春节不能放烟花？没关系，你可以在家用蔬菜水果制造闪电科学DIY_【把科学带回家】

什么操作？...

本文由公众号 “把科学带回家” 提供

给孩子最好的科学教育

为了环保，现在许多城市都禁止燃放烟花爆竹。这样的春节很没意思？没关系，今天教你怎样在家里用蔬菜水果制造酷炫的小闪电

、

小烟花。

关键概念

等离子体、电弧

材料和工具

几粒葡萄

微波炉

透明的玻璃杯（无金属边）

水果刀

餐巾纸

操作步骤

注意，这个实验一定要在大人的看护下操作，如果你担心损坏家用电器，那还是看看动图算了。

1. 把葡萄对半切开，中间的皮不要切断。实验大概需要2-3粒切过的葡萄。把葡萄皮上的水擦干，否则太多的水分会影响实验效果。

2. 把葡萄放到微波炉里，然后把玻璃杯盖在上面。

3. 激动人心的时刻到来了。把微波炉设定成高火，然后设定加热时间。

注意：

a. 一定不要加热超过10秒，不然可能会让你的微波炉破相！如果在加热过程中看到起火了，要立刻关闭微波炉。

b. 放完烟花的葡萄非常烫，不要用手去拿。

实验原理

▲ 葡萄闪电

微波炉利用的是微波加热食物。微波和光，还有无线电波一样，也是一种电磁波。

那么，为什么微波炉加热葡萄会放出火花呢？

实际上我们看到的火花是等离子体形成的电弧（electric arc）。

等离子体（又称电浆）是气体中的分子的电子被高能电磁场或高温带歪后产生的自由移动的电子和带正电的残疾分子的混合物。

▲ 许多科技馆都有等离子体球

等离子体是在固态、液态和气态以外的第四大物质状态，因为它的性质和固体、液体、气体截然不同。

霓虹灯，还有闪电、电火花、太阳风中都有等离子体。等离子体能够导电，对电磁场也有很强的反应。

在微波炉加热葡萄的时候，葡萄变成了电介质，它们就像天线一样接收着微波炉发射的能量。

这些能量使葡萄里形成了电流，这些电流在两瓣葡萄之间窜来窜去，不断地加热葡萄、产生水蒸气。水蒸气分子的电子被能量巨大的电场分离，然后这些游离的电子和失去电子的分子就形成了等离子体。

在这个过程中，连接着2瓣葡萄的葡萄皮变热变干，最后断裂，成为不良导体。

这么一来，无路可走的电流就不得不击穿葡萄上面已经产生的等离子体，产生了电弧。实验结束后你可以看看，葡萄皮是不是已经被烧断了。

如果你的加热时间过长，葡萄产生的等离子体会继续吸收微波的能量然后变大，这种情况下就可能把你家的微波炉烤变形。

和气体一样，等离子体的形状会根据容器而改变，并且在磁场的作用下，它会形成各种结构，例如丝状物、圆柱状物等。这就是我们要用玻璃杯罩住葡萄，防止等离子体溢出的原因。

你想知道如果不切葡萄会怎样？

不切的话，没有办法产生水蒸气，也就很难形成等离子体。微波的能量就会在葡萄中积聚，最后葡萄就会炸开。

对了，微波炉制造的葡萄闪电有时可以达到上千伏特，不过持续时间很短就对了。

所以为什么要用葡萄，别的蔬菜水果行不行？

用葡萄的第一个主要原因是它的大小约为微波炉产生的微波波长的四分之一，因此可以成为接收微波的良好“天线”。