na krześle, trzyma na kolanach kota. Druga osoba głaszcze kota; kiedy pogoda jest chłodna i sucha, naprzykład, w jaki wieczór zimowy, gdy w pokoju atmosfera nie zawiera nadmiaru wilgoci, usłyszysz wkrótce za każdym pociągnięciem ręki dość silny trzask, wywołany przez liczne malutkie iskierki: sierść na kocie podnosi się; w razie należytego przeprowadzenia całej kombinacji, po ośmiu, dziesięciu przesunięciach ręki możesz już wyładować tę żywą maszynę elektryczną, zbliżając rękę lub inną część ciała do osoby, odosobnionej na krześle, doświadczenie można powtarzać wielokrotnie (fig. 136).

Fig. 136.

Pomyślne wyniki doświadczenia wymagają zachowania pewnych ostrożności: 1) należy operować podczas pogody zimowej, a suchej; 2) osoba, głaszcząca kota, winna sobie ogrzać ręce; 3) należy unikać zbyt silnego przyciskania sierści kota, w tym wypadku następuje wyładowywanie się elektryczności w miarę jej nagromadzenia się na ciele osoby, służącej za konduktora; 4) wreszcie osoba, głaszcząca kota, winna unikać zetknięcia się za pomocą ubrania swego ze wspomnianym konduktorem.
Wyładowywać żywą maszynę można bezpiecznie we wszystkich punktach ciała osoby naelektryzowanej, niebezpiecznie jedynie dotykać oczu; osoba naelektryzowana doznaje wrażenia lekkiego ukłucia.

Proces magnesowania.
Fig. 137.

Nożyk kieszonkowy lub nóż stołowy połóż klingą na płask na zewnętrznej stronie łopatki żelaznej, jak wskazuje figura 137, następnie szczypcami zamkniętemi nacieraj silnie klingę, prowadząc rękę stale w jednym kierunku z góry na dół, szczególnie przyciskaj przy nacieraniu u wierzchołka klingi, co jakiś czas klingę odwracaj; po 40—50 sekundach tarcia klinga jest namagnesowana: podnosi igłę stalową, przyciąga stalówkę. Zjawisko namagnesowania jest trwałe, nie znika długi czas. Doświadczenia tego nie zawierają podręczniki fizyki, a jest bardzo interesującym i zasługuje na bliższe zbadanie. Podług naszych spostrzeżeń koniec ostrza noża, w ten sposób namagnesowanego, przedstawia biegun północny. Z kilku doświadczeń można sądzić, że byłoby tutaj pole do dalszych badań warunków powstawania zjawiska, opisywanego przez nas, zwracamy się przeto w tym względzie do fizyków, którzy czytać naszą pracę zechcą, i szczęśliwi będziemy, jeżeli w ten sposób naprowadzimy ich na drogę interesującej pracy.





CZĘŚĆ DRUGA.
CHEMJA BEZ PRZYRZĄDÓW.
I.  METALE I METALOIDY.
OTRZYMYWANIE CIAŁ.
Tlen i wodór.

Starożytni uważali wodę, powietrze, ziemię i ogień za cztery różne pierwiastki (elementy). Mylili się, każdy z tych domniemanych pierwiastków zawiera w swym składzie różne ciała. Woda składa się z dwuch gazów: tlenu i wodoru, zaraz nauczymy się otrzymywać je. By dostać tlen, wystarcza w rurce szklanej ogrzać mieszaninę chloranu potasu i dwutlenku manganu w proszku (fig. 138).

Fig. 138.

Po kilku chwilach nagrzewania tlen zacznie się wydzielać, rozpoznajemy go za pomocą ledwie tlącej się zapałki; gdy taką zapałkę zbliżymy do otworu rurki, zajmie się ona żywym płomieniem w atmosferze tlenu i palić się będzie z jaskrawym blaskiem.
Drugi składnik wody — wodór przyrządzamy działaniem metalu, jak cynk lub żelazo, na kwas siarkowy z wodą. W sklepie z wyrobami ze szkła zaopatrujemy się w flaszkę z trzema otworami, zamykamy korkami otwory, a następnie przez jeden korek wprowadzamy rurkę z małym lejkiem do wlewania kwasu siarkowego, przez drugi — rurkę na końcu wyciągniętą, z tej będzie się wydzielał wytworzony gaz wodorowy. Do flaszki wrzucamy cynku w kawałkach, po wprowadzeniu wody zakwaszonej zaczyna się burzenie z powodu wydzielania się gazu. Czekamy aż wodór wypędzi z flaszki wszystko powietrze, ponieważ mieszanina wodoru z powietrzem silnie wybucha przy zapalaniu (mieszaninę nazywamy piorunującą). Dopiero po usunięciu powietrza możemy bezpiecznie zapalić gaz u wylotu wyciągniętej rurki.

Fig. 139.

Wodór jest gazem palnym, gdy tlen podtrzymuje palenie. Tlen jest gazem czynnym w składzie powietrza. Dzięki niemu opiłki żelazne spalają się w płomieniu świecy, pochylonym od działania dmuchawki, zaimprowizowanej z fajki (fig. 139).


Powietrze i jego składniki. Kwas węglany.

Powietrze zawiera głównie tlen i azot, gaz bierny, w którym gaśnie ciało zapalone, w niewielkich ilościach, oprócz innych domieszek, odnajdujemy także kwas węglany, który wytwarzać nauczymy się w bardzo ładnym doświadczeniu; doświadczenie dotyczy zarazem gęstości gazów i równowagi ciał pływających. Naczynie szklane, dość szerokie takie, jak klosz do melonów, umieszczamy otworem do góry na trójnogu z żelaza czy z innego materjału.
Na dnie klosza usypujemy niezbyt grube warstwy mieszaniny z dwuwęglanu sodu i kwasu winnego sproszkowanego. Grubość warstwy zależy od wielkości klosza i gęstości atmosfery z kwasu węglanego, który chcemy wytworzyć. Opieramy się na tym fakcie, że dwuwęglan sodu zawiera na wagę połowę kwasu węglanego i trzeba rozłożyć 4 gramy dwuwęglanu, żeby otrzymać litr gazu kwasu węglanego.
Klosz nakrywamy szczelnie kartonem odpowiedniej wielkości. W środku kartonu wydrążamy mały okrągły otwór, przez który ma przechodzić szklana rurka aż do dna klosza. Rurka i mały lejek pozwolą nam wprowadzać na dno klosza małe ilości wody. Wodę wlewamy powoli małemi porcjami, żeby uniknąć zbyt gwałtownego burzenia się, ale w takiej ilości, by pokryła proszek. Kiedy kwas węglany przestaje się wydzielać, wyciągamy rurkę z klosza.
Przedtym postaraliśmy się już o dobrą mydlaną wodę albo, czemu oddać należy pierwszeństwo, o płyn glicerynowy Plateaua[5]. Z jednego z tych płynów robimy bańkę o średnicy 10 centymetrów za pomocą rurki glinianej, u wylotu niezbyt rozszerzonej. Zachowując rurkę z bańką w położeniu prostopadłym, naprowadzamy ją nad karton, ten ostrożnie ściągamy z klosza, ślizgając po krawędzi, następnie odrywamy rurkę od bańki tak, żeby bańka spadała w kierunku swej osi. Jeżeli spadek odbywa się ze znacznej wysokości, bańka odskakuje, jakby odrzucana przez sprężynę: wielokrotnie spada i podnosi się, słowem, wykonywa ruch wahadłowy, wreszcie unieruchamia się. Wtedy trzeba znów położyć karton na kloszu, żeby nie wywoływać zakłóceń w kloszu. Bańka mydlana pływa na warstwie niewidzialnego kwasu węglanego; zdaje się, jakby była zawieszona w przestrzeni.

Fig. 140.


Amon i sole amonowe.
W pewnej mierze możemy uznawać istnienie amonu, hipotetycznego metalu złożonego, ponieważ okazuje się rzeczą możliwą otrzymać jego ortęć (amalgamat).
Fig. 141.

Do moździerza porcelanowego odlewamy trochę rtęci, na nią wrzucamy kilka cienkich blaszek metalicznego sodu, rozcieramy mieszaninę tłuczkiem; kiedy się da słyszeć praskanie dość silne, ukazywać się zaczną towarzyszące mu płomyki, będziemy mieli dowód połączenia się sodu z rtęcią; ortęć sodu gotowa. Wrzucamy ją do rurki szklanej, zawierającej stężony wodny roztwór chlorku amonowego, i widzimy, jak rtęć wzdyma się i w postaci magmy metalowej obficie wysuwa się z rurki, za małej, by ją zawrzeć (fig. 141). Podług hipotezy, jaką podajemy czytelnikom, amon, rodnik występujący w solach amonowych, utworzył ortęć, wydalając sód, poprzednio połączony z rtęcią, ale sam amon z połączenia z rtęcią niezwłocznie usuwa się i rozkłada na gaz amonjak i wodór, a rtęć powraca do zwykłego stanu. Z soli amonowych fosforan amonowy posiada cenną własność, dzięki której można bardzo lekkie tkaniny, jak gaza, muślin, uczynić ogniotrwałemi. Zwilż muślin roztworem fosforanu amonowego i wysusz na powietrzu, a okaże się niemożliwą rzeczą zapalić tkaninę, tak łatwo przedtym zajmującą się płomieniem; możesz ją zwęglić, próżno jednak dokładałbyś starań, by zapłonęła jasnym płomieniem. Pożądaną rzeczą byłoby zużytkować tę godną uwagi własność do zabezpieczenia sukien balowych, które dzięki swej zapalności stają się często przyczyną strasznych pożarów. Niebezpieczeństwo znika po nasyceniu sukni fosforanem amonowym, solą bardzo używaną, którą można dostać tanio u każdego sprzedawcy produktów chemicznych.
Jeżeli chcesz w lecie napić się czego zimnego, i w tym wypadku sole amonowe oddadzą ci przysługę: azotan amonowy, zmieszany z wodą w równych ilościach na wagę, wywołuje obniżenie się temperatury do 24 stopni stu stopniowego termometru, można więc tej mieszaniny używać do robienia lodu. Lotne alkali, zabezpieczające od nieprzyjemnych ukąszeń owadów, jest roztworem amonjaku w wodzie, lotna sól angielska, której ostry zapach otrzeźwia zemdlałych, jest węglanem amonowym.

Kryształy jodku cyjanu.
Fig. 142.

Często w aptekach widzimy duże słoje z wodą: na ściankach ich jeżą się kryształy białe, przezroczyste, jedwabiste o pięknym wyglądzie, a na dnie naczynia leży czerwony proszek. Kryształy są wynikiem połączenia jodu z cyjanem.
Bardzo łatwo możemy otrzymać jodek cyjanu, ciało nadzwyczaj lotne, z wielką skłonnością do przybierania określonej postaci krystalicznej. Wystarcza rozetrzeć w moździerzu mieszaninę z 50 gramów cyjanku rtęci i 190 gramów jodu, po pewnym czasie proszek, z początku brunatny, nabiera barwy czerwonej cynobru o bardzo żywym połysku. Cyjan łączy się z jodem i produkt połączenia przekształca się bardzo prędko w parę.
Jeżeli czerwony proszek wsypać do jakiego naczynia, dobrze je zakorkować, para jodku cyjanu zgęszcza się i natychmiast powstają kryształy, nieraz dosięgające znacznych wymiarów (fig. 142).

Wąż Faraona.

Z siarką cyjan tworzy godne uwagi ciało siarkocyjan albo rodan, nad własnościami jego nie będziemy się tutaj rozwodzili, przekroczylibyśmy bowiem zakreślone sobie szranki; ograniczymy się do zapoznania z jednym tylko związkiem rodanu, posiadającym duży rozgłos dzięki swym szczególnym własnościom. Pomówimy o rodanku rtęci, z którego przygotowują małe stóżki palące się, znane zwykle pod nazwą węża Faraona.
Do rozcieńczonego roztworu azotanu rtęci dolewamy rodanku potasowego, tworzy się obfity osad rodanku rtęci. Osad zbieramy na filtrze, po wysuszeniu mamy biały palny proszek; trzeba go przerobić na stałą masę, w tym celu rozcieramy proszek z gumą, rozrobioną wodą. Po dodaniu nieznacznej ilości azotanu potasu z masy formujemy stożki albo walce ze trzy centymetry wysokie i na wodnej kąpieli dokładnie suszymy. Kiedy już otrzymaliśmy zupełnie suche jajka, ułatwiamy wyklucie się z niego noworodka przez podsunięcie zapalonej zapałki; natychmiast ujawnia się nadzwyczajny skutek. Rodanek powoli wzdyma się, walec w mgnieniu oka wydłuża się i zamienia na żółtawą materję, wciąż wyciągającą się i dochodzącą 50—60 centymetrów.
Możnaby rzec, że mamy przed sobą prawdziwego węża, który w chwili narodzin rozwija swe zwoje, wymykając się z wązkiego więzienia, gdzie był zamknięty.

Fig. 143.

Pozostałość składa się w części z cyjanku rtęci i paracyjanu: produkt ten trujący należy wyrzucić lub spalić zupełnie; nadzwyczaj kruchy, opada, rozsypując się w proszek za dotknięciem palca.
Podczas rozkładu rodanku rtęci wydziela się w znacznej ilości kwas siarkowy, właściwie jego bezwodnik. Duszący, nieprzyjemny zapach tego gazu towarzyszy zjawieniu się węża.


Sód i metale alkaliczne.

Po tych wstępnych doświadczeniach spróbujemy wykazać, jakie zainteresowanie może wzbudzić nauka chemji w zastosowaniu do substancji najbardziej używanych.
Weźmy dla przykładu kilka szczypt soli.
Wiadomo, że sól kuchenna lub morska bywa białą lub szarawą, zależnie od stopnia czystości, że posiada specjalny smak, rozpuszcza się w wodzie, kiedy rzucić trochę soli na węgle żarzące się, słyszeć się daje specjalny trzask, zwany praskaniem. Ale chociaż znamy główne fizyczne własności soli, nie wiemy jeszcze nic o jej naturze chemicznej, o jej składzie.
Sól kuchenna zawiera metal w połączeniu z gazem zielonkawym o duszącym zapachu: metal jest sodem, gaz — chlorem. Naukowa nazwa substancji, którą znajdujemy na wszystkich stołach, jest chlorek sodu.[6] Metal, zawarty w soli zwyczajnej, wcale niepodobny jest do metali pospolicie znanych, jest biały jak srebro, ale na powietrzu zaraz matuje się, łączy się z tlenem i zamienia się na tlenek sodu. Dlatego, żeby zachować metal w czystym stanie, potrzeba zabezpieczyć go od działania powietrza, przechowują go więc w flaszce z naftą.
Sód jest miękki, można go krajać nożyczkami, jak gałkę z ośrodka chleba, ugniecionego w palcach, lżejszy od wody, wrzucony do naczynia z wodą, pływa na powierzchni, jak kawałek drewnianego korka, przybiera postać małej kulki błyszczącej; na drodze jego powstaje silne burzenie się, ponieważ rozkłada wodę w zwykłej temperaturze. Mała kulka w oczach widza zmniejsza się i wreszcie całkowicie znika; jeżeli się chwileczkę zatrzyma na miejscu, wybucha płomień (fig. 144).

Fig. 144.

Doświadczenie to można łatwo wykonać. Sód, produkowany dzisiaj w bardzo znacznej ilości, otrzymać można u każdego fabrykanta produktów chemicznych.
Spalanie się sodu w wodzie wyjaśnia się bardzo prosto.
Woda, jak wiadomo, zawiera tlen i wodór: sód, z powodu wielkiego powinowactwa do innych pierwiastków, szczególnie zaś do tlenu, rozkłada wodę; wydziela się wodór, który zapala się sam przez się lub gdy do naczynia, w którym pływa sód, zbliżymy zapałkę, sód łączy się z tlenem na tlenek sodu[7], bardzo łatwo rozpuszczalny.

Powstawanie soli. Momentalne krystalizacje.

Wiemy, że soda kaustyczna albo wodzian sodu jest produktem alkalicznym, wykazującym bardzo energiczne działanie; pali skórę, niszczy wogóle materje organiczne.
Kwas siarkowy posiada własności nie mniej energiczne: kropla kwasu na ręce wywołuje żywy ból i wytwarza oparzeliznę; kawałek drewna, zanurzony w kwasie, prawie natychmiast zwęgla się.
Kiedy zmieszamy 49 gramów kwasu siarkowego z 40 gramami wodzianu sodowego[8], następuje jedna z najbardziej energicznych reakcji, towarzyszy jej znaczne podniesienie się temperatury; po oziębieniu się masy substancję można bezkarnie wziąć w ręce: kwas i alkali połączyły się, własności ich wzajemnie zostały zniesione. Powstała sól — siarczan sodowy. Produkt połączenia nie działa na lakmus[9] i w niczym nie jest podobny do ciał, z których powstał.

Fig. 145.
Fig. 146.

Chemja zna nieskończoną prawie ilość soli, będących produktem połączenia kwasu z alkali albo zasadą. Niektóre z nich, jak siarczan miedzi lub chromian potasu, posiadają żywe zabarwienie, inne, jak siarczan sodu, są bezbarwne.
Ostatni produkt, jak i większość soli, może przybierać postać krystaliczną. Jeżeli rozpuścimy sól tę w gorącej wodzie i pozostawimy roztwór w spokoju, wkrótce zaczną wydzielać się przezroczyste słupki o bardzo interesującym wyglądzie. Siarczan sodu, wykryty przez Glaubera, zwie się niekiedy solą cudowną albo solą glauberską.
Siarczan sodu bardzo łatwo rozpuszcza się w wodzie, najwięcej rozpuszcza się go w temperaturze 33 stopni. Jeżeli na roztwór nasycony soli glauberskiej nalejemy warstwę oliwy i pozostawimy go w spokoju, kryształy wydzielać się nie będą, ale jeżeli przez warstwę oliwy wprowadzimy szklaną pałeczkę, zaledwie dotkniemy roztworu natychmiast nastąpi raptowna krystalizacja[10] (fig. 146). To szczególne zjawisko staje się jeszcze bardziej uderzającym, kiedy gorący stężony roztwór przeniesiemy do długiej rurki szklanej, z rurki wypędzamy powietrze przez gotowanie płynu i w części zwężonej zatapiamy ją na lampce (fig. 147).
W zamkniętej rurce kryształy siarczanu sodu nie powstają nawet w temperaturze 0°, pomimo, że zawartość soli, mniej rozpuszczalnej na zimno, niż na gorąco, w naszym roztworze 10 razy przewyższa ilość soli, jaką może zawierać roztwór w warunkach zwykłych. Odłamujemy koniec rurki, sól wykrystalizowuje momentalnie.
Opiszemy jeszcze inne doświadczenie mało znane a godne uwagi, w którym momentalna krystalizacja ujawnia się w szczególny sposób.
Rozpuszczamy 150 części na wagę podsiarczynu sodowego w 15 częściach wody, przelewamy roztwór do ogrzanego poprzednio w wodzie wrzącej cylinderka mniej więcej do jego połowy. Następnie rozpuszczamy 100 części wagowych octanu sodowego w 15 częściach wrzącej wody i powoli wlewamy na pierwszy roztwór, tak żeby pierwszy nie łączył się z drugim a tworzył wierzchnią warstwę. Obydwa roztwory pokrywa mała warstwa wody wrzącej, której na figurze 148 niema. Pozostawiamy cylinder w spokoju, niech powoli ostygnie.

Fig. 147.

W zupełnie zimnym cylindrze mamy dwa roztwory przesycone: podsiarczynu sodowego na dole, a nad nim octanu sodowego. Do cylindra opuszczamy na nitce mały krysztalik podsiarczynu sodowego; kryształ przechodzi przez roztwór octanu i nie wywołuje wcale zakłócenia w nim, ale ledwie przedostanie się do dolnej warstwy podsiarczynu, sól momentalnie wykrystalizowuje. (Patrz cylinder z lewej strony figury 148). Kiedy podsiarczyn w całej już masie wykrystalizował, opuszczamy do roztworu wierzchniego kryształ octanu, wtedy i tutaj sól wykrystalizowuje. (Patrz ten sam cylinder z prawej strony fig. 148).

Fig. 148.


Glin i ałun.

Zródłem glinu jest glina na polach, glina tłusta, materjał do wyrobu garnków. Glin — metal z połyskiem, dźwięczny jak kryształ, ciągliwy jak srebro, niezmienny jak złoto. Jeżeli glinę zadajemy kwasem siarkowym i chlorkiem potasu, otrzymujemy ałun, połączenie siarczanu glinu i potasu. Ałun jest solą bezbarwną, krystalizuje z wodą w pięknych ośmiościanach, cudownie prawidłowych. Sól ta, bardzo używana w farbiarstwie do nasycania tkanin, ma zastosowanie w procesie klejenia papieru i klarowania soków, wreszcie w medycynie używają jej jako środka ściągającego i przypalającego. Gdy wystawiamy ałun w tygielku porcelanowym na działanie ciepła, traci on swoją wodę krystalizacyjną, pęcznieje i występuje z brzegów naczynia.

Fig. 149.


Żelazo.

Żelazo, najważniejszy metal ze wszystkich metali zwyczajnych, wykazuje ogromną skłonność do łączenia się z tlenem.
Wiadomo powszechnie, że kawałek tego metalu w zetknięciu z powietrzem wilgotnym pokrywa się warstwą czerwonawą. W tym dobrze znanym doświadczeniu powstawania rdzy żelazo utlenia się stopniowo, a temperatura się nie podnosi. Ale połączenie żelaza z tlenem zachodzi daleko szybciej pod wpływem ciepła.
Rozpalamy do czerwoności, naprzykład, gwóźdź, przymocowany do drutu żelaznego, wprawiamy go w ruch obrotowy, jak procę, metal rozpalony rozrzuca tysiące iskier błyszczących: żelazo łączy się z tlenem, powstaje tlenek żelaza. Żelazo, bardzo rozdrobnione, spala się na powietrzu samorzutnie, od wielu wieków ludzie zużytkowywali tę własność żelaza w krzesiwkach, przy uderzeniach o krzemień drobne kawałeczki żelaza odrywały i zapalały się na skutek ciepła, wytworzonego przez tarcie, iskry znów mogły rozpalić materjały palne, jak żagiewkę.

Fig. 150.

Można otrzymać metal w takim rozdrobnieniu, że przez proste zetknięcie się z powietrzem zapala się w zwykłej temperaturze. W tym celu redukujemy szczawian żelaza w prądzie wodoru. Ustawiamy przyrząd do wytwarzania wodoru, jak wskazuje figura 150; wodór przeprowadzamy przez rurkę osuszającą gaz, rurkę B, a później wprowadzamy do rurki C z kulką w środku, w kulce umieszczamy szczawian żelaza. Sól ta od działania wodoru i ciepła odtlenia się na żelazo metaliczne w postaci bardzo delikatnego czarnego proszku. Po skończonym doświadczeniu rurkę z żelazem zatapiamy na lampce; w ten sposób zawartość zabezpieczamy od dostępu powietrza i możemy ją przechowywać nieskończenie długo, jeżeli proszek po odłamaniu końca rurki wyrzucamy na powietrze, natychmiast spala się, odtwarzając niejako deszcz ognisty[11]. Żelazo w takiej postaci przygotowane znane jest pod nazwą pyroforycznego.
Żelazo ulega działaniu większości kwasów, kiedy nalejemy na gwoździe kwasu azotowego zwyczajnego, wydzielać się zaczną czerwone kłęby pary azotowych tlenków, żelazo rozpuści się w postaci azotanu. Doświadczenie bardzo łatwe do wykonania, daje nam miarę energji niektórych reakcji chemicznych. Usiłowaliśmy oddać obraz reakcji na rysunku 152.
Dymiący kwas azotowy nie działa na żelazo, przez samą obecność czyni niemożliwym działanie kwasu zwyczajnego, tej własności dymiącego kwasu zawdzięcza powstanie swe tak zwane żelazo bierne (passywne).

Fig. 151.

Wrzucamy kilka kawałków żelaza do kieliszka, nalewamy dymiącego kwasu azotowego, ten nie wywiera widocznego skutku, zlewamy kwas dymiący, nalewamy kwasu zwyczajnego, również nie działa na żelazo, które od kwasu dymiącego stało się biernym. Ale gdy dotkniemy pręcikiem żelaznym, na który nie działał kwas azotowy, wtedy natychmiast zaczną reagować i poprzednie kawałki żelaza i wydzielać się będą z wielką energją gazy tlenków azotowych. Wydobywające się gazy, bardzo gęste, przedstawiają wygląd charakterystyczny. Doświadczenie to wykonywują na wykładach chemji i dają mu liczne wyjaśnienia.

Fig. 152.


Ołów i ciężar właściwy metali.

Ołów jest metalem bardzo miękkim, bez wysiłku można go rysować paznogciem, łatwo daje się giąć, jest prawie zupełnie pozbawiony sprężystości: jeżeli go zgjąć, nie powraca do formy pierwotnej. Ołów posiada znaczny ciężar, jego ciężar właściwy wynosi 11,4, to znaczy, gdy 1 litr wody w temperaturze 4° C waży 1 kilogram, taka sama objętość ołowiu ważyć będzie 11,400 kilogramów. Fig. 153 odtwarza w kształcie walca sztabki różnych metali, najbardziej znanych, wszystkie sztabki mają jednaką wagę i wykazują porównawczo ciężary właściwe.

Fig. 153.

Ołów, jak i cyna, może przybierać piękne postaci krystaliczne, kiedy w roztworach ich soli zastąpi je metal, trudniej utleniający się. Krystalizacja ołowiu, przedstawiona na figurze 154, nosi nazwę drzewa Saturna. Otrzymać ją można w sposób następujący. Przygotowujemy roztwór octanu ołowiowego w stosunku 30 gramów soli na litr wody destylowanej, płyn wlewamy do naczynia formy cylindrycznej. Do korka naczynia dopasowujemy kawałek cynku z 5—6 drucikami mosiężnemi, rozsuniętemi, jak wskazuje fig. 154. Cały ten układ zanurzamy w płynie i wkrótce druciki mosiężne pokrywają się malutkiemi błyszczącemi blaszeczkami kryształu, wciąż powiększającemi się. Alchemicy, którzy wiedzieli o tym doświadczeniu, przypuszczali, że zachodzi tutaj przemiana miedzi na ołów, w rzeczywistości mamy w tym wypadku podstawienie jednego metalu na miejsce drugiego. Miedź rozpuszcza się w płynie, a na jej miejscu odkłada się ołów; niema tutaj wcale metamorfozy. Można do woli zmieniać formę naczynia, rozkład drucików, służących za podstawę dla kryształów ołowiu. W ten sposób łatwo można z mosiądzu zrobić litery, cyfry albo jakiekolwiek figury, a później za pomocą krystalizacji blaszek ołowianych otrzymać piękne prawidłowe figury.

Fig. 154.

Miedź i cyna.

Czysta miedź jest charakterystycznej czerwonej barwy, która pozwala z łatwością odróżniać miedź od innych metali; rozpuszcza się bardzo łatwo w kwasie azotowym z silnym burzeniem i wydzielaniem obfitym kłębiącej się pary. Własność tę zużytkowują w sztychowaniu rycin. Płytkę miedzianą pokrywają werniksem, po wysuszeniu rylcem wyprowadzają zarysy figury; jeżeli na przygotowaną w taki sposób płytkę nalać kwasu azotowego, kwas działać będzie jedynie na miejsca, odsłonięte ostrzem stali. Po zdjęciu werniksu otrzymujemy rysunek grawerowany, z którego można mieć liczne odbitki.
Z doświadczeń, jakie wykonać możemy z metalami zwyczajnemi, wspomnimy jeszcze o tych, do których można użyć soli cynowych.
Cyna okazuje wielką skłonność do krystalizacji, własność tę łatwo uwidocznić w interesującym doświadczeniu. Na spód cylindra nalewamy stężonego roztworu chlorku cynowego, który otrzymujemy przez rozpuszczanie na gorąco cyny metalicznej w kwasie solnym; następnie opuszczamy do roztworu pałeczkę z cyny, jak wskazuje figura 155 z prawej strony. Po tym wszystkim lejemy wodę po pałeczce cynowej strumieniem powolnym, by uniknąć zmieszania się wody z chlorkiem cynowym. Pozostawiamy cylinder w spokoju, wkrótce ujrzymy świetne kryształy, odkładające się na pałeczce i naśladujące rozgałęzienie paproci.

Krystalizacja zachodzi jedynie w obecności wody, a wyjaśnia się działaniem elektryczności, w szczegóły objaśnienia nie możemy się wdawać, gdyż przekroczylibyśmy zakreślone sobie szranki; krystalizacja znaną jest pod nazwą drzewa Jowisza. Wiadomo, że alchemicy ze swą cudaczną nomenklaturą łączyli wiarę w pewien tajemniczy związek między siedmioma znanemi wówczas metalami i siedmioma planetami; każdy metal był poświęcony jakiej planecie; cyna zwała się Jowiszem. Srebro nazywali księżycem, złoto — słońcem, ołów — Saturnem, żelazo — Marsem, żywe srebro (rtęć) — Merkurym, miedź — Wenerą.
Fig. 155.

Krystalizację cyny poznajemy jeszcze przez nacieranie blaszki tego metalu kwasem solnym. W wynikach tej operacji zjawiają się kryształy rozgałęzione, przypominające szron na szybach naszych okien podczas mrozów zimowych, istna mora z metalu. Przy zginaniu w rękach pręcika cyny poplątane kryształy jej przełamują się i słychać szczególny szum — trzeszczenie cyny.

Sztuczne ognie z papieru cynowego.

Ponieważ zajmujemy się własnościami cyny, nie rozstaniemy się z tym metalem, dopóki nie pokażemy, w jaki sposób można go użyć do bardzo ciekawego efektu pyrotechnicznego. Nie trzeba być sztukmistrzem, by zrobić taki sztuczny ogień. Zaopatrz się tylko w dmuchawkę albo nawet w fajkę z gliny, dostań kilka cienkich listków cyny, używanych do zawijania czekolady, potnij na paski, szerokie na dwa, trzy centymetry i wystaw każdy pasek na działanie utleniającego płomienia dmuchawki: metal zapala się i spada iskrzącemi kulkami, które toczą się strumieniem po stole; niekiedy rozdzielają się, powstają nowe, toczące się i skaczące w różnych kierunkach.

Fig. 156.

Przy silnym płomieniu papier cynowy pali się energicznie, kulki spadają obficie i dają obraz prawdziwego bukietu ognistego w miniaturze (fig. 156).
Doświadczenie to nie przedstawia niebezpieczeństwa; kulki, otoczone tlenkiem, wytworzonym podczas spalania, pozostawiają zaledwie małe ślady białawe, łatwe do usunięcia nawet z ceraty. To spalanie się, wywołujące taki ciekawy efekt, jednocześnie jest pokazem łączenia się metalu i tlenem powietrza. Cyna przez połączenie się z tlenem zamienia się na tlenek, ciało o barwie białej. Jean Rey, chemik z siedemnastego stulecia, na zasadzie badań zwiększania się ciężaru cyny, ogrzewanej na powietrzu, doszedł do wyjaśnienia wpływu powietrza na metale.

Złoto i inne metale drogocenne.

Kiedy mówić mamy o metalach drogocennych, przypomnijmy sobie, że alchemicy uważali złoto za króla metali, inne zaś rzadkie metale były w ich oczach tylko szlachetnemi.
Określenie to błędne, jeżeli wolno uważać za drogocenne to, co jest pożytecznym, w tym bowiem wypadku winniśmy w pierwszym rzędzie postawić żelazo i miedź.
Złoto jest bardzo ciężkie, jego ciężar właściwy wynosi 19,5. Najbardziej kowalny i najciągliwszy metal, daje się wykuwać w takie cieniutkie blaszki, że trzebaby ich 10 tysięcy ułożyć, by otrzymać warstewkę grubości jednego milimetra. Z grama złota można wyciągnąć nitkę, na milę długą, podobną do nitki pajęczyny. Cieniuteńkie blaszeczki ze złota stają się przezroczyste, naklejone gumą arabską na szkle przepuszczają światło z bardzo wyraźnym odcieniem zielonkawym.
Złoto ze wszystkich metali najmniej podlega zmianom, w wilgotnym powietrzu może pozostawać bez zmiany do nieskończoności, nie utlenia się. Najbardziej energiczne kwasy nie działają na ten metal, rozpuszcza się jedynie w mieszaninie kwasów solnego i azotowego, zwanej królewską wodą. Możemy doświadczyć oporu złota względem kwasów w następującej operacji. Umieszczamy dwa listki złote w dwuch małych kolbkach, zawierających jedna kwas solny, druga — azotowy. Ogrzewamy je na piecyku, bez względu na długotrwałość gotowania listki nietknięte opierają się działaniu kwasów. Jeżeli zlejemy kwasy razem, wytworzymy z mieszaniny wodę królewską, listki znikają niezwłocznie w płynie, rozpuszczającym je z wielką łatwością. Złoto zmienia się i w zetknięciu z rtęcią. Dla doświadczenia tego zawieszamy listek złota nad warstwą tego płynnego metalu (fig. 157). Wkrótce zachodzi zmiana, złoto łączy się z rtęcią i staje się szarawym.

Fig. 157.

Srebro łatwiej podlega zmianom, niż złoto; uderzająco białej barwy, świeżo stopione, na powietrzu matuje się. Nie utlenia się, lecz łączy się z siarką pod wpływem drobnych ilości siarkowodoru. Kwas azotowy rozpuszcza srebro bardzo łatwo z wydzielaniem obfitym kłębów pary. Po odparowaniu otrzymanego roztworu pozostają białe blaszki kryształów azotanu srebrowego. Stopiony azotan srebra nosi nazwę lapisa, kamienia piekielnego, i stosuje się w medycynie do przypiekania. Azotan srebra jest silną trucizną, posiada własność czernienia pod wpływem światła słonecznego, stał się podstawą cudownych operacji w fotografji. Sole srebrne w wodnym roztworze wykazują własność strącania się od działania chlorków takich, jak sól morska. Jeżeli wrzucić kilka ziaren soli kuchennej do roztworu azotanu srebra, tworzy się obfity serowaty osad chlorku srebra, czerniejący od światła. Osad, nierozpuszczalny w kwasie azotowym, bardzo łatwo rozpuszcza się w amonjaku.
Pozostaje nam zapoznać się z platyną; szarawo-biała ulega, jak złoto, jedynie działaniu wody królewskiej. Najcięższy z metali użytecznych, posiada ciężar właściwy 21,50.
Bardzo kowalna i bardzo ciągliwa, daje się wykuwać w bardzo cieniutkie blaszki i wyciągać w nitki, jak nitki złota. Udaje się otrzymać takie cieniutkie niteczki platynowe, że trudno gołem okiem dostrzec, niteczki te znane są pod nazwą niewidzialnych nitek Wollastona.
Platyna opiera się działaniu najsilniejszego płomienia i stopić ją zdołano ledwie w dmuchawce z gazem tlenowodorowym. Jej niezmienność i oporność względem ognia czyni ją bardzo cenną do użytku w laboratorjum. Wyrabiają z niej małe tygle, używane przez chemików do prażenia osadów w operacjach analitycznych albo do reakcji w temperaturach bardzo podniesionych.






II.  DOŚWIADCZENIA Z CHEMJI DLA ROZRYWKI
Fabrykacja gazu oświetlającego.

Spal na talerzu porcelanowym duży arkusz papieru, zbyteczna będzie wskazywać na zjawisko zwęglania się (papier zamienia się na masę czarną), na powstawanie pod wpływem ciepła produktów empireumatycznych (przypalonych). Pod spalonym papierem znajdziesz żółtawą masę, przylepiającą się do palców, wytworzoną z oleistych substancji papieru, produkt pewnego rodzaju destylacji bez dostępu powietrza.

Fig. 158.

Możemy bardzo łatwo dać niejaki obraz produkcji gazu oświetlającego z węgla kamiennego za pomocą prostej fajki glinianej. W lulkę zamiast tytoniu kładziemy drobne kawałki potłuczonego węgla i zamykamy otwór gliną lub zaprawą murarską. Po wysuszeniu mamy już gotową retortę do gazu, naładowaną węglem, wystarcza nagrzewać ją na rozpalonych węglach; rurka fajki winna wystawać z paleniska, wkrótce zaczyna się wydzielać gaz z rurki, można go zapalić u wylotu rurki, gaz daje bardzo jasno świecący płomień. Mamy więc małą fabrykę gazową, którą możemy łatwo zbudować i wprowadzić w ruch.
Jeżeli fajka gliniana wydaje ci się materjałem zbyt drogim, możesz użyć papieru do opakowania, wystarczy z niego zrobić rożek. W górnej części rożka papierowego urządzamy mały otwór, bierzemy rożek w lewą rękę i zapalamy u podstawy, rożek spala się. Wytworzone ciepło płomienia prowadzi do destylacji organicznych substancji papieru w zamkniętym naczyniu; produkty empireumatyczne i gazowe podnoszą się w rożku i wychodzą przez górny otwór, gdzie je zapalamy za pomocą zapałki, użytej do podpalenia papieru (fig. 158). Nie trzeba dodawać, że doświadczenie to trwa jakie kilka sekund, ale nawet taki krótki czas trwania okazuje się dostatecznym do pokazu produkcji gazu oświetlającego na drodze destylacji substancji organicznych. Podczas wykonywania doświadczenia należy wystrzegać się niebezpieczeństwa ognia, dobrze jest operować nad posadzką zdala od wszystkiego, co się łatwo zapala.

Sztuczne barwienie kwiatów.

Podczas wykładów chemji zwykle uwidoczniają działanie kwasu siarkowego na barwne substancje roślinne, wystawiając fijołek na działanie gazu; fijołek prawie momentalnie bieleje. Kwas siarkowy niszczy barwy znacznej ilości kwiatów, jak róże, barwinki i t. d.
Doświadczenie bardzo dobrze udaje się z małym przyrządem, który podajemy niżej (fig. 159). W małym tygielku porcelanowym stapiamy siarkę, ta spala się na powietrzu i w połączeniu z tlenem daje kwas siarkowy; tygielek nakrywamy stożkowatym kominkiem z cienkiej blachy żelaznej i na górnym jego otworze kładziemy kwiaty, które chcemy odbarwić. Działanie jest bardzo szybkie, w kilka sekund całkowicie bieleją barwinki, fijołki trójkolorowe, róże, dzwonki i t. d.
Znany uczony, Filhol, pokazywał niegdyś wobec członków Towarzystwa naukowego wyniki, jakie otrzymał od działania na kwiaty mieszaniny eteru siarczanego i kilku kropli amonjaku; wykazał, że od działania tego płynu znaczna ilość fijoletowych i różowych kwiatów nabiera pięknej, bardzo mocnej zielonej barwy. Wykonaliśmy cały szereg doświadczeń w tym przedmiocie, wyniki ich podamy tutaj, czytelnicy nasi, interesujący się tą kwestją, mogą z łatwością powtórzyć te doświadczenia i prowadzić je dalej. Wlewamy do szklanki zwyczajnego eteru z dodatkiem niewielkiej ilości amonjaku (mniej więcej 1/10 objętości). W płynie tym zanurzamy kwiaty, badane przez nas (fig. 160).

Fig. 159.

Pewna ilość kwiatów, zabarwionych naturalnie na fijoletowo czy różowo, nabiera natychmiast barwy bardzo żywej zieleni; takiemi są: geranja, fijołek trójkolorowy, lewkonja, tasznik, róże czerwone i różowe, lewkonja mahońska, tymianek, dzwonki niebieskie, dymnica, pacierzyczka, heljotrop. Kwiaty różnobarwne przy zetknięciu z eterem amonjakalnym nabierają różnych odcieni. Górny płatek groszku pachnącego z fijoletowego staje się ciemno-niebieskim, dolny zaś nabiera jasno-zielonej barwy. Gwoździk prążkowany robi się brunatnym i jasno-zielonym. Białe kwiaty zwykle żółkną, takiemi są: groszek biały, orlik prążkowany, który staje się żółtym i ciemno-fijoletowym, róża biała, która nabiera barwy słomiano-żółtej, orlik biały, ostrzeń, rumianek, bez włoski, gwiazdosz biały, kwiat kartofla, lewkonja biała, powój, bób, kozia bródka, naparstnik biały, wszystkie od eteru amonjakalnego żółkną z mniej lub więcej mocnym odcieniem. Orlik biały staje się żółtym i ciemno-pomarańczowym.
W różowym groszku pachnącym górny płatek niebieszczeje, dolny zaś zielenieje delikatnie, różowa geranja przechodzi w bardzo ciekawy sposób w niebieską, orlik czerwony staje się pięknie brunatnym z połyskiem metalicznym, kozłek nabiera odcienia szarawego, mak czerwony przechodzi w ciemny fijolet.
Żółte kwiaty wogóle nie zmieniają się od eteru amonjakalnego; jaskier, kaczyniec, lewkonja żółta i t. d. zachowują naturalny odcień i w płynie powyższym tylko rzepa leśna staje się czerwonawo-żółtą.
Czerwone liście, jak liście buku purpurowego, przechodzą w zielone, kiedy je włożyć do eteru amonjakalnego. Działanie jest tak szybkie, że, puszczając krople na liść, możemy go pocentkować na zielono. Również możemy pocentkować takie kwiaty, jak barwinek, i nie potrzebujemy ich zrywać z łodygi.
Dopełnimy te wiadomości opisem doświadczeń Gabby, przeprowadzonych we Włoszech. Gabba działał bezpośrednio amonjakiem na kwiaty, używał do tego zwyczajnego talerza z pewną ilością roztworu amonjakalnego, kwiatek badany umieszczał w rurce lejka, ustawionego na talerzu. Operując w ten sposób, przekonał się, że kwiaty niebieskie, fijoletowe i purpurowe stają się pięknie zielonemi; karminowo-czerwone czernieją, białe żółkną i t. d.
Najbardziej osobliwe zmiany występowały w kwiatach z licznemi odcieniami, prążki czerwone pozieleniały, białe pożółkły i t. d. Inny ciekawy przykład godny uwagi mamy z fuksją, białe i czerwone jej kwiaty od pary amonjakalnej zżółkły, zniebieszczały, zzieleniały. Kwiaty ze zmienionemi barwami, zanurzone w wodzie czystej, zachowują nowe zabarwienie przez kilka godzin, poczym powoli wracają barwy pierwotne.

Fig. 160.

Inne ciekawe spostrzeżenie Gabby dotyczy astrów; jak wiadomo, kwiaty te nie posiadają zapachu, pod działaniem amonjaku nabierają przyjemnego aromatu. Te same astry naturalną barwę fijoletową po zmaczaniu ich w kwasie azotowym, rozcieńczonym wodą, zmieniają na czerwoną, poddane zaś działaniu pary kwasu solnego w zamkniętym pudełku w ciągu sześciu godzin, stają się karminowo-czerwonemi, po wysuszeniu w ciemności zachowują nabytą barwę, byle stały w suchym miejscu w cieniu. Kwas solny barwi na czerwono kwiaty, które zmieniły swą barwę naturalną pod wpływem amonjaku na zieloną, ale wogóle zmiany te są bardzo nietrwałe.
Zakończymy te badania uwagą, że mieszanina eteru z amonjakiem działa daleko szybciej, niż sam amonjak.

Fosforescencja.

Nieraz zdarza się widzieć u optyków kwiaty sztuczne, przygotowane w sposób szczególny; mają one własność świecenia w ciemności, jeżeli poprzednio wystawiano je na działanie promieni świetlnych, słońca, elektryczności, iskry magnezowej. Przedmioty te dotyczą bardzo interesujących zjawisk, ciekawych doświadczeń, dzisiaj mało znanych, pragniemy na nie zwrócić uwagę czytelnika.
Najbardziej wrażliwemi na działanie promieni są siarczki wapnia i baru (fosfor kantoński i boloński), siarczek strontu, niektóre djamenty z odmianą fluorku wapnia, zwaną chlorofanem.
Fosforyzujący siarczek wapnia (fosfór kantoński) otrzymujemy przez wyprażenie w tyglu porcelanowym mieszaniny kwiatu siarczanego i węglanu wapnia, jednak rzecz cała idzie pomyślnie tylko z węglanem wapnia szczególnego gatunku. Najbardziej nadaje się wypalony z muszli ostryg. Trzy części tak otrzymanej substancji mieszamy z jedną częścią kwiatu siarczanego i ogrzewamy bez dostępu powietrza w tyglu do czerwonego żaru. W ten sposób przygotowany fosfor kantoński po odpowiedniej insolacji (wystawieniu na działanie promieni słonecznych) świeci w ciemności blaskiem żółtym. Wapienne skorupki z ostryg nie zawsze bywają czyste i dlatego niekiedy wynik bywa nie bardzo zadowalniający, stąd korzystniej operować z materjałem o znanym składzie chemicznym.
E. Becquerel podaje w tej mierze pewne wskazówki: „Kiedy chodzi o przygotowanie siarczka fosforyzującego z wapna i węglanu wapnia, najodpowiedniejszy stosunek dla tych ciał jest taki: na 100 części substancji w pierwszym przypadku bierze się 80 części kwiatu siarczanego, w drugim zaś 48 części, takie ilości siarki konieczne są do połączenia się przez spalenie z tlenem wapna lub węglanu i wytworzenia siarczka“.[12]

Fig. 161.

Przy przygotowaniach należy mieć na względzie wysokość temperatury i czas trwania reakcji. Jeżeli używamy wapna z aragonitu włóknistego, temperaturę utrzymujemy niżej 500° przez cały przeciąg czasu, potrzebnego do przebiegu reakcji i wydalenia nadmiaru siarki, dostajemy masę, słabo świecącą z odcieniem niebieskawym; gdy natomiast temperaturę podnosimy do 800—900° stopni, nie przekraczając jednak temperatury topnienia srebra czy złota, w przeciągu 25—30 minut otrzymujemy masę, świecącą bardzo żywym blaskiem.

Fig. 162.

Siarczek wapnia wykazuje różnego rodzaju fosforescencję zależnie od natury soli, użytej do wytworzenia węglanu.
Jeżeli zamienić marmur biały na azotan wapnia przez rozpuszczenie w rozcieńczonym kwasie azotowym, strącić wapień węglanem amonowym i z otrzymanego węglanu wapnia przygotować siarczek wapnia, wytworzony produkt świeci fijoletowo z odcieniem różowym. Gdy siarczek wapnia przygotujemy z chlorku wapnia przez strącanie za pomocą węglanu amonowego i następne wyprażenie węglanu z siarką, otrzymany siarczek fosforyzuje żółto.
W razie zastosowania węglanu wapnia, otrzymanego z wody wapiennej przez wprowadzenie do niej kwasu węglanego, dostajemy siarczek wapnia, świecący czystym, fijoletowym blaskiem. Dobre wyniki dają węglany wapnia, strącone z handlowego krystalicznego chlorku za pomocą różnych węglanów alkalicznych.
Siarczek strontu można otrzymać działaniem siarki na tlenek lub węglan strontu, lub przez redukcję siarczanu za pomocą węgla. Najczęstsze odcienia światła bywają zielone i niebieskie.
Bardzo ciekawe zjawiska fosforescencji wykazuje siarczek baru. Silnie świecące masy otrzymujemy w znacznie wyżej podniesionej temperaturze i przy dłuższym okresie trwania operacji, niż tego wymagają inne związki. Taki sam siarczek baru powstaje przy redukcji naturalnego siarczanu baru za pomocą węgla, tą drogą otrzymuje się znany oddawna fosfór boloński. Preparaty baru fosforyzują rozmaicie od czerwieni pomarańczowej do zieleni jasnej.
Sposób otrzymywania wymienionych substancji daje nam możność łatwego wyjaśnienia fabrykacji kwiatów świecących, od których zaczęliśmy naszą notatkę. Sztuczne kwiaty pociągają płynnym klejem, naprzykład, roztworem gumy w wodzie, następnie posypują proszkiem siarczka fosforyzującego i suszą. Proszek na kwiatku trzyma się mocno. Dość teraz wystawić taki kwiatek na działanie promieni słonecznych albo światła magnezowego (fig. 161) a zacznie fosforyzować w ciemności. Przenosimy go do ciemnego pokoju i rzeczywiście świeci jasnym blaskiem, wysyła pyszne barwne promienie (fig. 162). Siarczków fosforyzujących używają do znaczenia na papierze deseni, imion i t. d. Rozumie się, doświadczenia te można zmieniać do woli. Czy z substancji tych można mieć jaki poważniejszy użytek, czy można się spodziewać, że zostaną wciągnięte na listę produktów użytecznych? Odpowiedź nasza brzmi twierdząco. Substancji fosforyzujących możemy użyć do oświetlenia cyferblatów zegarowych, możnaby je zastosować do znaczków sklepowych, tabliczek z numerami domów, by świeciły w nocy.


Zastosowanie chemji w prestydygitatorstwie.
Fig. 163.

W przeciwieństwie do fizyki, z której sztuka prestydygitatorska czerpie bardzo dużo materjału, chemja dostarcza jej niewiele przyczynków. Robert Houdin zastosował niegdyś elektryczność do poruszania wskazówki magicznego zegara, elektromagnesem obciążał kufer żelazny tak, że nikt nie mógł go podnieść. Robin używał optyki do wywoływania efektów na scenie, jak różnych widm, skazańca, mówiącego i t. d. Amatorzy tego rodzaju rozrywek mogą i z chemji zapożyczyć kilka oryginalnych doświadczeń, nie wymagających nadzwyczajnych przyrządów. Podam opis sztuczki, jaką bardzo zręczny kuglarz wykonał w moich oczach z powodzeniem przed licznie zebranemi widzami. Wykonawca wziął szklankę, zupełnie przezroczystą, postawił ją na stole: oświadczył, że ją przykryje spodkiem, a następnie zapali w pewnej odległości papierosa i zmusi dym z papierosa do przeniknięcia wewnątrz szklanki. Zapowiedź swą spełnił. Gdy palił zdala od szklanki, ta jakby za czarodziejskim wpływem napełniła się obficie białym dymem (fig. 163). Sztukę wykonać bardzo łatwo: wystarcza wpuścić do szklanki dwie, trzy krople kwasu solnego, a spodek zwilżyć kilkoma kroplami amonjaku na stronie, zwróconej do szklanki. Operację tę załatwiamy przed okazaniem widzom szklanki i spodka, widzowie nie mogą zauważyć bardzo cienkiej warstewki rzeczonych płynów, ale gdy spodek położymy na szklankę, płyny zdradzają swą obecność, łącząc się z sobą, wytwarzają białą parę chlorku amonowego; para ta daje zupełne złudzenie dymu tytuniowego.

Wino, zmienione w wodę.

Jeszcze jedno ciekawe doświadczenie z chemji, stosowanej w prestydygitatorstwie. Małą buteleczkę z płynem czerwonym, jak wino, wręczasz komukolwiek z otoczenia i prosisz, żeby przelał to wino do kieliszka. Przelane wino staje się wodą. Domniemane wino posiadało następujący skład: 1 gram nadmanganianu potasu, 2 gramy kwasu siarkowego w 1 litrze wody. Płyn ten, wlany do kieliszka, odbarwia się po zmieszaniu z kilkoma kroplami nasyconego roztworu podsiarczynu sodu, wpuszczonemi na dno kieliszka. Odwrotnie można wodę przemienić w wino. Wodę z dodatkiem alkoholu wlewamy do szklanki, zawierającej kilka kawałeczków czerwieni anilinowej.

Butelka, nacięta spiralnie.

Kuglarze pokazują niekiedy butelki, nacięte spiralnie, jakby sprężyny ze szkła (fig. 164). Takie butelki otrzymać można w ten sposób.
Bierzemy 180 gramów sadzy, 56 gramów gumy arabskiej, 23 gramy gumy tragakantu, 23 gramy benzoesu, zarabiamy wodą i z przygotowanego ciasta robimy ołówek. Tym ołówkiem, rozżarzonym do czerwoności, nacinamy szkło. Naprzód znaczymy nacięcia pilnikiem, a później pogłębiamy je ołówkiem, rozżarzonym. Za jedną operacją idzie niezwłocznie druga, podczas nacierania ołówkiem dmuchamy w celu podtrzymania żarzenia. Figura, wyżej zamieszczona, daje próbkę tego, co można zrobić w sposób wskazany.

Fig. 164.


Jajka grawerowane.

Przed niejakim czasem handlarz uliczny sprzedawał na rynkach, placach jajka z wypisanemi na skorupach imionami, sentencjami lub grawerowanemi kwiatami. Sztuka grawerowania jaj związana jest z pewnym ciekawym faktem historycznym. W sierpniu r. 1808 podczas wojny z Hiszpanją w katedrze w Lizbonie znaleziono jajko z wyrytą na skorupie zapowiedzią prędkiego wytępienia Francuzów. Wywołało to wielkie wzburzenie w przesądnej ludności portugalskiej i stało się powodem do podniesienia powstania.

Fig. 165.

Naczelny wódz francuski powziął dowcipny sposób zaradzenia. Rozdano w mieście tysiące jaj z wyrytym zaprzeczeniem zapowiedzi. Portugalczycy, ogromnie zdziwieni tym faktem, nie wiedzieli, co sądzić, ale tysiące jaj, przynoszących zaprzeczenie, miały za sobą przewagę większości wobec jednego, przepowiadającego. Nadto w kilka dni umieszczono ogłoszenia na wszystkich rogach ulic i podano sposób czynienia cudu. A sposób ten bardzo prosty: na skorupie jajka, powleczonej woskiem, werniksem lub prostym łojem, piszemy lub rysujemy cokolwiek. Następnie zanurzamy skorupę w słabym kwasie octowym, solnym czy azotowym, — mocnej wodzie do rytowania na miedzi (fig. 165). Wszędzie, gdzie skorupy nie chroni substancja izolująca, wapno pod działaniem kwasu rozkłada się i napis czy rysunek uwidocznia się. Sposób postępowania nie przedstawia trudności, trzeba jednak zachować pewne ostrożności. Przedewszystkiem, ponieważ graweruje się zwykle jajka wydęte, konieczną rzeczą jest, żeby je zachować bez zmiany, pozalepiać otwory gałkami z wosku żółtego lub białego przed zanurzeniem w kąpieli kwaśnej, następnie jajka te, bardzo lekkie, zatrzymuje się na dnie kąpieli za pomocą nitki z ciężarkiem lub nitki, przywiązanej do szklanej pałeczki.
Z kwasem, bardzo rozcieńczonym wodą, operacja wprawdzie trwa dość długo, ale daje lepsze wyniki, dwie lub trzy godziny wystarczają, by charakter pisma czy kontury rysunku dostatecznie się ujawniły.

Rysunek, wytrawiony ogniem.

Opiszemy najpierw samo zajmujące doświadczenie, a następnie podamy sposób przygotowania. Bierzemy zapałkę lub drzazgę, zapalamy ją, później gasimy tak, że otrzymujemy iskrzącą się główkę, jak mały żarzący się węgielek.
Tlącym się końcem zapałki czy drzazgi dotykamy w jakimkolwiek punkcie odpowiednio przedtym przygotowanego papieru. Papier zaczyna się palić i ogień szerzy się po wykreślonych śladach, znaczących na papierze rysunek, z początku wcale niewidzialny. Bardzo ciekawie przypatrywać się, jak ogień na papierze przygasa i wylania się obraz osoby, zwierzęcia, jak psa, słonia, imię lub jakikolwiek napis. Smuga ognista rozdziela się, odchodzi jedna od drugiej, by znów połączyć się i zgasnąć, kiedy rysunek w całości się odsłoni.
Wykonanie doświadczenia bardzo proste. Rozpuszczamy w wodzie saletrę (azotan potasu), roztwór ma być na zimno nasycony solą. Maczamy w nim pręcik drewniany, pióro gęsie lub pędzelek i kreślimy nim na cienkim papierze, doskonale nadaje się do tego papier, używany na afisze; ślad kreślony winien być dość gruby.

Fig. 166.

Rysunek suszymy, poczym przystępujemy do wywoływania. Za dotknięciem żarzącą się zapałką w jakimkolwiek punkcie papieru, znaczonego saletrą, powstaje ogień i szerzy się po konturach rysunku (fig. 166). Sól zostawia na papierze ledwie widoczne ślady; dla tego, żeby w odpowiednim miejscu przyłożyć żarzącą się drzazgę, możemy ołówkiem zaznaczyć punkt wyprawy.

Krzak róży, zmieniającej barwę.

Na wykładzie chemji profesor, przy omawianiu barwników anilinowych, pokazuje często doświadczenie, które daje pojęcie o mocy barwienia niektórych substancji. Rzuca na papier mieniące się kryształy czerwieni anilinowej, podobne do skrzydełek wołka zbożowego, wyrzuconą na papier substancję zbiera z powrotem do słoika. Przypuszczamy, że na powierzchni papieru nic nie pozostało. Tymczasem, gdy na papier nalejemy alkoholu, w którym barwniki anilinowe bardzo łatwo rozpuszczają się, natychmiast papier zaróżowi się. Pył substancji barwiącej, niewidzialny dla gołego oka, przylega do papieru i ta odrobina wystarczy do zabarwienia papieru.

Fig. 167.

Doświadczenie to możemy zmienić w ten sposób: zamiast wyrzucać barwnik na papier, posypujemy nim płatki białej róży, strząsamy z nich nadmiar substancji, zostaje jedynie niewidzialny pyłek, wtedy do miłośnika kwiatów zwracamy się z tym, że posiadamy cudowny krzak róży: kwiaty jego stają się czerwonemi od polania alkoholem lub wodą kolońską. Wykonywamy doświadczenie za pomocą rozpryskiwacza, wywołując ogromne zdziwienie wśród otoczenia (fig. 167).

Magiczne zwierciadło.

Chemik, C. Wideman, podał sposób przygotowania szczególnej grawiury. Mamy tafelkę szkła przezroczystego, podobną do szyby z okna, nie znać na niej śladu rysunku jakiegokolwiek przy najszczegółowszym badaniu. Jeżeli teraz dmuchać będziemy tak, żeby powierzchnia pokryła się parą z ust naszych, ukaże nam się figura, jaką przedstawia grawiura (fig. 168). Figura znika wkrótce. Szkło można zmyć, wytrzeć do sucha, a obraz jego na powierzchni zjawi się znów, skoro para z ust zgęści się na nowo.

Fig. 168.

Szkło do tego ciekawego zjawiska należy przygotować w taki sposób: do tygielka porcelanowego wsypujemy niewielką ilość sproszkowanego fluorytu, zwilżamy ją zwyczajnym kwasem siarkowym i otrzymujemy dość płynną papkę, by można nią pisać. Wyprowadzamy kontury rysunku, czy napis jakikolwiek za pomocą gęsiego pióra na szkle zupełnie czystym. Szkła używamy takiego, jakie idzie na zwierciadła, może być zupełnie przezroczyste, czy powleczone metalem, nie wpływa to na ostateczny wynik. Po wyprowadzeniu odpowiednich znaków suszymy w ciągu pięciu, dziesięciu minut, zmywamy zwyczajną wodą i wycieramy chustką. Mamy gotową płytkę, trzeba chuchnąć a ukażą nam się zaznaczone rysy.
Potrzeba pewnej praktyki, by czas grawerowania samego nie wypadł zbyt długi. Nadto przeciągające się nagryzanie fluorowodorem wywołuje za grube rysy i ślad rysunku uwidocznia się nawet na suchym szkle.

Doświadczenie z fluorescencją.

Barwniki, otrzymywane ze smoły węgla kamiennego, znajdują niezliczone zastosowania w przemyśle, szczególniej, w farbiarstwie, a nam dostarczają materjału do doświadczeń zarówno świetnych, jak i łatwych do wykonania.

Fig. 169.

Do dużej szklanki nalewamy wody, czekamy, by woda się ustała, wtedy na powierzchnię jej wrzucamy kilka drobniutkich kawałków fluoresceiny. Małe ziarnka barwnika zaczynają powoli opuszczać się na dno naczynia, rozpuszczając się przez drogę, pozostawiają poza sobą żółte smugi, wspaniale fluoryzujące zielono.
Do wywołania zjawiska potrzeba bardzo małej ilości substancji barwiącej, w zupełności wystarcza tyle, ile pozostaje na papierze, na który wyrzucono barwnik i z którego następnie zbierano go do słoika.
Doświadczenie udaje się ze wszystkiemi sztucznemi substancjami barwiącemi, byle proszek z nich był cięższy od wody, ta zwilżała je, ale nie rozpuszczała zbyt szybko. Szczególnie nadają się do tego barwniki fluoresceiny, jak eozyna, erytrozyna i t. d.
Barwniki, nie fluoryzujące, dają smugi jednobarwne, do takich należą zieleń malachitowa, czerwień francuska. Z mieszaniny barwników obydwuch rodzajów otrzymujemy prawdziwą wiązkę smug różnobarwnych.

Ruch kamfory na powierzchni wody.
Fig. 170.

Rzucone na wodę kawałki kamfory zaczynają poruszać się ze znaczną prędkością. Własność tę zużytkował Devaux w ciekawym doświadczeniu, przedstawionym na figurze 170. Z cienkiego arkusza cyny budujemy małą łódeczkę z wycięciem w tyle. Na wykroju umieszczamy kawałeczek kamfory, łódka natychmiast zaczyna się ruszać. Devaux opisuje ruch łódki w następujących słowach: „Nietylko łódka porusza się, ale zachowuje ruch prawidłowy i szybki bardzo długo całemi godzinami. Polecam eksperymentatorom to doświadczenie, bardzo łatwe do wykonania. Uczynimy je widocznym dla wszystkich widzów, jeżeli do środka łódki przymocujemy maszt (z pałeczki szklanej lub słomki) za pomocą laku, na wierzchołku masztu zawiesimy chorągiewkę (fig. 170).

Fig. 171.


Samorzutna analiza prochu myśliwskiego.

Pan Gilland z Muzeum historji naturalnej w Paryżu zapoznał nas ze szczególnym sposobem oddzielenia składników prochu myśliwskiego. W niewielkiej ilości substancję tę pozostawiono na dnie naczynia z wodą. Naczynie stało przy oknie otwartym wystawione na kolejne działanie chłodu nocy i palących promieni słonecznych dnia.
Po niejakim czasie, kiedy zamierzano wyrzucić proch, ze zdziwieniem zauważono u góry szklanki koronę z kryształów, których białość szczególnie odbijała od czarnawej pozostałości na dnie naczynia; woda całkowicie znikła. Azotan potasu czyli saletra oddzieliła się od węgla i siarki, pozostałych na dnie. Z łatwością można odtworzyć tę interesującą analizę.
Na tym doświadczeniu zamykamy naszą książkę. Dołożyliśmy starań, żeby zapoznać czytelnika z licznemi środkami rozrywki, usiłowaliśmy pokazać mu, jak możemy spędzać wczasy, jednocześnie kształcąc się, ćwicząc się w zręczności, pilnej uwadze i rozumowaniu, słowem z pożytkiem dla rozwoju naszych władz umysłowych.

KONIEC.




  1. Zamiast nazwy francuskiej monety, używam ogólnej nazwy — moneta. P. Tł.
  2. Niektórzy kuglarze używają oszustwa, posiłkując się kamieniami kruchemi, „wstrząśniętemi“ w wodzie, co znaczy, pogrążonemi w wodzie zimnej po ogrzaniu do czerwoności; krzemienie, w ten sposób hartowane, stają się bardzo kruchemi.
  3. Przypis własny Wikiźródeł Wydaje się, że opisany tu efekt osiąga się nie poprzez uderzanie ale pocieranie wilgotnym palcem brzegu kieliszka.
  4. W oryginale mamy z 2-frankówki 7 franków 50 santimów, dla wygody czytelników zamieniamy 2-u frankówkę na 20-to kopiejkówkę, 7.50 franków na 75 k., przez co zachowujemy stosunek, podany w oryginale.
    P. Tł.
  5. Płyn glicerynowy Plateaua przygotowujemy tak: rozpuszczamy na łagodnym ogniu jedną część mydła marsylskiego w 40 częściach wody destylowanej; po ochłodzeniu roztworu przesączamy i do przesączu dodajemy na trzy objętości płynu jedną objętość gliceryny. Po 24 godzinach znów przesączamy i dodajemy drugą objętość gliceryny.
  6. Tak samo się ma rzecz z ogromną liczbą innych zwyczajnych produktów, jak glina garncarska, kamień budowlany (wapniak), piaskowiec itd., skład ich chemja zdołała określić. Glina, łupek zwyczajny, łupek dachowy zawierają glin, metal bardzo cenny, znajdujący wielkie zastosowanie w przemyśle; kamień budowlany, wapniak, którego takie masy wznoszą się wszędzie w stolicy, składa się z metalu wapnia, związanego z węglem i tlenem; piaskowiec, z którego układają chodniki na ulicach, zawiera w swym składzie krzem, ciało o wyglądzie metalowym, w połączeniu z tlenem, a siarczan magnezu, składowa część mikstury przeczyszczającej, zawiera metal, zwany magnezem.
  7. Właściwie sód ruguje wodór i daje z resztą wody, tak zwany wodzian sodu, rozpuszczalny w wodzie.
    P. Tł.
  8. Autor podaje 31 gramów tlenku sodowego, zwanego przez niego sodą kaustyczną.
  9. Lakmus — roślinny barwnik błękitny — od kwasów czerwienieje, po dodaniu zasady-alkali — staje się niebieskim.
  10. Podajemy kilka wskazówek praktycznych. Roztwór przygotowujemy z 200 gramów siarczanu sodowego krystalicznego i 100 gramów wody destylowanej. Roztwór jeszcze gorący wlewamy przez lejek do kolby. Kolbę nagrzewamy: kiedy zacznie uchodzić para, nakrywamy kolbę małą przykrywką porcelanową. Jeżeli roztwór pozostawić tak, po oziębieniu się zaczyna krystalizować, natomiast gdy na roztwór nalejemy warstwę oliwy, krystalizacja nastąpi dopiero od dotknięcia pałeczką szklaną, ale ta nie powinna być gorąca.
  11. Doświadczenie udaje się wspaniale, gdy żelazo pyroforyczne spada do kolby, zawierającej tlen.
  12. Substancje należy sproszkować bardzo delikatnie i dokładnie zmieszać.






Tekst jest własnością publiczną (public domain). Szczegóły licencji na stronach autora: Gaston Tissandier i tłumacza: Jan Harabaszewski.