Physics 2000 Einstein's Legacy Microwave Ovens

Fliesenanalogie

Ich habe Probleme, all diese Dinge über herumschwirrende Wellen in einem Mikrowellenherd zu verstehen, und was die Wellenlänge damit zu tun hat. Haben Sie nicht eine Ihrer abgedrehten Analogien für dieses Thema?

Aber sicher! Stell dir vor, du verlegst Fliesen auf einem Badezimmerboden...

Fliesen?

Hab einen Moment Geduld mit mir, Katrin...also du verlegst diese Fliesen in einer Reihe, und wenn die erste Reihe fertig ist, stellst du fest, dass die Fliesen genau passen. Also gehst du nun in der anderen Richtung zurück mit dem Verlegen und findest glücklicherweise, dass die Fliesen perfekt aneinander ausgerichtet erscheinen.

EINE FLIESE


Ähm, Dr. Hellmann...ich glaube, das ist nicht ganz die Art, wie man Fliesen verlegt...

Es ist ja nur eine physikalische Analogie, Katrin, keine Anleitung für Heimwerker.

OK, Sie sagten gerade...

So weit, so gut. Nun lass uns darüber nachdenken, was passiert, wenn die Fliesen gerade ein bisschen kleiner sind. Nun gibt es eine kleine Lücke am Ende der ersten Reihe, und wir müssen ein Stück von einer ganzen Fliese abschneiden, um es dort einzupassen. Wenn man nun die Fliesen als Lichtwellen auffasst, kann man nicht einfach ein Stück "wegwerfen"; wir müssen statt dessen unser übriges Stück am Anfang der nächsten Reihe verwenden. Aber durch die Verwendung dieses kürzeren Stücks haben wir die Ausrichtung der ganzen Reihe mit der vorigen verloren.

PERFEKTE ÜBEREINSTIMMUNG
LEICHT DANEBEN


Kapiert! Und wenn ich ans Ende DIESER Reihe komme, muss ich ein bisschen mehr als zuvor abschneiden. Und in jeder Reihe entfernt man sich mehr und mehr von der ursprünglichen Ausrichtung! Selbst, wenn am Anfang nur ein winziges Stück übrig bleibt, wird man schließlich nach genügend vielen Reihen erkennen, wie weit man von perfekter Übereinstimmung weg ist.

Genau. Und das Gleiche passiert, wenn Mikrowellen nicht genau in den Herd passen. Nach ein paar Mal Hin- und Herlaufen kommen sie so "außer Phase" mit der ersten Welle, dass sie sich schließlich gegenseitig auslöschen.

Also DAS ist der Grund dafür, dass sich Mikrowellen, die nicht eine ganzzahlige Anzahl von Malen in den Herd passen, schließlich gegenseitig auslöschen. Jetzt habe ich es geschnallt! Gute Analogie, Dr. Hellmann!

Hier unten ist ein Applet, mit dem du herumexperimentieren kannst. Verändere die Größe des Fußbodens mit den Schaltknöpfen und beobachte, was mit dem Muster passiert. Der digitale Zähler gibt an, wieviele Fliesen man für die momentane Fußbodengröße braucht, um einmal von links nach rechts zu kommen.




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