four à micro-onde

[narakphysics]

bonjour tout le monde,
je désire savoir pourquoi tous les fours à micro-onde utilisent une fréquence est égale à 2.45 GHz??
merci d'avance
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[inviteea028771]

La principale raison est que c'est dans une bande non régulée.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bande_i..._m%C3%A9dicale

Un micro-onde à 1GHz ou a 5GHz fonctionnerai toujours

[mach3]

Un micro-onde à 1GHz ou a 5GHz fonctionnerai toujours

non, un micro-onde à 1GHz ne chaufferait pas les aliments et un micro-onde à 5GHz ne chaufferait que leur surface, il faut une fréquence entre les deux pour que les oscillations de molécules d'eau puissent être déphasées avec l'onde incidente mais pas trop pour qu'elle puisse passer à travers l'aliment.

Le choix de la fréquence du micro-ondes ressort d'un juste compromis entre réchauffement de l'aliment et pénétration dans celui-ci. En effet, si l'on avait choisi une fréquence plus faible, l'onde traverserait l'aliment sans le réchauffer, puisque les molécules oscilleraient librement, permettant une conservation du champ électrique dans la matière, et donc sans causer de perte diélectrique. En revanche, si l'on avait choisi une fréquence plus élevée, l'onde serait totalement absorbée en surface de l'aliment, en raison de l'impossibilité de l'eau d'osciller en phase, et donc la localisation de la totalité des pertes diélectriques en surface.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Four_%C3%A0_micro-ondes

m@ch3

[LPFR]

Bonjour.
Je pense que les deux réponses sont correctes. La fréquence doit être choisie dans une bande autorisée comme le dit Tryss.
D'un autre côté les hautes fréquences sont mieux absorbées. Mais pas beaucoup mieux. Un four à 1 GHz fonctionnerait très bien et probablement mieux qu'à 2,4 GHz, qui ne pénètre pas assez pour chauffer des épaisseurs de plus de 1 cm. Mais il faut se conformer aux exigences légales et aux besoins pratiques.
Pour que les portes soient étanches (alors que ce n'est pas une cage de Faraday), il faut qu'elles aient une épaisseur de l'ordre de lambda/4. À des fréquences plus faibles, cette épaisseur deviendrait vite encombrante.
Les dimensions du magnétron devraient être aussi plus grandes, ce qui n'est peut-être pas intéressant.
Je reviens sur la pénétration. Entre les deux guerres il y avait des appareils de "radiothérapie" qui servaient à chauffer localement certaines parties douloureuses du corps (articulations, muscles) et qui fonctionnaient à des fréquences bien plus faibles (je ne connais pas la valeur).
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Je viens de relire ces deux paragraphes de wikipedia en français:

Si le four émettait en fréquence plus basse, il ferait tout autant osciller les molécules d'eau mais il n'y aurait pas d'absorption de l'énergie des ondes dans l'aliment et donc de dégagement de chaleur. En effet, ce n'est qu'au-delà de la fréquence de 1 GHz environ que l'oscillation de l'eau a du mal à suivre l'oscillation du champ électrique des micro-ondes. Il s'ensuit que pour des fréquences égales ou supérieures à celle-ci, un déphasage apparaît entre les orientations respectives de ce champ et de la molécule d'eau. La conséquence est ce que l'on appelle une perte diélectrique, génératrice de chaleur, et due à un phénomène que l'on appelle "relaxation" des molécules d'eau. Il ne s'agit donc pas d'un quelconque phénomène de résonance.
Le choix de la fréquence du micro-ondes ressort d'un juste compromis entre réchauffement de l'aliment et pénétration dans celui-ci. En effet, si l'on avait choisi une fréquence plus faible, l'onde traverserait l'aliment sans le réchauffer, puisque les molécules oscilleraient librement, permettant une conservation du champ électrique dans la matière, et donc sans causer de perte diélectrique. En revanche, si l'on avait choisi une fréquence plus élevée, l'onde serait totalement absorbée en surface de l'aliment, en raison de l'impossibilité de l'eau d'osciller en phase, et donc la localisation de la totalité des pertes diélectriques en surface.

C'est totalement faux. En particulier le "à du mal à suivre". On peut voir les pertes de l'eau en fonction de la fréquence dans la courbe de ce site. Les molécules suivent très bien le champ jusqu'à la fréquence de Debye (le pic de la courbe rouge vers 40 GHz).
À mesure que la fréquence augmente, les molécules "ont du mal à suivre" et la constante diélectrique relative de l'eau tombe de 81 en DC vers la valeur pour la lumière (1,33² = 1,77).
La "meilleur fréquence" pour chauffer serait donc aux alentours de 40 GHz.

Il est à signaler que la page de wikipedia en anglais, ne comprend pas ces deux paragraphes faux.
A+

[narakphysics]

merci beaucoup pour vos réponses

[kalish]

Bonsoir, je me demande comment il peut y avoir oscillation des molécules sans absorption, à moins que toutes les oscillations résultent en l'émission d'un champ nul au final, avec toutes les interférences produites.