用微波爐加熱燈泡,燈泡會變亮嗎?

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看第46秒,被加熱的燈泡亮了。是真的燈泡變亮了,還只是內部的氣體被點燃了呢?原理是什麼呢?


首先要知道微波加熱的原理。微波能夠給極性分子加熱,食物當中含有大量的極性分子水,因此放入微波爐中的食物能夠被微波加熱。

其次還要了解微波爐的原理,大多數人只知道微波爐能夠產生微波,但並不知道微波爐只能產生特定頻率:2450MHz的微波。而微波爐雖然有很多種品牌,但是微波爐內腔的尺寸卻是固定的,且內腔都是由金屬所制。這裡有一個非常重要的原因,就是要給產生的微波構建一個諧振腔

大家都見過古代的那個神奇的鼎吧,就是用雙手不斷地搓鼎的雙耳,鼎內的水就會振動起來,而且據有一定的波的形狀,這就叫做諧振。但並不是每個洗臉盆都能搓出這樣的效果。

微波在微波爐內的諧振情況也如同鼎內的水,諧振腔將微波束縛在諧振腔內,迫使微波形成諧振,能量逐漸增強。如果沒有諧振腔去束縛微波,微波將不能加熱食物,並且還會造成微波泄漏,危害人體健康。

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關於微波爐加熱燈泡,通過以上微波知識的介紹,已經做好了鋪墊。

大家知道,燈泡是由玻璃、金屬以及惰性氣體、少量其他氣體組成,其中的金屬和惰性氣體均為非極性材料,不能夠吸收微波中的能量;玻璃是一種混合物,它成分當中的極性分子極性很弱,也不易吸收微波中的能量;少量其他氣體當中將會含有一些極性分子。

那麼視頻當中的光是如何發生,最後的爆炸又是如何發生的呢?

微波被注入到諧振腔以後,非極性材料不會受到任何影響;相反,由於極性材料較少,大量的微波被少量的極性材料吸收,極性材料將會發生一系列的劇烈變化:

  1. 由於越處在諧振腔中心,諧振越是強烈,因此,處於微波爐中央的燈泡,其內的少量極性氣體分子迅速被極化、電離,變成會發光的等離子體。同時由於燈泡內的惰性氣體又有著增強等離子體放電的一些特質。這樣就使得發光更加強烈。這樣人們就能觀察到強烈的發光(這種光並不是燈絲髮出來的,而是燈泡變成了一個小太陽)。
  2. 電離的同時,氣體分子溫度也會飆升,燈泡內氣體壓強增大。 混合物玻璃當中的極性分子由於是固體,固體並不像氣體那樣容易被擊穿和電離。因此在經過一段時間後,極性分子才會獲得一定的高溫。這時由於這種溫差的存在,導致燈泡上處處布滿裂痕,並且在內外壓力差的作用下導致最後的爆炸。


應該就是加熱發光而已,燈泡本身的原理也就是如此。燈泡里的氣體是不會燃燒的,本身就是為了防止燈絲氧化的惰性氣體,也有的燈泡裡面是被抽成真空的。


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