1631 elején René Descartes francia tervező leírta a légnyomás mérésére szolgáló kísérlet tervezését. Mivel a tényleges kísérletről nem találtak bizonyítékot, Evangelista Torricellit tartják a barométer feltalálójának 1643-ban.
Torricelli volt az első tudós, aki arra a következtetésre jutott, hogy a légkörben lévő levegőnek súlya van, és nyomást gyakorol az alatta lévő tárgyakra. Ezt az érvelést a legtöbb kortársa, köztük Galilei sem támogatta és nem hitte el.
Torricelli a korabeli politika és hiedelmek miatt továbbra is titokban dolgozott. Rájött, hogy a kísérletéhez a víznél nehezebb folyadékra van szüksége. Ennek eredményeként sikeresen higanyt használt, és a higanyos hőmérő feltalálójaként vált ismertté.
Blaise Pascal tudomást szerzett Torricelli tervéről, és idővel tovább tesztelte és tökéletesítette Torricelli tervét.
A barométerek különböző típusai
Mielőtt megvizsgálnánk működésüket, először a barométerek különböző típusait kell azonosítani. Mivel minden barométer másképp működik, ezután lehet majd külön-külön megvizsgálni őket, és leírni, hogyan működnek.
A barométereket négy fő típusra lehet osztani. Mindegyiket röviden ismertetjük, majd a következő részben megvizsgáljuk, hogyan működik mindegyik.
1) Higanyos barométer
A higanyos barométert 1643-ban találta fel Evangelista Torricelli, amint azt az előző részben tárgyaltuk, a higanyos barométer az egyik legkorábbi barométer, amelyet valaha is terveztek.
Egy nyitott lapos tálat és egy higannyal töltött, lezárt függőleges üvegcsövet használ a levegő hőmérsékletváltozásának mérésére.
2) Vízbarométer
A ma ismert vízbarométert inkább időjárási gömbbarométerként ismerjük. Johann Wolfgang Von Goethe találta fel, ezért “Goethe-barométer”-nek is nevezik.”
Ez az egyszerű készülék egy lezárt üvegedényből áll, amelyhez egy hosszú, keskeny, nyitott kifolyócső csatlakozik. Részben vízzel töltik meg.
3) Aneroid barométer
Az aneroid barométert 1844-ben találta fel Lucien Vidi francia fizikus. (Ő volt felelős a barográf kifejlesztéséért is.)
Egy lezárt fémdobozból áll. Egy vagy több ilyen kamra rugóval van összekötve, amely a mérőjelzők különböző formáit hajtja.
4) Digitális barométer
Ezeket az elektronikus eszközöket széles körben használják a modern otthonokban és a professzionális időjárás-állomásokon, valamint a különböző modern készülékekben.
Egy érzékelő cellából áll, amely érzékeny és reagál a légnyomásra.
Ne feledjük, a barométer csak egy kis része az időjárás-állomásnak, amely számos érzékelőből áll, amelyek a különböző időjárási komponenseket mérik. Ha szeretné megtudni, hogy mit mér egy meteorológiai állomás, és milyen érzékelőket használ, olvassa el a következő részletes cikket.
Az imént tárgyalt 4 műszer a barométerek leggyakoribb és legfontosabb típusai. (Vannak más típusú barométerek is, de az említettek a legjelentősebbek.) Most, hogy a legfontosabb eszközöket azonosítottuk, megvizsgálhatjuk, hogyan működik mindegyik.
Hogyan működik a barométer?
Minden barométert a légköri nyomás mérésére terveztek. Azonban mindegyik más-más mérési módszert alkalmaz, és egyedi alkatrészeket is használ a kialakításában.
1) Hogyan működik egy higanyos barométer
A higanyos barométer (más néven Torricelli-barométer) egy nyitott, lapos, higannyal töltött tartályból áll. A tartály közepére egy üvegcsövet helyezünk, amelynek egyik vége le van zárva. A nyitott vége alul, a higany belsejében helyezkedik el.