Qui n a jamais utilisé un four a micro-onde pour faire chauffer ses aliments? Peut de personnes connaissent son fonctionnement même si cet appareil, à première vu, peut avoir l air banal. Pour comprendre comment fonctionne le four à micro onde, il faut tout d abords comprendre se que sont elles-mêmes les micro-ondes. Ce qui différencie des ondes, c est leur longueur. Plus la longueur d'onde est longue, moins l'intensité de l'onde est importante et donc moins elle est énergique. Les ondes du micro ondes sont appelées électromagnétiques (ou tout simplement micro-onde). Les micros ondes font partie de la gamme des ondes radios Elles sont composée des ultra haute fréquence (HUF), des super hautes fréquences (SHF) et des extrêmement haute fréquences (EHF). Leur fréquence varie donc de 300 mégahertz à 300 gigahertz. (1 GHz (Gigahertz) = 1000MHz (Mégahertz).Celle du micro onde fait environ 2,5GHtz Un petit plus Le comportement des micro-ondes ressemble un peu a celui de la lumière. Elles passent à travers l'air et le verre, sans les chauffer. Les plats en verre ou en céramique y restent donc insensibles. Tout comme l'air contenu dans le four : il ne chauffe pas. Les ondes électromagnétique et la lumière voyagent à la même vitesse qui est de 3.10^8 m/s.
Comment fonctionne le micro onde? Dans un micro onde, tout part d une petite pièce appelée, magnétron. Cette pièce est utilisée comme petit générateur de microondes. Le magnétron contient en son centre une cathode qui émet des électrons de charges négatives dans un tube qui sont attirés par l'anode, ayant un potentiel positif. Voir schéma pour mieux comprendre se qu est une anode est une cathode. Pour éviter que ces électrons ne se fixent aux parois, ils sont déviés par une force magnétique créée par un puissant aimant situé à l'extérieur de l'enceinte. Grâce à celui-ci, les électrons sont obligés de parcourir un chemin en spirale en passant dans plusieurs cavités creusées dans l'anode : cette oscillation crée les ondes électromagnétiques. Elles arrivent ensuite dans une dernière cavité dans laquelle se trouve une sortie menant à un tube par lequel s échappent les ondes électromagnétiques, dites microondes. Enfin, elles sont acheminées vers le un ventilateur dont le rôle est de répartir le rayonnement dans l ensemble du four. Il s'agit d'une sorte d'hélice qui, en tournant doucement, réfléchit les ondes. Il permet ainsi que la cuisson égale partout. Il peut y avoir l aide d un plateau tournant.
Comment les aliments cuisent-ils? Les ondes électromagnétiques pénètrent à l'intérieur des aliments, à environ trois centimètres, puis agissent sur les molécules d'eau qui les composent. Que se passet-il? Les ondes perturbent les molécules d'eau et conduisent à leur agitation, ce qui créé de la chaleur. Les molécules d eau sous l action des micro-ondes vont se mettre à changer d orientation et ce 2 450 000 000 fois par seconde!!! En physique, tout corps qui reçoit de l'énergie la restitue, soit sous forme de mouvement, soit d'une réaction chimique ou encore d'une émission de lumière. Sinon, le corps peut toujours produire de la chaleur, comme dans le cas du micro ondes. Une explication simple pour mieux vous faire comprendre est lorsque l on bouge, on a chaud. C est la même chose pour les particules d eau qui bougent dans le micro onde. Voir la vidéo qui pourra mieux vous faire comprendre. http://www.youtube.com/watch?v=fovtt6cq300 Saviez-vous que les premiers aliments chauffés volontairement par un micro onde sont du pop corn et des œufs? Molécule d eau Percy Spencer C'est lui qui eut l'idée d'utiliser les microondes pour cuire les aliments, alors qu'il travaillait pour Raytheon à la construction de magnétrons pour les radars. Lorsqu il était à proximité d'un radar en activité, il a ressenti de la chaleur dans sa poche de blouse. En plongeant la main dans cette poche, il constata qu'une barre de chocolat y avait fondu.
Pourquoi le papier d aluminium fait des étincelles? L eau n est pas la seule substance à réagir aux micro-ondes, le métal aussi réagit. En effet, celles-ci font bouger les électrons des objets conducteurs. Les plats en aluminium sont donc susceptibles de faire jaillir des décharges électriques sous forme de grosses étincelles. Pourquoi les œufs explosent? Pour faire simple, disons que le jaune est composé d'eau, mais que le blanc est imperméable Quand on fait chauffer l'oeuf, le jaune (l'eau) s'agite en tout sens en chauffant, mais reste prisonnier du blanc, qui lui est donc devenu complètement imperméable. Cela fait donc un jaune d'oeuf sous pression, très chaud, prêt à vous éclater au nez dès qu'il trouvera un passage dans le blanc. Le saviez-vous. Les micro-ondes, dangereux? Des personnes travaillant dans des champs de microondes ont indiqué qu'elles souffraient de fatigue oculaire, de fatigue générale et de troubles du sommeil. Ces effets ont été associés à l exposition des champs de microondes avec le système nerveux. Elles peuvent être responsables de certains des effets à long terme qui résulte de l'exposition prolongée à des champs électromagnétiques faibles. Mais ne vous inquiétez pas de votre four à micro onde à la maison, car il est étanche, c est à dire qu il ne laisse passer aucune onde. Le premier micro onde mesurait 1,80 mètre de haut pour un poids de 340 kilogrammes. Il était refroidi par un système à base d'eau et avait une puissance de 3 kw. À vos fourchettes Il est possible de faire caraméliser du sucre et de griller des noix ou de la noix de coco au four à micro-ondes. Pourquoi? Parce que ces aliments sont pauvres en eau mais riches en sucre et/ou en gras.
Bibliographie http://fr.wikipedia.org/wiki/four_%c3%a0_micro-ondes#histoire http://villemin.gerard.free.fr/ascience/electron/anodcath.htm http://microwaves-cagac.e-monsite.com/pages/fonctionnement/le-principe-defonctionnement-du-four-a-micro-onde.html http://www.linternaute.com/science/technologie/pourquoi/05/metal-microondes/pourquoi-metal-micro-ondes.shtml http://www.cchst.ca/oshanswers/phys_agents/microwave_ovens.html http://microondestpe.free.fr/m2s1.html