WIFI和 微波炉 加热 食物 会 对 人 有害 吗 ？致癌 吗 ？李永乐 老师 讲 微波炉 原理 Are WIFI and microwave heating food harmful to people? carcinogenic? Mr. Li Yongle talks about the principle of microwave oven

各位 同学 大家 好 我 是 李永乐 老师

有 小朋友 问 我 说 这个 微波炉 加热 食物 的 原理 是 什么

微波炉 煮 过 的 食物 会 不会 致癌

人会 不会 受到 微波炉 的 伤害

今天 就 想 跟 大家 讨论一下 这 几个 问题

那么 为了 讨论 这个 事

首先 我们 先 来 讨论一下 微波炉 加热 的 原理

微波 加热 到底 是 怎么回事 什么 是 微波

微波 也 是 一种 电磁波

只不过 微波炉 的 这个 电磁波 它 的 频率 是 比较 固定 的

它 的 频率 是 2.45GHz 什么 叫 G

我们 就 知道 G 是 一 千兆 对 吧

一兆 又 是 一千 K 实际上 G 就是 10^9

所以 这个 数 就是 2.45×10^9Hz 什么 意思

电磁波 其实 就是 纠缠 在 一起 的 变化 电场 和 磁场

2.45×10^9 的 意思 就是说 在 每 一秒钟 内

电场 和 磁场 的 方向 都 会 发生 2.45×10^9 次 变化

它 有 这么 多个 周期 所以 它 变化 的 频率 是 非常 非常 快 的

好 那么 微波炉 为什么 能 加热 食物 其实 很 简单

食物 中有 很多 的 水 对 不 对

那 这个 水是 一种 极性 分子 什么 叫 极性 分子

我们 看 水分子 是 由 一个 氧原子 和 两个 氢原子 构成

一个 氧原子 和 两个 氢原子 构成

中间 有 一个 角度 一百多 度

而且 这个 氧原子 吸引 电子 的 能力 比较 强

所以 说 氧原子 基本上 是 带 负电 的 负电 中心 在 这块 儿

而 氢原子 吸引 电子 能力 比较 弱 所以 它 是 带 正电 的

那 正电 的 中心 大概 在 这个 位置

于是 你 会 发现 正 负电荷 的 中心 它 不是 重合 的

如果 我 外界 加 了 一个 向 右 的 电场

我们 知道 电场 会 对 电荷 有力 的 作用

这样一来 上面 那个 负电 中心 就 会 受到 一个 力 的 作用

这个 力是 与 电场 方向 相反 的 是 向 左 的

这 就是 电场力 的 作用

那么 正电 中心 会 受到 与 电场 方向 同向 的 力 的 作用 是 向 右 的

在 这样 的 力 的 作用 下 这个 水分子 会 怎么样

它 就 会 往 这边 转 对 不 对

直到 这个 负电荷 中心 朝 左 正电荷 中心 朝右 就算 是 完事 了

但 问题 是 这个 电场 不是 恒定 的 它 是 变 的

每秒钟 变 2.45×10^9 次

所以 过 一会 这个 电场 就 变成 朝 左 的 了

变成 朝 左 了 之后 咱们 再 看 这 是 一个 氧原子 和 两个 氢原子

还是 那句话 负电荷 中心 在 这 正电荷 中心 在 底下

于是 这个 氧原子 带 负电 的 这个 中心 它 就 会 受到 向 右 的 力

这个 正电荷 中心 会 受到 向 左 的 力

所以 在 这样 的 情况 下水 分子 会 怎么 转

它 是不是 就 反过来 转 了

那么 它 一会儿 这么 转 一会儿 这么 转

它 就 在 不停 的 什么 振动 对 不 对

这个 振动 的 频率 是 有 一定 要求 的

你 只有 这个 外界 电场 的 频率

跟 这个 水分子 的 固有频率 比较 接近

那么 它 就 能振动 的 比较 厉害

如果 你 差 的 太 多 了 它 振动 就 不 厉害 了

比如说 吧 你 振动 太慢 了

那 水分子 肯定 转 的 很慢 所以 振 的 就 不 厉害

如果 你 这个 电场 它 的 变化 太快 了 水分子 来不及 动

那么 它 这个 振动 也 比较 弱

所以 只有 跟 它 的 频率 比较 接近 才行

那么 这个 微波炉 的 频率 到底 是 跟 谁 的 固有频率 接近

它 跟 水 或者 是 蛋白质 或者 是 脂肪

跟 这些 物质 它 的 固有频率 是 比较 接近 的

所以 它 就 可以 怎么样 可以 发生 振动

这些 分子 就 容易 振动 振动 的 时候 就 可以 相互 的 摩擦 对 吧

还 可以 相互 的 碰撞 所以 就 生热

因此 微波炉 的 加热 原理 说白了 它 还是 摩擦 生 热

所以 它 并 不 存在 什么 致癌 的 机理 对 不 对

因此 它 加热 出来 的 食物 其实 也 是 可以 安全 食用 的

那么 下面 想 介绍 一下 这个 微波炉 里面 的 微波 是 哪来 的

微波 是 怎么 产生 的

这个 微波 的 产生

微波炉 左侧 它 是 放 食物 的 右侧 有 一大堆 工件

这 工件 里边 首先 要 有 一个 什么 要 有 一个 变压器

那么 我们 需要 把 220 伏 的 家 用电 变成 很 高 的 电压

很 高 电压 过来 了 之后 这 就 有 一个 叫做 核心部件 叫 磁控管

这个 磁控管 它 可以 产生

它 可以 产生 什么 它 可以 产生 微波

磁控管 是 怎么 产生 微波 这个 机理 就 比较 奇怪 了

简单 说 一下 就 大概 是 这样

它 中心 有 一个 金属 比如说 钨

在 很 高 的 电压 和 电流 作用 下

这个 钨 就 会 发射 电子 这个 电子 就 往外 跑

电子 在 往外 跑 的 过程 中 它会 在 这个 地方 加 磁场

磁场 是 垂直于 它 的 这个 磁场 是 由 磁铁 产生 的

加 了 磁场 之后 电子 在 跑 的 过程 中 就 会 转圈

它 就 会 一边 跑 一边 这么 转

它 外侧 有 一个 接收 电子 的 这么 一个 装置 另外 一极

然后 上面 有 很多 的 齿儿

电子 是 一边 转 一边 往外 跑 的

所以 电子 每时每刻 接触 到 的 齿儿 不 一样

于是 这个 电流 有 的 时候 就 会 让 电子 这么 走 过来

有 的 时候 它会 这么 走 过来

它 在 高频 的 旋转 的 过程 中 就 会 产生 高频 的 变化 的 电磁场

产生 了 这个 高频 的 这个 电磁场 之后 就 会 产生 微波

这个 微波 就 在 磁控管 这儿 产生

然后 它 再 通过 一个 波导管

把 这个 微波 给导 过来 导 过来 之后 怎么 进 箱子

它 这里 有 一个 电扇

只不过 这个 电扇 跟 我们 普通 电扇 不 一样 它 是 金属 的

它 是 一个 金属 扇 就是 这个 叶面 是 个 金属 的

那么 金属 扇 有 什么 特点 它 可以 反射 电磁波

于是 它 就 把 这 玩意儿 给 反射 过来 了

那 为什么 要 用 电扇 不用 一个 镜子

就是 因为 我要 向 各个 方向 反射 所以 我 就 一直 在 这 转

这样 微波 就 过来 了 然后 就 可以 进 到 我们 这个 微波炉 里面 了

进 到 这个 炉子 里面 之后

这个 炉子 的 壁 和 这个 前面 的 这个 可见 的 这个 网格 都 可以 反射

所以 这些 微波 就 会 在 里面 反复 的 反射

最终 使 这个 食物 进行 加热 大概 就是 这么 一个 过程

变压器 产生 强 电流 磁控管 产生 一个 微波

通过 波导管 和 金属 扇 把 这个 微波 导到 这 里面

然后 就 可以 加热 食物 了 这个 原理 上 就是 这样

可能 更多人 关心 的 并 不是 微波 是 怎么 产生 或者 加热 食物 的

而是 微波炉 会 不会 致癌 那 咱们 就 得 说 一下

说 这个 微波炉 对于 我们 人 身体 有没有 什么 伤害

首先 我们 刚才 说 过 了

微波 加热 食物 跟 普通 方法 加热 食物 没有 什么 区别

就是 摩擦 生 热 所以 这 一点 上 它 是 不会 致癌 的

那么 第二个 就是 微波 对人 有没有 伤害

微波 有没有 害 我们 在生活中 充斥 着 微波

比如说 吧 电视 广播 手机信号 wifi 这 全都 是 微波

那么 微波炉 跟 它们 的 区别 只是 它 的 功率 比较 大 一些

所以 可以 加热 食物 对 吧

我们 把 电磁波 信号 再 给 大家 画一画

首先 波长 很 短 频率 最大 的 叫 γ 射线

小 一点 的 叫 X射线 那么 这 两个 都 会 致癌

如果 遭受 强烈 的 这个 γ 射线 或者 X 线 照射 人 就 会 得 癌症

为什么 这 是因为 这 几种 射线 可以 把 人 的 DNA 链 打断

比如说 你 这个 细胞 正在 复制

结果 突然 来 了 一个 γ 射线 把 你 的 (DNA) 链 给 打断 了

打断 了 之后 你 就 不 知道 复制 成 什么 玩意儿 了

于是 这个 细胞 很 有 可能 变成 癌细胞

于是 你 可能 就 致癌 了 就 这么 个 问题

这个 它们 是 有 可能 会 致癌 的

但 有 的 时候 我们 在 医疗 上 也 应用 它 比如说 伽马射线

我们 有时候 治疗 白血病 是 需要 使用 它 的

X射线 用来 透视 对 吧 所以 医疗 上 有时候 还要 用

然后 就是 光 光 的 频率 稍微 小 一点

然后 才 是 微波 然后 就是 短波 中波 长波 就是 这样 的 波

那么 大家 思考 一下 微波 在 什么 位置

微波 在 这个 位置

它 和 这个 可以 致癌 的 γ 射线 和 X射线 隔 了 一个 谁

隔 了 一个 光 光 能 致癌 吗

如果 你 认为 光是 不能 致癌 的 那 微波 肯定 也 不会 致癌

因为 只有 频率 比较 高 的 才 会 致癌 那 是 谁

就是 γ 射线 和 X射线 所以 小剂量 的 这个 微波 不会 致癌

这是 第一个 问题 微波 不会 致癌

第二个 问题 说 那 我会 不会 被 烤熟

比如说 微波 虽然 不 致癌 但 它 可以 加热

我 站 在 微波炉 旁边 把 我 自己 烤熟 了 我 不 也 死 了 吗 对 不 对

这个 不会 的 为什么

因为 微波炉 里面 有 一个 特点 叫 什么

它会 有 这个 电磁 屏蔽

电磁 屏蔽 我们 在 上次 的 时候 已经 说 过 了

咱们 这里 再 讨论一下 电磁 屏蔽

金属 是 可以 反射 电磁波 的

金属 是 可以 反射 什么 反射 电磁波 的

因为 金属 可以 反射 电磁波 这个 具体 机理 比较复杂

可以 反射 电磁波 所以 我 只要 把 微波炉 旁边 加上 金属

它 就 可以 让 这个 微波 不 泄露 出来 对 吧

所以 微波炉 在 这个 炉腔 的 四周 全都 是 金属

而 在 我们 可以 观察 到 那个 屏幕 它用 金属网

这个 金属网 也 可以 起到 很 好 的 这个 屏蔽 效果

所以 微波 基本上 都 在 微波炉 里边 反射 它 不会 出来

国家 对于 这个 微波炉 泄露 的 微波 是 有 要求 的

这个 要求 大部分 的 微波炉 都 是 完全 可以 满足 这个 要求 的

所以 说 它 也 不会 把 我们 烤熟

因此 应该 来说 微波炉 还是 安全 的 是 吧

同样 那个 我们 手机 的 信号 wifi 信号 对 人 的 影响 其实 都 不大

所以 很多 人 说 这个 我 怀孕 了

我 就 应该 把 家里 的 wifi 信号 都 给 掐掉

那 你 能 把 广播 信号 也 掐掉 吗

广播 信号 就是 弥漫 在 空气 当中 的

你 让 广播电台 把 广播 信号 也 停 了 这 不 可能 吧

所以 说 其实 这种 信号 对 人 都 是 没有 影响 的

它 的 频率 比光 还 小 而光 又 没事 它 自然 也 没事

所以 说 大家 其实 不用 去 害怕 这个 微波炉

也 不用 去 害怕 什么 wifi 信号

那么 当然 了 微波炉 在 使用 过程 中 还有 一些 注意事项

主要 就是 哪些 东西 是 可以 放进 微波炉 加热 的

哪些 东西 是 不能 放进 微波炉 加热 这个 比较 重要

最 重要 的 一件 事儿 就是 千万 不能 放进去 什么 不能 放 金属

为什么 不能 放 金属 我们 刚才 已经 说 过 了

金属 会 反射 电磁波 所以 你 放个 金属 饭盒 进去

那么 这个 电磁波 就 会 在外 壁上 来回 反射

而 不会 进 到 这个 盒子 里面

这样一来 食物 无法 加热

但是 更 重要 的 事情 是 微波 会 在 金属 里面 产生 电流

而 这个 电流 又 有 可能 和 微波 的 这个 外壁 之间 发生 火花

有 一个 简单 的 实验 可以 验证 它

就是 你 把 一个 灯泡 把 一个 带 钨丝 的 灯泡 放进 微波炉 里

你 会 发现 一 按 微波炉 按钮 灯泡 可以 亮 为什么 可以 亮

就是 因为 这个 金属 内部 可以 在 微波 的 作用 下 产生 电流

所以 这个 是 非常 危险 的 容易 出 火灾

所以 不能 放 金属 这 是 最 重要 的

那么 还 不能 放 什么 还 不能 放 封闭 的 物体

比如说 吧

比如说 一个 封闭 的 饭盒 你 不能 放进去 加热

这样一来 的话 它 里边 的 蒸气 受 热膨胀 有 可能 会 炸掉

一个 鸡蛋 你 不能 放进去 因为 它 是 个 封闭 的

放进去 之后 鸡蛋 会 炸掉 对 吧

包括 什么 马铃薯 西红柿 你 放进去 它 都 炸掉

因为 它 是 一个 封闭 的 东西

还有 一个 不能 放 的

不能 放 什么 不能 放 普通 的 塑料

普通 的 塑料 包括 一些 普通 的 塑料 饭盒

或者 是 一个 保鲜膜 之类 的

这些 东西 有 可能 在 微波炉 的 作用 之下 会 释放出 有害 的 物质

所以 这种 东西 不能 放

但是 也 有 一些 特意 为 微波炉 制作 的 塑料

它 是 抗 高温 的 塑料 这个 是 可以 的

所以 大家 要 注意 不要 放 普通 塑料 进去

那么 一般来讲 我们 使用 的 容器 都 是 什么 容器 都 是 陶瓷

或者 是 什么 或者 是 玻璃 陶瓷 或者 玻璃

这 两种 容器 是 比较 好 的 微波炉 的 加热 容器

但是 你 要 注意 不能 封闭

你 不能 把 它 盖 死 了 放进去 这个 也 是 不行 的

当然 了 大家 如果 非 要 试一试

说 我 这个 微波炉 能 不能 做 一个 什么 实验

其实 有个 实验 也 挺 有意思 的

刚才 咱们 说 灯泡 那个 实验 咱们 最好 别 做 还是 挺 危险 的

你 可以 把 你们 家 的 wifi 放到 微波炉 里边

把门 关上 你 也 不用 加热 你 看一看 是不是 wifi 就 不能 用 了

为什么 不能 用

因为 wifi 信号 的 频率 刚好 就是 2.4G 左右

所以 说 你 放到 微波炉 里边 它 因为 屏蔽 作用

那 可能 就 用 不了 了 这个 大家 可以 试一试

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