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(重新導向自 气压计)
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氣壓表或稱氣壓計(英語、德語: Barometer)是用來測量氣壓的儀器,在氣象學中被廣泛使用。氣壓表有多種造型和原理。因此它是壓力表的一類。氣壓記是由氣壓表發展出來的儀器,氣壓記可以用圖表或電子方式記錄一個地區的氣壓的時間性變化。眾多測量氣壓方法配合天氣圖用於幫助查找地面低壓槽、高壓系統和額葉界限(frontal boundaries)。

詞源

歐洲大多數語言中氣壓表一詞被稱為Barometer,這個名字是愛爾蘭學者羅伯特·波義耳引入的,它來自希臘語的báros(重)和métron(度量衡),意思是測量空氣的重量的儀器。

歷史

從伽利略開始

約1635年佛羅倫薩工程師和鑽井人被授命建造宮廷花園裡巨大的灌溉裝置。他們吃驚地發現無論如何他們的抽水機無法將水提升約10米的高度。伽利略被授命來研究這個問題。伽利略在他的《關於兩門新學科的談話及數學證明》(Discorsi e dimostrazioni matematiche)中描寫了這個問題,但他逝世於1642年,未能來得及提供這個問題的解決辦法。

早在伽利略1614年的筆記中就已經看得出,他當時研究過空氣的重量,並確定其值為的重量的660分之一,但他並未從中得出其它結論。當時的教條與今天的見識正好相反,當時無法設想到不是抽水機將水抽向上,而是氣壓將水擠向上來。當時的人認為抽水機可以抽水是因為大自然「憎惡真空」(拉丁語:horror vacui)。

托里拆利發明水銀氣壓表

伊萬奇里斯特·托里拆利繼伽利略成為托斯卡納伯爵的宮廷物理學家,他繼續伽利略的研究,並做試驗來證明水是由於空氣壓力上升的。為了不必使用10米高的水柱,他使用比水的比重高13.6倍的(俗稱水銀)。他將汞灌入一個很長的玻璃管,用手指堵住一端,將玻璃管倒過來插入一個灌滿汞的盆。他發現玻璃管里的水銀不完全流出,而留下來的水銀柱的高度總是一樣的,不管他將玻璃管插入水銀盆里多深這個高度始終約為76厘米。

他由此得出結論說空氣向盆的表面施加壓力來抵消水銀柱的重力。而且這個壓力是使得抽水機可以將水抽高約10米,但無法繼續抽高的原因。他還發現水銀柱的高度變化,而且在壞天氣到來之前它會降低。這樣一來托里拆利於1643年發明了氣壓表[1]

由於開口的盆非常不易於運輸氣壓表,因此有人設計了各種不同的氣壓表,比如有人將水銀封入一個連在玻璃管上的通氣的、裝有少量水銀的皮袋裡。

羅伯特·波義耳爵士將氣壓表的玻璃管向上彎,製成了今天依然被使用的虹吸管式的氣壓表。

法國物理學家勒奈·笛卡爾[2]改善了托里拆利的裝置,他在玻璃管邊上添加了一個紙的標記表。笛卡爾也是第一位提出高處的氣壓比低處的氣壓低的人。

視頻

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托里拆利實驗
氣壓計的歷史和工作原理

參考文獻