Jest wczesny ranek i twoja niewidząca uwaga skierowała się na błyskawiczną owsiankę. Wkładasz miskę do mikrofalówki, naciskasz przycisk start i nagle wpadasz w panikę, gdy w twojej kuchni wybucha mini spektakl fajerwerków. Łyżka – zapomniałeś łyżki w misce!
Podczas gdy filmy mogą kazać ci wierzyć, że ten elektryczny scenariusz może doprowadzić do ognistej eksplozji, prawda jest taka, że umieszczenie łyżki w mikrofalówce niekoniecznie jest niebezpieczne. Ale dlaczego dokładnie metal generuje iskry, gdy jest poddawany działaniu jednego z cudów technologii połowy XX wieku?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć, jak działa mikrofalówka. Mała kuchenka opiera się na urządzeniu zwanym magnetronem, rurce próżniowej, przez którą przepływa pole magnetyczne. Urządzenie to obraca elektrony wokół i wytwarza fale elektromagnetyczne o częstotliwości 2,5 gigaherca (lub 2,5 miliarda razy na sekundę), Aaron Slepkov, fizyk z Uniwersytetu Trent w Ontario, powiedział Live Science.
Powiązane: What Are Microwaves?
Dla każdego materiału, istnieją szczególne częstotliwości, w których absorbuje światło szczególnie dobrze, dodał, i 2,5 gigaherca zdarza się być ta częstotliwość dla wody. Ponieważ większość rzeczy, które jemy są wypełnione wodą, te żywności będzie absorbować energię z mikrofal i heat up.
Interestingly, 2,5 gigaherców nie jest najbardziej efektywne częstotliwości do ogrzewania wody, Slepkov powiedział. To dlatego, że firma, która wynalazła mikrofal, Raytheon, zauważył, że bardzo wydajne częstotliwości były zbyt dobre w ich pracy, zauważył. Cząsteczki wody w górnej warstwie czegoś takiego jak zupa pochłonąłby całe ciepło, więc tylko kilka pierwszych milionowych części cala będzie gotować i zostawić wodę pod spodem kamień zimna.
Teraz, o tym iskrzącym metalu. Kiedy mikrofale oddziałują z materiałem metalicznym, elektrony na powierzchni materiału ulegają rozproszeniu, wyjaśnił Slepkov. Nie powoduje to żadnych problemów, jeśli metal jest gładki na całej powierzchni. Ale tam, gdzie jest krawędź, jak na przykład na zębach widelca, ładunki mogą się gromadzić i powodować wysoką koncentrację napięcia.
„Jeśli jest ono wystarczająco wysokie, może oderwać elektron od cząsteczki w powietrzu”, tworząc iskrę i zjonizowaną (lub naładowaną) cząsteczkę, powiedział Slepkov.
Zjonizowane cząsteczki pochłaniają mikrofale nawet silniej niż woda, więc gdy pojawi się iskra, więcej mikrofal zostanie wessanych, jonizując jeszcze więcej cząsteczek tak, że iskra rośnie jak kula ognia, powiedział.
Zwykle, takie zdarzenie może wystąpić tylko w obiekcie metalowym z szorstkimi krawędziami. To dlatego „jeśli weźmiesz folię aluminiową i umieścisz ją w płaskim okręgu, może ona w ogóle nie zaiskrzyć” – powiedział Slepkov. „Ale jeśli zgnieciesz ją w kulkę, zaiskrzy się szybko”.
Pomimo, że te iskry mają potencjał, aby wyrządzić szkodę kuchence mikrofalowej, każde jedzenie powinno być całkowicie w porządku, aby je potem zjeść (na wszelki wypadek, gdybyś naprawdę zapomniał tej łyżki w swojej owsiance), zgodnie z artykułem z Mental Floss.
Ogniste winogrona
Metale nie są jedynymi obiektami, które mogą generować pokaz świetlny w mikrofalówce. Wirusowe filmy internetowe pokazały również przepołowione winogrona wytwarzające spektakularne iskry plazmy, gazu naładowanych cząstek.
Różni badacze szukali wyjaśnienia, sugerując, że ma to związek z gromadzeniem się ładunku elektrycznego, jak w metalu. Ale Slepkov i jego koledzy przeprowadzili testy naukowe, aby dotrzeć do sedna tego zjawiska.
„To, co znaleźliśmy, było o wiele bardziej skomplikowane i interesujące”, powiedział.
Wypełniając hydrożelowe kule – superchłonny polimer używany w pieluchach jednorazowych – wodą, badacze odkryli, że geometria była najważniejszym czynnikiem generującym iskry w obiektach przypominających winogrona. Sfery wielkości winogron po prostu stały się szczególnie doskonałymi koncentratorami mikrofal, powiedział Slepkov.
Rozmiar winogron spowodował, że promieniowanie mikrofalowe zgromadziło się wewnątrz maleńkich owoców, ostatecznie powodując wystarczającą ilość energii, aby oderwać elektron od sodu lub potasu wewnątrz winogron, dodał, tworząc iskrę, która przerodziła się w plazmę.
Zespół powtórzył eksperyment z przepiórczymi jajami – które są mniej więcej tej samej wielkości co winogrona – najpierw z ich naturalnym, żółtym wnętrzem, a następnie z odsączonym płynem. Jajka wypełnione mazią generowały gorące punkty, podczas gdy puste nie, co wskazuje, że naśladowanie spektaklu metalicznego iskrzenia wymagało wodnistej komory wielkości winogron.
- What Are Elementary Particles?
- What Is Static Electricity?
- Why Does Copper Turn Green?
Originally published on Live Science.
Recent news
.