Сейчас раннее утро, и вы решили приготовить себе на завтрак Овсянку Вы ставите чашу в микроволновую печь, нажимаете кнопку пуска и внезапно паникуете, когда мини-файерверк начинается на вашей кухне.
Ложка - ты забыл в миске ЛОЖКУ!
Хотя фильмы могут заставить вас поверить, что такой электрический сценарий может привести к пожару, правда в том, что помещение ложки в микроволновую печь не обязательно опасно. Но почему именно металл генерирует искры, подвергаясь одному из чудес технологии середины 20 века?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сначала понять, как работает микроволновая печь. Маленькая печь опирается на устройство, называемое магнетрон, вакуумную трубку, через которую протекает магнитное поле. Устройство вращает электроны вокруг себя и производит электромагнитные волны с частотой 2,5 гигагерц (или 2,5 миллиарда раз в секунду).
Для каждого материала существуют определенные частоты, на которых он особенно хорошо поглощает свет, добавил он, и 2,5 гигагерц является этой частотой для воды. Поскольку большая часть еды наполняется водой, эти продукты поглощают энергию микроволн и нагреваются.
Интересно, что 2,5 гигагерц - не самая эффективная частота для подогрева воды, сказал Слепков. Потому что компания Raytheon, изобретатель микроволновой печи, заметила, что высокоэффективные частоты слишком хороши в своей работе, отметил он. Молекулы воды в верхнем слое чего-то вроде супа поглощают всю теплоту, поэтому только первые миллионные доли дюйма кипят и оставляют воду ниже холодной...
Кстати, насчет искры металла. Слепков объясняет, что при взаимодействии микроволн с металлическим материалом электроны на поверхности материала размываются. Это не вызывает никаких проблем, если металл гладкий по всему периметру. Но там, где есть края, как у зубьев вилки, заряды могут накапливаться и приводить к высокой концентрации напряжения.
"Если он достаточно высок, то может оторвать электрон от молекулы в воздухе", создавая искру и ионизированную (или заряженную) молекулу, сказал Слепков.
Ионизированные частицы поглощают микроволны даже сильнее, чем вода, поэтому как только появляется искра, всасывается больше микроволн, ионизируя еще больше молекул, так что искра растет, как огненный шар, сказал он.
Обычно такое событие может произойти только на металлическом объекте с шероховатыми краями. Поэтому "если взять алюминиевую фольгу и разложить ее по плоскому кругу, она может совсем не искриться", - сказал Слепков. "Но если ты сморщишь его в мяч, он быстро загорится."
Хотя эти искры могут нанести вред микроволновой печи, любая еда должна быть в полном порядке съедобна (на случай, если вы действительно забудете ложку в овсянке), говорится в статье из журнала Mental Floss.
Огненный виноград
Металлы - не единственные объекты, которые могут генерировать световое шоу в микроволновой печи. Вирусные интернет-видеоролики также показали, что в два раза меньше винограда производит впечатляющие искры плазмы, газа заряженных частиц.
Различные салазки искали объяснение, предполагая, что это связано с накоплением электрического заряда, как в металле. Но Слепков и его коллеги провели научные тесты, чтобы разобраться в сути этого явления.
"То, что мы нашли, было намного сложнее и интереснее", - сказал он.
Наполнив водой гидрогелевые сферы - суперпоглощающий полимер, используемый в одноразовых подгузниках, - исследователи узнали, что геометрия является важнейшим фактором образования искр в виноградообразных объектах. Виноградные сферы просто оказались особенно прекрасными концентраторами микроволн, сказал Слепков.
Размер винограда вызвал скопление микроволнового излучения внутри крошечных плодов, что в конечном итоге привело к вырыву электрона из натрия или калия внутри винограда, добавил он, образуя искру, которая переросла в плазму.
- Команда повторила эксперимент с перепелиными яйцами примерно такого же размера, что и виноград, сначала с их естественным желтым интерьером, а затем с высушенной жидкостью. Наполненные яйца порождали горячие точки, а пустые - нет, что указывает на то, что для имитации металлического искрящегося спектакля требовалась водянистая, виноградная камера.