© 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Nr. 1 | 35. Jahrgang 2004 | Phys. Unserer Zeit | 47

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Wie im letzten Beitrag erwähnt, warRumford auch an der ökonomischenOptimierung von Lichtquellen inte-ressiert, nicht zuletzt, um die von ihmeingerichteten Arbeitshäuser effizien-ter betreiben zu können. In diesemZusammenhang stellte sich dieSchwierigkeit, wie die Lichtausbeuteeiner Lampe zu bewerten ist. Hierfürentwickelte Rumford ein Photometer,das er 1792 in Briefen an den Präsi-denten der Londoner Royal Societybeschrieb.

Bei diesem Gerät wurden zweiLichtquellen miteinander verglichen.Hierfür stellte man sie zunächst ingleichen Abständen unter einem Win-kel von 60° von einer Projektions-fläche so auf, dass sich die Lichtwegekreuzten. Dann wurde jeweils einMetallblech in den Lichtweg jederQuelle gebracht, so dass ihr Licht nurnoch in den Schatten der anderenfiel. Jetzt zu beobachtende Helligkeits-unterschiede wurden durch ein Ver-schieben der Lampen kompensiert.Wenn das Licht beider Lampen aufdem Schirm die gleiche Helligkeit be-saß war der Abstand ein Maß für dieQualität der Lichtquelle (Abbildung 1).

Für zukünftige Untersuchungenschlug Rumford vor, eine so genannteArgand-Lampe als Standardkerze zuverwenden. Die von dieser Lampeausgestrahlte Lichtintensität solltealso als Vergleichsmaßstab verwendetwerden. Diese Petroleumlampe hateinen röhrenförmigen Docht undeine besondere Luftzufuhr. Auchwenn diese Lampe sehr gleichmäßigzu brennen scheint zeigten doch spätere Untersuchungen, dass die ab-gegebene Lichtleistung keineswegsabsolut konstant ist.

Bis zur ersten Hälfte des 20. Jahr-hunderts wurden weitere Lampen-typen als Standard vorgeschlagen undteilweise auch eingeführt. Erst da-nach wurde die Lichtstärke über ei-nen Schwarzen Strahler definiert.Mittlerweile geschieht dies über eineLampe, die monochromatisches Lichtmit einer Wellenlänge von etwa 555 nm abstrahlt und eine bestimmteStrahlstärke erreicht.

Die Idee der Standardkerze findetauch in einem völlig anderen BereichVerwendung, nämlich in der Astrono-mie. Hierbei wird allerdings Rum-fords Messprinzip umgekehrt. DieMessungen dienen jetzt der Bestim-mung von Entfernungen. Eine diesermodernen Standardkerzen sindSupernovae eines bestimmten Typs.Sie entstehen in einem Doppel-sternsystem, in dem ein kompakter

Stern Masse von seinem Begleiter ab-zieht. Hat der Stern eine bestimmteMasse erreicht, kommt es zu einerthermonuklearen Kettenreaktion undder Stern explodiert. Die dabei frei-gesetzte Energie ist für jede Explosionetwa gleich. Aus der wahrgenomme-nen Helligkeit lässt sich dann prinzi-piell der Abstand der Supernova zurErde errechnen.

Untersuchungen mit Supernovaeals Standardkerzen haben jüngst zuder Hypothese geführt, dass das Uni-versum unter dem Einfluss einerDunklen Energie beschleunigt expan-diert.

Wie bei Rumfords Standardkerzeist aber auch hier noch nicht allge-mein akzeptiert, dass die gemachtenAnnahmen über die Konstanz der abgestrahlten Energien bei einer Supernova tatsächlich streng gelten.

LiteraturS.C. Brown (Hg.), The collected Works of CountRumford. Band 1, Cambridge (Mass.), Belknap,1968.S. F. Johnston, Science in the Shadows: A historyof light and colour measurement. Bristol, Institute of Physics Publ., 2001.C.J. Hogan, R.P. Kirshner, N.B. Suntzeff, Spektrum der Wissenschaft 11999999,, (3), 40.

Internetwww.pnas.org/cgi/content/full/96/8/4224www.astronews.com/news/artikel/2000/08/0008-004.shtmlwww.ptb.de/de/wegweiser/einheiten/si/candela.html

Peter Heering, Uni Oldenburg

PH YS I K G E S T E R N U N D H EU T E|Vom Arbeitshaus zur Supernova In der letzten Ausgabe stellten wir einige Arbeiten des Grafen von Rumford vor. Unter seinen vielfältigen Entwicklungen findet sich auchdie Beschreibung eines der ersten Photometer. Diese Arbeiten aus dem Jahre 1792 führten letztlich zu einer Definition der Lichtstärke, die lange Zeit gebräuchlich war. Rumfords Konzept der Standardkerzefindet sich heute unter anderem in der Astronomie wieder.

A B B . 1 | C A D - DA R S T E L LU N G

Diese CAD-Darstellung zeigt RumfordsPhotometer, wie es an der UniversitätOldenburg demnächst nachgebautwird. Erkennbar die beiden Eingangs-strahlen (unten) und die Blenden vorder Austrittsöffnung (Grafik: H. Koch).

Abb. 2 Supernovae vom Typ Ia dienen den Astronomen alsStandardkerzen für die Entfernungsbestimmung. DieseSupernova (rechts) beobachteten Astronomen der Europäi-schen Südsternwarte im Jahre 2001.