Несмотря на то, что в сочинениях Галилея не было ни слова о термометре, изобретение этого прибора приписывают именно ему. По свидетельствам учеников великого ученого Вивиани и Нелли, в 1597 году он работал с термоскопом. На тот момент Галилей изучал работы Герона Александрийского, который описывал подобное устройство. Однако с его помощью можно было определить уровень поднятия воды при нагревании, а не степень тепла, как у Галилея.

Термоскоп – это стеклянный шарик, к которому была припаяна стеклянная трубочка. Шарик подвергали воздействию тепла, а конец трубки помещали в емкость с водой. Воздух, находящийся в шарике, охлаждался, и давление понижалось. За счет воздействия силы атмосферного давления вода в трубке поднималась на определенную высоту. Потепление вызывало увеличение давления в шарике, за счет чего вода в трубке понижалась. А при повторном охлаждении ее уровень снова поднимался. 

Конечно, термоскоп был несовершенным. Он показывал только изменение степени нагретости тела. О конкретных температурных значениях по нему судить было нельзя из-за отсутствия шкалы. Помимо прочего, уровень жидкости в стеклянной трубке зависел от температуры и от давления атмосферы.

Только в 1657 году термоскоп был усовершенствован. Это сделали ученые из Флоренции.  Они удалили воздух из трубки и шарика и оборудовали устройство шкалой из бусин. Благодаря таким преобразованиям стало возможным вести сравнение температурных показателей не только качественно, но и количественно.

Со временем термоскоп еще больше изменился. Теперь он был перевернут шариком вниз, емкость была удалена, а воду в стеклянной трубке заменили спиртом. Работа прибора основывалась на расширении мер. “Постоянными” точками служили температуры воздуха самого жаркого летнего и самого холодного зимнего дней.

Появление термометра связано также и с именами лорда Бэкона, Роберта Фладда, Корнелия Дреббеля, Санкториуса, Скарпи, Порте и Саломона де Клаус. Они писали позднее и имели личные отношения с великим ученым Галилео Галилеем. Термометры представляли собой сосуд с трубочкой и были воздушными. В емкости был воздух, который отделялся от атмосферы столбиком воды. Показания на таких термометрах менялись как от изменения температуры, так и от перемены давления атмосферы.

Термометры жидкостные

Принцип работы таких термометров основывается на изменении объема жидкости в приборе при перемене температуры окружающей среды. Зачастую в жидкостный термометр заливают спирт, ртуть. Однако использование ртути находится под запретом во многих областях. Поэтому решается вопрос о замене наполнения бытовых термометров, например, галинстаном. 

Термометры механические

Данные приборы работают по тому же принципу, что и жидкостные измерители.

Однако датчиком в них является биметаллическая лента или спираль из металла.

Термометры электрические

Такие приборы работают на основе изменений сопротивления проводника в зависимости от перемены температуры окружающей среды.

Работа электрических термометров с более широким диапазоном основывается на термопарах. Металлы, имеющие разную электроотрицательность, вступают во взаимодействие. Так создается контактная разность потенциалов, зависящая от температуры. Наибольшую точность и стабильность во времени демонстрируют термометры сопротивления на основе платинового напыления на керамику и платиновой проволоки. Самые популярные – РТ100, имеющие сопротивление при 0 °C в 100Ω, и РТ1000 с сопротивлением при 0 °C – 1000Ω. При отрицательных температурах от -200 до 0 °C зависимость подчиняется уравнению четвертой степени, а при положительных температурах от 0 до +850 °C она практически линейна.

Термометры оптические

Температура в таких приборах регистрируется за счет изменения уровня светимости, спектра и некоторых других характеристик при меняющейся температуре.

Термометры инфракрасные

Их особенность – это способность измерять температуру неконтактным способом. В развитых странах уже не первый год можно наблюдать тенденцию отказа от ртутных термометров. Инфракрасные градусники там используются и в медицинских заведениях, и в быту.

Преимущества таких градусников очевидны. Во-первых, они безопасны в эксплуатации. Даже если термометр получит сильное механическое повреждение, на здоровье человека это не отразится. Во-вторых, такие приборы более точно измеряют температуру тела. В-третьих, на эту процедуру требуется минимум времени: данные появляются уже через 0,5 секунды. И, в-четвертых, с их помощью можно собрать групповые данные.

(0 голосов)
0 5 0