趣味微波炉演示实验8则

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1、趣味微波炉演示实验8则本文介绍了用微波炉开展的8则趣味探究物理实验，目的是加深对电磁场与电磁波理论的认识和理解。微波是频率为300MHZ〜300GHZ的电磁波，主要用于无线电通信，如雷达、导航、遥感及传送电话和电视信号等。近年来，应用微波加热原理制造的微波炉在生活中得到广泛应用，在国际上，家用微波炉有915MHz和2450MHz两个频率，2450MHz用于家庭烹调，915MHz用于工业的干燥与消毒等。家用微波炉加热食物的原理比较复杂：微波炉的电控系统将220V交流电通过高压变压器和高压整流器，转换成4000V左右的直流电，送到微波发生器（也称磁控管）产生微波，微

2、波通过波导管传入炉热腔里。炉热腔由金属制成，微波不能穿过，只能在炉腔里反射，被食物吸收后引起食物内极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高频率振动,引起分子相互摩擦生热而烹熟食物。微波炉外壳用不锈钢等金属材料制成，阻扌当微波从炉内泄露，避免对人体健康造成伤害。微波炉不仅是家庭厨房的得力助手，利用它发出功率强大的微波，可以开展很多种有趣的物理实验，加深我们对电磁场与电磁波的认识理解。实验1:放进微波炉里的手机手机通话依靠无线电波传递信息，把手机放进密闭的微波炉里面会怎样？不少人认为，微波炉能够将微波封闭在炉腔里面防止泄漏，外界的手机信号同样也不

3、能穿透微波炉被手机接收。实验过程：把调音状态的手机A放到微波炉里，关闭炉门。用另外一部手机B拨打呼叫A,手机A发出清晰的铃声,表明无线信号可以穿透微波炉的金属外壳。实验说明：手机信号不同于波长极短的微波，它能够穿透一定厚度的金属，平时我们在密闭的电梯里面也能接收微弱的手机信号就是一个例证。若把手机放进启动的微波炉里面，它能接收微波信号吗？这个实验最好用报废的旧手机进行。实验结果，手机能够接收微波炉发射出的电磁波，不过手机开始冒烟并发出火光。手机电池含有电解质，在电磁场作用下发生化学反应，产生大量的热，某些情况下甚至发生危险的爆炸。实验2：蜡烛燃烧与球状闪电实验过

4、程：把一根燃烧的蜡烛用倒扣的玻璃杯覆盖，放入启动的微波炉。玻璃杯顶端蜡烛火焰处出现强烈的放电，形成罕见的球状闪电现象。实验说明：燃烧的蜡烛产生碳，在强大的电磁场作用下使空气电离，产生气体放电。换用燃烧的火柴等物体，也能得到类似现象o2006年，以色列两位科学家应用家庭微波炉,制造出可控的球形闪电，实验结果发表在PhysicalReviewLetters上。实验3：水的过热现象实验过程：用开口玻璃杯装满水后放入微波炉长时间加热，没有冒气泡现象。危险警告：此时玻璃杯水处于极度危险的过热状态，一旦用汤勺搅动水杯，或者将咖啡、糖等倒入杯中，杯中的水会突然沸腾，甚至玻璃杯

5、发生爆裂。实验说明：通常情况下，水烧开时内部有大量气泡形成,这些气泡具有足够大的半径，当气泡中的蒸汽压大于或等于液体的压强，气泡破裂使水面发生沸腾。微波炉加热时水分子以每秒钟几十亿次的频率震荡加热，由于加热升温时间太短，水中的气泡来不及膨胀增大，水温达到沸点时表面不会出现气泡破裂现象，这称为过热水。过热水十分危险，周围环境发生一点变化，如压力、温度或震动使水瞬间剧烈沸腾而导致爆炸。实验4：辉光球的绚烂弧光实验过程：辉光球是一个密闭的玻璃球壳，腔体内部被抽成真空并充满氮气、氮气等惰性气体，球心由金属丝弯绕而成，构成一个指向球面的尖端。通电后，底板的环氧树脂基线路板

6、将220V交流电转变成高频脉冲交流电，电压可达数千至一万伏，球心产生尖端放电，形成各种颜色的弧光。实验说明：把辉光球单独放入启动的微波炉里，金属丝释放的电子在强电场作用下加速撞击腔体里的惰性气体原子，原子电离成正离子和电子继续撞击其他气体原子，在金属尖端与球壳之间形成气体放电现象，发出绚丽的弧光。实验5：放进微波炉的白炽灯泡实验过程：在微波炉里放入一个白炽灯泡，启动开关，灯泡发出明亮的白光。实验说明：白炽灯发光原理是灯泡两端加上额定电压，电流通过鹄丝而发光发热。灯泡内部的灯丝处于高度真空，微波炉发射的电磁波使灯丝中的电子在强电场作用下，获得巨大能量而发射至鹄丝表

7、面，发光原理与电流通过鹄丝发光过程类似。长时间加热白炽灯，电子与灯泡内部少量残余气体作用，产生高温等离子体，等离子体膨胀导致灯泡内爆。实验6：放进微波炉里的日光灯实验过程：把体积较小的日光灯或节能灯放进启动的微波炉里，观察到日光灯管在发光。实验说明：微波炉发射的电磁波激发日光灯两端的灯丝电极发射大量电子，电子碰撞管内惰性气体分子电离，产生的热量使水银蒸气也被电离并发出强烈的紫外线，紫外线激发管壁内的荧光粉发出白色的可见光。实验7：CD光盘和锡纸放入微波炉实验过程：CD光盘的主要材质是聚碳酸酯（PC）,把CD光盘放入微波炉，光盘表面出现明亮的电火花，伴有卿里啪啦的

8、爆裂声。实验说明：光盘表