常識積累：微波
【微波定義】
微波是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1毫米~1米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為"超高頻電磁波"。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性,微波量子的能量為1 99×l0 ~ 1.99×10焦耳。
【微波性質】
微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西，則會反射微波。
從電子學和物理學觀點來看，微波這段電磁頻譜具有不同于其他波段的如下重要特點:穿透性、選擇性加熱、熱慣性小、似光性和似聲性、非電離性以及信息性。
（1）穿透性
微波比其它用于輻射加熱的電磁波，如紅外線、遠紅外線等波長更長，因此具有更好的穿透性。微波透入介質時，由于微波能與介質發生一定的相互作用，以微波頻率2450兆赫茲，使介質的分子每秒產生24億五千萬次的震動，介質的分子間互相產生摩擦，引起的介質溫度的升高，使介質材料內部、外部幾乎同時加熱升溫，形成體熱源狀態，大大縮短了常規加熱中的熱傳導時間，且在條件為介質損耗因數與介質溫度呈負相關關系時，物料內外加熱均勻一致。
（2）選擇性加熱
物質吸收微波的能力，主要由其介質損耗因數來決定。介質損耗因數大的物質對微波的吸收能力就強，相反，介質損耗因數小的物質吸收微波的能力也弱。由于各物質的損耗因數存在差異，微波加熱就表現出選擇性加熱的特點。物質不同，產生的熱效果也不同。水分子屬極性分子，介電常數較大，其介質損耗因數也很大，對微波具有強吸收能力。而蛋白質、碳水化合物等的介電常數相對較小，其對微波的吸收能力比水小得多。因此，對于食品來說，含水量的多少對微波加熱效果影響很大。
（3）熱慣性小
微波對介質材料是瞬時加熱升溫，升溫速度快。另一方面，微波的輸出功率隨時可調，介質溫升可無惰性的隨之改變，不存在"余熱"現象，極有利于自動控制和連續化生產的需要。
（4）似光性和似聲性
微波波長很短，比地球上的一般物體(如飛機，艦船，汽車建筑物等)尺寸相對要小得多，或在同一量級上。使得微波的特點與幾何光學相似，即所謂的似光性。因此使用微波工作，能使電路元件尺寸減小；使系統更加緊湊;可以制成體積小，波束窄方向性很強，增益很高的天線系統，接受來自地面或空間各種物體反射回來的微弱信號，從而確定物體方位和距離，分析目標特征。
由于微波波長與物體(實驗室中無線設備)的尺寸有相同的量級，使得微波的特點又與聲波相似，即所謂的似聲性。例如微波波導類似于聲學中的傳聲筒;喇叭天線和縫隙天線類似與聲學喇叭，蕭與笛;微波諧振腔類似于聲學共鳴腔
（5）非電離性
微波的量子能量還不夠大，不足與改變物質分子的內部結構或破壞分子之間的鍵(部分物質除外：如微波可對廢棄橡膠進行再生，就是通過微波改變廢棄橡膠的分子鍵)。再有物理學之道，分子原子核在外加電磁場的周期力作用下所呈現的許多共振現象都發生在微波范圍，因而微波為探索物質的內部結構和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面，利用這一特性，還可以制作許多微波器件
（6）信息性
由于微波頻率很高，所以在不大的相對帶寬下，其可用的頻帶很寬，可達數百甚至上千兆赫茲。這是低頻無線電波無法比擬的。這意味著微波的信息容量大，所以現代多路通信系統，包括衛星通信系統，幾乎無例外都是工作在微波波段。另外，微波信號還可以提供相位信息，極化信息，多普勒頻率信息。這在目標檢測，遙感目標特征分析等應用中十分重要。因此微波通信容量大、質量好、傳輸距離遠。
【產生方式】
微波能通常由直流電或50Hz交流電通過一特殊的器件來獲得。可以產生微波的器件有許多種，但主要分為兩大類:半導體器件和電真空器件。電真空器件是利用電子在真空中運動來完成能量變換的器件，或稱之為電子管。在電真空器件中能產生大功率微波能量的有磁控管、多腔速調管、微波三、四極管、行波管等。在微波加熱領域特別是工業應用中使用的主要是磁控管及速調管。
【真題演練】
（2016·寧夏）下列關于微波的說法正確的是：
A．微波的頻率比一般無線電波的頻率低
B．含水量多少對微波加熱效果沒有影響
C．微波會被玻璃、塑料和瓷器等物體反射
D．微波通信容量大、質量好、傳輸距離遠
正確答案：D
【解析】本題考查微波相關知識。
在微波長段的電磁波所對應的頻率范圍是300MHz（0.3GHz）—300GHz，這就意味著微波通信設備的通頻帶可以做得很寬，通訊容量比較大。微波通信質量好，抗干擾能力強，并可傳至很遠的距離，是國家通信網的一種重要通信手段，也普遍適用于各種專用通信網。
因此，選擇D選項。
A項：微波是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，是分米波、厘米波、毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。
B項：微波爐加熱食物的原理，簡單來說就是當微波輻射到食品上時，食品中含有一定量的水分，而水是由極性分子組成的，極性分子的取向會隨微波場的變化而變動，由于食品中水的極性分子的這種運動，以及相鄰分子間的相互作用，產生了類似摩擦的現象，使水溫升高，因此，食品的溫度也就上升了。由此可知，食品中含水量的多少對微波加熱效果會有比較大的影響。
C項：對于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收，而金屬類東西，則會反射微波。
