水分子随电磁场变化周期振动示意图|图源:engineerguy
水分子这么积极,食物含水量高的部分自然热得更快。很多食物外干内湿,或者表层水分流失得多,才会内部先热,再向外传导。如果成分均一,内外就会差不多热。
由于微波加热依靠的是分子振动,在冷冻食品中,水分子的振动受到了限制,加热效率就没那么高了。
那么,为什么要选择2.45GHz这个特定频率的微波呢?
实际上家用WiFi也在这个频段,它属于国际电信联盟规定的,对工业、科学和医学领域开放使用的频段,避开了通信等领域所使用的频段。另外,微波炉采用这个频率还综合考虑到了加热效率和成本的问题。
微波炉为何不能热金属?
打开微波炉说明书,上面一定会有不能加热金属的警示。然而,令人疑惑的是,微波炉里本来就有金属结构,最明显的就是微波炉门上的金属网。
微波炉的外壳本质上就是个金属笼子,相当于一个法拉第笼,能够把电磁波困在里面。
法拉第笼能够屏蔽电磁场 |图源:Wikipedia
微波在炉内四处反射,但无法逃脱。这样微波的能量便可以集中起来,让食物吸收。
虽然微波炉不是个完美的法拉第笼,但一款合格的微波炉泄露出去的微波强度远不及阳光的辐射强度,所以你大可不必担心自己被微波“煮熟”。
然而,在一些特定情况下,金属会把你的微波炉变成一个灾难现场。
金属内部有许多能自由移动的电子,它们在变化的电磁场中会重新分布。当电势差积累到一定程度,就可能像夏天的积雨云那样,产生闪电。
微波炉中的铝箔纸(上)和叉子(下)产生电火花,请勿模仿!| 图源:programmersought
薄而褶皱的铝箔纸和尖锐分叉的叉子都属于高危物品,它们的犄角旮旯处容易堆积电荷,形成电势差,产生电弧,甚至能将金属材料和微波炉损毁。
两颗葡萄“擦出”激烈火花
金属在微波炉中冒火花不算意外,不可思议的是,两颗葡萄在微波炉里也会“擦出”火花,甚至比金属更剧烈(危险,请勿模仿)。只用一颗葡萄,或者换成其他浆果都不行。