微波炉的工作原理是通过微波发生器产生高频振动的微波，这种高频微波能够穿透食物，同时使食物中的水分子也随之产生高频的剧烈振动，从而产生大量热能来加热食物。国际上规定用于加热和干燥的微波频率有4段，分别为：L段，频率890MHz～940MHz；S段，频率为2.4GHz～2.5GHz；C段，频率为5.725GHz～5.875GHz；K段，频率为2.2GHz～2.225GHz。而家用微波炉的频段为L段和S段，其中又以S段居多。大家可以看看微波炉后面，多半都会发现这样的字样“额定微波频率：2450MHz”。
微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有个性，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。
微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物煮熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其它各种炉灶的热效率无法与它相比。
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