Измерение температуры – одна из важнейших операций в физике, химии, метеорологии и многих других областях науки. От температуры зависят свойства вещества и процессы, происходящие в окружающей среде. Сказать, что термометр – это просто инструмент для измерения температуры, значит упрощать его значение историческое значение. Наверное, мало кто задумывается о том, каким образом был создан и развивался этот прибор.
История появления термометра уходит вглубь веков и начинается еще в древних временах. Первые предпосылки появления термометра можно встретить уже в древнем Египте и Китае, где используемые тогда моющие жидкости ориентировались на изменение объемов при изменении окружающей степени теплоты. Однако, такие приборы не обладали точностью, из-за чего использовались скорее в религиозных культах и в случае необходимости ведения определенных астрономических наблюдений.
Настоящие термометры начали появляться только в 17 веке. Европейские ученые, такие как Галилео Галилей и Андреас Цельсий, начали работать над созданием приборов для измерения температуры. Одним из первых был предложен термометр с жидкими жидкостями, который базировался на законе связи между объемом и температурой. Развитие технологий и усовершенствование методов изготовления позволило совершить большой прорыв в конструкции термометра и значительно улучшить его точность.
Ранние формы измерения температуры
На протяжении веков люди всегда интересовались измерением температуры. Однако, до появления современного термометра, методы измерения были довольно примитивными и не всегда точными.
Один из ранних способов измерения температуры был использование термометра с жидкими веществами. Например, Демокрит (460-370 гг. до н.э.) использовал спиртовой термометр для определения температуры. В середине 17 века появился первый термометр с использованием ртути. Этот термометр был предложен Оливером Кромвелем в 1664 году и был сделан немецким физиком Габриелем Фаренгейтом в 1714 году. Он имел одинаковое разделение шкалы для температуры, а также значения, соответствующие конкретным температурам окружающей среды.
Кроме использования жидкостей, люди также использовали твердые вещества для измерения температуры. Например, в Древнем Китае в 4 веке до н.э. использовались железные лезвия ножей, которые хранились в трубках с кубическими отверстиями. В зависимости от изменения длины ножа при нагреве, определялась температура.
Были также и другие экзотические методы измерения температуры, такие как использование жидких кристаллов и физических свойств различных материалов. Однако, все эти ранние формы измерения температуры имели свои слабости и ограничения, и только развитие науки и технологий способствовало появлению современных термометров, которые мы используем сегодня.
Казимир Функен
Функен родился 26 сентября 1745 года в городе Вроцлав, который находился в то время в Королевстве Пруссия (ныне это город Вроцлав в Польше). В 1768 году он окончил Галльскую Школу в Эльбинге и приступил к изучению естествознания в Галльском Университете.
В 1772 году Функен представил свое первое значимое изобретение – электроскоп, который был способен измерять электрический заряд вещества. Однако, самым важным вкладом Функена в науку стало его открытие современного термометра.
Функен разработал и построил первый электротермометр, который позволял точно измерять температуру с помощью изменения электрического сопротивления проводника. Он использовал серебряную проволоку, которая меняла свою длину в зависимости от изменений температуры. Функциональность термометра Функена получила широкое признание и стала основой для развития современных электронных термометров. В связи с этим Функена иногда называют «отцом современного электронного термометра». |
Кроме своих изобретений, Функен внес также значительный вклад в развитие электрической и библиографической науки. Он был автором нескольких книг и статей, посвященных различным областям физики. Жизнь и работа Функена оказались неразрывно связаны с научным прогрессом и применением его открытий в практических целях.
Гальилен и Дель Рио
Одним из ранних исследователей, которые внесли значительный вклад в развитие термометра, был известный итальянский ученый Галилео Гальилен. В 1593 году Гальилен создал свой первый термоскоп, представляющий собой стеклянную трубку с закрытым концом, наполненную жидкостью и содержащую внутри пузырьки воздуха или воды. При изменении температуры, жидкость расширялась или сжималась, вызывая перемещение пузырьков, что позволяло определить изменение температуры.
Также важную роль в развитии термометра сыграл испанский монах и ученый Сантьяго del Rio, известный также как Сантьяго Дель Рио. В 1592 году он предложил использовать в качестве жидкости для термометра спирт. Это предложение было революционным, так как спирт обладал большой чувствительностью к изменениям температуры и способностью измерять широкий диапазон температур, включая низкие значения.
Галилео Гальилен Гальилен был итальянским ученым, философом и инженером, известным своими работами в области физики и астрономии. Он считается одним из основоположников научного метода и являлся одним из ведущих ученых своего времени. | Сантьяго Дель Рио Сантьяго Дель Рио — испанский ученый и монах, который сделал значительный вклад в развитие науки и техники. Он известен своими исследованиями в области термометрии и постоянного движения жидкостей. |
Первые термометры
Первые термометры появились еще в древности. Они были простыми и не точными. Одним из ранних прототипов считается эспандер, использующийся древними греками и римлянами. Эспандер — это закрытый стеклянный шар, наполненный воздухом или жидкостью, который, расширяясь или сжимаясь в зависимости от температуры, показывал изменения температуры воздуха.
В Средние века был разработан глиняный термометр, который состоял из огнеупорного материала, например, глины или керамики. Он имел форму цилиндра и был запечатан на верхнем конце. Его рабочая субстанция — ртути — свободно двигалась внутри цилиндра, а наружная поверхность термометра была размечена с помощью делений для измерения температуры.
Однако недостатком ранних термометров было отсутствие единой шкалы измерения. Это означало, что каждый термометр имел свою собственную шкалу, что усложняло сравнение показателей.
И только в XVII веке ученые Гальилео Галилей и Санторио Санториус предложили использовать цельсиевую шкалу. Благодаря введению единой шкалы измерения температуры, термометры стали более точными и удобными в использовании.
С течением времени технологии и методы изготовления термометров продолжали развиваться, и сегодня мы имеем широкий выбор различных типов термометров, включая цифровые, инфракрасные и ультразвуковые.
| Термометр | Год изобретения |
|---|---|
| Эспандер | В древности |
| Глиняный термометр | Средние века |
| Цельсиевая шкала | XVII век |
Развитие современных термометров
Современные термометры значительно эволюционировали со времен создания первых примитивных устройств для измерения температуры. Вместе с технологическими достижениями человечества, термометры стали более точными, удобными в использовании и разнообразными по своим особенностям и типам.
Одним из важных этапов развития современных термометров стало внедрение электроники. Теперь большинство современных термометров оснащены цифровыми дисплеями, которые облегчают чтение значения температуры. Электронные термометры обычно имеют батарейки или используют солнечную энергию для питания.
Другой большой прорыв в развитии термометров связан с использованием инфракрасных технологий. Бесконтактные инфракрасные термометры могут измерять температуру объектов, находящихся на расстоянии. Это делает их идеальными для использования в медицинских учреждениях, аэропортах и других местах, где требуется быстрое измерение температуры без прямого контакта с объектом.
С развитием технологий также появились бесконтактные лазерные термометры, которые позволяют измерять температуру в печах, горячих сетях и других опасных для жизни средах.
Еще одним важным шагом в развитии термометров стало использование беспроводных технологий. Теперь можно наблюдать показания термометра на цифровых дисплеях из любой части дома и даже на мобильном устройстве с помощью специальных приложений.
Современные термометры предлагают широкий выбор типов и моделей. Они включают в себя как традиционные жидкостные термометры с ртутью или спиртом, так и цифровые термометры с датчиками и электроникой. Кроме того, разработаны специализированные термометры для различных отраслей промышленности и медицины.
Таким образом, современные термометры представляют собой продукт множества изобретений, исследований и технологических достижений. Они являются неотъемлемой частью нашей жизни и помогают нам контролировать и измерять температуру в самых разных областях.