Ketuhar gelombang mikro berfungsi berdasarkan prinsip dipol shift. Gelombang mikro yang dihasilkan oleh magnetron menyebabkan molekul air dalam makanan bergetar. Tenaga kinetik pergerakan molekul diubah menjadi panas. Inilah cara makanan menjadi panas.
Ketuhar gelombang mikro adalah alat elektrik rumah tangga yang direka untuk memanaskan atau memasak makanan menggunakan radiasi gelombang mikro.
Ketuhar gelombang mikro
Sinaran gelombang mikro merangkumi gelombang radio dari jarak desimeter, sentimeter dan milimeter. Ketuhar gelombang mikro yang biasa dilakukan oleh manusia menggunakan radiasi desimeter dengan frekuensi lebih dari dua megahertz.
Perbezaan utama antara ketuhar gelombang mikro dan, misalnya, oven, adalah bahawa makanan di dalamnya dipanaskan bukan sahaja dari permukaan. Gelombang radio frekuensi tinggi dapat menembusi hingga kedalaman 2-3 sentimeter, yang secara signifikan mempercepat proses pemanasan atau memasak.
Prinsip operasi
Prinsip operasi ketuhar gelombang mikro adalah berdasarkan pergeseran dipol. Sekiranya bahan tersebut mengandungi molekul polar (contohnya air), tenaga gelombang radio yang bertindak pada molekul ini menjadikannya sentiasa berubah, berbaris di sepanjang garis kekuatan medan. Medan yang mempengaruhi objek berubah-ubah, jadi molekul-molekul itu kelihatan "berayun" dari satu sisi ke sisi lain. Pada masa yang sama, mereka memindahkan tenaga yang diterima dari gelombang radio antara satu sama lain.
Menurut undang-undang fizik, suhu badan berkadar terus dengan tenaga kinetik pergerakan molekul dan atomnya. Oleh itu, semakin aktif molekul polar bergerak, semakin banyak objek memanas. Fenomena ini disebut pergeseran dipol. Ia adalah penukaran sinaran elektromagnetik menjadi panas.
Oleh kerana air memainkan peranan molekul polar dalam makanan, ketuhar gelombang mikro moden direka sedemikian rupa untuk memanaskan molekul air dengan tepat, lebih-lebih lagi, dalam keadaan cair. Oleh itu, misalnya, ais atau gula dipanaskan secara perlahan di dalam ketuhar gelombang mikro.
Sumber gelombang radio dalam ketuhar gelombang mikro adalah magnetron. Magnetron adalah tiub vakum khas yang mampu menghasilkan panjang gelombang desimeter. Gelombang dari magnetron dihantar ke ruang dalam relau melalui panduan gelombang.
Sejarah penemuan ketuhar gelombang mikro
Jurutera tentera Amerika, Percy Spencer dianggap sebagai penemu ketuhar gelombang mikro. Ketika Percy bekerja di makmal dengan radar untuk Angkatan Laut, dia melihat bahawa sandwic yang diletakkan di magnetron yang dihidupkan semakin panas.
Ada versi lain dari sejarah penemuan gelombang mikro, menurut sebatang coklat yang meleleh di poket Percy dari sinaran magnetron.
