Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων

Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων
Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων

Βίντεο: Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων

Βίντεο: Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων
Βίντεο: #36 - Θεωρία λειτουργίας και επισκευή φούρνου μικροκυμάτων 2024, Νοέμβριος
Anonim

Η λέξη "λέιζερ" και η αρχή της λειτουργίας αυτής της συσκευής είναι γνωστές στους ανθρώπους. Η στενά συνδεδεμένη λέξη "maser" είναι πολύ λιγότερο γνωστή. Πρόκειται για μια συντομογραφία των πρώτων γραμμάτων των λέξεων του αγγλικού ορισμού "Ενίσχυση μικροκυμάτων από διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας", που σημαίνει "ενίσχυση μικροκυμάτων χρησιμοποιώντας διεγερμένη ακτινοβολία." Δηλαδή, σε αντίθεση με ένα φως που εκπέμπει λέιζερ, ένα maser παρόμοιου σχεδιασμού εκπέμπει δέσμες μικροκυμάτων.

Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων
Πώς λειτουργεί ένας φούρνος μικροκυμάτων

Για πρώτη φορά μια τέτοια συσκευή αναπτύχθηκε από Σοβιετικούς και Αμερικανούς φυσικούς το 1954. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες A. Prokhorov, N. Basov και C. Townes απονεμήθηκαν το βραβείο Νόμπελ για αυτό.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, ο μασέρ δεν βρήκε πρακτική εφαρμογή, καθώς η λειτουργία του απαιτούσε σκληρές συνθήκες: κενό και πολύ χαμηλή θερμοκρασία (κοντά στο απόλυτο μηδέν). Επιπλέον, ακόμη και υπό αυτές τις συνθήκες, η ισχύς του μασέρ ήταν πολύ χαμηλότερη από την ισχύ του λέιζερ. Πρόσφατα, ωστόσο, οι φυσικοί στο Βρετανικό Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής έχουν αναπτύξει ένα μοντέλο για ένα maser που μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση.

Το έργο τους βασίστηκε σε έρευνα επιστημόνων από την Ιαπωνία, οι οποίοι στα τέλη του 20ού αιώνα πραγματοποίησαν πειράματα με ακτινοβόληση μιας οργανικής ένωσης πεντακενίου με λέιζερ. Διαπίστωσαν ότι όταν εκτίθενται σε ακτίνες λέιζερ, τα μόρια της ουσίας μπορούν να λειτουργήσουν σαν μασέρ. Δεδομένου ότι οι Ιάπωνες ερευνητές ενδιαφερόταν για ένα άλλο ζήτημα (σκέδαση νετρονίων), δεν αποδίδουν σημασία στο ανακαλυφθέν φαινόμενο. Οι Βρετανοί, αφού βρήκαν μια περιγραφή αυτών των πειραμάτων, αποφάσισαν να προσθέσουν πεντακένιο σε μια άλλη οργανική ουσία για να αποκτήσουν κρύσταλλους παρόμοιους με αυτούς που χρησιμοποιούνται στα λέιζερ. Μετά από μια σειρά αστοχιών, επιλέχθηκαν κρύσταλλοι του απαιτούμενου σχήματος και χρώματος. Οι ερευνητές τους εισήγαγαν σε διαφανείς δακτυλίους ζαφείρι, μετά από αυτό, τοποθετώντας την προκύπτουσα δομή σε αντηχείο, τους ακτινοβολήσαν με λέιζερ. Το αποτέλεσμα που αποκτήθηκε ξεπέρασε τις πιο άγριες προσδοκίες.

Η δέσμη λέιζερ έφερε τα μόρια πεντακενίου σε μια διεγερμένη (ασταθή) κατάσταση. Κατά τη διάρκεια της αντίστροφης μετάβασης των μορίων σε σταθερή κατάσταση, σχηματίστηκε μια δέσμη μικροκυμάτων, η οποία σε ένταση ξεπέρασε αμέτρητα τις ακτίνες που δημιουργήθηκαν από τα προηγούμενα μοντέλα maser. "Το ληφθέν σήμα ήταν εκατό εκατομμύρια φορές πιο ισχυρό από τα υπάρχοντα masers", δήλωσε ο φυσικός Mark Oxborrow, ο οποίος ηγήθηκε αυτών των πειραμάτων. Η συσκευή, που λαμβάνεται από τους Βρετανούς, είναι εξαιρετικά ελπιδοφόρα, αν και απαιτεί πολλές προσπάθειες για την τελειοποίησή της. Τώρα, ο μάσκας Oxborrow παράγει μόνο πολύ βραχυπρόθεσμους παλμούς, με ένα ευρύ φάσμα κυμάτων. Αν είναι δυνατόν να λειτουργεί συνεχώς, επιπλέον, σε μικρότερο εύρος μήκους κύματος, το maser θα βρει πολύ ευρεία εφαρμογή σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Συνιστάται: