Микровълновата фурна работи на принципа на смяна на дипол. Микровълните, генерирани от магнетрона, карат водните молекули в храната да вибрират. Кинетичната енергия на движението на молекулите се превръща в топлина. Така се загрява храната.
Микровълновата фурна е домакински електрически уред, предназначен за нагряване или готвене на храна с помощта на микровълнова радиация.
Микровълнова печка
Микровълновото излъчване включва радиовълни с диапазон от дециметър, сантиметър и милиметър. Микровълновите фурни, познати на хората, използват дециметрова радиация с честота повече от два мегагерца.
Основната разлика между микровълновата фурна и например фурната е, че храната в нея се загрява не само от повърхността. Високочестотните радиовълни могат да проникнат на дълбочина от 2-3 сантиметра, което значително ускорява процеса на отопление или готвене.
Принцип на действие
Принципът на работа на микровълновите фурни се основава на диполно изместване. Ако материалът съдържа полярни молекули (например вода), енергията на радиовълните, действащи върху тези молекули, ги кара постоянно да се изместват, подреждайки се по силовите линии на полето. Полето, което засяга обекта, е променливо, така че молекулите сякаш се „люлеят“от едната страна към другата. В същото време те прехвърлят енергията, получена от радиовълните, помежду си.
Според законите на физиката температурата на тялото е право пропорционална на кинетичната енергия на движението на неговите молекули и атоми. Съответно, колкото по-активно се задвижват полярните молекули, толкова повече обектът се загрява. Това явление се нарича диполно изместване. Това е преобразуването на електромагнитното лъчение в топлина.
Тъй като водата играе ролята на полярни молекули в храната, съвременните микровълнови фурни са проектирани по такъв начин, че да затоплят точно водните молекули, освен това в течно състояние. Следователно, например, ледът или захарта се загряват значително по-бавно в микровълновата печка.
Източникът на радиовълни в микровълновите фурни е магнетрон. Магнетронът е специална вакуумна тръба, способна да генерира дециметрови дължини на вълната. Вълните от магнетрона се предават във вътрешното пространство на пещта чрез вълноводи.
Историята на изобретението на микровълнови фурни
Американският военен инженер Пърси Спенсър се смята за изобретател на микровълнови фурни. Когато Пърси работеше в лабораторията с радари за флота, той забеляза, че сандвичът, поставен на включения магнетрон, се загрява.
Има и друга версия на историята на откриването на микровълните, според която в джоба на Пърси се е разтопил шоколад от лъчението на магнетрона.
