Mikrovlnka jako domácí plazmový reaktor

13. duben 2017 | 14.17 |



Mikrovlnku v našich domácnostech používáme jako zařízení na ohřívání a vaření potravin. Ve skutečnosti se však jedná o plazmový reaktor. Zejména v případě, když zablokujeme otáčení talíře a vkládáme do ní kovové předměty. V mikrovlnné troubě se jako zdroj mikrovln používá speciální elektronka, zvaná magnetron. Ve středu magnetronu je katoda, ze které vyletují elektrony směrem k anodě. Anoda je zpravidla z mědi vytvarovaná elektroda, která má na svém vnitřním povrchu dutinky.  Letící elektron je zachycen vzniklým silným magnetickým polem, které zvlní jeho trajektorii mezi oběma elektrodami. Přitom jako záporně nabitá částice, která periodicky mění svou rychlost, začne vyřazovat elektromagnetické vlnění vycházející z magnetronu do prostoru trouby vyzařovací anténou

Mikrovlnné záření by se rádo z mikrovlnky dostalo ven, ovšem brání mu v tom celokovová konstrukce přístroje včetně kovové mřížky s otvory na skleněných dvířkách. Od těchto částí se mikrovlny odráží jako od zrcadla zpět do vnitřního prostoru. Odražené vlny se potkávají s příchozími vlnami s magnetronu a tak jejich složením vzniká v mikrovlnce stojaté vlnění. Proto se v mikrovlnce v určitých místech (kmitny) ohřívá jídlo mnohem lépe než jinde (uzly). Otočný talíř zabrání tomu, aby se jídlo v místech kmiten spálilo. Nalezení těchto míst se snadno provede vyřazením otočného talíře a naskládáním toustových chlebů (nebo nastrouhané čokolády) na spodní část prostoru mikrovlnky.

V místech kmiten pak můžeme například pomocí korku nebo žvýkačky umísťovat objekty k zažehnutí plazmového výboje. Experiment bychom měli provádět pouze po nezbytně krátkou dobu a raději pod vhodný skleněným krytem. Hrozí totiž nejenom zničení mikrovlnky, ale také poranění od střepů.

Když do připraveného držáku upevníme tuhu z mikrotužky. Z tuhy se působením mikrovlnného záření budou uvolňovat uhlíkové atomy spolu s elektrony. Tyto ionizují a následně excitují okolní atomy a molekuly vzduchu, přičemž vznikne krásně levitující plazmový výboj, držený pod skleněným poklopem. Při déletrvajícím experimentu, by pak mohlo dojít k prasknutí či přímo k roztavení skla poklopu.

Při zapálení zápalky v kmitně (jak je vidět na úvodním videu), uvolněné elektrony opět ionizují okolní částice vzduchu a rovněž se vytvoří pod skleněným poklopem zajímavý plazmový výboj.

Při těchto experimentech vznikají jedovaté sloučeniny dusíku, takže je vhodné dostatečně místnost větrat.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře