امواج مایکروویو (Microwave Oven Waves)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
امواج مایکروویو (Microwave Oven Waves) :
امواج مایکروویو در اجاق های مایکروویو یک کاربرد خاص و بسیار رایج از ریزموج ها هستند. اجاق های مایکروویو از امواج با فرکانس مشخص (معمولا 2.45 گیگاهرتز) برای گرم کردن غذا استفاده می کنند. دلیل انتخاب این فرکانس خاص (علاوه بر تخصیص باند ISM) این است که مولکول های آب، چربی و قند موجود در غذا در این فرکانس به شدت انرژی مایکروویو را جذب می کنند. فرکانس 2.45 گیگاهرتز جزو باند ISM (Industrial, Scientific, and Medical) است که برای کاربردهای صنعتی، علمی و پزشکی در سطح بین المللی اختصاص داده شده است تا با ارتباطات مخابراتی تداخل نداشته باشد.
مکانیسم گرمایش: گرمایش در اجاق مایکروویو بر اساس دو مکانیسم اصلی انجام می شود: 1. گرمایش دی الکتریک: مکانیسم اصلی. مولکول های آب (
\[ H_2O \]) مولکول های قطبی هستند، یعنی دارای یک سر مثبت و یک سر منفی (دو قطبی الکتریکی). میدان الکتریکی متناوب امواج مایکروویو (با فرکانس 2.45 میلیارد بار در ثانیه) باعث می شود این مولکول ها به سرعت بچرخند و سعی کنند خود را با میدان هماهنگ کنند. این چرخش سریع میلیون ها بار در ثانیه باعث ایجاد اصطکاک بین مولکول ها و در نتیجه تولید گرما در سراسر حجم ماده غذایی می شود. 2. گرمایش یونی: در مواد غذایی حاوی یون ها (مانند نمک)، میدان الکتریکی باعث حرکت سریع یون ها می شود و برخورد آنها با مولکول های دیگر نیز گرما تولید می کند.
اجزای اصلی اجاق مایکروویو: - مگنترون: یک لامپ خلاء پرقدرت که با اعمال ولتاژ بالا، امواج مایکروویو با فرکانس 2.45 گیگاهرتز تولید می کند. - محفظه فلزی: فضای پخت که با فلز پوشیده شده است. دیواره های فلزی امواج مایکروویو را منعکس می کنند و آنها را در داخل محفظه نگه می دارند تا به طور یکنواخت به غذا برسند. - در با توری فلزی: در دارای یک توری فلزی با سوراخ های ریز است. این سوراخ ها به اندازه ای کوچک هستند (بسیار کوچکتر از طول موج 12 سانتی متری) که امواج مایکروویو نمی توانند از آنها عبور کنند، اما نور مرئی (با طول موج بسیار کوتاه تر) می تواند عبور کند تا بتوان داخل اجاق را دید. - هم زن (یا صفحه گردان): برای توزیع یکنواخت امواج در داخل محفظه و جلوگیری از ایجاد نقاط سرد و گرم. - کنترل کننده: برای تنظیم زمان پخت و توان.
نکات ایمنی و تغذیه ای: - اجاق مایکروویو در صورت سالم بودن (به ویژه در و آب بندی آن) تشعشع خطرناکی به بیرون ندارد. استانداردهای ایمنی میزان نشتی مجاز را بسیار پایین تعیین کرده اند. - برخلاف باورهای غلط، پخت با مایکروویو مواد مغذی غذا را بیشتر از سایر روش ها از بین نمی برد. در واقع، به دلیل زمان پخت کوتاه تر، ممکن است برخی مواد مغذی بهتر حفظ شوند. - ظروف فلزی (مانند فویل آلومینیومی) را نباید در مایکروویو قرار داد، زیرا فلز امواج را منعکس می کند و می تواند باعث جرقه و آتش سوزی شود. - ظروف پلاستیکی باید دارای برچسب "مناسب برای مایکروویو" باشند، زیرا برخی پلاستیک ها ممکن است در اثر حرارت مواد شیمیایی مضر به غذا آزاد کنند. - تخم مرغ با پوست و میوه ها و سبزیجات با پوست ضخیم را نباید در مایکروویو پخت، زیرا بخار داخل آنها ممکن است منفجر شود.
