نصيحة 1: كيف يعمل الماكرو الميكروويف؟

نصيحة 1: كيف يعمل الماكرو الميكروويف؟

كلمة "الليزر" ومبدأ تشغيل هذا الجهازوالمعروف للناس. كلمة "ميسر" التي هي قريبة في السبر هو أقل من ذلك بكثير. وهو اختصار للأحرف الأولى من تعريف اللغة الإنجليزية "التضخيم الميكروويف من الانبعاثات المحفزة للإشعاع"، وهو ما يعني "تضخيم المايكروويف عن طريق تحفيز الانبعاثات". وهذا هو، على عكس ضوء ينبعث منها الليزر، والمازير في التصميم في تصميم تنبعث منها الحزم الميكروويف.

كيف يعمل ميكروويف الميكروويف
لأول مرة تم تطوير مثل هذا الجهازالسوفياتيين والأمريكيين في عام 1954. وفي وقت لاحق، تم منح العلماء A. بروخوروف، N. باسوف و C. تاونز لهذه الجائزة نوبل. لفترة طويلة، لم تجد ميسر التطبيق العملي، لأن عملها يتطلب ظروف قاسية: فراغ ودرجة حرارة منخفضة جدا (على مقربة من الصفر المطلق). وبالإضافة إلى ذلك، حتى في ظل هذه الظروف، كانت قوة المازر أقل بكثير من قوة الليزر. في الآونة الأخيرة، ومع ذلك، فقد طور الفيزيائيون من المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني نموذجا للمازر يمكن أن يعمل في درجة حرارة الغرفة والضغط. واستند عملهم إلى دراسة للعلماء من اليابان، الذين في نهاية القرن العشرين أجريت التجارب، تشعيع مركب البنتاسين العضوي مع الليزر. وجدوا أنه في إطار العمل من أشعة الليزر جزيئات المادة يمكن أن تعمل كما ميسر. وبما أن الباحثين اليابانيين كانوا مهتمين بقضية أخرى (نثر النيوترونات)، فإنهم لم يعلقوا أهمية على هذه الظاهرة المكتشفة. وبعد أن وجد البريطانيون وصف هذه التجارب، قرر إضافة مادة بنتاسين إلى مادة عضوية أخرى من أجل الحصول على بلورات مماثلة لتلك المستخدمة في الليزر. وبعد سلسلة من الإخفاقات، تم تسليط الضوء على بلورات الشكل واللون المطلوبين. قام الباحثون بإدراجها في حلقات الياقوت الشفاف، وبعد ذلك، وضع الهيكل الناتج في مرنان، أنها أشععت الليزر. النتيجة التي تم الحصول عليها تجاوزت التوقعات الأكثر جرأة. جلبت شعاع الليزر جزيئات البنتاسين إلى حالة متحمس (غير مستقرة). مع التحول العكسي للجزيئات إلى حالة مستقرة، ظهر تيار الميكروويف في شكل شعاع، والتي في كثافة كان أكبر بكثير من الأشعة الناتجة عن النماذج السابقة من الماسر. وقال الفيزيائي مارك أوسبورنو، الذي كانت تحت إشرافه هذه التجارب، أن "الإشارة المستقبلة كانت أقوى من مائة مليون مرة من المارسين الحاليين". الجهاز، الذي حصل عليه البريطانيون، واعد للغاية، على الرغم من أنه يتطلب جهودا كبيرة لصقل. الآن يولد أوسبورو ميسر نبضات قصيرة جدا، مع مجموعة واسعة من الأمواج. إذا كان من الممكن لجعلها تعمل باستمرار، وعلاوة على ذلك، في نطاق موجة أضيق، فإن ميسر العثور على تطبيق واسع جدا في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا.

نصيحة 2: كيف يعمل فرن الميكروويف؟

فرن الميكروويف يعمل وفقا لهذا المبدأثنائي القطب التحول. أفران الميكروويف الناتجة عن المغنطرون يسبب جزيئات الماء الواردة في المنتجات لتذبذب. يتم تحويل الطاقة الحركية لحركة الجزيئات إلى حرارة. لذلك الطعام يسخن.

كيف يعمل فرن الميكروويف؟
فرن الميكروويف هو الأجهزة الكهربائية المنزلية المخصصة للتدفئة أو الطهي الطعام مع مساعدة من الإشعاع عالية التردد.

ميكروويف

وتشمل الإشعاع الميكروويف الموجات الراديويةديسيمتر، سنتيمتر، والمليمتر. أفران الميكروويف تستخدم عادة الميكروويف ديسيمتر مع تردد أكثر من اثنين ميغاهرتز، والفرق الرئيسي بين فرن الميكروويف وفرن، على سبيل المثال، هو أن الطعام في ذلك هو تسخين ليس فقط من السطح. موجات الراديو عالية التردد يمكن أن تخترق إلى عمق يصل إلى 2-3 سم، مما يسرع إلى حد كبير عملية التدفئة أو الطبخ.

مبدأ العملية

ويستند مبدأ تشغيل أفران الميكروويفعلى التحول ثنائي الأقطاب. إذا كانت المادة تحتوي على جزيئات قطبية (على سبيل المثال، الماء)، فإن طاقة الموجات الراديوية التي تعمل على هذه الجزيئات تؤدي إلى تحولها باستمرار، مواءمة نفسها مع خطوط المجال للقوة. الحقل الذي يعمل على كائن متغير، لذلك يبدو أن الجزيئات "تأرجح" من جانب إلى آخر. في هذه الحالة، ينقلون إلى بعضهم البعض الطاقة المستلمة من موجات الراديو، ووفقا لقوانين الفيزياء، تتناسب درجة حرارة الجسم مباشرة مع الطاقة الحركية لحركة جزيئاتها وذراتها. وفقا لذلك، وأكثر نشاطا الجزيئات القطبية في الحركة - وأكثر تسخين الكائن. وتسمى هذه الظاهرة التحول ثنائي الأقطاب. إنه تحول من الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى حرارة، وبما أن الماء يلعب دور الجزيئات القطبية في المنتجات الغذائية، فإن أفران الميكروويف الحديثة مصممة بطريقة تسخن جزيئات الماء، وفي حالة سائلة. لذلك، على سبيل المثال، يتم تسخين الجليد أو السكر في الميكروويف ببطء أكثر من ذلك بكثير، ومصدر موجات الراديو في أفران الميكروويف هو المغناطيسية. المغنطرون - مصباح إلكتروني خاص، قادر على توليد موجات من نطاق ديسيمتر. من المغناطيسية، تنتقل الموجات إلى الفضاء الداخلي للفرن على طول الموجهات.

تاريخ اختراع أفران الميكروويف

ويعتبر مخترع أفران الميكروويفالمهندس العسكري الأمريكي بيرسي سبنسر. عندما كان بيرسي يعمل في المختبر على رادارات متجهة إلى البحرية، لاحظ أن شطيرة وضعت على المغناطيسية تحولت ساخنة. هناك نسخة أخرى من تاريخ اكتشاف أفران الميكروويف، التي وفقا لها، من الإشعاع من المغنطرون، بار الشوكولاته بيرسي ذاب في جيبه.