Hur En Mikrovågsugn Fungerar

Hur En Mikrovågsugn Fungerar
Hur En Mikrovågsugn Fungerar

Video: Hur En Mikrovågsugn Fungerar

Video: Hur En Mikrovågsugn Fungerar
Video: Microwave Oven | How does it work? 2024, Maj
Anonim

Ordet "laser" och principen för denna enhets funktion är kända för människor. Det nära besläktade ordet "Maser" är mycket mindre känt. Det är en förkortning av de första bokstäverna i orden i den engelska definitionen "Mikrovågsförstärkning genom stimulerad strålningsemission", vilket betyder "förstärkning av mikrovågor med hjälp av stimulerad strålning." Det vill säga, till skillnad från ett laseremitterande ljus, avger en maser med liknande design mikrovågsstrålar.

Hur en mikrovågsugn fungerar
Hur en mikrovågsugn fungerar

För första gången utvecklades en sådan enhet av sovjetiska och amerikanska fysiker 1954. Därefter tilldelades forskarna A. Prokhorov, N. Basov och C. Townes Nobelpriset för detta.

Under lång tid fann masern inte praktisk användning, eftersom dess användning krävde svåra förhållanden: vakuum och mycket låg temperatur (nära absolut noll). Dessutom, även under dessa förhållanden, var maserns kraft mycket lägre än lasern. Nyligen har dock fysiker vid British National Physics Laboratory utvecklat en modell för en maser som kan fungera vid rumstemperatur och tryck.

Deras arbete baserades på forskning från forskare från Japan, som i slutet av 1900-talet genomförde experiment genom att bestråla en organisk förening pentacen med en laser. De fann att när de utsätts för laserstrålar kan ämnets molekyler fungera som en maser. Eftersom de japanska forskarna var intresserade av en annan fråga (neutronspridning) fäste de inte det upptäckta fenomenet. Efter att ha hittat en beskrivning av dessa experiment bestämde britterna att tillsätta pentasen till en annan organisk substans för att erhålla kristaller som liknar de som används i lasrar. Efter en serie misslyckanden valdes kristaller med önskad form och färg. Forskarna satte in dem i genomskinliga safirringar, varefter de placerade den resulterande strukturen i en resonator och bestrålade dem med en laser. Det erhållna resultatet har överträffat de vildaste förväntningarna.

Laserstrålen förde pentacenmolekylerna i ett upphetsat (instabilt) tillstånd. Under den omvända övergången av molekyler till ett stabilt tillstånd bildades en stråle av mikrovågor som i intensitet omätligt överträffade strålarna som genererades av de tidigare masermodellerna. "Den mottagna signalen var hundra miljoner gånger kraftfullare än befintliga masrar", säger fysikern Mark Oxborrow, som ledde dessa experiment. Enheten, som mottogs av britterna, är extremt lovande, även om den kräver mycket ansträngningar för att förfina den. Nu genererar Oxborrow Maser bara mycket kortvariga pulser, med ett stort antal vågor. Om det är möjligt att få det att fungera konstant, dessutom i ett smalare våglängdsområde, kommer masern att hitta mycket bred tillämpning inom olika vetenskapliga och tekniska områden.

Rekommenderad: