Ein Thermometer ist ein Gerät, das dazu dient, Temperaturen zu messen. Das kann die Raumtemperatur, Außentemperatur, Backofentemperatur, Körpertemperatur oder die Temperatur eines anderen Objekts sein. Aber wie funktioniert das?
Zunächst wird ein physikalisches Prinzip benötigt, von dem die Temperatur abgeleitet werden kann. Meist ist das eine Änderung von Materialeigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur. Zum Beispiel dehnen sich einige Materialien aus, wenn sie sich erwärmen, und ziehen sich zusammen, wenn sie abkühlen.
Diese Funktionsweise nutzt das so genannte Flüssigkeitsthermometer. Bei einem solchen Thermometer wird Flüssigkeit in ein enges Glasrohr eingeschlossen. Als Flüssigkeit kann beispielsweise gefärbter Alkohol oder Quecksilber verwendet werden. Wenn sich die Flüssigkeit erwärmt, dehnt sie sich aus und steigt im Rohr auf. Sinkt die Temperatur zieht sich die Flüssigkeit zusammen und fällt im Rohr.
Du kannst also am Stand der Flüssigkeit im Rohr sehen, wie hoch die Temperatur der Flüssigkeit ist. Um nun genaue Werte abzulesen, benötigt das Themometer noch eine Skala. Dies sind Kennzeichnungen an der Seite des Rohres, welche anzeigen, welcher Flüssigkeitsstand welche Temperatur bedeutet.
Alkoholthermometer sind zwar nicht ganz so präzise wie Quecksilberthermometer, sie sich jedoch deutlich sicherer. Quecksilber ist ein sehr giftiger Stoff und belastet die Umwelt. Mit Quecksilberthermometer muss daher sehr sorgsam umgegangen werden. Sie dürfen auf keinen Fall herunterfallen oder zerbrechen.
Eine andere Thermometerart entsteht aus der Änderung des elektrische Widerstandes eines Materials durch die Temperatur. Dies ermöglicht die heutzutage am häufigsten eingesetzte Thermometerart: Digitalthermometer.
Ein Digitalthermometer enthält in der Regel einen Thermistor, desen elektrischer Widerstand sich stark mit der Temperatur ändert. Durch das anlegen einer Spannung am Thermistor und durch eine nachfolgende Messung des resultiernden Stromflusses kann die Temperatur des Themistors und damit die Umgebungstemperatur sehr präzise digital berechnet werden. Der Nachteil von Digitalthermometern ist, dass regelmäßig die Batterien ausgewechselt werden müssen.