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Christiaan HUYGENS
(1629-1695). Mathématicien, physicien et astronome hollandais.




Baromètre selon Huygens


Principe


Chez certains opticiens, on trouve un baromètre dit "baromètre de Huygens" constitué de la manière suivante :
Un tube en U de section s est rempli de mercure de masse volumique ρ  = 13600 kg.m-3. La partie supérieure gauche est constituée par une ampoule de section S (dans cette ampoule règne la pression de vapeur saturante du mercure négligeable devant la pression atmosphérique).

La partie inférieure droite comporte une autre ampoule de section S. Au dessus du mercure, on verse une hauteur h d'un liquide de masse volumique μ = 800 kg.m-3 dans un tube de section s. Soit H la hauteur séparant les surfaces libres du mercure.
On pose k = s/S. Si P est la valeur de la pression atmosphérique, la relation fondamentale de l'hydrostatique donne : P + μgh = ρgH.
Si P diminue de dP, le liquide monte dans le tube de droite de dh, dans la branche de droite, le mercure monte de dH = k.dh, dans celle de gauche, il descend de dH.
 
Montrer que dh = −dP / (μg(1 − k) + 2ρgk.
Pour l'appareil étudié, k est voisin de 0,02.

Avec un baromètre classique de type Torricelli, la variation de hauteur du niveau du mercure varie selon les conditions atmosphériques entre 740 et 790 mm Hg.

Avec le dispositif de Huygens, le niveau de la colonne de liquide varie d'environ 50 cm ce qui rend la lecture plus facile.
Le "liquide" utilisé doit être non volatil et doit former un ménisque bien net.


Rappels :
L'unité légale de pression est le pascal [N.m-2] (unité beaucoup trop petite pour l'usage courant)
En météorologie, on utilise maintenant l'hectopascal hPa
1 atm ⇒ 760 mm Hg ⇒ 1013 hPa.
1 bar = 100000 Pa.