Это раннее утро, и Ваше затуманенное внимание переключилось на порцию мгновенной овсянки. Вы ставите миску в микроволновую печь, нажимаете кнопку запуска и вдруг паникуете, когда на вашей кухне начинается мини-фейерверк. Ложка - ты забыл ложку в миске!
Хотя фильмы могут заставить вас поверить, что этот электрический сценарий может привести к огненному взрыву, правда заключается в том, что помещение ложки в микроволновую печь не обязательно опасно. Но почему именно металл генерирует искры, когда подвергается одному из чудес технологии середины 20-го века?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сначала понять, как работает микроволновая печь. Маленькая печь опирается на устройство под названием магнетрон, вакуумную трубку, через которую пропускается магнитное поле. Устройство вращает электроны вокруг и производит электромагнитные волны с частотой 2,5 гигагерца (или 2,5 миллиарда раз в секунду), Аарон слепков, физик из университета Трента в Онтарио, рассказал Live Science.
Что Такое Микроволны?
Для каждого материала существуют определенные частоты, на которых он поглощает свет особенно хорошо, добавил он, и 2,5 гигагерца-это частота для воды. Поскольку большинство продуктов, которые мы едим, наполнены водой, эти продукты будут поглощать энергию из микроволн и нагреваться.
Интересно, что 2,5 гигагерца-не самая эффективная частота для подогрева воды, сказал слепков. Это потому, что компания, которая изобрела микроволновую печь, Raytheon, заметила, что высокоэффективные частоты были слишком хороши в своей работе, отметил он. Молекулы воды в верхнем слое чего-то вроде супа поглотят все тепло, так что только первые несколько миллионных долей дюйма закипят и оставят воду под камнем холодной.
Теперь об этом искрящемся металле. Когда микроволны взаимодействуют с металлическим материалом, электроны на поверхности материала расплескиваются, объяснил слепков. Это не вызывает никаких проблем, если металл гладкий на всем протяжении. Но там, где есть край, как на зубцах вилки, заряды могут накапливаться и приводить к высокой концентрации напряжения.
"Если он достаточно высок, он может сорвать электрон с молекулы в воздухе", - сказал слепков, создавая искру и ионизированную (или заряженную) молекулу.
Ионизированные частицы поглощают микроволны даже сильнее, чем вода, поэтому, как только появляется искра, больше микроволн всасывается, ионизируя еще больше молекул, так что искра растет, как огненный шар, сказал он.
Обычно такое событие может произойти только в металлическом объекте с шероховатыми краями. Вот почему "если вы возьмете алюминиевую фольгу и положите ее в плоский круг, она может вообще не искриться", - сказал слепков. -Но если скомкать его в шарик,он быстро вспыхнет."
В то время как эти искры могут нанести вред микроволновой печи, любая пища должна быть совершенно прекрасной, чтобы поесть после этого (на всякий случай, если вы действительно забыли эту ложку в своей овсянке), согласно статье из Mental Floss.
Металлы не единственные объекты, которые могут генерировать световое шоу в микроволновой печи. Вирусные интернет-ролики также показали, что половина винограда производит впечатляющие искры плазмы, газа заряженных частиц.
Различные сыщики искали объяснение, предполагая, что это было связано с накоплением электрического заряда, как в металле. Но слепков и его коллеги провели научные испытания, чтобы докопаться до сути явления.
"То, что мы нашли, было намного сложнее и интереснее", - сказал он.
Заполняя водой гидрогелевые сферы-суперабсорбирующий полимер, используемый в одноразовых , - исследователи выяснили, что геометрия является наиболее важным фактором для образования искр в виноградоподобных объектах. Сферы размером с виноград просто оказались особенно отличными концентраторами микроволн, сказал слепков.
Размер винограда заставил микроволновое излучение накапливаться внутри крошечных фруктов, в конечном счете приводя к достаточной энергии, чтобы вырвать электрон из натрия или калия внутри винограда, добавил он, создавая искру, которая выросла в плазму.
Команда повторила эксперимент с перепелиными яйцами-которые примерно такого же размера, как виноград-сначала с их естественной, желточной внутренностью, а затем с вытекшей жидкостью. Заполненные слизью яйца создавали горячие точки, в то время как пустые-нет, что указывало на то, что имитация искрящегося металлом зрелища требовала водянистой камеры размером с виноградину.