为什么微波炉加热两粒葡萄会火花四溅?( 三 )


这看起来很简单 , 是吧?如果我们想排除其中的某个解释 , 就让两个球体保持很小距离进行实验 , 通过微波进行加热仔细观察 。
如果电热点解释论是正确的 , 那就意味着电场导致两个球体偏振极化 , 如果球体沿着电场的方向排列 , 它们之间就会产生一个很大的电压 , 然后两个球体就会靠得更近 , 接着就会产生火花和等离子体分解 , 如果球体垂直于电场排列 , 就不会出现火花效应 。
如果电磁热点解释论是正确的 , 那就意味着水滴内外将会出现变化的电磁场 , 这两滴水将会形成热点 , 彼此排斥并产生火花 , 不论水滴在微波炉中的方向是怎样的 。

为什么微波炉加热两粒葡萄会火花四溅?

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图4/4
具有三种不同间隙的两粒葡萄 , 在用微波炉照射加热后 , 达到特定温度 , 间隙最小的温度最高 , 时间平均能量密度在最窄间隙之间温度最高 。
这就是我们期望获得的一种区分以上两种状况的方法 , 如果我们想让其中至少一个失效 , 所需要做的就是自己进行实验 。
进行的第一个实验是简单的电热点概念验证 , 研究人员没有使用微波谐振腔 , 而是使用平行板电容器 , 这是一种电气装置 , 其中一侧装载正电荷 , 另一侧装载等量的负电荷 , 他们将电容器内部的两个球体以两种不同的构型排列起来 , 一个球体平行电场 , 另一个球体垂直电场 。
正如人们所预料的那样 , 这些球体沿着电场极化方向排列 , 彼此吸引 , 然后迅速升温 , 而那些垂直电场排列的球体既不移动 , 也不升温 。 接下的步骤是最关键的:将两个球体置于微波辐射之中 , 使用高速摄影和超精确的方法测量它们的初始运动是朝向对方还远离对方 。 如果两个球体是彼此吸引的 , 就支持电热点解释观点 , 而如果它们是彼此排斥的 , 就支持电磁热点的观点 。
正如以下视频清晰地展示 , 这两个葡萄大小的球体 , 在微波辐射和电势的驱动下 , 最初仅相隔1.5毫米 , 它们相互吸引 , 产生移动 , 以至于它们最终接触在一起 , 在接触瞬间或者接触之前 , 两个球体的能量被释放 , 最终导致等离子体、电离和震憾视觉效果形成 。
【为什么微波炉加热两粒葡萄会火花四溅?】然而 , 尽管能量释放和随之而来的等离子体显示很壮观 , 但这并不是最有趣的科学内容 , 这里的关键是两个球体相互吸引 。 事实上 , 研究人员通过改变微波频率 , 进一步排除了电磁热解释 , 如果这是一个共振现象 , 基于此前的研究推测 , 火花仅会出现在一个特定波长范围 , 但实际上火花在所有频率范围内都存在 。 (叶倾城)

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