Theorie stehende Welle im Mikrowellenherd

Neugieriger · Anmeldungsdatum: 24.03.2011 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo!

Ich stehe vor der Herausforderung folgenden Versuch zu erklären (wenn er wirklich so durchführbar ist):

http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/03/wie-man-mit-schokolade-die-lichtgeschwindigkeit-bestimmt.php

Zusammengefasst: Weil sich in einem Mikrowellenherd stehende Wellen ausbilden, kann man die Wellenlänge mit einer Tafel Schokolade (oder anderen schmelzenden Sachen) messen, indem man sie kurz in die Mikrowelle legt und dann den Abstand zweier Schmelzpunkte misst. Dieser entspricht der halben Wellenlänge.

Voraussetzung für das Experiment ist natürlich, dass der Drehteller entfernt hat und die Mikrowelle auch keinen oben eingebauten "Rührer" besitzt. Die meisten besitzen diesen Rührer, aber tatsächlich habe ich nun eine Mikrowelle gefunden, die nahezu perfekte Schmelzpunkte im notwendigen Abstand (ca. 6 cm) liefert. Sie liegen allerdings nicht wie im Link waagerecht, sondern eher diagonal auf der Schokolade.

Meine Ideen:
Anfangs war ich sehr skeptisch, ob das Experiment überhaupt funktionieren kann. So wie ich den Text im Link lese, klingt das so, als würde der Mikrowellenherd ganz freundlich Wellen von rechts nach links aussenden, die sich Verhalten wie Seilwellen und so natürlich auch eine schön vorstellbare stehende Welle ausbilden. Das ist denk ich mal Murks.

Tatsächlich werden ja dreidimensionale elektromagnetische Wellen ausgesandt und alle Aufbauskizzen von Mikrowellen, die ich gesehen habe, gehen davon aus, dass die Wellenquelle oben in der Mitte liegt. Jetzt fand ich die Vorstellung sehr schwierig, dass ich bei einer solchen Quelle am Boden der Mikrowelle wellenlängenabhängige Maxima bekomme. Aber zumindest bei einer Mikrowelle habe ich nun ein reproduzierbares Ergebnis, mehrere andere haben wohl einen Rührer.

Wie erkläre ich das aber nun? Stehende 3 dimensionale Wellen sind mir bis jetzt sehr fremd und diese Simulation hier
http://www.falstad.com/embox/

hat mich noch ein wenig mehr verwirrt. Da erkenne ich gar nix!

Kann ich da ran gehen, indem ich sage, dass jede Welle ja einen Anteil in x, y und z Richtung hat und es sind diese Anteile, von denen ich die stehende Welle bekomme? Da bleibt es mir aber ein Rätsel, wieso die Maxima bei mir diagonal auf der Schokolade liegen.

Kann ich eine Analogie zur Akustik ziehen? Das sieht dann so aus:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-raum-moden.htm

Das durchschaue ich zwar auch noch nicht vollständig, aber die axialen Raummoden sehen doch in etwa so aus, wie das, was ich vorher schrieb, oder?

Oder muss ich das Ergebnis dann doch auf Zufall zurückführen. So hatte ich es ursprünglich gedacht. Dazu kommt ja noch, dass viele Messungen des Versuchs im Internet sehr ungenau sind und man sie auch darauf zurückführen kann, dass Leute sehen was sie sehen wollen...

Beste Grüße!