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最簡單的就是上文提到過的液體溫度計(jì)，利用的是溫度引起的熱脹冷縮效應(yīng)；疫情防控常用的測溫槍和測溫?cái)z像頭，利用的是不同溫度的物體會發(fā)出不同的紅外線的原理。
一種測溫槍圖片來源：https://www.pce-instruments.com
電子設(shè)備或家用電器上常用的測溫元件，因?yàn)樯婕暗胶碗娐废嗷プ饔?，所以主要選用熱電偶和熱敏電阻兩種。
熱電偶（thermocouple）顧名思義，一般由兩根不同的平行金屬絲組成，它們的一端可以稱為“受熱端”，而另一端可以稱為“冷端” 。
受熱端受熱時(shí)，其內(nèi)部有些電子會獲得足夠的能量而跑到冷端；不同的金屬，其電子受熱逃脫的程度不同，因此在它們的冷端，電子的分布是有差異的，因此測量這兩個(gè)冷端之間的電壓，即可知道它們受熱端所處的溫度了。
熱電偶的原理圖片來源：http://yunrun.com.cn/
而熱敏電阻（thermistor）則是一種特殊的電阻，其電阻值會受到溫度高低的影響。因此只要測量電阻阻值的大小，就可以間接知道其溫度的高低了。
熱敏電阻圖片來源：https://www.electrokit.com/
所有這些測溫工具，并不是直接測量溫度的本質(zhì)——微粒運(yùn)動的快慢，而是都依賴溫度的某個(gè)其他效應(yīng)，也就是需要其他物質(zhì)做媒介。
可是當(dāng)人造太陽中等離子體的溫度達(dá)到1億度時(shí)，沒有任何物質(zhì)能夠存在其旁邊，所以這些間接的方法也就都失效了。要想測量這么高的溫度，是時(shí)候回歸溫度的本質(zhì)了。
電子測速：多管齊下
既然溫度的本質(zhì)是物質(zhì)中微粒運(yùn)動速度的快慢，要想在在1億度高溫下，進(jìn)行溫度測量，那就只能測量微粒運(yùn)動的速度了。
在人造太陽中，待測溫的工作物體是等離子體（plasma），構(gòu)成等離子體的微粒是電子和離子 。圍繞著這兩種微粒，科學(xué)家發(fā)明了一系列不同的測速工具。
其中一種方法是基于磁場的。當(dāng)電子在磁場中運(yùn)動時(shí)，磁場會對其施加一種稱為“洛倫茲力”的作用力，使其進(jìn)行螺旋運(yùn)動。
而電子是帶電的，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)會發(fā)射出電磁波，這電磁波的頻率跟電子旋轉(zhuǎn)的速度有關(guān) 。這樣，我們只要檢測這電磁波的頻率，就可以通過推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)規(guī)律來計(jì)算出電子運(yùn)動的速度。而根據(jù)這速度，我們就可以度量電子的溫度。
（按定義來說，溫度是“平均動能”的量度，因此只測量一個(gè)電子的速度，并不能得出其溫度。要想判斷等離子體的溫度，必須測量一系列的電子，將其速度擬合到麥克斯韋-玻爾茲曼分布上。）
△在磁場中，不同運(yùn)動速度的電子會產(chǎn)生不同頻率的螺旋，進(jìn)而產(chǎn)生不同頻率的電磁波。測定這一電磁波，可以知道電子運(yùn)動的速度。圖片來源:https://www.scienceinschool.org
而另一種方法的原理，跟交警使用的測速儀的原理是一樣的，也就是多普勒效應(yīng)（the Doppler effect） 。
多普勒效應(yīng)最直觀的體現(xiàn)，就是當(dāng)鳴笛的汽車從我們身邊駛過。當(dāng)汽車逐漸靠近我們時(shí)，鳴笛的音調(diào)會較高；而汽車離我們遠(yuǎn)去時(shí)，其鳴笛的音調(diào)會聽起來更低一些。
多普勒效應(yīng)原理示意圖圖片來源：baidu.com
這是因?yàn)椋嚨倪\(yùn)動速度影響了聲音到達(dá)耳朵時(shí)的聲速，從而使得我們感受到的聲音頻率發(fā)生了變化。
向飛馳的汽車發(fā)出一束雷達(dá)波，并且接收其反射波。反射波的頻率會因?yàn)檐囁俚挠绊懚a(chǎn)生改變，因此測量這一改變的大小就可計(jì)算出車速。如果向等離子體中發(fā)出一束激光，那么激光就會與其中的電子發(fā)生相互作用，而產(chǎn)生該激光的散射（這一現(xiàn)象稱為“湯姆遜散射”）。
散射出來的激光跟入射激光相對來說，其頻率會稍有不同，這是由于散射過程受到了電子本身移動速度的影響，就好像雷達(dá)波受到車速影響，而改變了頻率一樣。

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