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Barometer

[391] Barometer (griech., »Schweremesser«, Baroskop, Wetterglas, Torricellische Röhre; hierzu Tafel »Barometer« mit Text), von Torricelli 1643 erfundenes Instrument zum Messen des Druckes der Luft (das Wort B. wurde zuerst 1666 von Boyle gebraucht). Das Aufsaugen von Wasser durch eine Pumpe leitete man früher nach Aristoteles von einem der Natur beigelegten Abscheu vor dem Leeren (horror vacui) ab, und als man fand, daß in einer Wasserpumpe mit langem Saugrohr das Wasser nicht höher als 10 m steige, meinte Galilei, daß der Abscheu der Natur gegen den leeren Raum seine Grenzen habe. Torricelli vermutete, daß die Ursache, die das Wasser nur 10 m hoch steigen lasse und in dieser Höhe erhalte, das etwa 13,5mal schwerere Quecksilber auf einer ebenso vielmal geringern Höhe zurückhalten werde, und er fand, daß in einer an einem Ende zugeschmolzenen, etwa im langen Glasröhre, die mit Quecksilber gefüllt und aufrecht in Quecksilber getaucht wurde, das Quecksilber nur so weit fiel, daß es ca. 76 cm über dem Niveau des Quecksilbers im Gefäß stehen blieb (Barometerhöhe), während sich darüber ein leerer Raum (Torricellische Leere) befand. Torricelli erkannte den Grund dieser Erscheinung und der Veränderungen der Höhe der Quecksilbersäule in dem wechselnden Druck der äußern Luft auf das Quecksilber im Gefäß. 1648 beobachtete Perrier auf Anregung von Descartes, daß das Quecksilber in einem B. auf dem Gipfel des 1465 m hohen Puy de Dôme um 8 cm niedriger stand als am Fuß des Berges (470 m ü. M.); durch diese Beobachtung war der Druck der Luft klar erwiesen.

Über die Konstruktion des Quecksilberbarometers s. die Tafel. Um das Eindringen von Luft in das Vakuum zu verhindern, setzt man öfter in die Mitte der Röhre eine Buntensche Spitze (s. Figur), die nach abwärts gerichtet und so sein ist, daß wohl Quecksilber, aber keine Luft eintreten kann, sondern sich in der Kammer daneben fängt.

Buntensche Spitze.

Das B. kann dann aber schnellen Luftveränderungen nicht gut folgen. Außer Quecksilberbarometern hat man solche, die mit Walser oder Glyzerin gefüllt sind, ferner Aneroide und Variometer (s. d.). Über selbstregistrierende B. s. Meteorologische Registrierapparate. – Um Barometerbeobachtungen miteinander vergleichbar zu machen, bedürfen sie einer Reihe von Korrektionen. Da die Wärme das Quecksilber im B. ausdehnt, so werden alle Barometerbeobachtungen auf die Temperatur von 0° reduziert. Deshalb befindet sich am B. ein Thermometer (Beithermometer), an dem man die Lufttemperatur zur Zeit der Beobachtung abliest. Die Reduktion des bei der Temperatur t° gemessenen Barometerstandes b m m auf den Barometerstand B, wie er bei 0° Wärme beobachtet worden wäre, unter der Voraussetzung, daß die Skala aus Messing besteht, erhält man durch die Formel B = b-b.t. 0,00016115. Folgende Tabelle zeigt den Wert dieser Korrektion in Millimetern:

Eine andre Korrektion erheischt die Kapillardepression, durch welche die Kuppe des Quecksilbers, der Meniscus, etwas tiefer steht, als er ohne dieselbe stehen würde. Der Einfluß der Kapillardepression wächst mit der Enge des Rohres, und deshalb benutzt man zu einem B. nur Röhren von mindestens 8 mm innerm Durchmesser. Der meist kleine Einfluß der Kapillarität wird oft schon bei der Skalenteilung berücksichtigt oder kann durch Vergleichung des Instruments mit einem Normalbarometer bestimmt werden.

Barometerbeobachtungen dienen zur Erforschung der Änderungen des Luftdrucks und seines Zusammenhanges mit der Witterung, dann aber auch zur Ermittelung des Höhenunterschiedes verschiedener Orte (s. Höhenmessung). Vgl. Torricelli, Esperienza dell' argento vivo in »Neudrucke von Schriften und Karten über Meteorologie«, Nr. 7 (Berl. 1897); Wüllerstorf-Urbair, Zur wissenschaftlichen Verwertung des Aneroids (Wien 1871); Höltschl, Die Aneroide (das. 1872); Goldschmidt, Neues Aneroidbarometer (Zürich 1869); Bauernfeind, Beobachtungen und Untersuchungen über die Eigenschaften der Naudetschen Aneroidbarometer (Münch. 1874); Jelinek, Über die Konstanten der Aneroide (Wien 1876); F. Waldo, Modern meteorology (Lond. 1893); Marvin, Barometers and the measurement of atmospheric pressure (Washingt. 1901).