Страница:БСЭ-1 Том 04. Атоллы - Барщина (1926)-3.pdf/122

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана


БАРОМАНОМЕТР, прибор для измерения малых давлений, см. Манометр.

БАРОМЕТР (от греч. baros — тяжесть и metreo — измеряю), прибор для измерения атмосферного давления или упругости воздуха. Идея, положенная в основу устройства Б., заключается в том, чтобы уравновесить определяемое давление воздуха гидростатическим давлением (см.) столба жидкости. Основным является опыт, поставленный в 1643 Торричелли, учеником Галилея: если взять запаянную с одного конца стеклянную трубку, длиною больше 80 см, заполнить ее ртутью и, плотно зажав отверстие, так, чтобы пузырьков воздуха пе оставалось, перевернуть ее и погрузить этим отверстием в чашку со ртутью, после чего отверстие открыть, — столб ртути в трубке спадает до некоторой определенной высоты; остается измерить по шкале разность высот уровней в трубке и в чашке этого Б. Пустое пространство в верхней части трубки образует т. н. Торричеллиеву пустоту. Давление указанного столба ртути, высотою обыкновенно ок. 76 см, равно давлению всей массы атмосферных слоев, лежащих выше уровня чашки.

Однако, высота столба ртути еще не определяет вполне производимого им давления, нужно учесть температуру ртути в столбе (т. к. теплая ртуть имеет уменьшенную плотность), а также напряжение силы тяжести в месте наблюдения (т. к. у экватора сила тяжести меньше, чем у полюса, и на высокой горе меньше, чем у подошвы).

Поэтому, чтобы иметь меру давления независимо от приемов его измерения, нужно измерить высоту столба и РиСфоптена°мет₽ «привести» ее к определенр ‘ ной темпер, и определенной силе тяжести. Кроме того, самый масштаб для обмера высоты дает верные мм только при определенной температуре (обыкновенно при 0°) шкалы. Вследствие этого, найденную по Б. высоту Н при температуре t каждый раз приводят к 0° по формуле

где /3  — коэффициент объемного расширения ртути, 7  — коэффициент линейного расширения шкалы. Приведение к нормальной силе тяжести  — «на широте 45° и на ур. моря»  — вычисляют по широте у данного места наблюдения и по высоте Z его над ур. моря по формуле вида ^*5, 0 = ^?, Z(1  — Л COS Р  — 762

Обычно пользуются таблицами, в к-рых нужные «приведения» уже вычислены для разных Ht и I (для шкалы из латуни) и для разных Н, у и Z.

Кроме учета этих влияний, для точного измерения давления по Б. нужны следующие дополнительные условия: 1) ртуть должна быть химически чистой, иначе ее плотность не будет определенной; 2) над ртутью в трубке Б. не должно быть следов воздуха или других газов (напр., паров воды); 3) верхняя выпуклая поверхность ртути в трубках, т. н. мениск (см.), вводит заметную ошибку в высоте Б., т. н. «депрессию», т. — е. снижение высоты, к-рое тем больше, чем уже трубка. Вообще, ошибка от депрессии изменчива, и ее стараются избежать специальной конструкцией Б. Из этого перечисления разных источников ошибок Б. ясно, что для сравнимости наблюдения по разным экземплярам Б. каждый прибор необходимо сравнить с основным, более надежным, т. н.

«нормальным» Б. Такими сравнениями определяют инструментальную поправку Б.

Конструкции Б. очень разнообразны. Из чашечных Б. очень распространены Б. Фортена (рис. 1). Чашка частично состоит из стеклянного цилиндра, а дно ее образовано кожаным мешком, к-рый подпирается винтом снизу. Перед каждым наблюдением уровень ртути в чашечке  — подымают (помощью этого винта) до соприкосновения с концом костяного или стального острия; момент хорошо заметен по схождению острия с его изображением на блестящей ртутной поверхности.

Шкала нанесена на внешней оправе, так что Рис. 2. нуль шкалы Чашечный барометр. приходится на конце острия, на верхЛ. Л. ЛЛ. ЛЛ.

J ний уровень наводятл Рис. 3. ] . роОме°три  — нижний срез подвижного внутри барометри соединенного ческой трубки (по кольца, Бунту). с нониусом (см.), по которому и делают отсчет высоты.

Другой тип чашечных Б., — тип, принятый на рус. метеорологических станциях, — с закрытой широкой железной чашкой, без наведения на уровень внизу (рис. 2). Если поверхность ртути в широкой