Погодное стекло или барометр Гете. Научные игрушки

Подробности

Обновлено 14.06.2021 19:48

07.2011

Почему оно так названо? "Оно" был найдено после смерти Вольфганга Гете в его спальне в городе Веймаре в 1832 году. Сначала его приняли за декоративное настенное украшение, так как никто не мог понять назначение этого прибора. И только позднее в дневниках Гете за 1828г. нашлись заметки, из которых стало ясно, что это был измерительный прибор, и для чего он был предназначен. Авторство изобретения было приписано В.Гете и получило его имя: "барометр Гете" или "погодное стекло Гете".

Мало кому известно, что В. Гете кроме литературы занимался еще медициной и естествознанием. Он написал ряд научных работ, в том числе знаменитое «Учение о красках», которое было с интересом принято известными художниками того времени. Из-под его пера вышли работы по астрономии и минералогии, он писал прекрасные картины.

Гете очень интересовался метеорологией. В его доме было несколько барометров. Об интересе, проявляемом Гете к этому прибору говорит и то, что он повесил его в своей спальне и наблюдал за его показаниями. Барометр представлял собой запаянный сверху стеклянный сосуд грушевидной формы. Сторона, прилегающая к стене, была плоской, и как у кофейника, из нижней части сосуда поднимался открытый сверху изящный изогнутый носик. С помощью своего барометра Гете следил за изменениями атмосферного давления. Из оставленных В. Гете бумаг стало известно, что однажды он в течение целого месяца записывал показания барометра в разных городах: в Веймаре и Йене, Лондоне, Бостоне и Вене и составлял сравнительные таблицы.

Этот барометр по праву считают старейшим барометром в мире. К сожалению, никто не может с точностью сказать, кем и когда были изобретены такие водяные приборы.
Говорят, что их завезли в Европу мавры, основавшие в 8 веке халифат на территории современной Испании.
С этими приборами были знакомы и мореплаватели Голландии, где они изготавливались, начиная с 17 века. Особенной популярностью пользовались водяные барометры у моряков и жителей побережья, где климат не отличался постоянством.

Сначала такие приборы выглядели как узкие стеклянные трубки-сосуды диаметром 4-6 см, затем нижняя часть большого сосуда постепенно расширялась и приняла форму груши, вместо обычной воды для большего эффекта стали брать подкрашенную воду, по бокам появились цветные стеклянные украшения. Вскоре из приборов, предназначенных для непосредственного измерения давления, эти барометры превратились еще и в произведения искусства. Их вешали на стены, ставили на столы, выполняли в виде шаров и т.д. Чего стоит, например, барометр-лебедь (современный вариант)! Изящная стеклянная фигурка лебедя с полой красиво изогнутой шеей украсит любой интерьер. Или декоративный водяной барометр со стеклянной спиральной трубкой.

В средневековой Голландии такие водяные барометры называли погодными стеклами. Конечно, такой прибор нельзя было назвать настоящим измерительным прибором, т.к. у него не было даже шкалы, но он достаточно хорошо показывал колебания атмосферного давления при перемене погоды. Однако, с 19 века, когда учеными были выявлены все его недостатки, как точного измерительного инструмента, прибор потярял свое научное значение и остался в качестве декоративного украшения.

Каков же принцип действия барометра Гете?

- внешнее атмосферное давление воздуха действует на поверхность воды в оккрытом длинном носике и меняет ее уровень.

Сначала, выбрав момент, когда атмосферное давление равно нормальному ( 760 мм рт.ст.) сосуд заполняется кипяченой или дистиллированной водой так, чтобы жидкость покрывала отверстие между носиком и большим сосудом. Тогда давление воздуха внутри большого сосуда будет равно внешнему нормальному атмосферному давлению.

Чем больше объем воздуха заключен в верхней части большого сосуда, тем сильнее будут колебания уровня воды в носике при изменениях атмосферного давления. А так как нормальное атмосферное давление в природе колеблется приблизительно от 990 гПа (низкое) до 1030 гПа (высокое), то носик барометра должен быть длиной не меньше 40 см, чтобы показывать и минимальное и максимальное атмосферное давление.

Установить барометр или повесить его надо в таком месте, где температура достаточно постоянна и сильно не меняется. Кроме того надо следить, чтобы вода не испарялась. И изменения температуры, и испарение воды будут искажать картину изменения атмосферного давления.
Вот она - причина, которая когда-то в 19 веке перевела этот прибор в разряд украшений! Именно сильная зависимость показаний от колебаний температуры окружающей среды свела на "нет" измерительную "ценность барометра Гете. А поддерживать абсолютное постоянство температуры даже в домашних условиях невозможно.

При высоком атмосферном давлении (т.е. при хорошей погоде) уровень жидкости в носике понижается.

При низком атмосферном давлении (при плохой погоде) уровень воды в носике повышается.

При этом изменение уровня жидкости в основном сосуде практически не заметно, т.к. поперечноые сечения носика и основного сосуда отличаются в 50 и более раз.

Если ожидается сильная непогода, т.е. резко понижается атмосферное давление, то вода может даже выливаться или капать из носика. Это плохо, т.к. при выливании воды наружный воздух будет проникать внутрь большого сосуда через носик и показания прибора перестанут быть достоверными.

Такой барометр можно изготовить самому из подручных материалов: прозрачной пластиковой бутылки и прозрачной пластиковой трубочки.

Когда внешнее атмосферное давления (вы точно это знаете) соответствует нормальному, в пластиковую бутылку наливают немного воды и закрывают пробкой, в которую вставляется узкая прозрачная изогнутая трубочка. Бутылка переворачивается. Длина вертикальной части трубочки должна быть не менее 40 см. Желательно, чтобы уровень воды в трубочке при нормальном атмосферном давлении был где-то по середине трубочки. На стенке бутылки отмечается чертой уровень жидкости в трубочке, соответствующий нормальному атмосферному давлению. Сверху от черты можно написать, например, слово «ясно», эта область показаний будет соответствовать высокому атмосферному давлению и хорошей погоде. Снизу от черты можно любым словом обозначить пониженное атмосферное давление и плохую погоду. Воду можно подкрасить, и не забудьте, что изменения температуры для такого прибора не желательны.

Вот еще одно интересное исполнение барометра Гете: в виде лебедя с пустотелой трубкой по всей длине шеи лебедя.

А кто-то пользуется и таким барометром:

Ну, а как вам такая штучка?

А вообще-то хорошей Вам погоды!