實力科普：勺子放入微波爐加熱為啥產生火花？

　　新浪科技訊 北京時間8月27日消息，清晨時分，當你睡眼朦朧地想要喝速溶燕麥片，你將一碗燕麥片放在微波爐里，按下開始鍵，突然你被微波爐里的火花嚇得驚慌失措，微波爐里上演了一場小型煙花表演，原來你將一個金屬勺子放在碗里，竟然開始濺射火花……

　　如果這是電影劇情，你一定會認為微波爐會發生爆炸！但事實上，將勺子放在微波爐里並不一定是危險的，但在20世紀中期的科技奇蹟中，微波爐里的金屬為什麼會產生火花呢？

　　為了回答這個問題，我們首先要了解微波是如何工作的，這個小烤箱依靠一種叫做磁控管的設備，它是一種真空管，磁場可以在其中穿過，微波爐中的磁控管可使電子旋轉，產生頻率25千兆赫（或者每秒25億次）的電磁波。

　　對於不同的物質材料，都有特定的頻率很好地吸收光線，而25千兆赫正好是水吸收光線的頻率，因為大多數食物都充滿了水，它們會吸收微波能量並進行加熱。

　　有趣的是，25千兆赫對於將水加熱並非最有效頻率，因為高效頻率非常適應加熱，像湯這樣的物質最上層水分子吸收所有熱量，湯表面的水會沸騰，但是湯下層仍保持低溫。

　　現在我們來討論產生火花的金屬勺子，當微波與金屬物質發生交互作用時，金屬物質表面的電子就會四處濺射，如果金屬表面非常光滑，是不會有任何問題，但在邊緣的位置，例如：叉子末端的尖齒，電荷會堆積起來，導致電壓高度集中。

　　如果電壓高度集中到一定程度，就會把分子的電子剝離，形成火花和一個電離分子。

　　電離粒子比水吸收微波的能力更強，因此一旦火花出現，就會吸收更多的微波，電離更多的分子，因此火花就會像火球一樣增長擴大。

　　通常這種情況僅發生在邊緣粗糙的金屬物體，這就是為什麼你把鋁箔紙放在一個平盤裡，可能一點火花也沒有，但是如果將它揉成一團，很快就會發出火花。

　　這些火花有可能對微波爐構成破壞，但是任何食物放入微波爐加熱之後都可以食用，金屬並非唯一在微波爐中產生火花發光的物體，之前網路一段視頻顯示，切半的葡萄也會產生大量的等離子體，這是一種帶電粒子氣體。

　　很多專家都在進行積極探索，認為這與電荷積聚有關，就像金屬放入微波爐的反應一樣，但是專家們進行了科學測試，試圖弄清這一現象的真相。

　　這樣的發現更加複雜，也有趣得多。通過將水凝膠球（一種用於一次性尿布的高吸水性聚合物）放入水中，研究人員發現幾何形狀是類似葡萄等物體放入微波爐產生火花的最重要因素，葡萄大小的球體是非常好的「微波集中器」。

　　葡萄大小的物體導致微波輻射聚集在微小果實內部，最終產生足夠的能量從葡萄內部的鈉或者鉀中剝離出一個電子，形成一個火花，並逐漸擴大成一個等離子體。

　　研究小組對鵪鶉蛋進行了多次實驗，它的大小與葡萄十分接近，鵪鶉蛋內部是蛋黃，在微波爐加熱過程中鵪鶉蛋中的液體被排出，填充粘性物質的鵪鶉蛋會產生熱點，未填充粘性物質的鵪鶉蛋則不會，這表明模擬金屬火花的場景需要一個葡萄大小的含水空間。

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