تک یاخته ای 
هوک

کودکی هوک

"رابرت هوک" در خانواده ای روحانی در دهکده فرش واتر در ساحل جنوبی انگلستان و در سال 1635 چشم به جهان گشود. کودکی ضعیف و نحیف بود که دچار سوء تغذیه نیز بود و شب ، هنگام خواب دچار کابوسهای وحشتناکی می‌شد. علاوه بر این گرفتار سردرد مزمن و زشتی قیافه بود. 

کار و تحصیل علم

چون پدرش درگذشت راه لندن را در پیش گرفت و در آغاز نزد نقاشی به شاگردی پرداخت. اما بوی رنگها بر سردردش می‌افزود، لذا آنجا را ترک کرد و وارد مدرسه وست مینستر گشت. در آنجا نشان داد که بچه خارق‌العاده ای است و در سال 1653 در سن 18 سالگی وارد دانشگاه آکسفورد شد. در آن هنگام به حکاکی روی چوب و خواندن آواز اشتغال می‌ورزید و از این راه پولی بدست می‌آورد.
چندی نگذشت که استعداد او در مکانیک برای جامعه علمی آنجا که "تامس ویلیس" و "رابرت بویل" از جمله اعضای آن بودند، آشکار شد. هوک مدتی دستیار هر یک از آن دو نفر بود. هنگامی که قانون بویل طرح‌ریزی می‌شد، هوک دستیار وی بود. مشارکت هوک در آن قانون روشن نیست.
پس از بازگشت سلطنت چارلز دوم محفل علمی غیر رسمی آکسفورد ، هسته انجمن سلطنتی جدید را تشکیل داد و در سال 1662، هوک متصدی آزمایشهای آن گردید. طی 15 سال بعد سیل مداومی از عقاید و آزمایشهای درخشان را جاری ساخت. در سال 1662 در کالج گرشم مستقر شد و تا آخر عمر در مشاغل مختلف در آنجا گذرانید. 

نظریه‌های مهم هوک در مورد زیست شناسی

هوک در سال 1665 میکرو گرافیا را که یکی از شاهکارهای علمی قرن 17 بود، منتشر کرد. آن اثر علاوه بر بسیاری نکات دیگر شامل نخستین توصیفها و نقشه‌های واحدهایی بود که یاخته (سلول) نامیده می‌شدند ( اصطلاحی که او به کار برده بود ).

نظریه‌های مهم هوک در فیزیک

وی در پیدایش نگرشی انقلابی نیز سهیم بود که شیوه برخورد با حرکت دورانی بطور اعم و پویایی شناسی کیهانی بطور اخص را از نو تدوین و تنظیم کرد.هوک در مکاتبه مشهوری با "آیزاک نیوتن" این عقیده را بیان کرد که نیروی ثقل متناسب با مجذور فاصله کاهش می‌یابد ( نظریه ای که نیوتن را به راه درک رابطه عکس مجذور کشانید و وی را در مسیر کشف جاذبه عمومی قرار داد.
وی در کتاب 1679 که مجموعه ای از شش اثر کوتاه بود، قانون هوک را شرح داد که عبارت بود از قانون کشسانی با این بیان که تنش با کرنش متناسب است. 

نظریه‌های مهم هوک در زمین شناسی

هوک ، زمین شناس ارزنده ای بود. نظریه‌هایش درباره منشاء سنگواره‌ها ، طلیعه ای از نظریات قرن 19 در این مورد بود. وی را نخستین طرفدار نظریه سانحه گرایی به شمار آورده‌اند. وی همچنین متخصص ورزیده معماری بود. پس از آتش سوزی بزرگ شهر لندن ، نقشه شهر را طرح کرد که بعداٌ‌ از روی آن شهرنیویورک را بنا کردند. او در این کار مامور شد که به عنوان زمین‌سنج با "کریستوفر رن" در تنظیم نقشه بازسازی لندن همکاری کند. 

کارهای شگرف هوک در ساخت ابزارها

او به کارهای شگرف دیگری نیز دست زد و شاید مهمترین خدمت هوک به علم در رشته ساخت و کاربرد ابزارها باشد. او به هر ابزار مهمی که در قرن 17 ساخته شده بود، چیزی افزود. تلمبه بادی را در شکل ماندگارش اختراع کرد. ساعت سازی و میکروسکوپ سازی را جلو برد. تار چلیپایی را برای تلسکوپ ، دریچه دیافراگم و نیز پیچ تنظیمی را که از روی آن ، قرائت وضع مستقر بصورت مستقیم ممکن می‌شد، اختراع نمود.
همچنین پاندول ساعت ، دستگاه سنجش انکسار نور در مایعات ، بارومتر (هواسنج و غلظت سنج الکلی) و رطوبت سنج را نیر اختراع کرد.
وی بنیاد گذار هواشناسی علمی نامیده شده است. هوا سنجی را که او اختراع کرد، دارای سوزن متحرکی بود که فشار هوا را روی آن ثبت می‌کرد. دمای انجماد آب را نقطه صفر بر روی دماسنج پیشنهاد نمود و دستگاهی برای تنظیم دماسنجها طرح ریزی کرد. ساعت هوا سنجی او ، فشار هوا ، میزان بارندگی ، رطوبت و سرعت باد را روی طبلکی چرخان ثبت می‌کرد. 

کارهای مهم هوک در شیمی

هوک تفاوت فلزات و نمکها را نشان داد. کتابی در باب خاصیت موئین بویژه صعود مایعات در لوله‌ها نوشت. این دانشمند دریافت که حرکت اجسام ریز و کوچک در روی سطح مایعات و بالا رفتن نفت از فتیله و حرکت شیره خام و پرورده گیاهان بر اثر خاصیت لوله‌های موئین می‌باشد. 

مرگ هوک

"رابرت هوک" در سال 1702 در سن 67 سالگی در لندن در گذشت. دو سال پس از مرگ این دانشمند ، مجموعه رسالاتش انتشار یافت. 

نگاه اجمالی

هزاران سال بود که مطالعه ستارگان فقط از راه چشم انجام می‌گرفت. خوشبختانه ، عدسی سازان آلمانی در اوایل قرن هفدهم میلادی (قرن یازدهم شمسی) تلسکوپ را اختراع کردند. آنها دریافتند که با ترکیب دو عدسی می‌توان اجسام دور دست را درشت‌تر نشان داد. گالیله ، دانشمند ایتالیایی ، تلسکوپ را در اخترشناسی بکار برد و توانست چندین کشف مهم انجام دهد. او چهارمین سیاره (مشتری) را کشف کرد و همچنین نشان داد که راه شیری از میلیونها ستاره کم نور تشکیل یافته است. 

تلسکوب

تلسکوپ گالیله

خیلی‌ها فکر می‌کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است، اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت. در واقع گالیله اولین کسی بود که در ایتالیا ساختن دوربین را یاد گرفت و با آن به آسمان نگاه کرد. برای این کار هم از پادشاه و کلیسا و ... هدیه گرفت و یک مستمری بسیار زیاد سالیانه هم به او اختصاص دادند. باز هم بر خلاف تصور خیلی‌ها ، دوربینی که گالیله با آن کار می‌کرد از دوعدسی محدب (یکی شیئی و یکی چشمی) ساخته نشده بود، بلکه عدسی شیئی (جلویی) محدب بود و عقبی یا شیئی ، مقعر بود که باعث می‌شد تصویر حقیقی تشکیل بشود و جلوتر از جایی که هست دیده شود. دوربینهای کوچک قدیمی که ممکن است شما هم داشته باشید، همین طوری هستند. 

مشخصات تلسکوپ

به این تلسکوپهایی که از دو عدسی محدب استفاده می‌کنند "شکستی" یا "انکساری" می‌گویند. یعنی نور را می‌شکنند (در سرعتش تغییر ایجاد می‌کند) و با این کار نور را کانونی می‌کنند. تلسکوپ در واقع وسیله‌ای است که بخاطر جمع آوری نور بیشتر (نسبت به چشم انسان) اهمیت دارد نه به دلیل بزرگنمایی. در واقع چشم انسان کمتر از یک سانتیمتر مربع برای جذب نور (در واقع عصبهای حسی برای احساس نور) دارد. پس اگر قطر شیئی تلسکوپی مثلا 10 سانتیمتر باشد، بیشتر از سی برابر چشم آدم نور جذب می‌کند. این باعث می‌شود که اجرام خیلی کم نورتر هم دیده شوند.
پس هر چه قطر شیئی بزرگتر باشد، تلسکوپ بهتری خواهیم داشت. مشکلی که در این بین وجود دارد این است که شیشه‌هایی را که به عنوان شیئی استفاده می‌شود، نمی‌شود از یک حدی بزرگتر ساخت. خود شیشه ، نور زیادی را جذب می‌کند و تا اندازه‌ای باعث تجزیه نور هم می‌شود. هر چند که با کمک راه حلهایی توانسته‌اند عدسیهای بزرگی را تراش بدهند، اما باز هم این کار محدودیت زیادی دارد. اسحاق نیوتن اولین کسی بود که راه حلی برای این مشکل پیدا کرد. 
نیوتن که روی نور آزمایشهای زیادی انجام داده بود، برای جمع آوری نور بیشتر (و در واقع کانونی کردن یک سطح) به جای عدسی از آینه مقعر استفاده کرد. آینه‌های مقعری که سطح آنها اندود شده‌اند. به این ترتیب ، مشکل شکست نور و ابیراهی رفع می‌شد. به کمک همین تکنولوژی است که ما امروزه می‌توانیم تلسکوپهای غول پیکر بسازیم و در اعماق آسمان جستجو کنیم. البته بعدها انواع دیگری از تلسکوپها هم بوجود امدند که اساس کار انها بر روی استفاده از آینه مقعر است و تغییرات دیگری دادند که به این بجث مربوط نمی‌شود. 

کاربردهای تلسکوپ

کار اصلی تلسکوپ ، جذب تابشهای رسیده از سیاره‌ها ، ستارگان و کهکشانها است. این تابشها ممکن است به شکل موج نوری ، علامتهای رادیویی و یا اشعه ایکس باشند. برای هر تابش تلسکوپ ویژه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. اخترشناسان ، با استفاده از تلسکوپ می‌توانند بسیار بیشتر از توانایی چشم ، تابشهای اجسام کم نور را آشکار کند.
برای مثال ، بزرگترین تلسکوپ نوری جهان که در روسیه است، آینه‌ای به قطر 6 متر دارد. قدرت دید آن به هنگام مشاهده ستارگان ، یک میلیون برابر قدرت چشم انسان است. همچنین تلسکوپ می‌تواند تابش حاصل از یک جسم را در مدت کمتری جمع کند. هزاران هزار ستاره کم نور را اصلا نمی‌توانیم ببینیم. در حالی که تلسکوپ ، در مدت چند ساعت عکس آنها را به دست می‌آورد. 

انواع تلسکوپ

• تلسکوپ شکستی
• تلسکوپ بازتابی
• تلسکوپ رادیویی
• تلسکوپ اشعه ایکس

تلسکوپ 

در دهه 30 هجری شمسی ، اولین تلسکوپ به ایران آمد. سید جلال تهرانی ، محقق ایرانی بود که در لندن مطالعه و زندگی می‌کرد. او در دهه سی به ایران بازگشت و همراهش یک تلسکوپ یازده سانتیمتری شکستی هم با خود آورد. این تلسکوپ همراه کلی وسایل نجومی و ساعت آفتابی و ... الآن در موزه آستان قدس رضوی در مشهد است. آیا می‌دانستید که شما می‌توانید با یک تلسکوپ آماتوری حداقل از 40 میلیون تا 500 میلیارد سال نوری در فضا ببینید؟! 

دید کلی

مفاهیم داغ و سرد برای انسان ، مانند هر موجود زنده دیگر ذاتی است و دمای محیط مجاور را بیلیونها عصبی که به سطح پوسته می‌رسند، به مغز خبر می‌دهند. اما پاسخ فیزیولوژیکی به دما اغلب گمراه کننده است و کسی که چشمش بسته است نمی‌تواند بگوید که آیا دستش با اتوی بسیار داغ ، سوخته یا به وسیله یک تکه یخ خشک شده است. در هر دو حالت احساسی پدید می‌آید، زیرا هر دو عینا پاسخ فیزیولوژیکی به آسیبی هستند که به نسج رسیده است. 

یک آزمایش ساده

دو ظرف یکسان انتخاب کرده ، در یکی آب گرم و در دیگری آب سرد بریزید. حال یک دست خود را در آب گرم و دست دیگر را در آب سرد فرو برید. حال هر دو دست را در آب نیم‌گرم وارد کنید. احساس شما چیست؟
قطعا دستی که ابتدا در آب گرم بوده است، آب نیمگرم را سردتر و دست دیگر آن را گرمتر احساس خواهد کرد. بنابراین با این آزمایش ساده می‌توان نتیجه گرفت که قضاوت ما در مورد دما می‌تواند نسبتا گمراه کننده باشد. علاوه بر این گستره حس دمایی ما محدود است و ما به یک معیار معین و عددی برای تعیین دما نیاز داریم. 

دماسنج‌های اولیه

نخستین وسیله واقعی علمی برای اندازه‌ گیری دما در سال 1592 توسط گالیله اختراع شد. وی برای این منظور یک بطری شیشه‌ای گردن‌باریک انتخاب کرده بود. بطری با آب رنگین تا نیمه پر شده و وارونه در یک ظرف محتوی آب رنگین قرار گرفته بود. با تغییر دما ، هوای محتوی شکم بطری منبسط یا منقبض می‌شد و ستون آب در گردن بطری بالا یا پایین می‌رفت. در این وسیله ، گالیله توجه نداشت که مقیاس برای سنجش دما بکار ببرد، بطوری که وسیله وی ، بیشتر جنبهدما نما داشت تا جنبه دماسنج.
در سال 1635 ، فردیناند توسکانی ، که به علوم علاقه‌مند بود، دماسنجی ساخت که درآن از الکل استفاده کرد و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواندتبخیر شود. سرانجام ، در سال 1640 ، دانشمندان آکادمی لینچی ، در ایتالیا ، نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن جیوه به کار برده و هوا را دست کم تا حدودی ، از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند.
توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملا تکامل یافت و حال آنکه میان کشف امواج الکترومغناطیسی و ساختن نخستین تلگراف بی‌سیم ، یا میان کشف اورانیوم و نخستین بمب اتمی چند سالی بیشتر طول نکشید. 

اندازه‌ گیری دما

برای تعیین یک مقیاس تجربی دما ، سیستمی با مختصات xy را به عنوان استاندارد که ما آن را دماسنج می‌نامیم، انتخاب می‌کنیم و مجموعه قواعدی را برای نسبت دادن یک مقدار عددی به دمای وابسته به هر کدام از منحنیهای همدمای آن ، اختیار می‌کنیم. به هر سیستم دیگری که با دماسنج در تعادل گرماییباشد، همین عدد را برای دما نسبت می‌دهیم. 

قوانین گازها

همان وقت که اسحاق نیوتن در کمبریج درباره نور و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام رابرت بویل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانیکی و تراکم‌پذیری هوا و سایر گازها بود. بویل که خبر اختراع گلوله سربی اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه ‌گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد.
نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به قانون بویل-ماریوت معروف است و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود.
حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه 273/1 حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ژاک شارل ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود و از این رو اغلب آن را قانون شارل-گیلوساک می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت. 

انواع دماسنجها

دماسنج گازی

جنس ، ساختمان و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را بکار می‌برند، تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه ، چینی ، کوارتز ، پلاتین یا پلاتین ـ ایریدیم ، ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن بکار می‌رود )، می‌باشد که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند. 

دماسنج با مقاومت الکتریکی

دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه می‌توان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد.
در گستره دمای خیلی پایین ، دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی با ترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل می‌شوند. این دماسنج را می‌توان بر روی سطح جسمی که بمنظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد.
دماسنج مقاومتی پلاتین را می‌توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره 253– تا 1200 درجه سانتیگراد بکار برد. 

ترموکوپل

ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه‌ گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده می‌گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک ترموکوپل پلاتنیوم ـ رودیوم که 10 درصد پلاتینیوم دارد، از صفر تا 1600 درجه سانتیگراد است.
مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه‌ گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در می‌آید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می‌کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد. 

واحد اندازه‌ گیری دما

• کلوین: کلوین مقیاس بنیادی دما در علوم است که سایر مقیاسها بر حسب آن تعریف می‌شوند.
• سلیسیوس یا سانتیگراد: مقیاس سلیسیوس بر اساس نقطه سه گانه آب می‌باشد. اگر t نشان‌دهنده دمای سلیسیوس و T نشان‌دهنده دمای کلوین باشد، در اینصورت داریم: 273.15 - t =T 
• فارنهایت: این مقیاس هنوز هم در بعضی از کشورهای انگلیسی‌زبان به کار می‌رود و در کارهای علمی استفاده نمی‌شود.

تئوری آزمایش

دمای یک جسم ، نشاندهنده گرمی یا سردی آن است. دما را با مقیاس ویژه‌ای اندازه گیری می کنند. بدن شما نسبت به میزان گرمی یا سردی یک جسم ، حساس است. تاریخ استفاده از دماسنج‌ها برای اندازه گیری دما به اوایل سال 1593 بر می‌گردد. در این مقاله شما با ساخت یک نمونه دماسنج ساده آشنا خواهید شد. 

هدف از آزمایش

طراحی و ساخت یک نمونه دماسنج گازی گالیله 

مواد لازم

• آب
• یک ظرف دهان گشاد یک لیتری
• یک بطری شیشه‌ای نوشابه
• نی نوشابه خوری
• رنگ غذای آبی رنگ
• خمیر مجسمه سازی

شرح آزمایش

1. حدود 5 سانتیمتر در بطری نوشابه آب بریزید.
2. آنقدر از ماده آبی رنگ به این آب اضافه کنید تا رنگ آن ، آبی پررنگ شود.
3. حدود 5 سانتیمتر از انتهای نی را درون بطری نوشابه وارد کنید.
4. قطعه‌ای از خمیر مجسمه سازی را در دهانه بطری نوشابه قرار داده و خوب دهانه را مسدود کنید.
5. کف دست‌های خود را روی بطری بگذارید و تا آنجا که ممکن است ، بطری را فشار دهید. البته نه آنقدر که خطر شکستن آن پیش آید.
6. به مدت یک دقیقه بطری را در دست‌های خود نگه دارید.
7. بطری نوشابه را همراه با نی ، به صورت واژگون روی بطری محتوی آب رنگی قرار دهید، بطوری که سر دیگر نی ، درون آب قرار گیرد.
8. به مدت 2 تا 3 دقیقه به نی نگاه کنید.

نتیجه آزمایش

آب رنگی در نی بالا می‌رود.

• علت چیست؟
  از یک دماسنج ، برای اندازه گیری مقدار انرژی جنبشی متوسط مولکول‌ها استفاده می‌شود. در این آزمایش ، بطری نوشابه مدل ساده شده‌ای از دماسنج گازی گالیله است. "گالیله" ، دماسنج خود را در سال 1593 طراحی کرد و آن را ترموسکوپ نامید. هم ترموسکوپ و هم دماسنج ساده ، هر دو از این واقعیت استفاده می‌کنند که گاز وقتی گرم می‌شود، منبسط و وقتی سرد شود، منقبض می‌شود و در نتیجه تغییر دما را به ما نشان می‌دهد. بطری نوشابه و نی ، هر دو دارای هوا هستند.
  وقتی بطری را در دست‌های خود نگه دارید، هوای داخل بطری گرم می‌شود. مولکول‌های گاز گرم شده ، منبسط می شوند و از انتهای نی ، خارج می‌گردند. وقتی شیشهسرد می‌شود، مولکول‌های باقی مانده در شیشه منقبض می‌شوند. از آنجا که در این حالت ، تعداد کمتری مولکول در شیشه موجود است، به علت کمبود مولکول یک خلاء نسبی ایجاد می‌شود و فشار داخل شیشه از فشار بیرون شیشه کمتر می‌گردد. بنابراین هوا روی سطح آب ظرف ، فشار می‌آورد و آب را به درون سر دیگر نی می‌راند و آب در نی بالا می‌رود.

دید کلی

دما یکی از عناصر اساسی شناخت هوا می‌باشد، با توجه به دریافت نامنظم انرژی خورشیدی توسط زمین ، دمای هوا در سطح زمین دارای تغییرات زیادی است که این تغییرات به نوبه خود سبب تغییرات دیگری در سایر عناصر هوا می‌گردد. دمای هوا را بوسیله دماسنج اندازه گیری می‌کنند. 

دماسنج معمولی استاندارد (Thermometer)

این دماسنج یک لوله بسیار باریک شیشه‌ای مسدود است که در انتهای آن محفظه‌ای تعبیه و از جیوه یا الکل پر شده است. در داخل لوله دماسنج خلاء کامل وجود دارد. گرم و سرد شدن مخزن باعث گرم و سرد شدن مایع درون مخزن شده و متعاقب آن باعث بالا و پایین رفتن مایع در داخل مخزن شیشه‌ای می‌شود، با مشاهده سطح مایع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددی که روی بدنه شیشه نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می‌شود. 

دماسنج حداکثر (Max-Thermometer)

اغلب نیاز است علاوه بر دمای معمولی هوا حداکثر دمایی که در طول یک دوره معین مثلاً یک شبانه روز اتفاق افتاده است نیز اندازه گیری و تثبیت شود، به این منظور از دماسنج حداکثر استفاده می‌کنند. این نوع دماسنج با یک تفاوت جزئی تقریبا مشابه دماسنجهای معمولی است، به این صورت که لوله مویین آن در محلی که به مخزن منتهی می‌شود بسیار باریک شده است.
هنگامی که دما زیاد می‌شود جیوه داخل مخزن منبسط شده و نیروی حاصل می‌تواند باعث راندن جیوه از داخل مجرای باریک بالای مخزن به قسمت بالای لوله گردد، به این ترتیب ارتفاع جیوه در داخل مخزن بالا می‌رود و با کاهش دما مایع داخل مخزن منقبض می‌شود. ولی باریک بودن لوله از برگشت مایع به داخل مخزن جلوگیری می‌کند و سطح مایع در داخل لوله در محلی که بالاترین دمای قبلی اتفاق افتاده است باقی می‌ماند، بنابراین سطح فوقانی جیوه نشان دهنده حداکثر دمای اتفاق افتاده است. 

دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)

دماسنجهای حداقل برای تثبیت پایینترین دمای اتفاق افتاده در یک دوره معین بکار می‌رود. دماسنجهای حداقل مشابه دماسنجهای معمولی است، با این تفاوت که مایع داخل مخزن این نوع دماسنج بجای جیوه از مایعات رقیقتر مانند الکل استفاده می‌شود. به علاوه در داخل لوله مویین یک سوزن شیشه‌ای که دو سر آن گرد می‌باشد، رها گردیده که به عنوان شاخص از آن استفاده می‌شود.

وقتی دمای هوا کاهش می‌یابد با انقباض مایع سطح بالای الکل در داخل لوله مویین با اعمال نیروی کشش سطحی شاخص سوزنی را نیز به طرف پایین مخزن حرکت می‌دهد. با افزایش دما مجدداً الکل در داخل لوله مویین از اطراف سوزن عبور کرده و به طرف بالا صعود می‌کند، اما سوزن در پایینترین محلی که قبلا در اثر کشش سطحی پایین آمده بود باقی می‌ماند. بنابراین قسمت بالایی شاخص شیشه‌ای پایینترین دمایی را که اتفاق افتاده است نشان می‌دهد، در حالی که انتهای سطح الکل در بالای لوله دمای لحظه‌ای هوا را نشان می‌دهد. 

دماسنج حداقل - حداکثر (Min-Max Thermometer)

این دماسنج ترکیبی از دو دماسنج حداقل و حداکثر می‌باشد، این دماسنج از یک لوله شیشه‌ای U شکل ساخته شده است که دو انتهای آن مسدود می‌باشد. قسمت پایینی لوله U شکل با جیوه پر شده است. علاوه بر جیوه قسمت بالایی لوله قسمت چپ بطور کامل از الکل پر شده است، اما نصف حجم لوله سمت راست که انتهای آن به صورت یک مخزن گشاد شده می‌باشد از الکل پر شده است و نصف دیگر آن از یک نوع گاز پر شده است.
در بالاترین سطح جیوه و در داخل الکل در هر دو ستون شاخصهای شیشه‌ای رنگی که یک سوزن در وسط آن تعبیه شده است وجود دارد، در اثر گرم و سرد شدن و متعاقب آن انبساط و انقباض سطح جیوه بالا و پایین می‌رود. بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت چپ بالا رفته است دمای حداقل و بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت راست بالا رفته دمای حداکثر را نشان می‌دهد. 

دمانگار (Thermograph)

دمانگار یک وسیله کاملاً مکانیکی است و با استفاده از یک عنصر فلزی که انحنای آن با دما تغییر می‌کند ساخته شده است، یک طرف عنصر فلزی حساس به تغییرات دما که دارای انحنا می‌باشد به بازوی اهرم طویل و متحرکی بسته شده است که این بازو ممکن است مستقیماً دما را از روی یک مقیاس ساده درجه بندی شده نشان دهد و یا اینکه انتهای بازو به یک قلم ثبات متصل گردد. با تغییر دمای هوا انحنای فلز تغییر می‌کند و این امر با توجه به نحوه تغییرات دما باعث انحراف قلم در انتهای بازوی مکانیکی به طرف بالا و پایین در روی کاغذ گراف می‌گردد و دماها ثبت می‌شوند. 

نگاه اجمالی

جنس ، ساختمان و ابعاد دماسنج در ادارات و مؤسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را بکار می‌برند، تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گسترده دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. در سالهای اخیر اصلاحات بزرگ زیادی در طرح دماسنجهای گازی صورت گرفته است. 

دماسنج گازی ساده

در دماسنج گازی ساده شده با حجم ثابت ، مخزن جیوه‌ای طوری بالا و پایین برده می‌شود که سطح هلالی جیوه در سمت چپ همیشه با نقطه شاخص در تماس باشد. فشار حباب برابر با مجموع فشار ارتفاع h و فشار اتمسفراست. گاز در حباب B (که معمولا از جنس پلاتین یا یکی از آلیاژهای آن است) توسط یک لوله موئین با ستون جیوه M ارتباط پیدا می‌کند، قرار دارد. حجم گازی را با تنظیم ارتفاع ستون جیوه M تا آنجا که سطح فوقانی جیوه نوک یک شاخص کوچک (به نام نقطه شاخص) را در فضای بالای M لمس کند، ثابت نگه می‌داریم. این فضا معروف به فضای مرده یا حجم مزاحم است.

ستون جیوه M با بالا یا پائین بردن مخزن جیوه تنظیم می‌شود. اختلاف ارتفاع h بین دو ستون جیوه M و  را یک بار هنگامی که حباب توسط سیستمی که می‌خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، احاطه شده است، اندازه می‌گیریم و بار دیگر وقتی که سیستم را آب در نقطه سه گانه احاطه کرده است. 

خطای موجود در دماسنج گازی

• گاز موجود در فضای مرده (و در هر حجم مزاحم دیگر) در دمایی متفاوت با دمای گاز داخل حباب است.
  
• گاز داخل لوله موئین که حباب را به فشارسنج وصل می‌کند، دارای شیب دماست، یعنی دمای آن یکنواخت نیست.
  
• حباب ، لوله موئین ، حجمهای مزاحم با تغییر دما و فشار تغییراتی را سبب می‌شوند.
  
• اگر قطر لوله موئین با مسیر آزاد میانگین مولکولهای گاز قابل مقایسه باشد، یک شیب فشار در لوله موئین وجود خواهد داشت. (اثر ثردمن)
  
• مقداری گاز توسط دیواره‌ها ، حباب و لوله موئین برآشامیده می‌شود. هر قدر دما پائین‌تر باشد، برآشامی بیشتر است.
  
• اثراتی وجود دارند که ناشی از دما و تراکم پذیری جیوه در فشارسنج هستند.

اصلاح دماسنج گازی

در سالهای اخیر ، اصلاحات بزرگ زیادی در طرح دماسنجهای گازی صورت گرفته است. دو تای این اصلاحات بطور طرح‌وار بدین صورت می‌باشند که به جای گاز «دماسنجی» درون حباب که مستقیما با جیوه درون فشارسنج تماس دارد، دو حجم جداگانه گاز وجود دارند: گاز دماسنجی ، که تا یک دیافراگم ادامه دارد و به یک طرف آن فشار وارد می‌آورد و یک گاز فشارسنجی که در طرف دیگر دیافراگم قرار دارد و به فشارسنج مرتبط است. دیافراگم خود یکی از صفحات خازنی است که صفحه دیگر آن در همان نزدیکی تثبیت شده است. اختلاف فشار در دو طرف دیافراگم باعث حرکت جزئی دیافراگم می‌شود. در فشار متعارفی جو ، اختلاف فشاری برابر یک قسمت در یک میلیون قابل آشکارسازی است. وقتی دیافراگم هیچ انحرافی را نشان ندهد، فشار گاز فشارسنجی برابر با فشار گاز دماسنجی است و قرائت فشارسنج ، فشار گاز داخل حباب را بدست می‌دهد. 

اصلاح فشارسنج جیوه‌ای

یکی دیگر از اصلاحات در فشارسنج جیوه‌ای عبارت است از فضای گاز تعدیل کننده که حباب را احاطه می‌کند. گاز فشارسنجی تمام این فضا را پر می‌کند. در لحظه‌ای که فشارسنج قرائت می‌شود، هیچ نیروی خالصی که تمایل به تغییر ابعاد حباب داشته باشد، وجود ندارد و بنابراین نیاز به هیچ گونه تصحیحی برای به حساب آوردن تغییر حجم حباب با فشار نیست. بزرگترین اصلاحات در فشارسنج جیوه‌ای انجام گرفته‌اند. با انتخاب لوله گشاد ، سطح هلالی جیوه در هر لوله خیلی تخت می‌شود. زیرا بر خلاف دستگاه قدیمی‌تری که در شکل قبل نشان داده شده است، فضای مرده بستگی به قطر لوله ندارد. محل هلال جیوه را با بکار گرفتن آن به عنوان یکی از صفحات خازن و تثبیت صفحه دیگر در نزدیک آن و اندازه گیری ظرفیت خازن توسط یک پل ac ، تعیین می‌کنیم. قالبهای پیمانه‌ای برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع دو ستون جیوه مورد استفاده قرار می‌گیرند. فشارها را می‌توان با دقت چند ده هزارم میلیمتر جیوه یا چند صدم پاسکال ، اندازه گیری کرد.