Hallo, nach dem ich in einem anderen Forum leider keine Antowrt erhalte (http://www.physikerboard.de/topic,33682,-mikrowelle.html) , erlaube ich mir die Frage auch hier zu stellen: ich lese öfters, dass die Mikrowelle nur Wasser bzw Dipole erwärmt. Wieso wird dann im Mikro auch ein leeres Glas, ein leerer Teller oder Öl nach bereits kurzer Zeit heiß? Ich hab auf Wikipedia gelesen, dass die dielektrische Erwärmung für das Aufheizen verantwortlich ist, kennt jemand Quellen wo der Frequenzgang der komplexen Permittivität für unterschiedliche Materialien (zB Öl) angeführt sind? Danke & LG Julia
Angehängte Dateien:
-
Unbenannt.jpg
9,3 KB
Hallo Julia Ich versuch es mal zu Erklären. Durchläuft eine elektromagnetische Welle ein Medium, so regt es die Atomelektronen zu erzwungenen Schwingungen an. Diese schwingenden Dipole strahlen ihrerseits wieder elektromagnetische Wellen mit derselben Frequenz, aber phasenverzögert ab Einerseits kann man die Überlagerung vieler Einzelwellen betrachten, die von vielen solchen schwingenden Dipolen abgestrahlt werden, wobei man eine andere Richtung wählt als die der anregenden Welle. Bei geeigneter räumlicher Anordnung der Dipole ist eine konstruktiv interferierende Überlagerung möglich, dadurch entstehen intensive Wellen, die in andere Richtungen laufen als die anregende Welle Als Bragg-Gitter bezeichnet man Gitterstrukturen, an denen elektromagnetische Wellen Beugungs- und Interferenzphänomene aufzeigen. Ein Beispiel dafür ist die Beugung von Röntgenstrahlen an Kristallgittern. An den besetzten Plätzen des Kristalls, die man einzelnen zuein- ander parallelen Netzebenen zugeordnet hat, werden die Röntgenstrahlen gebeugt. Man erhält immer dann eine auslaufende Gesamtwelle, wenn die Einzelstrahlen konstruktiv interferieren, d.h. wenn die Wegstrecke 2δ ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist. Mit Hilfe des Einfallswinkels θ und des Netzebenen Abstandes d erhält man die Bragg-Bedingung aus dieser Interferenzforderung. Gruß Nilix
Julia P. schrieb: > ich lese öfters, dass die Mikrowelle nur Wasser bzw Dipole erwärmt. Nein, das ist Unsinn. Jedes Material - wenn es nicht gerade ein Supraleiter ist - setzt elektromagnetische Leistung in Wärme um. Das können Verluste aufgrund endlicher Leitfähigkeit sein, magnetische Verluste oder eben dielektrische Verluste. Bei den dielektrischen Verlusten (Verluste aufgrund ständiger Umpolarisierung des Materials) gibt es wiederum mehrere Mechanismen: Ionenpolarisation, Elektronenpolarisation und Orientierungspolarisation. Letztere dominiert bei Wasser, weil H2O ein polares Molekül ist. Ob ein Material nun stark oder weniger stark erwärmt wird, hängt von vielen Faktoren ab: - dielektrischer Verlustwinkel - Feldstärke - Frequenz - Eindringtiefe Die Liste ist nicht vollständig. Von der Frequenz hängt es ab, weil Verlustwinkel und Eindringtiefe frequenzabhängig sind. Die Feldstärke im Material kann wiederum stark von der Geometrie und der Position abhängen. Es können sich lokale Maxima (sogenannte Hot Spots) ausbilden. Damit das wenigstens im zeitlichen Mittel nicht passiert, dreht sich der Teller in der Mikrowelle. Die Mikrowelle erwärmt nicht nur Wasser. Nur ist es häufig so, dass, wenn Wasser enthalten ist, dieses dann dominant erhitzt wird, weil Wasser bei 2,4 GHz schon eine recht hohe Absorptionsrate hat. Wenn aber kein Wasser da ist, sondern andere verlustbehaftete Materialien, dann werden die natürlich auch heiß. Quellen über frequenzabhängiges e_r und tan delta sind rar, weil die genaue Messung gerade im Mikrowellenbereich recht aufwendig ist.
Hallo, ich möchte bloss kurz auf "Nilix"' Antwort eingehen, und zwar dieser Abschnitt bereitet mir Kopfzerbrechen: Durchläuft eine elektromagnetische Welle ein Medium, so regt es die Atomelektronen zu erzwungenen Schwingungen an. Diese schwingenden Dipole strahlen ihrerseits wieder elektromagnetische Wellen mit derselben Frequenz,[...] Wie will ein Molekül, bei einem Trinkglas z.B. SiO2, im Kristallgitter zu nicht realem "SiO4" zu einem "schwingenden" Dipol werden? Die Elektronen sind in einer kovalenten Bindung eingebunden, und das Molekül Siliziumdioxid besitzt meiner Erkenntnis nach kein Dipolmoment, also das mit der "Dipolbildung" würde ich sehr gerne genauer erläutert bekommen. Gruß Jeromyo
Ich denke, Nilix Antwort sollte hier mal raus gelöscht werden. Stark am Thema vorbei. Sehr stark. Es geht hier kaum um Interferenz von Wellen. Es hat niemand nach den Grundlagen der _Röntgen_beugung gefragt.
@ Plasmon, Sehr schön beschrieben. Das ist -wie ich finde- ein Beispiel für eine hilfreiche Antwort. Sehr verständlich, kurz und trotzdem vollständig.
Zu jeromyo. Fuer quarz ist es zuefaelligerweise grad so, dass der quasi keine verluste bis zu den mir bekannten 90GHz hat.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.