核心概念
物理學
波長
頻率
能量
簡介
你有沒有吃過微波加熱的零食，第一口燙得要命，但第二口仍然是冰凍的？如果你經歷過這種情況，那麼你就知道微波爐有熱點和冷點。這就是為什麼它們通常會有一個旋轉託盤，以確保你的食物均勻受熱。在這個活動中，你將使用棉花糖來繪製微波爐中熱點和冷點的位置。準備好讓事情熱起來吧！
背景
你可能經常使用廚房微波爐，甚至都不會去想它是如何工作的，或者它為什麼能如此快速地加熱你的食物。儘管微波爐是一種日常廚房用具，但它實際上是非常精密的科學裝置！
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對於這個活動，理解微波爐如何加熱食物的基本原理很重要。它們將電能（來自牆上的插座）轉化為非常小的無線電波。由於這些無線電波非常小，我們稱它們為微波！這些波以光速（每秒 186,000 英里）傳播，並攜帶大量的能量。這些微波進入烤箱的食物隔間，在那裡它們在牆壁上反彈；然而，當它們碰到食物時，它們就會停止反彈。微波不是被反射，而是穿透食物，導致其水分子振動，這些水分子相互碰撞，從而引起更多的振動。隨著這些振動，食物的溫度升高——分子的振動越多，食物就越熱。
你可能已經注意到微波爐並不總是均勻地加熱你的食物。這是因為微波就像光、聲音甚至海浪一樣，有波峰和波谷。微波在其波峰和波谷處攜帶最多的能量，而在過渡點處的能量非常少。當這些波穿過你的微波爐時，它們在波週期的不同點擊中食物。因此，在你的微波爐中烹製完墨西哥捲餅後，你的第一口可能滾燙，而下一口仍然是冰凍的。
在這個活動中，我們將繪製穿過你微波爐的波的波峰和波谷，並觀察你烤箱的旋轉託盤如何幫助你的食物更均勻地烹飪。
材料
帶有可拆卸旋轉託盤的微波爐
兩個大的、可微波加熱的砂鍋菜盤（確保它們可以放入微波爐內，並在托盤上自由旋轉。）
兩袋棉花糖（巧克力片也可以。）
黃油（至少四到六湯匙）
烤箱手套
叉子
一張紙
筆或鉛筆
一位成年幫手
大碗
尺子（可選）
製作棉花糖零食或其他棉花糖食譜的食譜和配料（可選—以避免浪費在此活動中使用的棉花糖）
準備
在兩個砂鍋菜盤上塗上黃油（這將使你完成測試後更容易清潔。）
將你的棉花糖緊密地排列在你的第一個砂鍋菜盤中，使棉花糖緊挨著。
將砂鍋菜盤放在微波爐的旋轉託盤上。
步驟
將微波爐設定為低功率和一分鐘。按開始。（注意：微波功率各不相同。如果你的棉花糖不受此溫度和時間的影響，請嘗試增加棉花糖在微波爐中的時間。）
時間到後，小心地取出菜盤，觀察棉花糖。（小心：盤子可能很熱！使用烤箱手套，並請一位成人幫助你！）
用你的叉子輕輕戳一下棉花糖。注意質地和外觀。棉花糖的外觀如何變化？棉花糖的質地如何變化？它們比以前更軟還是更粘？所有棉花糖看起來和感覺都一樣，還是有些變化比其他棉花糖大？你認為是什麼導致了它們的變化？
將菜盤放在一邊。
將第二袋棉花糖以與第一個相同的方式排列在你的第二個砂鍋菜盤中。
從你的微波爐中取出旋轉託盤。（請一位成年人幫助你完成此步驟！）
將砂鍋菜盤放入微波爐。
將微波爐設定為低功率，持續一分鐘。按開始。
時間到後，小心地取出菜盤，觀察棉花糖。（小心：盤子可能很熱！使用你的烤箱手套，並請一位成人幫助你！）
再次，用你的叉子輕輕戳一下棉花糖。注意質地和外觀。棉花糖的外觀如何變化？棉花糖的質地如何變化——它們比以前更軟還是更粘？它們看起來和感覺都一樣，還是有些變化比其他棉花糖大？你認為是什麼導致了變化？
看看你是否可以找到哪些棉花糖融化了，哪些沒有融化的規律。嘗試識別菜盤中棉花糖沒有融化的位置，以及其他融化的位置。如果你願意，可以使用你的尺子測量兩個相鄰的融化點之間的距離。融化點之間的距離是否相似？
比較兩個菜盤中的棉花糖。與另一個菜盤相比，一個菜盤中是否融化了更多的棉花糖？哪個菜盤似乎使棉花糖融化得最均勻？
觀察和結果
在這個活動中，我們使用棉花糖來繪製微波爐中的熱點和冷點，這些熱點和冷點是由加熱食物的微波的波長引起的。在活動的第一部分中，你的棉花糖菜盤放在微波爐內的旋轉託盤上。在這種情況下，你可能會發現一些棉花糖比其他棉花糖稍微融化得更多。
相反，在活動的第二部分中，你取出了旋轉託盤，因此棉花糖菜盤在加熱時沒有移動。在這種情況下，你應該觀察到棉花糖的融化部分和未融化部分之間有更明顯的對比，因為菜盤沒有在托盤上旋轉。
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