mikrofale są bardzo przydatnym urządzeniem do gotowania. Są to kompaktowe, małe, ale niezwykle wszechstronne maszyny-jak więc działają?

za mikrofalami kryje się niesamowita ilość nauki i inżynierii, ale wszystko można podzielić na łatwe do zrozumienia i strawienia kawałki.

kuchenki mikrofalowe działają głównie poprzez generowanie promieniowania mikrofalowego – które jest przepuszczane przez jedzenie, gotowanie go. Mikrofale nie są charakterystyczne dla kuchenek mikrofalowych, są raczej formą fal elektromagnetycznych o długości fali w zakresie częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz (długość fali około 1 m i 1 mm). Kuchenki mikrofalowe zwykle używają częstotliwości 2450 MHz (długość fali 12,24 cm).

w porównaniu z innymi rodzajami promieniowania, mikrofale padają pomiędzy falami radiowymi, które wydają się być dłuższe, a falami podczerwonymi, które są krótsze.

to, co sprawia, że mikrofale są tak wyspecjalizowane do gotowania, to sposób, w jaki oddziałują z cząsteczkami wody.

nauka o mikrofalach

w kuchenkach mikrofalowych mikrofale powstają przy użyciu urządzenia zwanego magnetronem. W swej istocie Magnetrony są silnikami wysokiego napięcia, które wytwarzają energię w postaci mikrofal, a nie pracy mechanicznej.

wewnątrz kuchenki mikrofalowej transformator zwiększa energię elektryczną z gniazdka ściennego 120V w USA lub 110V w Europie do około 4000 woltów. To zwiększone napięcie jest potrzebne do zasilania magnetronu, powodując nagrzewanie się żarnika w rdzeniu urządzenia. Gdy żarnik się nagrzewa, elektrony są uwalniane. W kuchence mikrofalowej elektrony działają.

w pobliżu rozgrzanego żarnika znajduje się okrągły magnes. Normalnie, elektrony, które są uwalniane przez żarnik będzie przyciągać do anody, ale ze względu na położenie magnesu, elektrony pętli z powrotem do samego żarnika. To zapętlenie elektronów jest tym, co faktycznie tworzy mikrofale.

wszystko to mogło brzmieć trochę skomplikowanie i może być wyjaśnione bez diagramów. Aby dowiedzieć się więcej na temat działania magnetronów i mikrofal, obejrzyj poniższy film.

czy można bezpiecznie stać obok mikrofalówki?

jednym z popularnych mitów o kuchenkach mikrofalowych jest to, że mogą wywoływać raka. Może to wynikać z użycia słowa „promieniowanie” w opisie ich działania, a także z obawy, że to promieniowanie mikrofalowe może wyciekać z mikrofali. Promieniowanie, w tym przypadku, odnosi się do energii, która promieniuje ze źródła, a nie do radioaktywności.

jednak mikrofale nie zawierają wystarczającej ilości energii, aby chemicznie zmienić substancje poprzez jonizację – są przykładem promieniowania niejonizującego. Inne rodzaje fal elektromagnetycznych, takich jak promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie, posiadają więcej energii na Foton, a tym samym mogą powodować raka.

podobne: 9 rzeczy, których naprawdę nie powinieneś mikrofalować

mikrofale mogą oczywiście powodować ogrzewanie i oparzenia, ale kuchenki mikrofalowe są zaprojektowane z metalową siatką na drzwiach urządzenia, aby zapobiec wyciekowi mikrofal. Te metalowe siatki są wystarczająco duże, abyś mógł zobaczyć gotowanie jedzenia, ale otwory nie są wystarczająco duże, aby mikrofale mogły się przez nie prześlizgnąć. Kuchenki mikrofalowe mają również wbudowane urządzenia zabezpieczające, które nie pozwalają na pracę piekarnika, gdy drzwi są otwarte.

więc na koniec dnia nie dostaniesz raka od stania zbyt blisko kuchenki mikrofalowej, ponieważ promienie nie jonizują, a Ty też nie będziesz gotowany.

przeszliśmy przez podstawową naukę, ale nadal nie wyjaśniliśmy, dlaczego kuchenki mikrofalowe działają tak dobrze, aby szybko podgrzewać żywność.

jak mikrofale rozgrzewają cząsteczki wody

mikrofale używane w kuchence mikrofalowej są wysyłane przez rodzaj anteny, która kieruje je do obszaru gotowania urządzenia. Fale są zawarte wewnątrz urządzenia dzięki solidnym metalowym ściankom (i drzwikom z siatki). Mikrofale te są następnie absorbowane przez cząsteczki wody wewnątrz żywności. Energia z mikrofal powoduje, że cząsteczki wody wibrują szybko, co ogrzewa żywność.

w istocie, ponieważ cząsteczki wody łatwo absorbują mikrofale, które powodują, że cząsteczki zaczynają szybko wibrować, staje się to mechanizmem przekształcającym energię mikrofalową w energię cieplną. Podobnie jak krzywka i wałek są mechanicznym urządzeniem do przekształcania energii obrotowej w ruch liniowy, tak też interakcje mikrofal i cząsteczek wody są sposobem przekształcania energii mikrofalowej w energię cieplną.

ale dlaczego tylko cząsteczki wody wibrują? Cząsteczki wody są polarne, co oznacza, że mają dodatnio naładowaną stronę i ujemnie naładowaną stronę. Mikrofale mają grzebień dodatni i ujemny, tak jak każda fala. Gdy mikrofale poruszają się po wnętrzu kuchenki mikrofalowej, cząsteczki wody próbują wyrównać bieguny z biegunami kuchenki mikrofalowej. Ponieważ mikrofale poruszają się szybko wewnątrz urządzenia, cząsteczki wody szybko próbują dostosować się do ruchu fal.

Jak szybko to się dzieje? Pola dodatnie i ujemne mikrofal poruszają się z prędkością około 2,5 miliarda razy na sekundę. Kiedy połączysz ten efekt z reakcją cząsteczki wody, możesz zacząć zdawać sobie sprawę, jak mikrofale gotują jedzenie tak szybko i skutecznie.

dlaczego kuchenki mikrofalowe gotują nierównomiernie?

ostatnim pytaniem, na które musimy odpowiedzieć, jest to, dlaczego w kuchenkach mikrofalowych często występują martwe punkty. Na przykład, dlaczego środek jedzenia jest często znacznie zimniejszy niż krawędzie?

dzieje się tak, ponieważ niektóre mikrofale kończą się wzajemnie. Często te miejsca anulowania są zlokalizowane, co oznacza, że niektóre obszary kuchenki mikrofalowej nie otrzymują żadnego „ciepła”.

RELATED: nauka mówi, że najlepszym sposobem na zrobienie herbaty jest jej MIKROFALOWANIE

w istocie, gdy Szczyt jednej fali uderza w dolinę innej fali, rezultatem jest fala anulowana. Dlatego większość kuchenek mikrofalowych używa obrotowego naczynia, aby zapewnić równomierne gotowanie.

tak działają kuchenki mikrofalowe. Są to urządzenia, które wykorzystują magnesy do wytwarzania promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali, które jest skierowane na cząsteczki wody w żywności, powodując ich wibrowanie i nagrzewanie się szybko. Następnym razem, gdy ugotujesz coś w mikrofalówce, nie spojrzysz na to w ten sam sposób.