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Magnetomēter
(griech.), Instrument zur genauen Bestimmung der Richtung der horizontalen Magnetnadel, besteht im wesentlichen aus einem an ungedrehten Seidenfäden aufgehängten Magnetstab m [* 1] (Fig. 1, von oben gesehen), an welchem sich ein kleiner Spiegel [* 2] o befindet, dessen Ebene rechtwinkelig auf der magnetischen Achse des Magnetstabs steht. Dem Spiegel gegenüber und in einer Entfernung von 1,5-4,5 m ist ein Theodolit [* 3] a aufgestellt, dessen Fernrohrachse etwas schräg von oben herab gegen die Mitte des Spiegels gerichtet ist. Am Stativ des Theodolits befindet sich eine 1 m lange horizontale Millimeterskala s s. Derjenige Punkt der Skala, welcher mit der optischen Achse des Fernrohrs in einer Vertikalebene liegt, wird durch einen von der Mitte des Objektivs herabhängenden feinen Draht [* 4] bezeichnet.
Durch das Fernrohr [* 5] sieht man das Bild eines Teils der Skala im Spiegel. Der ganze Apparat muß so stehen, daß die Vertikalebene der optischen Fernrohrachse und die vertikale Drehungsachse des Magnetstabs mit dem vorläufig annähernd genau bestimmten magnetischen Meridian zusammenfallen. Solange nun die Magnetachse o d mit der Vertikalebene a o des Fernrohrs zusammenfällt, erscheint das Bild des vor der Mitte der Skala hängenden Fadens in der Achse des Fernrohrs; weicht der Magnetstab aber aus dieser Ebene ab, so erscheinen andre Teilstriche c am vertikalen Faden [* 6] des Fadenkreuzes im Fernrohr, und man kann mithin die Lage des wirklichen magnetischen Meridians mit der größten Genauigkeit bestimmen, da ein geübtes Auge [* 7] noch sehr gut Zehntel eines Millimeters schätzen kann.
Man erfährt so den Winkel [* 8] a o d, welchen der magnetische Meridian mit der Vertikalebene des Fernrohrs macht; ermittelt man nun den Winkel, den die Vertikalebene des Fernrohrs mit dem durch den Mittelpunkt des Theodolits gelegten astronomischen Meridian S N macht, so findet man den genauen Wert der magnetischen Deklination. Der Magnet oszilliert in langsamen Schwingungen um seine Gleichgewichtslage, welch letztere also dadurch gefunden wird, daß man die Grenzen [* 9] bestimmt, innerhalb welcher der Stab [* 10] schwingt, und zwischen diesen das Mittel nimmt.
Die
[* 1]
Fig. 2 stellt ein von
Leyser in
Leipzig
[* 11] ausgeführtes transportables
Magnetometer dar. Der Magnetstab ist umgeben
von einem massiven kupfernen Gehäuse, in welchem er vermöge seiner
Bewegung elektrische
Ströme induziert (s.
Magnetelektrizität),
[* 12] welche auf die
Schwingungen des Magnetstabs hemmend zurückwirken und denselben daher sehr bald in seiner Gleichgewichtslage
zur
Ruhe bringen. (Die Drahtwindungen, mit welchen das Gehäuse umwickelt ist, machen es möglich, das
Instrument zugleich als Spiegelgalvanometer zu benutzen.) Für wissenschaftliche
Reisen hat
Lamont einen magnetischen
Theodolit
konstruiert, mit welchem in ähnlicher
Weise die
Deklination bestimmt werden kann.
Die Inklination ist viel schwieriger zu bestimmen als die Deklination; doch geschieht es mit Sicherheit in der Weise, daß man den durch den Erdmagnetismus in weichem Eisen [* 13] erregten Magnetismus [* 14] bestimmt. Hält man nämlich einen weichen Eisenstab zuerst horizontal in der Richtung der Deklinationsnadel und dann vertikal, so wird er zwar in beiden Fällen durch den Einfluß der Erde magnetisch; aber im ersten Fall wirkt nur die horizontale, im zweiten nur die vertikale Komponente erregend auf ihn ein. Bringt man in beiden Stellungen neben dem einen seiner Pole eine Bussole an, so wird die Nadel derselben ab-
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1.
Aufstellung des
Magnetometers.]
¶
mehr
gelenkt und zwar im ersten Fall durch den Einfluß der horizontalen, im zweiten durch den der vertikalen Komponente. Aus der
Größe dieser Ablenkungen läßt sich die relative Größe der beiden Komponenten der Erdkraft und aus deren Verhältnis die
Inklination ermitteln. Das zur Messung der Variationen der Intensität des Erdmagnetismus dienende Bifilar
magnetometer
besteht, wie das gewöhnliche aus einem horizontal schwebenden, mit einem Spiegel versehenen Magnetstab und wird, wie dieses,
durch Fernrohr und Skala beobachtet.
Dagegen hängt der Stab an zwei parallel nebeneinander herlaufenden und an seiner Mitte befestigten Fäden, welche so lange zusammengedreht werden, bis die Torsion den Magnet zwingt, gerade quer auf der gewöhnlichen Richtung der Magnetnadel stehen zu bleiben. Die Torsion bleibt stets gleich, da aber der Erdmagnetismus an Stärke [* 16] bald ab-, bald wieder zunimmt, so wird bald die Torsion, bald der Erdmagnetismus überwiegen und den Stab nach der einen oder nach der andern Seite hin bewegen, aus welchen Oszillationen sich die jedesmalige Intensität des Erdmagnetismus ergibt.
[* 15]
^[Abb.: Fig. 2.
Magnetometer (zugleich Spiegelgalvanometer).]