书城教材教辅感动学生的发明家故事
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第49章 雷达工程师发明的微波炉

在第二次世界大战期间,一位雷达工程师常常守候在发射机旁执行任务,他的休息时间少得可怜。有一次,他利用空余时间在军人服务社随意买了点日用品,另外买了块巧克力放进衣服口袋里。第二天,他下岗以后,回到营房想起昨天买的巧克力,拿出来一看,巧克力已部分软化。他很纳闷,不知道巧克力为什么会软化。这位工程师懂得雷达的工作原理,了解电磁波的热效应,他怀疑是雷达发射机旁的电磁波能量导致了巧克力的融化。于是他再次有意识地把巧克力放在发射机旁,观察到的结果与自己的推测完全一致。这一发现,促使他在战后研究起了微波在日常生活中的应用,并最终发明了微波炉。

微波炉是利用微波能量对物体进行加热。它辐射的电磁波的工作波长为厘米量级,此波长介于无线电波和可见光的波长之间。微波在空间的传输途中若遇到塑料、陶瓷和食物等非金属材料,它就可以穿透这类材料或被其吸收,例如蔬菜、鱼肉等就对微波有明显的吸收作用。根据能量守恒定律,被吸收的电磁波的能量就会转化为热能。如果从微观结构看,这类介质是由无规则状态的极性分子组成的,这些分子一端带正电,另一端带负电。假若对介质施加交变电磁场(也就是受电磁波照射),那么介质的极性分子就会随电场的极性变化而变化,其变化频率取决于照射它的电磁波的频率,一般高达每秒数十亿次。由于极性分子随交变电磁场的变化而快速变化,导致交替运动和摩擦,产生热能,这就如同普通的摩擦生热一样。然而值得注意的是,微波在传输过程中若遇到金属物体时,就像光束射到镜面一样会产生反射,因而微波炉不能用来加热金属容器中的食物。