Барометр (утворено від грецьких слів βάρος - тяжкість і μέτρον - міра) - інструмент, яким вимірюють тиск повітря. Приводом до винаходу барометра послужив давно відомий простий насос. Підйом води в насосі до середини XVII століття пояснювали тим, що природа боїться порожнечі. Однак, коли у Флоренції спробували підняти воду насосом вище 32 пар. футів (10 м), то побачили, що вона не пішла вище.
Цей випадок став відомий Галілею, і його учень Торрічеллі в 1643 зробив досвід з ртуттю. Він наповнив нею скляну трубку, запаяну з одного кінця, притримав пальцем і опустив в посудину запаяним кінцем вгору. Коли він відняв палець, то ртуть в трубці виявилася піднятою над рівнем ртуті в посудині лише на 760 мм, а зверху була порожнеча. Відношення висоти води в насосах - 10 м - до висоти ртуті в трубці відповідає різниці питомих ваг ртуті і води, т. Е. Більш важка рідина, ртуть, піднімається на 13,6 разів меншу висоту, ніж вода.
Уже Торрічеллі дав вірну теорію барометра, а саме, що стовп рідини в трубці урівноважує тиск повітря на рідину в посудині. Порожнеча в верхній частині барометрической трубки з того часу називається торрічелліевой. Залишалося зробити ще досвід для перевірки теорії Торрічеллі.
Так як на горах вага або тиск повітря менше, тому що лише шари над місцем спостереження виробляють тиск, то ртуть в трубці повинна була стояти нижче, ніж на рівнині. Цей досвід був зроблений в 1648 Перрье, зятем знаменитого Паскаля, за його наполяганням. Перрье піднявся на гору Пюї-де-Дом в Оверні, 1467 м над рівнем моря, і знайшов, що там барометр стояв на 80 мм нижче, ніж під горою.
Для вимірювання тиску повітря і досі вживають ртутний барометр, і з часом було зроблено багато удосконалень, що дають можливість спостерігати точніше.
креслення барометрів
Барометри бувають двох родів: з широкою чашкою і сифонні. Перші (фіг. 2) забезпечені гвинтом к., Що дає можливість переміщати дно посудини LL так, щоб рівень ртуті завжди відповідав 0 шкали барометра. Для того щоб досягти точності, вживається вістрі S зі слонової кістки або стали. Воно повинно стосуватися рівня ртуті.
Барометри з рухомим дном були винайдені Ремсденом в 1786 і вдосконалені Фортеном в 1820 і багатьма іншими вченими. Шкала звичайно починається лише з 700 м, якщо барометр не призначається для спостережень на високих горах і нагорьях. Звичайний кімнатний барометр (фіг. 3) також чашковий, але в ньому немає можливості досягти значної точності.
Сифонний барометр складається з зігнутої трубки форми U, в якій довгий кінець запаяний, а широкий відкритий. Для спостереження тиску повітря доводиться робити два відліку, по довгому і короткому коліну. Тут вимірюється, отже, висота ртуті в довгому коліні трубки над коротким.
Сифонний барометр був винайдений Байло в 1694 і з того часу дуже вдосконалений. У вузьких барометричних трубках ртуть прилипає до стінок внаслідок волосного, і це, звичайно, заважає точності спостереження. Особливо це помітно на морських барометрах, трубка яких дуже вузька, але помітно на звичайно вживаються з діаметром трубки в 8 мм. За дослідженнями Савельєва потрібно принаймні взяти діаметр 11 мм для усунення цього незручності.
Для того щоб уникнути повітря в торрічелліевой порожнечі, звичайно наповнюють барометри кип'яченої ртуттю. Наповнення досить важко і вимагає досвідченого майстра. Це незручність, як і раніше згадане, усунуто в сифоні барометр Краєвича. Трубка в межах шкали значно розширюється, до 20 мм, отже, абсолютно усувається вплив волосного на точність спостереження; потім вище шкали трубка загинається вниз і вгору у вигляді U і закінчується дуже тонким, запаяним кінцем.
Барометр цієї системи може бути наповнений холодної ртуттю, а якщо б виявився повітря в торрічелліевой порожнечі, то його можна вигнати, залишаючи ртуть в барометрі. Для цього потрібно зламати кінчик трубки і, обережно нахиляючи барометр, виганяти повітря, а потім знову запаяти верхній кінець трубки. Для точності спостереження над барометром потрібно знати температуру ртуті, для чого при барометр поміщається термометр, показання якого наводяться до постійної температурі, звичайно до 0 °.
Так як велика маса ртуті в барометрі нагрівається і охолоджується повільніше, ніж ртуть в термометрі, то барометр слід наповнювати таким чином, щоб він не піддавався швидким коливанням температури. Найкраще тримати його в кімнаті, подалі від вікон, печей і камінів.
Крім ртутних, в деяких випадках вживають барометри, наповнені іншими рідинами. Так, у Франції в XVIII столітті був влаштований водяний барометр, але він, здається, не зберігся, інший був поставлений на сходах будівлі університету в Москві і існував ще а початку XX століття.
Йордан в Лондоні побудував гліцериновий барометр, зверху налито трохи важкого нафтового масла, пофарбованого в яскраво-червоний колір. Крім того, вживаються ще анероїди, або металеві барометри (див.), І термобарометрії. Останні складаються з термометра, розділеного на 1/10 або навіть 1/20 градуса поблизу точки кипіння, нижче знаходиться широкий резервуар. Вони вставляються в жерстяній посудину, наповнений водою і нагрівається спиртової лампочкою так, щоб кулька не торкався рідини і знаходився в парах.
Чим нижче тиск повітря, тим нижче і точка кипіння, і на цьому грунтується застосування термобарометрії. Барометри, що вживаються в лабораторіях і при метеорологічних спостереженнях всюди, крім Англії і її колоній і Сполучених Штатів, розділені на міліметри, а в цих державах до цих пір вживаються ділені на англійські дюйми і лінії (в дюймі 10 ліній).
До 1870 року в Росії барометри для метеорологічних спостережень ділилися на російські полулініі, т. Е. На 1/20 частини англійського дюйма або ½ частини англійської лінії. Нижче дана таблиця для приведення показань барометра в англійських і російських полулініях, дюймах і лініях в міліметри.
Англ. дюйми Лінії Російські полулініі Міліметри 27 0 540 685,8 27 2,5 545 692,1 27 5 550 698,5 27 7,5 555 704,8 28 0 560 711,2 28 2,5 565 717,5 28 5 570 723,9 28 7,5 575 730,2 29 0 580 736,6 29 2,5 585 742,9 29 5 590 749,3 29 7,5 595 755,6 30 0 600 762,0 30 2,5 605 768,3 30 5 610 774,7 30 7,5 615 781,0 31 0 620 787,4 31 2,5 625 793,7 31 5 630 800,11 англійський дюйм = 25,4 мм, 1 російські полулініі = 1,27 мм, 1 париж. дюйм = 27,07 мм, 1 париж. лінія = 2,25 мм. Часто, особливо на метеорологічних картах, дають тиск повітря, приведений до рівня моря; про способи приведення до рівня моря і взагалі барометрического вимірювання висот, см. Повітря, висотомір, Тиск повітря.
На початку XX століття все більш входять у вжиток самописні або реєструють барометри, особливо поширені самописні анероїди Рішара. Ці інструменти дають можливість безперервно стежити за ходом барометра. Інформація про пристрій їх см. Метеорологічні інструменти.
При написанні цього тексту використані матеріали з
Енциклопедичного словника Брокгауза Ф.А. і Ефрона И.А. (1890-1907).
англійська
барометр - barometer
теорія барометра - the barometer theory
скляна трубка - glass tube
важка рідина - heavy liquid
ртуть - mercury
<< Назад: Загальний список термінів пов'язаних з погодою
Якщо Вам сподобався наш проект, Ви можете допомогти зробити його ще краще!
