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    Physik » Atom-, Kern-, Quantenphysik » Rotations- und Schwingungsfrequenz von Wasser    		Druckversion
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    Autor
    Universität/Hochschule J Rotations- und Schwingungsfrequenz von Wasser
    Slighty
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    Dabei seit: 04.05.2011
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    Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2012-07-15 23:20


    Moleküle haben ja Freiheitsgrade, und damit die Möglichkeit zu schwingen und rotieren.

    Wie kann ich denn die Rotations - und Schwingungsfrequenz, bspw. einer Mikrowelle (Molekül = Wasser) berechnen ?

    Es muss was mit der Energie der Schwingung und Rotation zu tun haben.

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    davidhigh
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    Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2012-07-16 20:02


    Hallo,

    ganz straightforward: man schreibt den vollen Hamiltonian von Wasser mit Rotations- und Vibrationstermen hin und diagonalisiert den. Aus den Differenzen von passenden Eigenenergien kann man dann die Schwingungsfrequenzen ablesen.

    Gruß, David


    -----------------
    Eine Hauptursache der Armut in den Wissenschaften ist meist eingebildeter Reichtum
    (Bertolt Brecht, Leben des Gallilei)

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    Spock
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    Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2012-07-16 20:59


    Hallo,

    vielleicht noch eine Ergänzung zu David's Beitrag:

    Die Wirkungsweise eines handelsüblichen Mikrowellenherdes (für die Küche) basiert nicht auf der Resonanzabsorption. Seine Frequenz (typisch 2.5 GHz) liegt deutlich unter den Rotations- bzw. Vibrations-Eigenfrequenzen der Wassermoleküle (typisch >15 GHz)

     Hier hat Roland (rlk) etwas dazu geschrieben.

    Gruß
    Juergen
    [ Nachricht wurde editiert von Spock am 16.07.2012 20:59:40 ]

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    Ueli
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    Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2012-07-17 12:48


    Hallo,

    Noch etwas zu den Grössenordnungen:
    Es gibt drei haupsächliche Polarisationsarten, nämlich der Elektronen-, Ionen- und Orientierungspolarisation.
    Die ionische Verschiebungspolarisation tritt bei Frequenzen unterhalb 1GHz auf und ist stark verlustbehaftet und Frequenzabhängig. Da Lebensmittel ja kein reines Wasser sind, könnte der Mikrowelleneffekt hauptsächlich darauf beruhen.
    Reines Wasser:
    Die Orientierungspolarisation (Molekül dreht) bewirkt eine konstante Permittivität bis etwa 1GHz (Bei Wasser ca. 70-80) Dann lässt sie nach und es kommt ein weiterer Freiheitsgrad hinzu, die molekulare Polarisation (Die Atome verschieben sich gegeneinander im Molekül). Dies geht etwa bis 10^12Hz. Bei jener Frequenz kommt dann die Resonanz (Pol- Nullstellenpaar). Dannach verschieben sich noch die Elektronen gegenüber dem Kern. Resonanz etwa bei 10^15Hz.

    Um das zu rechnen würde ich für jede Polarisationsart ein eigenes Oszillatormodell erstellen.

    Gruss Ueli


    [ Nachricht wurde editiert von Ueli am 17.07.2012 22:51:31 ]

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    Slighty
    Aktiv Letzter Besuch: im letzten Quartal
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    Aus: NRW
    Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2012-07-18 16:17


    Danke, das hat mir geholfen.



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