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Das Gerät wurde 1853 von John Francis Campbell erfunden und von Sie George Gabriel Stokes 1879 modifiziert. Das Messgerät muss exakt horizontal und in Nord-Südrichtung ausgerichtet und genau auf die geografische Breite (Skala) angepasst sein. Bei Sonnenschein brennt der durch die Glaskugel gebündelte Lichtpunkt einen Strich auf den Messstreifen. Kurze Papierstreifen wurden im Winter (kurze Sonnenscheindauer), mittlere Streifen in der Übergangszeit und lange Streifen im Sommer verwendet. Pro Tag wurde ein Papierstreifen benötigt. Beschreibung durch Eduard Rübel: "Das Prinzip des Apparates ist, dass die Sonne sich selber einzeichnet. Die Sonnenstrahlung brennt durch die Glaskugel eine Spur in Spezialpapier. Eine Glaskugel, die sehr vollkommen gegossen und geschliffen sein muss und daher teuer ist, dient dazu, das Sonnenlicht in einem Brennpunkt zu sammeln. In diesem Brennpunkt, der natürlich den Tag über wandert und eine Kreislinie beschreibt, muss sich jederzeit der Aufzeichnungsstreifen befinden. Zu diesem Behufe ist eine Metallführung angebracht, die den Aufzeichnungsstreifen am richtigen Ort hält. Um den verschieden hohen Sonnenstunden des Jahres Rechnung zu tragen, sind in drei verschiedenen Höhen Führungen angebracht, eine Sommerführung, eine Frühlings- und Herbstführung und eine Winterführung, denen drei verschieden gebogene und verschieden lange Kartonstreifen entsprechen. Der Aufzeichnungsstreifen besteht aus Karton, der so präpariert ist, dass die die im Brennpunkt gesammelten Sonnenstrahlen sich in das Papier einbrennnen, eine schwarze Linie bis sogar ein Loch erzeugen, dass das Papier aber nie Feuer fangen kann. Das Glimmen erfolgt auch, wenn das Papier nass ist. Auf dem Streifen befindet sich eine Zeiteinteilung, man kann sagen ähnlich einer Sonnenuhr. Man kann auf etwa fünf Minuten genau darauf ablesen, wie lange und zu welcher Tageszeit die Sonnen geschienen hat. Jeden Abend nimmt man den Tagesstreifen heraus und legt einen neuen für den folgenden Tag ein, der hinten mit Datum und Stationsnamen versehen worden ist. (etc.)" (Rübel 1922, S. 27ff.) Dieses Objekt wird heute noch verwendet (Auskunft Prof. em. Andreas Gigon).
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Sammlung wissenschaftlicher Instrumente und Lehrmittel, ETH-Bibliothek, ETH Zürich, Foto: Stephan Bösch