Tip 1: Jak funguje mikrovlnná trouba?

Hi-tech

Tip 1: Jak funguje mikrovlnná trouba?

Slovo "laser" a princip fungování tohoto zařízeníznámým lidem. Slovo "masér", které je blízko v zvuku, je známo mnohem méně. To je zkratka z prvních písmen anglických slov pro stanovení «Mikrovlnná zesílení vynucené emise záření», což znamená, že „mikrovlnné zesílení stimulované emise“. To je na rozdíl od laseru, který emituje světlo, podobně jako v Maser emituje mikrovlnné konstrukci paprsku.

Poprvé bylo vyvinuto takové zařízeníSovětských a amerických fyziků v roce 1954. Následně byli za tuto Nobelovu cenu oceněni vědci A. Prochorov, N. Basov a C. Townes. Masér již po dlouhou dobu nenašel praktickou aplikaci, protože jeho práce vyžadovala přísné podmínky: vakuum a velmi nízkou teplotu (téměř absolutní nula). Navíc i za takových podmínek byla síla maseru mnohem nižší než výkon laseru. Nedávno se však fyzici z britské Národní fyzikální laboratoře vyvinuli maserovým modelem, který může pracovat při pokojové teplotě a tlaku. Jejich práce vycházela ze studie vědců z Japonska, kteří koncem dvacátého století provedli experimenty a ozařovali organickou pentakenovou sloučeninou laserem. Zjistili, že pod působením laserových paprsků mohou molekuly hmoty fungovat jako masér. Vzhledem k tomu, že japonští vědci se zajímali o jinou problematiku (neutronový rozptyl), nedali pozornost k objevenému jevu. Britové, kteří našli popis těchto experimentů, rozhodli, že přidá pentacen k jiné organické látce, aby získali krystaly podobné těm, které používají lasery. Po řadě poruch byly zvýrazněny krystaly požadovaného tvaru a barvy. Vědci je vložili do průhledných zafírových kroužků, po kterých umístěním výsledné struktury do rezonátoru ozářili laser. Získaný výsledek překonal ty nejodvážnější očekávání. Laserový paprsek přivedl molekuly pentacenu do vzrušeného (nestabilního) stavu. Při zpětném přechodu molekul do stabilního stavu se objevil mikrovlnný proud ve formě paprsku, který byl v intenzitě nesmírně vyšší než paprsky generované předchozími modely maseru. "Přijatý signál byl sto milionůkrát silnější než existující masery," řekl fyzik Mark Oxbornrow, pod jehož dohledem byly tyto experimenty vedeny. Přístroj, který získali Britové, je mimořádně slibný, i když vyžaduje velké úsilí, aby se vylepšil. Nyní masér Oxborrow generuje jen velmi krátké impulsy se širokým rozsahem vln. Pokud je možné pracovat neustále, navíc v užším rozsahu vln, masér najde velmi širokou aplikaci v různých oblastech vědy a techniky.

Tip 2: Jak funguje mikrovlnná trouba?

Mikrovlnná trouba funguje podle principuposun dipólů. Mikrovlny generované magnetronem způsobují, že molekuly vody obsažené ve výrobcích oscilují. Kinetická energie pohybu molekul je přeměněna na teplo. Tak se jídlo zahřeje.

Mikrovlnná trouba je elektrický spotřebič pro domácnost určený k ohřevu nebo vaření potravin za pomoci vysokofrekvenčního záření.

Mikrovlny

Mikrovlnné záření zahrnuje rádiové vlnydesítky, centimetrů a milimetrů. V konvenčních mikrovlnných trub používaných osoba emisní decimetr frekvenci více než dva megagerts.Glavnoe rozdíl od mikrovlnné trouby, například pece, je skutečnost, že potraviny v něm se ohřívá nejen z povrchu. vysokofrekvenční radiové vlny jsou schopné pronikat do hloubky 2-3 cm, což značně urychluje proces ohřívání nebo vaření.

Princip činnosti

Princip fungování mikrovlnné trouby je založenna posun dipólů. V případě, že materiál obsahuje ve svém složení polárních molekul (např, voda), energie, působící na tyto molekuly radiových vln způsobuje, že neustále pohybovat, seřazovat na siločar. Pole, které působí na objektu, proměnné, takže molekuly, jako je „rock“ z jedné strany na druhou. Když se kolem sebe rádiových vln obdržel energiyu.Soglasno fyzikální zákony, tělesná teplota je přímo úměrná kinetické energie pohybu jeho atomů a molekul. Proto jsou aktivnější polární molekuly - čím je předmět zahřátý. Tento jev se nazývá posun dipólů. To je přeměna elektromagnetického záření do teplo.Tak v potravinách, plní úlohu polárních molekul vody, moderní mikrovlnné trouby jsou navrženy tak, že teplá voda je molekula, a - v kapalném stavu. Proto, například, led nebo cukr se zahřívá v mikrovlnné troubě rádiových vln výrazně medlennee.Istochnikom mikrovlnné trouby je magnetron. Magnetron - speciální elektronická lampa schopná generovat vlny desetinného rozsahu. Vlna z magnetronu se přenáší do vnitřního prostoru pece prostřednictvím vlnovodů.

Historie vynálezu mikrovlnné trouby

Vynálezce mikrovlnné trouby je zvažovánAmerický vojenský inženýr Percy Spencer. Když Percy pracoval v laboratoři na radarech určených pro námořnictvo, všiml si, že sendvič, umístěný na magnetronu, se zapálil. Existuje další verze historie objevu mikrovlnné trouby, podle níž se v kapse roztavila Percyova čokoládová tyčinka z ozařování magnetronu.