Warum erhitzten Mikrowellen unser Essen, aber der Teller bleibt kalt?
Wie der Name bereits sagt arbeitet ein Mikrowellenherd mit Mikrowellen, also elektromagnetischer Strahlung. Das klingt bedrohlicher als es ist, denn elektromagnetische Strahlung umgibt uns überall, das sichtbare Licht ist beispielsweise nur ein kleiner aber für uns sehr wichtiger Teil des gesamten elektromagnetischen Spektrums.
Die Mikrowellenstrahlung des Mikrowellenherdes liegt bei einer Wellenlänge von etwa 10 cm (= 0,1 m bzw. "10 hoch -1" Metern), also innerhalb des roten Kastens. Die Mikrowellenstrahlung wirkt auf alle Teilchen die elektrisch unausgewogen sind und daher eine Ladung besitzen, man spricht hier von einem elektrischen Dipol. Wasser ist einer der bekanntesten Dipole, es besteht aus einem Sauerstoffatom ("O" für Oxygenium) und zwei Wasserstoffatomen ("H" für Hydrogenium) und wird chemisch gesehen als H2O bezeichnet. Der Sauerstoff zieht die Elektronen im Molekül stärker zu sich und ist daher negativ geladen, den Wasserstoffatomen fehlen diese Elektronen, daher sind diese positiv geladen.
Die Mikrowellenstrahlung bewirkt nun, dass das Wasser eine Drehbewegung vollzieht und in Bewegung versetzt wird. Wie in der Alltagsfrage #1 bereits beschrieben ist Bewegung für die Teilchen die einzige Möglichkeit Energie zu speichern. Es wird also durch die Strahlung Energie zugeführt, diese speichern die Teilchen in Form von Bewegungsenergie, sie schwingen oder bewegen sich jetzt viel schneller wodurch sich auch die Temperatur erhöht. Das Essen wird warm.
Und warum bleibt der Teller kalt?
Die Mikrowellenstrahlung wirkt nur auf Teilchen mit einem elektrischen Dipol, beim Teller ist dieser nicht vorhanden und die Strahlung zeigt daher keine Wirkung. Dies bedeutet auch, dass sich Speisen mit einem hohen Wassergehalt wesentlich besser erhitzen lassen. Eine Suppe bekommt man eher warm als trockene Nudeln.
Ist die Mikrowellenstrahlung gefährlich?
Grundsätzlich dringt die Strahlung nicht durch das Metallgehäuse des Herdes hindurch. Sollte man dennoch irgendwie der Mikrowellenstrahlung ausgesetzt sein würde man dies durch die Erwärmung der Haut merken und sich im schlimmsten Fall verbrennen. Strahlungsschäden wie man es von radioaktiver Strahlung kennt kommen dabei nicht vor!