本帖最后由 皮皮怪 于 2018-8-25 08:19 编辑
科学系机器之——微波炉
随着科技的发展，各种各样的家用电器已经走进了千家万户，在从土灶台进化到天然气灶，抽油烟机代替了排风扇的过程中，微波炉也悄悄地占据了我们厨房的一个角落。从热剩菜，做一个简单的鸡蛋羹，再到做爆米花，再到解冻在冷冻室里冻得梆硬的鸡儿（划掉）猪肉，微波炉都是一把好手。
很不巧，格雷科技里也给了我们微波炉这样一个东西。那么在格雷科技里，微博炉这个东西和现实中的微波炉又有多大的区别呢，让我们进去今日的皮皮怪的正经科普——现实中的格雷科技之——微波炉。
照旧，来看一下微波炉的定义（来自Wikipedia） A microwave oven (also commonly referred toas a microwave) is an electric oven that heats and cooks food by exposing it toelectromagnetic radiation in the microwave frequency range. This induces polarmolecules in the food to rotate and produce thermal energy in a process knownas dielectric heating. Microwave ovens heat foods quickly and efficientlybecause excitation is fairly uniform in the outer 25–38 mm (1–1.5 inches) of ahomogeneous, high water content food item; food is more evenly heatedthroughout than generally occurs in other cooking techniques.
译：微波炉是一种利用把食物暴露在微波频段的电磁辐射下面来加热和烹饪食物的电炉。微波诱导食物中的极性分子旋转，并通过一种叫做电介质加热的方式产生热能。微波炉能快速而高效地加热食物，因为在均质高含水量的食物中，于25-38nm频段的激发是相当均匀的，这种方式加热，食物可以比其他的烹饪方式更均匀受热。
微波炉的加热原理其实很简单，在上面这句话中就有描述，它是利用电磁波来带动食物中的极性分子与电磁波一起摇摆（划掉）振动。然后分子自身的电场被外界电场影响之后，又会影响到周围的分子，最终这种高频电场引起的振动就会在整个物体内的分子间传递开，所有的分子都会一起苏喂苏喂苏喂。分子振动并与其他分子摩擦碰撞，就会产生热能。这种热能和其他的加热方式，比如电炉是有区别的：电炉是利用电阻丝或者其他热源在某个区域产生高温，然后这种高温再通过热传导过程传导到食物内部，这样就导致了热梯度的形成，如果你不翻面的话，永远是离热源最近的区域最烫，离热源最远的区域最冷，那么这样就很有可能导致食物这一面熟了那一面还在夹生状态；而微波炉就不同了，我们以面包为例，如果整个面包的含水量基本均匀的话，那么每单位体积的面包产生的热量就基本相同，这样面包就是在微波的激发之下每个部分自身在发热（孙哥我着火了），在理想的均质面包中，这种加热是绝对均匀的，当然现实中面包因为烤制和保存等问题，不可能绝对均匀，但是含水量一般情况下也不会差太多，所以用微波炉加热面包会发现面包整个由内而外都热了。甚至因为面包放置在空气中脱水，导致外面较为干燥内部还保持湿润，这种情况下面包甚至会出现外冷内热的情况，这种手段是别的加热方式无法达到的。
那么微波是怎么产生的呢？
微波炉里的关键就是一个叫做多腔磁控管的部件，这个部件包含一个发射电子的热阴极，阴极射出的电子流在外加的轴向恒定磁场的作用下，会受到洛伦兹力；同时有外加的一个阳极与阴极方向的高频电场，在这两个正交电磁场的共同作用下，电子会发生高频震荡而产生微波。同时，在磁控管内还有多个谐振腔，可以利用射入的微波形成驻波储存能量以保证整个磁控管的稳定工作。
一般的微波炉内还有一个照明和指示工作用的灯，当然这个灯和磁控管发射微波并没有直接关系。。。你可以把这灯泡卸了微波炉照样还是正常工作（为什么有人会以为微波是亮的(╯‵□′)╯︵┻━┻）
此外，微波炉里一般还有一个可以旋转的盘子，这个盘子是为了使微波能够均匀照射到食物的各个方向。虽然微波可以使得食物从内到外的均匀加热，但是因为磁控管的位置是固定的，所以在微波的发射方向上，距离磁控管远近不同，加热的效果同样会有所不同，所以仍然需要使得食物不停旋转来获得更加均匀的加热效果。
那么介绍了这么多，我们来看看GT中的微波炉究竟是否和现实中的相符呢？
和大多数机器不同，这个机器的合成表里有三个铅板。。。大多数的微波炉内壁的材质应该涂有特殊微波反射图层的钢板，所以是这三个铅板我姑且认为是用来防止微波辐射外泄的？？如果是这样如我所想的话，看来GT的作者们也算是被微波炉有害的谣言荼毒过的人了。关于这个谣言我在此不多做解释了，网上造谣和辟谣的文章都是满天飞的，我只想说一句：在你说微波炉的辐射有害之前，请先弄清楚高能电离辐射和电磁辐射的区别，谢谢。
至于这个里面的发射器，我们可以把它等同于在现实中的多腔磁控管，也就是之前我们聊到的微波发射装置。
在合成表底部中间位置的电动马达则是和我们日常看到的微波炉底部的转盘相关，用来转动食物使其均匀受热的，这一点还是挺科学的。
至于其他的电路板，机械外壳和线缆我就不多做赘述了。
那么这个机器能够执行的合成配方是否科学呢？聊这个之前我们首先得了解一下GT中微波炉的特性。 1.当你放入(广义上的)可燃物，机器就会着火。（但是放入空白书会产生一本微波炉说明书） 2.当你放入金属、鸡蛋、火药等不可微波的东西时，机器就会爆炸。 3.好吧，它的正确用法是微波加热食物，加工很快速，比其它炉子不知道快到哪里去了。
中文Wikipedia的微波炉的使用说明注意事项上面有如下几点： 1. 折叠的金属在微波加热的情况下会产生电弧（蓝色火花）。当微波使金属累积电能，捏成一团的金属使电流跳过空隙，并产生电弧。如：用铝箔折成的小球放在微波炉加热时，表面出现火花。此爆闪的现象对现代微波炉而言不容易产生危害，但仍有风险且使用金属容器会影响加热效果。 2. 不可把带壳的全蛋直接入微波炉烹调，因为蛋壳不透气，加热会因内部气压增加造成爆裂。而加热去壳鸡蛋，应用针、筷子等刺破蛋黄，否则高温加热时也会爆裂喷溅。但对熟蛋来说，即便刺破蛋黄，因为蛋黄不流动，气化的水分子不一定可以由刺破的孔逃出，也有爆裂的可能；也有可能因为水的体积膨胀速度赶不上水逃出蛋的速度而爆裂。但有刺破的蛋爆裂威力通常不大，不会造成危险。 3. 平面的金属在微波炉中碰到炉壁时，电流会经炉壁传回磁控管，使磁控管熔化，引致短路。
将这几条注意事项和上面几条一一对应，咱们还是不难看出GT作者在编写这个机器时还是很用心的，这也导致这个机器的合成（或者说特性）和现实中的微波炉还是有很多的联系的。（但是你是怎么把一本书放进去就出来一本说明书的啊(╯‵□′)╯︵┻━┻）
喜闻乐见的打分环节： 机器合成配方科学性：★★（那几块铅板让我不得不给出这个低分） 机器处理配方科学性：★★★★（那本书变成说明书的配方扣一分(╯‵□′)╯︵┻━┻） 机器实用性 ：★★（仅仅用来加热食物而言，虽然很高效，但实在算不上非常实用）
| 
EU：284
RF：437
Vis：23
Mana：1
AE：796
鄂公网安备 42030302000264号 [ ]