一、氣壓計是誰發明的
氣壓計是(shi)由(you)意(yi)大利(li)物理學家、數學家托(tuo)(tuo)里拆利(li)發(fa)明的。1644年,埃(ai)萬杰利(li)斯塔(ta)·托(tuo)(tuo)里拆利(li)(EvangelistaTorricelli,1608—1647)發(fa)明出(chu)了(le)氣壓計(ji)。
托里(li)拆利(li)曾(ceng)師從伽(jia)利(li)略,雖然(ran)時間很短,但卻受到了伽(jia)利(li)略一項觀測的(de)啟發(fa),即活(huo)塞泵最高只能(neng)把水(shui)泵到33英尺(約(yue)10米)的(de)高處。
托(tuo)里拆利提出空(kong)氣也有重量(liang),產生壓力。他(ta)做了一頊實驗來證(zheng)明這個理論。汞(gong)的密度遠比水高,因此只需一小點汞(gong)和一支玻璃試(shi)管就能完成實驗,非常(chang)簡單。
實(shi)驗中(zhong),他在一個盤子(zi)上倒滿(man)了(le)汞(一種(zhong)密(mi)度為水13.6倍(bei)的(de)(de)液體),又向(xiang)一支長4英(ying)尺(1.2米(mi))的(de)(de)玻璃試(shi)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)倒滿(man)汞,而后將試(shi)管(guan)(guan)(guan)倒置,讓(rang)開口(kou)沖向(xiang)裝滿(man)汞的(de)(de)盤子(zi)。不(bu)是所(suo)有試(shi)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)的(de)(de)汞都會流入盤子(zi),仍有30英(ying)寸(cun)(760毫米(mi))的(de)(de)汞留在了(le)試(shi)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)。唯一能使汞留在試(shi)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)的(de)(de)力就是空(kong)氣的(de)(de)重量向(xiang)盤中(zhong)汞所(suo)施加的(de)(de)壓力。
“氣(qi)壓計(ji)(ji)”又意為(wei)“重量計(ji)(ji)”(源自希臘詞(ci)語“bdros”和“metron”,前者意為(wei)重量,后者意為(wei)米)。直(zhi)到1665年,羅伯特·波(bo)義耳才創造出氣(qi)壓計(ji)(ji)一詞(ci),他還用U形管改(gai)變了氣(qi)壓計(ji)(ji)的(de)外(wai)形,不再需要汞池(chi)。
英國物理學家羅(luo)伯(bo)特.胡克(RobertHooke,1635—1703)對氣壓計進行了(le)進一(yi)步改造,創造出了(le)更(geng)簡明易讀的刻度尺。
二、氣壓計的作用是什么
氣(qi)壓(ya)計的用(yong)途除了可(ke)以(yi)(yi)測量大(da)氣(qi)壓(ya)強外,還(huan)可(ke)以(yi)(yi)間接測量海拔高(gao)度、輔助GPS定(ding)位,還(huan)可(ke)以(yi)(yi)進行防水(shui)測試(shi)等(deng)。
1、預測天氣
可預測天(tian)(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)變化(hua),氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)高時天(tian)(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)晴朗(lang);氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)降低時,將有(you)風(feng)雨天(tian)(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)出現。氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)計所測得的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)變化(hua)跟天(tian)(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)密切的(de)(de)(de)關系。一般的(de)(de)(de)說,晴天(tian)(tian)(tian)的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)比(bi)陰天(tian)(tian)(tian)高,冬天(tian)(tian)(tian)的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)比(bi)夏天(tian)(tian)(tian)高。其實這個(ge)問題可歸結為溫度(du)、濕度(du)與大氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)強的(de)(de)(de)關系問題。我們(men)通(tong)常所稱的(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)(qi),就(jiu)是包圍在地球周圍的(de)(de)(de)整個(ge)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)層。它除(chu)了含(han)有(you)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)及(ji)二氧化(hua)碳(tan)等多(duo)種氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)外(wai),還含(han)有(you)水汽和塵埃。
當一個(ge)地區的氣(qi)溫(wen)(wen)增加時,往往伴隨著另一個(ge)地區溫(wen)(wen)度(du)的降低(di),這(zhe)就為高溫(wen)(wen)處的空氣(qi)向低(di)溫(wen)(wen)處擴散帶(dai)來了(le)可能。而擴散的結果常常是(shi)高溫(wen)(wen)處的氣(qi)壓比低(di)溫(wen)(wen)處低(di)。當我(wo)們生活的北(bei)半球(qiu)是(shi)接(jie)受(shou)太陽熱量最多的盛夏(xia)時,南半球(qiu)卻(que)是(shi)接(jie)受(shou)太陽熱量最少(shao)的嚴冬。這(zhe)時,由(you)于(yu)北(bei)半球(qiu)的空氣(qi)要(yao)向南半球(qiu)擴散而使北(bei)半球(qiu)的氣(qi)壓較南半球(qiu)要(yao)低(di)。
而(er)由(you)于大(da)氣(qi)總量(liang)基本不變,則此時北(bei)半球(qiu)的(de)(de)氣(qi)壓(ya)(ya)就(jiu)低于標(biao)(biao)準大(da)氣(qi)壓(ya)(ya),南(nan)半球(qiu)的(de)(de)氣(qi)壓(ya)(ya)當然也就(jiu)會高(gao)(gao)于標(biao)(biao)準大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)。同樣,空氣(qi)的(de)(de)反(fan)方向擴(kuo)散(san)又(you)會使北(bei)半球(qiu)冬季的(de)(de)氣(qi)壓(ya)(ya)高(gao)(gao)于標(biao)(biao)準大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)。因而(er),在北(bei)半球(qiu),冬季的(de)(de)大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)就(jiu)會比夏季要(yao)高(gao)(gao)。當然,大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)變化是很復雜的(de)(de)。
2、測量海拔
最直(zhi)觀(guan)的(de)(de)用(yong)途當(dang)然是海(hai)拔測(ce)(ce)(ce)量(liang),根據所處(chu)高(gao)(gao)度不同(tong)大氣(qi)壓強也(ye)在變化(hua),海(hai)拔越高(gao)(gao)大氣(qi)壓強越小(xiao),同(tong)時(shi)一些運(yun)動APP中有(you)爬(pa)樓的(de)(de)選項,這其(qi)中顯示(shi)的(de)(de)爬(pa)的(de)(de)樓層(ceng)數(shu)也(ye)是根據氣(qi)壓計(ji)測(ce)(ce)(ce)量(liang)換算所得,為登山等運(yun)動愛好者提(ti)供(gong)了更多的(de)(de)便利。手(shou)(shou)機中的(de)(de)氣(qi)壓計(ji)精(jing)度還是不錯的(de)(de),例如所處(chu)6層(ceng),在將手(shou)(shou)機放(fang)置于地(di)面上時(shi)顯示(shi)高(gao)(gao)度21米(mi),將手(shou)(shou)機舉(ju)過頭頂最高(gao)(gao)處(chu)時(shi)手(shou)(shou)機顯示(shi)高(gao)(gao)度23米(mi)。另外有(you)的(de)(de)手(shou)(shou)機中同(tong)時(shi)還包括溫度傳感(gan)器,它可以(yi)(yi)捕捉到溫度來(lai)對結(jie)果進(jin)行修(xiu)正,以(yi)(yi)增加(jia)測(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果的(de)(de)精(jing)度。
3、輔助GPS
由(you)于受到技術和其(qi)它方面原因的限制,GPS在(zai)定(ding)位中的高度一(yi)項一(yi)般誤(wu)(wu)差都(dou)會有十米左右(you),所(suo)以在(zai)手(shou)機原有GPS的基礎上再增加氣(qi)壓計,可(ke)以輔助GPS使(shi)定(ding)位更(geng)加精(jing)準。尤其(qi)在(zai)一(yi)線城市交(jiao)(jiao)通(tong)中,立交(jiao)(jiao)橋、高架(jia)橋林立,以往基于的GPS的導(dao)(dao)航無法判斷(duan)是(shi)在(zai)高架(jia)橋上方還是(shi)下方行駛,容易(yi)造成錯誤(wu)(wu)的引導(dao)(dao)。當(dang)加入了氣(qi)壓計后,導(dao)(dao)航軟件可(ke)感應氣(qi)壓變化,實(shi)現高架(jia)區域(yu)內的垂(chui)直定(ding)位,進(jin)行精(jing)確判斷(duan),從而帶來了更(geng)為精(jing)準的導(dao)(dao)航服務。
4、室內定位
在(zai)室內(nei)環境中,由于信號等原因(yin)GPS的誤差較(jiao)大(da),所處(chu)的地理位置較(jiao)難定位,更(geng)無(wu)法感知垂直高度,在(zai)大(da)型(xing)商(shang)場(chang)中容易出現摸不到“北”的情(qing)況。而如果手機加(jia)上(shang)氣壓計(ji)再配合加(jia)速(su)計(ji)、陀螺儀等就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)完成精確(que)的室內(nei)定位,這樣就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)清楚地了解自己(ji)所處(chu)位置并順利(li)找(zhao)到需要的餐廳或商(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(bang)你驗證手機的(de)氣密性。用手使勁(jing)按壓屏(ping)幕,空氣來(lai)(lai)不及跑出,瞬間的(de)氣壓值升高,松手后,壓力值又會(hui)穩定回落(luo)到原始數值。因為(wei)氣體分子確實比水(shui)份(fen)子要小,試想氣體都(dou)不容(rong)(rong)易進入(ru)手機內部,那水(shui)自(zi)然是更不容(rong)(rong)易進入(ru)了,這個結果作(zuo)為(wei)參(can)考是可以的(de),但(dan)不能以此判定防水(shui)能力,但(dan)是相對(dui)來(lai)(lai)說,這個測試數值波動大的(de)防水(shui)能力應該會(hui)更好。