mikrovågsugnens mikrovågsstrålning och vissa radarapplikationer produceras av en enhet som kallas magnetron. Moderna Mikrovågsugnar arbetar med frekvensen 2,450 MHz. |
genom federal reglering är Mikrovågsugnar begränsade till 5 milliwatt (mW) mikrovågsstrålning per kvadratcentimeter vid ungefär 2 tum från ugnens yta. Denna gräns ligger långt under den nivå som är känd för att skada människor., Mikrovågsstrålningen skulle förväntas släppa av enligt den inversa kvadratlagen, så vid 20 inches skulle det vara nere med ungefär en faktor på 100.
med tanke på frekvensen 2,450 MHz är våglängden för mikrovågsstrålning ca 12 cm och kvantenergin hos en mikrovågsfoton är ca 1 x 10-5 eV. Strålningsinteraktionen vid sådana energier för fria molekyler kan bidra till molekylär rotation och vibration, men sådana resonansinteraktioner är inte en viktig faktor vid uppvärmning av vätskor och fasta ämnen i en mikrovågsugn., Den genomsnittliga termiska energin vid 20 ° C är ca 1/40 eV, så någon beställd molekylär rotation eller vibration som skapas av mikrovågsinteraktionen randomiseras snabbt av kollisioner med molekyler av kinetisk energi 2500 gånger större än mikrovågsfotonenergin som tillhandahålls. Den huvudsakliga mekanismen för uppvärmning av vatten i en mikrovågsugn beskrivs som dielektrisk uppvärmning. Mikrovågorna utövar vridmoment som utövas på molekylära dipol stunder av vattenmolekyler och andra molekyler och som skulle förväntas orsaka viss uppvärmning., Den detaljerade modelleringen av vattenuppvärmning som beskrivs i Chaplin tyder dock på att mikrovågornas huvudsakliga effekt är från arbete på hydrogenerna snarare än investerat i omorienteringen av vattenmolekylernas molekyldipoler.
vanligtvis är den stora uppvärmningseffekten av mikrovågor i en ugn uppvärmningen av vattnet som ingår i materialet. Om du värmer rent vatten kan uppvärmningen modelleras mer exakt., För rent vatten kan mikrovågornas penetration i vattnet modelleras och charateriseras av penetrationsdjupet som sänker mikrovågseffekten med en faktor 1 / e, vilket representerar absorptionen av 63% av mikrovågseffekten. För vatten vid 25 ° C är detta penetrationsdjup ca 1,4 cm enligt Chaplin.