전자레인지는 물을 흔든다
상자에서 물 분자까지
전자레인지는 불 없이 음식을 데웁니다. 파장 12cm의 전파가 금속 상자 안에서 튕기며 뜨거운 점과 찬 점을 만들고, 음식 속으로 들어가 물 분자를 흔듭니다. 상자에서 물 분자까지 크기를 줄여 가며 14장면으로 따라갑니다.
3D로 처음부터 보기제1장 · 전파는 어디서 올까
불도 뜨거운 판도 없는데 음식이 데워집니다. 무엇이 데우는 걸까요?
- 1 불 없이 어떻게 데울까?
불도 뜨거운 판도 없는데 음식이 데워진다
3D로 보기 → - 2 전기로 전파를 만든다
마그네트론이 전기로 전파를 만든다
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제2장 · 상자 안의 전파
만들어진 전파는 안쪽 상자 안에서 어떻게 움직일까요?
- 3 금속 벽에 갇힌 전파
금속 벽이 전파를 튕겨 상자 안에 가둔다
3D로 보기 → - 4 물결 하나는 12cm
전파의 물결 하나는 약 12.2 cm
3D로 보기 → - 5 뜨거운 점과 찬 점
물결이 겹쳐 6.1 cm마다 뜨거운 점과 찬 점이 생긴다
3D로 보기 → - 6 그래서 회전판이 돈다
돌리면 가장 약한 곳이 31% → 71%로 올라간다
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제3장 · 전파가 음식을 만나면
전파가 음식에 닿으면 무슨 일이 일어날까요?
- 7 전파는 물 분자를 흔든다
+와 −가 1초에 49억 번 바뀌며 물 분자를 이리저리 돌린다
3D로 보기 → - 8 흔들림이 열이 된다
이리저리 돌려지는 물 분자가 부딪치며 뜨거워진다
3D로 보기 → - 9 겉 1.6cm까지만
전파는 음식 겉에서 약 1.6 cm 들어가면 3분의 1로 약해진다
3D로 보기 → - 10 가운데는 열이 전해져서
2분 데우면 겉 50 °C, 가운데 34 °C — 잠깐 두면 고르게
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제4장 · 그래서 생기는 일
여기까지 알면, 전자레인지에서 생기는 궁금한 일들이 풀립니다.
- 11 얼음은 왜 잘 안 녹을까?
얼음 속 물 분자는 돌 수 없어서 전파를 거의 받지 못한다
3D로 보기 → - 12 문으로는 왜 안 샐까?
물결(12cm)보다 훨씬 작은 구멍은 전파가 빠져나가지 못한다
3D로 보기 → - 13 포크는 왜 불꽃이 튈까?
뾰족한 금속 끝에 전기가 몰려 공기에 불꽃이 튄다
3D로 보기 → - 14 방사능이 생길까?
전파 알갱이 하나의 힘은 물 분자를 깨는 데 드는 힘의 약 50만분의 1
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시리즈의 다른 작품
파장·정상파·물의 성질은 교과서의 식으로 계산했습니다. 조리실 정상파 무늬는 금속 상자의 공진 모드를 더한 개략 계산이고, 물의 성질은 데바이 모형(물 20 °C)으로 계산했습니다. 3D 그림에서 전파와 분자의 움직임은 실제보다 아주 느리게, 물 분자는 크게 그린 모형으로 보여 줍니다.