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zoom RSS 電子レンジで使われるマイクロ波。波長は1mちょうどぐらいなの?

<<   作成日時 : 2015/02/20 09:11   >>

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★科学★
問題:何十年か前。アメリカのホテルで朝っぱらテレビをつけていたら、やたら「マイクロウェーブ」という言葉と数字を連呼していました。寝ぼけまなこで画面を見たら、どうやら通販業者かなんかが安売りの宣伝をしているところだったようです。マイクロウェーブというのはマイクロウェーブ・オーブンの略称だったらしい。日本語でいえば電子レンジですね。
■電子レンジは、マイクロ波と呼ばれる電磁波を使って調理する器具だそうです。最近の製品では、マイクロ波以外にも蒸気を使ったり、ヒーターを使って直接加熱したり、いろいろな仕掛けがあるらしい。
■100度C以上の水蒸気は加湿しながら加熱できるそうです。油は使いませんし、食品の油分を少し落とせるらしい。コレステロールとか中性脂肪とか血糖値の数字を気にする人には役に立つ仕掛けなのかな。
■電子レンジで使われるマイクロ波は電波の中でいちばん短い波長を持つそうです。それより短いと赤外線になってしまうらしい。さらに短くなれば可視光です。もっと短くなれば紫外線ですね。とことん短いとX線とかγ(ガンマ)線などの放射線になるらしい。
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■では電子レンジに応用されている目に見えないマイクロ波の波長というのはどのぐらいの長さなのでしょうか? 次の中からいちばん近い数字を選んで下さい。
[い]1mの100万分の1(0.001mm)
[ろ]1mの1万分の1(0.1mm)
[は]1mの100分の1(1cm)
[に]1mちょうど
[ほ]1mの100倍(100m)
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[は]1mの100分の1(1cm)
説明:参考資料*1の科学雑誌によれば、電子レンジに使われるマイクロ波の波長は約12cmだそうです。マイクロと聞くとμ(マイクロ)という「単位系における接頭辞」、すなわち100万分の1を思い出してしまうかもしれません。たしか「1μm=0.001mm=100万分の1m」でしたよね。でも、マイクロ波の場合には、そんな厳密な呼称ではなく、「電波の中でいちばん波長が短い」という程度の意味合いだそうです。
■なお、電子レンジでは使われないようですが、いちばん短いマイクロ波は一般には0.1mm(=100μm)ぐらいだそうです。いちばん長いのは1mぐらいとのこと*2。
■電子レンジの扉にはボツボツと穴のあいた金属板が貼り付けてあります。その隙間から中身が見えます(口絵参照)。「マイクロ波は、波長より十分小さな金属板の穴を通り抜けることはできない」とのこと*1。ミリ単位の穴から波長12cmのマイクロ波が飛び出してくるのではないかという心配はいらないらしい。飛び出して来たら恐い。人間の身体まで加熱されてしまいそうです。
■マイクロ波は水の分子に作用すると聞きますね。ご承知のとおり、水の分子は水素2個と酸素1個で出来ています。「く」の字形に並んでおり、両端に水素原子、折れ目の角に酸素原子がくっついた姿のようです。
◇*HP「水分子 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B3%A2+%E6%B3%A2%E9%95%B7&hl=ja&biw=1829&bih=903&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=soHiVPfdK6K2mQXo8oCgDg&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1.05#hl=ja&tbm=isch&q=%E6%B0%B4%E5%88%86%E5%AD%90
■食品中の水分子は水素原子側がプラス、酸素原子側がマイナスの電気を帯びているらしい。マイクロ波があたると、水素原子と酸素原子はそれぞれ逆向きの力を受けるそうです。その結果、回転するらしい。
■光を含めて電磁波は1秒あたり約30万km進むようです。マイクロ波も電磁波の端くれですから30万km進むらしい。12cmの波長ということは「周波数×波長=30万km」から計算して2.45GHzぐらいの周波数になるのかな。つまり、水分子を24億5000万回/秒も動かそうとするようです。水分子は刺激をうけて運動します。「分子の運動の激しさ」が増えると温度もあがるらしい。
■2GHzとかの数字はどこかで見た記憶があります。そうですね。携帯電話で利用される電波の周波数も電子レンジに近いようです。そんなところから携帯電話は危険だとする議論も少なくないようです*3*4。われら素人にはこの主張の当否は判断できませんけど。
◆参考*1:雑誌「驚きのテクノロジー オーブンレンジ」Newton (ニュートン) 2014年 9月号124〜127頁、担当編集者疋田朗子、ニュートンプレス
◇*2HP「マイクロ波 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E6%B3%A2
◇*3HP「携帯、電子レンジ、IH...超絶恐ろしい「電磁波」まとめのまとめ - Life Adventureなう.」
http://lifeadventure.hateblo.jp/entry/2014/01/17/214942
◇*4HP「電磁波の人体への影響?携帯電話の危険性が電子レンジの比ではない理由!【問題は距離と時間】 - NAVER まとめ」
http://matome.naver.jp/odai/2136084677017723601

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電子レンジで火は起こせるの?
●●●●★科学★●● 問題:太古の人のように、火を起こした経験はありますか? 素町人は、何かの体験学習でやらされたことがあります。慣れた人なら1分以内に火が起こせるそうですが、素人にはなかなか大変でした。 ◇*HP「火起こし  - Google 検索」(画像) https://www.google.co.jp/search?q=%E7%81%AB%E8%B5%B7%E3%81%93%E3%81%97%E3%80%80&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&bi... ...続きを見る
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2015/06/09 08:36

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
この電子レンジに発明したのは私のお父さんです。と言っていたアイドルのハーフの女の子がおりましたが、なかなかかわいかったですが今は見かけませんです。
ねこのひげ
2015/02/22 11:00
コメントをありがとうございます。

 電子レンジの発明のきっかけをつくったのはレイセオンという会社のパーシー・スペンサーという人物らしい。ひょっとしたら、その娘さんが日本に来ていたのかも知れませんね。
→ドライアイスを電子レンジでチンすると危険なの?
http://blog.q-q.jp/200705/article_10.html
ねこのひげ様<素町人
2015/02/23 06:53

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