TIPE: Onde stationnaire, Micro-Onde et point chaud...

[Vin'Z]

Bonjour,

Dans le cadre d'un tipe en sup, je me penche sur le phénomène des points chaud dans un micro onde.

Après recherche j'ai pu comprendre que cela était dû aux ondes stationnaires qui formaient des "points chauds" (hot spot in english ) etc...


Cependant une chose ne reste pas clair pour moi concernant le phénomène.

Plaçons nous dans un four à micro-onde et imaginons que l'emission des ondes se fait par le haut du micro-onde. (petit schéma pour illustrer )



Quels seront alors les plans possible pour les ondes stationnaires ? (j'entends aussi par plan leur direction dans l'espace.)
Voici un schéma mettant en scène les plans de reflexion possibles des ondes:



En gros, est-ce que je peux avoir des ondes stationnaires à la fois de type rouge, bleu et vert avec une emission par le dessus?

Car selon moi, a priori il ne pourrait y avoir qu'un seul plan d'onde et il serait vertical dans le cas d'une émission par le haut.
Et un plan vertical contenant l'ensemble des ondes stationnaires avec leurs noeuds et ventres n'expliqueraient pas pourquoi certaines zones différent en chaleur sur le plan horizontal. (c'est ce que l'on trouve sur le web cf l'expérience des marshmallow ^^)




Voilà, j'ai pour l'instant compris le phénomène d'onde stationnaires en lui même (pas très compliqué il faut dire).
Mais son application concrête dans le micro onde (four) reste vague pour moi (sans jeu de mot ).

Si quelqu'un pourrait m'apporter un peu de lumière .
Merci d'avance !
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[f6bes]

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En gros, est-ce que je peux avoir des ondes stationnaires à la fois de type rouge, bleu et vert avec une emission par le dessus?

Car selon moi, a priori il ne pourrait y avoir qu'un seul plan d'onde et il serait vertical dans le cas d'une émission par le haut.

Bjr Vin........
A la sortie du "guide d'onde", cela part dans TOUS les sens et de plus il y à REFLEXION contre les parois.
Cordialement

[claude27]

l' enceinte , fermée , d' un four micro ondes est tout sauf un espace de propagation libre.
Il se produit donc des phénomènes de réflexion et donc d' ondes stationnaires .
celà a longtemps été un frein à la mise au point de ce type d ematériel , commencé en france au milieu des années 196à ( 1967 chez Thomson Varian à Paris ) et Telefunken en allemagne . En effet les magnétrons ne supportent pas les reflexions ( TOS ) et claquent vite . Par ailleurs le phénomène d' ondes staionnaires provoque des noeuds et des ventres et donc le "poulet" se retrouve cuit tous les lambda/4! je pense que c' est pour cette raison qu' on le dispose sur un plateau tournant.
Par ailleurs , l' émission des ondes dans le four se fait ( du moins dans le mien ), à travers un tôle ajourée (paroi percée de trous circulaires ). Est ce pour assurer la diffraction des ondes dans toutes les directions et ainsi minimiser ce phénomène d' ondes stationnaires pouvant produire des plans de ventres et de noeuds ?...
Il faudrait consulter le service technique d' un fabricant.
Ayant quitté le domaine depuis fort longtemps , je ne puis en dire plus avec certitude .

[Vin'Z]

Merci à vous deux pour ces réponses.

A la sortie du "guide d'onde", cela part dans TOUS les sens et de plus il y à REFLEXION contre les parois.

D'accord sur le faire que cela sorte dans tous les sens, mais pour qu'il y ai formation d'une onde stationnaire, il est necessaire que l'onde arrive perpendiculairement à la surface réfléchissante (ici la paroi du four) ?

Donc, a priori on aura un envois perpendiculaire que dans le plan "haut-bas" ici.

Mais est-ce que l'on peut dire ensuite que les différents jeux de reflexion sur les parois permettent de créer des reflexion perpendiculaires à d'autres parois (autre que celle du haut et celle du bas) et ainsi créer des ondes stationnaire dans un autre plan ?
(c'est ce que j'ai du mal à comprendre, car même si les ondes sont générées dans toutes les directions, venant du haut, elle ne pourront pas être perpendiculaires aux parois "droites-gauche" par exemple...)

[A voir en vidéo sur Futura]

[claude27]

Sincèrement , je pense que le but est qu' il N' Y AIT PAS d' ondes sationnaires qui sont préjudiciables
- à la vie du magnétron
- à la bonne cuisson ou réchauffage des aliments par dissipation de l' énergie dans ceux ci ;
donc le fait d' arriver à disperser la transmission dans tous les sens et de faire des multiples reflexions sur les parois de manière à focaliser l' énergie sur le plat disposé au centre , et ne pas établir un régime d' ondes stationnaires est le but recherché.

[Vin'Z]

Merci de ta réponse.
Oui, le but serait qu'il n'y en ai pas, je le comprends bien. (quoique voir la fin de mon post ^^)

Mais apparement il y en a tout de même des ondes stationnaires, vue que le chauffage n'est pas uniforme (on peut le mettre en evidence en chauffant un papier buvard humide par exemple).

Mais problèmatique se situe dans la compréhension de ces ondes. Pourquoi ce phénomène physique que l'on observe ?

En modélisant simplement le micro-onde et son magnétron j'en arrive à la conclusion qu'il ne peut y avoir (en théorie) que la formation d'onde stationnaires par reflexion sur les parois "haut-bas" (ondes rouge sur le schéma2).
Je dois sans doute me tromper car l'experience montre qu'il y aura aussi d'autres plans de vibration des ondes stationnaires.





Je rajoute à mon poste une petite question. J'ai entendu dire que ce n'était que les ondes stationnaires qui étaient "efficaces" dans chauffage par micro-onde dans un four... car les autres ondes (autres que stationnaires) auront tendance à s'annuler globalement (en superposant et en étant déphasé par ex. etc...).
Est-ce que cette info tiens debout selon vous ?


Merci .