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微波葡萄吐血漿 科學家終于知道為什么

2019-04-17 16:43:00來源:

如果你要將切好的葡萄放入微波爐并加熱它,會發生令人難以置信的事情:小水果會吐出微小的發光噴嘴,恰好是一種叫做等離子體的奇怪狀態。

現在,科學家們揭開了葡萄為什么會以這種方式點燃的神秘面紗:一項新的研究顯示,微波會產生電磁的“熱點”。

病毒互聯網視頻已經展示了這種廚房燈光秀,當一半的葡萄(半部仍然由皮膚連接)被微波爐中的輻射轟擊時發生。微小的等離子噴泉- 充滿離子的氣體 - 從葡萄一半連接的地方噼啪作響。這是一個令人驚訝的景象,但即使顯示這種現象的視頻已經存在了二十多年,科學家也不知道為什么會發生這種葡萄煙火。

蒙特利爾康考迪亞大學物理系副教授Pablo Bianucci及其同事最近使用高速攝像機拍攝了1000多種葡萄,水凝膠珠和充滿水的鵪鶉蛋,以便深入了解這些機制。每秒幀數。研究人員使用家用微波爐和殘疾人轉盤,工作頻率為2.4千兆赫; 研究人員還修改了微波爐,以便他們可以使用一個特殊的門來捕獲熱成像,這個門對熱像儀所見的波長大多是透明的。

Bianucci在一封電子郵件中告訴Live Science,結果表明微波葡萄的大小和成分 - 特別是它含有的水量 - 決定了水果的點亮能力。

原因如下:Bianucci解釋說,尺寸和含水量會影響葡萄 - 或其他小球體,如珠子,漿果,葡萄番茄或橄欖 - 與微波輻射的相互作用。

“有一個幸運的巧合,葡萄具有正確的成分(主要是水)和大小”,因此單波長的微波輻射幾乎完全適合葡萄,這意味著葡萄可以“捕獲”微波,他說。

根據Bianucci的說法, 當葡萄的兩個連接的兩半受到輻射轟擊時,被困在每半個組織中的微波可以使用連接皮膚作為橋梁,從一個葡萄半球“跳躍”到另一個葡萄半球。

“這導致'熱點' 在葡萄之間產生更強的電磁場,”他說。“正是這種強烈放大的場導致了等離子體的產生。”

在研究人員的實驗之前,人們普遍認為微波葡萄通過表面傳導產生等離子體,富含離子的皮膚連接葡萄半部傳遞產生等離子體的電流。雖然這是一個看似合理的解釋,但在同行評審的研究中從未得到證實,這促使研究合作者加拿大安大略省特倫特大學物理與天文系副教授Aaron Slepkov放葡萄進入微波科學。

研究小組發現,只要兩個物體之間存在物理接觸,即使物體是完整的,并且沒有皮膚“橋”,被照射的物體也會產生等離子體。即使是整個葡萄也會在60%的時間內產生血漿 - 如果他們正在接觸另一種葡萄。

然而,研究人員報告說,單根,未分開的葡萄根本不會產生火花。

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