微波是频率300兆周/秒－3000千兆周/秒的电磁波，波长为1米－0.1毫米。家用微波炉的微波频率为2450±50兆周/秒。微波与光波均具有波粒两重性。
分子分为有极分子和无极分子。有极分子中的正、负电荷分布中心不重合，可认为正、负电荷间有一小距离，可用符号○±表示，水分子是有极的。当有极分子处在电磁场中时，其正、负电荷分别受到大小相等、方向相反的电场力作用，使有极分子摆动。在微波的作用下，有极分子跟随着变化极快的微波电场而快速来回摆动，与相邻分子摩擦而快速发热。根据量子理论，物质对光和微波的吸收是一份一份地吸收它们粒子的能量。微波炉用的微波粒子能量小于光子能量的万分之一，加热时微波能迅速转换为热能，因此，微波加热会破坏食品和微波能会残留在食物中的看法是缺乏科学依据的。发达国家比我们早10多年就广泛使用家用微波炉，至今仍在广泛应用。
用热传导和对流的传统加热食品方法，热能散失多，效率低。微波加热有两大突出特点：1.直接对食品快速加热，能量散失少，效率高；2.微波对食品的穿透约4厘米左右，食品内、外层同时加热，不易发生外熟、内不熟现象，但外层能散热，内层难散热，造成内层温度高于外层现象，快速加热升温，内层的水形成高的蒸汽压，易导致密闭食品发生爆炸。
炉腔中的电磁场。微波能发生器是一种称为磁控管的电真空器件，它由阴极、阳极、永久磁铁组成，是微波炉核心部件。磁控管产生的微波能经由矩形金属波导管和炉腔壁上的开口送给炉腔。炉腔是由一个矩形金属箱和炉门组成，炉门视窗栅网用金属丝制成，用来防止微波泄漏，门框也防微波泄漏，因此，对微波而言，炉腔是一个密闭的微波金属空腔谐振器。根据电磁场理论，电磁波在金属界面上会发生全反射，其电场线垂直金属界面，磁场线平行金属界面，称为边界条件。进入炉腔中的微波在腔壁来回反射，形成满足边界条件的驻立波电磁场，其电磁场分布（或结构）适于均匀加热食品。
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