技术
微波炉的心脏"磁控管"
微波是一种电磁波。如今，利用微波加热食物的微波炉是一种厨房必备的烹饪灶具，它同时还兼有利用加热器烧烤食物的烤箱功能。近年来，另具蒸等功能的多功能微波炉也流行起来。我们一起来研究一下它的构造吧。
翻译/曹建红
为什么不能使用金属餐具？如何测定温度？
从雷达技术衍生出来的微波炉
现在，随着微波炉的普及，它已经是厨房的必备灶具了。
"磁控管"是微波炉的心脏，加热食物的微波就是由它产生的。微波是一种电磁波，通过测定"发出的微波碰到物体后反射回来"的时间，就能探知物体的位置。因此，磁控管于1921年发明以后不久，就用在测量位置的雷达装置上。后来雷达技术人员发现，微波照射在食物上可以加热食物，从而发明了微波炉。
带电粒子发生振荡，就会产生电磁波。微波炉的磁控管就是利用这个原理产生微波的（见下图）。
微波直接使食物中的水分发热
之所以能用微波加热食物，是因为食物内的水分子吸收微波后，会产生剧烈的震荡。由于微波对玻璃、陶瓷、塑料等具有穿透作用，所以不容易被微波加热。
另外，微波炉腔内覆盖着一层金属，是因为金属会反射微波炉腔内的微波。那么，为什么使用微波炉时，原则上禁止使用带有金属的餐具、铁钎子、铝箔等器皿呢？实际上，微波碰到金属被反射回来时，内部的电子会剧烈振荡。与6个面相连接的没有棱角的内壁金属不同，此时，微波碰到铝箔等有棱角的金属的话，电子会从棱角飞出（放电），引起火花飞溅。火花会导致食物起火或者导致机械故障，非常危险。
用微波进行加热，不是从食物外部进行，而是使食物本身整体发热，所以加热的效率高。这样，用火蒸煮比较费时间的南瓜、薯类等食物，用微波炉蒸烤就快多了。
用微波进行加热，食物中的水分会蒸发。因此对于香肠、鸡蛋、鱼等有皮的食物，如果过度加热的话，会因存留在内部的水蒸气过多而发生爆裂，所以加热这类食物之前要在其表皮上切口，以防止爆裂。另外，由于用微波炉加热食物易干燥，要使食物保持水分，可以在包裹食物的保鲜膜上稍微洒些水，然后用蒸功能来加热。
盐分易加热，冰不易融化
用微波炉加热食物，会出现加热不均的现象，其原因之一就是微波炉内的微波分布强弱不匀。由于腔内形状的不同，微波的分布会发生各种各样的变化。为此在微波炉内一般会安装转盘，使食物边旋转边加热，以消减微波分布不均造成的影响。上一页图片中显示的是微波炉的最新机种，大多没有转盘。在此机型中食物是不动的，而位于腔内底板下面的天线进行旋转，使微波在腔内从各个角度进行反射，从而抑制微波分布不均。
加热不均与食物的成分不同也有关系。盐分多的食物，因其中具有离子（带电的原子或分子也一样），特别容易吸收微波（如右上图）。加热盒饭的时候，盐分放得多的话加热就特别快，正是这个原因。
另外，用微波炉加热表面稍微融化的冷冻食物时，微波只能被表面的水分子吸收，而不能加热食物内部，这就会出现"半熟"这种加热不均的现象。因为冰中的水分子相互"手拉手"胶着在一起，所以即使与微波相碰，也难于被振荡（如右上图）。因此，只有融化成为液体的部分吸收微波，集中被加热。微波炉中的"解冻功能"就是为了防止仅一部分温度过高形成"半熟"，而让微波时强时弱，从而进行解冻。
为什么可以自动地、恰到好处地进行加热？
最新型的微波炉不需要人来设定时间，而是通过传感器来测量食物的温度，这种带有自动决定最合适加热时间功能的微波炉，现在成为主流产品。这是对底板下旋转的天线形状等反复研究，设计出一种对于不同温度的食物，可以同时区别加热的新机型。
微波炉加热功能测温所使用的传感器大多是红外线传感器，它通过物体辐射出来的红外线来进行测温。因为要测定物体表面的温度，所以如果在加热食物上罩上厚重的盖子的话，就无法正确测温。另外，由于水蒸气散射红外线，所以使用蒸功能时，要使用其他原理的温度传感器（如热敏电阻等）。
近年来，市场上出现了很多具有"烤箱"、"烧烤"、"蒸"等多种加热功能的微波炉。烤箱功能是利用加热的空气使整个腔内形成高温；烧烤的加热方式是利用加热器直接对食物进行烧烤；另外，蒸功能是利用高温的水蒸气接触食物（变成水放出热量），把热传导给食物的加热方式。100℃以上的水蒸气在加湿的同时也能烧烤"食物"。烧烤时不但不使用油，并且还可以去除食品中的一部分油脂，具有控油烹调的特征。
这些加热方式组合在一起，使用一个按钮就可以便捷、自动地烹调出丰富多彩的菜品。今后我们会继续关注微波炉这种"魔法箱"的进化。
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