一、氣壓計是誰發明的
氣壓計是由意大利(li)物理學家、數(shu)學家托里拆(chai)利(li)發(fa)明的。1644年,埃(ai)萬杰利(li)斯塔·托里拆(chai)利(li)(EvangelistaTorricelli,1608—1647)發(fa)明出了氣壓計。
托里拆利(li)(li)曾師從(cong)伽利(li)(li)略,雖然時間(jian)很短,但卻受(shou)到(dao)了(le)伽利(li)(li)略一(yi)項觀測(ce)的啟發,即活塞泵最(zui)高只能把水泵到(dao)33英尺(chi)(約(yue)10米)的高處。
托里拆(chai)利提出(chu)空(kong)氣也(ye)有重量(liang),產生壓力(li)。他做了(le)一(yi)頊(xu)實(shi)驗來證明這個(ge)理論。汞的密度遠比水高,因(yin)此只需一(yi)小點汞和一(yi)支玻璃試管(guan)就能完成實(shi)驗,非常簡(jian)單。
實驗中(zhong),他在(zai)(zai)一個(ge)盤子上倒(dao)滿了汞(gong)(gong)(一種密度為水13.6倍的(de)液體),又向(xiang)一支長(chang)4英尺(1.2米)的(de)玻璃試(shi)管(guan)中(zhong)倒(dao)滿汞(gong)(gong),而(er)后將試(shi)管(guan)倒(dao)置,讓開口沖向(xiang)裝滿汞(gong)(gong)的(de)盤子。不是所(suo)有試(shi)管(guan)中(zhong)的(de)汞(gong)(gong)都會流入盤子,仍有30英寸(760毫米)的(de)汞(gong)(gong)留在(zai)(zai)了試(shi)管(guan)中(zhong)。唯(wei)一能使汞(gong)(gong)留在(zai)(zai)試(shi)管(guan)中(zhong)的(de)力就是空(kong)氣的(de)重(zhong)量向(xiang)盤中(zhong)汞(gong)(gong)所(suo)施加(jia)的(de)壓力。
“氣壓計(ji)”又(you)意為(wei)“重(zhong)量計(ji)”(源(yuan)自希臘詞語“bdros”和(he)“metron”,前者(zhe)意為(wei)重(zhong)量,后者(zhe)意為(wei)米)。直到1665年,羅伯特·波(bo)義耳才(cai)創造出氣壓計(ji)一詞,他還用(yong)U形管改變了氣壓計(ji)的外形,不再需(xu)要汞池。
英國物理學家羅伯特.胡克(ke)(RobertHooke,1635—1703)對(dui)氣壓計進行(xing)了進一步改造,創(chuang)造出了更(geng)簡明易讀的刻(ke)度尺。
二、氣壓計的作用是什么
氣(qi)壓(ya)計的用(yong)途除了可以(yi)測(ce)量(liang)大氣(qi)壓(ya)強外,還可以(yi)間接測(ce)量(liang)海拔高度、輔助GPS定位,還可以(yi)進行防水(shui)測(ce)試等。
1、預測天氣
可預測天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的變化,氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)高(gao)時天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)晴(qing)朗;氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)降低(di)時,將(jiang)有(you)風(feng)雨天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)出現(xian)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)計所測得的大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)的變化跟天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)密切的關系(xi)。一般(ban)的說,晴(qing)天(tian)的大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)比陰天(tian)高(gao),冬(dong)天(tian)的大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)比夏天(tian)高(gao)。其實這個(ge)問(wen)(wen)題可歸結為溫度(du)、濕度(du)與大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)強的關系(xi)問(wen)(wen)題。我(wo)們通常所稱的大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),就是包圍(wei)在地球周圍(wei)的整個(ge)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)層。它除了(le)含(han)有(you)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及(ji)二氧化碳(tan)等多種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)外,還含(han)有(you)水汽和塵埃。
當(dang)(dang)一個地區的(de)(de)氣(qi)(qi)溫增加(jia)時(shi),往往伴(ban)隨著另一個地區溫度的(de)(de)降低,這(zhe)就(jiu)為高溫處(chu)(chu)的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)向低溫處(chu)(chu)擴(kuo)(kuo)散帶來(lai)了可能(neng)。而擴(kuo)(kuo)散的(de)(de)結果常常是高溫處(chu)(chu)的(de)(de)氣(qi)(qi)壓比低溫處(chu)(chu)低。當(dang)(dang)我們生活的(de)(de)北半球(qiu)是接(jie)受太陽熱量(liang)最多的(de)(de)盛夏時(shi),南半球(qiu)卻(que)是接(jie)受太陽熱量(liang)最少的(de)(de)嚴冬。這(zhe)時(shi),由于北半球(qiu)的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)要(yao)(yao)向南半球(qiu)擴(kuo)(kuo)散而使北半球(qiu)的(de)(de)氣(qi)(qi)壓較南半球(qiu)要(yao)(yao)低。
而由(you)于(yu)(yu)大(da)氣(qi)(qi)總量基本(ben)不變(bian),則此時北半(ban)球的(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)就(jiu)低于(yu)(yu)標準大(da)氣(qi)(qi)壓(ya),南(nan)半(ban)球的(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)當(dang)然也就(jiu)會高(gao)于(yu)(yu)標準大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)。同樣,空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)反(fan)方向擴散又(you)會使(shi)北半(ban)球冬(dong)季的(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)高(gao)于(yu)(yu)標準大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)。因而,在北半(ban)球,冬(dong)季的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)就(jiu)會比(bi)夏季要高(gao)。當(dang)然,大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)的(de)(de)變(bian)化是很復雜(za)的(de)(de)。
2、測量海拔
最直觀的(de)用途當(dang)然是(shi)海拔測(ce)量(liang),根據所(suo)處(chu)高度(du)不同(tong)大氣(qi)壓強也在變化,海拔越高大氣(qi)壓強越小,同(tong)時(shi)一些運動(dong)APP中有爬樓(lou)(lou)的(de)選項,這其中顯(xian)示(shi)的(de)爬的(de)樓(lou)(lou)層數也是(shi)根據氣(qi)壓計(ji)測(ce)量(liang)換(huan)算所(suo)得(de),為登山等運動(dong)愛好(hao)者提供了(le)更(geng)多的(de)便利(li)。手(shou)機(ji)(ji)中的(de)氣(qi)壓計(ji)精度(du)還是(shi)不錯的(de),例(li)如所(suo)處(chu)6層,在將手(shou)機(ji)(ji)放置(zhi)于地面上時(shi)顯(xian)示(shi)高度(du)21米,將手(shou)機(ji)(ji)舉(ju)過頭頂最高處(chu)時(shi)手(shou)機(ji)(ji)顯(xian)示(shi)高度(du)23米。另外有的(de)手(shou)機(ji)(ji)中同(tong)時(shi)還包括溫度(du)傳(chuan)感(gan)器,它可(ke)以捕捉到溫度(du)來對結(jie)果進(jin)行修正(zheng),以增加測(ce)量(liang)結(jie)果的(de)精度(du)。
3、輔助GPS
由于受到技術(shu)和(he)其(qi)它方(fang)面原因的(de)(de)限制,GPS在定(ding)位(wei)(wei)中的(de)(de)高(gao)度一(yi)項一(yi)般(ban)誤差(cha)都會有(you)十(shi)米左(zuo)右,所以在手機原有(you)GPS的(de)(de)基礎上(shang)(shang)再增加氣(qi)壓計(ji),可以輔助GPS使定(ding)位(wei)(wei)更(geng)加精(jing)準。尤(you)其(qi)在一(yi)線城市交(jiao)通(tong)中,立(li)交(jiao)橋、高(gao)架(jia)橋林立(li),以往基于的(de)(de)GPS的(de)(de)導(dao)(dao)航無法判(pan)斷是在高(gao)架(jia)橋上(shang)(shang)方(fang)還是下方(fang)行(xing)駛,容易造成錯(cuo)誤的(de)(de)引導(dao)(dao)。當加入了(le)氣(qi)壓計(ji)后,導(dao)(dao)航軟件可感應氣(qi)壓變(bian)化(hua),實(shi)現高(gao)架(jia)區域內的(de)(de)垂直(zhi)定(ding)位(wei)(wei),進行(xing)精(jing)確判(pan)斷,從而帶來了(le)更(geng)為精(jing)準的(de)(de)導(dao)(dao)航服務。
4、室內定位
在室(shi)內環境中,由于信號等(deng)原因GPS的(de)誤差較大(da)(da),所(suo)處的(de)地理位置較難定(ding)(ding)位,更無(wu)法感知垂直高(gao)度,在大(da)(da)型商(shang)場(chang)中容易出現摸不到(dao)“北”的(de)情況(kuang)。而如果手機(ji)加上氣壓計(ji)再配合加速計(ji)、陀螺(luo)儀等(deng)就可以(yi)完成精確的(de)室(shi)內定(ding)(ding)位,這樣就可以(yi)清楚地了解自己所(suo)處位置并(bing)順利找到(dao)需要的(de)餐廳或商(shang)鋪(pu)。
5、測試防水
如果你的手機支持防水,但是你感覺自己手機有縫隙,又舍不得讓它下水進行驗證的話,通過氣壓計就可以幫你驗證(zheng)手機的氣密性。用(yong)手使勁(jing)按壓屏幕(mu),空氣來(lai)不(bu)及跑出,瞬間的氣壓值升高,松手后,壓力(li)(li)(li)值又會穩(wen)定回落到原始(shi)數值。因為氣體分(fen)子(zi)(zi)確實(shi)比水(shui)(shui)份(fen)子(zi)(zi)要小,試(shi)想氣體都不(bu)容易進入手機內部,那(nei)水(shui)(shui)自然是(shi)更(geng)(geng)不(bu)容易進入了,這個(ge)結果作(zuo)為參考(kao)是(shi)可以的,但不(bu)能以此判定防水(shui)(shui)能力(li)(li)(li),但是(shi)相對來(lai)說,這個(ge)測(ce)試(shi)數值波動大(da)的防水(shui)(shui)能力(li)(li)(li)應(ying)該會更(geng)(geng)好(hao)。