電子レンジで水が温まる仕組み

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電子レンジについて

電子レンジとは、電磁波（電波）により、水分を含んだ食品などを発熱させる調理機器。
物の温度とはおおよそ分子の運動量のことであるが、電子レンジはマイクロ波を照射して、極性をもつ水分子に直接エネルギーを与え、分子を振動・回転させて温度を上げる。

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温度とは

温度とは、温冷の度合いを表す指標である。
二つの物体の温度の高低は接触によりエネルギーが移動する方向によって定義される。
すなわち温度とはエネルギーが自然に移動していく方向を示す指標であるといえる。

温度は、原子・分子の乱雑な並進運動エネルギーの平均値を示している。

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マイクロ波とは

マイクロ波は、電波の一種。
「マイクロ」は、電波の周波数による分類において、短い波長域であることを意味する。
マイクロ波の応用分野は広く、衛星テレビ放送、多重無線通信、レーダー、マイクロ波加熱（電子レンジ）、マイクロ波分光法、マイクロ波化学、マイクロ波送電、マイクロ波イメージングなどがある。

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水の吸収スペクトルとマイクロ波

水の吸収スペクトルは下記のようになっている。
尚、これは正確なものではなく、様々なデータから継ぎ接ぎで作成したざっくりグラフである。
イメージとして理解していただきたい。
※波長100nm～1mのような広範囲の電磁波を出すことのできる装置は、現代科学では存在しない。

ここに、電子レンジで使われているマイクロ波（波長：122.4mm、振動数：2450MHz）を赤線で記したのが下記である。

電子レンジで2450MHzが使われているのは、電波法上の制約である。
上のグラフからわかるように、水は可視光（400nm～800nm）以外の電磁波はほとんど吸収するため、照射するのは電磁波であれば何でも良い。

なぜ都合よく水は可視光だけ吸収しないのか？
たぶん逆で、水が透過する電磁波を認識出来るように生物は進化したんだろうと思う。