Микроволновая печь есть почти в каждом доме, но многие ограничивают ее функционал лишь разогревом. О том, почему не у всех кулинаров получается готовить в СВЧ-печи, как правильно и безопасно ее эксплуатировать, рассказывает наш эксперт – заведующий кафедрой физики КНИТУ Кирилл Холин.
«Микроволны обладают очень высокой частотой. Колебания в них происходят от 300 млн до 300 млрд раз в секунду. Поэтому их еще называют волнами сверхвысокой частоты или СВЧ-волнами, из-за этого и микроволновые печи зачастую называют СВЧ-печами», - рассказывает Кирилл Владимирович.
Как СВЧ-волны нагревают продукты?
Микроволны обладают довольно большой энергией, достаточной для того, чтобы быстро нагреть продукт, в отличие, например, от радиоволн.
Они довольно глубоко (на несколько сантиметров) могут проникнуть в блюдо до того, как будут поглощены, и их энергия перейдет в тепловую. Более длинные волны радиодиапазона просто пройдут блюдо насквозь, так и не поглотившись, а более короткие волны инфракрасного и оптического диапазона наоборот поглотятся на поверхности или отразятся так и не прогрев блюдо изнутри.
Кстати, мы можем нагревать продукт и обычным светом, поставив его, например, под прямые солнечные лучи, но эффективность такого способа оставляет желать лучшего.
- Глубинная же причина нагрева электромагнитным излучением состоит в том, что любой заряд, оказавшись в электрическом поле начинает двигаться, - поясняет наш эксперт. - А электромагнитная волна это и есть колеблющееся и распространяющееся в пространстве электрическое поле. Поэтому заряды, оказавшиеся в том месте, где проходит электромагнитная волна, начинают колебаться.
Всему причиной вода
Далеко не в каждом продукте есть свободные заряды, но зато почти всегда есть вода! Ее молекула полярна, т.е. одна часть молекулы заряжена положительно, а противоположенная - отрицательно. На эти заряды и действует электрическое поле волны. Молекулы воды начинают усиленно колебаться и вращаться, передавая часть своего движения окружающим молекулам - чем быстрее двигаются молекулы продукта, тем более нагретым он становится.
Почему прогрев неравномерен?
СВЧ-волны внутри печки распределяются неравномерно. Выходя из волновода, присоединенного к магнетрону, они движутся по прямой к противоположенной стенке внутренней камеры печи, отражаются от нее и далее двигаются прямо до следующей стенки, снова отражаются и тд. Производители стараются, чтобы СВЧ-волны в конечном счете концентрировались в центре внутренней камеры. Однако мы можем сами установить блюдо не по центру или форма продукта такая, что часть волн поглощаются до того, как достигла центра камеры, что изменяет распределение излучения внутри. Чаще всего такие проблемы решаются банальным вращением блюда, что усредняет неравномерный прогрев. Однако возможна и другая проблема, которую так просто не решить. На одной тарелке могут лежать продукты с разным содержанием в них воды. А поскольку весь нагрев продуктов происходит через нагревание воды в них, то и прогреваться быстрее будут те, где воды содержится больше. Еще одной проблемой может стать активное газообразование в результате нагрева внутри продукта без возможности выхода этого газа (чаще всего пара) наружу. В конечном счете, по достижении определенного давления внутри, произойдет своеобразный «взрыв», что можно наблюдать на примере нагрева яиц в микроволновой печи.
Опасно ли находиться ли вблизи работающей микроволновки?
Поскольку в тканях человека тоже в большом количестве содержится вода, то СВЧ-излучение попав в них также вызывает нагрев. Это в свою очередь может привести к ожогам. Такие органы, как глаза, особенно уязвимы, потому что в них относительно мало крови, чтобы отводить тепло. Кроме того, хрусталик человеческого глаза очень чувствителен к теплу. Высокий уровень микроволн может вызвать катаракту. Поэтому микроволновые печи имеют системы безопасности, в частности, если вы попробуете открыть дверцу при включенном магнетроне, то он тут же выключится. Теоретически, СВЧ-печи малоизвестных производителей могут в процессе эксплуатации начать пропускать часть излучения за пределы внутреннего пространства. Но в подавляющем большинстве случаев это настолько незначительные утечки, что пользователи даже их не замечают. Тем не менее, не стоит приближать лицо и глаза к работающей микроволновой печи, особенно к ее дверце, а также не использовать печи с поврежденными корпусом или дверцей.