Wer hat die Mikrowelle erfunden und auf welcher Entdeckung basiert sie?
Die Mikrowelle wurde von dem US-amerikanischen Ingenieur und Erfinder Percy Spencer erfunden.
Hier sind die Details zur Entdeckung und der Funktionsweise:
Die Entdeckung (Der Zufall im Labor)
Die Erfindung war ein klassischer Zufallsfund im Jahr 1945. Percy Spencer arbeitete zu dieser Zeit beim Rüstungskonzern Raytheon an Radarsystemen.
- Der Vorfall: Während Spencer vor einem aktiven Magnetron (einer Vakuumröhre, die Mikrowellen erzeugt) stand, bemerkte er, dass ein Schokoriegel in seiner Tasche geschmolzen war.
- Die Tests: Spencer war fasziniert und experimentierte weiter. Er hielt Popcorn-Mais vor das Magnetron, der sofort aufplatzte. Danach versuchte er es mit einem Ei, das (sehr zum Leidwesen eines Kollegen) explodierte.
- Die Schlussfolgerung: Er erkannte, dass die von dem Magnetron erzeugte Mikrowellenstrahlung Energie direkt in Lebensmittel übertragen konnte, was sie sehr schnell erhitzte.
Worauf basiert die Technik?
Die Mikrowelle basiert auf der Entdeckung der elektromagnetischen Wellen und speziell auf der Nutzung des Magnetrons.
Die physikalische Grundlage ist die sogenannte dielektrische Erwärmung:
- Mikrowellen: Das Gerät erzeugt elektromagnetische Wellen in einem Frequenzbereich von etwa 2,45 Gigahertz.
- Dipol-Moleküle: Viele Moleküle in Lebensmitteln (vor allem Wassermoleküle) sind elektrische Dipole. Das bedeutet, sie haben ein Ende mit einer positiven und ein Ende mit einer negativen Ladung.
- Schwingung: Die Mikrowellen ändern ihr elektrisches Feld milliardenfach pro Sekunde. Die Wassermoleküle versuchen, sich ständig nach diesem Feld auszurichten und fangen an, extrem schnell zu schwingen bzw. zu rotieren.
- Reibung: Durch diese heftige Bewegung entsteht Reibung zwischen den Molekülen, die in Wärme umgesetzt wird. Das Essen wird also „von innen heraus“ durch die Bewegung seiner eigenen Moleküle heiß.
Die erste kommerzielle Mikrowelle
1947 brachte Raytheon den „Radarange“ auf den Markt. Diese erste Mikrowelle war jedoch fast 1,80 Meter groß, wog über 300 Kilogramm und war extrem teuer (ca. 5.000 Dollar), weshalb sie anfangs nur in großen Kantinen oder auf Schiffen eingesetzt wurde. Erst in den 1960er und 70er Jahren wurde sie kompakt und günstig genug für private Haushalte.