現代人幾乎天天依賴微波爐過生活（我就是），但大多數人並不完全明瞭其中的原理（我也是）。有少數人甚至對它心生恐懼，我以前服務的學校，就有一位工友大力宣傳微波爐的害處，她說微波過的食物有殘餘的輻射線，對人體有害。這是誤把微波當成放射性衰變(radioactive decay)了，不過我又無法反駁她。

當一個不安定的原子核衰變時，會放出輻射線。舉例來說，如果你家有煙霧偵測器，可能就會不斷射出有輻射線。因為有一款煙霧偵測器裡放了鋂－241，鋂會衰變放出輻射線，把空氣中的分子游離成帶電離子，所以兩極之間隨時會有穩定的電流，一旦發生火災，煙霧遮斷電流，偵測器就會發出警報。不過其輻射量很小，不必擔心。被微波過的水並不會放出這種輻射線，但是為什麼我會無法反駁呢？

因為照物理學的定義，只要一物體能發射能量，就叫輻射。所以微波過的水當然在輻射，至少有紅外線。不過，這並無任何危害，因為你我也都在輻射，只要溫度高於0 K(-273.15℃)的物體就會向外輻射紅外線啊！

輻射分為游離輻射(ionizing radiation)及非游離輻射(non-ionizing radiation)。前者包含α粒子、β粒子及γ射線，為核子武器、核能電廠及放射性元素釋放出的輻射，其能量高，可使原子或分子游離；後者包含無線電波、微波、紅外線及可見光等，能量較低，無法使原子或分子游離。兩者並不相同，擔心微波過的水有殘餘的輻射線，其實是杞人憂天。

不過，現在很多新的科技都被汙名化。例如前一陣子，有一則網路謠言說：微波過的水冷卻後澆花，花在一週之後就枯萎了。幸好有媒體記者實際做實驗，發現花活得好好的，才在新聞報導中破解這則謠言。

微波是電磁波的一種，也就是說它包含振盪的電場與磁場。微波爐中的電磁波能量比紅外線弱，比無線電波強。波長為12.24 cm，頻率大約2450 MHz，也就是說電場及磁場每秒鐘會變換方向達數千次。因為水分子是極性分子，水分子的氫原子端帶有少量正電，氧原子端帶有少量負電，當微波穿過水時，水分子受不停變換方向的電磁場影響，就快速旋轉、扭動。這是微觀的說法，巨觀來說，水變熱了。高溫的水又帶動附近的食物分子變熱，所以含水的食物在微波爐裡容易受熱，乾燥的食物不容易變熱。

如果你用爐火加熱水，水分子也是快速旋轉、扭動，與微波爐加熱後的結果並無不同。不過爐火在加熱的過程中，也逸散許多無用的熱，（你只希望水變熱，結果爐具、廚房都變熱了），效率比微波爐差很多。

人類對新的科技有恐懼感，自古有之。在清代，鹿港本是台灣中部第一大城，當時有「一府，二鹿，三艋舺」之說。在日本人殖民期間，大力興建鐵路，曾打算以鹿港為鐵路交會點，但鹿港士紳擔心鐵路會斬斷龍脈，因而大力反對，結果如今的鹿港變成「鹿港小鎮」。今天沒有擔心鐵路會斬斷龍脈了，反而每拆除一段舊鐵道，就會有人懷舊。兩相比較，令人不勝唏噓。每一樣舊東西，都曾經是新科技，你現在懷舊的，當年有人視為洪水猛獸。

或許有一天，微波爐被淘汰時，也會有人懷舊。

至於微波爐中為何不能放入金屬呢？有人說會爆炸，這是太誇張的說法。微波不能穿透金屬，會被金屬反射。微波爐的爐壁就是金屬製的，它也沒有爆炸呀！金屬爐壁像鏡子一樣，把微波反射到食物，有助於烹調。

但若是在微波爐中加入金屬，則有以下幾個缺點。例如其反射角度未經計算，可能會反射到發射微波的磁控管(magnetron)上，把磁控管燒燬。另一個缺點是微波會在金屬上造成電流，使金屬溫度升高，如果金屬很薄或很細，電阻較大，就會熱到出現火花，甚至焚燬。這種事你別自己實驗，如今已進入網路時代，什麼瘋狂的事都有人試過了，還把影片貼在網路上。你可得每一段都瞧瞧，才知道微波爐可以變出這麼多魔術。

先到東吳大學物理系瞧瞧專家示範用微波爐點電燈泡（白熾燈泡）：

http://science.scu.edu.tw/phy/LivePhysics/Video/microwave.wmv

注意看影片中，演示者先在微波爐中放一杯水，這杯水的功用是要吸收多餘微波的能量，如果不放這杯水，燈泡還是會亮，但後果…等一下再告訴你。接著在水旁邊放電燈泡，燈泡沒有指定瓦數，不過60瓦的據說不錯。有的人把燈泡放入水中，沒必要，不過也沒什麼不好。關上微波爐的門，按下微波的開關，會看到電泡忽明忽暗，這和轉盤旋轉沒什麼關係，而是微波爐的電力本來就是開開關關，這樣才能控制火力。火力強時，開的時間長，關的時間短；火力弱時，開的時間短，關的時間長。要注意，實驗中，燈泡發亮不到幾秒中，演示者就把電源關掉了，以免燈絲燒斷。

公視流言追追追節目曾把整串耶誕燈放入微波爐中加熱，在youtube網頁上可看到這段影片：

http://www.youtube.com/watch?gl=TW&hl=zh-TW&v=FaMgSFekLpM&feature=related

耶誕燈會發光，但立即燒燬，連電線都著火，因為他們未放水，所以耶誕燈承受的能量太高。加上電線外面包覆的材質是聚氯乙烯，所以很快就燃燒起來，會放出有毒的戴奧辛。所以千萬別拿烹調食物的微波爐做這個實驗。

光碟片是由很薄的金屬膜上面覆蓋塑膠而成，所以如果純粹要觀察微波對金屬的影響，可把光碟片放入微波爐中加熱，光碟片上會出現火星閃爍，顯示上面有電流，而且因為金屬膜太薄了，熱量很快累積，所以會燒燬。原來光碟片上儲存的資料應該會被破壞，所以別拿存有重要資料的光碟。

最令我料想不到的是把傳真用的感熱紙放入微波爐中，實驗的做法是把轉盤拆掉，改放保麗龍板，上面舖放濕的紙巾，然後再放傳真用的感熱紙。打開微波爐電源加熱15秒，原本白色的紙會浮現黑色圖案，這是熱點，紙上仍維持白色的區塊則是冷點。感熱紙遇熱會變黑的原理，可參看發現月刊117期本專欄「感熱紙？感酸紙！」。因為微波在爐內來回反射，會出現建設性干涉與破壞性干涉。前者微波的振幅加強，形成熱點；後者微波的振幅抵消，成為冷點。所以微波爐才需要轉盤，以免食物加熱不均勻，熱點的部分已燒焦了，冷點處還是冷的。沒有轉盤的微波爐必須在磁控管前面裝個旋轉的金屬扇，這樣才能把微波反射到微波爐的各角落。本實驗為了找出熱點，就必須拆掉轉盤。

以上的實驗畢竟都不是微波爐的正常使用方法，但是如果連正常的食物都可以在微波爐裡跳火花，你相信嗎？

首先，把轉盤拆掉，這樣才會有固定的熱點。把薄皮葡萄切成兩半，再切成兩個四分之一，但不要完全切斷，讓切開的兩部分中間有一點薄薄的果皮連接著，葡萄如果有多餘的葡萄汁要甩掉，太多水就不會有戲劇性的效果。把切開的葡萄放入微波爐裡的熱點上，像展開的書本，然後用微波加熱10秒，葡萄會冒出很大的火花。影片中放葡萄的位置已被灼黑，那是葡萄裡的糖分被燒焦的結果。據其他網頁說，如果拿兩顆葡萄，拔掉枝，讓留下的小孔相對但不接觸，然後放入微波爐內加熱10秒，同樣會有火花。

為什麼葡萄會跳火花？據推測是因葡萄之間的距離接近波長的1/4，因此兩片葡萄就像天線一樣，把電磁場集中在兩根天線之間。因此造成火花。

關於以上數個實驗的影片及解釋，可在下列網頁看到。

http://maartenrutgers.org/fun/microwave/microwave.html

有一位讀者來信說他的孩子很喜歡說謊，已經小學三年級了，怎麼打罵都無效，打時會跪地求饒，打完照樣說謊。他很頭痛，不知該怎麼辦？

其實，一個行為的出現，背後一定有原因。我們應該先來看一下原因。

從大腦造影實驗中，我們看到說謊時，大腦活化的地方，跟給受試者聞阿摩尼亞（氨水）是同樣的地方，也就是大腦的「厭惡中心」。所以我們知道，雖然說謊的孩子嘴裡不承認，心中其實是不齒這個行為的。既然不齒，為什麼又會去做呢？那就是我們大人要去了解的地方了。

一般來說，孩子應該有一個很強的欲望無法達成，才會想盡方法去完成它，包括欺騙在內。例如：實在很想要某個玩具，但父母不准；很想吃某個東西，父母不准；考試考得很爛，不敢給父母知道；想跟同學一起出去玩，但父母不准……知道說謊的原因（父母不准但他想要）以後，就比較容易對症下藥了。

從某些方面來講，是大人逼孩子說謊的，因為我們沒有善盡溝通的責任；既然孩子想要而大人不准，其中必有道理，應該好好解釋給孩子聽。我們要從根源讓他知道為什麼這件事不能做，然後幫他找出替代的方案，使他的欲望減低。

同時，還要長期監督，使壞行為沒有機會出現，因為大腦神經迴路是越用連結越緊；長久不用，連結會慢慢鬆開。所以父母管教的方式要一致，絕對不能媽媽說不行的，爸爸卻說可以。孩子是非常精明的，他馬上知道如何去討好父母，操弄父母之間的矛盾，這樣管教就破功了。

說道理讓孩子知道為什麼這件事不可以做，它的後果會如何，雖然要花很多時間和心力，但是這個投資是絕對划得來的。只有心悅誠服，自己決定要改，壞習慣才改得掉，不然陽奉陰違是無效的。

我的孩子小時候不喜歡刷牙，不盯就不刷，還會騙我說他刷過了。我帶他去看我補牙，讓他看到小時候不刷牙，長大一輩子受苦，後來他就不敢了。從此，他背包裡放了一把牙刷，任何時候，只要吃過東西就刷。而且我告訴他，刷牙是正確的行為，不刷牙會自食惡果。所以，他出外應酬時，吃過飯就立刻去洗手間刷牙，不在乎別人異樣的眼光。

對於說謊的孩子，先要找出是什麼力量驅使他去做父母不喜歡的事，然後看這件事有沒有辦法兩全其美，在父母能接受的範圍內，讓他達成願望。如果真的不行，再看有沒有其他可以接受的替代方案。當父母肯聽孩子說話時，孩子會感受到父母的愛心，內心會出來一股力量使他向善。很多人不做壞事，是因為他不願使父母傷心。做到這一步，教養就成功了。只要看說謊的孩子都是低著頭，不敢正眼看老師就知道了（說謊時，人的瞳孔會放大，這也是一個人性本善的指標。演化竟然讓人在做壞事時，出現生理反應）。

要改變孩子的壞習慣，父母需要持之以恆的努力，更要用愛心去化解。所以，面對孩子說謊，不要驚慌，不要打他，要用愛去感化他。

◎本文轉載自國語日報98/3/17家庭版 

閃電會釋放強大的能量，因此地面上的高聳建築物通常會裝置避雷針來預防雷擊傷害，但飛機無法安裝避雷針，若剛好經過雷雨區附近，就有可能遭遇雷擊。此時，飛機會怎麼樣？有辦法避免雷擊或降低雷擊傷害的程度嗎？  

文／盧衍良

審稿／成功大學物理系教授　許瑞榮 

在雷雨天，雷雨雲上的靜電會與地面產生「感應電荷」，造成雲底為負電、地表為正電的情況。根據導體表面電荷分佈的特性，電荷的密度以及電場的強度都跟導體表面的曲率半徑有關，半徑越小（也就是越尖銳），電荷密度跟電場強度就越高，因此，地表上高聳尖銳的物體就成為電荷集中所在，該處產生的電場相較四周強，也是最容易引起閃電之處。於是大雷雨時，高聳的物體如旗杆、樹木、高塔、煙囪、電線桿等，都會成為閃電的通道，這也是為什麼下雷雨時，我們總是被告誡千萬不要站在寬廣的平地上，因為相對於空氣，人是良好的導體，容易引導電荷而受雷擊。

高大的建築物為了避免遭到雷擊，通常都會安裝避雷針。避雷針是一支頂部高出建築物、底部與地面相接的金屬桿，能夠吸引附近的雷電到自己身上來，使雷電通過自身而排到地面上，也就是「接地」。因此，避雷針的原理並不是阻擋雷電，而是引導雲層裡的電荷沿著安全路徑和地面的電荷中和，藉此保護建築物免受雷電傷害。

高空放電，降低雷擊傷害

飛機在飛行中也有可能遭到雷擊，但是飛機沒有辦法裝接地的避雷針，該如何是好？其實飛機上的乘客不必擔心這個問題，因為由金屬構成的飛機外殼遭受雷擊時，電荷會均勻移動到互斥力最小的金屬外殼表面，而機身內部則不會有電荷，因此內部電場必定為零。

儘管如此，遭遇雷擊的飛機仍可能因強大電流使機身過熱而局部變形或熔毀；電流所形成的磁場，也會影響機上的電子裝置，對飛航安全還是會有一定的風險。為了降低雷擊的危害，飛機的機翼尾端會裝置靜電刷，機身尾部通常也會安裝，藉由尖端放電原理，釋放機殼上因空氣摩擦而產生的電荷。金屬的尖端容易吸引電荷，也容易釋放電荷，當機殼上的電荷因釋放而減少時，就能夠大大降低雷擊強度，也就能減緩飛機遭受雷擊時所造成的傷害。換言之，靜電刷與避雷針不同，它主要目的在釋放電荷以降低雷擊強度。另外有些汽車會在後端保險桿裝置一根可拖行在地面上的靜電刷，也是為了排除多餘的靜電荷，如此一來，在乾燥的天氣中開車門，可減少觸電的可能性。

每次雷擊都會伴隨巨大能量產生，雖然我們對雷電的認識還非常有限，然而目前開發出的各種避免雷擊或降低雷擊強度的科技，已經足以保障大部份的民眾生活，雷擊已經不再那麼具有威脅了。

認識電擊傷

電力雖然是人類生活中不可或缺的重要能源，但用電不慎造成的傷害，也會帶來不堪設想的後果！ 

不論是遭遇大自然的雷擊，或是電器觸電，這一類的傷害都稱為「電擊傷」，比較常見的情形有心室纖維震顫、中樞神經系統受損，或者是肌肉麻痺引發呼吸終止等，其他諸如溶血、蛋白凝固、血管血栓形成、脫水、肌肉和關節分離等傷害，也經常可見。

造成電擊傷的主角是「電流」，主要是因為電流直接的傷害，或者是電流所經路徑產生的熱能傷害。一般來講，決定電擊傷嚴重程度的因素包含通過電流大小、接觸時間長短，以及電流流經路徑等。「高壓電」對人體之所以危險，是因為人體的電阻低，高壓電兩極間可以產生非常大的電流；相反的，如果連結高壓電的物體具有很高的電阻，則通過電極兩端的電流就會非常微小，也就不會造成重大傷害。 

比較起來，人體遭受大自然雷擊的傷害程度會遠大於電路的電擊。雷擊時，巨大電流會在短瞬間通過人體，從人體的一點進入，然後從另一點流出，並在進出的兩個點造成嚴重灼傷，大多數時候還會造成心跳停止、腦部傷害等。 

若不幸在戶外遇閃電打雷時，要迅速尋找適當建築物或掩蔽物，如果身邊沒有可以掩蔽的區域，應立即將身上的金屬物，如項鏈、手錶、眼鏡等取下，並儘可能向低漥處移動，萬萬不可在大樹或涼亭下躲藏，更不能緊鄰高牆、電線桿或天線設施附近，這樣才能減輕雷擊的危害。

延伸閱讀

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《觀念物理Ⅴ電磁學．核物理》，休伊特著，天下文化出版

高三課本《物理》上冊

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