Mikrobølger er en veldig nyttig matlagingsenhet. De er kompakte, små, men utrolig allsidige maskiner – så hvordan fungerer de?det er en utrolig mengde vitenskap og ingeniørfag bak mikrobølger, men det kan alle brytes ned i enkle å forstå og fordøye biter.Mikrobølgeovner fungerer hovedsakelig ved å generere mikrobølgestråling – som føres gjennom maten og tilbereder den. Mikrobølger er ikke spesifikke for mikrobølgeovner, men de er en form for elektromagnetiske bølger med en bølgelengde i frekvensområdet mellom 300 MHz Og 300 GHz (en bølgelengde på rundt 1 m og 1 mm). Mikrobølgeovner bruker vanligvis en frekvens på 2450 MHz (en bølgelengde på 12,24 cm). sammenlignet med andre typer stråling faller mikrobølger mellom radiobølger, som har en tendens til å være lengre, og infrarøde bølger, som er kortere. det som gjør mikrobølger så spesialiserte for matlaging, er bare hvordan de samhandler med vannmolekyler.
vitenskapen bak mikrobølger
i mikrobølgeovner er mikrobølgene opprettet ved hjelp av en enhet kalt en magnetron. I kjernen er magnetroner høyspentmotorer som gir energi i form av mikrobølger i stedet for mekanisk arbeid.inne i mikrobølgeovnen går en transformator opp strøm fra stikkontakten, 120V I USA eller 110v I Europa, til rundt 4000 volt. Denne økte spenningen er nødvendig for å drive magnetronen, noe som fører til at et filament varmes opp i kjernen av enheten. Da dette filamentet varmes opp, frigjøres elektroner. Mikrobølgeovnen setter disse elektronene til å fungere.
en sirkulær magnet ligger nær det oppvarmede filamentet. Normalt vil elektronene som frigjøres av filamentet bli tiltrukket av anoden, men på grunn av posisjoneringen av magneten, går elektronene tilbake til selve filamentet. Denne looping av elektroner er det som faktisk skaper mikrobølger.
Alt dette kan ha hørtes litt komplisert, og det kan være når forklart uten diagrammer. For et dypere dykk inn i forståelsen av hvordan magnetroner og til slutt mikrobølger fungerer, ta en titt på videoen nedenfor.
er det trygt å stå ved siden av en mikrobølgeovn?
en populær myte om mikrobølger er at de kan gi deg kreft. Dette kan stamme fra bruken av ordet ‘stråling’ i å beskrive hvordan de fungerer, samt en frykt for at denne mikrobølgestrålingen kan lekke ut av mikrobølgeovnen. Stråling, i dette tilfellet, refererer til energi som utstråler fra en kilde, og ikke til radioaktivitet.mikrobølger inneholder imidlertid ikke nok energi til å kjemisk forandre stoffer gjennom ionisering – de er et eksempel på ikke-ioniserende stråling. Andre typer elektromagnetiske bølger som ultrafiolett og røntgenstråler har mer energi per foton og kan dermed forårsake kreft.
RELATERT: 9 TING som DU EGENTLIG IKKE BØR MIKROBØLGEOVN
Mikrobølger kan selvsagt forårsake oppvarming og brannskader, men mikrobølgeovner er alle designet med et metallnett på døren til apparatet for å holde mikrobølgene lekker ut. Disse metallmaskene er store nok til at du kan se maten din, men hullene er ikke store nok til at mikrobølgene glir gjennom. Mikrobølgeovner har også innebygde sikkerhetsinnretninger som ikke tillater ovnen å fungere mens døren er åpen.Så på slutten av dagen vil du ikke få kreft fra å stå for nær en mikrobølgeovn fordi strålene ikke ioniserer, og du vil heller ikke bli kokt.Så, vi har kommet gjennom grunnvitenskapen, men vi har fortsatt ikke dekket hvorfor akkurat mikrobølger fungerer så bra for å varme mat raskt.
hvordan mikrobølger oppvarmer vannmolekyler
mikrobølgene som brukes i en mikrobølgeovn, sendes ut via en type antenne som kanaliserer dem inn i kokeområdet på apparatet. Bølgene er inne i apparatet takket være de faste metallveggene (og nettdøren). Disse mikrobølgene absorberes deretter av vannmolekylene inne i maten. Energien fra mikrobølgene får vannmolekylene til å vibrere raskt, noe som oppvarmer maten.i hovedsak, fordi vannmolekyler lett absorberer mikrobølger, noe som får molekylene til å begynne å vibrere raskt, blir dette en mekanisme for å slå mikrobølge energi til termisk energi. Akkurat som en cam og roller er en mekanisk enhet for å konvertere rotasjonsenergi til lineær bevegelse, så er også samspillet mellom mikrobølger og vannmolekyler en måte å konvertere mikrobølge energi til varmeenergi.
Men hvorfor vibrerer bare vannmolekylene? Vannmolekyler er polare, noe som betyr at de har en positivt ladet side og en negativt ladet side. Mikrobølger har en positiv crest og en negativ crest, akkurat som enhver bølge gjør. Når mikrobølgene beveger seg gjennom innsiden av mikrobølgeovnen, vil vannmolekylene forsøke å justere polene med mikrobølgeovnens. Siden mikrobølger beveger seg raskt inne i apparatet, prøver vannmolekylene raskt å holde seg i samsvar med bevegelsen av bølgene.
Hvor fort skjer dette? Mikrobølger positive og negative felt beveger seg omtrent 2,5 milliarder ganger per sekund. Når du kombinerer denne effekten med vannmolekylets reaksjon, kan du begynne å innse hvordan mikrobølger lager mat så raskt og effektivt.
hvorfor koker mikrobølger ujevnt?
det siste spørsmålet vi må svare på er hvorfor det ofte er døde flekker på innsiden av mikrobølgeovner. For eksempel, hvorfor er midten av maten ofte mye kaldere enn kantene?
dette skjer fordi noen av mikrobølgene ender opp med å kansellere hverandre. Ofte er disse stedene for kansellering lokalisert, noe som betyr at noen områder av mikrobølgeovnen ikke får noen «varme».RELATERT: VITENSKAPEN SIER AT DEN BESTE MÅTEN Å LAGE TE PÅ er Å MIKROBØLGE DEN
i hovedsak, når toppen av en bølge treffer dalen til en annen bølge, er resultatet en avbrutt bølge. Derfor bruker de fleste mikrobølger en roterende tallerken for å sikre jevn matlaging.
så det er slik mikrobølgeovner fungerer. De er apparater som bruker magneter til å produsere elektromagnetisk stråling ved en bestemt bølgelengde, som er rettet mot vannmolekyler i mat, noe som får dem til å vibrere og varme opp raskt. Neste gang du koker noe i en mikrobølgeovn, vil du ikke se på det på samme måte.