用微波炉制造球状闪电

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  你没见过球状闪电吧?那恭喜你。据说这玩意儿可以穿透墙壁,把冰箱中的鸡肉瞬间烧熟,但是墙壁和冰箱丝毫无损;还可以把一个人瞬间烧成白灰,只剩一条大腿。当然这只是传言而已。下面这个实验,就是用厨房里的微波炉造出一个微型的“球状闪电”。放心,不会像传说中那么危险的。
  
  科学原理:
  微波炉里那个飘忽不定闪着橙黄色光芒的小球,其实是一个等离子体球。天线在微波的作用下,会形成快速变化的电流和电场,通过笔芯的尖端放电。笔芯里会有微量的碳原子跑到空气中,被激发形成和火焰一样的等离子体,从微波里持续得到能量。微波炉的工作频率是2.45GHz,和水分子的振荡频率一样。用光速除以2.45GHz,可知它发出的微波波长是大约12 厘米。因此,以3 厘米笔芯为主体的天线可以让笔芯尖端的电压最高。实验完毕,你会发现笔芯有烧焦的痕迹。
  ( 本实验来自科学实验爱好者Jean-Louis Naudin)
  
  1 把5 毫米左右厚的铝片,剪成直径6 厘米的圆形。
  2 用小刀取出铅笔的笔芯,切成3 厘米长的一段,把一头削尖。
  3 剪一小块铝箔, 捏成如图的形状。
  4 把这三者用胶水粘在一起,就成了引发球状闪电的“微波天线”。
  5 天线的高度是微波炉工作波长的1/4,宽度是波长的1/2,制作完成!
  6 把天线放在微波炉正中央,罩上玻璃罐。旁边放一小杯水以吸收剩余的微波,防止损坏机器。
  7 把微波炉调到最大火力加热10 秒钟。启动!看,玻璃罐里闪烁的光球是什么!
  
  请将微波炉放置在通风良好处!空气中放电会产生臭氧和氮氧化物等有毒气体。
  注意!实验会缩短微波炉寿命!
  炉腔里的微波没有被完全吸收,会造成微波炉的磁控管过热。所以不要频繁进行这样的实验。
  软木塞插上一根点燃的火柴,就可以代替天线,同样引发球状闪电。
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