Почему, чай прогревается в микроволновке не равномерно, а как бы слоями; неужели теплые и холодные прослойки чая будут повторять форму излучения?

689
4
2
16 октября
10:20
октябрь
2015

Одни чуваки делали опыт с шоколадкой в микроволновке, которая плавится в определенном месте из-за образования стоячей волны. И так "вычисляли скорость света" :) Там не "форма излучения", а стоячие волны получаются wikipedia.org

Моторчик снизу как раз ставят для того, чтобы более равномерно распределить облучение.

---

Апдейт про "чепуху со стоячими волнами"

Вот ролик с шоколадкой, опыт можно сделать просто "на коленке": youtube.com

Расчет очень простой:

скорость = длина волны*частота

частота магнетрона - 2,45 ГГц

скорость света - 299792458 м/с

Расстояние между пиками, в которых шоколадка размягчается 6 см - это и есть половина длины волны.

Это не совсем про чай, там действительно больше поглощения водой, но тем не менее наглядная иллюстрация неравномерности нагрева.

3
0
октябрь
2015

Есть еще такая хитрость, что дно чашки всегда будет плохо прогреваться, даже если есть вращающаяся тарелка или пропеллер рядом с волноводом, поскольку у стенок и дна печки всегда ноль напряженности э/м поля. Средняя напряженность достигается на длине четвертьволны, даже если нет стоячих волн, а длина волны примерно 12 см, то есть на расстоянии, скажем, 1-2 см от дна еще сильно пониженная напряженность поля.

Вообще там дело темное, поскольку я видел очень разные данные на тему глубины проникновения в воду. От нескольких сантиметров до нескольких миллиметров. В том случае, если глубина проникновения мала, будет неравномерный нагрев за счет неполного макроперемешивания горячего и холодного слоев.

1
0
октябрь
2015

Если еще учесть, что нагрев не напрямую связан с амплитудой волны в конкретной точке - все становится намного интереснее. Хотя идея стоячих волн сама по себе (в отрыве от прогрева продуктов) вполне занимательна и правдоподобна. Ляпнуть такое "по глупости" можно было, только хотя бы примерно представляя себе природу процессов и длину волны.

Да! А ведь вначале печки делали без тарелки. Ее придумали много позже, когда выяснилось, что прогрев таки не равномерен. Не знаю, какую роль сыграла в этом идея стоячих волн - но и в случае простейшего пространственно неравномерного поглощения эффективность должна расти.

Вот только поставить чистый эксперимент для выяснения природы и наличия стоячей волны, а также корреляции (шепотом: сугубо формальной) с температурой в разных точках объема - увы, невозможно. Реакция "объемного индикатора" будет зависеть от его собственной прозрачности или поглощения, а попытки точечных измерений вызовут возмущения в камере и искажение картины.

-1
5
показать ещё 2 ответа
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта