Tip 1: Ako funguje mikrovlnný tlmiaci prístroj?

Hi-tech

Tip 1: Ako funguje mikrovlnný tlmiaci prístroj?

Slovo "laser" a princíp fungovania tohto zariadeniaznámy ľuďom. Slovo "masér", ktoré je blízko v zvuku, je známe oveľa menej. Je skratkou prvých písmen anglickej definície "Amplifikácia mikrovlnami stimulovanou emisiou žiarenia", čo znamená "zosilnenie mikrovĺn stimulovanou emisiou". To znamená, že na rozdiel od laseru vyžarujúceho svetlo vyžaruje mikrovlnné lúče tesný dizajn.

Po prvýkrát bolo vyvinuté takéto zariadenieSovietskych a amerických fyzikov v roku 1954. Následne boli za túto Nobelovu cenu ocenení vedci A. Prochorov, N. Basov a C. Townes. Masér dlho nezískal praktické použitie, pretože jeho práca vyžadovala ťažké podmienky: vákuum a veľmi nízka teplota (blízko absolútnej nuly). Navyše, aj za takýchto podmienok bola sila maséra oveľa nižšia ako výkon lasera. Nedávno však fyzici z britskej národnej fyzickej laboratória vyvinuli maserový model, ktorý môže pracovať pri izbovej teplote a tlaku. Ich práca bola založená na štúdii vedcov z Japonska, ktorí na konci 20. storočia uskutočnili experimenty, ožarovali organickú pentakénovú zlúčeninu laserom. Zistili, že pod pôsobením laserových lúčov môžu molekuly hmoty fungovať ako masér. Vzhľadom na to, že japonskí vedci sa zaujímali o ďalšiu problematiku (rozptylu neutronov), nevenovali pozornosť objavovanému javu. Keď Británi našli opis týchto experimentov, rozhodli sa pridať pentacén do inej organickej látky, aby sa získali kryštály podobné tým, ktoré sa používajú v laseroch. Po sérii porúch boli zvýraznené kryštály požadovaného tvaru a farby. Vedci ich vložili do priehľadných zafírových krúžkov, po ktorých umiestnili výslednú štruktúru do rezonátora a ožarovali laser. Získaný výsledok prekonal najdrahšie očakávania. Laserový lúč priniesol molekuly pentacénu do excitovaného (nestabilného) stavu. Pri opačnom prechode molekúl na stabilný stav sa mikrovlnný prúd objavil vo forme lúča, ktorý bol v intenzite nezmerateľne väčší ako lúče generované predchádzajúcimi modelmi maséra. "Prijatý signál bol sto miliónovkrát silnejší ako existujúce masery," povedal fyzik Mark Oxbornrow, pod ktorého dozorom boli tieto experimenty vykonané. Zariadenie získané Britmi je mimoriadne sľubné, hoci vyžaduje veľké úsilie na vylepšenie. Teraz masér Oxborrow generuje len veľmi krátke impulzy, ktoré majú široké spektrum vĺn. Ak je možné pracovať neustále, navyše, v užšom rozsahu vlny, masér nájde veľmi širokú aplikáciu v rôznych oblastiach vedy a techniky.

Tip 2: Ako funguje mikrovlnná rúra?

Mikrovlnná rúra pracuje podľa princípuposun dipólu. Mikrovlny generované magnetrónom spôsobujú, že molekuly vody obsiahnuté vo výrobkoch sa kmitajú. Kinetická energia pohybu molekúl sa mení na teplo. Takže sa jedlo ohrieva.

Mikrovlnná rúra je elektrický spotrebič pre domácnosť určený na vykurovanie alebo varenie jedla pomocou ultra vysokofrekvenčného žiarenia.

mikrovlnnej rúry

Mikrovlnné žiarenie zahŕňa rádiové vlnydecimetrov, centimetrov a milimetrov. Mikrovlnné rúry typicky používajú mikrovlnný decimetr s frekvenciou viac ako dva megahertz.Jedným z hlavných rozdielov medzi mikrovlnnou rúrou a rúrou je to, že jedlo v ňom sa ohrieva nielen z povrchu. Rádiové vlny s vysokou frekvenciou môžu preniknúť do hĺbky až 2 až 3 cm, čo výrazne urýchľuje proces vykurovania alebo varenia.

Princíp činnosti

Princíp fungovania mikrovlnných rúr je založenýna posun dipólu. V prípade, že materiál obsahuje vo svojom zložení polárnych molekúl (napr, voda), energia, pôsobiaca na tieto molekuly rádiových vĺn spôsobuje, že neustále pohybovať, zoraďovať na siločiar. Pole, ktoré pôsobia na objekte, premenné, takže molekuly, ako je "rock" z jednej strany na druhú. Keď sa okolo seba rádiových vĺn dostal energiyu.Soglasno fyzikálne zákony, telesná teplota je priamo úmerná kinetickej energie pohybu jeho atómov a molekúl. V súlade s tým, že ďalšie aktívne polárne molekuly sú uvedené do pohybu - silnejší vyhrievaný objekt. Tento jav sa nazýva zmena dipólu. To je premena elektromagnetického žiarenia do teplo.Tak v potravinách, plní úlohu polárnych molekúl vody, moderné mikrovlnnej rúry sú navrhnuté tak, že teplá voda je molekula, a - v kvapalnom stave. Preto, napríklad, ľad alebo cukor sa zahrieva v mikrovlnnej rúre rádiových vĺn výrazne medlennee.Istochnikom mikrovlnnej rúry je magnetrón. Magnetron - špeciálna elektronická lampa, schopná generovať vlny z desiatrového rozsahu. Z magnetrónu sa vlny prenášajú do vnútorného priestoru pece pozdĺž vlnovodov.

História vynálezu mikrovlnných rúr

Vynálezca mikrovlnných rúr je braný do úvahyAmerický vojenský inžinier Percy Spencer. Keď Percy pracoval v laboratóriu na radaroch určených pre námorníctvo, všimol si, že sendvič umiestnený na magnetóne sa zapálil. Existuje ďalšia verzia histórie objavovania mikrovlnných rúr, podľa ktorej sa z tekutého žiarenia magnetrónu v jeho vrecku rozpustila čokoládová tyčinka.