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[導(dǎo)讀]2020年新冠病毒突如其來,宅家的日子,微波爐成了很多人解決吃飯問題的好幫手。 然而,很多人對微波爐的了解并不夠,只要是食物,就喜歡用微波爐“叮”一下,導(dǎo)致頻頻“翻車”。

2020年新冠病毒突如其來,宅家的日子,微波爐成了很多人解決吃飯問題的好幫手。

然而,很多人對微波爐的了解并不夠,只要是食物,就喜歡用微波爐“?!币幌?,導(dǎo)致頻頻“翻車”。

為什么微波爐不能加熱雞蛋?放進(jìn)微波爐加熱的食物為什么不能用金屬器皿來盛?要了解這些,我們需要先知道微波爐加熱食物的原理。


Part.1

微波爐是怎樣將食物加熱的?

微波爐加熱食物的原理是用微波輻射來加熱食物。微波和我們平時所見的光一樣,都是一種電磁波。微波專門指的是波長在1毫米到1米之間的電磁波??梢姽庵傅氖遣ㄩL在400到700納米之間的電磁波。

一般的家用微波爐產(chǎn)生的微波的頻率是2.45GHZ左右,波長在12厘米左右。當(dāng)用微波爐加熱食物的時候,食物的分子會吸收微波所攜帶的能量,吸收了能量的食物分子會發(fā)生振動,這種振動在宏觀上的表現(xiàn)就是食物溫度的升高。

微波爐是利用微波來加熱食物的  更具體的說,微波爐采用的是介電加熱。介電加熱指的是指利用電磁輻射來加熱介電質(zhì)的一種方式,介電質(zhì)是一種可被電極化的絕緣體。


比如說,水就是一種介電質(zhì),一個水分子包含兩個氫原子和一個氧原子。雖然水分子整體上是電中性的,但是氧原子帶負(fù)電荷,而氫原子帶正電,如下圖所示。水分子的這種性質(zhì)讓水成了一種理想的介電質(zhì)。

水分子示意圖  將把水分子置入電磁波中,由于電磁波中電場的作用,水分子中的帶負(fù)電的氧原子會傾向于朝反著電場的方向位移,而氫原子會朝著電場的方向移動。氧原子和氫原子的這種位移是很小的,并不足以導(dǎo)電,這種現(xiàn)象就叫做介電質(zhì)的電極化。介電質(zhì)的極化  當(dāng)把水放入微波爐加熱時,微波爐發(fā)出的微波的電場不斷變換著方向,水分子的氧原子和氫原子就不斷的變換位置,這種位置的變化可以理解成水分子的振動。隨著時間的流逝,水中大多數(shù)分子都會產(chǎn)生這種振動,水溫就會變高。


另外,脂肪和糖也是電介質(zhì),但是它們的分子在電場中移動的位置比水小,因此加熱它們需要更長的時間。

微波爐加熱食品主要加熱的是食品里面的水分  有些人可能聽過這樣一種說法,說微波爐是從內(nèi)到外加熱食物的,這種說法是正確的嗎?


對于一些有外殼的食物,情況可能確實(shí)如此。比如說雞蛋,雞蛋內(nèi)部是液體,是良好的介電質(zhì),在微波爐內(nèi)容易被加熱,而雞蛋外殼,則被加熱的很慢。當(dāng)把雞蛋放進(jìn)微波爐加熱時,雞蛋內(nèi)部會首先熱起來,內(nèi)部的熱量被外殼禁錮著得不到釋放,當(dāng)加熱到一定程度時,雞蛋殼就會被撐破,雞蛋就會爆裂。

對于普通的食物,比如說饅頭,米飯,面包等等,它們內(nèi)部的水分分布比較均勻,當(dāng)放進(jìn)微波爐時,它們都是被均勻加熱的,并不是從內(nèi)到外加熱的。

了解了微波加熱的原理,我們才能更好地避開微波爐使用雷區(qū)。

Part.2

微波爐不能用來加熱什么?

微波爐加熱食物,主要是加熱食物中的水分。一般來說,如果一個食物特別干燥,是不宜使用微波爐來加熱的。

例如,紙幣不能放入微波爐里面加熱。這些干燥的易燃物不是介電質(zhì),它們不會吸收微波爐的熱量,所以會導(dǎo)致微波爐里面的溫度越來越高,當(dāng)高于一定溫度時,就會點(diǎn)燃這些可燃物。

被微波爐燒掉的紙幣  另外,使用微波爐加熱的一個很重要的原則是,不要把金屬放入微波爐。這是因?yàn)橛梦⒉t加熱金屬時,微波爐發(fā)出的能量并不會被金屬吸收,而是被金屬反射,這時微波爐里面積聚的能量會越來越多,當(dāng)能量達(dá)到一定程度時微波爐甚至?xí)鸹鸨ā?


另外,正是由于金屬可以反射微波,所以微波爐的四周和門都是用金屬做的,這樣可以有效地把微波限制在微波爐內(nèi)部,防止微波逸出,造成安全隱患。

Part.3

廚房不愧也是“戰(zhàn)場”,

微波爐的出現(xiàn)和軍工有關(guān)

你可能想不到,廚房里的微波爐最開始竟是由一個軍工企業(yè)率先制造出來的,這是怎么一回事呢?

這就要從微波爐里面產(chǎn)生微波的裝置——磁控管說起。磁控管最初是給軍用雷達(dá)使用的,用來探測飛機(jī)和導(dǎo)彈。二戰(zhàn)結(jié)束以后,制造磁控管的公司業(yè)績大不如前。一些磁控管制造商,例如雷神公司(Raytheon Company),急切地想把該技術(shù)應(yīng)用到新的領(lǐng)域來盈利。

二戰(zhàn)時期,科技界已經(jīng)普遍知道無線電波能夠加熱介電材料,并且在工業(yè)和醫(yī)療環(huán)境中相當(dāng)普遍地使用介電加熱技術(shù)。用無線電波加熱食物的想法也已經(jīng)出現(xiàn)。一些公司和實(shí)驗(yàn)室也一直在研究這種技術(shù),在1933年在芝加哥舉行的世界博覽會上,西屋公司更是展示了一個10千瓦的短波無線電發(fā)射機(jī),該發(fā)射機(jī)可以在兩個金屬板之間煮牛排和土豆。但是在二戰(zhàn)時期這種現(xiàn)象并沒有被深入的研究。

 雷神公司制造的Raydarange 微波爐  直到1945年,雷神公司的工程師珀西·斯潘塞(Percy Spencer)在這個想法上前進(jìn)了一步。斯賓塞當(dāng)時正在測試用于雷達(dá)裝備的微波輻射器(磁控管)時,突然感覺西褲的口袋里有點(diǎn)不對勁,甚至聽到了咝咝的聲音。斯賓塞停下手里的工作,結(jié)果發(fā)現(xiàn)是他口袋里裝的一塊巧克力融化了。他猜可能是磁控管發(fā)射的微波烤化了巧克力,雖然這不是一種新的現(xiàn)象,但是斯賓塞決定用不同的食物去研究這種現(xiàn)象。


斯賓塞通過將磁控管發(fā)射器連接到封閉的金屬盒上,制造出了世界上第一臺真正的微波爐。然后,他將各種食品放入盒子中,同時觀察效果并監(jiān)控溫度。

后來雷神公司的管理層得知了斯賓塞的發(fā)明,馬上給這個發(fā)明申請了專利,并于1946年推出了首臺商用Radarange微波爐。

但這個時候的Raydarange是一個非常昂貴的設(shè)備,而且在工作時候必須不斷的用水進(jìn)行冷卻,使用起來不是很方便,只能在餐館進(jìn)行使用,并不適合普通的家庭。

Tappan RL-1 壁掛式微波爐  到1955年,雷神公司已開始許可其它公司使用其微波技術(shù)來制造微波爐。之后不久,Tappan公司給消費(fèi)者設(shè)計(jì)了第一臺實(shí)用的微波爐Tappan RL-1。


Tappan RL-1是壁掛式微波爐,售價高達(dá)1,295美元(相當(dāng)于今天的11,000美元),大多數(shù)人根本負(fù)擔(dān)不起。十年后,雷神公司收購了Amana Refrigeration公司,之后于1967年開始以495美元出售Amana Radarange微波爐。隨著技術(shù)的進(jìn)步,微波爐的價格也越來越便宜。

在80年代,微波爐在美國家庭變得越來越普遍。這個時候微波爐也開始走進(jìn)中國家庭的廚房,隨著中國企業(yè)的進(jìn)一步參與,微波爐也很快在中國實(shí)現(xiàn)了普及。

1967年的Amana Radarange 微波爐,和現(xiàn)在的微波爐已經(jīng)十分相像了,軍用的技術(shù)也可以轉(zhuǎn)換為民用技術(shù),造福于普通的民眾,類似的發(fā)展還有雷達(dá),核能等。


軍用磁控管變身民用微波爐,這么厲害的廚具可不止熱剩菜飯的功能哦。

微波爐你會用了嗎?

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