เตาไมโครเวฟทำงานบนหลักการไดโพลชิฟต์ ไมโครเวฟที่เกิดจากแมกนีตรอนทำให้โมเลกุลของน้ำในอาหารสั่นสะเทือน พลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะเปลี่ยนเป็นความร้อน นี่เป็นวิธีที่อาหารร้อนขึ้น
เตาไมโครเวฟเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่ออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนหรือปรุงอาหารโดยใช้รังสีไมโครเวฟ
ไมโครเวฟ
รังสีไมโครเวฟประกอบด้วยคลื่นวิทยุในช่วงเดซิเมตร เซนติเมตร และมิลลิเมตร เตาไมโครเวฟที่มนุษย์คุ้นเคยใช้รังสีเดซิเมตรที่มีความถี่มากกว่าสองเมกะเฮิรตซ์
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไมโครเวฟและตัวอย่างเช่น เตาอบ คืออาหารในไมโครเวฟนั้นได้รับความร้อนไม่เพียงแต่จากพื้นผิวเท่านั้น คลื่นวิทยุความถี่สูงสามารถเจาะลึกได้ 2-3 เซนติเมตร ซึ่งช่วยเร่งความเร็วในกระบวนการทำความร้อนหรือการปรุงอาหารได้อย่างมาก
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของเตาไมโครเวฟขึ้นอยู่กับไดโพลชิฟต์ หากวัสดุมีโมเลกุลขั้ว (เช่น น้ำ) พลังงานของคลื่นวิทยุที่กระทำต่อโมเลกุลเหล่านี้จะทำให้โมเลกุลเหล่านี้เปลี่ยนไปเรื่อย ๆ โดยเรียงตามเส้นแรงของสนาม สนามที่ส่งผลกระทบต่อวัตถุนั้นแปรผัน ดังนั้นโมเลกุลจึงดูเหมือน "แกว่ง" จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง ในขณะเดียวกันก็ถ่ายเทพลังงานที่ได้รับจากคลื่นวิทยุให้กันและกัน
ตามกฎของฟิสิกส์ อุณหภูมิของร่างกายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลและอะตอม ดังนั้น ยิ่งโมเลกุลของขั้วมีการเคลื่อนที่มากขึ้นเท่าใด วัตถุก็จะยิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าไดโพลชิฟต์ คือการแปลงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นความร้อน
เนื่องจากน้ำมีบทบาทของโมเลกุลขั้วในอาหาร เตาไมโครเวฟสมัยใหม่จึงได้รับการออกแบบในลักษณะที่จะทำให้โมเลกุลของน้ำร้อนได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ในสถานะของเหลว ตัวอย่างเช่น น้ำแข็งหรือน้ำตาลจะถูกให้ความร้อนช้าลงอย่างเห็นได้ชัดในไมโครเวฟ
แหล่งที่มาของคลื่นวิทยุในเตาไมโครเวฟคือแมกนีตรอน แมกนีตรอนเป็นหลอดสุญญากาศพิเศษที่สามารถสร้างความยาวคลื่นเดซิเมตรได้ คลื่นจากแมกนีตรอนจะถูกส่งไปยังพื้นที่ด้านในของเตาหลอมผ่านท่อนำคลื่น
ประวัติการประดิษฐ์เตาไมโครเวฟ
วิศวกรทหารอเมริกัน Percy Spencer ถือเป็นผู้ประดิษฐ์เตาไมโครเวฟ เมื่อ Percy ทำงานในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับเรดาร์ของกองทัพเรือ เขาสังเกตเห็นว่าแซนวิชที่วางอยู่บนสวิตช์บนแมกนีตรอนกำลังร้อนขึ้น
มีอีกรุ่นหนึ่งของประวัติศาสตร์การค้นพบไมโครเวฟตามที่แท่งช็อกโกแลตละลายในกระเป๋าของเพอร์ซี่จากการแผ่รังสีของแมกนีตรอน