微波炉到底怎么加热食物的?电磁波携带能量让水分子振荡

  • 时间:
  • 浏览:1

光学,物理学的重要分支,仅21世纪以来,有的是六次诺贝尔物理学奖与光学有关,比如2018年的诺奖就颁给了光镊和激光放大技术。

“高冷”的诺奖很精彩,身边中的光学一样大有学问哦:微波炉、手机、汽车……都离不开光学相助!

从今天起,科学大院联合中科院上海光机所推出“追光逐梦”系列专栏,不仅带您共同探索身边的科学,后要 带您走入高精尖的前沿光学科技殿堂!

现在,大多数家庭的厨房橱柜里都少不了一台微波炉。它随处可见似乎这样哪几种新奇。但人太好 ,微波炉是“20世纪改变世界的十大伟大的科学发明”之一。

快速加热食物当然是微波炉的属性。但已经 不让好奇,在这轰轰响的几分钟里,既这样火也这样发热物体,食物是如何被加热的呢?

今天但会 人就来解答你的疑惑,共同聊聊厨房橱柜里看只能的光学——作用于食物上的“微波”。

微波是并有的是特殊的“光”,和可见光一样是并有的是电磁波。但但会 微波的波长超过人眼的感受范围,但会 ,它在但会 人眼前 “隐身”了。放上去去微波炉的食物,一般都含晒 水分。水分子是极性分子,一头带正电,一头带负电。水分子通常是杂乱无章地分布着。

但会 当水分子遇上电场,它会调整方向。带正电那头与电场方向一致,带负电的那头则与电场方向相反。一旦电场转动起来,会带着水分子共同振荡。电场转动起来,就会形成电磁波,而电磁波携带着能量。

但会 微波电场的转动频率恰好与水分子本征频率一致,水分子的转动始终会被转动的电场加速,从而不断获得能量,这可是通常所说的“共振”疑问。“共振”过程中,水分子振荡得这样剧烈,能量这样高,水温也就升高了。食物中的但会 分子是和水分子同类的“极性分子”,同样也被微波加热了。

这样疑问来了,同样是电磁波,可见光为哪几种只能加热食物呢?这是但会 ,可见光的振荡频率比水分子本征频率快得多,达只能“共振”的程度,食物吸收不了好多个光的能量。

但会 人还可不能能 通过另1个实验,来说明“共振”的原理。

但会 人用6个钟摆做共振实验,首先把钟摆都放上去去悬挂的活动板上,但会 随机拨动所有的钟摆,这已经 有的钟摆向左,有的钟摆向右。但左边和右边的力量总会不对等,从而造成一边比另一边的力多但会 ,多出的但会 力就使得下面的活动板产生微小的摆动。

并有的是摆动也会对6个钟摆施加共同的力。同类于微波对水分子那样。共振就起作用了,这样任何干预,所有钟摆的步调会变得一致。

但会 人应该明白微波炉的工作原理了,但但会 人还有另1个疑问:为哪几种微波炉明令禁止使用金属容器呢?这是但会 ,金属容器不但对加热食物毫无意义,还有潜在的危险。

在微波炉中加热时,微波遇到“金钟罩”就被反射了。而真正危险的是,在强大的微波作用下,金属中的自由电子快速移动,产生的电弧会击坏微波炉内壁,毁坏微波炉中的电子元器件,甚至把微波炉烧毁。但会 在微波炉内使用金属器皿绝对有的是另1个好主意。

走出厨房橱柜,微波的应用好像让但会 人有了“另一双眼睛”。微波雷达能为各种交通工具提供精确的定位导航,为军队侦查敌机和导弹;微波遥感技术使得航拍获得的“微波地形图”比可见光和红外遥感获得的图像更真实。

现在,但会 在太空探测,会发现极其微弱的微波辐射,这是整个宇宙的背景“噪声”,是138亿年前宇宙大爆炸留下的“遗产”。未来,人类或许还可不能能 利用这笔遗产做出了不起的事呢!