Lò vi sóng hoạt động như thế nào?
Lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn siêu nhanh hay làm nóng đồ ăn lạnh chỉ trong vòng một phút hoặc ít hơn. Nhưng phát minh vĩ đại này hoạt động như thế nào? Trong bài báo này, chúng ta sẽ khám phá khoa học đằng sau một trong những món đồ gia dụng mang tính cách mạng của thế kỷ 20.
>>> Chuyện gì sẽ xảy ra nếu đặt vật bằng nhôm vào lò vi sóng?
Sóng vi ba (vi sóng) là một dạng năng lượng
Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.
Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.
Thang sóng điện từ
Lò vi sóng
Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.
Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng
Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.
Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại
Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.
Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua
Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.
Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.
Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.
Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?
Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.
Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.
Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.
Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.
Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.
Những điều bạn chưa biết về súng AK-47
AK-47 kể từ khi chính thức được đưa vào sử dụng năm 1949 cho đến nay vẫn luôn nắm giữ vị trí là khẩu súng trường phổ biến nhất và mang lại hiệu quả sử dụng cao nhất ở khắp nơi trên thế giới.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò vi sóng
Lò vi sóng ngày càng trở nên quen thuộc trong các gia đình, nó rất linh hoạt, là loại bếp tiết kiệm thời gian nhờ bức xạ vi ba đốt nóng thức ăn phục vụ cho nhu cầu ăn uống của con người.
Thứ 6 ngày 13 là ngày gì? Những chuyện kinh khủng xảy ra vào ngày này
Hôm nay, thứ 6 ngày 13 con số vẫn luôn dọa dẫm tất cả mọi người về sự xui xẻo và đen đủi mà nó mang lại.
Những điều đại kỵ không nên làm trong thứ 6 ngày 13
Truyền thuyết cho rằng, thứ 6 ngày 13 là ngày xui xẻo, nhiều người truyền tai những việc không nên làm để tránh vận xui trong ngày này.
9 lý do chứng minh thuyết tiến hóa của Darwin là sai lầm
Thuyết tiến hóa của Darwin đóng vai trò rất lớn trong việc giải thích nguồn sống sự sống và sự phát triển của các loài sinh vật qua tiến hóa. Nhưng học thuyết của Darwin cũng gặp phải vô số những phản biện của giới khoa học.
Những chữ ký đẹp nhất trong lịch sử của những người nổi tiếng
Tổng thống Mỹ Obama, tỷ phú Donald Trump... là những người có chữ ký đẹp nhất trong lịch sử.
