Kuidas Mikrolaineahjus Töötab

Kuidas Mikrolaineahjus Töötab
Kuidas Mikrolaineahjus Töötab

Video: Kuidas Mikrolaineahjus Töötab

Video: Kuidas Mikrolaineahjus Töötab
Video: Kuidas töötab õhuvahetus meie korterites? 2024, November
Anonim

Sõna "laser" ja selle seadme tööpõhimõte on inimestele teada. Tihedalt seotud sõna "maser" on palju vähem tuntud. See on lühend ingliskeelse definitsiooni "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" sõnade esimestest tähtedest, mis tähendab "mikrolainete võimendamine stimuleeritud kiirguse abil". See tähendab, et erinevalt laserist kiirgavast kiirgab sarnase disainiga maser mikrolainekiire.

Kuidas mikrolaineahjus töötab
Kuidas mikrolaineahjus töötab

Esimest korda töötasid sellise seadme Nõukogude ja Ameerika füüsikud välja 1954. aastal. Seejärel anti teadlastele A. Prohhorovile, N. Basovile ja C. Townesile selle eest Nobeli preemia.

Pikka aega ei leidnud maser praktilist rakendust, kuna selle töö eeldas karmid tingimused: vaakum ja väga madal temperatuur (absoluutse nulli lähedal). Veelgi enam, isegi nendes tingimustes oli maseri võimsus palju väiksem kui laseri võimsus. Hiljuti töötasid Suurbritannia riikliku füüsikalabori füüsikud välja maseri mudeli, mis suudab töötada toatemperatuuril ja rõhul.

Nende töö põhines Jaapani teadlaste uuringutel, kes 20. sajandi lõpus viisid läbi orgaanilise ühendi pentatseeni laseriga kiiritamise katseid. Nad leidsid, et laserkiirtega kokkupuutel võivad aine molekulid töötada nagu maser. Kuna Jaapani teadlasi huvitas veel üks teema (neutronite hajumine), ei pidanud nad avastatud nähtust tähtsaks. Britid, olles leidnud nende katsete kirjelduse, otsustasid lisada pentatseeni mõnele muule orgaanilisele ainele, et saada kristallid, mis on sarnased laserites kasutatavate kristallidega. Pärast ebaõnnestumiste jada valiti vajaliku kuju ja värvusega kristallid. Teadlased sisestasid need läbipaistvatesse safiirrõngastesse, misjärel saadud struktuuri resonaatorisse asetades kiiritasid nad neid laseriga. Saadud tulemus on ületanud kõige pöörasemad ootused.

Laserkiir viis pentatseenimolekulid ergastatud (ebastabiilsesse) olekusse. Molekulide vastupidisel üleminekul stabiilsesse olekusse moodustati mikrolainete kiir, mis intensiivsusega ületas mõõtmatult varasemate maser-mudelite tekitatud kiiri. "Vastuvõetud signaal oli sada miljonit korda võimsam kui praegused maserid," ütles neid katseid juhtinud füüsik Mark Oxborrow. Briti poolt vastu võetud seade on äärmiselt paljulubav, ehkki selle viimistlemiseks on vaja palju pingutusi. Nüüd tekitab Oxborrow maser ainult väga lühiajalisi impulsse, millel on lai laineulatus. Kui on võimalik seda pidevalt tööle panna, pealegi kitsamas lainepikkuste vahemikus, leiab maser väga laialdase rakenduse erinevates teaduse ja tehnika valdkondades.

Soovitan: