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这不是最美味的微餐。
图片来源:IFLScience
至少与传统的“火热”烹饪方法相比,微波炉是一个相当难以理解的话题。原来人们还有关于它们,比如为什么如果你把冰和米饭一起放进微波炉里,米饭变热和冰块好像没有。
让我们从微波炉的工作原理开始。
“微波是由称为磁控管的电子管在烤箱内产生的。微波在烤箱的金属内部反射,被食物吸收。微波导致食物中的水分子振动,产生热量来烹饪食物,”美国食品和药物管理局解释。 “这就是为什么含水量高的食物,比如新鲜蔬菜,可以比其他食物更快地煮熟。”
人们普遍认为,微波会调整到水分子的振动频率,而冰不会受到微波的影响,因为它的分子没有足够的自由度来进入相同的振动模式。但这在几点上是错误的。
首先,微波没有调谐到水的特定共振频率,而是在频谱中产生几个宽峰,这些峰也可能受到诸如在微波炉内。
“事实上,这个神话只是一个神话,”传感器研究与开发公司前电气工程总监罗恩·施密特 (Ron Schmitt)解释了在书中电磁学解释。 “[T]在此频率下没有水的共振。第一个共振峰出现在 1 THz 以上,最高损耗出现在红外区域。2.45 GHz 没有特殊意义,除了它是由 FCC 分配的允许使用微波炉。”
其次,固体是非常好的振动器。紧密结合的原子允许振动通过更快比在液体或气体中,这就是为什么声音比空气或水更快地穿过(例如)金属。
“那么,如果微波炉中的微波炉没有调整到特定的水共振频率,它们如何加热食物呢?它们通过简单的电介质加热来加热食物,”西德克萨斯 A&M 大学物理学副教授 Christopher S. Baird 博士解释道。一所大学博客文章。
“在介电加热中,电磁波中的电场对食物中的分子施加力,使它们旋转以与电场对齐。由于这种旋转运动,分子相互碰撞并在一定程度上转化了它们的分子。有序旋转运动变成无序运动,我们宏观上称之为热量,食物中的许多类型的分子都以这种方式吸收微波的能量,而不仅仅是水分子。”
虽然冰中的分子能够振动就好,由于与邻近水分子形成氢键,它们旋转的能力要小得多。更少的碰撞和更少的无序运动导致,因此冰在微波炉中融化需要更长的时间。
虽然还有另一个常见的误解,认为食物是在微波炉中从内到外烹饪的,但这也是不正确的,外部接收微波炉的热量,内部通过传统传导进行烹饪。所以如果你里面确实有一大块冰,传导将有助于加热它。