微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)

大家好,这里是科技茶摊。在这次的话题开始之前,让我们先来看一段小视频。

可以看到,放在微波炉中的电灯泡居然被神奇地点亮了。微波炉为什么可以点亮灯泡?哪些物品不能放进微波炉里?今天这篇文章就来聊聊微波加热的原理。

要说微波加热,就得先从水分子结构说起。水分子(H2O)由两个氢原子和一个氧原子构成,它的结构如下图。

微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)(1)

水分子结构

水分子中,氧原子对电子的吸引能力大于氢原子,使得在外部看来,整个分子一边带正电,一边带负电。所以水分子放在电场中就会受力转动,如果这个电场的方向还在不断变化,那么水分子就会来回振动,使得水的温度升高。这就是微波炉加热的基本原理。

微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)(2)

微波炉加热食物

那么,既然不断变化的电场都能加热水,为什么一定要用微波加热呢?每个物体都存在固有频率,当外界激励频率和固有频率相同,振动就会达到最大,这就是所谓的共振。水分子的固有频率是2.45GHz,这个频率正好是微波的频率。微波炉中产生的微波在微波炉壁上不断反射,并加热食物中的水,使得食物变热。有趣的是,由于微波波长和葡萄接近,微波炉中加热葡萄会在两个葡萄接触点产生强烈的亮光。

微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)(3)

微波炉加热葡萄

若将金属碗放入微波炉,金属碗会不断反射微波,微波难以进入食物中,也就无法加热,这就是电磁屏蔽现象。除此之外,金属在交变电磁场中还会产生电流,比如把勺子放入能看到电火花,如钨丝灯泡放入能发光等等。这也就产生了文章开头的视频了。

微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)(4)

微波炉中,金属产生紫色电流

看到微波炉竟然会产生这么大的能量,一定会有人担心微波炉对人体有危害吗?其实,微波和电台,广播,WiFi,手机信号都属于电磁波,只不过频率不同罢了。而且微波炉四壁的金属把绝大多数的电磁波都屏蔽在了腔体内部。国际电工委员会更是规定,在离龙门五厘米处,微波的泄漏量不得大于一毫瓦每厘米,这样强度的微波远远达不到致癌的强度。

微波炉的原理是什么(微波炉还能点亮灯泡)(5)

电磁波波长示意图

关于微波加热的问题,就说到这里。如果你觉得这篇文章对你有帮助的话,就请不要吝啬点个赞哦。如果您有什么想知道的小知识,也欢迎留言提问哦。感谢您的耐心观看与支持,我将持续输出干货满满的知识。这里是科技茶摊,我们下篇文章再见。

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