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Bien sûr, les molécules sont des choses compliquées qui contiennent deux atomes ou plus et il est donc difficile de déterminer la fréquence de résonance. Cependant, il est possible de calculer la fréquence de résonance des molécules diatomiques (à deux atomes) et certains résultats sont présentés ci-dessous.
Sat 29 Feb 2020 01:40:15 PM CET
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Chlorure d'hydrogène 8,66x1013 Hz
Monoxyde de carbone 6,42x1013 Hz
Protoxyde d'azote 5,63x1013 Hz
Ces fréquences se situent dans la partie proche de l'infrarouge du spectre, loin de la zone des micro-ondes. La théorie derrière ce calcul est vraiment difficile mais si vous êtes intéressés, vous pouvez consulter la théorie de la façon dont ces fréquences ont été calculées dans les manuels universitaires.
Les fours à micro-ondes fonctionnent à une fréquence de 2,45 GHz (2,45x109 Hz) et ce n'est PAS la fréquence de résonance d'une molécule d'eau. Cette fréquence est beaucoup plus basse que les fréquences de résonance des molécules diatomiques mentionnées plus haut. Si 2,45 GHz était la fréquence de résonance des molécules d'eau, les micro-ondes seraient toutes absorbées dans la couche superficielle d'une substance (eau liquide ou aliments) et l'intérieur des aliments ne serait donc pas du tout cuit.
La fréquence de 2,45 GHz est une sorte de fréquence moyenne utile. Si la fréquence était beaucoup plus élevée, les ondes pénétreraient moins bien, les fréquences plus basses pénétreraient mieux mais ne seraient que faiblement absorbées et donc, une fois de plus, les aliments n'absorberaient pas assez d'énergie pour bien cuire.
Les ondes stationnaires se sont installées dans le four. Une onde stationnaire se forme lorsque deux ondes se déplaçant dans des directions opposées se rencontrent dans une "zone restreinte". Cette zone restreinte peut être une boîte métallique (comme dans un four à micro-ondes) ou une corde tendue comme dans un violon.
Les fours à micro-ondes cuisent de manière inégale car un motif d'ondes stationnaires se forme à l'intérieur de la chambre du four, et ce motif crée une série de points chauds dans tout le volume du four. Une fréquence de fonctionnement de 2,45 GHz produira une longueur d'onde d'environ 12,25 cm, et les zones d'intensité maximale (points chauds) se trouveront aux points de demi-onde, ou tous les 6,125 cm, mais dans un schéma 3D complexe.
Cette configuration d'ondes stationnaires explique pourquoi les fours à micro-ondes ne fonctionnent efficacement que si l'on fait tourner les aliments dans les ondes stationnaires et pourquoi certains fours déplacent effectivement la configuration en faisant tourner l'émetteur.
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http://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Wave%2520properties/Wave%20properties/text/Microwave_ovens/index.html