k-hm schrieb am 24. Juli 2007 11:19
> Also, wie stelle ich einen 800W-Mikrowellensender her?
> Das ist popelig:
> Ein paar Aluplatten zum Ausrichten des goben Strahlenganges und eine
> alte Mikrowelle. Schalter überbrücken, Zeituhr ran usw..
Ack.
> Dann ist da das physikalische Wissen, dass elektromagnetische
> Strahlung Moleküle zum Schwingen anregt, die gewisse Charakteristika
> aufweisen (Größe, Dipol usw). Dies geht so weit, dass z.B. bestimmte
> Bereiche von Eiweiß-Molekülen schwingen, andere nicht, so dass das
> Molekül zerfällt.
Jein. Deine restlichen Ausfuehrungen lasse ich mal weg, um meine
eigenen unterzubringen. :)
Also erst einmal gibt es folgendes grundsaetzliches Problem. Wenn du
ein Molekuel z.B. mit Mikrowellen bestrahlst, gibt es
Zustandsaenderungen. Die Energie kommt aus der Vernichtung von
Photonen des Mikrowellenfeldes. Wir koennen ja mal spasseshalber die
Energie eines Photons ausrechnen.
Lt. Wikipedia geht die Frequenz bis 300 GHz. Nehmen wir mal 300 GHz
an, dann kommt bei mir als Photonenenergie 2e-22 Joule bzw. 1.2 meV
(Millielektronenvolt) heraus.
Die staerksten, d.h. wahrscheinlichsten Uebergaenge laufen unter
Absorption eines einzelnen Photons ab. Es koennen auch zwei oder mehr
Photonen absorbiert werden, aber die Wahrscheinlichkeit fuer einen
slchen Prozess schwindet grob exponentiell. In der Praxis findet man
solche Uebergaenge bei Femtosekundenphysik und optischen Lasern, aber
die verwendeten Intensitaeten liegen grob im Bereich Terrahertz pro
Quadratzentimeter, also Groessenordnungen jenseits eines Handies
(selbst wenn man beruecksichtigt, dass die Photonenenergie der
Mikrowellenstrahlung kleiner ist und daher mehr Photonen bei gleicher
Intensitaet existieren... egal). Nehmen wir einfach mal grosszuegig
einen 10-Photonen-Prozess an, dann sind Uebergaenge erlaubt, die eine
Energiedifferenz von 12 meV ausweisen.
Nun hat der menschliche Koerper eine gewisse Temperatur. Das hat zur
Folge, dass Uebergaenge vereinfacht gesagt auch spontan auftreten
koennen. Die relative Wahrscheinlichkeit, dass ein Molekuel oder was
auch immer einen bestimmten Zustand E einnimmt, ist proportional zu
exp(-E/k*T)
Dabei ist E die Energie des Zustandes, T die Temperatur und k die
Boltzmann-Konstante. Grob werden also Energien
E = k * T
durch "thermodynamische Anregung" locker erreicht. Bei 300K macht das
4e-21 J bzw. 26 meV, also viel hoeher als die Anregung durch unseren
hypothetischen 10-Photonen-Prozess.
Die Konsequenz ist also, dass Eiweisse o.ae., die durch
Mikrowellenstrahlung angeregt werden und zerfallen, inhaerent
instabil sein muessen. Sie weisen bei Raumtemperatur eine starke
Zerfallsrate auch ohne Mikrowellenstrahlung auf. Um Molekuele gezielt
zum Zerfallen zu bringen, ist Mikrowellenstrahlung also denkbar
ungeeignet, unabhaengig vom konkreten Eiweissmolekuel.
Resonanzen koennen natuerlich durchaus existieren und ausgenutzt
werden, um einen Koerper effizient aufzuheizen. Wenn ein Molekuel bei
einer Frequenz resonante Zustaende hat, nimmt es in dem Bereich u.U.
besonders viel Strahlung auf und gibt sie in Form von Waerme an die
Umgebung weiter, aber in jedem Fall wirkt die Mikrowellenstrahlung
_nur_ durch Waerme.
> Also, wie stelle ich einen 800W-Mikrowellensender her?
> Das ist popelig:
> Ein paar Aluplatten zum Ausrichten des goben Strahlenganges und eine
> alte Mikrowelle. Schalter überbrücken, Zeituhr ran usw..
Ack.
> Dann ist da das physikalische Wissen, dass elektromagnetische
> Strahlung Moleküle zum Schwingen anregt, die gewisse Charakteristika
> aufweisen (Größe, Dipol usw). Dies geht so weit, dass z.B. bestimmte
> Bereiche von Eiweiß-Molekülen schwingen, andere nicht, so dass das
> Molekül zerfällt.
Jein. Deine restlichen Ausfuehrungen lasse ich mal weg, um meine
eigenen unterzubringen. :)
Also erst einmal gibt es folgendes grundsaetzliches Problem. Wenn du
ein Molekuel z.B. mit Mikrowellen bestrahlst, gibt es
Zustandsaenderungen. Die Energie kommt aus der Vernichtung von
Photonen des Mikrowellenfeldes. Wir koennen ja mal spasseshalber die
Energie eines Photons ausrechnen.
Lt. Wikipedia geht die Frequenz bis 300 GHz. Nehmen wir mal 300 GHz
an, dann kommt bei mir als Photonenenergie 2e-22 Joule bzw. 1.2 meV
(Millielektronenvolt) heraus.
Die staerksten, d.h. wahrscheinlichsten Uebergaenge laufen unter
Absorption eines einzelnen Photons ab. Es koennen auch zwei oder mehr
Photonen absorbiert werden, aber die Wahrscheinlichkeit fuer einen
slchen Prozess schwindet grob exponentiell. In der Praxis findet man
solche Uebergaenge bei Femtosekundenphysik und optischen Lasern, aber
die verwendeten Intensitaeten liegen grob im Bereich Terrahertz pro
Quadratzentimeter, also Groessenordnungen jenseits eines Handies
(selbst wenn man beruecksichtigt, dass die Photonenenergie der
Mikrowellenstrahlung kleiner ist und daher mehr Photonen bei gleicher
Intensitaet existieren... egal). Nehmen wir einfach mal grosszuegig
einen 10-Photonen-Prozess an, dann sind Uebergaenge erlaubt, die eine
Energiedifferenz von 12 meV ausweisen.
Nun hat der menschliche Koerper eine gewisse Temperatur. Das hat zur
Folge, dass Uebergaenge vereinfacht gesagt auch spontan auftreten
koennen. Die relative Wahrscheinlichkeit, dass ein Molekuel oder was
auch immer einen bestimmten Zustand E einnimmt, ist proportional zu
exp(-E/k*T)
Dabei ist E die Energie des Zustandes, T die Temperatur und k die
Boltzmann-Konstante. Grob werden also Energien
E = k * T
durch "thermodynamische Anregung" locker erreicht. Bei 300K macht das
4e-21 J bzw. 26 meV, also viel hoeher als die Anregung durch unseren
hypothetischen 10-Photonen-Prozess.
Die Konsequenz ist also, dass Eiweisse o.ae., die durch
Mikrowellenstrahlung angeregt werden und zerfallen, inhaerent
instabil sein muessen. Sie weisen bei Raumtemperatur eine starke
Zerfallsrate auch ohne Mikrowellenstrahlung auf. Um Molekuele gezielt
zum Zerfallen zu bringen, ist Mikrowellenstrahlung also denkbar
ungeeignet, unabhaengig vom konkreten Eiweissmolekuel.
Resonanzen koennen natuerlich durchaus existieren und ausgenutzt
werden, um einen Koerper effizient aufzuheizen. Wenn ein Molekuel bei
einer Frequenz resonante Zustaende hat, nimmt es in dem Bereich u.U.
besonders viel Strahlung auf und gibt sie in Form von Waerme an die
Umgebung weiter, aber in jedem Fall wirkt die Mikrowellenstrahlung
_nur_ durch Waerme.