Pentru a ajuta la studiul vremii și a altor fenomene, oamenii de știință folosesc termometre pentru a măsura temperatura. Termometrele vin în diferite tipuri, inclusiv lichid-în-sticlă, rezistență și radiații infraroșii. Fiecare tip oferă avantaje diferite, cum ar fi costul, viteza, precizia și intervalul de temperatură.
Termometru lichid în sticlă
Termometrul lichid-în-sticlă este unul dintre cele mai comune instrumente utilizate astăzi pentru măsurarea temperaturii. După cum sugerează și numele, instrumentul este format dintr-un bec de sticlă care conține un lichid special. Deasupra becului este o tulpină care are o scară marcată pentru măsurarea temperaturii. Lichidele alese pentru termometre se extind și se contractă semnificativ ca răspuns la schimbările de temperatură, deci indică temperatura ca poziție pe scara tulpinii. Timp de mulți ani, mercurul a fost un lichid utilizat în mod obișnuit pentru măsurarea temperaturii, deși pentru siguranță motive pentru care producătorii de termometre au eliminat-o în favoarea alcoolului și a altor substanțe cu un conținut scăzut toxicitate. Daniel Gabriel Fahrenheit a inventat termometrul cu mercur în sticlă, care acoperă intervalul de temperatură de la minus 38 la 356 grade Celsius (minus 36,4 la 672,8 grade Fahrenheit).
Termometru de rezistență
Pe măsură ce curenții electrici curg prin fire, se împrăștie unul pe celălalt și limitele firelor. Acesta este un fenomen cunoscut sub numele de rezistență electrică, iar valoarea sa este legată de temperatură. Termometrele cu rezistență utilizează de obicei sârmă de platină, deoarece nu corodează sau nu reacționează altfel cu aerul pe o gamă largă de temperaturi. Firul este înfășurat în mod normal într-o bobină și plasat în interiorul unui tub ceramic. Termometrele cu rezistență au o rezoluție mult mai mare decât tipul lichid-în-sticlă și pot măsura modificările până la o miime dintr-un grad.
Termometru de gaz cu volum constant
Termometrul de gaz cu volum constant constă dintr-un recipient cu o cantitate fixă de gaz în interior. Termometrul funcționează pe principiul că modificările presiunii gazului sunt proporționale cu modificările temperaturii gazului. Un senzor de presiune din interiorul recipientului detectează presiunea, iar dispozitivele electronice de calibrare convertesc această valoare într-o măsurare a temperaturii. Termometrele cu volum constant folosesc de obicei aerul ca gaz pentru măsurători efectuate aproape de temperatura camerei. Dacă măsurătorile necesită temperaturi foarte scăzute, se folosește în loc heliu, deoarece are un punct de fierbere aproape de zero absolut.
Termometrie prin radiații
Toate obiectele emit radiații infraroșii cu o intensitate aproximativ proporțională cu temperatura lor. Termometrele de radiație constau dintr-o serie de elemente optice care focalizează lumina infraroșie pe un detector electronic special. Detectorul este în mod normal un semiconductor precum siliciu, care produce un curent electric proporțional cu intensitatea radiației infraroșii. Dispozitivul calculează temperatura electronic. Un avantaj cheie al termometrelor de radiație este potențialul de a măsura temperatura unui obiect la distanță. De asemenea, pot măsura temperaturile mai repede decât prin alte metode. Unele termometre cu infraroșu au vizor cu laser, pentru a direcționa dispozitivul cu precizie către obiecte specifice.