Определение длины волны в резонаторе СВЧ-печи
Динамика формирования теплового поля электромагнитной волны в резонаторе СВЧ-печи типа "Sharp". Проведение опытов со звуковыми и электромагнитными волнами. Определение по термограмме длины волны электромагнитного излучения, генерируемого магнетроном.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.03.2019 |
| Размер файла | 566,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ В РЕЗОНАТОРЕ СВЧ-ПЕЧИ
Тимофеева Н.А.
АмГПГУ, Комсомольск на Амуре, Россия.
В работах [1,2] проведено исследование тепловых полей СВЧ-печи типа «Sharp». Авторы, используя жидкокристаллический детектор с мезофазой 27-35оС провели анализ распределения электромагнитной волны в резонаторе, выявили наиболее горячие точки, энергия в которых наибольшая по отношению к соседним. Полученные пространственные термограммы позволяют визуализировать стоячую волну в резонаторе. А также раскрывают динамику её формирования рис.1 [1].
Рис.1. Динамика формирования теплового поля электромагнитной волны в резонаторе СВЧ-печи типа «Sharp». Кадра с 1-6 отображают развитие теплового поля электромагнитной волны. 7. Пучности. 8. Узлы.
Аналогично проведём исследование стоячей волны СВЧ - печи «Vitek» Исходное данные:
1. Стеклянное блюдо из резонаторной камеры удалить.
2. Термоиндекатор 54-60оС.
3. Два стекла размером 170х130х1 мм.
4. Скотч 600х10х0,1 мм.
5. Линейка.
6. Мармит или нагреватель для колб.
7. Пипетка.
8. Нитролак чёрный.
9. Электронная фотокамера.
По периметру одного из стёкол прокладываем полоску скотча 600х3х0,1 мм. В двух взаимно противоположных местах делаем в нём 1 мм прорези. Второе стекло укладываем на первое, таким образом, чтобы образовалась полость высотой 0.1 мм. Края стёкол оклеиваем скотчем или герметизируем герметикам «Алмаз». Полученный сэндвич нагреваем до 65оС. Термоиндикатор, а это жидкие кристаллы холестерического типа с мезофазой 54-60оС нагреваем на мармите или в водяной бане в колбанагревателе до изотропного состояния. С помощью пипетки вводим жидкие кристаллы через один из надрезов в полость стеклянной капсулы. За счёт сил молекулярного сцепления жидкие кристаллы втягиваются в капсулу постепенно её заполняя. По завершению наполнения капсулы надрезы герметизируются. Одну из сторон детектора покрываем чёрной краской.
Градуировку детектора проводим в кювете размером 200х150х20 мм заполненной водой комнатной температуры и установленной на мармите. Температуру воды контролируем электронным или жидкостным термометром. Детектор укладываем на дно кюветы так, чтобы он полностью погрузился в воду. Повышаем температуру воды - отмечаем цвет жидких кристаллов рис.2.
Рис. 2. Градуировочная шкала для жидкокристаллического детектора с мезофазой 54-60оС.
Методика эксперимента. Подготовленный к опыту детектор устанавливаем в камере СВЧ - печи согласно Рис.3.
Рис.3. Установка детектора в камере СВЧ-печи.
Детектор устанавливаем таким образом, чтобы его активная поверхность была параллельна вектору Е электромагнитной волны. Выбираем уровень излучения печи в нашем случае средний 400 Вт. Устанавливаем режим-экспресс (15с). Включаем печь. По завершению экспозиции открываем дверцу и фотографируем детектор рис.4.
Рис.4 Термограмма стоячей волны в резонаторе. Где 1,3,5 -пучности, 2,4 узлы.
По термограмме рис.4 определим длину волны электромагнитного излучения, генерируемого магнетроном. Выделим две точки в пучностях 1 и 3, которые характеризуются наибольшей температурой - точки а, б. Линейкой замерим расстояние между ними. Полученное значение l умножим на два. Результат приблизительно отображает истинную длину волны:
л = 2l,
где l расстояние между точками а,б.
Частоту излучения магнетрона f определим из выражения взятое из источника [3]:
электромагнитный волна печь излучение
f = c/л,
где с скорость распространения электромагнитной волны. Тогда: с = 300000 км/с =300000000м/с, л = 12,19 см= 0,1219м. f=2461МГц.
Таким образом полученный результат согласуется с техническими данными микроволновых печей f=2450МГц в пределах 0,448%.
Литературные источники
1. Оглоблин Г.В. Динамика формирования теплового поля электромагнитной волны в резонаторе СВЧ-печи. // Научный электронный архив.
2. Оглоблин Г.В. Опыты со звуковыми и электромагнитными волнами. Учебное пособие. - Комсомольск на Амуре: Изд-во Комсом.н/А гос.пед.унта.2001.-92с.
3. Клингер Г. Сверхвысокие частоты. Основы и применения техники СВЧ. М. Наука. 1969. 272с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проведение измерения длины световой волны с помощью бипризмы Френеля. Определение расстояний между мнимыми источниками света и расчет пути светового излучения от мнимых источников до фокальной плоскости микроскопа. Расчет ширины интерференционных полос.
лабораторная работа [273,5 K], добавлен 14.12.2013Понятие и назначение лазера, принцип его работы и структурные компоненты. Типы лазеров и их характеристика. Методика и основные этапы измерения длины волны излучения лазера, и порядок сравнения спектров его индуцированного и спонтанного излучений.
лабораторная работа [117,4 K], добавлен 26.10.2009Расчет лампы бегущей волны О-типа. График дисперсионной характеристики. Определение коэффициента замедления и скорости электромагнитной волны. Выбор диодов СВЧ для конкретного применения. Определение энергетической накачки и частоты квантового перехода.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 13.04.2012Определение параметров плоской электромагнитной волны: диэлектрической проницаемости, длины, фазовой скорости и сопротивления. Определение комплексных и мгновенных значений векторов. Построение графиков зависимостей мгновенных значений и АЧХ волны.
контрольная работа [103,0 K], добавлен 07.02.2011Понятие и общие характеристики плоской волны, их разновидности, отличительные признаки и свойства. Сущность гармонической волны. Уравнения однородной линейно поляризованной плоской монохроматической электромагнитной волны. Определение фазовой скорости.
презентация [276,6 K], добавлен 13.08.2013Определение длины волны де Бройля молекул водорода, соответствующей их наиболее вероятной скорости. Кинетическая энергия электрона, оценка с помощью соотношения неопределенностей относительной неопределенности его скорости. Волновые функции частиц.
контрольная работа [590,6 K], добавлен 15.08.2013Расчет длины волны из опыта Юнга и колец Ньютона. Интерференция света как результат наложения двух когерентных световых волн. Подробный расчет всех необходимых величин. Определение длины волны через угол наклона соответствующей прямой к оси абсцисс.
лабораторная работа [469,3 K], добавлен 11.06.2010Изучение дифракции света на одномерной решетке и определение ее периода. Образование вторичных лучей по принципу Гюйгенса-Френеля. Расположение главных максимумов относительно центрального. Измерение среднеарифметического значения длины световой волны.
лабораторная работа [67,1 K], добавлен 25.11.2010Теория метода получения колец Ньютона. История эксперимента. Описание состава экспериментальной установки. Нахождение длины волны красного, монохроматического света. Вывод расчетной формулы. Запись окончательного результата с учетом всех погрешностей.
контрольная работа [286,8 K], добавлен 05.11.2015Устройство прямоугольного объемного резонатора. Структура электромагнитного поля. Общая задача о собственных колебаниях в прямоугольном объемном резонаторе. Понятие основного типа колебаний. Структура электромагнитного поля в прямоугольном резонаторе.
курсовая работа [356,3 K], добавлен 13.05.2011Излучение электрического диполя. Скорость для электромагнитной волны в вакууме. Структура электромагнитной волны, распространяющейся в однородной нейтральной непроводящей среде при отсутствии токов и свободных зарядов. Объемная плотность энергии.
презентация [143,8 K], добавлен 18.04.2013Линейная, круговая и эллиптическая поляризация плоских электромагнитных волн. Отражение и преломление волны на плоской поверхности. Нормальное падение плоской волны на границу раздела диэлектрик-проводник. Глубина проникновения электромагнитной волны.
презентация [1,1 M], добавлен 29.10.2013Волновые и квантовые аспекты теории света. Теоретические вопросы интерференции и дифракции. Оценка технических возможностей спектральных приборов, дифракционной решетки. Методика определения длины волны света по спектру от дифракционной решетки.
методичка [211,1 K], добавлен 30.04.2014Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской и сферической волны. Принцип суперпозиции, разложение Фурье и эффект Доплера. Наложение встречных плоских волн с одинаковой амплитудой. Зависимость длины волны от относительной скорости движения.
презентация [2,5 M], добавлен 14.03.2016Электромагнитное излучение как распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля, его виды. Применение радиоволн, инфракрасного излучения. Распространение и краткая характеристика электромагнитного излучения.
презентация [2,6 M], добавлен 31.03.2015Исследование основных свойств монохроматического электромагнитного поля. Поиск комплексных амплитуд при помощи уравнения Максвелла. Графики зависимостей мгновенных значений составляющих полей от координаты. Скорость распространения энергии волны.
курсовая работа [920,3 K], добавлен 01.02.2013Решение дифракционной задачи для открытого резонатора методом последовательных приближений при многократных переходах волны через резонатор. Интеграл Френеля-Кирхгофа и определение зависимости уровня дифракционных потерь для мод зеркала от числа Френеля.
презентация [191,2 K], добавлен 19.02.2014Направляющая система, образованная двумя параллельными проводящими плоскостями. Зависимость составляющей от координаты в пространстве между проводящими плоскостями. Нахождение критической длины волны. Фазовая скорость поперечно-электрической волны.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.12.2010Изучение понятия и процессов, происходящих с электромагнитными волнами - электромагнитными колебаниями, распространяющимися в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. Ученые, которые занимались их изучением - Дж. Максвелл, Г. Герц.
презентация [1,8 M], добавлен 16.12.2011Измерение радиусов колец Ньютона при разных длинах волн. Когерентность как согласованное протекание во времени нескольких колебательных процессов, проявляющееся при их сложении. График зависимости радиуса колец Ньютона от их номера при разной длине волны.
лабораторная работа [171,7 K], добавлен 15.03.2014
