Why can't you put metal in a microwave? - Aaron Slepkov

913,802 views ・ 2024-02-15

TED-Ed


Dubbelklicka på de engelska undertexterna nedan för att spela upp videon.

Översättare: Johan Alvbring Granskare: Annika Bidner
00:07
American engineer Percy Spencer developed World War II RADAR technology
0
7003
5464
Den amerikanska ingenjören Percy Spencer arbetade med att utveckla radarteknik
00:12
that helped detect Nazi airplanes—
1
12467
2460
som bidrog till att upptäcka nazisternas flygplan
00:15
but it would soon have other surprising applications.
2
15094
3796
men som snart skulle få andra överraskande tillämpningar.
00:19
One day in 1945, Spencer was standing near a RADAR instrument
3
19182
4838
En dag år 1945 stod Spencer bredvid ett radarinstrument
00:24
called a magnetron,
4
24020
1752
som hette magnetron,
00:25
a device that produced high-intensity microwaves that could reflect off planes.
5
25772
5380
en komponent som genererade högintensiva mikrovågor som kunde studsa mot flygplan.
00:31
Suddenly, he noticed that the candy bar in his pocket had melted.
6
31569
4838
Plötsligt märkte han att chokladkakan han hade i fickan hade smält.
00:36
He exposed other things to the magnetron and, sure enough,
7
36532
3337
Han tog med andra saker till magnetronen och, jodå,
00:39
popcorn kernels popped,
8
39869
1793
popcornkärnor poppade
00:41
and an egg—well— exploded onto a colleague.
9
41662
3379
och ett ägg - tja, exploderade - på en kollega.
00:45
Soon after, the first microwave oven became available,
10
45416
3504
Strax därefter fanns de första mikrovågsugnarna att köpa
00:48
operating using the very same technology.
11
48920
3086
byggda med precis samma teknik.
00:52
So, how does it work?
12
52256
1752
Men hur fungerar det?
00:54
All light energy travels in waves of oscillating electric and magnetic fields.
13
54342
5797
All ljusenergi färdas i vågor
av oscillerande elektriska och magnetiska fält.
01:00
These oscillations span a range of frequencies
14
60306
2878
Dessa oscillationer spänner över ett frekvensområde
01:03
comprising the electromagnetic spectrum.
15
63184
3295
som utgör det elektromagnetiska spektrat.
01:06
The higher the frequency, the more energetic.
16
66646
3003
Ju högre frekvens, desto mer energi.
01:09
Gamma rays and X-rays have the highest frequencies;
17
69816
3461
Gammastrålar och röntgenstrålar har de högsta frekvenserna,
01:13
microwaves and radio waves, the lowest.
18
73277
2837
mikrovågor och radiovågor har de lägsta.
01:16
Generally, light’s oscillating electric field exerts forces on charged particles,
19
76364
5172
Ljusets oscillerande elektriska fält utövar krafter på laddade partiklar
01:21
like the electrons in a molecule.
20
81536
2043
som elektronerna i en molekyl.
01:23
When light encounters polar molecules, like water,
21
83621
3921
När ljuset stöter på polära molekyler, som vatten,
01:27
it can make them rotate,
22
87542
1751
kan det få dem att rotera
01:29
as their positive and negative regions are pushed and pulled in different directions.
23
89293
4672
eftersom de positiva och negativa områdena knuffas och dras i olika riktningar.
01:34
The frequency the light is traveling at
24
94132
2335
Frekvensen ljuset rör sig med
01:36
also determines how it interacts with matter.
25
96467
3212
styr också hur det påverkar materia.
01:40
Microwaves interact strongly with the water molecules found in most foods.
26
100138
4713
Mikrovågor har stark påverkan på vattenmolekyler som finns i mat.
01:44
Essentially, they make the molecules jostle against each other,
27
104851
3670
I princip får de molekylerna att stötas mot varandra
01:48
creating frictional heat.
28
108521
1960
vilket skapar friktionsvärme.
01:51
Household microwave ovens are fitted with cavity magnetrons.
29
111941
4338
Mikrovågsugnar i hemmet har hålrumsmagnetroner.
01:56
When you activate a microwave oven,
30
116362
2127
När du startar en mikrovågsugn
01:58
a heated element within the magnetron ejects electrons,
31
118489
3712
skickar ett varmt element i magnetronen ut elektroner
02:02
and a strong magnet forces them to spiral outwards.
32
122201
3963
och en stark magnet tvingar ut dem i en spiralrörelse.
02:06
As they pass over the magnetron’s metallic cavities,
33
126330
3295
När de passerar magnetronens metalliska hålrum
02:09
the electrons induce an oscillating charge,
34
129625
3003
ger de upphov till en oscillerande laddning
02:12
generating a continuous stream of electromagnetic microwaves.
35
132628
4588
som skapar en kontinuerlig ström av elektromagnetiska mikrovågor.
02:17
A metal pipe directs the microwaves into the main food compartment,
36
137300
4296
Ett metallrör leder mikrovågorna till matutrymmet
02:21
where they bounce off the metal walls
37
141596
1918
där de studsar mot metallväggarna
02:23
and penetrate a few centimeters into the food inside.
38
143514
3629
och tränger några centimeter in i maten.
02:28
When the microwaves encounter polar molecules in the food, like water,
39
148394
4379
När mikrovågorna träffar på polära molekyler i maten, som vatten,
02:32
they make them vibrate at high frequencies.
40
152773
2837
får de dem att vibrera med hög frekvens.
02:36
This can have interesting effects depending on the food's composition.
41
156777
4380
Detta kan ha intressanta effekter beroende på vad maten består av.
02:41
Oil and sugar absorb fewer microwaves than water,
42
161449
4004
Olja och socker absorberar färre mikrovågor än vatten
02:45
so if you microwave them alone, not much happens.
43
165453
3462
så om du mikrar dem för sig själva händer det inte mycket.
02:49
But when microwaves encounter a marshmallow,
44
169290
3045
Men när mikrovågorna träffar en marshmallow
02:52
they heat the moisture trapped within its gelatin-sugar matrix,
45
172335
3837
värmer de fukten som är instängd i gelatin- och sockerstrukturen,
02:56
making the hot air expand and the marshmallow puff.
46
176172
3879
vilket får den varma luften att expandera och marshmallowen att svälla upp.
03:00
Butter is essentially a suspension of water droplets in fat.
47
180468
4463
Smör är i princip en suspension av vattenmolekyler i fett.
03:05
When microwaved, the water rapidly vaporizes,
48
185097
3337
När man mikrar det avdunstar vattnet snabbt
03:08
making the butter melt quickly— and sometimes, a bit violently.
49
188434
4755
vilket får smöret att smälta snabbt - och ibland lite plötsligt.
03:13
So microwaves heat food molecules mechanically, through friction—
50
193689
4129
Mikrovågor värmer alltså matmolekyler mekaniskt, genom friktion,
03:17
but they don't alter them chemically.
51
197818
2086
men förändrar dem inte kemiskt.
03:20
Soup heated in the microwave is molecularly indistinguishable
52
200071
3879
Soppa som värmts i mikrovågsugn är molekylärt likadan
03:23
from soup heated using a stove or oven.
53
203950
2669
som soppa som värmts på spis eller i ugn.
03:26
The term “microwave radiation” can be alarming.
54
206827
3504
Ordet “mikrovågsstrålning” kan vara skrämmande.
03:30
But in physics, radiation simply describes any transfer of energy across a gap.
55
210331
6006
Men i fysiken betyder strålning bara någon sorts energiöverföring genom ett tomrum.
03:36
High frequency, ionizing radiation may be harmful
56
216796
3879
Högfrekvent, joniserande strålning kan vara skadlig
03:40
because it can strip electrons from molecules, including DNA.
57
220675
4129
eftersom den kan slå ut elektroner ur molekyler, inklusive DNA.
03:45
However, microwaves aren’t energetic enough to alter chemical bonds.
58
225012
4838
Mikrovågor har dock inte tillräckligt med energi för att påverka kemiska bindningar.
03:49
And microwave ovens are designed to prevent leakage—
59
229892
3879
Mikrovågsugnar är dessutom konstruerade så att de inte ska läcka
03:53
for safety and efficiency’s sake.
60
233771
2878
av säkerhets- och effektivitetsskäl.
03:56
Nonetheless, to totally limit exposure,
61
236816
2878
Trots det rekommenderar experterna att man står någon meter
03:59
experts recommend simply standing a few feet away when a microwave oven is on.
62
239694
5422
från en påslagen mikrovågsugn, för att minimera exponeringen.
04:05
Microwaving metal is dangerous, though, right?
63
245908
3462
Men att mikra metall är farligt, eller hur?
04:09
Well, it depends.
64
249829
1585
Det beror på.
04:11
Metals are conductors,
65
251414
1501
Metaller är ledare,
04:12
meaning their electrons are loosely bound to their atoms
66
252915
3128
vilket betyder att elektronerna är löst bundna vid atomerna
04:16
and move freely in response to electric fields.
67
256043
3254
och rör sig fritt när de utsätts för elektriska fält.
04:19
Instead of absorbing microwave radiation,
68
259338
2544
Istället för att absorbera mikrovågsstrålning
04:21
the metal’s electrons concentrate on the surface,
69
261882
3087
samlas metallelektronerna på ytan,
04:24
leading to high voltages at sharp edges, corners, and small gaps.
70
264969
4713
vilket leder till höga spänningar vid vassa kanter, hörn och små glapp.
04:29
This includes areas between the creases on a sheet of aluminum foil,
71
269724
4212
Detta inbegriper områdena mellan vecken på ett ark aluminiumfolie,
04:33
the prongs of a fork,
72
273936
1502
benen på en gaffel
04:35
or a metal object and the microwave oven’s metal walls.
73
275438
3920
eller ett metallföremål och mikrovågsugnens metallväggar.
04:39
Sometimes, voltages get high enough to strip electrons
74
279567
3253
Ibland blir spänningen så hög att den drar ut elektroner
04:42
from the surrounding air molecules.
75
282820
2002
från de omgivande luftmolekylerna.
04:44
This electrically charged gas, or plasma, may then form lightning-like sparks
76
284905
5756
Den här elektriskt laddade gasen, ett plasma, kan orsaka blixtrande gnistor
04:50
and grow as it absorbs more microwaves.
77
290661
2795
och växa till sig när den absorberar fler mikrovågor.
04:53
Once the oven is turned off, the plasma dissipates.
78
293539
3837
När ugnen stängs av upplöses plasmat.
04:57
But not all metal objects spark in the microwave—
79
297960
3504
Alla metallföremål ger dock inte upphov till gnistor i mikron
05:01
though they might make things cook a little unevenly.
80
301464
3128
även om de kan få saker att bli ojämnt tillagade.
05:04
In fact, a lot of microwavable packaging takes advantage of this,
81
304717
4379
Faktum är att många mikrovänliga förpackningar utnyttjar detta
05:09
using a thin metal coating to crisp the food’s surface.
82
309305
3795
och använder en tunn metallyta för att ge en krispig yta på maten.
05:13
And overall, as long as it doesn't approach the oven's walls,
83
313309
3295
Och så länge den inte rör vid mikrovågsugnens väggar
05:16
leaving a metal spoon in a microwaving bowl of soup
84
316604
3044
bör det vara ganska odramatiskt
05:19
should be a pretty uneventful affair.
85
319648
2378
att lämna en metallsked i en skål soppa i mikron.
05:22
That’s just another neat benefit of cooking with RADAR.
86
322276
4171
Det är bara ytterligare en praktisk fördel med att laga mat med radar.
Om denna webbplats

På den här webbplatsen hittar du YouTube-videor som är användbara för att lära sig engelska. Du kommer att få se engelska lektioner som ges av förstklassiga lärare från hela världen. Dubbelklicka på de engelska undertexterna som visas på varje videosida för att spela upp videon därifrån. Undertexterna rullar i takt med videouppspelningen. Om du har några kommentarer eller önskemål kan du kontakta oss via detta kontaktformulär.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7