为什么微波炉可以加热食物而不是盘子?
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微波炉是现代家庭中常用的电器。但你知道微波炉为什么只会加热食物,而不会加热其它东西吗?
这要先从微波炉概念是如何诞生的,以及为什么它们被称为微波炉开始。
微波炉的发现
先从技术上讲,就是字面意思,微波是波,它们是一种电磁辐射,其波长比无线电波短,但比红外辐射长。
微波最常用的应用之一是跟踪设备,比如雷达,有源雷达组是一种雷达系统,其工作原理是发射高频信号或脉冲,然后测量信号在撞击物体后反弹所需的时间。
通过计算发射和接收之间经过的时间,雷达可以确定物体的距离和位置。
1945 年,一位名叫斯宾塞的美国军事工程师正在研究这种装置。他在雷达前站了很长时间后,斯宾塞发现口袋里的一块巧克力完全融化了。出于对这种现象的兴趣,他开始尝试其他食物,发现这种微波可以用来快速烹饪食物,这就导致了后来微波炉的出现。
发生了什么,微波如何加热食物的?
现在,进入实际的科学。那个巧克力发生了什么?微波炉如何加热它的?
当微波炉打开时,磁控管会产生微波,该装置将电能转化为电磁辐射。一旦产生波,它们就会被引导到烹饪室并四处弹跳,直到与食物相互作用。食物中的水分子吸收微波的能量并开始快速振动。水分子的快速振动导致它们与其他分子碰撞并将能量传递给它们,导致整个食物的温度升高。
这个解释对于本文的预期目的来说已经够了。然而,我们再为科学迷们更详细地探讨一下。
这里的物理原理是电介质加热。磁控管产生频率约为 2.45 GHz 的电磁辐射,当将其施加到极性分子(例如水)时,会因其偶极矩而产生扭矩,使其旋转以与电场对齐。这种旋转会与邻近的分子产生摩擦,产生热量,然后通过传导将热量传递到整个食物中。旋转转盘通过分布微波并允许更均匀地暴露于电磁波来帮助确保食物的均匀加热。
知道了微波炉如何加热食物,但为什么盘子没那么热呢?
嗯,根据我们目前掌握的情报,这个问题就很容易回答了。
盘子不会变得那么热,因为它通常由不太善于吸收微波辐射的材料制成。例如陶瓷或玻璃不含有可以吸收微波并产生热量的水分子、脂肪或糖,因此盘子不能像食物一样加热到同样的程度。
然而,并非所有材料都以相同的方式受到微波的影响。
例如金属会反射微波,并可能在室内引起火花或火灾。某些类型的塑料在加热时还可能释放有害化学物质,污染食品。
最后,但最不重要的一点是,一些食物最好在烤箱而不是微波炉中烹饪。烤箱的干热可以使食物变脆,从而产生更好的质地和风味。更适合在烤箱中烹饪的食物包括烘焙食品、烤肉和蔬菜、需要酥脆的食物以及需要烤的食物。
尽管如此,微波炉仍然是快速加热剩菜或烹饪某些食物(例如蒸蔬菜或米饭)的不错选择。
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