温度計の仕組み。代表的な3つの温度計について説明します。

ガリレオ温度計

〔ガリレオ温度計〕

ガリレオ温度計は、液体の温度によって浮かぶ球の位置が変わるのですが、仕組みは以下のようになります。

1. 温度計には液体が入っています。
2. いくつかの小さな浮球が入っておりそれぞれ異なる重さです。
3. 液体の温度が変わると、その液体の密度が変わり浮球の浮かぶ高さが変わります。

高温になると液体の密度が低くなり浮球が下に沈み、低温になると密度が高くなり浮球が上に浮かびます。

ガリレオはこのようにして、浮力の変化を利用して温度を読み取ることを発見しました。

水銀温度計

仕組み

• 水銀温度計はガラスの管の中に水銀が入っています。温度が上がると水銀が膨張して上昇し、温度が下がると水銀が収縮して下がります。
• 管には目盛りが付いており水銀の高さを読むことで温度を知ることができます。

ポイント

• 水銀の膨張と収縮は非常に正確なので精度が高いです。
• しかし、壊れると有害な水銀が漏れるため、扱いには注意が必要です。
• 現在は水銀法によって製造と輸出入が禁止されています。

アルコール温度計

仕組み

• アルコール温度計は、水銀の代わりにアルコールを使用します。原理は水銀温度計と同じで、アルコールが膨張・収縮することで温度を測定します。
• アルコールは染料で着色されているため液柱が見やすくなっています。

ポイント

• 水銀よりも安全で、低温でも凍らないので冷凍庫などの低温測定に適しています。
• ただし、精度は水銀温度計に比べるとやや劣ります。
  

デジタル温度計

仕組み

• デジタル温度計には、温度を感じるセンサーが内蔵されています。このセンサーは、一般的にサーミスタや熱電対（ねつでんつい）と呼ばれる材料で作られています。
• センサーは温度が変化すると電気抵抗が変わります。この変化を利用して温度を測定します。
• そして、測定された温度はデジタルディスプレイに表示されます。

ポイント

• 簡単に正確な温度を測定でき読み取りが容易です。
• 電池が必要ですが、使用範囲が広く衛生的です。
  

放射温度計（ほうしゃおんどけい）（赤外線温度計）

放射温度計（赤外線温度計）は、物体が放つ目に見えない赤外線を使って温度を測る道具です。

仕組み

• すべての物体は温度に応じて赤外線を放射しているのですが、放射温度計はこの赤外線を検出し強さを測定します。
• 測定された赤外線の強さを基に電気信号に変換します。
• その電気信号を温度に変換してディスプレイに表示します。

ポイント

• 人や物に触れずに温度を測れます。
• 瞬時に温度を測定できます。
• 危険な物や遠くの物の温度も安全に測れます。