เตาไมโครเวฟทำงานอย่างไร ?
#พื้นฐานเทคโนโลยีรอบตัว
เตาไมโครเวฟเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้เราสามารถทำอาหารได้สะดวก รวดเร็ว และปลอดภัย โดยไม่ได้ใช้ ไฟ มาทำให้อาหารสุก ซึ่งหลายคนที่ใช้ไมโครเวฟอยู่บ่อยๆอาจไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามันทำงานอย่างไร
เตาไมโครเวฟประกอบไปด้วย 3 ส่วนหลักๆ
1. แม็กนีตรอน (magnetron) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สร้างคลื่นไมโครเวฟ
2. ช่องนำคลื่นไมโครเวฟ เป็นช่องว่างที่คลื่นไมโครเวฟจะเดินทางมายังช่องใส่อาหาร
3. ช่องใส่อาหาร คลื่นไมโครเวฟที่เดินทางมาบริเวณนี้จะสะท้อนไปมาจนเกิดคลื่นนิ่ง (standingwave) ในลักษณะเดียวกับสายกีต้าร์ที่สั่นจนเราเห็นเป็นภาพติดตา
 
อาหารโดยทั่วไป จะมีความชื้นอยู่ นั่นหมายความว่า มีโมเลกุลน้ำเป็นองค์ประกอบ โมเลกุลน้ำมีสูตรที่เราคุ้นเคยว่า H2O จะมีสภาพขั้วไฟฟ้าอ่อนๆ ซึ่งคลื่นไมโครเวฟจะทำให้มันเกิดการสั่นไปมาด้วยความถี่สูงในระดับพันล้านรอบต่อวินาที (โมเลกุลที่ไม่มีสภาพขั้วไฟฟ้า จะไม่ตอบสนองต่อคลื่นไมโครเวฟแบบนี้) ส่งผลให้เกิดความร้อนออกมารอบๆได้
 
เนื่องจากคลื่นไมโครเวฟในช่องใส่อาหารมีลักษณะเป็นคลื่นนิ่ง ดังนั้นจะมีบางจุด (node) ที่อุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณอื่นๆ จานใส่อาหารจึงมีการหมุนไปรอบๆให้ได้รับพลังงานจากคลื่นไมโครเวฟแบบทั่วถึงยิ่งขึ้นด้วย
สิ่งที่น่าสนใจคือ แม็กนีตรอนซึ่งเป็นตัวปล่อยคลื่นไมโครเวฟนั้นเป็นเหมือนหัวใจของเตาไมโครเวฟ
หลักการทำงานแม้จะเรียบง่าย แต่รายละเอียดค่อนข้างซับซ้อน จึงจะเล่าหลักการให้เห็นกว้างๆว่า แม็กนีตรอน ประกอบไปด้วยหลอดสุญญกาศที่มีลักษณะเป็นท่อ ถูกประกบโดยแม่เหล็กแรงสูง
(ลองเอาแท่งเหล็กเล็กๆไปทาบรอบๆเตาไมโครเวฟแล้วเลื่อนไปเรื่อยๆ จะพบว่ามีบางจุดที่มันดูดเหล็กได้ บริเวณนั่นแหละคือ แม็กนีตรอน)
ใจกลางหลอดสุญญกาศ จะมีแกนยาวๆซึ่งจะทำหน้าที่ปล่อยอิเล็กตรอนออกมาเมื่อเราเปิดเครื่องไมโครเวฟให้ทำงาน อิเล็กตรอนที่พุ่งออกมาโดยรอบจะถูกสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กที่ประกบอยู่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นลำโค้งๆที่หมุนไปรอบๆคล้ายใบพัด ซึ่งจะทำให้เกิดคลื่นไมโครเวฟได้
จะเห็นได้ว่าเตาไมโครเวฟที่เราใช้กันในครัว ไม่ได้ประกอบขึ้นจากเหล็ก ทองแดง แม่เหล็กเพียงอย่างเดียว
แต่ประกอบขึ้นจากความรู้ความเข้าใจวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการปรับแต่งทางวิศวกรรมเป็นอย่างดี
การศึกษาวิทยาศาสตร์พื้นฐานอาจใช้เวลานาน
แต่อย่าลืมว่าการลองผิดลองถูกไปเรื่อยๆ ไม่ต่างจากลิงที่พยายามสร้างเตาไมโครเวฟย่อมนานกว่านั้นมาก
  • 151
โฆษณา