সেলসিয়াসের দুটি স্থির বিন্দু ব্যবহার করে থার্মোমিটার ক্যালিব্রেট করা

প্রায় ৩০ সেমি লম্বা একটি সরু-ছিদ্র (কৈশিক) কাচের নল নির্বাচন করুন, একদিকে সিল করা, সিল করা প্রান্তে একটি ছোট বাল্ব জলাধার ফুলানো। এই পরিসরে পারদ তাপমাত্রার সাথে রৈখিকভাবে প্রসারিত হয়, যা এটিকে সমান-বিভাজন স্কেলের জন্য আদর্শ করে তোলে। সেলসিয়াস অ্যালকোহলের পরিবর্তে পারদ ব্যবহার করেছিলেন কারণ পারদ কাচকে ভেজায় না এবং ০ °C থেকে ১০০ °C এর মধ্যে এর প্রায় রৈখিক প্রসারণ সহগ রয়েছে।

আটকে থাকা বাতাস প্রসারিত করতে কাচের বাল্বটি আলতো করে গরম করুন, তারপর খোলা প্রান্তটি পারদের পাত্রে উল্টিয়ে দিন। বাল্ব ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পারদকে নলের মধ্যে ঠেলে দেয়। বাল্ব এবং নলের অংশ কোনো বায়ু বুদবুদ ছাড়া একটানা পারদ স্তম্ভে পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি করুন। এটি একই কৌশল যা অষ্টাদশ শতাব্দীর কাচ প্রস্তুতকারীরা ব্যবহার করতেন।

পূর্ণ হয়ে গেলে, শিখা দিয়ে কাচ গলিয়ে কৈশিক নলের খোলা প্রান্তটি সিল করুন। পারদ স্তম্ভটি এখন একটি বদ্ধ ব্যবস্থার ভিতরে আটকে আছে। পারদের উপরে অবশিষ্ট কোনো বাতাস একটি আংশিক শূন্যতা (টরিচেলিয়ান শূন্যতা) তৈরি করে যা ০-১০০ °C পরিসরে রিডিংকে প্রভাবিত করবে না।

একটি বোরোসিলিকেট কাচের বিকারে চূর্ণ বরফ ভরুন এবং বরফের টুকরোগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি পূরণ করতে যথেষ্ট পাতিত পানি যোগ করুন। আলতো করে নাড়ুন। এটি ঠিক ০ °C (বরফ বিন্দু) তে একটি স্থিতিশীল সাম্যাবস্থা তৈরি করে — যতক্ষণ কঠিন বরফ এবং তরল পানি উভয়ই সহাবস্থান করে, পরিবেশের তাপমাত্রা নির্বিশেষে তাপমাত্রা স্থির থাকে। সেলসিয়াস বারবার পরীক্ষার মাধ্যমে এই স্থিরতা নিশ্চিত করেছিলেন।

পারদ বাল্বটি বরফ-পানির মিশ্রণে সম্পূর্ণ ডুবিয়ে দিন। পারদকে সম্পূর্ণরূপে সাম্যাবস্থায় আসতে দিতে কমপক্ষে ৫ মিনিট স্থির রাখুন। পারদ স্তম্ভটি সংকুচিত হয়ে একটি স্থিতিশীল স্তরে স্থির হবে — এটি আপনার হিমাঙ্ক রেফারেন্স। বাল্বটি যেন বিকারের তলা বা পাশে স্পর্শ না করে।

পারদ সম্পূর্ণ সাম্যাবস্থায় থাকা অবস্থায়, পারদ স্তম্ভের ঠিক উপরে কাচের নলে একটি রেফারেন্স রেখা আঁচড়ানোর জন্য একটি হীরার ডগাযুক্ত স্ক্রাইবার বা সূক্ষ্ম স্থায়ী মার্কার ব্যবহার করুন। সেলসিয়াসের মূল (উল্টানো) স্কেলে, তিনি এই বিন্দুটিকে ১০০° লেবেল করেছিলেন। আধুনিক প্রথায়, এটি ০ °C। স্পষ্টভাবে লেবেল করুন।

স্ফুটনাঙ্ক স্থাপনের আগে, একটি পারদ ব্যারোমিটার পরীক্ষা করুন। প্রমিত বায়ুমণ্ডলীয় চাপ ৭৬০ mmHg (১০১.৩২৫ kPa)। সেলসিয়াস নথিভুক্ত করেছিলেন যে পানির স্ফুটনাঙ্ক প্রতি mmHg চাপ পরিবর্তনে প্রায় ০.০৩৭ °C স্থানান্তরিত হয় — তাই ২৭ mmHg বিচ্যুতি স্ফুটনাঙ্ককে প্রায় ১ °C স্থানান্তরিত করে। চাপ ৭৬০ mmHg থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হলে, মান রেকর্ড করুন এবং পরে একটি সংশোধন প্রয়োগ করুন।

একটি ফ্লোরেন্স ফ্লাস্ক অর্ধেক পাতিত পানি দিয়ে পূর্ণ করুন এবং এটি একটি অ্যালকোহল বার্নারের উপরে রিং স্ট্যান্ডে রাখুন। থার্মোমিটার নলটি ধরে রাখতে একটি ইউটিলিটি ক্ল্যাম্প সংযুক্ত করুন যাতে পারদ বাল্বটি পানির পৃষ্ঠের ঠিক উপরে বাষ্প স্থানে অবস্থিত থাকে — তরলে ডোবানো নয়। বাষ্পের তাপমাত্রা তরলের চেয়ে বেশি নির্ভরযোগ্যভাবে স্ফুটনাঙ্কের সমান, যা স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত উত্তপ্ত হতে পারে।

অ্যালকোহল বার্নার জ্বালান এবং একটি টেকসই, তীব্র ফোটন না আসা পর্যন্ত পানি গরম করুন। ফোটন স্থিতিশীল হওয়ার জন্য অপেক্ষা করুন — প্রাথমিক বুদবুদগুলি দ্রবীভূত বাতাস বের হওয়া হতে পারে, প্রকৃত ফুটন্ত নয়। একটি রোলিং বয়েল যেখানে বড় বুদবুদ ক্রমাগত তলা থেকে উঠে আসে তা নির্দেশ করে যে পানি বর্তমান বায়ুমণ্ডলীয় চাপে তার স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছেছে।

বাষ্প স্তম্ভে থার্মোমিটার স্থাপিত থাকা অবস্থায়, পারদ বাড়া বন্ধ করে স্থিতিশীল হওয়ার জন্য ৩-৫ মিনিট অপেক্ষা করুন। বাষ্পের তাপমাত্রা সমান এবং স্ফুটনাঙ্কের সমান। সেলসিয়াস পর্যবেক্ষণ করেছিলেন যে সাম্যাবস্থায় পৌঁছালে পারদ স্তর পুরোপুরি স্থির হয়ে যায় — যেকোনো অব্যাহত বৃদ্ধি নির্দেশ করে যে ব্যবস্থা এখনও স্থিতিশীল হয়নি।

পারদ স্তম্ভের উপরে একটি দ্বিতীয় রেফারেন্স রেখা আঁচড়ান বা চিহ্নিত করুন। সেলসিয়াসের মূল উল্টানো স্কেলে, তিনি এটিকে ০° লেবেল করেছিলেন। আধুনিক প্রথায়, এটি ১০০ °C। ব্যারোমিটার রিডিং ৭৬০ mmHg থেকে ভিন্ন হলে, প্রকৃত স্ফুটনাঙ্ক নোট করুন এবং সংশোধন প্রয়োগ করুন: ৭৬০ এর উপরে প্রতি mmHg-তে ০.০৩৭ °C যোগ করুন, বা নিচে হলে বিয়োগ করুন।

একটি নির্ভুল রুলার বা ডিভাইডার ব্যবহার করে, হিমাঙ্ক চিহ্ন এবং স্ফুটনাঙ্ক চিহ্নের মধ্যে সঠিক দূরত্ব মিলিমিটারে পরিমাপ করুন। এই দূরত্বটি মৌলিক ব্যবধান উপস্থাপন করে — ১০০ ডিগ্রি তাপমাত্রা পরিবর্তন। সেলসিয়াসের প্রতিভা ছিল স্বীকৃতি দেওয়া যে এই ব্যবধানকে ১০০টি সমান অংশে ভাগ করলে একটি সর্বজনীন ভৌত ধ্রুবকের সাথে যুক্ত দশমিক স্কেল তৈরি হয়।

মোট ব্যবধানকে ১০০ দিয়ে ভাগ করে প্রতিটি ডিগ্রির দৈর্ঘ্য গণনা করুন। এই ব্যবধানে সেট করা ডিভাইডার ব্যবহার করে, হিমাঙ্ক থেকে স্ফুটনাঙ্ক পর্যন্ত নল বরাবর প্রতিটি ডিগ্রি চিহ্নিত করুন। ব্যবহারিক পাঠযোগ্যতার জন্য, প্রতি ১০তম চিহ্ন দীর্ঘ করুন (এগুলি দশক: ১০°, ২০°, ৩০°… ৯০°) এবং প্রতি ৫ম চিহ্ন মাঝারি দৈর্ঘ্যের। সেলসিয়াস এই শতভাগ (শতাংশ) বিভাজন ব্যবহার করেছিলেন, যা পরে স্কেলটিকে এর প্রাথমিক নাম দিয়েছিল: সেন্টিগ্রেড স্কেল।

হিমাঙ্ক চিহ্নের নিচে (ঋণাত্মক তাপমাত্রা) এবং স্ফুটনাঙ্ক চিহ্নের উপরে নল যতদূর অনুমতি দেয় ততদূর একই সমান ব্যবধান চালিয়ে যান। পারদ থার্মোমিটার প্রায় −৩৯ °C (পারদের নিজের হিমাঙ্ক) থেকে প্রায় ৩৫৬ °C (পারদের স্ফুটনাঙ্ক) পর্যন্ত নির্ভরযোগ্য। একই ডিগ্রি ব্যবধানে এই সম্প্রসারণগুলি চিহ্নিত করুন।

সম্পূর্ণ থার্মোমিটারটি আবার বরফ-পানির স্নানে রাখুন এবং নিশ্চিত করুন যে পারদ ০ °C চিহ্নের সাথে ঠিক মিলে যায়। না মিললে, হ্যান্ডলিংয়ের সময় নল স্থানচ্যুত হয়ে থাকতে পারে, বা মূল চিহ্নটি অনির্ভুল ছিল। এই যাচাইকরণ পদক্ষেপটি অপরিহার্য — সেলসিয়াস পুনরুৎপাদনযোগ্যতা নিশ্চিত করতে তাঁর পরিমাপ বারবার পুনরাবৃত্তি করেছিলেন।

থার্মোমিটারটি ফুটন্ত পানির উপরে বাষ্প স্তম্ভে ফিরিয়ে দিন। পারদ ১০০ °C চিহ্নের সাথে মিলে যায় তা নিশ্চিত করুন (যেকোনো ব্যারোমেট্রিক সংশোধনের পরে)। উভয় রেফারেন্স পয়েন্ট ঠিক থাকলে, থার্মোমিটারটি সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট করা হয়েছে। সেলসিয়াসের পদ্ধতিতে সতর্ক কৌশলে প্রায় ±০.১ °C নির্ভুলতা অর্জিত হয়।

তার বাঁধন বা সিমেন্ট ব্যবহার করে স্নাতক নলটি একটি কাঠের, পিতলের বা হাতির দাঁতের পৃষ্ঠ স্ট্রিপে সংযুক্ত করুন। পৃষ্ঠে সংখ্যাসূচক স্কেল খোদাই করুন বা মুদ্রণ করুন যাতে ডিগ্রি সংখ্যা স্পষ্টভাবে পাঠযোগ্য হয়। অষ্টাদশ শতাব্দীর থার্মোমিটারগুলি সাধারণত পিতল বা বক্সউড স্কেল ব্যবহার করত। এটি থার্মোমিটারটিকে একটি সম্পূর্ণ, বহনযোগ্য যন্ত্র করে তোলে।

সেলসিয়াস স্ফুটনাঙ্কে ০° এবং হিমাঙ্কে ১০০° নির্ধারণ করেছিলেন — আধুনিক প্রথার বিপরীত। তাঁর যুক্তি বিতর্কিত: একটি তত্ত্ব হলো তিনি সুইডিশ শীতকালের তাপমাত্রায় ঋণাত্মক সংখ্যা এড়াতে চেয়েছিলেন (উপসালায় নিয়মিত −২০ থেকে −৩০ °C পৌঁছায়)। ১৭৪৪ সালে সেলসিয়াসের মৃত্যুর পরে স্কেলটি আধুনিক রূপে উল্টে দেওয়া হয়, সম্ভবত কার্ল লিনিয়াস (যিনি তাঁর গ্রিনহাউসের জন্য উল্টানো স্কেলসহ থার্মোমিটার অর্ডার করেছিলেন) বা যন্ত্র নির্মাতা ড্যানিয়েল একস্ট্রোম দ্বারা। ১৯৪৮ সালে, ৯ম ওজন ও পরিমাপ সাধারণ সম্মেলন আনুষ্ঠানিকভাবে উদ্ভাবককে সম্মান জানাতে এবং শতভাগ গ্রেডিয়ান কোণ একক সাথে বিভ্রান্তি এড়াতে সেন্টিগ্রেড নামটি সেলসিয়াস নামকরণ করে।