اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه چهارم
انداره گیری سرعت نور با استفاده ازاجاق ماکروویو(مبانی علمی)
اهداف جلسه: آشنایی با امواج مایکروویو و امواج ایستاده
وسایل مورد نیاز: -------------------------
روند کار:
برای آشنایی با امواج مایکروویو ابتدا باید با مفاهیم طول موج و فرکانس آشنا شویم:
به فاصله ی دو قله متوالی(یا هر دو نقطه ی متوالی) از موج گویند و با λ نشان می دهند.
فرکانس:
اندازه گیری تعداد تکرار اتفاقی در واحد زمان را گویند و با طول موج رابطه ی عکس دارد.
امواج مایکروویو:
ماکروویو همچون نور نمونه ای از امواج الکترومغناطیسی است. امواج الکترومغناطیسی می توانند در فضای خلا بین ستارگان نیز انتشار یابند و بر خلاف امواج مکانیکی از جمله صوت که برای انتشار به هوا, آب و یا محیط جامد نیاز دارند, نیازی به محیط خارجی ندارند و در ضمن دارای فرکانس بالایی می باشند.
ترتیب کاهش فرکانس در امواج الکترومغناطیس به این صورت است: پرتو گاما, ایکس, فرابنفش, مرئی, فروسرخ, ماکروویو و رادیویی.
فرکانس با انرژی موج رابطه مستقیم و با طول موج رابطه ی عکس دارد.
امواج الکترومغناطیسی به صورت های مختلف بر روی مواد تاثیر می گذارند,که این تاثیر به جنس ماده و فرکانس موج وابسته است. موج ماکروویو برای پختن غذا مناسب است زیرا می تواند با به جنبش در آوردن مولکول هایی که معمولا در مواد غذایی یافت می شود (از جمله آب , شکر و گوشت) آن ها را گرم کرده و غذا را بپزد.
موج ایستاده
اگر دو موج که در جهات مخالف حرکت می کنند به هم برسند با هم تداخل کرده موج ایستاده خواهند ساخت و اگر دامنه دو موج یکسان باشد به طور متوسط هیچ انتشار انرژی وجود نخواهد داشت. شکل زیر موج ایستاده در یک تار را نشان می دهد.
همانطور که در این شبیه سازی می بینید در موج ایستاده نقاطی وجود دارند که کاملا ثابت می مانند و جنبشی ندارند این نقاط گره های موج ایستاده نامیده می شوند.
در اجاق ماکروویو ,تداخل میان امواجی که از سطوح داخلی اجاق ساطع می شود روی می دهد.طرح تداخل می تواند نقاط گرم یا سردی در درون اجاق ایجاد کند یعنی مکان هایی که انرژی ماکروویو بالاتر یا پایین تر از حد نرمال است. به این علت دیس اجاق در حین پخت غذا می چرخد که تمام قسمت های غذا به صورت یکنواخت بپزد.در این آزمایش شما دیس اجاق را برداشته و به این صورت اثر تداخل را روی غذا می بینید. در واقع در نقاط گره موج ایستاده امواج مایکروویو تقریبا هیچ انرژی جنبشی به ذرات وارد نمی شود و ماده در این نقاط گرم نمی شوند ولی در نقاط دیگر ذرات توسط موج به جنبش در میایند و در نتیجه غذا خواهد پخت.
تکلیف: ----------------------------
محل بازدید/ اردو/ خرید: ---------------------------------------------
منابع مطالعه: ---------------------------
مطالب مرتبط:
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه اول
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه دوم
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه سوم
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه چهارم
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه پنجم
اندازه گیری سرعت نور به کمک اجاق مایکروویو، جلسه ششم
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: سارا قیصری
تنظیم: نسرین صادقی
