Οι φούρνοι μικροκυμάτων δεν λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως οι συμβατικοί φούρνοι. Πώς λειτουργούν λοιπόν τα μικροκύματα; Οι φούρνοι μικροκυμάτων εκμεταλλεύονται τη συμπεριφορά των μορίων νερού όταν υποβάλλονται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα που βρίσκονται στη ζώνη μικροκυμάτων.
Για να καταλάβουμε πώς συμβαίνει αυτό, θα πρέπει να κατανοήσουμε τις βασικές ιδιότητες των μορίων του νερού και των μικροκυμάτων (τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όχι το φούρνο).
Το μόριο νερού σε σχήμα μίκου ποντικιού είναι στην πραγματικότητα ένα δίπολο. Δηλαδή, η μία πλευρά είναι θετικά φορτισμένη ενώ η άλλη είναι αρνητική.
Τα μικροκύματα που χρησιμοποιούνται για το μαγείρεμα, από την άλλη πλευρά, είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που έχουν συχνότητες γύρω από το εύρος των 2,45 GHz. Τώρα, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι κύματα που αποτελούνται από εναλλασσόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Για αυτήν τη συζήτηση, ανησυχούμε περισσότερο για τα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία επειδή τα φορτισμένα σωματίδια αντιδρούν εύκολα όταν εκτίθενται σε αυτά.
Δηλαδή, όταν ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο εκτίθεται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, βιώνει μια δύναμη (λόγω του πεδίου) που δείχνει προς την κατεύθυνση του πεδίου. Αντιθέτως, όταν ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο εκτίθεται στο ίδιο πεδίο, βιώνει μια δύναμη προς την αντίθετη κατεύθυνση του πεδίου.
Τώρα, δεδομένου ότι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα (όπως το φούρνο μικροκυμάτων) αποτελείται από εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία, ένα φορτίο που εκτίθεται σε αυτό θα αντιμετωπίσει δυνάμεις που αλλάζουν τακτικά στην κατεύθυνση. Για μόρια νερού, τα οποία είναι διπόλια, το καθαρό αποτέλεσμα θα αναγκάσει τα μόρια να περιστραφούν. Και πάλι, καθώς τα πεδία εναλλάσσονται, η περιστροφή θα αλλάξει από δεξιόστροφα σε αριστερόστροφα σε κανονικά χρονικά διαστήματα.
Τα αναδευόμενα μόρια ύδατος θα έχουν τότε θερμική ενέργεια που μπορεί να απομακρυνθεί (σαν τριβή) σε κοντινά μόρια. Εάν τα μόρια του νερού κατανέμονται καλά στο σώμα που υποβάλλεται στο φούρνο μικροκυμάτων (όπως το φαγητό, για παράδειγμα), τότε ολόκληρο το σώμα μπορεί να θερμανθεί γρήγορα - για να μην αναφέρουμε, ομοιόμορφα.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην περιοχή μικροκυμάτων είναι πιο κατάλληλα για το σκοπό αυτό επειδή τα μόρια νερού περιστρέφονται εύκολα όταν εκτίθενται σε τέτοιες συχνότητες.
Αποφύγετε να τοποθετείτε μέταλλο στο φούρνο μικροκυμάτων κατά τη θέρμανση. Ο λόγος είναι επειδή τα αιχμηρά τμήματα του μετάλλου μπορούν να συσσωρεύσουν υψηλές τάσεις που μπορούν να προκαλέσουν διηλεκτρική διάσπαση του αέρα μέσα στο φούρνο. Μόλις συμβεί αυτό, ορισμένα επιβλαβή αέρια μπορούν να παραχθούν.
Δεδομένου ότι οι φούρνοι μικροκυμάτων συνήθως δεν έχουν θερμαντικά στοιχεία, η θερμοκρασία μπορεί να μειωθεί αμέσως στα εσωτερικά τοιχώματα του φούρνου. Επομένως, θα πρέπει να ανησυχείτε μόνο για το κάψιμο από το φαγητό και όχι από τους τοίχους.
Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εδώ στο Space Magazine. Θέλετε να μάθετε πώς λύθηκε το 25χρονο μυστήριο εκπομπών ακτίνων Χ; Έχουμε επίσης γράψει για τον τρόπο με τον οποίο οι αστρονόμοι έλυσαν τη μυστηριώδη λάμψη του Γαλαξία μας
Υπάρχουν περισσότερα σχετικά με αυτό στη NASA και στον κόσμο της φυσικής. Εδώ είναι μερικές πηγές εκεί:
Αστρονομία ακτίνων Χ
Λεπτές ακτίνες X
Ακολουθούν δύο επεισόδια στο Cast Astronomy που ίσως θέλετε να δείτε επίσης:
Αστρονομία ακτίνων Χ
Οπτική Αστρονομία
Πηγή: Wikipedia
