DE448003C - Vorrichtung zur Bestimmung der AEnderung der Vertikalkomponente der Attraktionskraftin der Vertikalrichtung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Bestimmung der Änderung der Vertikalkomponente der Attraktionskraft in der Vertikalrichtung. Mit der Drehwaage von Eötvös werden die Änderungen der Schwerkraft nach Norden und Osten, also in der Horizontalebene festgestellt. Es fehlte bis jetzt eine für Messungen im Felde brauchbare Einrichtung, um die Änderung der Schwerkraft g in der Vertikalrichtung oder der Z-Achse, also festzustellen, «-as praktisch insbesondere zur Berechnung der Tiefe von Schottermassen usw. von großer Bedeutung wäre. Bisher gibt es im Laboratorium zwei Verfahren, um zu messen. An einer sehr genauen Waage, nach dem bekannten Prinzip der analytischen Waagen gebaut, wird an den beiden Waagebalken je eine der andern gleiche Masse, und zwar in verschiedener Höhe, aber in gleichem Höhenabstand aufgehängt und der Unterschied festgestellt. Solche Messungen haben z.B. Richarz und Krigar-Menzel 1896 ausgeführt. Das zweite Verfahren von Berroth (192o) beruht darauf, den Balken der Drehwaage von Eötvös nichthorizontal, sondern schräg aufzuhängen und im übrigen die Methode von Eötvös entsprechend abzuändern. Diese beiden Verfahren sind aber bei Feldmessungen nicht gut verwendbar und auch bisher nicht verwendet worden. Im ersten Fall, bei der- Anwendung der üblichen analytischen Waage, muß nämlich die Höhendifferenz mehrere Meter hoch sein, wodurch die Einrichtung zu umfangreich wird. Im zweiten Fall 'ist die Apparatur, soweit bekannt, noch nicht erprobt und jedenfalls schwierig zu handhaben.
• Gemäß der Erfindung wird die analytische Waage, wie sie Richarz und Krigar-Menzel benutzten, durch eine Einrichtung nach Art der Salvioni-Nernst-Riesenfeldschen Torsionswaage, aber nicht durch die Waage von Eötvös ersetzt. Es sind entgegen den bisherigen Anwendungen für gewöhnliche Wägungen erstens die Massen auf den beiden Seiten des Waagebalkens dauernd dieselben, und zweitens haben die Massen einen konstanten Höhenabstand gegeneinander. Die Waage wird so eingestellt, daß sie für die normale Zunahme der Schwerkraft mit der Tiefe auf einem bestimmten Teilstrich der Skala einsteht. Bei einer andern Zunahme der Schwerkraft mit der Tiefe verändern sich dann die Lagen der Waagebalken, weil die beiden in verschiedener Höhe befindlichen Massen verschieden stark angezogen werden, und zwar anders als an der Station mit normaler Zunahme. Diese Änderung kann entweder mit Hilfe eines Spiegels oder mit andern Hilfsmitteln, z. B. Benutzung von Interferenzerscheinungen, festgestellt werden.
• Um etwaige Änderungen der Nullage infolge nicht genau horizontaler Aufstellung der Waage, Temperaturänderung usw, auszuschalten, ist ein zweiter Waagebalken angebracht. _ _ In der Zeichnung sind ml und m2 die an dem starren Waagebalken w frei vertikal herabhängenden Massen, die sich in verschiedenem Höhenabstand hefiad:°i1. An dem zweiten Waagebalken zu sind die beiden Massen mi und in.', was den Höhenabstand anlangt, gerade umgekehrt gelegen. Alle Massen sind einander angenähert gleich. Jeder Waagebalken wird am besten an einem besonderen Faden q und q', z. B.' aus Quarz, aufgehängt. Diese Quarzfäden sitzen an einem festen Rahmen, welcher das ganze Instrument trägt und der am besten auch aus Quarz oder ähnlichem Material gemacht wird.
• Die Waagebalken werden ungefähr gleich lang genommen. Etwa: in der Mitte des e,-sten Waagebalkens sitzt der Spiegel s, in der Mitte des zweiten Waagebalkens der Spie-gels', die gegeneinander justierbar sind und in denen man die Winkeländerung durch doppelte Reflexion einer Skala feststellt oder durch Verschiebung der Interferenzerscheinungen, welche die beiden Waagen in entgegengesetzter Richtung wirken, und man bekommt daher, wenn man an beiden Waagen beobachtet, seine doppelte Größe.
• Die Waage braucht nicht gedreht zu werden, ist also keine Drehwaage. Nur zur Korrektion bestimmter Fehler kann das geschehen. Um die Empfindlichkeit der Ablesung zu erhöhen, können die Lichtstrahlen, die von der Skala kommen oder welche die Interferenzerscheinung zustande bringen, nacheinander gegebenenfalls mehrfach an den beiden Spiegeln reflektiert werden, so daß die Empfindlichkeit dadurch wesentlich gesteigert werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Vorrichtung zur Messung der Änderung der Vertikalkomponente der Erdanziehung zum Zweck der Aufsuchung von Naturschätzen und Feststellung der geologischen Tektonik, gekennzeichnet durch einen mittels eines wagerecht gespannten Fadens (q) in der Horizontallage gehaltenen Balken (w), an dessen Enden Gewichte in verschiedenen Höhenlagen frei herabhängen, so daß sich die lokale Variation der Vertikalkompönente der Schwerkraft durch Änderung der Neigung des Balkens, die zweckmäßig durch Spiegel und- Fernrohr-, gemessen wird, kundgibt.
2. 2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei an demselben Faden oder an zwei verschiedenen Fäden angebrachte Waagebalken, an denen die in verschiedener Höhe angebrachten Massen im entgegengesetzten Sinn angeordnet sind, so daß bei verschiedener Änderung der Schwerkraft mit der Tiefe die Ausschläge an beiden Waagebalken in entgegengesetzter Richtung 7- erfolgen.
3. 3. Vorrichtung nach- den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Waagebalken Spiegel oder Glasplatten angebracht sind, derart, daß die Winkeländerung durch mehrfache Reflexion oder mittels Interferenzerscheinungen gemessen werden kann.