温度计及其现代发展
2020年初,一场新冠肺炎疫情蔓延全国,为了保障大家的安全,各大医院设置体温监测点,合理、安全分诊发热患者。各小区、路口、商场、车站都安排了体温监测,排查疑似病例。
真正把体温测量用于临床诊断的是德国医生冯德利希在1858年提出并实施的。当时水银温度计不能离开人体读数,因为温度计离开人体,一遇冷空气,指示的温度就降下来。英国医生阿尔伯特解决了这个难题:他在温度计的水银管里造一处狭道,体温计放在嘴里水银柱上升到实际体温刻度,取出后水银柱在狭道处断开,使狭道以上的部分始终保持体温示数。这样便诞生了医用体温计,如图1所示。
为什么会采用水银作为介质呢?主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。同时,水银的密度大,比同体积的酒精或煤油的惯性大,保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内。
随着电子技术的发展,20世纪70年代出现了电子体温计,如图2所示。现在的电子体温计通过液晶直接显示体温,有的可以精确到0.01℃。
温度的测量看起来简单,实际上在很多场合需要一些技巧。体温计只是一例。又如,炼铁时的温度高达1000℃以上,这时不能使用通常的温度计,因为玻璃会熔化。应该使用什么样的温度计呢?
1821年物理学家塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路,如图3所示。如果把其中的一个接触点B加热,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。两个接头的温度差越大,电流就越强。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温,如图4所示。
辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高温。它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知物体温度。新式“非接触红外线温度计”又叫“测温枪”,如图5所示,只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温,这种奇妙的“手枪”还可以测量从零下几十摄氏度到上千摄氏度范围内的温度呢!
请根据上述材料,回答下列问题。