Барометр (образовано от греческих слов βάρος — тяжесть и μέτρον — мера) — инструмент, которым измеряют давление воздуха. Поводом к изобретению Б. послужил давно известный простой насос. Подъем воды в насосе до середины XVII столетия объясняли тем, что природа боится пустоты. Однако, когда во Флоренции попробовали поднять воду насосом выше 32 пар. футов (10 м), то увидели, что она не пошла выше. Этот случай сделался известен Галилею, и его ученик Торричелли в 1643 сделал опыт со ртутью. Он наполнил ею стеклянную трубку, запаянную с одного конца, придержал пальцем и опустил в сосуд запаянным концом вверх. Когда он отнял палец, то ртуть в трубке оказалась поднятой над уровнем ртути в сосуде лишь на 760 мм, а сверху была пустота. Отношение высоты воды в насосах — 10 м — к высоте ртути в трубке соответствует разности удельных весов ртути и воды, т. е. более тяжелая жидкость, ртуть, поднимается на 13,6 раз меньшую высоту, чем вода.
Уже Торричелли дал верную теорию барометра, а именно, что столб жидкости в трубке уравновешивает давление воздуха на жидкость в сосуде. Пустота в верхней части барометрической трубки с того времени называется торричеллиевой. Оставалось сделать еще опыт для проверки теории Торричелли. Так как на горах вес или давление воздуха меньше, потому что лишь слои над местом наблюдения производят давление, то ртуть в трубке должна была стоять ниже, чем на равнине. Этот опыт был сделан в 1648 Перрье, зятем знаменитого Паскаля, по его настоянию. Перрье поднялся на гору Пюи-де-Дом в Оверни, 1467 м над уровнем моря, и нашел, что там барометр стоял на 80 мм ниже, чем у подошвы горы.
Для измерения давления воздуха и до сих пор употребляют ртутный барометр, и со временем было сделано много усовершенствований, дающих возможность наблюдать точнее.
Барометры бывают двух родов: с широкой чашечкой и сифонные. Первые (фиг. 2) снабжены винтом к., дающим возможность перемещать дно сосуда L. L. так, чтоб уровень ртути всегда соответствовал 0 шкалы барометра. Для того чтобы достигнуть точности, употребляется острие S из слоновой кости или стали. Оно должно касаться уровня ртути. Б. с подвижным дном были изобретены Рэмсденом в 1786 и усовершенствованы Фортеном в 1820 и многими другими учеными. Шкала обыкновенно начинается лишь с 700 м, если барометр не назначается для наблюдений на высоких горах и нагорьях. Обыкновенный комнатный барометр (фиг. 3) также чашечный, но в нем нет возможности достигнуть значительной точности.
Сифонный барометр состоит из изогнутой трубки формы U, в которой длинный конец запаян, а широкий открыт. Для наблюдения давления воздуха приходится делать два отсчета, по длинному и короткому колену. Здесь измеряется, след., высота ртути в длинном колене трубки над коротким. Сифонный барометр был изобретен Байлем в 1694 и с того времени очень усовершенствован. В узких барометрических трубках ртуть прилипает к стенкам вследствие волосности, и это, конечно, мешает точности наблюдения. Особенно это заметно на морских барометрах, трубка которых очень узка, но заметно на обыкновенно употребляющихся с диаметром трубки в 8 мм. По исследованиям Савельева нужно по крайней мере взять диаметр 11 мм для устранения этого неудобства.
Для того чтобы избегнуть воздуха в торричеллиевой пустоте, обыкновенно наполняют барометры кипяченой ртутью. Наполнение довольно затруднительно и требует опытного мастера. Это неудобство, как и прежде упомянутое, устранено в сифонном барометре Краевича. Трубка в границах шкалы значительно расширяется, до 20 мм, след., совершенно устраняется влияние волосности на точность наблюдения; затем выше шкалы трубка загибается вниз и вверх в виде U и оканчивается очень тонким, запаянным концом. Барометр этой системы может быть наполнен холодной ртутью, а если б оказался воздух в торричеллиевой пустоте, то его можно выгнать, оставляя ртуть в барометре. Для этого нужно сломить кончик трубки и, осторожно наклоняя барометр, выгонять воздух, а затем опять запаять верхний конец трубки. Для точности наблюдения над барометром нужно знать температуру ртути, для чего при барометре помещается термометр, показания которого приводятся к постоянной температуре, обыкновенно к 0°. Так как большая масса ртути в Б. нагревается и охлаждается медленнее, чем ртуть в термометре, то Б. следует наполнять таким образом, чтоб он не подвергался быстрым колебаниям температуры. Лучше всего держать его в комнате, подальше от окон, печей и каминов.
Кроме ртутных, в некоторых случаях употребляют барометры, наполненные другими жидкостями. Так, во Франции в XVIII столетии был устроен водяной барометр, но он, кажется, не сохранился, другой был поставлен на лестнице здания университета в Москве и существует до сих пор. Иордан в Лондоне построил глицериновый барометр, сверху налито немного тяжелого нефтяного масла, окрашенного в ярко-красный цвет. Кроме того, употребляются еще анероиды или металлические барометры (см.), и термобарометры. Последние состоят из термометра, разделенного на 1/10 или даже 1/20 градуса вблизи точки кипения, ниже находится широкий резервуар. Они вставляются в жестяной сосуд, наполненный водой и нагреваемый спиртовой лампочкой так, чтобы шарик не касался жидкости и находился в парах. Чем ниже давление воздуха, тем ниже и точка кипения, и на этом основано применение термобарометра. Б., употребляемые в лабораториях и при метеорологических наблюдениях везде, кроме Англии и ее колоний и Соединенных Штатов, разделены на миллиметры, а в этих государствах до сих пор употребляются делимые на английские дюймы и линии (в дюйме 10 линий). До 1870 г. в России барометры для метеорологических наблюдений делились на русские полулинии, т. е. на 1/20 части английского дюйма или 1/2 части английской линии. Ниже дана таблица для приведения показаний барометра в английских и русских полулиниях, дюймах и линиях в миллиметры.
| Англ. дюймы |
Линии= | Русские полулинии |
Миллиметры |
|---|---|---|---|
| 27 | 0 | 540 | 685,8 |
| 27 | 2,5 | 545 | 692,1 |
| 27 | 5 | 550 | 698,5 |
| 27 | 7,5 | 555 | 704,8 |
| 28 | 0 | 560 | 711,2 |
| 28 | 2,5 | 565 | 717,5 |
| 28 | 5 | 570 | 723,9 |
| 28 | 7,5 | 575 | 730,2 |
| 29 | 0 | 580 | 736,6 |
| 29 | 2,5 | 585 | 742,9 |
| 29 | 5 | 590 | 749,3 |
| 29 | 7,5 | 595 | 755,6 |
| 30 | 0 | 600 | 762,0 |
| 30 | 2,5 | 605 | 768,3 |
| 30 | 5 | 610 | 774,7 |
| 30 | 7,5 | 615 | 781,0 |
| 31 | 0 | 620 | 787,4 |
| 31 | 2,5 | 625 | 793,7 |
| 31 | 5 | 630 | 800,1 |
1 англ. дюйм = 25,4 мм, 1 русск. полулин. = 1,27 мм, 1 париж. дюйм = 27,07 мм, 1 париж. линия = 2,25 мм. Часто, особенно на метеорологических картах, дают давление воздуха, приведенное к уровню моря; о способах приведения к уровню моря и вообще барометрического измерения высот, см. Воздух, Высотомеры, Давление воздуха. В настоящее время все более входят в употребление самопишущие или регистрирующие барометры, особенно распространены самопишущие анероиды Ришара. Эти инструменты дают возможность непрерывно следить за ходом барометра. Об устройстве их см. Метеорологические инструменты.