Pour faciliter l'étude de la météorologie et d'autres phénomènes, les scientifiques utilisent des thermomètres pour mesurer la température. Les thermomètres sont de différents types, y compris le verre liquide, la résistance et le rayonnement infrarouge. Chaque type offre différents avantages tels que le coût, la vitesse, la précision et la gamme de température.
Thermomètre à verre liquide
Le thermomètre à liquide est l'un des instruments les plus couramment utilisés aujourd'hui pour mesurer la température. Comme son nom l'indique, l'instrument est constitué d'une ampoule de verre contenant un liquide spécial. Au sommet de l'ampoule est une tige qui a une échelle marquée pour mesurer la température. Les liquides choisis pour les thermomètres se dilatent et se contractent de manière significative en réponse aux changements de température, de sorte qu'ils indiquent la température comme une position sur l'échelle de la tige. Pendant de nombreuses années, le mercure était un liquide couramment utilisé pour mesurer la température, bien que, pour des raisons de sécurité, les fabricants de thermomètres l'aient abandonné au profit de l'alcool et d'autres substances moins toxiques. Daniel Gabriel Fahrenheit a inventé le thermomètre à mercure dans le verre, qui couvre la plage de température de moins 38 à 356 degrés Celsius (moins 36,4 à 672,8 degrés Fahrenheit).
Thermomètre à résistance
Comme les courants électriques circulent à travers les fils, ils se dispersent les uns les autres et les limites de fil. C'est un phénomène connu sous le nom de résistance électrique, et sa valeur est liée à la température. Les thermomètres à résistance utilisent généralement du fil de platine car il ne se corrode pas ou ne réagit pas avec l'air sur une large plage de températures. Le fil est normalement enroulé dans une bobine et placé à l'intérieur d'un tube en céramique. Les thermomètres à résistance ont une résolution bien supérieure à celle du type liquide-dans-verre et peuvent potentiellement mesurer des changements allant jusqu'à un millième de degré.
Thermomètre à gaz à volume constant
Le volume constant thermomètre à gaz se compose d'un récipient avec une quantité fixe de gaz à l'intérieur. Le thermomètre fonctionne sur le principe que les changements de pression du gaz sont proportionnels aux changements de la température du gaz. Un capteur de pression à l'intérieur du conteneur détecte la pression et l'électronique d'étalonnage convertit cette valeur en une mesure de température. Les thermomètres à volume constant utilisent généralement de l'air comme gaz pour les mesures prises près de la température ambiante. Si les mesures nécessitent des températures très basses, l'hélium est utilisé à la place, car il a un point d'ébullition proche du zéro absolu.
Thermométrie par rayonnement
Tous les objets émettent un rayonnement infrarouge d'intensité approximativement proportionnelle Température. Les thermomètres à rayonnement se composent d'une série d'optiques qui focalisent la lumière infrarouge sur un détecteur électronique spécial. Le détecteur est normalement un semi-conducteur tel que le silicium, qui produit un courant électrique proportionnel à l'intensité du rayonnement infrarouge. L'appareil calcule la température par voie électronique. L'un des principaux avantages des thermomètres à radiation est la possibilité de mesurer la température d'un objet à distance. Ils peuvent également mesurer les températures plus rapidement que par d'autres méthodes. Certains thermomètres infrarouges possèdent un viseur laser pour orienter l'appareil avec précision sur des objets spécifiques.
