Kuchenka mikrofalowa działa na zasadzie przesunięcia dipolowego. Mikrofale generowane przez magnetron powodują drgania cząsteczek wody w żywności. Energia kinetyczna ruchu cząsteczek jest zamieniana na ciepło. W ten sposób jedzenie się nagrzewa.
Kuchenka mikrofalowa to elektryczne urządzenie gospodarstwa domowego przeznaczone do podgrzewania lub gotowania potraw za pomocą promieniowania mikrofalowego.
kuchenka mikrofalowa
Promieniowanie mikrofalowe obejmuje fale radiowe o zakresach decymetrowych, centymetrowych i milimetrowych. Kuchenki mikrofalowe znane ludziom wykorzystują promieniowanie decymetrowe o częstotliwości ponad dwóch megaherców.
Główna różnica między kuchenką mikrofalową a np. piekarnikiem polega na tym, że żywność w niej jest podgrzewana nie tylko z powierzchni. Fale radiowe o wysokiej częstotliwości mogą przenikać na głębokość 2-3 centymetrów, co znacznie przyspiesza proces podgrzewania lub gotowania.
Zasada działania
Zasada działania kuchenek mikrofalowych opiera się na przesunięciu dipola. Jeśli materiał zawiera cząsteczki polarne (na przykład woda), energia fal radiowych działających na te cząsteczki powoduje ich ciągłe przesuwanie, ustawiając się wzdłuż linii siły pola. Pole, które oddziałuje na obiekt, jest zmienne, więc cząsteczki wydają się „kołysać” z jednej strony na drugą. Jednocześnie przekazują sobie energię otrzymaną z fal radiowych.
Zgodnie z prawami fizyki temperatura ciała jest wprost proporcjonalna do energii kinetycznej ruchu jego cząsteczek i atomów. W związku z tym im aktywniej wprawiane są w ruch cząsteczki polarne, tym bardziej obiekt się nagrzewa. Zjawisko to nazywa się przesunięciem dipolowym. Jest to konwersja promieniowania elektromagnetycznego na ciepło.
Ponieważ woda pełni w żywności rolę cząsteczek polarnych, nowoczesne kuchenki mikrofalowe są projektowane w taki sposób, aby dokładnie podgrzewać cząsteczki wody, a ponadto w stanie ciekłym. Dlatego np. lód lub cukier podgrzewają się w kuchence mikrofalowej zauważalnie wolniej.
Źródłem fal radiowych w kuchenkach mikrofalowych jest magnetron. Magnetron to specjalna lampa próżniowa zdolna do generowania fal o długości decymetrowej. Fale z magnetronu są przekazywane do wewnętrznej przestrzeni pieca przez falowody.
Historia wynalezienia kuchenek mikrofalowych
Amerykański inżynier wojskowy Percy Spencer jest uważany za wynalazcę kuchenek mikrofalowych. Kiedy Percy pracował w laboratorium nad radarami dla marynarki wojennej, zauważył, że kanapka umieszczona na włączonym magnetronie nagrzewa się.
Istnieje inna wersja historii odkrycia mikrofal, według której tabliczka czekolady stopiła się w kieszeni Percy'ego pod wpływem promieniowania magnetronu.
