讲师设计简单实验用常见的茶叶蛋来证明扩散原理

在AIP出版公司代表美国物理教师协会出版的《美国物理学杂志》上，内布拉斯加大学林肯分校的研究人员受到启发，以一种简单和可量化的方式证明了扩散的作用。

"我们想为高中和大学STEM（科学、技术、工程和数学）学生开发一个实验，以简单直观的方式向他们展示扩散的工作原理，并确保该实验易于在家中进行，以便孩子们能够自己学习扩散，"共同作者Carson Emeigh说。

腌料在不同温度下对蛋清的渗透比较。

在热能的驱动下，扩散发生在原子、分子或其他粒子随着时间的推移从最高浓度点向最低浓度点扩散到整个流体（空气或液体）。扩散被广泛研究，用于从飞机引擎到药物开发的无数应用。

在他们的实验中，研究人员比较了红色食品染料在三种不同温度下去皮的煮鸡蛋蛋白中的渗透水平：冰箱温度（40华氏度），室温（70华氏度），以及在冷对流烤箱（140华氏度）。

每个鸡蛋在预定的时间（1小时、3小时、5小时、8小时或24小时）从溶液中取出，用鸡蛋切片机切成两半，然后进行成像。三脚架上的数码相机被放置在灯箱上方。

研究表明，在每一个增加的时间间隔内，染料都会向蛋白深处扩散，在更高的温度下扩散更快。

该实验可以通过使用锅或慢炖锅而不是对流烤箱来简化家庭或教室，鸡蛋可以提前准备好，这样学生可以在同一时间进行所有的测量。手动测量穿透距离可以取代成像法。可以用学生自己选择的酱油或腌料来代替食品染料溶液，让学生"品尝"扩散的差异。

推荐阅读