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微波炉的加热原理与物质结构关系紧密。微波是一种高频率的电磁波。微波炉利用其内部的磁控管将电能转化成微波，以2450MHZ的频率振荡频率穿透食物，食物内的极性分子[比如水，蛋白质，脂肪，糖类]即被吸引以2450MHZ的频率做振荡，分子之间互相碰撞产生大量的摩擦热量，微波炉就是利用这种分子本身产生的摩擦热量快速加热食物

电磁波引起分子震动，分子震动难免会相互作用产生能量的损耗很转化，这部分流失的能量往往以热能的形式。这样就形成所谓的微波加热。

微波炉内不产生热能，也不发生热传递，没有红外线。它是靠一种高频电磁波，也就是微波作为传递能量的媒介。微波的波长1毫米到1米（频率为300兆赫到300千兆赫）。微波炉实际上就是一台产生微波的振荡器，它产生的微波，波长122毫米，频率2450兆赫。
   微波在微波炉内振荡，并且使食物中所含的水分子和它一起用相同的频率振荡。从而引起分子与分子互相摩擦。摩擦能够生热。振荡频率愈高，振幅愈大，分子间摩擦愈剧烈，产生的热量也就愈多。显然，这种加热的方式与烘烤的红外线辐射的方式效果不同，它可以使食物的内部和外表面同时受热，这种加热方式效率很高，煮熟一盒米饭，只要几分钟，但是，你也绝对得不到“外焦里嫩”的效果。要烤面包、烤羊肉串、烤白薯，只能用电烤箱。有的同学也许注意到，微波炉不仅没有“外焦里嫩”，有时反而出现“里焦外嫩”。加热馒头的时间稍微长一点，馒头的芯就会变硬变焦。这是为什么呢？主要因为微波磁控管发出微波并非均匀地分布在微波炉中，而是“聚焦”于炉中的某一位置，也就是说，这里的微波强度是其它部位的上百倍。这个聚集位置大约在转盘中心的上部几厘米处，呈蘑菇形的位置。如果你把一个大馒头放在这里加热，你会发现，馒头表面还没烫手，馒头的心中已经烧干，形成一个蘑菇状的里心。为了避免食物的不均匀加热，微波炉内设一个转盘，开机时，它就自动地不停旋转，使食物被均匀加热。