Dnes stačí zmáčknout tlačítko a displej během několika sekund oznámí, jak vysokou máte horečku. Teploměr v autě zase nenápadně hlásí, zda venku mrzne, nebo se asfalt mění v rozpálenou pánev.
Za touhle samozřejmostí se ale skrývá několik staletí pokusů, omylů a překvapivě chytrých nápadů.
První teploměr není žádný elegantní digitální přístroj. Je to spíš skleněná baňka, trubička a trochu tekutiny, a hlavně zařízení, které zpočátku vlastně neumí pořádně říct, kolik je stupňů.
V 16. a 17. století vznikají takzvané termoskopy, které ukazují pouze změny teploty. Toskánský astronom Galileo Galilei (1564-1642) kolem roku 1593 používá zařízení, v němž změna objemu vzduchu pohybuje kapalinou. Problém je poněkud nepříjemný: přístroj nereaguje jen na teplotu, ale také na atmosférický tlak.
Teploměr tak může tvrdit, že se něco změnilo, i když se ve skutečnosti změnilo počasí. Postupně proto přicházejí uzavřené konstrukce a hlavně stupnice.
Fyzik německého původu Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) v roce 1714 vytváří přesnější teploměr a roku 1724 představuje svou stupnici.
O něco později přichází švédský astronom Anders Celsius (1701-1744) se stupnicí rozdělenou mezi bod tuhnutí a varu vody na sto dílků. Jen malý historický háček:
Celsius původně stupnici nastavuje obráceně, nula označuje var vody a 100 stupňů její zamrznutí. Po jeho smrti se pořadí obrací do podoby, kterou známe dnes.
Rtuť odchází, nastupuje elektřina
Dlouhá desetiletí pak teploměru vévodí kapalina ve skleněné trubičce. Rtuť se rozpíná s rostoucí teplotou a její sloupec stoupá. Jednoduché, názorné a překvapivě spolehlivé. Jenže moderní svět chce něco jiného:
menší přístroj, rychlejší odečet, elektroniku a možnost připojit senzor k počítači nebo řídicí jednotce. Přichází termistor, součástka, jejíž elektrický odpor se mění s teplotou.
„Termistor je tepelný rezistor,“ vysvětluje americký Národní institut pro standardy a technologie (NIST).
U běžných termistorů s negativním teplotním koeficientem odpor při zahřívání klesá. Elektronika tento nepatrný elektrický rozdíl změří a převede ho na číslo na displeji.
Právě podobné senzory umožňují vyrábět malé a levné teploměry, ale také sledovat teplotu motoru, baterie, elektroniky nebo vzduchu. Z obyčejného sloupce rtuti se tak stává malý elektronický detektiv:
Nic nestoupá ani neklesá, jen se mění elektrický odpor a přístroj z toho usoudí, zda je venku na bundu, nebo na tričko.
Přichází záření
Ještě větší skok nastává ve chvíli, kdy teploměr přestane potřebovat dotyk. Každé těleso vyzařuje elektromagnetické záření a při běžných teplotách jde významnou měrou o infračervené záření. Přístroj ho zachytí senzorem a z jeho vlastností vypočítá teplotu.
Najednou není potřeba strkat sondu pod paži ani přikládat čidlo k měřenému objektu. Stačí namířit. Právě tento princip dnes využívají bezkontaktní teploměry, termokamery a řada průmyslových systémů.
Historie přitom skutečně sahá i k vojenskému výzkumu: podle odborného přehledu se dálkové infračervené měření prakticky rozvíjí ve 30. a 40. letech 20. století a jeho rozvoj urychlují potřeby armády během druhé světové války.
Po odtajnění technologií v pozdějších letech se infračervené zobrazování rozšiřuje do medicíny a průmyslu. Dnes už je princip natolik dostupný, že ho potkáváme v domácím teploměru, termokameře i automobilu.
