Phosphoreszenz | eLexikon

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1) die Folge chemischer Prozesse sein. Phosphor leuchtet im Dunkeln

1) von geschwärztem Metallblech

Phosphoreszenz,

Parnell - Patentwesen

[* 3] die Eigenschaft vieler Körper, bei mittlerer Temperatur schwaches Licht [* 4] zu entwickeln, wird durch verschiedene Ursachen hervorgerufen. Die Phosphoreszenz kann

1) die Folge chemischer Prozesse sein. Phosphor leuchtet im Dunkeln, wenn er sich in atmosphärischer Luft befindet, indem er langsam zu phosphoriger Säure verbrennt. Deshalb leuchtet er nicht im Vakuum, in sauerstofffreien Gasen und auch nicht in reinem Sauerstoff, weil er sich in letzterm dicht mit einer schützenden Oxydschicht bedeckt. Dämpfe von Äther, Steinöl, Terpentinöl, ölbildendes Gas, Schwefelwasserstoff und schweflige Säure verhindern das Leuchten selbst bei 39° C. Wenn sich Holz, [* 5] Laub, Schweinefleisch, Fischfleisch in einem gewissen Zustand der Zersetzung befinden, so leuchten sie ziemlich stark.

Europa. Fluß- und Gebi

Alkohol, Äther und Kalilösung vernichten die Leuchtkraft sehr schnell. Diese nimmt auch mit fortschreitender Fäulnis ab und ist von der Gegenwart des Sauerstoff abhängig. Auch an lebenden Pflanzen und Tieren hat man Phosphoreszenz beobachtet, und das Leuchten von Fleisch und andern organischen Substanzen in gewissen Stadien der Zersetzung ist auf die Gegenwart leuchtender Bakterien zurückzuführen. Bei den höhern Pilzen ist eine Reihe größerer Hymenomyceten als phosphoreszierend bekannt, die zum größten Teil der heißen Zone angehören (Agaricus noctilucens, A. igneus u. a.). In der gemäßigten Zone und besonders im mittlern und nördlichen Europa [* 6] scheint die Phosphoreszenz derselben wenig konstant zu sein.

Hier phosphoreszieren besonders diejenigen Pilze, [* 7] deren Mycelien Rhizomorphen bilden, und zwar während der Rhizomorpha-Bildung und bei der Bildung neuer Mycelien aus der letztern, wie Agaricus melleus, Polyporus igniarius, Trametes pini etc. Das Phosphoreszieren von abgestorbenem Holz ist auf die Gegenwart von solchen Mycelien zurückzuführen. Wärme [* 8] begünstigt die Phosphoreszenz; selbst bei 10° leuchten die Pilze noch schwach, bei 18-20° entwickeln sie helleres Licht, und bei 25-30° erreicht die Phosphoreszenz ihr Maximum.

Temperaturen von 40-50° vernichten die Phosphoreszenz für immer. Die untere Grenze scheint nahezu der Gefrierpunkt zu sein. In lufthaltigem Wasser dauert das Leuchten ungeschwächt fort, in luftfreiem erlischt es sehr bald. Feuchtigkeit und Berührung mit der Luft sind die Hauptbedingungen für die Phosphoreszenz der Pilze. Stücke aus dem Innern von mit Pilzen durchzogenem Holz begannen erst zu leuchten, nachdem die Luft längere Zeit darauf eingewirkt hatte. In Kohlensäure, Stickstoff, Wasserstoff sowie in allen Flüssigkeiten, mit Ausnahme des Wassers, erlischt die Phosphoreszenz sehr bald; in Sauerstoff dauert sie fort, ohne indes erheblich an Intensität zu gewinnen.

In Schutz nehmen - Ins

Jedenfalls verbrauchen die phosphoreszierenden Pilzfäden während dieses physiologischen Prozesses Sauerstoff und geben Kohlensäure ab. Außer von den erwähnten äußern Verhältnissen, ist die Phosphoreszenz noch von Umständen abhängig, die aus den Wachstumsverhältnissen und aus individuellen Verschiedenheiten der Pilze resultieren, deren Natur jedoch noch gänzlich unbekannt ist. Unter den Tieren leuchten besonders viele Bewohner des Meers (s. Meer, S. 417), von Insekten [* 9] unser Johanniswürmchen, Lampyris noctiluca und splendidula, Tausendfüßer, Poduren, mehrere Spezies von Fulgora, Phalangium, der Cucujo etc. Vgl. Leuchtorgane.

Für die Erklärung der Lichtentwickelung ist die Beobachtung von Wert, daß viele organische Substanzen, wie Traubenzucker, ätherische Öle, [* 10] Fette, fette Säuren und die entsprechenden Alkohole, welche mehr Kohlenstoff enthalten als Butylalkohol, ferner Taurochol-, Glykochol- und Cholsäure phosphoreszieren, sobald sie in alkalischer Lösung der Einwirkung des Sauerstoff ausgesetzt sind. Die Oxydationsprozesse aber, welche in diesen Fällen verlaufen, stimmen darin überein, daß stets die zur Oxydation erforderliche Anzahl von Sauerstoffatomen eine ungerade ist.

Phosphoreszenz

Das Sauerstoffmolekül, welches aus 2 Atomen besteht, wird also zerrissen, und es bietet sich Gelegenheit zur Bildung des Ozonmoleküls (O₃), welches aus 3 Atomen Sauerstoff besteht und sehr energisch oxydierend wirkt. Die Phosphoreszenz beruht mithin auf der langsamen Oxydation der organischen Substanzen durch Ozon bei alkalischer Reaktion. Nun ist spektroskopisch nachgewiesen worden, daß das Licht, welches lebende Wesen bei der Phosphoreszenz ausstrahlen, identisch ist mit demjenigen, welches man beim Leuchten der oben angegebenen Verbindungen bemerkt; ferner weiß man, daß viele dieser Verbindungen in den tierischen Körpern vorkommen, und es hat sich gezeigt, daß dieselben auch dann phosphoreszieren, wenn die alkalische Reaktion durch organische Basen hervorgebracht wird. Hierdurch wird die Phosphoreszenz der lebenden Tiere hinreichend erklärt. Fette, ätherische Öle, Traubenzucker etc. sind sehr allgemein verbreitet, und das Lecithin, welches ebenfalls häufig und in bedeutender Menge vorkommt, zerlegt sich in gewissen Fällen in organische Basen. Wenn die ¶

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Phosphoreszenz bei Tieren durch Reizung erhöht wird, so erklärt sich dies dadurch, daß die Reizung neue Oberflächen an den Leuchtorganen hervorbringt, genau so, wie die obigen leuchtenden Mischungen stärker phosphoreszieren, wenn man sie durch Umschütteln oder Rütteln in innigere Berührung mit Sauerstoff bringt.

2) Phosphoreszenz findet ferner statt in folge mechanischer Einwirkungen, z. B. beim Zerstoßen von Kreide, [* 12] Zucker, [* 13] beim Spalten von Glimmer, wenn man zwei Quarzstücke aneinander reibt. Auch die Lichtentwickelung bei der Kristallbildung gehört wohl hierher. Phosphoreszenz wird 3) durch Erwärmen hervorgerufen. Manche Diamanten, und besonders die als Chlorophan bekannte Varietät des Flußspats, leuchten schon bei mäßiger Erwärmung. Besonders merkwürdig ist aber 4) die durch vorhergegangene Beleuchtung [* 14] (Insolation) [* 15] mit Sonnenlicht, elektrischen oder Magnesiumlicht erregte Phosphoreszenz. Dieselbe zeigen manche Diamanten und fast alle kalkhaltigen Mineralien; [* 16] am schönsten phosphoreszieren aber die sogen. Leuchtsteine oder Phosphore (früher auch Lichtmagnete genannt, weil man ihnen die Eigenschaft zuschrieb, das Licht anzuziehen), auf trocknem Weg und bei hoher Temperatur dargestelltes Schwefelcalcium, Schwefelbaryum oder Schwefelstrontium.

Kalkstein - Kalkulatio

Cantons Phosphor erhält man z. B. durch Glühen von Austernschalen mit Schwefel, Osanns Leuchtstein durch Glühen von Austernschalen mit Realgar, den Bologneser Leuchtstein durch Reduktion des schwefelsauren Baryts (Schwerspat) mit Kohle. Die Strontianphosphore bedürfen zu ihrer Darstellung der niedrigsten Temperatur, die Calciumphosphore einer ½ Stunde anhaltenden Hitze von 800-900° und die Baryumphosphore einer noch höhern Temperatur. Schwefelbaryum aus Schwerspat gibt ein orangefarbenes, aus künstlichen schwefelsauren Baryt ein grünes Licht. Ätzkalk aus Kalkspat, [* 17] mit Schwefel geglüht, gibt ein rotgelbes, aus Aragonit [* 18] ein grünes Licht. Schwefel, mit Strontianerde unter 500° geglüht, strahlt gelb, über 500° violett; Schwefelstrontium aus schwefelsaurem Strontian strahlt blau.

Selbst diffuses Tageslicht macht gute Leuchtsteine nach kurzer Zeit leuchtend, Feuchtigkeit aber zerstört die Phosphoreszenz. Auch der elektrische Funke macht die Leuchtsteine leuchtend. Schwefelstrontium, welches über 500° erhitzt worden war, strahlt violettes Licht, wenn die Temperatur während der Bestrahlung eine mittlere war. Bestrahlung bei -20° erzeugt dunkelviolettes, bei +40° hellblaues, bei +70° bläulichgrünes, bei 100° grünlichgelbes, bei 200° schwaches rotgelbes Licht. In neuerer Zeit ist es Balmain gelungen, stark und dauernd phosphoreszierendes Schwefelcalcium (Balmainsche Leuchtfarbe) in luftbeständiger Qualität herzustellen und dasselbe zu leuchtenden Anstrichen praktisch zu verwerten, indem man Straßen- und Hausschilder, Feuerzeugbehälter, Zifferblätter an Taschenuhren etc. mit einem solchen Anstrich versteht.

Kurama - Kurbel

Die Intensität der Phosphoreszenz steht zu der Dauer derselben in keiner Beziehung. Manche Leuchtsteine leuchten mehrere Stunden, die meisten Mineralien und Salze aber nur wenige Sekunden oder Minuten und oft sehr schwach. Zur Untersuchung dieser Erscheinungen hat Becquerel das Phosphoroskop konstruiert, welches die Zeit zwischen den Momenten der Insolation und der Beobachtung bis auf Bruchteile einer Sekunde abkürzt und eben dadurch erkennen läßt, daß die Phosphoreszenz bei vielen Körpern auftritt. Dasselbe besteht aus einer cylindrischen Büchse a [* 11] (Fig. 1) von geschwärztem Metallblech, in deren Vorderwand sich die Öffnung b befindet. Eine ganz gleiche Öffnung befindet sich, b gerade gegenüber, in der Hinterwand der Büchse. Innerhalb der Büchse sind zwei geschwärzte Scheiben cc und dd [* 11] (Fig. 2) auf einer Achse befestigt, welche mittels der Kurbel [* 19] e und des Räderwerks fgh in sehr rasche Umdrehung versetzt werden kann.

Jede dieser Scheiben hat vier Öffnungen von derselben Gestalt wie die Öffnung b; die Öffnungen der beiden Scheiben sind so gestellt, daß jede Öffnung der einen Scheibe einer vollen Partie der andern entspricht. Um einen Körper im Phosphoroskop zu untersuchen, wird derselbe mit etwas Wachs in dem Rähmchen befestigt u. dieses mittels des Knopfes l von obenher in die Büchse a eingesetzt, welch letztere mittels der an ihrer Hinterwand angeschraubten Röhre k auf diejenige Röhre aufgehoben wird, durch welche die Sonnenstrahlen ins dunkle Zimmer treten.

Glas (Öfen für Holzfeu

Durch diese Vorrichtung ist man in den Stand gesetzt, die Körper sehr kurze Zeit nach der Belichtung zu beobachten und daher Phosphoreszenz auch bei solchen Körpern wahrzunehmen, bei welchen sie wegen ihrer sehr kurzen Dauer für gewöhnlich nicht wahrgenommen wird. Kalkspat gibt im Instrument orangefarbenes, Aragonit grünliches Licht, ebenso bleihaltiges Glas [* 20] und Uranverbindungen; Korund, [* 21] Saphir, Rubin, künstliche, heftig geglühte Thonerde, Spinell, [* 22] Disthen leuchten mit rotem Lichte.

Die Phosphoreszenz wird nur durch die brechbaren Strahlen des Spektrums, Blau, Violett und Ultraviolett, erregt; die weniger brechbaren Strahlen, insbesondere die roten und die ultraroten, dagegen löschen sogar die von jenen hervorgerufene Phosphoreszenz wieder aus. Entwirft man daher im dunkeln Zimmer auf einer mit phosphoreszierender Substanz (z. B. Balmainscher Leuchtfarbe) überzogenen Fläche, die mittels Tageslichts vorher schwach leuchtend gemacht worden, ein Sonnenspektrum und läßt dasselbe einige Zeit einwirken, so sieht man nachher im Dunkeln auf der schwach leuchtenden Fläche ein Bild des Spektrums und zwar den weniger brechbaren Teil, wo die Phosphoreszenz ausgelöscht wurde, dunkel auf hellem Grunde, den brechbaren Teil dagegen, wo Phosphoreszenz erregt wurde, hell auf dunklerm Grunde. Diesem durch die weniger brechbaren Strahlen bewirkten Auslöschen geht jedoch eine Periode der Anfachung zu

Phosphorete - Phosphor

[* 11] ^[Abb.: Fig. 1-3. Phosphoroskop.] ¶

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stärkerm Leuchten vorher, welche durch die Wärmewirkung jener Strahlen bedingt und je nach der angewendeten Substanz von kürzerer oder längerer Dauer ist. Bei manchen Substanzen dauert das angefachte Licht stundenlang und ist schon während der Bestrahlung hell auf dem dunklern Grunde der phosphoreszierenden Fläche sichtbar; hierdurch gelingt es, den sonst unsichtbaren ultraroten Teil des Sonnenspektrums in blaugrüner Farbe neben dem gleichzeitig gesehenen roten Ende des Spektrums sichtbar darzustellen.

Die mannigfache Beziehungen und Analogien zwischen Phosphoreszenz und Fluoreszenz [* 24] führen zu dem Schluß, daß beide Erscheinungen auf ähnliche Weise hervorgebracht werden. Versetzen die Äthervibrationen, welche das Licht bilden, die Atome eines Körpers in Oszillation, so wird dieser selbstleuchtend, wenn die Oszillationsgeschwindigkeit nicht unter diejenige der roten Strahlen herabsinkt. Hört die Vibration der Atome mit der Einwirkung der erregenden Lichtstrahlen auf, so ist der Körper fluoreszierend; dauert sie nach dem Aufhören der Bestrahlung noch eine Zeitlang fort, so ist er phosphoreszierend. Vgl. Ausstrahlung.

Titel

[13.10] Phosphoreszenz die Eigenschaft vieler Körper

Phosphoreszenz.

[* 3] Die aus Erdalkalisulfiden hergestellten Leuchtsteine bieten manche bisher nicht erklärte Eigentümlichkeiten. Je nach der Herkunft der Mineralien oder andern Rohstoffe, aus welchen man sie darstellt, und je nach der Bereitungsweise erhält man Präparate von sehr verschiedener Beschaffenheit. Nach den Untersuchungen von Klatt und Lenard spielen hierbei chemische Verhältnisse eine große Rolle. Ganz reiner kohlensaurer Kalk, durch Glühen und darauf folgendes Erhitzen mit Schwefel in Calciumsulfid verwandelt, gibt einen Leuchtstein, der nur sehr schwach phosphoresziert und auch nach Zusatz verschiedener Alkalisalze keine stärkere Phosphoreszenz zeigt.

Wenn aber vor dem Erhitzen mit Schwefel eine sehr geringe Menge Kupfersalz hinzugefügt wird, so erhält man eine Phosphoreszenz, gegen welche die des reinen Präparats fast verschwindet. Dieser Effekt wird durch 0,00008 Kupferoxyd auf 1,0 Kalk hervorgebracht, sobald aber die Kupfermenge so weit vergrößert wird, daß der Kalk mißfarbig erscheint, ist die Leuchtkraft nur noch schwach. Zusätze von 0,1 Natriumsulfat und andern Natriumsalzen lassen die Phosphoreszenz intensiv hervortreten, Chloride aber wirken schädlich.

Strontiumsulfid mit 0,000625 Kupferoxyd und 0,03 Fluorcalcium gibt intensiv gelbgrüne, Baryumsulfid mit ebensoviel Kupferoxyd und 0,05 schwefelsaurem Kali oder 0,03 Fluorcalcium tiefrote Phosphoreszenz. Auch Wismut wirkt günstig, wenngleich nicht so energisch. 0,0013 Wismutoxyd und 0,1 Natriumhyposulfit gibt in Calciumsulfid blaue Phosphoreszenz (die Balmainsche Leuchtfarbe ist eine solche Mischung). Mangansalze geben mit Calciumsulfid gelbe Phosphoreszenz, und die Leuchtkraft wächst bis zu einem Gehalt von 0,03 Mangan.

Kupfer (Darstellung de

Sie wird verstärkt durch Zusatz von 0,2 schwefelsaurem Kali. Chloride wirken hier nicht ungünstig wie bei Kupfer [* 25] und Wismut, weil das Manganchlorid wenig flüchtig ist. Reines Schwefelcalcium phosphoresziert vielleicht gar nicht; in den aus Mineralien hergestellten Leuchtsteinen bedingt in der Regel Kupfer oder Mangan das Leuchten, viel seltener Wismut. Bringt man ein stark phosphoreszierendes Präparat auf einem Glimmerblättchen unterhalb zweier ring- oder plattenförmiger Elektroden in ein Glasrohr, welches auf einer Seite mit einer Luftpumpe [* 26] in Verbindung steht, auf der andern durch eine angekittete Glasscheibe verschlossen ist, macht das Rohr luftleer, erhitzt die Substanz und läßt gleichzeitig die Entladungsfunken eines Funkeninduktors durch das Rohr hindurchgehen, so ist die Phosphoreszenz so stark, daß sie das Auge [* 27] blendet und den Raum beträchtlich erhellt.

Fernsprecher (zu beson

[Phosphoreszenz von Bakterien, Seetieren, Pilzen.]  

Nachdem man darauf aufmerksam geworden ist, daß es auch leuchtende Bakterien gibt, die am Phänomen des Meeresleuchtens und des Leuchtens absterbender Seetiere stark beteiligt sind (vgl. Bd. 17, S. 657), hat sich die Zahl der durch verschiedene Gestalt und Lebensweise ausgezeichneten Arten beständig vermehrt, und Beyerinck zählte 1889 schon 5-6 Arten, die er unter dem Namen Photobacterium zusammenfaßt. Er nennt Phosphoreszenz phosphorescens die gewöhnliche Bakterie der leuchtenden Fische, [* 28] Phosphoreszenz indicum und Phosphoreszenz Fischeri die beiden von Fischer entdeckten Leuchtbakterien des Indischen Meeres und der Ostsee.

Dazu entdeckte Beyerinck in der Nord- und Ostsee drei neue, von denen Phosphoreszenz luminosum im Schaume der Brandung bei Scheveningen gefunden wurde und ein bläulichgrünes Licht wie die beiden erstgenannten verbreitet, während Phosphoreszenz Fischeri weniger lebhaft und mehr orangerot leuchtet. Alle diese Arten, zu denen noch zwei unbenannte, der letztgenannten ähnliche Arten aus der Ostsee kommen, gedeihen am besten, wenn das Nährmittel 3,5 Proz. Meersalz enthält. Ihre Stickstoffnahrung entnehmen sie am liebsten den Peptonen, den Kohlenstoff sehr verdünnten Lösungen von Glykose, Lävulose, Maltose, Galaktose, Kalklaktat und Glycerin.

Phosphoreszenz (Leucht

Die Aufnahme der Nahrung ist von Lichtentwickelung begleitet. Erreicht die Glykose in der Nährmasse 2 Proz., so erlischt das Leuchten, und dasselbe bewirkt jede Spur einer Säure. Auf Gelatine kultiviert, verhalten sich die Arten ungleich; die einen wirken stark verflüssigend, die andern nicht. Keine von ihnen scheint Sporen zu bilden, aber alle können durch die Kultur in leichtbewegliche Zustände übergeführt werden, welche gegen die Sauerstoffquellen schwimmen und unter gewissen Bedingungen die Form von Spirillen und Vibrionen annehmen. Sie scheinen außerdem sehr veränderlich zu sein, ergeben nichtleuchtende oder leuchtende Kulturen, die ihre Veränderung durch Reihen neuer Kulturen bewahren, aber dann ebenso plötzlich wieder in die ältere Form zurückschlagen, ähnlich wie die Wunderblutbakterie oft farblose Kulturen liefert, die gelegentlich wieder purpurrot werden. Das Leuchten ist aller Wahrscheinlichkeit nach eine zufällige Folge der ¶

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Sauerstoffatmung, und bei Phosphoreszenz phosphorescens, welches sich auch im sauerstofffreien Medium kultivieren läßt, bemerkt man dann keine Spur von Leuchten. Fügt man zu dem Meerwasser, das durch leuchtende Bakterien phosphoreszierend gemacht ist, außer ein wenig Indigokarmin einen leichten Überschuß von Natriumhydrosulfit, welches dem Meerwasser seinen Sauerstoff entzieht, so sieht man, wie die verschiedenen Arten in verschiedener Zeit ihre Leuchtfähigkeit einbüßen: Phosphoreszenz phosphorescens früher als Phosphoreszenz luminosum und indicum, alle aber leuchten noch eine Zeit nach der vollständigen Entfärbung des Indigo. [* 30]

Führt man dann durch Schütteln mit Luft oder Hinzuschütten einiger Tropfen von Wasserstoffsuperoxyd neuen Sauerstoff herbei, so beginnen die letztgenannten beiden Arten bereits zu leuchten, bevor sich die geringste Spur von Indigblau gebildet hat, während die erstere unmittelbar vor der Bläuung aufleuchtet. Diese Leuchtbakterien nehmen also den freien Sauerstoff dem entfärbten Indigo sowohl als dem Natriumhydrosulfit gleichsam vor dem Munde weg, sie geben mithin ein empfindlicheres Reagens für denselben ab als diese Chemikalien.

Einzelne Zoologen sind zu der Ansicht gelangt, daß auch das Leuchten gewisser größerer Seetiere, wie der am Mittelmeer vielgenossenen Meerdattel (Pholas dactylus), deren leuchtender Saft Mund und Finger der Essenden leuchtend macht, und der Knollenquallen (Pelagia) von einem Zusammenleben (Symbiose) mit solchen Leuchtbakterien herrühre, und man hat danach sogar bereits Bacterium Pholas und B. Pelagia aufgestellt. Dubois will dagegen (ebenfalls in neuerer Zeit) durch Versuche ermittelt haben, daß das Leuchten der Muschel auf einem rein chemisch-physikalischen Prozeß beruht, der abhängig von der Gegenwart zweier chemischer Substanzen ist, deren eine im Wasser lösliche und in Kristallen darstellbare von ihm Luciferin genannt wird, während die andre (Luciferase) ein lösliches Ferment gleich der Diastase darstellt und, sobald sie mit jener in Berührung kommt, das Leuchten der Meerdattel bewirken soll. Jedenfalls ist es aber sehr gewagt, diesen Vorgang mit Gadeau de Kerville auf alle Leuchttiere ausdehnen zu wollen.

Krebs (Flußkrebs)

Daß übrigens eine Infektion lebender Seetiere mit Leuchtbakterien möglich ist und vorkommen kann, haben die neuen Untersuchungen von Giard gezeigt, doch handelt es sich um kein symbiotisches, sondern ein parasitisches Zusammenleben, bei dem die Wirte allmählich zu Grunde gehen. Er hatte am Strande einen leuchtenden kleinen Krebs [* 31] (Talitrus-Art) gefunden, der, statt wie seine Genossen, munter umherzuspringen, langsam dahinkroch. Unter dem Mikroskop [* 32] konnte Giard bald erkennen, daß das Leuchten von Bakterien von seinen stark veränderten Muskeln [* 33] ausging. Er impfte andre Individuen von Sandhüpfern und Springkrebsen (sowohl Talitrus- als Orchestia-Arten) mit dem mikrobenreichen Blute und erzeugte die Leuchtkrankheit bei den meisten, ja es gelang auch bei größern Krabben, so daß sein Laboratorium [* 34] abends einen feenhaften Anblick darbot.

Die Impfungen wurden bis zur sechsten leuchtenden Generation fortgesetzt, ohne daß eine Abschwächung der Leuchtkraft bemerkbar wurde. Die Krankheit verläuft regelmäßig, und das Tier stirbt nach 3-4 Tagen, worauf das Leuchten noch einige Stunden anhält und dann erlischt. Das von Berthelot spektroskopisch untersuchte Phosphoreszenzlicht ist grünlich. Wohl zu unterscheiden hiervon sind die mit eignen Leuchtapparaten versehenen niedern Krebse (Schizopoden) der Tiefsee aus den Gattungen Euphausia, Nyctiphanes u. a., die zum Teil ebenso vollkommen ausgerüstete Leuchtapparate besitzen wie die Leuchtfische, von denen Band [* 35] 17, S. 658, die Rede war.

Kreisabschnitt - Kreis

W. Müller berichtet in seiner Arbeit über »Neue Cypridinen« (1890) über das Leuchten gewisser mikroskopischer Muschelkrebse, welches im herrlichsten Smaragdgrün oder Lasurblau erfolgt und oft so stark ist, daß die Schwärme für sich starkes Meeresleuchten erzeugen. Chierchia sah in den Nächten vom 5. bis 8. März 1885 in der Nähe von Sokotora lebhaft smaragdgrün leuchtende Streifen und Kreise [* 36] der Meeresoberfläche, die von Milliarden von Muschelkrebsen hervorgebracht wurden.

Ein einziger Netzzug ergab von einer Art (Pyrocypris Chierchiae Müller) 20,000 Individuen, denen sich aber noch viele einer andern Art zugesellten. Im Glase sah er am Schwanzteil eine leuchtende Flüssigkeit austreten, ähnlich wie bei den Sepien das Aufstoßen der schwarzen Farbe erfolgt, und wenn die Tiere sich bewegten, was meist im weiten Bogen [* 37] erfolgt, erschienen sie wie kleine Kometen, [* 38] die einen leuchtenden Schweif hinter sich ziehen. Nach einem solchen Ausstoßen schienen die Tiere sich wieder zu sammeln und standen als kleine leuchtende Punkte still, bis sie wieder eine Ladung des Leuchtstoffes angesammelt hatten.

Die Menge demselben, welche von dem einzelnen Tiere ausgestoßen wurde, erschien im Verhältnis zu seiner Kleinheit und der Erzeugungszeit enorm, bald war das Wasser davon so stark leuchtend, daß man dabei Geschriebenes lesen konnte, und ein mit dem Finger auf harter Unterlage zerquetschtes Tier ergab denselben Effekt wie der Kopf eines Zündhölzchens, welches man im Dunkeln zerquetscht. Müller vermutet übrigens, daß die leuchtende Flüssigkeit von der mit starken Drüsen versehenen Oberlippe ausgeschieden wird, und daß der Anschein, sie ströme am Hinterteil aus, nur durch die Bewegung des Tieres hervorgebracht wurde. Auch in andern Fällen, bei denen das Meer in besonders starkem Silberglanz leuchtete oder, wie sich ein Beobachter ausdrückte, zu brennen schien, konnte die Ursache auf Cypridinenschwärme zurückgeführt werden.

Über leuchtende Pilze sind in den letzten Jahren mehrere Arbeiten veröffentlicht worden. Sie teilen sich in zwei Klassen, solche, bei denen nur das auf der Unterlage (Erde, Holz und andre vegetabilische oder tierische Substanzen) schmarotzende Nährgewebe (Mycelium), und solche, bei denen der Fruchtkörper leuchtet. Die erstere Klasse ist bei uns stark vertreten und bringt das Leuchten des faulen Holzes, von Rindenstücken, faulenden Blättern und Schwämmen sowie des Grubenholzes hervor, an welchem das Mycel derbere Stränge bildet, die an den Spitzen leuchten.

Phosphorographie - Pho

Dieses Mycelleuchten ist bisher beim Hallimasch (Agaricus melleus), Holzkeulenpilz (Xylaria Hypoxylon), verschiedenen Rüblingarten (Collybia tuberosa, cirrhata), beim Schwefelporling (Polyporus sulfureus) u. a. beobachtet worden. Pilze, bei denen der Hut [* 39] und der ganze oberirdische Körper phosphoresziert, finden sich mehr in wärmern Ländern, und in Neukaledonien [* 40] soll ein solcher von den jungen Mädchen als Haarschmuck bei ihren Nachtfesten benutzt werden. Als besonders hell leuchtende Arten sind namentlich Blätterschwamm- (Agaricus-) Arten bekannt, wie A. olearius am Fuße der Ölbäume in den Mittelmeerländern, A. igneus auf Amboina, A. noctilucens von Manila, A. Gardneri in Brasilien. [* 41] Der erstgenannte ist Gegenstand ¶

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zahlreicher Untersuchungen von Delisle, Tulasne, Fabre und zuletzt von Arcangeli gewesen, woraus sich ergab, daß Hut, Lamellen, Stiel und selbst das innere Gewebe [* 43] in allen Entwickelungsstufen und weithin (ca. 11 m) erkennbar leuchten, und daß dieses Leuchten von einem physiologischen Prozeß, wahrscheinlich der Atmung, herrührt und mit einer geringen Wärmeerhöhung verbunden ist, die wahrscheinlich auf der Oxydation eines Eiweißstoffes beruht. Daher erklärt sich, daß das Leuchten in einem Behälter mit Kohlensäure, Kohlenoxyd, Wasserstoff, Stickstoff etc. sowie in Wasser, welches durch Kochen von Luft befreit wurde, rasch erlischt, in freier Luft aber nach dem Herausnehmen mit verstärkter Kraft [* 44] wiederkehrt. Das Leuchten beginnt bereits bei einer Lufttemperatur von 3-4°, erreicht bei 8-10° sein Maximum und wird durch Eintauchen in Wasser von 50° vernichtet.

Vgl.   Gadeau de Kerville, Les animaux et les végétaux lumineux (Par. 1890);

Holder, Living lights (Lond. 1887).

[Phosphoreszenz der Leuchtkäfer.]  

Langley hat das vom Cucujo (Pyrophorus noctilucus) ausgestrahlte Licht hinsichtlich seiner Zusammensetzung mit dem Spektrophotometer und hinsichtlich seiner Wärmewirkung mit dem Bolometer untersucht. Der Cucujo (s. Feuerfliege, Bd. 6) trägt drei leuchtende Flecke, zwei rundliche beiderseits auf der Oberseite des Brustschildes und einen größern, heller leuchtenden an der Unterseite des Hinterleibes. Das kontinuierliche Spektrum des ausgestrahlten Lichtes erstreckt sich vom Grünblau (Fraunhofersche Linie F) bis ins Orangerot (nahe der Linie C), erscheint aber weitaus am hellsten im Gelbgrün (nahe bei E). Vergleicht man das Licht des Käfers mit Sonnenlicht, das bis zur gleichen Gesamtlichtstärke abgeschwächt wurde, so erscheint dieses Gelbgrün weit heller als im Sonnenspektrum, obgleich sich letzteres von hier aus nach beiden Seiten hin weiter ausdehnt.

Die Untersuchung der Wärmewirkung mit dem Bolometer ergab, daß das Licht des Leuchtkäfers keine unsichtbaren Wärmestrahlen enthält wie dasjenige der gewöhnlichen Lichtquellen, und daß die geringe Wärmewirkung, die es hervorbringt, nur von der Energie herrührt, welche den leuchtenden Strahlen selbst innewohnt. Da die Fläche des Bolometers, auf welche die Strahlung wirkt, mit Ruß geschwärzt ist, der als völlig schwarzer Körper alle Strahlengattungen vollständig absorbiert und ihre gesamte Energie in Wärme verwandelt, so sind die Bolometerangaben den an jeder Stelle des Spektrums vorhandenen Energiemengen proportional. Errichtet man daher auf der Skala der Wellenlängen als Abscissenachse in jedem Punkte die zugehörige, durch das Bolometer angegebene Wärmewirkung als Ordinate, so stellt die so gewonnene Kurve die Verteilung der Energie im jeweils betrachteten Spektrum anschaulich dar.

In dieser Weise zeigt in der beigegebenen [* 42] Figur die Kurve A die Energieverteilung im Spektrum einer Gasflamme, die Kurve B im Spektrum des Lichtes des Cucujo. Der sichtbare Teil, das Lichtspektrum, reicht nur von der Wellenlänge 0,4 μ bis 0,7 μ (μ = 1 Mikron = 0,001 mm), d. h. vom Violett bis Rot; von 0,76 μ bis 3,0 μ und noch weit darüber hinaus erstreckt sich das Gebiet der unsichtbaren ultraroten Strahlen, welche nur Wärmewirkung, aber keine Lichtwirkung hervorbringen.

Bei der Gasflamme gehört der weitaus größte Teil ihrer Strahlung dem letztern Gebiet an, mit einem Maximum bei 1,6 μ, die Strahlung des Leuchtkäfers dagegen fällt ganz in das sichtbare Gebiet, mit dem Maximum bei 0,57 μ. Die Gesamtenergie der ganzen Strahlung wird dargestellt durch die zwischen Abscissenachse und Energiekurve enthaltene Fläche. Die auf der Ordinatenachse aufgetragene Skala der Energien ist so gewählt, daß in beiden Fällen die Gesamtenergie die nämliche ist.

Während der Gipfel der Energiekurve der Gasflamme (bei 1,6 μ) nur bis 700 hinaufsteigt, müßte die Energiekurve der Strahlung des Leuchtkäfers bis zum Teilstrich 3700 emporragen, so daß die letztere Kurve in dem beschränkten Raume der Zeichnung nur zum kleinsten Teile Platz fand. Während bei der Strahlung des Leuchtkäfers die gesamte Energie als Licht auftritt, wird von der Gasflamme nur 1 Proz. der Gesamtenergie als sichtbare Strahlung ausgegeben, die übrigen 99 Proz. gehen als unsichtbare Wärme für den Beleuchtungszweck verloren.

Ähnliches gilt für alle unsre künstlichen Lichtquellen; wir vermögen industriell Licht nur zu gewinnen, indem wir den größten Teil der disponibeln Energie in Form von dunkler Hitze vergeuden. Langley nennt daher das Licht des Leuchtkäfers, wo die gesamte Energie der in seinem Leuchtorgan vor sich gehenden chemischen Prozesse in sichtbare Strahlung umgesetzt wird, die wohlfeilste Form von Licht. Die Natur bringt dieses billigste Licht hervor um etwa den 400. Teil der Kosten der Energie, die in einer Kerzenflamme verbraucht wird.

[* 42] ^[Abb.: Wellenlängenverteilung.]

Phosphoreszenz

Imphee - Importants

[* 3] (bei Tieren). Giard und Billet haben ihre schon (Bd. 18, S. 712) erwähnten Versuche mit Leuchtmikroben, die sich Springkrebsen einimpfen lassen und dann das ganze Tier leuchtend machen, den Winter über fortgesetzt und aus Mangel an Talitrus- und Orchestia-Arten die Mikroben auf Nähragar und Gelatine sowie auf Kartoffeln unter Zusatz von etwas Seesalz gezogen. Alle diese Kulturen wurden aber nichtleuchtend, und bei der spätern Impfung [* 45] auf Krebse trat nur in einzelnen Fällen das Leuchten wieder auf. Im Frühjahr blieben die Impfungen ganz erfolglos, die Krebse leuchteten nicht mehr, und man versuchte nun die der Gelatine entnommenen Mikroben zunächst auf Butterfischen und Heringen zu ziehen.

Hier fingen sie in der That bald wieder zu leuchten an und konnten nun auch wieder zum Leuchtendmachen der Springkrebse verwendet werden. Daraus ergab sich nunmehr die Ätiologie der zuerst am Strande von Wimereux beobachteten Leuchtkrankheit bei lebenden Krebsen. Die verwundeten Tiere impfen sich die Bakterie ein, wenn sie unter den Auswürfen des Meeres die Überreste der ans Ufer geworfenen leuchtenden Fische fressen. Ganz ähnlich verhielten sich noch zwei andre Leuchtbacillen, nämlich der die Gelatine nicht verflüssigende Fischersche Bacillus (Bd. 18, S. 711) und derjenige von Forster und Tilanus.

Giard erhielt beide in nichtleuchtendem Zustand aus dem Pasteurschen Institut und konnte sie durch Überführung auf verschiedene Fische leuchtend machen, worauf sie geeignet waren, die Leuchtkrankheit bei Flohkrebsen zu erzeugen. Bei höhern Krebsen (Dekapoden, z. B. Carcinus maenans) gelang dies nicht; es wurde zwar die Impfstelle leuchtend, aber die Tiere nicht weiter infiziert. Bei allen diesen Bakterien ist das Licht silberweiß mit grünlichem Schimmer und zeigt ein eigentümliches Funkeln, wie von einer Bewegung oder von stoßweisem Aufleuchten.

Kristall (Allgemeines,

Der Prozeß wird von der Bildung zahlreicher Kristalle [* 46] von phosphorsaurer Ammoniakmagnesia begleitet, die oft mit unbewaffnetem Auge wahrgenommen werden können. Hinsichtlich der von Langley und Vera ausgesprochenen Meinung, daß das Licht des Cucujo die wohlfeilste Lichtquelle darstelle (Bd. 18, S.713), hat Niedemann dargelegt, daß der dabei von der niedern Temperatur des Leuchtens hergeleitete Schluß trügerisch sei, sofern die Chemilumineszenz nur die Begleiterscheinung vielleicht sehr komplizierter chemischer Umsetzungen sei, deren Energieverbrauch sich vorläufig jeder sichern Schätzung entziehe und entgegen jener Annahme ganz wohl ein ziemlich bedeutender sein könne.