אתר מורי פיזיקה - עמוד הבית

מבוסס על כתבה מויקיפדיה:

• Microwave oven

גלי מיקרוגל (או גלי מיקרו) הם גלים אלקטרומגנטיים בעלי אורך גל של 1 מ"מ עד 1 מטר, ובהתאמה בעלי תדירות של  0.3-300*10⁹ Hz . למעשה, קרינת מיקרו נמצאת בין אורכי  הגל של קרינת אינפרא-אדום לאורכי הגל של קרינת גלי רדיו (ובהתאמה בין התדירויות של קרינות אלו).

הגלים במכשיר המיקרוגל הם בד"כ באורך גלשל 122 מ"מ, ובתדירות של בערך 2.45*10⁹ Hz .

מים, שומנים וחומרים אחרים הנמצאים במזון משתמשים באנרגיה של גלי המיקרו בתהליך הנקרא חימום דיאלקטרי: מים, לדוגמא, בנויים ממולקולות מקוטבות של H₂O : כלומר, 2 אטומי מימן ואטום אחד של חמצן. מולקולת מים נראית כך:

(מתוך ויקיפדיה)

שימו לב  שהמרכז השלילי (שנמצא על אטום החמצן-O), והמרכז החיובי  (שנמצא בין שני אטומי המימן-H) של המולקולה אינם נמצאים באותה נקודה. לכן, המולקולה מקוטבת-ישנו מרחק מסוים בין המטען השלילי ובין המטען החיובי שלה.  

כאשר פועל המכשיר, נוצר שדה חשמלי שכיוונו משתנה כל הזמן. כאשר כיוון השדה משתנה-המולקולות מסתובבות, על מנת להתאים עצמן לכיוון השדה (האזור השלילי של המולקולה "שואף" להיות בחלק החיובי יותר של השדה-כלומר באזור בו הפוטנציאל גבוה יותר, ולהפך). תוך כדי  סיבוב המולקולות, הן פוגעות באטומים ובמולקולות אחרים, או מושכות/דוחפות אותם,  וכך מפזרות אנרגיה במזון. טמפרטורה קשורה באנרגיה הקינטית הממוצעת של החומר (אנרגיית תזוזה). לכן,  ככל שנוצרת יותר תזוזה, מתחמם המזון. מאחר ומולקולת המים מקוטבת הרבה יותר ממולקולות של שאר החומרים במזון, היעילות של החימום גדולה יותר ככל שכמות המים במזון גדולה יותר. לכן,  גם יעילות החימום של מזון קפוא נמוכה יחסית, משום שאז המולקולות אינן חופשיות להסתובב.

טעות נפוצה היא לחשוב שתנור מיקרוגל מחמם את האוכל "מבפנים כלפי חוץ". טעות זו נובעת מכך שבמזונות נפוצים רבים, השכבה החיצונית אינה מקוטבת, משום שאינה מכילה כמעט מים, ולכן החימום מתחיל בשכבות פנימיות יותר. עומק החימום ההתחלתי תלוי בהרכב המזון, ויכול להיות מספר סנטימטרים או יותר. ככל שתדר גלי המיקרו נמוך יותר, עומק החדירה שלהם למזון גדול יותר.