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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,如图所示。

为什么会采用水银作为介质呢?主要不是因为水银的比热容小,体积相同时,水银的质量较大,计算表明,同体积的水银,酒精,煤油,升高1℃吸收的热量接近相等。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℃。

温度计经过了四百多年的发展,早已不局限于体温测量,已经成为一门分门别类科学—温度计量学。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,如图所示。不同材料的导线首尾相连形成两个金属接触点,把其中的一个接触点B加热到很高的温度,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差大小有关,温度差越大,回路电流越大。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。

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