La radiación de microondas de algunos hornos microondas y radar de aplicaciones es producida por un dispositivo llamado magnetrón. Los hornos de microondas modernos funcionan a la frecuencia de 2.450 MHz. |
por regulación federal, los hornos de microondas están limitados a 5 milivatios (mW) de radiación de microondas por centímetro cuadrado a aproximadamente 2 pulgadas de la superficie del horno. Este límite está muy por debajo del nivel conocido para dañar a las personas., Se esperaría que la radiación de microondas disminuyera de acuerdo con la ley del cuadrado inverso, por lo que a 20 pulgadas se reduciría en aproximadamente un factor de 100.
Teniendo en cuenta la frecuencia de 2.450 MHz, la longitud de onda de la radiación del horno de microondas es de aproximadamente 12 cm y la energía cuántica de un fotón de microondas es de aproximadamente 1 x 10-5 eV. La interacción de radiación en tales energías para moléculas libres puede contribuir a la rotación molecular y la vibración, pero tales interacciones resonantes no son un factor importante en el calentamiento de líquidos y sólidos en un horno de microondas., La energía térmica promedio a 20 ° C es de aproximadamente 1/40 eV, por lo que cualquier rotación molecular ordenada o vibración creada por la interacción de microondas se aleatoriza rápidamente por colisiones con moléculas de energía cinética 2500 veces mayor que la energía de fotones de microondas proporcionada. El mecanismo principal para calentar agua en un horno de microondas se describe como calentamiento dieléctrico. Las microondas ejercen pares ejercidos en los momentos dipolares moleculares de las moléculas de agua y otras moléculas y que se esperaría que causaran algún calentamiento., Sin embargo, el modelado detallado del calentamiento de agua descrito en Chaplin sugiere que el efecto principal de las microondas es del trabajo realizado en los hidrógenos en lugar de invertirse en la reorientación de los dipolos moleculares de las moléculas de agua.
por lo general, el principal efecto de calentamiento de las microondas en un horno es el calentamiento del agua incluida en el material. Si está calentando agua pura, la calefacción se puede modelar con más precisión., Para el agua pura, la penetración de las microondas en el agua se puede modelar y se caracteriza por la profundidad de penetración que disminuye la potencia de microondas en un factor 1/e, lo que representa la absorción del 63% de la potencia de microondas. Para el agua a 25°C, esta profundidad de penetración es de aproximadamente 1,4 cm según Chaplin.