物理新知–微波爐的原理
文﹕夏雲傑    

微波爐
圖一  微波爐
傳統的煮食方法是用火通過鍋底傳熱給鍋中的食物,食物受熱是從表面逐漸傳遞到裡面的,這種方法有兩個缺點:一是花費的時間長,另外大塊的食物不能內外同時煮熟,造成內生外焦的現象,微波爐的加熱方式可克服這兩個缺點。

微波是電磁波的一種,波長範圍在 1 mm 到 1 m 之間,國際上規定家用微波爐的微波波長為 122 mm,對應頻率為 2450 MHz,選擇這個波長,主要是為了避免干擾通訊電波。為甚麼微波爐產生的微波能快速加熱食品呢?原來微波能容易穿透絕緣物體,但遇到有水份的食物便會使水分子和它一起以相同的頻率振蕩,振簜中分子與分子互相摩擦,從而產生熱量。微波爐產生的微波功率較大,一般從600 W到2000 W之間。水分子在微波中每秒振蕩24.5億次,這種振蕩幾乎是在食物的內外各部分同時發生,因此波加熱的食品能夠在很短的時間內,把整份食物煮熟。

不過,微波還有一個特性,它遇到金屬便反射回來,所以用金屬容器盛載食物,在微波爐中不能被加熱,長時間還可以損壞微坡爐,原因是發射出去的微波沒有損耗地全部反射回來,後果是使發射微波的器件產生高溫以至損壞。因此用微波爐煮食物,應選用絕緣耐熱材料制成的容器,如陶瓷、耐熱玻璃或塑料等。