Mikroaaltouuni toimii dipolisiirtymäperiaatteella. Magnetronin tuottamat mikroaallot saavat ruoan vesimolekyylit värisemään. Molekyylien liikkeen kineettinen energia muuttuu lämmöksi. Näin ruoka lämpenee.
Mikroaaltouuni on kodinkone, joka on suunniteltu lämmittämään tai valmistamaan ruokaa mikroaaltosäteilyllä.
Mikroaaltouuni
Mikroaaltosäteily sisältää radioaaltoja desimetriä, senttimetriä ja millimetriä. Ihmisille tutut mikroaaltouunit käyttävät desimetrisäteilyä yli kahden megahertsin taajuudella.
Tärkein ero mikroaaltouunin ja esimerkiksi uunin välillä on, että siinä olevat ruoat eivät kuumene pelkästään pinnalta. Suurtaajuiset radioaallot voivat tunkeutua 2-3 senttimetrin syvyyteen, mikä nopeuttaa merkittävästi lämmitys- tai kypsennysprosessia.
Toimintaperiaate
Mikroaaltouunien toimintaperiaate perustuu dipolisiirtoon. Jos materiaali sisältää polaarisia molekyylejä (esimerkiksi vettä), näihin molekyyleihin vaikuttavien radioaaltojen energia saa ne jatkuvasti muuttumaan riviin kentän voiman suuntaisesti. Kohteeseen vaikuttava kenttä on vaihteleva, joten molekyylit näyttävät "heiluvan" yhdeltä puolelta toiselle. Samalla ne siirtävät radioaaltojen vastaanottaman energian toisilleen.
Fysiikan lakien mukaan ruumiin lämpötila on suoraan verrannollinen sen molekyylien ja atomien liikkeen kineettiseen energiaan. Vastaavasti mitä aktiivisemmin polaariset molekyylit liikkeelle pannaan, sitä enemmän esine lämpenee. Tätä ilmiötä kutsutaan dipolisiirroksi. Se on sähkömagneettisen säteilyn muuntaminen lämmöksi.
Koska vedellä on polaarimolekyylien rooli ruoassa, nykyaikaiset mikroaaltouunit on suunniteltu siten, että ne lämmittävät vesimolekyylit tarkalleen nestemäisessä tilassa. Siksi esimerkiksi jäätä tai sokeria kuumennetaan huomattavasti hitaammin mikroaaltouunissa.
Mikroaaltouunien radioaaltojen lähde on magnetroni. Magnetroni on erityinen tyhjiöputki, joka pystyy tuottamaan desimetrin aallonpituuksia. Magnetronin aallot välittyvät uunin sisätilaan aaltojohtimien kautta.
Mikroaaltouunien keksimisen historia
Amerikkalaista armeijan insinööriä Percy Spenceria pidetään mikroaaltouunien keksijänä. Kun Percy työskenteli laboratoriossa laivaston tutkien parissa, hän huomasi, että päälle kytkettyyn magnetroniin asetettu voileipä lämpenee.
Mikroaaltojen löytämisen historiasta on toinen versio, jonka mukaan suklaapatukka suli Percyn taskussa magnetronin säteilystä.
