Definición de Microonda (electromagnetismo) y Microondas (horno)

Ángel Zamora Ramírez
Licenciado en Física

Una microonda es un tipo de onda electromagnética cuya longitud de onda se sitúa entre 1 m y 1 mm. Esto corresponde a frecuencias que van desde los 300 MHz hasta los 300 GHz. En el espectro electromagnético, se sitúan entre las ondas radio y los infrarrojos. Cuando escuchamos la palabra “microondas” puede que lo primero que se nos venga a la mente sean los hornos que utilizan este tipo de radiación electromagnética para calentar comida. No obstante, las microondas también forman una parte importante de las telecomunicaciones, la industria, la medicina y del estudio de nuestro Universo.

Bases de la microonda en la ciencia del electromagnetismo

Las microondas son básicamente radiación electromagnética de baja energía. Se trata de ondas electromagnéticas que oscilan con una frecuencia que se puede situar entre los 300 MHz y los 300 GHz, esto os brinda un rango de longitudes de onda que parte de 1 m hasta 1 mm. Basándonos en estas características podemos situar a las microondas justo entre las ondas de radio y los infrarrojos en el espectro electromagnético. Las microondas a su vez pertenecen a la banda de radiofrecuencias, se trata de radiación electromagnética que es relevante en el ámbito de las telecomunicaciones, aunque también suele usarse este término en otras áreas.

Es importante destacar que las microondas son radiación no ionizante, por lo que no suponen un riesgo para nosotros. La radiación de microondas es una de las más versátiles que existen ya que tienen una amplia gama de aplicaciones en diversos ámbitos. A continuación, hablaremos de las aplicaciones más relevantes de las microondas.

Funcionamiento del Horno de microondas

Esta es quizá la aplicación más conocida de las microondas, a tal punto que la palabra “microondas” muchas veces se utiliza como sinónimo de “horno de microondas”. El funcionamiento de un horno de microondas y cómo estas pueden calentar ciertos alimentos es sumamente fascinante.

Ya hemos mencionado que las microondas son ondas electromagnéticas, esto quiere decir que se componen de campos eléctricos y magnéticos que oscilan perpendicularmente entre sí. Esto hace que las microondas puedan interactuar, entre otras cosas, con algunas moléculas que posean propiedades eléctricas y magnéticas.

Las moléculas de agua se componen de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, de ahí su fórmula molecular de H2O. Los átomos de hidrógeno y de oxígeno se unen por medio de un enlace covalente en el que los hidrógenos “comparten” sus electrones con el átomo de oxígeno. Cuando se forma el enlace los átomos de hidrógeno quedan formando un ángulo de 104.5° entre ellos.

La molécula de agua es muy peculiar ya que el enlace covalente entre sus átomos y el cómo estos quedan distribuidos espacialmente hace que quede con una distribución de carga eléctrica bien definida. Una molécula de agua posee una carga eléctrica parcial positiva del lado de los átomos de hidrógeno y una carga parcial negativa hacía el lado del oxígeno. Esto hace que la molécula de agua se comporte como un dipolo eléctrico, a este tipo de moléculas se les denomina “Moléculas Polares”.

El hecho de que las moléculas de agua se comporten como pequeños dipolos eléctricos hace que sean susceptibles a campos eléctricos o a ondas electromagnéticas, como es el caso de las microondas. De hecho, en los hornos de microondas sólo se pueden calentar alimentos que contengan agua.

Cuando se irradia una muestra de agua con microondas, los campos eléctricos oscilantes de estas hacen que las moléculas de agua, las cuales se comportan como dipolos eléctricos, giren constantemente tratando de alinearse con el campo eléctrico. Esta constante agitación de las moléculas de agua provoca que eleve la temperatura de la muestra.

Esto es lo que sucede cuando colocamos un alimento que contiene agua en un horno de microondas. Las microondas ponen en movimiento las moléculas de agua que se encuentran en el alimento, este movimiento se traduce en un aumento de temperatura y nuestra comida queda caliente.

Radiación de Fondo Cósmico de Microondas

Las microondas no sólo nos han permitido calentar comida de una forma más rápida y eficiente, sino que también nos han brindado información sobre el origen y la estructura de nuestro Universo. El fondo cósmico de microondas, como su nombre lo indica, es radiación perteneciente al rango de las microondas que permea todo nuestro Universo.

El descubrimiento del fondo cósmico de microondas fue una de las principales evidencias a favor de la Teoría del Big Bang. Podemos pensar en el fondo cósmico de microondas como la huella que dejó el Big Bang, por lo que su estudio es fundamental para saber más sobre el origen de nuestro Universo y sobre su estructura a gran escala.

El fondo cósmico de microondas nos muestra que la temperatura promedio de nuestro universo es de aproximadamente 3 K, lo que equivale a – 270°C. También, este fondo cósmico es muy uniforme, lo que coincide con la idea de que el Universo es homogéneo e isotrópico. Sin embargo, el fondo cósmico de microondas presenta ligeras fluctuaciones que son de gran interés para el estudio del Universo temprano.

 
 
 
 
Por: Ángel Zamora Ramírez. Licenciado en Física egresado de la Universidad de Colima. Maestro en Ciencias en Ingeniería y Física Biomédicas egresado del CINVESTAV. Amante de la divulgación científica.

Trabajo publicado en: Mar., 2024.
Datos para citar en modelo APA: Zamora Ramírez, A. (marzo, 2024). Definición de Microonda (electromagnetismo) y Microondas (horno). Significado.com. Desde https://significado.com/microondas/
 

Referencias

David Halliday, Robert Resnick & Jearl Walker. (2011). Fundamentals of Physics. United States: John Wiley & Sons, Inc.

David L. Nelson & Michael M. Cox. (2004). Lehninger’s Principles of Biochemistry. United States: W. H. Freeman.

Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie. (2014). An Introduction to Modern Astrophysics. Edinburgh: Pearson.

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