体温计——知冷知热的发明

温度计可能是最常见的医疗设备。头痛？先量一下你的体温。咳嗽。先量一下你的体温。嗅鼻子？让我们先量一下你的体温。

那么，温度计在生活中是如何出现的呢？

早在2000多年前，人们就注意到了热膨胀和冷收缩的现象。“前韩曙。吕丽芝”写道，“铜是事物的本质。它不会因干燥、潮湿、寒冷和温度而改变。它不会因霜、露、风和雨而改变。”在古代，铜被用来赚钱，因为它的物理性质相对稳定。

(导轨之间的间隙是为了避免导轨热膨胀引起的变形。照片来源:ipsm.hner.cn)

同样，在古希腊，有一个叫费伦的人，他利用热膨胀和冷收缩的原理来制造玩具。这个玩具的主体是一个N型玻璃管。玻璃管装满水，一端用玻璃球密封，一端用铅球密封。当弹丸被加热或冷却时，玻璃管中的水会前后移动。

(蓝色液体可以流动，照片来源:ipsm.hner.cn)

1593年，著名物理学家伽利略在此基础上开始了进一步的研究。他准备了一个特殊的玻璃管，一端开口，另一端呈空心球形。将水加入玻璃管中，然后将玻璃管倒置并插入装有相同水的容器中。当玻璃球被加热时，玻璃球中的空气膨胀，液面下降。这是温度计的雏形。

(伽利略温度计，互联网图片)

后来，许多学者改进了温度计。

法国物理学家让·雷做出了第一个改进。他做的也很简单:他把伽利略的温度计颠倒过来。球体的一端较低，开口的另一端较高。作为一种新的温度测量物质，空气被液体所取代。这种改进虽小但意义重大。因为空气的体积不仅取决于温度，还取决于气压，所以液体更加稳定。

(让-雷温度计示意图，照片来源:ipsm.hner.cn)

然而，让·雷的温度计仍然与外界相连。如果液体蒸发，测量结果会有很大误差。因此，后来，佛罗伦萨的学者对它做了进一步的改进:密封温度计。

(对于早期的温度计，此时的刻度是随机标记的)

(水银温度计，照片来源:wikipedia.org)

1868年，医生终于做到了。德国医生Onderlich在不断的行医过程中，开始将体温与疾病联系起来。为了详细解释这种关系，他进行了100多万次实验，测量了25000名患者的体温，最后得出结论，体温不是一个恒定值，而是不断变化的。36.3摄氏度~ 37.5摄氏度正常。他在《疾病和体温》一书中写下了这个结论。

(电子温度计，照片来源:amazon.cn)

另一个明显的不足是测量方法。水银温度计通常放在腋下、口腔或肛门，10分钟后取出并阅读。在传染病流行期间，这个计划自然是不合适的。不知道如何合作的婴儿也是一个问题。

结果，出现了两种新型温度计。

一个是一次性温度计。

(一次性温度计，照片来源:sharedour.com)

一次性温度计包括两部分:感温物质和指示器。温度敏感物质固化在试纸上，当达到一定温度时，该物质蒸发并覆盖在指示剂表面，使其呈现独特的颜色。它不仅保证了准确性，而且避免了交叉感染。

(一次性温度计，照片来源:sharedour.com)

另一种是体温枪。

(体温枪，照片来源:amazon.cn)

与其他温度计不同，体温枪不测量体温，而是“看见”它。我们都知道自然界中的任何物体都有红外辐射。皮肤和耳膜一直辐射红外线，红外线的剂量与温度有关。利用这一原理，光学系统接收被测部位的红外线，将光信号转换成电信号，电信号由芯片读取并显示在液晶显示屏上，从而可以快速、准确地测量患者的体温，而无需接触。

(狗的红外照片，照片来源:wikipedia.org)

根据《汞问题水俣公约》，到2020年，中国将不再生产、进口或出口含汞产品。这意味着传统的水银温度计将很快从生活中消失。然而，没有必要为此叹息。温度计发展的历史也是物理学家、医生和材料研究者之间合作的历史。只要这些人还活着，未来的温度测量只会变得更加方便和准确。

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参考

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