Опыт с плазменными виноградинами в микроволновке попал в научные журналы.
Физики разобрались в возникновении плазмы между половинками ягоды в микроволновке.
Опыт с плазменными виноградинами
- Автор темы Lilu
- Дата начала
Опыт с плазменными виноградинами в микроволновке попал в научные журналы.
Физики разобрались в возникновении плазмы между половинками ягоды в микроволновке.
Канадские физики объяснили, почему полыхают виноградины в микроволновой печи. Воспроизведя в лаборатории популярный кухонный эксперимент, ученые выяснили, что ряд гипотез, выдвигаемых популяризаторами, был ошибочен.
Опыт с виноградинами в микроволновке — это кухонный эксперимент, в ходе которого виноградина разрезается на две половинки и кладется в СВЧ-печь. При включении печи между половинками вспыхивает разряд и возникает небольшое облако плазмы. Сравнительная простота и безопасность в сочетании с эффектностью сделали этот опыт весьма популярным околонаучным фокусом: по доступности плазменные виноградины в микроволновке обходят жидкий азот и высоковольтные генераторы, а по эффектности превосходят смешивание уксуса с содой.
Опыт с виноградинами в микроволновке — это кухонный эксперимент, в ходе которого виноградина разрезается на две половинки и кладется в СВЧ-печь. При включении печи между половинками вспыхивает разряд и возникает небольшое облако плазмы. Сравнительная простота и безопасность в сочетании с эффектностью сделали этот опыт весьма популярным околонаучным фокусом: по доступности плазменные виноградины в микроволновке обходят жидкий азот и высоковольтные генераторы, а по эффектности превосходят смешивание уксуса с содой.
Исследователи, представившие свою статью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, отмечают, что для появления плазменной дуги даже не обязательно разрезать виноградину пополам, сохраняя между половинками мостик из шкурки, — можно обойтись целыми ягодами, просто положив их вплотную друг к другу. Кроме того, можно взять не виноград, а что-то иное: например, шарики из гидрогеля с подсоленой водой продемонстрировали аналогичное поведение. Ключевую роль играет наличие внутри разогреваемого предмета воды (а вот поверхность может быть сухой).
Виноградина или иной шарик из диэлектрика в СВЧ-поле поглощает микроволны неравномерно из-за близости своего размера к длине волны излучения. Исследователи сначала смоделировали поведение диэлектрических шаров с заданными свойствами в электромагнитном излучении, а потом продемонстрировали возникновение перегретых участков на практике в очень простом опыте без использования какого-либо сложного оборудования. Они обернули виноградины термобумагой, которая используется для печати чеков и темнеет при нагреве до 85 ℃. Такая бумага проницаема для микроволн, не мешает возникновению плазмы и при этом позволяет проследить за нагревом объекта с очень хорошим пространственным разрешением.
Изучение листов термобумаги, побывавшей между виноградинами в микроволновке, позволило доказать эффект усиления электромагнитного поля — виноградины концентрируют электромагнитную энергию. Заменив виноградины перепелиными яйцами, физики получили тот же эффект. Тем самым ученые опровергли другое часто встречающееся мнение о возникновении плазмы вследствие нагрева мокрой поверхности — сухая оболочка тоже способна создавать яркие разряды.
Справа налево: видимая картинка, нагрев после облучения микроволнами (снимки тепловизором) и расчетное распределение электромагнитного поля внутри ягод
Справа налево: видимая картинка, нагрев после облучения микроволнами (снимки тепловизором) и расчетное распределение электромагнитного поля внутри ягод
Сочетая термобумагу, съемку инфракрасной камерой и компьютерное моделирование, призванное показать распределение электромагнитной энергии внутри объекта, физики показали всю цепочку событий. Сначала в виноградинах фокусируются электромагнитные волны, это вызывает нагрев материала и выделение водяного пара. Кроме водяного пара из ягод (или заменяющих их объектов) в окружающее пространство попадают также ионы щелочных металлов — натрия и калия. Ионы + пар дают плазму, которая еще лучше нагревается электромагнитными волнами, давая то самое яркое свечение на любительских видео вкупе с роликами, снятыми в ходе экспериментов.
Помимо желания разобраться в популярном фокусе исследователями двигали и иные мотивы. «Наша работа, вероятно, откроет новые возможности для экспериментов по моделированию нанофотонных резонансов», — пишут они в выводах своей статьи. Нанофотоникой называют раздел физики, посвященный взаимодействию электромагнитных волн со структурами, размер которых близок к длине волны, и виноград в сочетании с СВЧ может быть близок к паре «свет—наночастицы». Кроме лабораторного моделирования наноструктур в оптике, «эффект плазмоградин» способен найти применение в разработке различной микроволновой техники вроде антенн, систем радарного сканирования и спазеров — источников излучения, создаваемых на основе наночастиц.
https://chrdk.ru/news/plasma-grapes...m_medium=referral&utm_campaign=news2_referral
https://chrdk.ru/news/plasma-grapes...m_medium=referral&utm_campaign=news2_referral
Хочешь повторить опыт?
А у тебя нет микроволновки? Я почему-то думала, что они уже в каждом доме давно.Добавлено через 1 минуту
Я тоже хочу повторить! Завтра пойду куплю виноград.
- Местное время
- 03:21
- Регистрация
- 18 Апр 2017
- Сообщения
- 76,085
- Репутация
- 1,431
- Уровень
- 2
- Награды
- 35
- Местоположение
- Россия
- Пол
- Мужской
У меня есть микроволновка, но нет винограда. Апесины подойдут?
У меня есть микроволновка, но нет винограда. Апесины подойдут?
не знаю, попробуй
потом расскажешь как всё прошло.
Добавлено через 2 минуты
@Кот, попробуй опыт с двумя дольками апельсина. Учёные говорят, что не обязательно именно с виноградом же.
- Местное время
- 03:21
- Регистрация
- 1 Янв 2016
- Сообщения
- 191,406
- Репутация
- 2,535
- Уровень
- 2
- Награды
- 20
- Местоположение
- Москва
- Пол
- Мужской
Отдали, за ненадобностью. Вроде иногда бы пригодилась делать поп корн, но как-то живем без этого девайса.
Купить что ли ради опыта с виноградом? ::D:
@Toreador, лучше одолжи у соседей на пол часа
Создайте учетную запись или войдите в систему, чтобы комментировать
Вы должны быть участником, чтобы оставить комментарий
Создать аккаунт
Создайте учетную запись в нашем сообществе. Это просто!
Авторизоваться
У вас уже есть учетная запись? Войдите в систему здесь.