سالروز ساخت دماسنج جیوه‌ای
با این همه آنچه گالیله اختراع کرد با آنچه بعدها توسط فارنهایت و سیلیسیوس تکمیل شد و ما امروزه به عنوان دماسنج می‌شناسیم، تفاوت‌های اساسی دارد. دماسنجی که گالیله در سال 1592 براي اندازه‌گيري درجه حرارت اختراع كرد، به شکل یک بطري شيشه‌اي گردن باريك بود که تا نیمه آن، از آب رنگي پر شده بود. این بطری به صورت وارونه در يك ظرف نیمه پر که آن هم محتوایش آب رنگيني بود، قرار می‌گرفت.
با تغيير دما هواي محتوي بطري انبساط یا انقباض می‌یافت و ستون آب در گردنه بطري بالا يا پايين مي‌رفت اما از آنجا که آب درجه انجماد و جوش مشخصی دارد، باید تغییراتی در محتوای لوله ایجاد می‌شد.
الکل و جیوه جایگزین آب
بعد از گالیله، دماسنج اختراعی‌اش که بیشتر دما نگار و گرمایاب بود،در سال ۱۶۳۵ دوك فردينالند توسكاني كه به علوم علاقه‌مند بود دماسنجي ساخت كه در آن از الكل (كه در دمايي خيلي پايين‌تر از دماي آب يخ مي‌بندد.) استفاده كرد و سر لوله را چنان محكم بست كه الكل نتواند تبخير شود. الکل در سال ۱۶۴۰ و توسط دانشمندان آكادمي لينچي ايتاليا، جای خود را به جيوه داد. تغییر دیگر دماسنج‌های این آکادمی این بود که دانشمندان آکادمی یاد شده، هوا را تا حدودي از قسمت بالاي لوله بسته خارج كرده بودند.تا به این تاریخ، حدود نیم قرن می‌شد که جهان علم، کمر همت به تکمیل این اختراع بسته بود. در ادامه تلاش‌های اهل علم برای تکمیل دماسنج، دانشمند هلندي گابريل دانيل فارنهايت در قرن هفدهم نوعي دماسنج گازي و الكلي ساخت كه دقتش در اندازه‌گيري دماي هوا بیشتر بود. او در 8 ژوئن 1714، دماسنج جيوه‌اي را طراحي و با ضريب دقت بالايي با شيوه‌اي خاص درجه‌بندي و نتايج تحقيقات خود را ده سال بعد منتشر کرد. امروزه نام فارنهایت، مقیاسی برای سنجش دماست. بعد از او آندرس سيليسيوس به سال دماسنج جيوه‌اي را به 100 قسمت مساوي تقسيم‌بندي كرد و آنچه امروزه به نام سیلیسیوس در اندازه‌گيري دماي هوا به روش سانتيگرادبه جا مانده، برگرفته از نام این دانشمند سوئدی است.
فارنهایت یا سیلیسیوس؟
در درجه بندی فارنهایت مایع دماسنجی جیوه اختیار می‌شود. نقطه پایینی دمای مخلوط یخ و نشادر و حد بالای آن دمای بدن انسان سالم اختیار می‌شود و آن را عدد ۹۸٫۶ در نظر می‌گیرند و از صفر تا ۹۸٫۶ را به ۹۸٫۶ قسمت مساوی تقسیم می‌کنند و هر یک، یک درجه فارنهایت نامگذاری می‌شود. از مقیاس فارنهایت که هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسی نیز استفاده می‌شود، در کارهای علمی استفاده نمی‌شود و خود انگلیسیها در سال ۱۹۶۴ مقیاس سیلسیوس را برای استفاده‌های تجاری و غیر نظامی پذیرفتند.
تفاوت اصلی بین مقیاس‌های درجه حرارت در ارزش نسبی نقاط انجماد و جوش نهفته است. در مقیاس سیلسیوس نقطه جوش آب درجه100 و نقطه انجماد آن صفر درجه سیلیسیوس است. در مقیاس فارنهایت، نقطه جوش آب در ۲۱۲ درجه و نقطه انجمادش در ۳۲ درجه فارنهایت است. هر چند به نظر می رسد که درک مقیاس سلسیوس نسبت به فارنهایت آسان تر است اما در مقیاس سلسیوس تعداد نقاط کمتری بین نقطه انجماد وجوش قرار دارد و این به این معنی است که تغییرات واقعی دما می تواند بیشتر باشد.
دانستنی‌هایی درباره دماسنج
دماسنج، وسیله‌ای است که بر مبنای واحدهای مختلف دما را اندازه می‌گیرد. دماسنج‌های الکلی و جیوه‌ای رایج‌ترین دماسنج‌ها هستند که با منبسط شدن جیوه یا الکل درون مخزنشان کار می‌کنند. اندازه‌گیری دما توسط دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی برای دماهایی امکان‌پذیر است که بالاتر از نقطه انجماد و پایین‌تر از نقطه جوش مایع درون دماسنج باشد که معمولاً دماسنج‌های الکلی دماهای ۷۸ الی -۱۶۵ را می‌توانند نشان دهند و برای اندازه‌گیری دماهای بالاتر باید از دماسنج‌های ترموکوپلی و آذرسنج‌ها استفاده کرد. در ژوئن ۲۰۱۴، دماسنجی نوری ساخته شد که می‌تواند ۳۰ میلیاردیوم درجه را اندازه بگیرد. این دماسنج که «نانو-کلوین» نام دارد آنقدر دقیق است که می‌تواند تغییرات درجه حرارت اشیا را در حین حرکت اتم‌هایشان اندازه بگیرد. این دماسنج بر اساس فناوری نوری کار می‌کند. به این صورت که نورهای سرخ و سبز را هزاران بار اطراف یک کریستال صفحه‌ای شکل می‌گرداند. نانو-کلوین سه برابر دقیق‌تر از بهترین دماسنج‌هایی است که تاکنون وجود داشته است.
مهرداد نصرتی
No tags for this post.
