Ο φούρνος μικροκυμάτων λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή αλλαγής διπόλων. Τα μικροκύματα που παράγονται από το μαγνητρόνιο προκαλούν τη δόνηση των μορίων του νερού στα τρόφιμα. Η κινητική ενέργεια της κίνησης των μορίων μετατρέπεται σε θερμότητα. Έτσι θερμαίνεται το φαγητό.
Ο φούρνος μικροκυμάτων είναι μια οικιακή ηλεκτρική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να θερμαίνει ή να μαγειρεύει τρόφιμα χρησιμοποιώντας ακτινοβολία μικροκυμάτων
ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ
Η ακτινοβολία μικροκυμάτων περιλαμβάνει ραδιοκύματα του εύρους των εκατοστόμετρων, εκατοστών και χιλιοστών. Οι φούρνοι μικροκυμάτων που είναι εξοικειωμένοι με τον άνθρωπο χρησιμοποιούν ακτινοβολία δεκαμέτρου με συχνότητα μεγαλύτερη από δύο megahertz.
Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός φούρνου μικροκυμάτων και, για παράδειγμα, ενός φούρνου, είναι ότι το φαγητό σε αυτό θερμαίνεται όχι μόνο από την επιφάνεια. Τα ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας μπορούν να διεισδύσουν σε βάθος 2-3 εκατοστών, γεγονός που επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία θέρμανσης ή μαγειρέματος.
Αρχή λειτουργίας
Η αρχή της λειτουργίας των φούρνων μικροκυμάτων βασίζεται σε μια διπολική μετατόπιση. Εάν το υλικό περιέχει πολικά μόρια (για παράδειγμα νερό), η ενέργεια των ραδιοκυμάτων που δρουν σε αυτά τα μόρια τα κάνει να αλλάζουν συνεχώς, ευθυγραμμισμένα κατά μήκος των γραμμών δύναμης του πεδίου. Το πεδίο που επηρεάζει το αντικείμενο είναι μεταβλητό, επομένως τα μόρια φαίνεται να «ταλαντεύονται» από τη μία πλευρά στην άλλη. Ταυτόχρονα, μεταφέρουν την ενέργεια που λαμβάνεται από τα ραδιοκύματα μεταξύ τους.
Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, η θερμοκρασία ενός σώματος είναι άμεσα ανάλογη με την κινητική ενέργεια της κίνησης των μορίων και των ατόμων του. Κατά συνέπεια, όσο πιο ενεργά πολικά μόρια τίθενται σε κίνηση, τόσο περισσότερο θερμαίνεται το αντικείμενο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διπολική μετατόπιση. Είναι η μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε θερμότητα.
Δεδομένου ότι το νερό παίζει το ρόλο των πολικών μορίων στα τρόφιμα, οι σύγχρονοι φούρνοι μικροκυμάτων έχουν σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να θερμαίνουν ακριβώς τα μόρια του νερού, επιπλέον, σε υγρή κατάσταση. Επομένως, για παράδειγμα, ο πάγος ή η ζάχαρη θερμαίνονται αισθητά πιο αργά στο φούρνο μικροκυμάτων.
Η πηγή των ραδιοκυμάτων στους φούρνους μικροκυμάτων είναι ένα μαγνητόνιο. Το magnetron είναι ένας ειδικός σωλήνας κενού ικανός να παράγει μήκη κύματος δεκαμέτρου. Κύματα από το magnetron μεταδίδονται στον εσωτερικό χώρο του κλιβάνου μέσω κυματοδηγών.
Η ιστορία της εφεύρεσης των φούρνων μικροκυμάτων
Ο Αμερικανός στρατιωτικός μηχανικός Percy Spencer θεωρείται ο εφευρέτης των φούρνων μικροκυμάτων. Όταν ο Percy εργαζόταν στο εργαστήριο με ραντάρ για το Ναυτικό, παρατήρησε ότι το σάντουιτς που ήταν τοποθετημένο στο μαγνητόνιο που ενεργοποιήθηκε θερμαίνεται.
Υπάρχει μια άλλη εκδοχή της ιστορίας της ανακάλυψης μικροκυμάτων, σύμφωνα με την οποία μια ράβδος σοκολάτας έλιωσε στην τσέπη του Percy από την ακτινοβολία ενός μαγνήτη.
