CẤU TẠO, NGUYÊN TẮC HOẠT
ĐỘNG, GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG
CỦA LÒ VI SÓNG VÀ BẾP ĐIỆN
TỪ,VẬT LIỆU SIÊU DẪN, CÁC ĐẶC
TÍNH CỦA VẬT LIỆU SIÊU DẪN
I. Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của lò vi sóng và bếp điện từ
I.1. Khái niệm :
- Lò vi sóng là một trong những phát minh vĩ đại nhất của thế kỷ 20. Ngày nay, hàng
triệu gia đình trên thế giới đang sử hữu ít nhất một chiếc lò vi sóng.
Điều kì diệu nhất của lò vi sóng là khả năng nấu chín trong một thời gian ngắn kỷ lục.
Thêm nữa, hiệu năng sử dụng điện của lò cực cao do chúng chỉ hâm nóng trực tiếp
lên thức ăn chứ không phải qua những vật trung gian theo cách nấu truyền thống như
xong, nồi cũng như lượng nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh.
I.2. Cấu tạo :
dựa vào cấu tạo và chức năng đặc biệt. Lò vi sóng thường có các bộ phận sau:
 nguồn phát sóng
 mạch điện tử điều khiển
 ống dẫn sóng, ngăn nấu
- Ngăn nấu là một lồng Faraday gồm kim loại hay lưới kim loại bao quanh, đảm bảo cho
sóng không lọt ra ngoài. Lưới kim loại thường được quan sát ở cửa lò vi sóng. Các lỗ trên
lưới này có kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng (12 cm), nên sóng vi ba không lọt ra,
nhưng ánh sáng(ở bước sóng ngắn hơn nhiều) vẫn lọt qua được, giúp quan sát thức ăn
bên trong.Lò vi sóng sử dụng sóng vi ba để làm nóng thức ăn. Sóng vi ba là sóng vô
tuyến. Sóng vi ba trong lò vi sóng là các dao động của trường điện từ với tần số thường ở
2,450 MHz (bước sóng cỡ 12,24 cm). Sóng vi ba có một đặc điểm rất thú vị là được
nước, chất béo và đường hấp thụ. Khi được hấp thụ, chúng chuyển trực tiếp vào sự
chuyển động nguyên tử. Các sản phẩm bằng nhựa, thủy tinh và gốm sứ không hấp thụ
được sóng vi ba. Kim loại phản xạ lại sóng vi ba nên không được sử dụng trong lò vi
sóng.
Hình 2.1:


ngoài. Sóng từ đèn sẽ phản xạ vào thành lò nên mọi vật có cấu tạo lưỡng cực phân tử sẽ
nhận được sóng này và nóng lên. Có thể nói vật chất bên trong lò nhận được sóng từ đèn
và cả sóng phản xạ từ thành lò. Đèn không có cực khiển đâu mà là đèn 3 cực. Nó chỉ gồm
một cực anod nối mase, hai chấu đốt tim đèn. Catod là 1 trong 2 chấu nối với tim đèn
đó.Với tần số cở này thì chắc chắn sẽ không có một linh kiện bán dẫn nào đáp ứng được.
Sóng vi ba được sinh ra từ nguồn magnetron, được dẫn theo ống dẫn sóng, vào ngăn nấu
rồi phản xạ qua lại giữa các bức tường của ngăn nấu, và bị hấp thụ bởi thức ăn. Sóng vi
ba trong lò vi sóng là các dao động của trường điện từ với tần số thường ở 2450 MHz
(bước sóng cỡ 12,24 cm). Các phân tử thức ăn (nước, chất béo, đường và các chất hữu cơ
khác) thường ở dạng lưỡng cực điện (có một đầu tích điện âm và đầu kia tích điện
dương). Những lưỡng cực điện này có xu hướng quay sao cho nằm song song với chiều
điện trường ngoài. Khi điện trường dao động, các phân tử bị quay nhanh qua lại. Dao
động quay được chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn qua va chạm phân tử, làm
nóng thức ăn.
- Vi sóng ở tần số 2450 MHz làm nóng hiệu quả nước lỏng, nhưng không hiệu quả với
chất béo, đường và nước đá. Việc làm nóng này đôi khi bị nhầm với cộng hưởng với dao
động riêng của nước, tuy nhiên thực tế cộng hưởng xảy ra ở tần số cao hơn, ở khoảng vài
chục GHz. Các phân tử thủy tinh, một số loại nhựa haygiấy cũng khó bị hâm nóng bởi vi
sóng ở tần số 2450 MHz. Nhờ đó, thức ăn có thể được đựng trong vật dụng bằng các vật
liệu trên trong lò vi sóng, mà chỉ có thức ăn bị nấu chín.
- Đối với kim loại hay các chất dẫn điện, điện tử hay các hạt mang điện nằm trong các vật
này đặc biệt linh động, và dễ dàng dao động nhanh theo biến đổi điện từ trường. Chúng
có thể tạo ra ảnh điện của nguồn phát sóng, tạo nên điện trường mạnh giữa vật dẫn điện
và nguồn điện, có thể gây ra tia lửa điện phóng giữa ảnh điện và nguồn, kèm theo nguy
cơ cháy nổ.
I.4. Giải thích hiện tượng khi nấu ăn bằng lò vi sóng :
Tại sao thức ăn, đồ uống để vào lò vi sóng có khi chóng nóng có khi lâu nóng ?
Lò vi sóng có bộ phận phát ra sóng điện từ tần số cỡ 2500 MHz tức là bước sóng cỡ trên
10cm. Sóng điện từ tần số này là vào cỡ sóng vi ba dùng trong vô tuyến điện. Sóng mạnh
cỡ 500 W, tương đối tập trung vào khoảng giữa lò.

thuyết chất lỏng Fermi. Có nghĩa là có thể định nghĩa được trạng thái "chuẩn hạt"
(quasi-particle) và từ đó định nghĩa được "mặt Fermi" giống như trong khí Fermi
tự do. Nhưng những thí nghiệm ARPES dựa trên hiệu ứng phát xạ photon lại cho
thấy các "mặt Fermi" bị suy biến không còn là một mặt liên tục mà lúc này nó trở
thành các "túi" rời rạc. Điều đáng chú ý ở đây là không hề có một sự phá vỡ đối
xứng nào.
- Do đặc điểm các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao hiện nay đều có cùng một cấu
trúc gồm các mặt tinh thể oxit đồng, nên các mô hình lý thuyết hiện nay thường
tập trung vào giải bài toán của mạng tinh thể oxit đồng trong không gian hai chiều.
Mô hình lý thuyết đơn giản nhất được đề ra hiện nay là mô hình Hubbard hai
chiều nhằm mô tả cấu trúc tinh thể này.
- Cũng giống như hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ thấp, các nhà vật lý lý thuyết cho
rằng nguyên nhân của hiện tượng siêu dẫn là do sự xuất hiện các "cặp điện tử
Cooper". Các cặp điện tử này không còn tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli và có
thể tạm hiểu rằng hai điện tử được liên kết tạo thành một dạng phân tử Bose. Do
đó các cặp điện tử này có thể ngưng tụ lại cùng một trạng thái lượng tử ở nhiệt độ
thấp hơn một nhiệt độ chuyển pha nào đó, gần giống như hiện tượng ngưng tụ
Bose trong vật lý nguyên tử lạnh. Chúng tạo ra một trạng thái lượng tử đồng pha
và là nguyên nhân của hiện tượng siêu dẫn. Tuy nhiên, để tạo ra một cặp điện tử
Cooper ta cần một tương tác hút hiệu dụng giữa các điện tử, tương tự tương tác
"điện tử với phonon" trong lý thuyết BCS. Cho đến này nguyên nhân của tương
tác đó vẫn chưa được tìm ra hoặc chưa được tất cả các nhà khoa học cùng đồng
tình.
- Từ những phát hiện về các tính chất của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao ở trạng
thái không siêu dẫn, một trong những hướng nghiên cứu được quan tâm là xuất
phát từ trạng thái cơ bản của hệ oxit đồng khi chưa được cấy các nguyên tử lạ là
một "chất cách điện Mott". Ví dụ như lý thuyết RVB của Philip Anderson (đoạt
giải thưởng Nobel về vật lý năm 1977) vào những năm 1987, 1988 nhằm giải thích
siêu dẫn nhiệt độ cao. Lý thuyết này đề ra một trạng thái cơ bản mới RVB là sự
cộng hưởng (hay chồng chập) của tất cả các trạng thái mà trong đó có các liên kết