Tietoa

Home/Tietoa/Tiedot

Kuinka mikroaaltouuni lämmittää ruoan, vaikka se ei tuota lämpösäteilyä?

Mikroaaltouuni tuottaa lämpösäteilyä ruoan lämmittämiseksi. Lämpösäteily sisältää mikroaaltosäteilyn. Jostain syystä esikouluopettajat ja oppikirjat uskovat virheellisesti, että lämpösäteily ja infrapunasäteily ovat sama asia. Sähkömagneettiseen spektriin kuuluvat radioaallot, mikroaallot, infrapuna-aallot, näkyvä valo, ultraviolettivalo, röntgensäteet ja gammasäteet, jotka kaikki kuljettavat energiaa. Kaikki säteilytaajuudet voivat olla lämpösäteilyä, koska ne kaikki aiheuttavat kohtaaman esineen kuumenemisen. Fyysikot käyttävät termiä "lämpösäteily" kuvaamaan säteilyä, joka voi lämmittää esineen, kun se joutuu kosketuksiin sen kanssa. Tai ne viittaavat laajaan taajuusalueeseen, jolla on tietty muoto, joka muuttuu emitterin lämpötilan mukaan.

 

2000 K lämpöspektri
Tämä kaavio näyttää lämpösäteilyn taajuusspektrin, jonka 2000 K lämpötilan musta kappale lähettää. Vaikka infrapunataajuusalue muodostaa suurimman osan lämpösäteilystä, osa lämpösäteilystä ilmenee myös mikroaaltoina, näkyvänä valona ja ultraviolettisäteilynä. Jotta käyrä olisi helpompi tulkita, huomioi, että sekä taajuusakseli että tehoakseli on esitetty logaritmisilla asteikoilla. Kuva julkinen, kirjoittanut Christopher S. Baird.

info-602-287

Hehkuvan aineen säteilevän säteilyn spektrin huippu nousee sitä korkeammalle taajuudelle, mitä kuumempi keho on. Näin ollen tähtitieteilijät voivat laskea tähden lämpötilan tarkkailemalla eri taajuuksien suhteellista kirkkautta sen valossa. Tässä yhteydessä termi "terminen" viittaa säteilylähteen lämpötilan ja sen spektrimuodon väliseen suhteeseen. "Ei-lämpösäteily" taas viittaa valoon, joka ei liity lähteen lämpötilaan. Esimerkiksi, toisin kuin lämmitetty filamentti, laserit käyttävät erilaista prosessia valon tuottamiseen. Tämän seurauksena laservalo ei ole lämpösäteilyä ja on riippumaton laserin lämpötilasta. Laservalo kuljettaa kuitenkin edelleen energiaa ja sillä on voimaa lämmittää lähellä olevia asioita. Jos määrittelet "lämpösäteilyn" säteilyksi, joka välittää energiaa ja lämmittää esineitä, kuten monet ennen korkeakouluopettajat tekevät, kaikki säteily, taajuudesta tai spektrirakenteesta riippumatta, kuuluu tämän määritelmän piiriin. Sähkömagneettisen säteilyn avulla mikroaaltouuni lämmittää keittoa täsmälleen samalla tavalla kuin nuotio leiriläisiä. Ehkä siksi, että elävät ihmiskehot ovat lämpötilassa, jossa niiden lämpösäteilyn huippu on infrapunassa, on olemassa väärä käsitys, että vain infrapunasäteily on lämpöä. Sotilas käyttää infrapunalaseja havaitakseen ihmisiä yöllä. Auringon lämpösäteily on kuitenkin huippunsa näkyvän valon taajuusalueella ja on yhtä kuumaa. Itse asiassa ilmakehä imee suurimman osan auringonvalon infrapunaspektristä, estäen sitä pääsemästä ihmisiin pinnalla. Huolimatta hyvin vähäisestä infrapunasäteilystä, auringonvalolla on vain vähän vaikeuksia lämmittää meitä, ja sen spektrirakenne liittyy auringon lämmöseen.