一、氣壓計是誰發明的
氣壓計是由(you)意(yi)大利(li)物理學(xue)家(jia)(jia)、數學(xue)家(jia)(jia)托(tuo)里拆利(li)發(fa)明(ming)(ming)的。1644年,埃萬杰(jie)利(li)斯(si)塔(ta)·托(tuo)里拆利(li)(EvangelistaTorricelli,1608—1647)發(fa)明(ming)(ming)出了氣壓計(ji)。
托(tuo)里拆利曾師(shi)從伽(jia)利略,雖(sui)然時間很短,但卻受到(dao)了伽(jia)利略一項(xiang)觀測的啟發(fa),即(ji)活(huo)塞泵(beng)(beng)最高只能(neng)把水泵(beng)(beng)到(dao)33英尺(chi)(約10米)的高處。
托里拆利提出空氣也有重量(liang),產生壓力。他做了一頊實(shi)驗來證明這(zhe)個理(li)論(lun)。汞的密度遠比水高,因(yin)此(ci)只需一小點(dian)汞和一支(zhi)玻璃(li)試管(guan)就能完成實(shi)驗,非常簡單。
實驗(yan)中(zhong),他在(zai)一個(ge)盤(pan)子上(shang)倒滿(man)了汞(gong)(gong)(一種密度為水13.6倍的(de)(de)液體),又向(xiang)一支長4英尺(1.2米(mi))的(de)(de)玻璃試(shi)管(guan)中(zhong)倒滿(man)汞(gong)(gong),而后將試(shi)管(guan)倒置,讓開(kai)口沖(chong)向(xiang)裝滿(man)汞(gong)(gong)的(de)(de)盤(pan)子。不是所(suo)有(you)試(shi)管(guan)中(zhong)的(de)(de)汞(gong)(gong)都會流入盤(pan)子,仍有(you)30英寸(760毫米(mi))的(de)(de)汞(gong)(gong)留(liu)在(zai)了試(shi)管(guan)中(zhong)。唯(wei)一能(neng)使(shi)汞(gong)(gong)留(liu)在(zai)試(shi)管(guan)中(zhong)的(de)(de)力(li)就是空氣的(de)(de)重(zhong)量(liang)向(xiang)盤(pan)中(zhong)汞(gong)(gong)所(suo)施加的(de)(de)壓(ya)力(li)。
“氣(qi)壓計”又意為(wei)(wei)“重量(liang)計”(源自希臘詞(ci)語“bdros”和“metron”,前(qian)者(zhe)意為(wei)(wei)重量(liang),后者(zhe)意為(wei)(wei)米)。直到1665年,羅伯特(te)·波(bo)義耳(er)才創造出氣(qi)壓計一詞(ci),他還用U形(xing)管(guan)改變了氣(qi)壓計的(de)外形(xing),不(bu)再需要汞池(chi)。
英國物理(li)學家(jia)羅伯特.胡克(RobertHooke,1635—1703)對(dui)氣壓(ya)計進行了進一步改造(zao)(zao),創造(zao)(zao)出(chu)了更簡明(ming)易讀的(de)刻度尺。
二、氣壓計的作用是什么
氣壓計的用途除了可以測(ce)量大(da)氣壓強外,還(huan)(huan)可以間接測(ce)量海拔高度、輔助GPS定位,還(huan)(huan)可以進(jin)行(xing)防水測(ce)試等。
1、預測天氣
可預測天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)變化(hua),氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)高時天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)晴朗;氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)降低時,將有(you)風雨天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)出現。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)計所測得的(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)的(de)變化(hua)跟天(tian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)密(mi)切的(de)關系(xi)。一般的(de)說,晴天(tian)的(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)陰(yin)天(tian)高,冬(dong)天(tian)的(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)夏(xia)天(tian)高。其實這個問題(ti)可歸結為溫度、濕(shi)度與大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)強的(de)關系(xi)問題(ti)。我們通常所稱的(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),就是包圍(wei)在地(di)球周圍(wei)的(de)整個空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)層(ceng)。它除了含有(you)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及二氧化(hua)碳等多種氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體外(wai),還含有(you)水汽和塵埃。
當(dang)一個地(di)區的(de)(de)(de)氣(qi)溫(wen)增加時,往(wang)往(wang)伴隨著(zhu)另一個地(di)區溫(wen)度的(de)(de)(de)降低,這就為高溫(wen)處(chu)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)向(xiang)低溫(wen)處(chu)擴(kuo)散帶(dai)來了可能。而(er)擴(kuo)散的(de)(de)(de)結果常(chang)(chang)常(chang)(chang)是高溫(wen)處(chu)的(de)(de)(de)氣(qi)壓比低溫(wen)處(chu)低。當(dang)我(wo)們(men)生(sheng)活的(de)(de)(de)北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)是接(jie)受太陽熱量最(zui)多的(de)(de)(de)盛(sheng)夏時,南半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)卻是接(jie)受太陽熱量最(zui)少的(de)(de)(de)嚴冬。這時,由于北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)要(yao)向(xiang)南半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)擴(kuo)散而(er)使北(bei)半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)氣(qi)壓較南半(ban)(ban)(ban)球(qiu)(qiu)要(yao)低。
而由于(yu)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)總(zong)量(liang)基本不(bu)變,則(ze)此時北半球(qiu)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)就低于(yu)標(biao)準(zhun)(zhun)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya),南半球(qiu)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)當然也就會(hui)(hui)高于(yu)標(biao)準(zhun)(zhun)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)。同樣,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)反方向(xiang)擴散(san)又會(hui)(hui)使北半球(qiu)冬季(ji)(ji)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)高于(yu)標(biao)準(zhun)(zhun)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)。因而,在北半球(qiu),冬季(ji)(ji)的(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)就會(hui)(hui)比夏季(ji)(ji)要高。當然,大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)的(de)變化是很(hen)復(fu)雜的(de)。
2、測量海拔
最直觀的用(yong)途當然(ran)是(shi)(shi)海拔(ba)測量(liang),根據所處(chu)(chu)(chu)高(gao)度(du)不同(tong)(tong)大(da)氣(qi)壓強也在變化,海拔(ba)越高(gao)大(da)氣(qi)壓強越小,同(tong)(tong)時(shi)(shi)一(yi)些運動APP中有爬(pa)樓(lou)的選項,這(zhe)其中顯(xian)示(shi)的爬(pa)的樓(lou)層數也是(shi)(shi)根據氣(qi)壓計測量(liang)換算所得(de),為登山等運動愛好者(zhe)提供了更多的便利。手機中的氣(qi)壓計精(jing)度(du)還(huan)是(shi)(shi)不錯(cuo)的,例如(ru)所處(chu)(chu)(chu)6層,在將手機放置于地面上(shang)時(shi)(shi)顯(xian)示(shi)高(gao)度(du)21米,將手機舉(ju)過頭頂最高(gao)處(chu)(chu)(chu)時(shi)(shi)手機顯(xian)示(shi)高(gao)度(du)23米。另外有的手機中同(tong)(tong)時(shi)(shi)還(huan)包括(kuo)溫度(du)傳感器,它可以捕捉到溫度(du)來對結果(guo)進行修正,以增(zeng)加測量(liang)結果(guo)的精(jing)度(du)。
3、輔助GPS
由于受到技術(shu)和其(qi)它方面原(yuan)因(yin)的(de)(de)(de)限制,GPS在(zai)(zai)定位(wei)中的(de)(de)(de)高度(du)一(yi)項一(yi)般(ban)誤差都會有十米(mi)左(zuo)右,所以(yi)在(zai)(zai)手機原(yuan)有GPS的(de)(de)(de)基礎(chu)上再(zai)增加氣壓計(ji),可以(yi)輔助GPS使(shi)定位(wei)更加精準(zhun)。尤其(qi)在(zai)(zai)一(yi)線城市(shi)交(jiao)通中,立(li)交(jiao)橋(qiao)、高架(jia)橋(qiao)林立(li),以(yi)往(wang)基于的(de)(de)(de)GPS的(de)(de)(de)導(dao)航(hang)無法判斷(duan)是在(zai)(zai)高架(jia)橋(qiao)上方還是下方行(xing)駛(shi),容(rong)易造成(cheng)錯誤的(de)(de)(de)引導(dao)。當加入了氣壓計(ji)后,導(dao)航(hang)軟件可感應氣壓變(bian)化,實現高架(jia)區域內(nei)的(de)(de)(de)垂直定位(wei),進行(xing)精確判斷(duan),從而帶(dai)來了更為(wei)精準(zhun)的(de)(de)(de)導(dao)航(hang)服(fu)務(wu)。
4、室內定位
在(zai)室內(nei)環境中,由(you)于信號(hao)等原(yuan)因(yin)GPS的誤(wu)差較大,所處(chu)的地理位(wei)置較難定位(wei),更無法(fa)感知垂直高度,在(zai)大型商場中容(rong)易出現摸不到“北(bei)”的情況。而如果手機加上氣壓(ya)計(ji)再配合加速計(ji)、陀螺儀等就可以完成精確(que)的室內(nei)定位(wei),這樣就可以清楚地了(le)解自己所處(chu)位(wei)置并順利找到需要的餐(can)廳或商鋪(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手機(ji)的氣(qi)密性。用手使(shi)勁按(an)壓屏幕,空(kong)氣(qi)來不及跑出,瞬間的氣(qi)壓值(zhi)升(sheng)高,松手后,壓力值(zhi)又會穩定回(hui)落(luo)到(dao)原始數值(zhi)。因為氣(qi)體分子確實比(bi)水份子要小,試(shi)想氣(qi)體都(dou)不容(rong)易(yi)進入手機(ji)內部,那水自(zi)然是更不容(rong)易(yi)進入了,這個結果(guo)作為參考是可以的,但不能以此判定防水能力,但是相對(dui)來說,這個測(ce)試(shi)數值(zhi)波動(dong)大的防水能力應該會更好。