金屬探測器安檢門(mén)能檢測到哪些東西？

　　近幾年，金屬探測器、安檢門(mén)、X光機等安檢行業(yè)發(fā)展迅速，甚至于教育行業(yè)也掀起了購買(mǎi)的熱潮，國內金屬探測儀龍頭企業(yè)思邁奧就此問(wèn)題與學(xué)校開(kāi)展了合作，一起揭開(kāi)安檢行業(yè)的神秘面紗。

　　金屬探測器是一種主要運用于教育、安保、考古等領(lǐng)域的金屬探測設備。例如，它可以幫助監考教師探查考生是否攜帶了違禁物品進(jìn)入考場(chǎng)。然而，金屬探測儀究竟能探測怎樣的物質(zhì)?“金屬”指的是金屬單質(zhì)、金屬元素，還是金屬化合物?金屬探測儀的探測效果和哪些因素有關(guān)?這些都值得研究。于是，思邁奧決定組建一個(gè)研究性學(xué)習小組，就金屬探測儀的功能及其探測效果做一次較為深入的研究。

　　基本構思：

　　學(xué)校從思邁奧拿到了一支專(zhuān)用于考場(chǎng)的手持式金屬探測儀，它的型號為思邁奧進(jìn)口金屬探測器。從外觀(guān)上看，它的主體是一個(gè)直徑約14厘米的探測環(huán)，與環(huán)相連的手持桿長(cháng)42厘米。探測環(huán)一旦發(fā)現“目標”，它的鳴叫器會(huì )發(fā)出尖銳的鳴叫聲或振動(dòng)器發(fā)生振動(dòng)。

　　我們研究活動(dòng)的基本做法是：將金屬探測儀的探測環(huán)緩緩靠近被探測物，當探測儀發(fā)出鳴叫時(shí)，即用尺測量出被探測物與金屬探測儀的探測環(huán)中心之間的距離。顯然，物體的可探測距離越遠，則說(shuō)明其越容易被探測到，即該儀器越靈敏。為了確保實(shí)驗結果的準確性、數據的可靠性，我們對所有的實(shí)驗操作都重復3次，在數據上取其平均值，若有極值則舍去。

　　測試與分析：

　　1.與元素形態(tài)的關(guān)系

　　銅和鐵都是日常生活中被廣泛使用的金屬，所以我們首先對這兩種金屬的單質(zhì)(塊狀固體)、固態(tài)化合物、溶液態(tài)化合物進(jìn)行探測、對比，實(shí)驗結果如下：

　　實(shí)驗結果表明，金屬探測儀所能探測的“金屬”應該僅僅指游離態(tài)(即單質(zhì))的金屬，而非廣義上的“金屬元素”。當金屬一旦被轉化為化合物，即無(wú)法被探測出。這不同于焰色反應，焰色反應所需要的“金屬”則是廣義上的“金屬元素”。

2.與金屬形狀的關(guān)系

　　以單質(zhì)形式存在的金屬還有外形的不同，例如，它們可以是細小粉末狀的，可以是大顆粒狀的，也可以是片狀的、塊狀的等。首先，我們將化學(xué)實(shí)驗中最常使用的金屬粉末平鋪在紙片上一一加以探測，結果如下：

　　結果表明，金屬粉末不能被探測到。實(shí)驗中，即使使用較大量的金屬粉末，甚至使用整瓶金屬粉末，金屬探測儀都“視而不見(jiàn)”。那么，如果將這些金屬的粉末顆粒加以放大又會(huì )有怎樣的結果呢?

　　由于實(shí)驗室有現成的鋅粒(直徑約3毫米)，這是制取氫氣常備的藥品。另外，鐵釘也可以看做一種有固定外形的大顆粒。于是，我們對這兩種大顆粒狀的金屬進(jìn)行測試，結果鋅粒和鐵釘都“乖乖現形”了!

　　我們又對薄膜狀金屬、片狀金屬、塊狀金屬進(jìn)行了探測。實(shí)驗對象為鋁箔、銀箔、鋅片、銅片、鐵塊、銅塊等。其中，銀箔來(lái)自于“銀鏡反應”，我們直接對內壁上附著(zhù)的薄薄一層銀箔的試管進(jìn)行了探測。結果表明，包括薄薄的銀箔在內，這些金屬無(wú)一“漏網(wǎng)”。實(shí)驗結果如下：

　　值得一提的是，金屬探測儀能透過(guò)試管的玻璃壁“覺(jué)察”到內壁上銀金屬的存在，這也表明，探測金屬不一定要求金屬處于完全暴露的狀態(tài)。正是基于這一點(diǎn)，金屬探測儀才能夠被廣泛地用于檢測一些比較隱蔽的違禁物品。

　　3.與金屬質(zhì)量的關(guān)系

　　由于鋅粒是顆粒狀的，對不同量的固體樣品取用都比較方便，所以我們選擇鋅粒為研究對象。為控制變量，我們把不同質(zhì)量的鋅粒分別裝入3只相同規格的試管中，向著(zhù)試管的底部垂直探測，這樣至少能確保被探測物的橫截面積是相同的。結果如下：

　　由此可看出，金屬質(zhì)量越大，越容易被探測到；反之，金屬質(zhì)量太小，可能就很難探測到。

　　實(shí)驗結論：

　　系列實(shí)驗的探究使我們得出這樣的結論：金屬探測儀是一種僅能對金屬單質(zhì)進(jìn)行探測的儀器，它對金屬的探測效果與金屬的外形和總質(zhì)量等因素有關(guān)。當然，畢竟這個(gè)實(shí)驗探究只是初步的、粗略的，還有許多不合理之處，需要進(jìn)一步完善，對我們而言，還需進(jìn)一步提高自己的科學(xué)探究意識。