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 微波的特性

　　一是似光性。微波波長非常小，當微波照射到某些物體上時，將產(chǎn)生顯著的反射和折射，就和光線的反、折射一樣。同時微波傳播的特性也和幾何光學相似，能像光線一樣地直線傳播和容易集中，即具有似光性。這樣利用微波就可以獲得方向性好、體積小的天線設備，用于接收地面上或宇宙空間中各種物體反射回來的微弱信號，從而確定該物體的方位和距離，這就是雷達導航技術的基礎。

　　二是穿透性。微波照射于介質(zhì)物體時，能深入該物體內(nèi)部的特性稱為穿透性。例如微波是射頻波譜中惟一能穿透電離層的電磁波（光波除外）。因而成為人類外層空間的“宇宙窗口”；微波能穿透生物體，成為醫(yī)學透熱療法的重要手段；毫米波還能穿透等離子體，是遠程和航天器重返大氣層時實現(xiàn)通信和末端制導的重要手段。

　　三是信息性。微波波段的信息容量是非常巨大的，即使是很小的相對帶寬，其可用的頻帶也是很寬的，可達數(shù)百甚*千兆赫。所以現(xiàn)代多路通信系統(tǒng)，包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)，幾乎無例外地都是工作在微波波段。此外，微波信號還可提供相位信息、極化信息、多普勒頻率信息。這在目標探測、遙感、目標特征分析等應用中是十分重要的。

　　四是非電離性。微波的量子能量不夠大，因而不會改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結構或破壞其分子的化學鍵，所以微波和物體之間的作用是非電離的。而由物理學可知，分子、原子和原子核在外加電磁場的周期力作用下所呈現(xiàn)的許多共振現(xiàn)象都發(fā)生在微波范圍，因此微波為探索物質(zhì)的內(nèi)部結構和基本特性提供了有效的研究手段。

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　　微波技術是近代科學研究的重大成就之一，幾十年來，它已經(jīng)發(fā)展成為一門比較成熟的學科，在雷達、通信、導航、電子對抗等許多領域得到了廣泛的應用，軍事科學家們還應用微波的作用機理，研制新概念武器──微波武器。而微波的另一方面的應用就是作為能源應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中，例如微波加熱與解凍、微波于燥、微波滅菌與殺蟲等方面，特別是隨著微波爐的日益普及，使得微波爐產(chǎn)品也進人了尋常百姓的家中，直接為人類造福。

　　二、微波加熱原理與微波爐

　　提起微波，很多人首先想到現(xiàn)代炊具微波爐。微波爐的微波加熱原理是基于物質(zhì)對微波的吸收作用而產(chǎn)生的熱效應。微波加熱的是一些能夠吸收微波的吸收性介質(zhì)，即含有極性分子的介質(zhì)材料。當有極性分子的介質(zhì)材料置于微波電磁場中時，介質(zhì)材料中會形成偶極子或已有的偶極子重新排列，在交變電磁場的作用下，并隨著高頻交變電磁場以每秒高達數(shù)億次的速度擺動，分子要隨著不斷變化的高頻電場的方向重新排列，就必須克服分子原有的熱運動和分子相互間作用的干擾和阻礙，產(chǎn)生類似于摩擦的作用，實現(xiàn)分子水平的“攪拌”，從而產(chǎn)生大量的熱量。由于微波頻率高，極性分子擺動速度很快，因此，快速加熱是微波加熱的突出特點。水分子是極性分子，繞其對稱軸的旋轉頻率為22吉赫，在此頻率的水對微波產(chǎn)生共振吸收現(xiàn)象，對微波有很強的吸收作用。而一般食品中都含有水分子，因此可用微波快速烘干和烹調(diào)食品。

　　微波爐是一種多功能、快捷、方便、能量轉化均勻的加熱工具。微波在生物內(nèi)轉化為熱量的熱效應，它不同于常規(guī)加熱。常規(guī)加熱是首先通過傳導、對流、輻射的傳熱方式加熱固體周圍的環(huán)境或固體表面，使固體的表面得到熱量，然后再通過熱傳導的方式將熱量傳到固體內(nèi)部，其加熱介質(zhì)可以是熱空氣、爐氣、過熱蒸汽，也可以是遠紅外線輻射等。這種加熱方式效率低，加熱時間長。而微波加熱是一種“冷熱源”，它在產(chǎn)生和接觸到物體時，不是一般熱氣，而是電磁能，要在生物體內(nèi)經(jīng)過分子內(nèi)部作用才能轉化為熱能。因此，使用這種能源加熱時，不會像其他能源那樣由外向內(nèi)傳輸熱能，當內(nèi)部發(fā)熱時，外表就可能焦糊了。而使用微波進行加熱時，由于它能深入到物體的內(nèi)部，所以是里外一起加熱。另因物體表外的水分一般都較少，往往是里面的濕度高于表面的濕度，且內(nèi)部物質(zhì)如果質(zhì)地相同時，也往往是同時加熱，就不會出現(xiàn)加熱體表面燒焦的現(xiàn)象，并能保護表面形狀的色彩。所以，微波爐既能用于工業(yè)、醫(yī)療上進行加熱與解凍、烘烤與干燥等，還能用于家庭進行烹飪、野外軍事訓練進行后勤保障的應用。