I forni a microonde non funzionano allo stesso modo dei forni convenzionali. Allora come funzionano le microonde? I forni a microonde sfruttano il comportamento delle molecole d'acqua se sottoposti a onde elettromagnetiche presenti nella banda delle microonde.
Per capire come ciò accada, dovremo comprendere le proprietà di base delle molecole d'acqua e delle microonde (le onde elettromagnetiche, non il forno).
La molecola d'acqua a forma di topolino è in realtà un dipolo. Cioè, una parte è caricata positivamente mentre l'altra è negativa.
Le microonde usate per cucinare, d'altra parte, sono onde elettromagnetiche che possiedono frequenze nell'intervallo di 2,45 GHz. Ora, le onde elettromagnetiche sono onde costituite da campi elettrici e magnetici alternati. Per questa discussione, siamo più interessati ai campi elettrici alternati perché le particelle cariche reagiscono prontamente quando vengono esposte a loro.
Cioè, quando una particella caricata positivamente viene esposta a un campo elettrico, subisce una forza (dovuta al campo) che punta nella direzione del campo. Al contrario, quando una particella caricata negativamente viene esposta allo stesso campo, sperimenta una forza nella direzione opposta al campo.
Ora, poiché un'onda elettromagnetica (come il microonde) è formata da campi elettrici alternati, una carica esposta ad essa subirà forze che cambiano regolarmente direzione. Per le molecole d'acqua, che sono dipoli, l'effetto netto forzerebbe la rotazione delle molecole. Ancora una volta, poiché i campi si alternano, la rotazione cambierà da orario a antiorario a intervalli di tempo regolari.
Le molecole di acqua agitata posseggono quindi energia termica che può staccarsi (proprio come l'attrito) verso le molecole vicine. Se le molecole d'acqua sono ben distribuite nel corpo sottoposto al microonde (come il cibo, ad esempio), l'intero corpo può riscaldarsi rapidamente, per non parlare uniformemente.
Le onde elettromagnetiche nella gamma delle microonde sono le più adatte a questo scopo perché le molecole d'acqua ruotano facilmente quando esposte a tali frequenze.
Evitare di mettere metallo nel forno a microonde durante il riscaldamento. Il motivo è perché parti appuntite del metallo possono accumulare alte tensioni che possono causare la rottura dielettrica dell'aria all'interno del forno. Una volta che ciò accade, possono essere prodotti alcuni gas dannosi.
Poiché i forni a microonde normalmente non dispongono di elementi riscaldanti, la temperatura può scendere immediatamente nelle pareti interne del forno. Quindi dovrai solo preoccuparti di essere bruciato dal cibo e non dalle pareti.
Puoi leggere di più sulle onde elettromagnetiche qui su Space Magazine. Vuoi sapere come è stato risolto il mistero di 25 anni delle emissioni di raggi X? Abbiamo anche scritto di come gli astronomi hanno risolto il misterioso bagliore dei raggi X della Via Lattea
C'è di più al riguardo alla NASA e al Physics World. Ecco un paio di fonti lì:
Astronomia a raggi x
I raggi X si assottigliano
Ecco due episodi di Astronomy Cast che potresti voler controllare anche:
Astronomia a raggi x
Astronomia ottica
Fonte: Wikipedia
