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在很多人的眼里，微波炉不过就是个使用起来规矩还挺多的“剩饭加热器”。但作为雷达的“近亲”，从诞生之日起，微波炉早已注定要當厨房里最与众不同的家伙。
金属与微波，八字不合？
炒菜可以用铁锅，微波炉却根本不买金属炊具的账。难道金属与微波是死对头吗？
金属对微波的作用基本有两种：反射和吸收。微波（Microwave）的本质和光一样，是电磁波的一种。家用微波炉发出的微波频率为2.45GHz，相应的波长大约是12.2cm（由f=C/λ）。普通金属晶格间隙的尺寸约几个埃，远远小于微波的波长。所以，當微波遇到金属的时候，几乎不能通过，从而被反射。另有一小部分微波在金属浅浅的表层内被吸收，这个表层深度约为1μm（即10-6m）。就在这个薄层内，吸收了微波的金属会变得超级“兴奋”！金属原子的“好朋友”——电子会在电场的作用下加速运动，撞击金属晶格。动能转化为热能，金属就在这样的“友情碰撞”下被加热了。
如果将体积并不大的金属（例如铝箔）放入微波炉加热，其内部温升的程度会令金属hold不住。镶有金边的盘子不适合作为微波炉加热器皿，就是因为产生的高温足以熔化金边。不过适當地利用这一现象倒可以加工某些食品。比如专门为微波加热设计的爆米花，其包装内就会有一层金属。微波加热过程中，金属层快速升温可以让玉米粒在几分钟内就变成香脆可口的玉米花。
反之如果金属体积足够大的话，由于是热的良导体，受微波作用产生的热能会很快就被分散，金属整体的升温并不明显。所以如果你不小心落了一把金属勺在微波炉里，其实不用太担心，勺子外形圆滑，不会引起激烈的“打火”现象。如果这把勺子还泡在牛奶或者咖啡里就更不用怕了，热量会很快传递给周围的液体。表面积足够大的金属烤盘或烤架放到微波炉里，只要按照说明书指示的操作，都是安全的。
那微波炉里放入金属后“打火”又是怎么一回事呢？所谓“打火”，其实是空气在强电场的作用下被击穿产生电弧放电。正常运转的微波炉中，电场强度是不足以达到击穿空气的场强大小的。但如果有尖锐形状的金属存在，情况就不一样了。例如你在炉子里落下的是一把金属叉，而非金属勺，微波炉运转时，叉子的尖端部位会产生强于击穿空气的场强，这时候“雷的嘎嘎”“神马”的也就不在话下了。如果自家的微波炉“打火”了你可千万别觉得“嗨皮”，磁控管受损和火灾隐患，一个很可能要钱，一个很可能要命。
在此需要友情提醒一下各位好奇心重的同学们：汞虽为液态，但也是金属，而且有毒。那些打算把水银温度计放到微波炉里去测量食品温度的同学，请先用体温计测测自己是否已经发烧。否则等妈妈质问“插着碎玻璃碴和混着汞蒸汽的蛋羹是怎么回事儿”的时候，你们可别两手一插，说这是火星版蛋羹的制作方法。
“华妃”斗“甄嬛”，平板战转盘
打开自家微波炉门，里边一般都静静地躺着一个玻璃转盘。但现在一些新式的微波炉的炉腔内却是平平整整，空空如也。这些叫做“平板式微波炉”的家伙，把转盘藏哪儿去了呢？下文为了简略，我们姑且分别管两种微波炉叫“小z”和“小D”吧。
先了解一下转盘的由来。小z之所以需要用转盘来承载食物，其目的只有一个——解决加热不均匀的问题。食物中或多或少含有水分，在微波的作用下，可怜的H20分子会每秒钟振动（或转动）24.5亿次（也就是微波的频率2.45GHz）。这样折腾水分子，虽然它不会晕（水分子潜台词：“谁说不会？”），但是会产生大量的热，这就是微波加热食物的基本原理。在小z的炉腔内，从磁控管发射出来的微波会在金属的炉壁间来回反射，形成三维的驻波。驻波波节的位置振幅为零，换句话说，波节位置上的食物，水分子随微波电场的振动会十分微弱，无法产生足够的热量。为了解决这个问题，小z依靠机械转盘360度平转，避免食物停留在波节位置，使加热更为均匀。
那么小D取消了机械转盘，食物原地不动，岂不是加热就会变得不均匀了吗？其实大可不必担心，所谓的“平板”不过是一个“障眼法”，在平板的下边还另有玄机——搅波器，一个酷似电风扇的东西。小D炉腔里的微波，有些“不走寻常路”，从磁控管出发后会经过波导管传到微波炉底部，然后打在高速旋转的搅波器上。由于搅波翼片是金属的，微波遇到旋转的搅波器后会被源源不断地向上反射。为了透过向上反射的微波，大多数小D的底板都使用陶瓷面板，这就是“平板”的来历，同时也是转盘“消失”的原因。
搅波器其实也可以放置在微波炉顶部，但不管放在哪里，为了保证被搅波器“打散”的微波可以透出，小D总是要牺牲掉一面金属壁，比小z少一重反射。本来食物放到小D里之后就只有一面靠近微波发射源，如果搅波器的质量又不够过硬的话，微波加热的均匀度难免会受到影响，食物可能一面热一面凉。另外，相比小z的机械转盘结构，小D使用的搅波器结构要复杂不少，其尺寸比普通电机要更大，制造工艺也复杂，生产和维修都是麻烦，这也直接抬高成本，导致商品更贵。
但瑕不掩瑜，小D的优点也是小z无法具备的。
首先，空间的利用更合理了。对于小z，由于食品要跟着转盘一起转，炉腔内真正可以使用的空间其实只有以转盘为底面，转盘表面到炉腔顶部距离为高所形成的那个圆柱体体积S·h那么多。而小p的内腔空间则几乎是100%可利用，现在就可以放心使用带把手的微波炉器皿了。以前如果两边把手的距离太大，容器旋转的时候就会卡在小z内，不能顺利转动。不仅如此，使用小p后，因为容器在小p里的位置不会改变，加热完的食物就更好取出了。想當年用小z时，把热气腾腾的汤汁洒得到处都是，甚至烫伤自己的经历真是不堪回首啊！
其次，取消了玻璃转盘，小p的清洁工作会变得方便又安全，擦洗内壁会更简单。万一家里有不老实的喵星人，也不怕它会把玻璃转盘打碎了。
商家在销售的时候总会有意无意地夸大，甚至虚构小p的优点，作为消费者，买转盘式还是平板式更多还是要考虑自己到底对哪些功能的需求更大，权衡利弊，而不要任由销售人员“大忽悠”。 频率不是你想变，想变就能变
我们已经知道了微波炉的加热原理与水分子的振动息息相关。可是疑问也随之而来，振动频率非要2.45GHz不可吗？
从水分子对微波的吸收程度上来看，这个值并不是最好的，因为水分子对微波的吸收峰值大约是22GHz。可是如果以22GHz的频率加热食物，微波的波长也会差不多减小为之前的十分之一。这样一来，在食物很浅的表层微波就已经“歇菜”了，不能继续渗透食物内部，加热效果就会受到影响。波长如果太短，微波炉门上的屏蔽金属网也会失效，因为这时候波长和网格尺寸太接近了，微波很容易变成“漏网之鱼”，带来辐射危害。
那么频率小一些不就可以解决这些问题了吗？这个说法不错，而且实际上，一些工业微波炉的频率正是应用更小的915MHz。但家用微波炉主要是用来加热食物的，十几个厘米的波长就能很好地满足渗透食物的要求。更长的波长形成的驻波会不一样，炉腔尺寸也需要与之匹配。另外，家用电器十分看重“物美价廉”，设计在2.45GHz频率上工作的磁控管，制造工艺相对简单，成本也会比较低，运转时的功率也更符合家用电器的用电环境。
那2.3GHz或者2.5GHz不好吗？答案很简单：规定。
第一台微波炉诞生于二战后不久，由美国工程师佩尔希-斯潘瑟（Percy Spencer）发明。正是这个原因，国际上许多与微波炉相关的参数规定，多多少少都会参照美国的标准。说到频率这个问题，就要提到美国联邦通信委员会（FCC），因为是由他们管理并且分配广播设备的频段，同时也规定微波加热设备的频率。一些微波频段是专门分配给工业、科研和医疗设备的，这也就是“工科医频段”（ISM band）这个称谓的来历。ISM频段早期的频率为915MHz、2450MHz、5800MHz和22125MHz。使用ISM频段是不需要申请许可执照的——白用。加之前面提到的原因，2.45GHz这个频率对于家用微波炉显然是最佳选择。
科学技术日新月异，在上世纪80年代，ISM频段在美国首先被写进白纸黑字的规定里，不久后就迎来了无线通讯设备的井喷式发展，ISM频段显得愈发臃肿了。进入21世纪，大多数无线路由器、蓝牙设备、无线鼠标、键盘的工作频率都设计在2.4GHz，这是因为相关规定把这些产品的生存范围限定在了2400-2483.5MHz。厨房里的微波炉當然也是个主要的微波源，再好的微波炉也有少量微波泄漏，和附近频率的无线设备“打架”几乎是不可避免。解决冲突总是必要的，20世纪40年代末就已诞生的微波炉受到了特殊照顾，新的规定给其他无线设备开辟了新的频段，而微波炉则固守自己的2.45GHz，岿然不动。
微波危害，惹不起还躲不开？
很多人都畏惧微波炉的辐射，加热食物时按下开始按钮后立马弹开，生怕微波伤害了金贵的身躯，那么这样做到底是不是有杞人忧天之嫌呢？其实，再严实的微波炉也不能指望它能够完全屏蔽掉微波。
国家相关标准考虑到了这样的担心，规定“距离微波炉外表面5cm或以上任何一点处，微波泄漏应不超过5mW/cm2”，而现实中很多微波炉厂商都以1mW/cm2为标准生产微波炉了。另一方面，辐射的能量是与辐射源的距离呈平方反比关系。举个通俗的例子，把微波炉想象成手电筒，假设国家规定了距手电筒5cm处光能的大小，如果你站到距手电筒50cm远处，这个能量就会减小到之前的百分之一，而你很可能就看不到手电筒发出的光亮了。有资料显示，微波能量密度在10～80mW/cm2的时候才可以导致某些视觉障碍。如此看来，只要是质量合格的微波炉，在安全的距离外，对人体是几乎无害的。微波辐射當然不是什么好玩儿的东西，所以，能躲得远些没有错，但没有必要把微波辐射想象成过年时一点即炸的爆竹。
曾有人异想天开认为用微波炉加热后的食物中不可避免地残留了些许微波，殊不知微波只是一种超高频的无线电波，它和收音机、电视机所用的无线电波性质基本相同，只是频率比后两者的要高。想想當你正通过电视传输方式收看某谍战片，在万分危急时刻突然停止播送，心里那个着急呀，但是着急也没用，收不到信号就看不到画面，影片中的主角最终是壮烈牺牲还是奇迹生还还是个谜。微波炉一样，一旦停止加热，磁控管便停止发射微波，食物中就不会有微波存在了。而微波加热食物会致癌什么的，也只是一个广为流传的谣言罢了。
结语
微波炉是厨房里的奇葩，现在已经确定无疑了。它依靠金属内壁反射微波，却又怕尖锐的金属打火放电。它曾经喜欢带着食物一起“兜圈子”，现在更愿意和微波唱“二人转”。它顽固地坚守2.45GHz，大声唱着“频率不是你想变，想变就能变”，让后来其他的晚辈们也要退避三舍。微波炉这位爷，咱们还是好生伺候着吧！
金属与微波，八字不合？
炒菜可以用铁锅，微波炉却根本不买金属炊具的账。难道金属与微波是死对头吗？
金属对微波的作用基本有两种：反射和吸收。微波（Microwave）的本质和光一样，是电磁波的一种。家用微波炉发出的微波频率为2.45GHz，相应的波长大约是12.2cm（由f=C/λ）。普通金属晶格间隙的尺寸约几个埃，远远小于微波的波长。所以，當微波遇到金属的时候，几乎不能通过，从而被反射。另有一小部分微波在金属浅浅的表层内被吸收，这个表层深度约为1μm（即10-6m）。就在这个薄层内，吸收了微波的金属会变得超级“兴奋”！金属原子的“好朋友”——电子会在电场的作用下加速运动，撞击金属晶格。动能转化为热能，金属就在这样的“友情碰撞”下被加热了。
如果将体积并不大的金属（例如铝箔）放入微波炉加热，其内部温升的程度会令金属hold不住。镶有金边的盘子不适合作为微波炉加热器皿，就是因为产生的高温足以熔化金边。不过适當地利用这一现象倒可以加工某些食品。比如专门为微波加热设计的爆米花，其包装内就会有一层金属。微波加热过程中，金属层快速升温可以让玉米粒在几分钟内就变成香脆可口的玉米花。
反之如果金属体积足够大的话，由于是热的良导体，受微波作用产生的热能会很快就被分散，金属整体的升温并不明显。所以如果你不小心落了一把金属勺在微波炉里，其实不用太担心，勺子外形圆滑，不会引起激烈的“打火”现象。如果这把勺子还泡在牛奶或者咖啡里就更不用怕了，热量会很快传递给周围的液体。表面积足够大的金属烤盘或烤架放到微波炉里，只要按照说明书指示的操作，都是安全的。
那微波炉里放入金属后“打火”又是怎么一回事呢？所谓“打火”，其实是空气在强电场的作用下被击穿产生电弧放电。正常运转的微波炉中，电场强度是不足以达到击穿空气的场强大小的。但如果有尖锐形状的金属存在，情况就不一样了。例如你在炉子里落下的是一把金属叉，而非金属勺，微波炉运转时，叉子的尖端部位会产生强于击穿空气的场强，这时候“雷的嘎嘎”“神马”的也就不在话下了。如果自家的微波炉“打火”了你可千万别觉得“嗨皮”，磁控管受损和火灾隐患，一个很可能要钱，一个很可能要命。
在此需要友情提醒一下各位好奇心重的同学们：汞虽为液态，但也是金属，而且有毒。那些打算把水银温度计放到微波炉里去测量食品温度的同学，请先用体温计测测自己是否已经发烧。否则等妈妈质问“插着碎玻璃碴和混着汞蒸汽的蛋羹是怎么回事儿”的时候，你们可别两手一插，说这是火星版蛋羹的制作方法。
“华妃”斗“甄嬛”，平板战转盘
打开自家微波炉门，里边一般都静静地躺着一个玻璃转盘。但现在一些新式的微波炉的炉腔内却是平平整整，空空如也。这些叫做“平板式微波炉”的家伙，把转盘藏哪儿去了呢？下文为了简略，我们姑且分别管两种微波炉叫“小z”和“小D”吧。
先了解一下转盘的由来。小z之所以需要用转盘来承载食物，其目的只有一个——解决加热不均匀的问题。食物中或多或少含有水分，在微波的作用下，可怜的H20分子会每秒钟振动（或转动）24.5亿次（也就是微波的频率2.45GHz）。这样折腾水分子，虽然它不会晕（水分子潜台词：“谁说不会？”），但是会产生大量的热，这就是微波加热食物的基本原理。在小z的炉腔内，从磁控管发射出来的微波会在金属的炉壁间来回反射，形成三维的驻波。驻波波节的位置振幅为零，换句话说，波节位置上的食物，水分子随微波电场的振动会十分微弱，无法产生足够的热量。为了解决这个问题，小z依靠机械转盘360度平转，避免食物停留在波节位置，使加热更为均匀。
那么小D取消了机械转盘，食物原地不动，岂不是加热就会变得不均匀了吗？其实大可不必担心，所谓的“平板”不过是一个“障眼法”，在平板的下边还另有玄机——搅波器，一个酷似电风扇的东西。小D炉腔里的微波，有些“不走寻常路”，从磁控管出发后会经过波导管传到微波炉底部，然后打在高速旋转的搅波器上。由于搅波翼片是金属的，微波遇到旋转的搅波器后会被源源不断地向上反射。为了透过向上反射的微波，大多数小D的底板都使用陶瓷面板，这就是“平板”的来历，同时也是转盘“消失”的原因。
搅波器其实也可以放置在微波炉顶部，但不管放在哪里，为了保证被搅波器“打散”的微波可以透出，小D总是要牺牲掉一面金属壁，比小z少一重反射。本来食物放到小D里之后就只有一面靠近微波发射源，如果搅波器的质量又不够过硬的话，微波加热的均匀度难免会受到影响，食物可能一面热一面凉。另外，相比小z的机械转盘结构，小D使用的搅波器结构要复杂不少，其尺寸比普通电机要更大，制造工艺也复杂，生产和维修都是麻烦，这也直接抬高成本，导致商品更贵。
但瑕不掩瑜，小D的优点也是小z无法具备的。
首先，空间的利用更合理了。对于小z，由于食品要跟着转盘一起转，炉腔内真正可以使用的空间其实只有以转盘为底面，转盘表面到炉腔顶部距离为高所形成的那个圆柱体体积S·h那么多。而小p的内腔空间则几乎是100%可利用，现在就可以放心使用带把手的微波炉器皿了。以前如果两边把手的距离太大，容器旋转的时候就会卡在小z内，不能顺利转动。不仅如此，使用小p后，因为容器在小p里的位置不会改变，加热完的食物就更好取出了。想當年用小z时，把热气腾腾的汤汁洒得到处都是，甚至烫伤自己的经历真是不堪回首啊！
其次，取消了玻璃转盘，小p的清洁工作会变得方便又安全，擦洗内壁会更简单。万一家里有不老实的喵星人，也不怕它会把玻璃转盘打碎了。
商家在销售的时候总会有意无意地夸大，甚至虚构小p的优点，作为消费者，买转盘式还是平板式更多还是要考虑自己到底对哪些功能的需求更大，权衡利弊，而不要任由销售人员“大忽悠”。 频率不是你想变，想变就能变
我们已经知道了微波炉的加热原理与水分子的振动息息相关。可是疑问也随之而来，振动频率非要2.45GHz不可吗？
从水分子对微波的吸收程度上来看，这个值并不是最好的，因为水分子对微波的吸收峰值大约是22GHz。可是如果以22GHz的频率加热食物，微波的波长也会差不多减小为之前的十分之一。这样一来，在食物很浅的表层微波就已经“歇菜”了，不能继续渗透食物内部，加热效果就会受到影响。波长如果太短，微波炉门上的屏蔽金属网也会失效，因为这时候波长和网格尺寸太接近了，微波很容易变成“漏网之鱼”，带来辐射危害。
那么频率小一些不就可以解决这些问题了吗？这个说法不错，而且实际上，一些工业微波炉的频率正是应用更小的915MHz。但家用微波炉主要是用来加热食物的，十几个厘米的波长就能很好地满足渗透食物的要求。更长的波长形成的驻波会不一样，炉腔尺寸也需要与之匹配。另外，家用电器十分看重“物美价廉”，设计在2.45GHz频率上工作的磁控管，制造工艺相对简单，成本也会比较低，运转时的功率也更符合家用电器的用电环境。
那2.3GHz或者2.5GHz不好吗？答案很简单：规定。
第一台微波炉诞生于二战后不久，由美国工程师佩尔希-斯潘瑟（Percy Spencer）发明。正是这个原因，国际上许多与微波炉相关的参数规定，多多少少都会参照美国的标准。说到频率这个问题，就要提到美国联邦通信委员会（FCC），因为是由他们管理并且分配广播设备的频段，同时也规定微波加热设备的频率。一些微波频段是专门分配给工业、科研和医疗设备的，这也就是“工科医频段”（ISM band）这个称谓的来历。ISM频段早期的频率为915MHz、2450MHz、5800MHz和22125MHz。使用ISM频段是不需要申请许可执照的——白用。加之前面提到的原因，2.45GHz这个频率对于家用微波炉显然是最佳选择。
科学技术日新月异，在上世纪80年代，ISM频段在美国首先被写进白纸黑字的规定里，不久后就迎来了无线通讯设备的井喷式发展，ISM频段显得愈发臃肿了。进入21世纪，大多数无线路由器、蓝牙设备、无线鼠标、键盘的工作频率都设计在2.4GHz，这是因为相关规定把这些产品的生存范围限定在了2400-2483.5MHz。厨房里的微波炉當然也是个主要的微波源，再好的微波炉也有少量微波泄漏，和附近频率的无线设备“打架”几乎是不可避免。解决冲突总是必要的，20世纪40年代末就已诞生的微波炉受到了特殊照顾，新的规定给其他无线设备开辟了新的频段，而微波炉则固守自己的2.45GHz，岿然不动。
微波危害，惹不起还躲不开？
很多人都畏惧微波炉的辐射，加热食物时按下开始按钮后立马弹开，生怕微波伤害了金贵的身躯，那么这样做到底是不是有杞人忧天之嫌呢？其实，再严实的微波炉也不能指望它能够完全屏蔽掉微波。
国家相关标准考虑到了这样的担心，规定“距离微波炉外表面5cm或以上任何一点处，微波泄漏应不超过5mW/cm2”，而现实中很多微波炉厂商都以1mW/cm2为标准生产微波炉了。另一方面，辐射的能量是与辐射源的距离呈平方反比关系。举个通俗的例子，把微波炉想象成手电筒，假设国家规定了距手电筒5cm处光能的大小，如果你站到距手电筒50cm远处，这个能量就会减小到之前的百分之一，而你很可能就看不到手电筒发出的光亮了。有资料显示，微波能量密度在10～80mW/cm2的时候才可以导致某些视觉障碍。如此看来，只要是质量合格的微波炉，在安全的距离外，对人体是几乎无害的。微波辐射當然不是什么好玩儿的东西，所以，能躲得远些没有错，但没有必要把微波辐射想象成过年时一点即炸的爆竹。
曾有人异想天开认为用微波炉加热后的食物中不可避免地残留了些许微波，殊不知微波只是一种超高频的无线电波，它和收音机、电视机所用的无线电波性质基本相同，只是频率比后两者的要高。想想當你正通过电视传输方式收看某谍战片，在万分危急时刻突然停止播送，心里那个着急呀，但是着急也没用，收不到信号就看不到画面，影片中的主角最终是壮烈牺牲还是奇迹生还还是个谜。微波炉一样，一旦停止加热，磁控管便停止发射微波，食物中就不会有微波存在了。而微波加热食物会致癌什么的，也只是一个广为流传的谣言罢了。
结语
微波炉是厨房里的奇葩，现在已经确定无疑了。它依靠金属内壁反射微波，却又怕尖锐的金属打火放电。它曾经喜欢带着食物一起“兜圈子”，现在更愿意和微波唱“二人转”。它顽固地坚守2.45GHz，大声唱着“频率不是你想变，想变就能变”，让后来其他的晚辈们也要退避三舍。微波炉这位爷，咱们还是好生伺候着吧！