De magnetron werkt volgens het dipoolverschuivingsprincipe. De microgolven die door de magnetron worden gegenereerd, zorgen ervoor dat de watermoleculen in voedsel gaan trillen. De kinetische energie van de beweging van moleculen wordt omgezet in warmte. Zo warmt het eten op.
Een magnetron is een elektrisch huishoudelijk apparaat dat is ontworpen om voedsel te verwarmen of te koken met behulp van microgolfstraling.
Magnetron
Microgolfstraling omvat radiogolven van het decimeter-, centimeter- en millimeterbereik. Magnetrons die de mens kent, gebruiken decimeterstraling met een frequentie van meer dan twee megahertz.
Het belangrijkste verschil tussen een magnetron en bijvoorbeeld een oven is dat het voedsel erin niet alleen vanaf het oppervlak wordt verwarmd. Hoogfrequente radiogolven kunnen doordringen tot een diepte van 2-3 centimeter, wat het verwarmings- of kookproces aanzienlijk versnelt.
Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van magnetrons is gebaseerd op een dipoolverschuiving. Als het materiaal polaire moleculen bevat (bijvoorbeeld water), zorgt de energie van radiogolven die op deze moleculen inwerken ervoor dat ze constant verschuiven, langs de krachtlijnen van het veld. Het veld dat het object beïnvloedt, is variabel, dus de moleculen lijken van de ene naar de andere kant te "zwaaien". Tegelijkertijd dragen ze de energie die ze van radiogolven ontvangen op elkaar over.
Volgens de wetten van de fysica is de temperatuur van een lichaam recht evenredig met de kinetische energie van de beweging van zijn moleculen en atomen. Dienovereenkomstig, hoe actiever polaire moleculen in beweging worden gebracht, hoe meer het object opwarmt. Dit fenomeen wordt dipoolverschuiving genoemd. Het is de omzetting van elektromagnetische straling in warmte.
Omdat water de rol van polaire moleculen in voedsel speelt, zijn moderne magnetronovens zo ontworpen dat ze de watermoleculen bovendien in vloeibare toestand precies opwarmen. Zo wordt bijvoorbeeld ijs of suiker in de magnetron merkbaar langzamer verwarmd.
De bron van radiogolven in magnetrons is een magnetron. Een magnetron is een speciale vacuümbuis die in staat is om decimetergolflengten te genereren. Golven van de magnetron worden via golfgeleiders naar de binnenruimte van de oven overgebracht.
De geschiedenis van de uitvinding van magnetrons
De Amerikaanse militair ingenieur Percy Spencer wordt beschouwd als de uitvinder van magnetrons. Toen Percy in het laboratorium aan radars voor de marine werkte, merkte hij dat de sandwich op de ingeschakelde magnetron aan het opwarmen was.
Er is een andere versie van de geschiedenis van de ontdekking van microgolven, volgens welke een reep chocolade in Percy's zak smolt door de straling van een magnetron.
