金属を電子レンジに入れると…

質問

お恥ずかしいですが、金属を電子レンジに入れるのはいけない、ということは知っています。でも、具体的にどういう現象が起こるのか、が分かりません。
　大学で物理化学を習いましたが、電磁波と物質が受けるエネルギーの対応、というところで、波長（または周波数）の順に、
●紫外線・可視光線→電子エネルギー
●赤外線→振動エネルギー
●マイクロ波→回転エネルギー
と、習いました。電子レンジはマイクロ波ですよね。金属が、回転エネルギーの作用を受けて、一体どういうことが起こるのだろう、というところまで考えはたどりつきましたが、そこから先が進みません。どなたか、分かりやすく解説していただけないでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.1

okg00 · ベストアンサー

http://www.chemistryquestion.jp/situmon/shitumon_kurashi_kagaku28_microwave_metal.html
http://www.takatsuki-osk.ed.jp/center/science/190224/190224.htm

金属が電磁波を反射するから

お礼

大変よく分かりました。ありがとうございました。

回答No.6

potachie

少しならアルミホイルなどで試せますよ。（試せるモノは試す主義なので・・・）
尖った部分がない金属なら、何も起こらないのですが、アルミホイルのような端があるものだと、放電します。

原理はよく分からないので、他の方の回答に譲りますが。

お礼

ありがとうございます。ちなみに私は、小学校のときに、自宅のコンセントに学校でもらった豆電球をつなぎ、一瞬で「バチッ」と切れたのを経験しました。さらに、延長コードをどうつないだのか、電球とソケットをつなごうとして、全身に「電気ビリビリ」となりました。親はまったくこのことを知りません…

回答No.5

Scull

大学で勉強したんなら、「サイエンスは理論よりも実験・観察」って言われませんでした？

何はともあれ、「まずは実験」じゃないんですか？

・・・私はやった事があるけど。

お礼

そんなことをして電子レンジが壊れたら困るからです。実験をする前に、基礎理論の理解が必要だと思います。

回答No.4

nazunazu

我が家のオーブンレンジで、オーブンと電子レンジのスイッチを間違えてアルミホイルを加熱したことがあります。
結果、バチバチと音を出して火花が飛びました。確かアルミホイルが一部こげるか溶けるかしたような...。

お礼

そうなんですか、こわいですね。ありがとうございました。

回答No.3

noname#244477

金属や導体にマイクロ波が当たったときは、回転エネルギーではなく、電流が誘導します。金属の自由電子にマイクロ波の電界が作用してクーロン力を与え、これにより自由電子が動いて振動電流が誘導します。
●発煙・発火
金属でなくても以下の２つのいずれかの条件があてはまる物体を入れると発煙発火の危険があります。
１．導電性が中途半端なとき
適当な電気抵抗があるものは、誘導電流によって発熱し、発火することがあります。金属でなくても危険です。たとえば、表面が焦げた魚を電子レンジに入れると焦げた炭化部分が中途半端な導電性を持つので非常に高い温度になり、接触した容器を溶かしてしまうことがあります。

２．マイクロ波に共鳴する形状・寸法であるとき
電子レンジのマイクロ波周波数2.45GHzに共鳴すると非常に高い電圧が発生し、高温のアーク放電が現れることがあります。たとえば長さ60mmのシャープペンシルの芯は電子レンジの周波数に共鳴する寸法になっています。レンジ内に茶碗を逆さまに伏せて、その上に芯を置いてスイッチを入れると、芯の両端から明るいプラズマが発生し、放置すると芯は燃え尽きてしまいます。

ちなみに電子レンジ内部の壁は金属製ですが、導電性が高いので発熱はしませんし、共鳴しないサイズなので火花も発生しません。

●金属と食品の接触による汚染の問題
導電性が高く、共鳴しない金属であれば発火は起きませんが、それでも金属表面に電圧が誘導するので、水分を含んだ食品との接触によって電解が起こり金属表面が腐食したり金属イオンが食品を汚染したりすることがあります。

●加熱不良
金属表面近くの電磁波は弱くなっています。理由は入射波と反射波の電界が逆位相で相殺する領域だからです。なので食品と金属が接近している部分では加熱不良が起きます。

ゴキブリを電子レンジに入れてスイッチを入れても死ななかったことがあるのですが、這いまわっている領域は、電磁波の弱い領域だから大きなダメージを与えられなかったのです。

お礼

大変詳しい説明、誠にありがとうございます。じっくり拝見いたします。

回答No.2

usokoku

「マイクロ波→回転エネルギー」は、「マイクロはが分子に吸収されて、吸収する電波の波長が回転エネルギーと一致するときに大きな吸収が起こる。」という意味は、ご存知だとして

「電子レンジ」を「家庭用電子レンジ」であると定義すると
マイクロはの発信機、(名称忘却、なんとかトロンだったよう泣きがします)の発信周波数は、水の回転エネルギーに相当する波長になっています。しかし、他の波長も多少出ます。この周波数では金属にほとんど吸収されず、反射してしまいます。
なお、周波数が異なる場合は金属が溶け出します。

金属用の電子レンジのメーカーとしては、(真空溶解炉で検索して最初にデタ、メーカーです)
http://www.sanvac.com/youkai.htm
「誘導攪拌」という現象を使っているようです。(私は使用経験がないので、これ以上の回答は不可)写真を見ればわかるとおり、金属部分には、配管が溶接されていて配管内を水が通って冷却するようになっているます。つまり、水も加熱されます。

マイクロはの発信機の場合には、全体を鉄でシールドして電波が漏れないようになっています。漏れると近くにいる人間が茹でられて、「激しい痛みを訴えて半月後に死亡」(工業用電子レンジを使った業務に従事した労働者の労災報告)なんてことになるので、TVの放送用発信機でも鉄蓋をあけるととまるようになっています。だから金属用ゃ放送用といえども水を温めることは可能です。

お礼

ありがとうございました。じっくりと拝見いたします。ちなみに、「マイクロ波→回転エネルギー」に対する私の理解は、おっしゃるとおりです。マイクロ波スペクトルを、実験的にも理論的にも学んでおります。