P rzed dwustu kilkudziesięciu laty pewien człowiek nazwiskiem Torricelli zrobił nastę pujące doświadczenie. W ziął rurkę z półtora łokcia długą, mającą otwór tylko z jednego końca, nalał do tej rurki rtęci, zatk ał palcem, odwrócił rurkę i wstawił ją w naczynie z r tę cią tak, ja k pokazuje rysunek 34. Grdy nastę pnie odjął palec od otworu rurki, wtedy ty l ko trochę rtęci wylało się do naczynia, dużo
— 67
jednak jeszcze pozostało; od powierzchni rtę ci w naczyniu do końca rtęci w rurce było
a
R y s. 34.
około 32 cali. Dlaczego nie wszystka rtęć w ylała się z rurki? Co rtęć w rurce
podtizy-— 6 8 —
mywało, jeżeli ru rk a nie t y ła wcale za tkaną ?
Gdyby rtęć z ru rk i wylała się do naczynia, to w naczyniu musiałoby rtęci przybyć, rtęć musiałaby się w naczyniu podnieść. Jeżeli zas' rtęć nie wylała się z rurki, to znaczy, że nie mogła podnies'ć się w naczyniu. Cóż więc nie pozwalało podnieść się rtęci w naczyniu?
Nad rtęcią w naczyniu było powietrze, które znajduje się wszędzie dookoła nas; nad rtęcią zaś w rurce, w końcu a rurki powietrza nie było. Poprzednio była tam rtęć, lecz gdy rtęć opadła, zrobiła się tam próżnia. R tęć więc w rurce nie miała żadne go ciężaru na sobie, na rtęć zaś w naczyniu cisnęło powietrze całym ciężarem swoim i nie pozwalało rtęci podnieść się. Skutkiem w ła śnie tego, rtęć z ru rk i wylać się nie mogła. Pow ietrze, cisnąć na rtęć w naczyniu, utrzy mywało w rurce słup rtęci około 32 cali wy soki, a dlatego słup ten rtęci był miarą cięża ru czyli ciśnienia pow ietrza, podobnie ja k cię żar, który człowiek zdoła utrzym ać, je s t mia rą siły człow ieka; — ja k ciężar, k tóry koń zdoła pociągnąć, je s t m iarą siły konia i t. d.
6 9 —
cią, zanurzona w naczynie z rtęcią, nazywa my barometrem; służy on nam zawsze za miarę ciśnienia powietrza. Jeżeli naprzykład powietrze stanie się lżejszem, to z mniejszą siłą będzie cisnęło na rtęć w naczyniu, nie zdo ła utrzym ać w rurce tak wysokiego słupa rtę ci, i trochę rtęci z rurki wyleje się do naczy nia, będzie więc w rurce mniejszy słup r tę ci, — barometr będzie stał nisko. Jeżeli znó w powietrze stanie się cięższem, to z większą siłą będzie cisnęło na rtęć w naczyniu i w tło czy trochę rtęci z naczynia do rurki, — tym sposobem słup rtęci w rurce powiększy się,—
barometr będzie stał ivysoko. Zawsze, ja k tyl
ko ciśnienie powietrza powiększa się, powię ksza się też słup rtęci w rurce, czyli barometr
się podnosi; gdy zaś ciśnienie powietrza
zmniejsza się, to zmniejsza się też słup rtęci w rurce — barometr opada. Do mierzenia odległości od powierzchni rtęci w naczyniu do końca rtęci w rurce, t. j. do mierzenia w y
sokości barometru używa się miary francu
skiej — milimetrów. Tych milimetrów idzie 576 na łokieć.
Nie w każdem miejscu ziemi wysokość b a rom etru bywa jednakowa. W górach
na-— 7 0 —
przykład ciśnienie powie trz a je s t niniejsze, t. j. baro m etr stoi tam niżej, niżeli w miejscach nizko położo nych, — w dolinach i przy powierzchni morza, które musi być niżej, niżeli lądy. Pochodzi to z tej przyczyny, że nizko, przy powierzchni morza na rtęć w naczyniu ciśnie cała masa powietrza, ja k a je s t nad ziemią. W gó rze zaś już to powietrze, któ re je s t niżej barom etru, nie może cisnąć na rtęć i tym sposobem nad barometrem jest miejsza masa powietrza. W naszych stronach wyso kość barom etru zmienia się zwykle od 730 do 770 mili metrów.
Barom etr zwykle je s t tro chę inaczej urządzony, niż ów przyrząd Torricellego. Czasami tak wygląda, ja k po-
— 71
bywa zanurzona w naczynie z rtęcią, lecz je s t zakrzywioną tak, ja k pokazuje rysunek. P o wietrze ciśnie na rtęć przez otwór b w mniej- szem kolanie rurki. Gdy przy większem ci śnieniu pow ietrza rtęć obniży się w małem ko lanie rurki, to wtedy podniesie się w wielkiem k olan ie; gdy zaś przy zmniejszonem ciśnieniu powietrza rtęć w małem kolanie podwyższy się, to w wielkiem kolanie opadnie. Tak urzą dzony barom etr je st dokładniejszy; akura- tniej można wymierzyć nim ciężar powietrza. Oprócz tego są jeszcze inne sposoby urządza nia barometrów.
Bardzo często używają się barom etry bez rtęci. Mają one k ształt okrągłej puszki. Są to barom etry m etalow e; je s t ich dwa rodza je. Jeden składa się z cienkiej rurki m etalo wej zgiętej, ja k obręcz. W środku ru rk a ta je s t pusta, bez powietrza, które z niej wypom
powano (rys. 36). Gdy ciśnienie powietrza zwiększa się, rurk a bardziej się zgina, gdy zaś ciśnienie powietrza zmniejsza się, rurka się trochę prostuje. Tym sposobem końce r u r ki zbliżają się do siebie lub oddalają i poru szają skazówkę za pomocą odpowiedniego przyrządu.
— 7 2 —
Drugi znów barom etr metalowy składa się z puszki wew nątrz bez pow ietrza (rys. 37). Puszka ta ma ściankę cienką i bardzo sprę żystą. Pod ciśnieniem powietrza ścianka ta ugina się w tę lub inną stronę i porusza
umie-R ya. 36.
szczoną przy puszce maszyneryę, k tó ra znów porusza skazówkę. Liczby, oznaczające ciśnie nie, są na tych barom etrach poznaczone we dług barom etru rtęciowego. To też barom etry m etalowe, jako barom etry sztuczne, nie są
73
ta k dokładne, ja k naturalne barom etry r tę ciowe.
Barom etr je s t bardzo ważnym przyrządem dla nauki o pogodzie. Za pomocą barometrów,
R y s. 37.
ustawionych w rozmaitych miejscach ziemi, zbadaliśmy, że wszędzie tworzą sie cyklony i antycyklony, a tym sposobem doszliśmy, jak się tw orzą w iatry. Zrobili to ludzie mianowi cie w następujący sposób: W kilkuset rozma itych miastach Europy zapisali ludzie o tej samej godzinie wysokość barom etru i wszyst kie te wiadomości posłali jednemu
człowie-— 74
-kowi. Człowiek ten liczby, oznaczające ci śnienie pow ietrza, wypisał sobie na mapie w tych miejscach, gdzie były oznaczone owe miasta, i jednakow e liczby, t. j. miejsca, w których było jednakow e ciśnienie powie trza, połączył linjami. W tedy linje, łączące jednakowe liczby, utw orzyły mniej lub więcej kształtne koła, ja k to przedstawiowe na
ry-R y s . 3 8 .
sunku 38. W środku zaś tych kół wypadła zawsze liczba albo największa, albo najmniej sza. Jeżeli przytem w środku kół była liczba największa, to pierwsze najmniejsze kółko utworzone było z połączenia liczb trochę mniejszych, następne większe koło utworzone
było z połączenia liczb jeszcze mniejszych i t. d. ja k to widać z rysunku. Jeżeli znów w środku kół była liczba najmniejsza, to p rze ciwnie koła coraz większe, utworzone były też z połączenia liczb coraz to większych. Było to oczywiście dowodem, że dookoła miejsca, gdzie je s t powietrze najlżejsze, znajdują się miejsca, w których powietrze je s t coraz to cięższe; dookoła zaś miejsca, gdzie je s t po w ietrze najcięższe, znajdują się miejsca, w których powietrze je s t coraz lżejsze. P ier wsze rozłożenie się ciśnienia powietrza bywa, ja k wiemy, przyczyną utworzenia się cyklonu, drugie znów bywa przyczyną utworzenia się antycyklonu. Tym to sposobem doszli ludzie, ja k się tw orzą w iatry.
Takie oznaczenia ciśnienia powietrza na m a pie,jak pokazuje rys. 38, robią ciągle ludzie, którzy wiadomości o stanie barom etru mają przysyłane z całej Europy. Z tych oznaczeń można codzień widzieć, gdzie znajdują się środki cyklonów i antycyklonów i zrozu mieć, dlaczego mamy tak i lub inny kierunek w iatru.
— 76 —