Почему Искра Металла В Микроволновке?

Почему Искра Металла В Микроволновке?

Это раннее утро, и ваше пристальное внимание обратилось на порцию овсяной каши. Вы ставите миску в микроволновую печь, нажимаете кнопку «Пуск» и вдруг паникуете, когда на вашей кухне начинается мини-фейерверк. Ложка - ты забыл ложку в миске!

Несмотря на то, что в фильмах вы можете поверить, что этот электрический сценарий может привести к огненному взрыву, правда в том, что помещать ложку 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 это, нам нужно сначала понять, как работает микроволновая печь. Маленькая печь основана на устройстве, называемом магнетроном, вакуумной трубкой, через которую создается магнитное поле. Устройство вращает вокруг себя электроны и генерирует электромагнитные волны с частотой 2,5 гигагерца (или 2,5 миллиарда раз в секунду), рассказал Live Science Аарон Слепков, физик из Университета Трента в Онтарио.

Связанный: Что такое микроволновые печи?

Для каждого материала существуют определенные частоты, на которых он особенно хорошо поглощает свет, добавил он, и 2.5 гигагерц это частота для воды. Поскольку большинство продуктов, которые мы едим, наполнены водой, они поглощают энергию микроволн и нагреваются.

Интересно, что 2,5 ГГц - 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 их работе, отметил он. Молекулы воды в верхнем слое чего-то вроде супа поглотят все тепло, поэтому кипят только первые несколько миллионных долей дюйма и вода останется под камнем холодной.

Теперь об этом искрящемся металле. Слепков объяснил, что когда микроволны взаимодействуют с металлическим материалом, электроны на поверхности материала выплескиваются вокруг. Это не вызывает никаких проблем, если металл гладкий на всем протяжении. Но там, где есть ребро, как на зубьях вилки, заряды могут накапливаться и приводить к высокой концентрации напряжения.

«Если он достаточно высок, он 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 появится искра, в нее впитается больше микроволн, ионизирующих еще больше молекул, так что искра растет как огненный шар, сказал он.

Обычно такое событие может происходить только в металлическом объекте с неровными краями. Вот почему «если вы возьмете алюминиевую фольгу и поместите ее в плоский круг, она может не вспыхнуть вовсе», - сказал Слепков. «Но если ты смянешь его в шар, он быстро вспыхнет».

Хотя эти искры могут нанести вред микроволновой печи, любая пища должна быть совершенно идеальной, чтобы съесть ее потом (на тот случай, если вы действительно забыли эту ложку в овсянке), согласно статье в Mental Floss ,

Металлы - не единственные объекты, которые могут генерировать световое шоу в микроволновой печи. Вирусные интернет-видео также показали, что виноград пополам дает эффектные искры плазмы, газа заряженных частиц.

Различные сыщики искали объяснение, предполагая, что оно 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 сферы из гидрогеля - суперабсорбирующий полимер, используемый в одноразовых подгузниках, - водой, исследователи узнали, что геометрия является наиболее важным фактором в создании искр в виноградоподобных объектах. По словам Слепкова, сферы размером с виноградные косточки оказались особенно хорошими концентраторами микроволн.

Размер винограда вызвал накопление микроволнового излучения внутри крошечных плодов, что в конечном итоге привело к образованию энергии, достаточной для отрыва электрона от натрия или калия внутри винограда, добавил он, создав искру, которая превратилась в плазму.

Команда повторила эксперимент с перепелиными яйцами - примерно того же размера, что и виноград - сначала с их естественными, желтыми внутренностями, а затем с дренированной жидкостью. Яйца с липкой начинкой генерировали горячие точки, в то время как пустые - нет, что указывало на то, что для имитации металлического искрения требовалась водянистая камера размером с виноград.

Первоначально опубликовано на сайте Live Science.

.