颗粒饱满的葡萄
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为了研究这种现象 , 科学家为此进行了各种试验 , 以此寻求一种合理的解释 。 科学家在进行了大量试验后 , 通过各种影像记录的分析 , 最终得出了结论 。
在这里咱先说下结论 , 简单来讲就是 , 葡萄和微波辐射刚刚好 , 它俩能够聚集能量 , 然后进行释放 。
汇聚能量
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首先粗略的来了解一下“米氏散射”这一概念 , 在电磁学这门学科里 , 麦克斯韦方程组的Mie解描述了均匀球体对电磁平面波的散射 。
这种现象发生在比较均质的球状物体上 , 电磁波波长和微粒的半径接近时 , 电磁波便会和微粒发生一种相互作用 , 电磁波会聚集在该球状微粒中 。
米氏散射
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通常来讲 , 电磁波波长要符合这种条件 , 即接近微粒半径尺寸 。 除了巧合或者人为 , 该现象一般来讲并不明显 。 科学家在实验中为了记录葡萄的这种电磁现象 , 最先用波长记录仪对葡萄进行了观察记录 。
无论是切开的葡萄还是两颗完整且靠近的葡萄 , 它们的电磁波长图都表明 , 在微波加热过程中有电离现象 。 并且钠离子和钾离子的波长最为明显 , 该实验结果证明了此现象基于表面导电率的解释是合理的 。
电磁现象
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但这无法解释其产生能量的过程 , 以及微波的过程变化 。 科学家又对葡萄进行了热辐射成像记录 , 除了热成像外 , 他们还使用了“有限元法”来模拟偏振2.5GHz微波与均匀吸收球状水二聚体的相互作用 。
热成像中展示了葡萄在微波加热过程中的变化 , 如果是两个分隔开来的葡萄 , 其热辐射会聚集在葡萄的中心部位;如果是两个挨得比较近的葡萄 , 那么它们的热量聚积点会向两者之间靠近;而要是让两颗葡萄挨着 , 那葡萄的交接处能量聚集变化最为明显 。
葡萄的热成像
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为了更进一步解释这种现象 , 科学家还对葡萄的能量吸收进行了电场模拟 , 包括光谱图记录分析 。 所有的证据最终都指向了微波与葡萄的交互过程 。
光谱图
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危险的球体 通过前面的介绍 , 我们得知了微波的基本概念和米氏散射 。 而米氏散射解释了电磁波在球状均质中的运动 , 特别是当波段接近这个大小时 。
微波炉中加热的葡萄也会出现这种米氏散射 , 然后有趣的事情发生了 。 微波炉的微波波长为2.45GHz , 那么它的波长段则在12厘米左右 。 很显然葡萄是没有微波波段这个尺寸的 , 但是微波在通过葡萄时 , 其折射率会发生变化 。
微波穿过葡萄
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微波在葡萄内部会发生减速 , 原本空气中折射率为12厘米波长的微波 , 在进入葡萄后 , 速度只有原来的十分之一 。 由于葡萄自身的折射率在1.33 , 原本波长为12厘米的微波便在葡萄内部被缩小至1.2厘米(米氏散射) , 这个时候的微波波长刚好接近于葡萄自身的大小 。
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