微波炉的工作原理

一、原因讨论

传统的烹饪方法是用火通过锅底将热量传递给锅里的食物，食物的热量逐渐从表面传递到里面。这种方法有两个缺点:第一，需要很长时间，另外，大块的食物不能内外同时烹饪，造成内外烧焦的现象。微波炉的加热方法可以克服这两个缺点。

微波是一种电磁波，波长范围在1毫米到1米之间，国际上规定国内微波炉的微波波长为122毫米，相应的频率为2450兆赫，选择这个波长，主要是为了避免干扰通信波。为什么微波炉产生的微波能快速加热食物？事实证明，微波可以轻易地穿透绝缘物体，但是当遇到有水的食物时，水分子会以相同的频率随着它振荡。在振荡过程中，分子相互摩擦，从而产生热量。微波炉产生的微波功率相对较大，一般在600瓦到2000瓦之间..水分子在微波中每秒钟振荡24.5亿次。这种振荡几乎同时发生在食物的内部和外部，所以被波浪加热的食物可以在很短的时间内烹饪出整个食物。

然而，微波具有另一个特征，当它遇到金属时会反射回来，因此包含在金属容器中的食物不能在微波炉中被加热，并且微波炉可能被损坏很长时间，因为发射的微波会无损耗地反射回来，导致高温，甚至损坏微波发射装置。因此，当在微波炉中烹饪食物时，应该选择由绝缘和耐热材料制成的容器，例如陶瓷、耐热玻璃或塑料。

第二，物质生活

传统供暖将热量从外部传递到内部。电磁炉的特点是使每个分子振动并相互摩擦产生热量。如果我们想尽快取得成果，让我们调动每个人的积极性。

三。参考材料

1.微波波长

微波是指频率在300兆赫至300千兆赫之间的电磁波。它是无线电波中有限频带的缩写，即波长在1米(不包括1米)到1毫米之间的电磁波。它是分米波、厘米波和毫米波的统称。微波的频率高于一般无线电波，一般也称为“超高频电磁波”。作为电磁波，微波也具有波粒二象性。微波量子的能量为1.99× 10-25 ~ 1.99× 10-22J。

2.微波的特性

微波的基本特性通常表现为穿透、反射和吸收。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎不被吸收就能通过。对于水、食物等，它会吸收微波并自身加热。另一方面，金属反射微波。

从电子学和物理学的角度来看，微波电磁波谱具有以下不同于其他波段的重要特征:

(1)渗透

微波的波长比其他用于辐射加热的电磁波长，如红外线、远红外线等。，因此它具有更好的渗透性。当微波穿透介质时，介质温度由于介质损耗而升高，使得介质材料的内部和外部几乎同时被加热，形成体热源状态，这大大缩短了常规加热中的热传导时间，并且当介质损耗因子与介质温度呈负相关时，材料的内部和外部被均匀加热。

(2)选择性加热

物质吸收微波的能力主要由其介电损耗因子决定。介电损耗因子大的材料微波吸收能力强，介电损耗因子小的材料微波吸收能力弱。由于各种物质的损耗因子不同，微波加热的特点是选择性加热。不同的物质产生不同的热效应。水分子是具有大介电常数和大介电损耗因子的极性分子。它们具有很强的微波吸收能力。然而，蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，它们的微波吸收能力比水小得多。因此，对于食物，含水量对微波加热效果有很大影响。

(3)低热惯性

微波瞬间加热电介质材料，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率可以随时调节，介质的温升可以无惰性地改变，不存在“余热”现象，非常有利于自动化控制和连续生产的要求。

(4)向光性和发音

微波的波长很短，比地球上的一般物体(如飞机、轮船、汽车和建筑物等)要小得多，或在同一数量级上。)。微波的特性类似于几何光学，即所谓的向光性。因此，使用微波工作可以减小电路元件的尺寸。使系统更加紧凑；可以制造具有小体积、强波束窄方向性和高增益的天线系统，以接收从地面或空间上的各种物体反射的弱信号，从而确定物体的方向和距离并分析物体的特性。

由于微波的波长与物体(实验室中的无线设备)的大小处于同一数量级，微波的特性与声波的特性相似，即所谓的声学相似性。例如，微波波导类似于声波发射器。喇叭天线和缝隙天线类似于声学喇叭，肖和迪。微波谐振腔类似于声谐振腔。

(5)非电离

微波的量子能量不足以改变物质分子的内部结构或破坏分子间的键。另一种物理学方法是，分子核在外部电磁场周期力作用下的许多共振现象都发生在微波范围内。因此，微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了一种有效的研究方法。另一方面，利用这一特性可以制造许多微波器件。

(6)信息

因为微波频率非常高，可用的频带非常宽，在小的相对带宽下可以达到数百甚至数千兆赫。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量很大，所以现代多通道通信系统，包括卫星通信系统，几乎都工作在微波波段。此外，微波信号还可以提供相位信息、偏振信息和多普勒频率信息。这在目标检测、遥感目标特征分析等应用中非常重要