千萬、千萬不要把兩顆葡萄放在微波爐里

兩顆葡萄在微波爐里會產生等離子，為什么？

圖片：coniferconifer / CC BY

兩顆葡萄在微波爐里會發生等離子，為什么？

四方，知之為知之

簡單來說，這是一種在微波頻率下的布局共振(morphology-dependent resonances(MDRs))，也是米氏共振的一種現象，即電磁波波長和微粒的半徑接近時的一種現象。葡萄的尺寸和微波的波長比力接近，微波和葡萄就會發生彼此感化(near-field effects of resonant interactions)，當兩個葡萄靠的足夠近時，在近場前提下，電磁波會合平分布在兩個葡萄中心，當電磁場的能量密度足夠高時，就可以或許發生電離，發生等離子體。

下圖是葡萄和水球的光譜，可以看到鈉和鉀的特征線，表白發光的元素本家兒如果葡萄中的鈉和鉀或者水球中的鈉(水中含有 NaCl)。

這是熱當作像和電磁場能量密度分布，后者是經由過程 FEM 仿真獲得的。可以看到，若是兩個葡萄距離比力遠，微波在葡萄中心形當作駐波，葡萄中心的電磁場密度最高，溫度也最高，若是兩者距離很近，電磁場則集平分布在兩個葡萄中心。

這是在兩個葡萄中心放上 15 層的紙的成果，可以看到中心的灼燒陳跡較著，兩側依次遞減，從而申明這一現象并不是葡萄發燒導致，而是電磁場中中心區域電離所致，現實上，葡萄被加熱達到的溫度距離電離所需的溫度(萬攝氏度及以上)還差的很遠。

該工作的應用前景：

該嘗試中，熱斑區(hot spot)的尺寸可以達到電磁波波長的 1/100，這為納米光子手藝成長供給了新的嘗試思緒，好比可以設計特別的天線布局，從而實現超高空間分辯能力的微波激發和當作像。

Thus, this work is likely to open experimental opportunities for modeling nanophotonic resonance phenomena with scaled-up objects illuminated at microwave frequencies.

彌補：

關于米氏散射，維基界說如下：