Bạn có biết lò vi sóng có sức mạnh đáng sợ như thế nào không?

Trong video dưới đây, bạn sẽ được xem một thí nghiệm mà anh chàng người Ukraina thực hiện với  thiết bị phát sóng vi ba được “chế” từ chiếc lò vi sóng cũ. Thiết bị trông có vẻ thô sơ này thực ra lại tương đối nguy hiểm, nó có thể tạo plasma và đốt cháy những mảnh kim loại chỉ trong chốc lát.

Hãy xem điều này thú vị đến thế nào, nhưng bạn cũng nên lưu ý đừng thử chúng ở nhà vì thí nghiệm này thực sự rất nguy hiểm.

Trong video, anh chàng đã sử dụng một ống magnetron lấy từ chiếc lò vi sóng cũ. Một chiếc vỏ hộp hình trụ kim loại được gắn chụp lấy đầu ống magnetron. Nó có tác dụng như một buồng cộng hưởng và định hướng bức xạ vi ba được tạo ra bởi ống magnetron.

Trong lò vi sóng, ống magnetron là bộ phận quan trọng nhất. Đó chính là nơi sóng vi ba được sản sinh bằng cách tạo dao động cho electron. Sóng vi ba được tạo ra trong một lò vi sóng thông dụng hiện nay có tần số khoảng 2450 MHz (tương ứng bước sóng 12,24 cm). Như chúng ta đều biết, nó được sử dụng để làm nóng thức ăn trong lò vi sóng. Cơ chế hoạt động và những điều thú vị của một lò vi sóng, bạn có thể tìm hiểu thêm tại đây

Ống magnetron của lò vi sóng

Bây giờ, trở lại với điều thú vị xảy ra trong video, tại sao anh ta có thể tạo ra plasma trong bóng đèn bằng cách sử dụng sóng vi ba?

Trước hết, hãy nói về plasma. Plasma là một trạng thái của vật chất. Chúng ta đã rất quen thuộc với 3 trạng thái: rắn, lỏng, khí của vật chất trên Trái Đất. Tuy nhiên, có một sự thật ít ai biết rằng 99% vật chất trong vũ trụ tồn tại ở trạng thái plasma. Đó là trạng thái vật chất bị ion hóa mạnh. Phần lớn phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại duy nhất hạt nhân trong khi các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt.

Trong tự nhiên, plasma có thể được tạo ra và quan sát bởi các hiện tượng như: sét, gió mặt trời, cực quang... Các nguồn plasma nhân tạo có thể kể đến như: đèn neon, tivi plasma, lò nung, thiết bị phún xạ hay thậm chí là đồ chơi trẻ em…

99% vật chất của vũ trụ tồn tại ở trạng thái plasma

Thí nghiệm trong video, anh chàng người Ukraina đã sử dụng một nguồn sóng vi ba để tạo ra plasma. Như đã nói ở trên, mấu chốt của plasma đó chính là bạn tạo ra một trạng thái ở đó vật chất tồn tại với các nguyên tử và phân tử bị ion hóa mạnh. Các electron bị tách khỏi hạt nhân và chuyển động tự do.

Trong bóng đèn, các nhà sản xuất rút hết không khí và bơm vào đó một loại khí trơ, thường là Argon để giữ dây tóc không bị đốt cháy bởi oxy và tăng tuổi thọ. Plasma trong bóng đèn được tạo ra chính là trạng thái của Argon.

Lượng khí Argon trong bóng đèn bản chất cũng đã là một hỗn hợp gồm có nguyên tử khí Argon, electron tự do và ion Argon. Tuy nhiên, lượng electron và ion là rất rất ít so với nguyên tử khí Argon. Ở đây phải nhấn mạnh một điều rằng không bao giờ bạn có thể tìm được một bóng đèn chỉ chứa các nguyên tử khí Argon tinh khiết thực sự trong điều kiện bình thường. Nếu có, anh chàng này không thể tạo ra plasma trong bóng đèn đó một cách nhanh chóng và dễ dàng đến vậy.

Trong bóng đèn có chứa khí Argon

Lí do là quá trình tạo plasma cũng giống như bạn tạo một đống lửa, luôn cần một mồi lửa nhỏ. Ở đây, chính lượng electron rất rất ít đóng vai trò là mồi cho plasma. Khi anh chàng này hướng ống magnetron vào bóng đèn. Sóng vi ba sẽ tập trung vào lượng khí Argon. Bản chất sóng vi ba là sóng đứng của điện từ trường, chúng ảnh hưởng lên electron và kéo đẩy electron qua lại.

Trong quá trình lượng electron cực ít có trong bóng đèn bị kéo đẩy, nó va chạm vào các phân tử khí Argon khác xung quanh khiến electron của chúng bật ra. Các electron này tiếp tục bị kéo đẩy bởi sóng vi ba và lại va chạm với các nguyên tử Argon khác để sản sinh ra electron tự do mới.

Cứ như vậy, đây là một quá trình hình thành electron tự do và ion theo cấp số nhân. Cuối cùng dường như ngay lập tức, bạn đã đạt được mục đích tạo ra một trạng thái mà bóng đèn bây giờ chứa hầu hết là các ion Argon và electron tự do. Đó chính là plasma.

Quá trình tạo ra electron tự do và ion Argon xảy ra theo cấp số nhân

Tuy nhiên, trạng thái plasma chỉ được duy trì khi bạn cung cấp liên tục năng lượng sóng vi ba cho Argon. Khi hướng ống magnetron ra xa khỏi bóng đèn. Plasma sẽ biến mất ngay lập tức do electron tự do và ion Argon tái tổ hợp và trở lại trạng thái khí.

Bây giờ, câu hỏi đặt ra là liệu một chiếc lò vi sóng bình thường trong bếp của bạn có thể tạo plasma không? Câu trả lời là có. Không đến nỗi phức tạp quá nhưng cũng sẽ là một điều khó khăn hơn nhiều so với anh chàng này thực hiện với những chiếc bóng đèn. Lí do bởi vì thiết bị của anh ta đã được chế với một buồng cộng hưởng nhỏ giúp định hướng sự tập trung sóng vi ba lớn hơn. Quan trọng nhất, khí Argon trong bóng đèn chính là một nguồn tạo plasma thông dụng nhất.

Nếu bạn muốn tạo plasma với lò vi sóng trong bếp nhà bạn mà không phải đập nó ra, hãy thử tham khảo video dưới đây. Tuy nhiên, trước hết bạn nên cân nhắc cái giá phải trả cho thí nghiệm của mình. Một vụ cháy nổ chỉ xảy ra với một xác suất thấp. Tuy nhiên, đã có rất nhiều người thử thí nghiệm này và họ nói rằng không thể nào lau sạch được mặt bên trong lò sau khi plasma biến mất.

Trên đây là những điều thú vị liên quan đến việc tạo plasma bằng sóng vi ba. Trong video của anh chàng người Ukraina, bạn còn có thể thấy anh ta đốt những thanh kim loại nhỏ bằng thiết bị “chế” của anh ấy. Điều này cũng không khó để giải thích, bạn sẽ dễ dàng có câu trả lời khi đọc lại bài viết này của chúng tôi.

Tham khảo Wikipedia, Gizmodo

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu đặt vật bằng nhôm vào lò vi sóng ?