微波炉使用小贴士

作者: Mirror

来源: 把科学带回家

发布日期: 2020-11-23 11:59:03

这篇文章详细介绍了微波炉的发明历史、工作原理以及使用时的注意事项,特别是解释了为什么微波炉不能加热金属和两颗葡萄在微波炉中会擦出火花的现象。

每天中午,带饭的打工人们就开始聚在微波炉前热饭。在等待时间里,小编想到了一系列有关微波炉的问题:微波炉这么方便的东西是怎么发明出来的?用微波炉加热食物为什么会里面先热?微波炉为什么不能加热金属?两颗葡萄在微波炉里为什么会擦出火花?于是就有了这期文章。

上世纪早期的某天,美国工程师珀西·斯宾塞在研究他的军用雷达装置时,发现口袋里的巧克力莫名奇妙地融化了。这激起了斯宾塞的兴趣,排除其他因素后,他想到这可能是雷达在“捣蛋”,于是和几个同事开始拿军用设备,搞起了烹饪实验。最先献身微波加热实验的食物是玉米粒,它们成了世界上第一份微波爆米花。

和烤箱不同的是,用微波炉加热的食物,经常外面还是凉的,里面却先热了,微波就算是能穿透食物,也应该里里外外一起热,为什么会内部优先?要理解这一点,我们得先摸清微波本身的性质。虽然名叫“微波”,但在电磁波谱里它的波长比可见光和红外线都长(1毫米~1米),短于无线电波。微波炉使用的电磁波波长大约为12厘米,频率2.45GHz。

打开微波炉说明书,上面一定会有不能加热金属的警示。然而,令人疑惑的是,微波炉里本来就有金属结构,最明显的就是微波炉门上的金属网。微波炉的外壳本质上就是个金属笼子,相当于一个法拉第笼,能够把电磁波困在里面。

金属在微波炉中冒火花不算意外,不可思议的是,两颗葡萄在微波炉里也会“擦出”火花,甚至比金属更剧烈。只用一颗葡萄,或者换成其他浆果都不行。这一现象在早些年前就受到了热议,但没有人给出合理解释,直到去年,一个科研团队才解开了这个谜团。

让葡萄擦出火花的是一种叫做米氏共振的现象。米氏共振,又称结构共振,指的是某些特定形状、材质的物体尺寸与电磁波波长相近时,产生的相互作用。在不同介质中,微波的波长和折射率都不同,它在葡萄果肉中的波长只有原来的1/10,即1.2厘米左右,这个长度恰好与一颗葡萄的直径接近,符合米氏共振的条件,微波被困在葡萄内部不断反射,形成震荡的电磁场。

此外,普通塑料包装和普通保鲜膜也不宜放进微波炉里加热,因为这些塑料会被热化,污染食物。塑料中,只有明确标识可放进微波炉的耐高温材料才能用微波炉加热。还有鸡蛋、包装封闭的食品等密封系统也不宜放进微波炉,不信的,请回头看斯宾塞同事怨念的眼神。只要不作死,微波炉其实还是相当安全高效的厨具和实验道具。

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