很多人對微波爐的了解并不夠，只要是食物，就喜歡用微波爐“叮"一下，導致頻頻“翻車(chē)"。為什么微波爐不能加熱雞蛋？放進(jìn)微波爐加熱的食物為什么不能用金屬器皿來(lái)盛？要了解這些，我們需要先知道微波爐加熱食物的原理。

疫情宅家的日子，微波爐成了很多人解決吃飯問(wèn)題的好幫手。然而，很多人對微波爐的了解并不夠，只要是食物，就喜歡用微波爐“叮"一下，導致頻頻“翻車(chē)"。為什么微波爐不能加熱雞蛋？放進(jìn)微波爐加熱的食物為什么不能用金屬器皿來(lái)盛？要了解這些，我們需要先知道微波爐加熱食物的原理。

圖片來(lái)源：微博

微波爐是怎樣將食物加熱的？
微波爐加熱食物的原理是用微波輻射來(lái)加熱食物。微波和我們平時(shí)所見(jiàn)的光一樣，都是一種電磁波。微波專(zhuān)門(mén)指的是波長(cháng)在 1 毫米到 1 米之間的電磁波?？梢?jiàn)光指的是波長(cháng)在 400 到 700 納米之間的電磁波。

一般的家用微波爐產(chǎn)生的微波的頻率是 2.45GHZ 左右，波長(cháng)在 12 厘米左右。當用微波爐加熱食物的時(shí)候，食物的分子會(huì )吸收微波所攜帶的能量，吸收了能量的食物分子會(huì )發(fā)生振動(dòng)，這種振動(dòng)在宏觀(guān)上的表現就是食物溫度的升高。

微波爐是利用微波來(lái)加熱食物的

更具體的說(shuō)，微波爐采用的是介電加熱。介電加熱指的是指利用電磁輻射來(lái)加熱介電質(zhì)的一種方式，介電質(zhì)是一種可被電極化的絕緣體。

比如說(shuō)，水就是一種介電質(zhì)，一個(gè)水分子包含兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子。雖然水分子整體上是電中性的，但是氧原子帶負電荷，而氫原子帶正電，如下圖所示。水分子的這種性質(zhì)讓水成了一種理想的介電質(zhì)。

水分子示意圖

將把水分子置入電磁波中，由于電磁波中電場(chǎng)的作用，水分子中的帶負電的氧原子會(huì )傾向于朝反著(zhù)電場(chǎng)的方向位移，而氫原子會(huì )朝著(zhù)電場(chǎng)的方向移動(dòng)。氧原子和氫原子的這種位移是很小的，并不足以導電，這種現象就叫做介電質(zhì)的電極化。

介電質(zhì)的極化

當把水放入微波爐加熱時(shí)，微波爐發(fā)出的微波的電場(chǎng)不斷變換著(zhù)方向，水分子的氧原子和氫原子就不斷的變換位置，這種位置的變化可以理解成水分子的振動(dòng)。隨著(zhù)時(shí)間的流逝，水中大多數分子都會(huì )產(chǎn)生這種振動(dòng)，水溫就會(huì )變高。

另外，脂肪和糖也是電介質(zhì)，但是它們的分子在電場(chǎng)中移動(dòng)的位置比水小，因此加熱它們需要更長(cháng)的時(shí)間。

微波爐加熱食品主要加熱的是食品里面的水分

有些人可能聽(tīng)過(guò)這樣一種說(shuō)法，說(shuō)微波爐是從內到外加熱食物的，這種說(shuō)法是正確的嗎？

對于一些有外殼的食物，情況可能確實(shí)如此。比如說(shuō)雞蛋，雞蛋內部是液體，是良好的介電質(zhì)，在微波爐內容易被加熱，而雞蛋外殼，則被加熱的很慢。當把雞蛋放進(jìn)微波爐加熱時(shí)，雞蛋內部會(huì )首先熱起來(lái)，內部的熱量被外殼禁錮著(zhù)得不到釋放，當加熱到一定程度時(shí)，雞蛋殼就會(huì )被撐破，雞蛋就會(huì )爆裂。

對于普通的食物，比如說(shuō)饅頭，米飯，面包等等，它們內部的水分分布比較均勻，當放進(jìn)微波爐時(shí)，它們都是被均勻加熱的，并不是從內到外加熱的。

了解了微波加熱的原理，我們才能更好地避開(kāi)微波爐使用雷區。

微波爐不能用來(lái)加熱什么？
微波爐加熱食物，主要是加熱食物中的水分。一般來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)食物特別干燥，是不宜使用微波爐來(lái)加熱的。

例如，紙不能放入微波爐里面加熱。這些干燥的易燃物不是介電質(zhì)，它們不會(huì )吸收微波爐的熱量，所以會(huì )導致微波爐里面的溫度越來(lái)越高，當高于一定溫度時(shí)，就會(huì )點(diǎn)燃這些可燃物。

被微波爐燒掉的紙

另外，使用微波爐加熱的一個(gè)很重要的原則是，不要把金屬放入微波爐。這是因為用微波爐加熱金屬時(shí)，微波爐發(fā)出的能量并不會(huì )被金屬吸收，而是被金屬反射，這時(shí)微波爐里面積聚的能量會(huì )越來(lái)越多，當能量達到一定程度時(shí)微波爐甚至會(huì )起火爆炸。

另外，正是由于金屬可以反射微波，所以微波爐的四周和門(mén)都是用金屬做的，這樣可以有效地把微波限制在微波爐內部，防止微波逸出，造成安全隱患。

廚房不愧也是“戰場(chǎng)"，微波爐的出現和軍工有關(guān)
你可能想不到，廚房里的微波爐最開(kāi)始竟是由一個(gè)軍工企業(yè)*制造出來(lái)的，這是怎么一回事呢？

這就要從微波爐里面產(chǎn)生微波的裝置——磁控管說(shuō)起。磁控管最初是給雷達使用的，用來(lái)探測飛機和。二戰結束以后，制造磁控管的公司業(yè)績(jì)大不如前。一些磁控管制造商，例如雷神公司（Raytheon Company），急切地想把該技術(shù)應用到新的領(lǐng)域來(lái)盈利。

二戰時(shí)期，科技界已經(jīng)普遍知道無(wú)線(xiàn)電波能夠加熱介電材料，并且在工業(yè)和醫療環(huán)境中相當普遍地使用介電加熱技術(shù)。用無(wú)線(xiàn)電波加熱食物的想法也已經(jīng)出現。一些公司和實(shí)驗室也一直在研究這種技術(shù)，在 1933 年在芝加哥舉行的世界博覽會(huì )上，西屋公司更是展示了一個(gè) 10 千瓦的短波無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機，該發(fā)射機可以在兩個(gè)金屬板之間煮牛排和土豆。但是在二戰時(shí)期這種現象并沒(méi)有被深入的研究。

雷神公司制造的 Raydarange 微波爐

直到 1945 年，雷神公司的工程師珀西·斯潘塞（Percy Spencer）在這個(gè)想法上前進(jìn)了一步。斯賓塞當時(shí)正在測試用于雷達裝備的微波輻射器（磁控管）時(shí)，突然感覺(jué)西褲的口袋里有點(diǎn)不對勁，甚至聽(tīng)到了咝咝的聲音。斯賓塞停下手里的工作，結果發(fā)現是他口袋里裝的一塊巧克力融化了。他猜可能是磁控管發(fā)射的微波烤化了巧克力，雖然這不是一種新的現象，但是斯賓塞決定用不同的食物去研究這種現象。

斯賓塞通過(guò)將磁控管發(fā)射器連接到封閉的金屬盒上，制造出了一臺真正的微波爐。然后，他將各種食品放入盒子中，同時(shí)觀(guān)察效果并監控溫度。

后來(lái)雷神公司的管理層得知了斯賓塞的發(fā)明，馬上給這個(gè)發(fā)明申請了，并于 1946 年推出了*商用 Radarange 微波爐。

但這個(gè)時(shí)候的 Raydarange 是一個(gè)非常昂貴的設備，而且在工作時(shí)候必須不斷的用水進(jìn)行冷卻，使用起來(lái)不是很方便，只能在餐館進(jìn)行使用，并不適合普通的家庭。

Tappan RL-1 壁掛式微波爐

到 1955 年，雷神公司已開(kāi)始許可其它公司使用其微波技術(shù)來(lái)制造微波爐。之后不久，Tappan 公司給消費者設計了第一臺實(shí)用的微波爐 Tappan RL-1。

Tappan RL-1 是壁掛式微波爐，售價(jià)高達 1，295 美元（相當于今天的 11，000 美元），大多數人根本負擔不起。十年后，雷神公司收購了 Amana Refrigeration 公司，之后于 1967 年開(kāi)始以 495 美元出售 Amana Radarange 微波爐。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，微波爐的價(jià)格也越來(lái)越便宜。

在 80 年代，微波爐在美國家庭變得越來(lái)越普遍。這個(gè)時(shí)候微波爐也開(kāi)始走進(jìn)中國家庭的廚房，隨著(zhù)中國企業(yè)的進(jìn)一步參與，微波爐也很快在中國實(shí)現了普及。

1967 年的 Amana Radarange 微波爐，和現在的微波爐已經(jīng)十分相像了

軍的技術(shù)也可以轉換為民用技術(shù)，造福于普通的民眾，類(lèi)似的發(fā)展還有雷達，核能等。

軍磁控管變身民用微波爐，這么厲害的廚具可不止熱剩菜飯的功能哦。

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