promieniowanie mikrofalowe kuchenek mikrofalowych niektóre zastosowania radarowe są wytwarzane przez urządzenie zwane magnetronem. Nowoczesne kuchenki mikrofalowe pracują z częstotliwością 2450 MHz. |
zgodnie z przepisami federalnymi kuchenki mikrofalowe są ograniczone do 5 miliwatów (mW) promieniowania mikrofalowego na centymetr kwadratowy w odległości około 2 cali od powierzchni piekarnika. Limit ten jest znacznie poniżej poziomu znanego z krzywdzenia ludzi., Promieniowanie mikrofalowe spadnie zgodnie z prawem odwrotnego kwadratu, więc przy 20 calach spadnie o współczynnik 100.
biorąc pod uwagę częstotliwość 2450 MHz, długość fali promieniowania mikrofalowego wynosi około 12 cm, a energia kwantowa fotonu mikrofalowego wynosi około 1 x 10-5 eV. Oddziaływanie promieniowania przy takich energiach dla wolnych cząsteczek może przyczynić się do rotacji cząsteczek i wibracji, ale takie rezonansowe oddziaływania nie są głównym czynnikiem w ogrzewaniu cieczy i ciał stałych w kuchence mikrofalowej., Średnia energia cieplna w temperaturze 20°C wynosi około 1/40 eV, więc każda uporządkowana cząsteczkowa rotacja lub wibracja wytworzona przez oddziaływanie mikrofalowe jest szybko randomizowana przez zderzenia z cząsteczkami o energii kinetycznej 2500 razy większej niż dostarczona energia fotonu mikrofalowego. Główny mechanizm podgrzewania wody w kuchence mikrofalowej jest opisany jako ogrzewanie dielektryczne. Mikrofale wywierają momenty obrotowe wywierane na molekularne momenty dipolowe cząsteczek wody i innych cząsteczek i można się spodziewać, że spowodują pewne ogrzewanie., Jednak szczegółowe modelowanie podgrzewania wody opisane w Chaplin sugeruje, że główny efekt mikrofal pochodzi z pracy wykonanej na hydrogenach, a nie z inwestycji w reorientację dipoli molekularnych cząsteczek wody.
zwykle głównym efektem grzewczym mikrofal w piecu jest ogrzewanie wody zawartej w materiale. Jeśli ogrzewasz czystą wodę, ogrzewanie można dokładniej modelować., W przypadku czystej wody penetracja mikrofal do wody może być modelowana i charakteryzowana przez głębokość penetracji, która zmniejsza moc mikrofal o współczynnik 1 / e, reprezentujący absorpcję 63% mocy mikrofal. Dla wody o temperaturze 25°C głębokość penetracji wynosi według Chaplina około 1,4 cm.