7 - 7.1Introduction

Info iconThis preview shows pages 1–2. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
7.1 Introduction It was discussed in Chapter 6 that the electromagnetic spectrum consists of various types of radiation, characterized by wavelength  ( ) and frequency ( ). The frequency of the wave can be visualized as the number of wave crests that move by an observer in a λ ν   second ( Figure 7.1 ). Microwave radiation refers to the region of the spectrum with frequencies between ~10 9  Hz to ~10 11  Hz. This  type of radiation lies between infrared radiation and radio waves. Figure 7.1  How to measure the frequency of a wave. In the case shown here, the frequency of the wave is 2 Hz, or 2 cycles per second. Recall that waves with shorter wavelength (lower frequency) have higher energy. The frequency of visible (green) light at   = 500 nm λ   is approximately 6×10 14  Hz. The frequency of radiation used in microwave ovens is approximately 2.5×10 9  Hz, with a wavelength of  12 cm. This means that the microwave radiation used to heat food is actually less energetic than visible light. Why, then, are  microwave ovens so efficient at heating food? 7.2 Water Molecules and Microwaves Water molecules (H 2 O) are polar; that is, the electric charges on the molecules are not symmetric ( Figure 7.2 ). The alignment and  the charges on the atoms are such that the hydrogen side of the molecule has a positive (+) charge, and the oxygen side has a  negative (-) charge. Electromagnetic radiation have electric charge as well; the  "wave" representation shown in Figure 7.1 is actually the  electric charge on the wave as it flips between positive and  negative. For a microwave oscillating at 2.5×10 9  Hz, the  charge changes signs nearly 5 billion times a second (2  times 2.5×10 9  Hz). Electric charges are similar to magnetic charges: opposites  attract. When oscillating electric charge from radiation  interacts with a water molecule, it causes the molecule to  flip ( Figure 7.3 ). Microwave radiation used in ovens are  specially tuned to the natural frequency of water molecules  to maximize this interaction. Therefore, as a result of the  radiation hitting the molecules, the water molecule flips 
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Image of page 2
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

This note was uploaded on 10/23/2011 for the course ENGINEERIN 251 taught by Professor Staff during the Spring '11 term at Bangladesh University of Eng and Tech.

Page1 / 4

7 - 7.1Introduction

This preview shows document pages 1 - 2. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online