微波炉加热原理是红外线吗微波炉加热原理微波炉工作原理图解 _加热

出品：科普中国
制作：星之队
监制：中国科学院计算机网络信息中心
疫情宅家的日子，微波炉成了很多人解决吃饭问题的好帮手。然而，很多人对微波炉的了解并不够，只要是食物，就喜欢用微波炉&34;叮&34;一下，导致频频&34;翻车&34; 。

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图片来源：微博
为什么微波炉不能加热鸡蛋？放进微波炉加热的食物为什么不能用金属器皿来盛？要了解这些，我们需要先知道微波炉加热食物的原理。
微波炉是怎样将食物加热的？微波炉加热食物的原理是用微波辐射来加热食物。微波和我们平时所见的光一样，都是一种电磁波。微波专门指的是波长在1毫米到1米之间的电磁波。可见光指的是波长在400到700纳米之间的电磁波。
一般的家用微波炉产生的微波的频率是2.45GHZ左右，波长在12厘米左右。当用微波炉加热食物的时候，食物的分子会吸收微波所携带的能量，吸收了能量的食物分子会发生振动，这种振动在宏观上的表现就是食物温度的升高。

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微波炉是利用微波来加热食物的（图片来自http://www.pngwave.com/png-clip-art-aefdz）
更具体的说，微波炉采用的是介电加热。介电加热指的是指利用电磁辐射来加热介电质的一种方式，介电质是一种可被电极化的绝缘体。
比如说，水就是一种介电质，一个水分子包含两个氢原子和一个氧原子。虽然水分子整体上是电中性的，但是氧原子带负电荷，而氢原子带正电，如下图所示。水分子的这种性质让水成了一种理想的介电质。

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水分子示意图(图片来源：作者自制)
将把水分子置入电磁波中，由于电磁波中电场的作用，水分子中的带负电的氧原子会倾向于朝反着电场的方向位移，而氢原子会朝着电场的方向移动。氧原子和氢原子的这种位移是很小的，并不足以导电，这种现象就叫做介电质的电极化。

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介电质的极化（图片来自：参考资料1）
当把水放入微波炉加热时，微波炉发出的微波的电场不断变换着方向，水分子的氧原子和氢原子就不断的变换位置，这种位置的变化可以理解成水分子的振动。随着时间的流逝，水中大多数分子都会产生这种振动，水温就会变高。
另外，脂肪和糖也是电介质，但是它们的分子在电场中移动的位置比水小，因此加热它们需要更长的时间。

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微波炉加热食品主要加热的是食品里面的水分（参考资料2）
有些人可能听过这样一种说法，说微波炉是从内到外加热食物的，这种说法是正确的吗？
对于一些有外壳的食物，情况可能确实如此。比如说鸡蛋，鸡蛋内部是液体，是良好的介电质，在微波炉内容易被加热，而鸡蛋外壳，则被加热的很慢。当把鸡蛋放进微波炉加热时，鸡蛋内部会首先热起来，内部的热量被外壳禁锢着得不到释放，当加热到一定程度时，鸡蛋壳就会被撑破，鸡蛋就会爆裂。
对于普通的食物，比如说馒头，米饭，面包等等，它们内部的水分分布比较均匀，当放进微波炉时，它们都是被均匀加热的，并不是从内到外加热的。
了解了微波加热的原理，我们才能更好地避开微波炉使用雷区。
微波炉不能用来加热什么？微波炉加热食物，主要是加热食物中的水分。一般来说，如果一个食物特别干燥，是不宜使用微波炉来加热的。
例如，纸币不能放入微波炉里面加热。这些干燥的易燃物不是介电质，它们不会吸收微波炉的热量，所以会导致微波炉里面的温度越来越高，当高于一定温度时，就会点燃这些可燃物。

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被微波炉烧掉的纸币（图片来自http://eunited.com.my/366002/）
另外，使用微波炉加热的一个很重要的原则是，不要把金属放入微波炉。这是因为用微波炉加热金属时，微波炉发出的能量并不会被金属吸收，而是被金属反射，这时微波炉里面积聚的能量会越来越多，当能量达到一定程度时微波炉甚至会起火爆炸。
另外，正是由于金属可以反射微波，所以微波炉的四周和门都是用金属做的，这样可以有效地把微波限制在微波炉内部，防止微波逸出，造成安全隐患。

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