Sfat 1: Cum functioneaza masina cu microunde?

Hi-Tech

Sfat 1: Cum functioneaza masina cu microunde?

Cuvântul "laser" și principiul funcționării acestui dispozitivcunoscute de oameni. Cuvântul "maser" care este aproape de sondare este cunoscut mult mai puțin. Este o abreviere a primelor litere ale definiției engleze "Amplificarea cu microunde prin emisia stimulată de radiație", ceea ce înseamnă "amplificarea microundelor prin emisii stimulate". Aceasta este, spre deosebire de un laser care emite lumina, un maser aproape de design emite grinzi cu microunde.

Modul în care funcționează măștile cu microunde

Pentru prima dată a fost dezvoltat un astfel de dispozitivFizicienii sovietici și americani în 1954. Ulterior, au fost acordați pentru acest Premiu Nobel oamenii de știință A. Prokhorov, N. Basov și C. Townes. De mult timp, maserul nu a găsit aplicații practice, deoarece lucrarea sa necesită condiții grave: vid și temperatură foarte scăzută (aproape de zero). În plus, chiar și în astfel de condiții, puterea maserului era mult mai mică decât puterea laserului. Recent, cu toate acestea, fizicienii de la British National Physical Laboratory au dezvoltat un model maser care poate functiona la temperatura camerei si presiune. Lucrarea lor sa bazat pe un studiu al unor oameni de știință din Japonia, care la sfârșitul secolului XX au efectuat experimente, iradiind compusul organic pentacen cu un laser. Ei au descoperit că sub acțiunea fasciculelor laser moleculele de materie pot funcționa ca maseri. Deoarece cercetătorii japonezi erau interesați de o altă problemă (împrăștierea neutronilor), ei nu acordau importanță fenomenului descoperit. Britanicii, după ce au găsit descrierea acestor experimente, au decis să adauge pentacena la o altă substanță organică pentru a obține cristale similare cu cele utilizate la lasere. După o serie de eșecuri, cristalele de formă și culoare cerute au fost evidențiate. Cercetătorii i-au inserat în inele transparente de safir, după care plasând structura rezultată într-un rezonator, au iradiat laserul. Rezultatul obținut a depășit cele mai îndrăznețe așteptări. Faza laser a adus moleculele de pentacen într-o stare excitat (instabilă). Cu trecerea inversă a moleculelor într-o stare stabilă, un flux de microunde a apărut sub forma unei raze, care în intensitate a fost incomensurabil mai mare decât razele generate de modelele anterioare ale maserului. "Semnalul primit a fost de o sută de milioane de ori mai puternic decât măștile existente", a spus fizicianul Mark Oxbornrow, sub a cărui supraveghere s-au desfășurat aceste experimente. Dispozitivul, obținut de britanici, este extrem de promițător, deși necesită eforturi mari pentru a rafina. Acum masculul Oxborrow generează doar impulsuri foarte scurte, cu o gamă largă de valuri. În cazul în care este posibilă o funcționare constantă, în plus, într-o gamă de valuri mai restrânsă, maserul va găsi o aplicație foarte largă în diferite domenii ale științei și tehnologiei.

Sfat 2: Cum funcționează cuptorul cu microunde?

Cuptorul cu microunde funcționează în conformitate cu principiultrecerea dipolului. Microundele generate de magnetron determină oscilează moleculele de apă conținute în produse. Energia cinetică a mișcării moleculelor este transformată în căldură. Deci mâncarea se încălzește.

Cuptorul cu microunde este un aparat electric de uz casnic destinat încălzirii sau gătitului alimentelor cu ajutorul radiației ultra-frecvente.

cuptoare cu microunde

Radiațiile cu microunde includ undele radiodecimetru, centimetru și milimetri. Cuptoarele cu microunde folosesc în mod obișnuit decimetrul cu microunde cu o frecvență mai mare de două megahertzi. Principala diferență dintre un cuptor cu microunde și un cuptor, de exemplu, este faptul că alimentele din acesta sunt încălzite nu numai de pe suprafață. Undele radio de înaltă frecvență pot pătrunde până la o adâncime de până la 2-3 centimetri, ceea ce accelerează foarte mult procesul de încălzire sau de gătit.

Principiul de funcționare

Se bazează principiul funcționării cuptoarelor cu microundepe schimbarea dipolului. Dacă materialul conține molecule polar (de exemplu apă), energia undelor radio care acționează asupra acestor molecule îi determină să se deplaseze în mod constant, aliniându-se la liniile câmpului de forță. Un câmp care acționează asupra unui obiect este variabil, astfel încât moleculele par să "leagă" de la o parte la alta. În acest caz, ei transmit energia primită de la undele radio. În conformitate cu legile fizicii, temperatura corpului este direct proporțională cu energia cinetică a mișcării moleculelor și a atomilor săi. În consecință, cu cât sunt mai active moleculele polare în mișcare - cu atât este mai încălzit obiectul. Acest fenomen se numește schimbarea dipolului. Este o transformare a radiației electromagnetice în căldură. Deoarece apa joacă rolul de molecule polare în produsele alimentare, cuptoarele cu microunde moderne sunt proiectate astfel încât să încălzească moleculele de apă și într-o stare lichidă. De aceea, de exemplu, gheața sau zahărul sunt încălzite în cuptorul cu microunde mult mai lent. Sursa undelor radio în cuptoarele cu microunde este magnetronul. Magnetron - o lampă electronică specială, capabilă să genereze valuri de gama decimetrică. Din magnetron, undele sunt transmise în spațiul interior al cuptorului de-a lungul ghidurilor de undă.

Istoricul invenției cuptoarelor cu microunde

Se consideră inventatorul cuptoarelor cu microundeInginerul militar american Percy Spencer. Când Percy a lucrat în laboratorul de radarele sunt destinate Marinei, a observat că sandwich, a pus pe inclus magnetron a incalzit. Există o altă versiune de deschidere a unui cuptor cu microunde poveste, potrivit căreia radiații de la magnetron Percy în buzunar topit ciocolata barul lui.