اجزای دستگاه مایکروفر

اجاق مایکروویو یا واژه‌ی اشتباه همگانی و رایج آن ماکروفر، یا واژه مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی تندپز، گونه‌ای اجاق است که از طریق تابش الکترومغناطیسی ریزموج، با به جنبش درآوردن آب و دیگر مولکول‌های قطبیده در غذا گرما ایجاد می‌کند و سبب می‌شود که غذا در مدت کوتاهی بپزد.
اجاق مایکروویو یکی از مهمترین اختراع‌های بزرگ قرن بیستم است. میلیون‌ها نفر در سراسر دنیا این وسیله را دارند و هر روز از آن استفاده می‌کنند. این مقاله به طور مختصر درباره اجاق مایکروویو و چگونگی عملکرد آن در پخت غذا توضیح می‌دهد. در سالهای اخیر با توجه به آلودگی محیط زیست ناشی از فرایندهای آلاینده صنعتی، استفاده از منابع جدید انرژی که حداقل آلودگی را به همراه داشته باشند، مورد توجه قرار گرفته‌است. در این راستا طی دو دهه اخیر استفاده از انرژی اجاق مایکروویو به عنوان منبع گر مایش به طور وسیعی گسترش یافته‌است. تحقیقات انجام شده در این زمینه نشانگر آنست که استفاده از این نوع انرژی، ضمن اینکه آلودگی محیط زیست رابطور چشمگیری کاهش می‌دهد فرایندها را تسریع نموده و در کاهش هزینه‌های انرژی نیز مؤثر است.

طرز کار دستگاه مایکروفر

فرکانس امواج مایکروویو از امواج مرئی کم‌تر است. پس یعنی انرژی کم‌تری دارد؛ اما چرا باعث گرم شدن مواد غذایی می‌شود؟ این اتفاق مربوط به شکل مواد غذایی است. مولکول‌ها هم مانند بقیه اجسام فرکانس طبیعی دارند. فرکانس طبیعی آن‌ها، فرکانس ارتعاش کاتوره‌ای آن‌هاست. این یعنی امواج (هنگامی که فرکانس آن‌هادر محدوده فرکانس طبیعی مولکول باشد) می‌توانند دامنه حرکت مولکول‌های قطبی را بیش‌تر کنند و کمی به شدت نوسان مولکول‌ها اضافه کنند. این نوسان‌های کوچک، می‌توانند تبدیل به نوسان‌های بزرگ‌تر شوند. البته مولکول‌ها پیچیده‌تر از این حرف‌ها هستند و کار‌کردن با فرکانس طبیعی آن‌ها مشکل است. با این حال امکان محاسبه فرکانس طبیعی مولکول‌های دو اتمی وجود دارد که چند تا از آن‌ها نشان داده شده است.
مولکول
فرکانس طبیعی
Hydrogen chloride (HCl)
۸٫۶۶×۱۰۱۳ Hz
Carbon monoxide (CO)
۶٫۴۲×۱۰۱۳ Hz
Nitrous oxide (N2O)
۵٫۶۳×۱۰۱۳ Hz
این فرکانس‌ها همگی در محدوده امواج فروسرخ‌اند. امواج الکترومغناطیس، در واقع از یک جفت موج الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم ساخته شده اند. مولکول آب هم یک مولکول قطبی است. دلیل قطبی بودنش هم این است که اتم اکسیژن الکترونگاتیوی بیش‌تری دارد. یعنی الکترون‌ها را بیش‌تر جذب می‌کند و برای همین، هر مولکول آب، یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارد. وقتی یک مولکول قطبی در یک میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، تمایل دارد که در جهت میدان سمت‌گیری کند. حالا اگر این میدان به صورت موج باشد، دائما جهت مولکول عوض می‌شود. فرکانس امواج اجاق مایکروویو، ۲٫۴۵ گیگاهرتز ( ۲٫۴۵×۱۰۹ Hz ) است. این فرکانس به فرکانس طبیعی مولکول‌های آب نزدیک است. در نتیجه مولکول‌های آب در اجاق، دائما در حال تغییر جهت‌اند. این تغییر جهت باعث شکسته شدن پیوند بین مولکول‌ها می‌شود. در آخر انرژی موج، به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود و بنابراین، آب موجود در غذا گرم و در نتیجه غدا گرم می‌شود. فلزات این امواج را بازتاب می‌کنند. بنابراین درون اجاق مایکروویو، امواج دائما در‌حال رفت و برگشت هستند و غذای درون آن را گرم می‌کنند. به همین دلیل، غذا‌های آبکی بیش‌تر گرم می‌شوند ولی ظروف پلاستیکی و شیشه‌ای اصلا گرم نمی‌شوند (مگر اینکه توسط غذا گرم شوند).
 

مگنترون یک اجاق مایکروویو.

امواج مایکروویو توسط وسیله‌ای به نام مگنترون (به انگلیسی: magnetron) تولید می‌شود.
برای اینکه این امواج در همه جهات اطراف غذا پخش شوند، غذا معمولا بر روی یک میز چرخان می‌چرخد. در مدل‌های قدیمی تر هم از یک پروانه فلزی با تیغه‌های مورب برای پخش کردن امواج استفاده می‌شد. بدون چرخاندن غذا یا پخش کردن امواج، بعضی از نقاط غذا گرم نمی‌شود. چون امواج با این فرکانس، طول موجی معادل ۱۲٫۲۵ سانتی‌متر تولید می‌کنند که اگر به شکل این موج‌ها نگاه کنیم، هر ۶٫۱۲۵ سانتی‌متر، امواج ثابت هستند و با رفت و برگشت موج، مولکول‌های این نقاط تکان نمی‌خورند و گرم نمی‌شوند. با قرار دادن لایه یکنواختی از پنیر کف اجاق، بدون میز چرخان، میتوان این نقاط را دید. در واقع نقاطی که پنیر آن‌ها ذوب نشده، این نقاط اند. [۱]