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近期,“两粒葡萄不能放进微波炉”,刷爆了微信。不敢做实验,做个仿真看看?

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发表于 2019-2-26 08:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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近期,“两粒葡萄不能放进微波炉”,刷爆了微信。有图有真相,看现场:
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% K. R* x+ S# f# |5 Q$ O& m6 `7 D这恐怖气氛,感觉三体人来了) _. f  w2 a0 N7 t- P: e- _

: N  [/ `- x% j/ i做为国内顶尖的电子网站EDA365,不敢做实验,怕把实验楼点着了。
" B, U3 h, n( {" W  x仿真总还是敢做的吧!, X0 q8 r  y" U  Q

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 楼主| 发表于 2019-2-26 09:04 | 只看该作者
新研究证明,连接本身根本不是必需的。只要两颗完整的葡萄相距不超过3毫米,研究人员就观察到了类似的等离子体喷发。甚至连葡萄皮本身都不是必要的。如果用两个无皮水凝胶珠代替葡萄,研究人员也观察到了火花闪电带冒烟。
实际上,只要水量足够,几乎任何球形物体都可以。该团队使用了醋栗、大黑莓甚至鹌鹑蛋,统统复现了等离子体现象。
作者写道:“观察一块水果在微波炉中迸发出的火焰是令人兴奋和难忘的经历。因此,之前的重点都跑偏了,不该是等离子体本身,而是火花的来源。”
新研究将我们的注意力重新集中在关键之处——我们肉眼无法直接观察到的事实。
当两颗完整的葡萄在微波炉中接触时,研究人员记录下了最高温度和能量的分布。
作者解释说,微波炉辐射的微波波长和葡萄的大小,恰好使能量聚焦到了接触部位。能量在极小范围内产生强大的电场,使附近液体中离子变成等离子体,发出炫目的光。
最终,互联网上知名的神秘现象有了一个权威点的解释,但是每当科学解答了一个谜团时,常常又会冒出新的谜团。例如,在这项特殊的研究中,研究人员注意到两粒葡萄莫名其妙地一再碰撞。
下一步就是要弄清其中的原因,而且每攻克一个难题,我们都会更好地了解纳米尺度的光波长能产生哪些奇特的现象。
论文 PNAS. 2019. DOI: 10.1073/pnas.1818350116。

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 楼主| 发表于 2019-2-26 09:54 | 只看该作者
简单来说,这是一种在微波频率下的结构共振(morphology-dependent resonances(MDRs)),也是米氏共振的一种现象,即电磁波波长和微粒的半径接近时的一种现象。7 L0 x* e( B9 A9 q6 M0 E
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葡萄的尺寸和微波的波长比较接近,微波和葡萄就会发生相互作用(near-field effects of resonant interactions),当两个葡萄靠的足够近时,在近场条件下,电磁波会集中分布在
2 W* Z1 R' G% M8 J2 m- R两个葡萄中间,当电磁场的能量密度足够高时,就能够发生电离,产生等离子体。
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观察葡萄和水球的光谱,可以看到钠和钾的特征线,表明发光的元素主要是葡萄中的钠和钾或者水球中的钠(水中含有NaCl)。
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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:50 | 只看该作者
史莱普科夫说,“这种现象是由含钠和钾的带电分子引发的。”当微波炉开启后,电磁共振效应对含大量电解质的含水球特别有效,会强化微波的效果,而“球形”却会把这些微波给包住,使内部的微波强度提升。随着温度提升,周围的电解质开始增压,导致原来溶于水中的钠钾离子,直接升到离子态,变成火焰形式。他更指出,其实在两件物体之间根本不需保持任何形式的连接,只要物体间相距不超过3毫米(mm)。
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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:35 | 只看该作者
看看魔法水晶球:5 {3 |6 q" X; P6 b8 K0 G& D

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发表于 2019-2-26 08:37 | 只看该作者
本帖最后由 hotice 于 2019-2-26 08:38 编辑   @3 t% ]. N) l6 P! C: I; M" z. Y( Z

/ M" m* T# h6 E* ?$ j我也来点把火:1 h) [, {' Q' J7 E2 G

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啊?火太旺,烧成黑炭了。
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微波炉中的两粒葡萄1.jpg (16.54 KB, 下载次数: 10)

微波炉中的两粒葡萄1.jpg

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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:43 | 只看该作者
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这家伙说的太可怕,仿佛隐喻着什么,不敢细想。) S+ D7 Q, J: u- {5 ^3 a

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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:46 | 只看该作者
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微波炉中有许多东西不能加热,就像若将两颗剥皮葡萄放入微波炉加热,会产生火焰。1990年代时,葡萄在微波炉中爆炸的影片就已经被流传开,但一直都没有完整的科学解释,就在本周,终于有物理学家找出了这个谜题的解答。
( R& Y2 K7 d3 A) U/ k4 S( B事实证明,“两个圆形的水基物品会增强微波的功率,从而产生热点。”
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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:47 | 只看该作者
据Popular Mechanics报道,这篇研究论文由物理学家阿伦.史莱普科夫(Aaron Slepkov)等三位科学家发表在美国国家科学院院刊中。在网络上流传的“微波葡萄火球”中影片有很多。
# T+ n) ^& Q3 H一般的实验步骤都是,将一颗葡萄对半切开,而两半部连接的葡萄“皮”不能断,放到微波炉里加热几秒后,便会看到葡萄出现喷焰般的火花。# e0 f9 ^6 P2 e6 w0 _- o$ r' u- R- [# Q
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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:48 | 只看该作者
许多人试图想解释它,而曾经有科学家认为,因为葡萄是富含钾、纳离子的水果,共振热度会比较高,所以若将两半部葡萄的“皮”所连接,会更集中产生钾钠离子,导致迸发出火焰。然而,史莱普科夫却打破了这项观点,在牺牲了无数颗葡萄和12台微波炉,对葡萄和其他类似物体进行了多次测试后,终于了解产生火焰的真正原因。
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 楼主| 发表于 2019-2-26 08:49 | 只看该作者
史莱普科夫表示,葡萄产生火焰的关键在于,“两个互相接近的、圆形状、含大量电解质的含水球”才是重点,他在实验中将其他两颗“完整的”圆形物体,例如樱桃、鹌鹑蛋、自制水凝胶珠,结果竟然也会产生相同效果。. L! d& l# @! \$ w+ v# h; p  F
研究解释,两个圆形的水基物品会增强微波的功率,产生热点 。% a1 B$ n4 q4 F4 X& D

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发表于 2019-2-26 08:59 | 只看该作者
坐等版主更新

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发表于 2019-2-26 09:03 | 只看该作者
本帖最后由 nowell 于 2019-2-26 09:04 编辑 $ B( U: r# Y* Q

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 楼主| 发表于 2019-2-26 09:11 | 只看该作者
看到电磁波环境中的两粒葡萄挨在一起,就想起下面的照片:
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锥天线8 q4 v2 o5 S' |" z; ^2 ]/ v& V

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基站天线振子,电流密度分布:
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 楼主| 发表于 2019-2-26 09:35 | 只看该作者
看看老外们,科学研究的态度是这样子的:
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 楼主| 发表于 2019-2-26 09:36 | 只看该作者
红外热成像仪?
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