Mikrolaineahi töötab dipoolnihke põhimõttel. Magnetroni tekitatud mikrolained panevad toidus olevad veemolekulid vibreerima. Molekulide liikumise kineetiline energia muundatakse soojuseks. Nii toit soojeneb.
Mikrolaineahi on majapidamises kasutatav elektriseade, mis on ette nähtud toidu soojendamiseks või küpsetamiseks mikrolainekiirguse abil.
Mikrolaine
Mikrolainekiirgus hõlmab raadiolaineid detsimeetri, sentimeetri ja millimeetri ulatuses. Inimestele tuttavad mikrolaineahjud kasutavad detsimeetri kiirgust sagedusega üle kahe megahertsi.
Peamine erinevus mikrolaineahju ja näiteks ahju vahel on see, et selles sisalduvat toitu ei soojendata mitte ainult pinnalt. Kõrgsageduslikud raadiolained võivad tungida 2-3 sentimeetri sügavusele, mis kiirendab oluliselt kuumutamis- või toiduvalmistamisprotsessi.
Toimimispõhimõte
Mikrolaineahjude tööpõhimõte põhineb dipoolnihkel. Kui materjal sisaldab polaarmolekule (näiteks vett), paneb nendele molekulidele mõjuv raadiolainete energia need pidevalt nihkuma, rivistudes välja välja jõudude järgi. Objekti mõjutav väli on muutuv, nii et molekulid näivad "kiikuvat" ühelt küljelt teisele. Samal ajal edastavad nad raadiolainetest saadud energiat üksteisele.
Füüsikaseaduste kohaselt on keha temperatuur otseselt proportsionaalne tema molekulide ja aatomite liikumise kineetilise energiaga. Vastavalt sellele, mida aktiivsemalt polaarsed molekulid liikuma pannakse, seda rohkem objekt soojeneb. Seda nähtust nimetatakse dipoolnihkeks. See on elektromagnetkiirguse muundamine soojuseks.
Kuna vesi mängib toidus polaarmolekulide rolli, on tänapäevased mikrolaineahjud konstrueeritud nii, et kuumutatakse veemolekule täpselt vedelas olekus. Seetõttu kuumutatakse mikrolaineahjus näiteks jääd või suhkrut märgatavalt aeglasemalt.
Mikrolaineahjudes olevate raadiolainete allikas on magnetron. Magnetron on spetsiaalne vaakumtoru, mis suudab genereerida detsimeetri lainepikkusi. Magnetronist pärinevad lained kanduvad lainereidide kaudu ahju siseruumi.
Mikrolaineahjude leiutamise ajalugu
Ameerika sõjaväeinseneri Percy Spencerit peetakse mikrolaineahjude leiutajaks. Kui Percy töötas mereväe radarite laboris, märkas ta, et sisselülitatud magnetronile pandud võileib kuumeneb.
Mikrolainete avastamise ajaloost on veel üks versioon, mille kohaselt šokolaaditahvel sulas magnetroni kiirgusest Percy taskusse.
