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Mikrowellen werden von unterschiedlichen Materialien verschieden stark absorbiert. Dies wird bei der Haushaltsmikrowelle zum Erwärmen vom Speisen genutzt, führt aber teilweise auch zu nicht erwünschten Effekten. Bei diesem Experiment wird untersucht, wie gut verschiedene Materialien Mikrowellen absorbieren.

Absorption von Mikrowellen (1)

Die Bedienung des Mikrowellensenders und des Messverstärkers erfolgt wie auf der vorangegangenen Seite beschrieben. Die Proben können einfach durch Anklicken eingesetzt werden.

Untersuchen Sie, welche Materialien die Mikrowellen 

  • (fast) vollständig
  • zum Teil 
  • (nahezu) gar nicht

absorbieren.

Auf dieser Seite finden Sie eine Erklärung, wie die Erwärmung in einem Mikrowellengerät funktioniert. Arbeiten Sie den Text gut durch, die Erklärung ist Grundlage für die folgenden Aufgaben.

Erläutern Sie ausgehend von dieser Erklärung, warum Wasser die Mikrowellen sehr gut, Eis hingegen nur ein wenig der Mikrowellen absorbiert.

Tipp

Beachten Sie, dass die gefrorenen Speisen nicht gleichmäßig auftauen. D. h. es gibt Stellen, die bereits flüssig sind und benachbarte Stellen, die noch gefroren sind.

Zum Auftauen von Speisen mit Hilfe von Mikrowellen wird vorgeschlagen, dass man den Mikrowellenherd immer kurz laufen lässt, gefolgt von längeren Pausen. Erläutern Sie, wieso dieses Vorgehen sinnvoll ist, und beschreiben Sie, was ohne die Pausen passieren würde.

Öl absorbiert die Mikrowellen deutlich schlechter als Wasser. Geben Sie an, was Sie über Moleküle von Öl im Vergleich zu Wassermolekülen aussagen können und erklären Sie damit die unterschiedliche Wirkung der Mikrowellen. 

ACHTUNG: Erhitzen Sie niemals Öl im Mikrowellenherd! Öl absorbiert die Mikrowellen zwar schlechter als Wasser, aber es absorbiert dennoch einen hinreichenden Teil der Mikrowellen, um sich zu erwärmen. Im schlimmsten Fall kann das Öl beginnen zu brennen. Es dürfte dann auf keinen Fall mit Wasser gelöscht werden!


Erläutern Sie das Absorptionsverhalten der restlichen Gegenstände.
Geben Sie an, von welchen Gegenständen Sie das Absorptionsverhalten noch nicht erklären können.


Auf dieser Seite wird erklärt, was mit Metallen in einem Mikrowellenofen passiert.

  • Erklären Sie, warum hinter der Aluminiumfolie keine Mikrowellen empfangen werden.
  • Erläutern Sie, warum kein Geschirr mit Goldrand im Mikrowellenherd verwendet werden darf.
    (Sie finden im unter dem Suchbegriff "Mikrowelle Goldrand" im Internet Videos, die diese Phänomene zeigen. Ein analoges Phänomen ist bei einer CD in der Mikrowelle zu beobachten, die eine ähnlich dünne Metallschicht hat. Auch herzu findet man eine Vielzahl beeindruckender Videos. - Nicht nachmachen!)

Bei dem IBE nimmt auch bei Glas die gemessene Intensität der Mikrowellen ab. Ursache hierfür könnte sein, dass Glas Mikrowellen absorbiert oder reflektiert. Oder möglicherweise könnte noch etwas ganz anderes verantwortlich sein.
Beim IBE auf der Seite "Interferometer mit Mikrowellen" kann man sehen, dass ein Teil der Mikrowellen, die auf eine Glasscheibe treffen, reflektiert werden. Überprüfen Sie mit einem Mikrowellenherd, ob Glas Mikrowellen auch absorbiert.

Empfänger

Verstärker

Klystron-Betriebsgerät

Sender

Wasser

Eis

Speiseöl

Tasse, leer

Holz

Glas

Plexiglas

Karton

Styropor

Alufolie

Papier

Schaumstoff


S

Layer 1

Anklicken setzt die Proben ein.

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