home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HaCKeRz Kr0nlcKLeZ 1 / HaCKeRz Kr0nlcKLeZ.iso / anarchy / essays / term / microwve.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1996-04-27  |  8.3 KB  |  165 lines
  1. You might remember the heroic role that newly-invented radar played in the 
  2. Second World War. People hailed it then as "Our Miracle Ally". 
  3.  
  4.      But even in its earliest years, as it was helping win the war, radar
  5. proved to be more than an expert enemy locator. Radar technicians,
  6. doodling away in their idle moments, found that they could focus a radar
  7. beam on a marshmallow and toast it. They also popped popcorn with it. 
  8.  
  9.     Such was the beginning of microwave cooking. The very same energy
  10. that warned the British of the German Luftwaffe invasion and that
  11. policemen  employ to pinch speeding motorists, is what many of us now
  12. have in our kitchens.  It's the same as what carries long distance phone
  13. calls and cablevision.
  14.  
  15.      Hitler's army had its own version of radar, using radio waves. But the
  16. trouble with radio waves is that their long wavelength requires a large,
  17. cumbersome antenna to focus them into a narrow radar beam.  The British
  18. showed that microwaves, with their short wavelength, could be focussed
  19. ina narrow beam with an antenna many times smaller. This enabled them
  20. to make more effective use of radar since an antenna could be carried on
  21. aircraft, ships and mobile ground stations. 
  22.  
  23.    This characteristic of microwaves, the efficiency with which they are
  24. concentrated in a narrow beam, is one reason why they can be used in
  25. cooking. You can produce a high-powered microwave beam in a small oven,
  26. but you can't do the same with radio waves, which are simply too long. 
  27.  
  28. Microwaves and their Use
  29.  
  30. The idea of cooking with radiation may seem like a fairly new one, but in
  31. fact it reaches back thousands of years. Ever since mastering fire, man has
  32. cooked with infrared  radiation, a close kin of the microwave. 
  33.  
  34.       Infrared rays are what give you that warm glow when you put your
  35. hand near a room radiator or a hotplate or a campfire. Infrared rays,
  36. flowing from the sun and striking the atmosphere, make the Earth warm
  37. and habitable.  In a conventional gas or electric oven, infrared waves pour
  38. off the hot elements or burners and are converted to heat when they strike
  39. air inside and the food.
  40.  
  41.       Microwaves and infrared rays are related in that both are forms of 
  42. electromagnetic energy.  Both consist of electric and magnetic fields that
  43. rise and fall like waves on an ocean.  Silently, invisibly and at the speed 
  44. of light, they travel through space and matter. 
  45.  
  46.      There are many forms of electromagnetic energy (see diagram).
  47. Ordinary light from the sun is one, and the only one you can actually see. 
  48. X-rays are another.  Each kind, moving at a separate wavelength, has a
  49. unique effect on any matter it touches. When you lie out in the summer
  50. sun, for example, it's the infrared rays that bring warmth, but ultraviolet
  51. radiation that tans your skin. If the Earth's protective atmosphere weren't
  52. there, intense cosmic radiation from space would kill you.
  53.  
  54.     So why do microwaves cook faster than infrared rays?
  55.  
  56.     Well, suppose you're roasting a chicken in a radar range.  What happens
  57. is that when you switch on the microwaves, they're absorbed only by water 
  58. molecules in the chicken. Water is what chemists call a polar molecule. It 
  59. has a slightly positive charge at one end and a slightly negative charge at 
  60. the opposite end. This peculiar orientation  provides a sort of handle for 
  61. the microwaves to grab onto. The microwaves agitate the water molecules 
  62. billions of times a second, and this rapid movement generates heat and cooks 
  63. the food.  
  64.  
  65.      Since microwaves agitate only water molecules, they pass through all 
  66. other molecules and penetrate deep into the chicken. They reach right inside 
  67. the food. Ordinary ovens, by contrast,  fail to have the same penetrating 
  68. power because their infrared waves agitate all  molecules. Most of the 
  69. infarred radiation is spent heating the air inside the oven, and any 
  70. remaining rays are absorbed by the outer layer of the chicken. Food cooks in 
  71. an ordinary oven as the heat from the air and the outer layer of the food 
  72. slowly seeps down to the inner layers. 
  73.  
  74.      In short, oven microwaves  cook the outside of the chicken at the same
  75. time as they cook the inside. Infrared energy cook from the outside in - a
  76. slower process.
  77.  
  78.     This explains why preheating is necessary in a conventional oven. The 
  79. air inside must be lifted to a certain temperature by the infrared rays 
  80. before it can heat the food properly.. 
  81.  
  82.      It also explains why infrared ovens brown food and microwave ovens  
  83. don't. Bread turns crusty and chicken crispy in a infrared oven simply
  84. because their outside gets much hotter than their interior. 
  85.  
  86.      Finally, as anyone who owns a microwave oven knows, you never put an
  87. empty container inside a radar range. Since nonpolar materials such as
  88. plastic and glass don't warm up in the presence of microwaves, there will 
  89. be nothing in the oven to absorb the radiation. Instead, it will bounce back
  90. and forth against the walls of the oven, creating an electrical arc that may
  91. burn a hole in the oven.
  92.  
  93.    This hushed energy, electromagnetic radiation, flows all around us.  All
  94. forms of matter, even your own body, produce electromagnetism --  
  95. microwaves, x-rays, untraviolet rays. 
  96.  
  97.     It may interest you to know that whereas the human eye is sensitive to
  98. light radiation, the eye of the snake can  sense infrared. Your body emits
  99. infrared radiation day and night, so snakes can see you even when you can't
  100. see them. 
  101.  
  102.      Though weak microwaves exist naturally, scientists didn't invent
  103. devices that harnass them for useful purposes until the 1930s.  In a radar
  104. range, the device from which microwaves emanate is a small vacuum tube,
  105. called a magnetron. 
  106.  
  107.      A magnetron takes electrical energy from an ordinary household outlet
  108. and uses it to push electrons in its core so that they oscillate fast enough
  109. to give off microwaves. These are then relayed by a small antenna to a 
  110. hollow tube, called a waveguide, which channels the microwaves to a 
  111. fanlike stirrer that scatters them around the oven's interior. They bounce 
  112. off the oven walls and are absorbed by water molecules in the food.  
  113.  
  114.    The U.S. Environmental Protection Agency estimates that our exposure to
  115. electromagnetic radiation increases by several percent a year.  Look
  116. around you. The modern landscape fairly bristles with  microwave dishes
  117. and antennae. Here again, in telecommuncations, it is the convenience with
  118. which microwaves can be focused in a  narrow beam, that makes them so
  119. useful. Microwave dishes can be hundreds of times smaller than radio wave
  120. dishes.
  121.  
  122.     Industry employs microwaves heat in many ways -- to dry paints, bond
  123. plywood, roast coffee beans, kill weeds and insects, and cure rubber.
  124. Microwaves trigger garage door openers and burglar alarms. The new
  125. cellular car phone is a microwave instrument.
  126.  
  127. Microwaves and Your Body
  128.  
  129.      Not surprisingly, as high-powered microwaves have proliferated in the 
  130. atmosphere and the workplace, a passionate debate has grown over the
  131. pontential danger they pose to human health. But that is a topic for another
  132. article.
  133.  
  134.      For the moment, scientists at the University of Guelph have recently
  135. reported using microwaves to raise chickens. Housed in a large oven-like
  136. enclosure, young chicks keep warm under a slow drizzle of radiation.  So
  137. far, the chicks seem to like their home in the range. They've even learned
  138. to turn on the microwaves whenever they feel cold. 
  139.  
  140.      A similar scheme for heating human beings has actually been proposed
  141. by a scientist from Harvard University.  Equipping buildings with
  142. microwave radiators would cut energy costs, he says, since microwaves
  143. heat people and not the surrounding air. 
  144.  
  145.     Just set the thermostat dial to rare, medium or well done!
  146.  
  147. Some researchers are concerned that people who work with microwave
  148. equipment are absorbing low levels of radiation that may prove harmful over 
  149. the long term. One line of experiments has shown that uncoiled DNA molecules 
  150. in a test tube can absorb microwave energy. The unravelled DNA chains 
  151. resonate to the microwaves in the same way that a violin string vibrates 
  152. when plucked. The question this raises is this: does microwave radiation 
  153. vibrate coiled DNA in the human body, and if so, is this vibration strong 
  154. enough to knock off vital molecules from the chain?
  155.  
  156. You can subscribe to your own hard-copy of NewScience by sending your name 
  157. and address and CDN$10 to:
  158.  
  159. NewScience,
  160. Ontario Science Centre
  161. 770 Don Mills Rd.,
  162. Don Mills, Ontario
  163. M3C 2T3.
  164.  
  165.