Mikroviļņu krāsns darbojas pēc dipola nobīdes principa. Magnetrona radītie mikroviļņi liek vibrēt pārtikā esošajām ūdens molekulām. Molekulu kustības kinētiskā enerģija tiek pārvērsta siltumā. Tā ēdiens uzsilst.
Mikroviļņu krāsns ir mājsaimniecības elektroierīce, kas paredzēta pārtikas sildīšanai vai pagatavošanai, izmantojot mikroviļņu starojumu.
Mikroviļņu krāsns
Mikroviļņu starojums ietver radioviļņus ar decimetru, centimetru un milimetru diapazonu. Cilvēkiem pazīstamās mikroviļņu krāsnis izmanto decimetra starojumu, kura frekvence ir lielāka par diviem megaherciem.
Galvenā atšķirība starp mikroviļņu krāsni un, piemēram, krāsni ir tā, ka tajā esošais ēdiens tiek uzkarsēts ne tikai no virsmas. Augstas frekvences radioviļņi var iekļūt 2-3 centimetru dziļumā, kas ievērojami paātrina sildīšanas vai gatavošanas procesu.
Darbības princips
Mikroviļņu krāsns darbības princips ir balstīts uz dipola nobīdi. Ja materiālā ir polāras molekulas (piemēram, ūdens), radioviļņu enerģija, kas iedarbojas uz šīm molekulām, liek tām pastāvīgi mainīties, ierindojoties gar lauka spēka līnijām. Lauks, kas ietekmē objektu, ir mainīgs, tāpēc šķiet, ka molekulas "šūpojas" no vienas puses uz otru. Tajā pašā laikā viņi pārraida no radioviļņiem saņemto enerģiju viens otram.
Saskaņā ar fizikas likumiem ķermeņa temperatūra ir tieši proporcionāla tā molekulu un atomu kustības kinētiskajai enerģijai. Attiecīgi, jo aktīvāk tiek aktivizētas polārās molekulas, jo vairāk objekts uzsilst. Šo parādību sauc par dipola maiņu. Tā ir elektromagnētiskā starojuma pārveidošana siltumā.
Tā kā ūdenī pārtikā ir polāro molekulu loma, mūsdienu mikroviļņu krāsnis tiek veidotas tā, lai tieši ūdens molekulas sildītu, turklāt šķidrā stāvoklī. Tāpēc, piemēram, ledus vai cukurs mikroviļņu krāsnī tiek karsēts ievērojami lēnāk.
Radioviļņu avots mikroviļņu krāsnīs ir magnetrons. Magnetrons ir īpaša vakuuma caurule, kas spēj ģenerēt decimetra viļņu garumus. Viļņi no magnetrona tiek pārnesti uz krāsns iekšējo telpu caur viļņvadiem.
Mikroviļņu krāsns izgudrošanas vēsture
Amerikāņu militārais inženieris Pērsijs Spensers tiek uzskatīts par mikroviļņu krāsns izgudrotāju. Kad Persija laboratorijā strādāja pie Jūras spēku radariem, viņš pamanīja, ka uz ieslēgtā magnetrona novietotā sviestmaize sakarst.
Ir vēl viena mikroviļņu atklāšanas vēstures versija, saskaņā ar kuru Persijas kabatā no magnetrona starojuma izkusa šokolādes tāfelīte.
