0.5 1 1.5 2 2.5
0 2 4 6 8 10 12
起 火 時 間( 秒)
面積(平方公分)
小面積銀箔與起火時間比較圖
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四、理論依據及分析
因為本次作品的實驗結果沒有往例可循，我們嘗試以高中物理的方法 來解釋我們的實驗數據，找到對應的理論依據如下：
(一)鋁箔紙部份
依據電磁波理論，金屬表面受到電磁波的照射會在表面形成來回振盪 的電流，而在微波爐內的振動頻率為 2.45GHz，此固定頻率使金屬表面 的單位面積電子振動數量相同，此時面積愈大可活動的可振動的電子 數就會增加。若假設鋁箔紙的尖點曲率半徑 R 相同，在面積愈大的鋁 箔表面，有較高的電壓 V，連帶的提早讓尖端的電子游離出來，俗稱 尖端放電。
假設鋁箔紙的尖點曲率半徑一致
至於為何不同的功率與鋁箔尖端放電的時間幾乎沒有關連？這就要考 率到我們微波爐的光波頻率固定，而強度增加代表著振幅的增加，但 並不會讓表面的單位面積電子振動數量有實質上的變化，因此功率增 加的情況下，相同面積的鋁箔紙放電時間並不會有所改變。
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微波爐能運轉功率大小可用電磁波振幅來類比。
鋁箔紙面積愈大，升壓曲線隨時間的變化就愈快，愈容易提早達到放電電壓
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(二)薄金屬部份
改變金屬材料部份我們改用延展性與價格較高的金屬片來做比較，原 先只是想要比較材料不同的特性，卻又意外的發現金、銀、銅這延展 性高，接近原子級厚度的金屬片放電時間趨近一致，與面積無關，這 與我們第一部份鋁箔紙實驗有很大的不同，我們仔細的了解後，推測 這樣的實驗結果應該與金屬厚度小於集膚深度有關，以頻率為 10 GHz
（微波）為例，各種材料的集膚深度（μm）鋁 0.80、銅 0.65、金 0.79、銀 0.64。
以金箔厚度約為 0.12μm 為例，是遠小於集膚深度的，而整體金屬內 部都有電子在振盪的情況下，厚度可能會是放電時間的主因，整體實 驗結果放電時間都是 2 秒左右。但實驗數據一我們發現，小於 10 平方 公分左右的金屬箔片，也有一定的機率在 1.5 秒時就放出火光。
實驗結果也觀察到，與鋁箔紙在尖端放電不同的是，原子級的金屬薄 片是隨機在各點放出火光，也可以由此結果推測薄金屬放電時間主要 影響的原因在於厚度，推測原子級厚度的金屬會整個電磁波都能在裡 面振動以外，整個金屬面除了端點，應該有許多原子級的尖點曲率半 徑更小，導致放電時間趨於一致。
原子級金屬片除了端點，表面也都有存在許多小曲率半徑之放電尖點
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至於小面積(約 10 平方公分以下)可以偶有 1.5 秒的放電時間，這部份我 們推測與面積小整體微波爐空間能量累積較快，較能提早集中足夠能 量於金屬片上有關，由參考資料中可知，多數電導體的電阻是有限 的，會以熱能的形式消散功率，而小面積的金屬片以熱形式融化的機 率有可能早於放電的效應，因此才會觀察出 2 種不同時間的放電結 果。
原子級厚度金屬箔放電時間歸納結果
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1. ELEKTRISOLA 金屬對照表
https://www.elektrisola.com/cn/conductor-materials/comparison-of-metals.html
2.東華參院馮黃鳳亭中學 化學 冷知識 Trivia 化學過新年-煙火焰色 http://www.twghfwfts.edu.hk/post/4253. 微波爐原理大公開微波爐加熱時間表、功率/瓦數換算、加熱溫度總整理 Vita(西 元 2020 年 4 月 10 日)
https://shopee.tw/blog/how-do-microwaves-work/
4. 微波爐加熱金屬會冒出火花？原因在於。北京新浪網 (西元 2020 年 8 月 24 日)
https://news.sina.com.tw/article/20190824/32430072.html
5.維基百科，集膚效應。