光学，物理学的重要分支，仅21世纪以来，就有六次诺贝尔物理学奖与光学有关，比方2018年的诺奖就颁给了光镊和激光扩大技能。
“高冷”的诺奖很精彩，身边中的光学相同大有学识哦：微波炉、手机、轿车……都离不开光学相助！
从今日起，科学大院联合中科院上海光机所推出“追光逐梦”系列专栏，不只带您一同探究身边的科学，还会带您走入高精尖的前沿光学科技殿堂！
现在，大多数家庭的厨房里都少不了一台微波炉。它随处可见如同没有什么别致。但其实，微波炉是“20世纪改动国际的十大创造”之一。
快速加热食物当然是微波炉的特点。但你会不会猎奇，在这轰轰响的几分钟里，既没有火也没有发热物体，食物是怎么被加热的呢？
今日咱们就来回答你的疑问，一同聊聊厨房里看不到的光学——效果于食物上的“微波”。
微波是一种特别的“光”，和可见光相同是一种电磁波。但由于微波的波长超过人眼的感触规模，所以，它在咱们眼前“隐身”了。放在微波炉的食物，一般都含有水分。水分子是极性分子，一头带正电，一头带负电。水分子一般是乱七八糟地散布着。
可是当水分子遇上电场，它会调整方向。带正电那头与电场方向一起，带负电的那头则与电场方向相反。一旦电场滚动起来，会带着水分子一同振动。电场滚动起来，就会构成电磁波，而电磁波携带着能量。
由于微波电场的滚动频率刚好与水分子本征频率一起，水分子的滚动一直会被滚动的电场加快，然后不断取得能量，这就是一般所说的“共振”现象。“共振”过程中，水分子振动得越来越剧烈，能量越来越高，水温也就升高了。食物中的许多分子是和水分子类似的“极性分子”，相同也被微波加热了。
那么问题来了，相同是电磁波，可见光为什么不能加热食物呢？这是由于，可见光的振动频率比水分子本征频率快得多，达不到“共振”的程度，食物吸收不了多少光的能量。
咱们能够经过一个试验，来阐明“共振”的原理。
咱们用6个钟摆做共振试验，首先把钟摆都放在悬挂的活动板上，然后随机拨动一切的钟摆，这时候有的钟摆向左，有的钟摆向右。但左面和右边的力气总会不对等，然后形成一边比另一边的力多一点，多出的一点力就使得下面的活动板发生细小的摇摆。
这个摇摆也会对6个钟摆施加一起的力。类似于微波对水分子那样。共振就起效果了，没有任何干涉，一切钟摆的步骤会变得一起。
我们应该理解微波炉的作业原理了，但许多人还有一个问题：为什么微波炉明令禁止运用金属容器呢？这是由于，金属容器不但对加热食物毫无意义，还有潜在的风险。
在微波炉中加热时，微波遇到“金钟罩”就被反射了。而实在风险的是，在强壮的微波效果下，金属中的自由电子快速移动，发生的电弧会击坏微波炉内壁，破坏微波炉中的电子元器件，乃至把微波炉焚毁。所以在微波炉内运用金属器皿肯定不是一个好主意。
走出厨房，微波的使用如同让咱们有了“另一双眼睛”。微波雷达能为各种交通工具供给准确的定位导航，为戎行侦办敌机和导弹；微波遥感技能使得航拍取得的“微波地形图”比可见光和红外遥感取得的图画更实在。
现在，如果在太空勘探，会发现极端弱小的微波辐射，这是整个世界的布景“噪声”，是138亿年前世界大爆炸留下的“遗产”。未来，人类或许能够使用这笔遗产做出了不得的事呢！
