微波与无线电波、红外线和可见光一样，都是电磁波，所不同的就是它们的频率不同。通常所谓的微波是指频率在300兆赫至300千兆赫之间的电磁波（即波长在1米至1毫米之间）。
在雷达、通信、导航等方面用微波来传递信息是大家所熟悉的，而把微波作为一种加热能源来加热物体（介质），读者可能有些陌生。微波加热是近十几年来才发展起来的一门新技术。在我国，自从文化大革命以来，在毛主席革命路线的指引下，开展了微波加热技术的研究和应用工作，已取得了显著的效果，并为大规模推广微波加热技术打下了基础。下面我们将分别向读者介绍什么叫微波加热，微波加热的原理，微波加热的优越性以及它的应用。
一、微波加热及其原理
所谓微波加热，就是通过一个微波发生器产生微波能，再把这个微波能用波导（一种传输线）输送到微波加热器中，加热器中的物料受到微波的照射后就发热。图（1）就是一典型的微波加热系统。
微波为什么能对被照射的物料加热呢？下面我们用一通俗的方法来解释一下。先看图（2）所示的装置，在电容器两极板间放一杯水，电容器与电池和转换开关连接。由于水分子是由两个氢（H）原子和一个氧（O）原子组成的，水分子中电荷可分为正、负两种，在氢原子那一端带正电，在氧原子那一端带负电，使水分子呈“极性”。这种两端带异性电的分子称为“极性分子”。水分子即为极性分子。在通常的情况下，由于分子热运动，分子的排列是紊乱无规则的，而且在不断地迅速变化着，分子的极性互相抵消，因此水在宏观上不呈极性。如把图（2）中的开关合上，电容器就被充电，一个极板带正电，一个极板带负电，这时电容器的极板间就产生电场。杯中的水分子在这个外加电场的作用下，就沿着外电场的方向取向，即带正电的氢端趋向于电容器的负极板，而带负电的氧端趋向于电容器的正极板，从而使一部分分子按电场方向规则排列，这种整齐排列的极性分子带有外电场作功而转来的“位能”。如果我们把开关合向右方，则电容器极板上所产生的电场的方向就与前面相反，分子的排列也随之换了一个方向。如果我们迅速地来回扳动开关，即迅速不断地改变外电场的方向，水分子也就随之迅速地改变自己的取向而摆动不休，又因分子本身的热运动和相邻分子之间的相互作用，上述分子随外电场变化而摆动的规则受到干扰和阻碍，这就产生了类似于摩擦的效应，结果一部分能量转化为分子杂乱运动的能量，使分子运动加剧，水的温度升高而达到了加热的目的。
外加电场的变化频率越高，极性分子的摆动就越快，产生的热量也就越多；外电场越强，分子摆动的振幅就越大，产生的热量也就越多。如果电容器极板间放的不是水，而是别的东西，那么在同样的条件下所产生的热量也就不同，这就是说物质被微波照射后所产生的热量的大小与物质的种类及其电特性有关。实验和理论都证明，在单位体积的介质内损耗的微波功率（也可以理解为单位时间内在单位体积的介质中所产生的热量）P\(_{a}\)与电场强度E和频率f之间有下列关系：Pa∝tgδ·f·E\(^{2}\)，其中tgδ称为介质的“损耗角正切”，是表征介质吸收电磁能量本领的一个物理量。
另外，物体中的离子在外电场的作用下产生运动，它在运动的过程中与物体的分子发生碰撞，这种碰撞的结果，也导致物体生热。
二、微波加热的特点
1．加热均匀快速：
一般的加热方法是先加热周围的环境，借热量的辐射或通过热空气的对流，使物体的表面先热，再通过物体的热传导传到内部。由于微波具有穿透到物体内部的本领（穿透的深度一般是在几毫米到几十厘米的范围内，随频率不同而不同），除极大的物体外，能使被加热的物体里外同时加热，不会出现“外焦里不熟”的夹生现象，大大缩短了加热时间。由于微波加热具有这个特点，所以在工农业生产中应用它就能大大提高劳动生产率，提高产品产量和质量。
2．选择性加热：
前面我们谈到被加热物单位体积内所产生的热量与被加热物的“损耗角正切tgδ”有关。tgδ越大，吸收微波能的能力也就越强，产生的热量也就越多。各种物质的tgδ在0.001～0.5的范围内，所以各种物质吸收微波的能力有很大差异，使得微波对各种物质的加热具有选择性。例如用微波干燥纸张，由于水能很快地吸收微波能，而干纸就差多了，所以在干燥的过程中，湿的部分吸收微波能多，干的部分吸收得少，这样就使纸张均匀干燥。
3.控制及时：
一般的加热系统，如热风炉，需要相当长的时间才能改变炉温，而微波加热炉，可以在不到一秒钟的时间里将微波功率调到所需要的数值，得到适当的温度，便于自动化和连续生产。
4.缩小加热设备体积，改善劳动条件：
一般工业上用的加热和干燥设备都比较庞大，周围环境温度也较高，工人劳动条件差，劳动强度大。另外，由于燃烧燃料要排出烟尘等有害物质造成环境污染。采用微波加热就避免了这些问题。
此外，微波加热在某些应用中还能产生一些有益的物理和化学作用，例如发酵、干燥、熔化和蛋白变性之类，有利于生产和提高产品质量。
三、微波加热的应用
由于微波加热具有上述独特的优点，所以它在国民经济的许多领域都得到广泛的应用。下面我们介绍目前国内微波加热应用的一些情况：
皮革干燥
图3是一台微波皮革干燥机。利用微波干燥皮革，大大提高了生产率。例如用2台5千瓦微波干燥机，每张皮革的干燥时间由原来的7分22秒缩减到27秒。每班产量，羊皮由原来的350张提高到1300张，猪皮由原来的300张提高到1200张。劳动力从原来需要三班生产，每班4人共12个人操作，减少到单班生产，每班5人。厂房面积也节约了四分之三，由于采用了微波干燥，皮革的质量也有所提高。
中药的干燥和灭菌
在中药生产中，对原料、成品的干燥和灭菌过去是用蒸汽烘房进行的。由于蒸汽压力不稳定，热能穿透速度慢，烘房各部位温度不均等，因此存在干燥时间长，劳动强度大，干燥程度难以控制，灭菌效果差等缺点。采用12～20千瓦微波机干燥中药，干燥速度提高了30～50倍。原蒸汽烘房干燥水丸需20小时，蜜丸需6小时，而微波干燥，水丸只需22分钟，蜜丸只需4.2分钟。灭菌效果也好，含菌量降低至1／35～1／60。同时，由于微波干燥时间短、温度低，丸药中易挥发的芳香性物质基本保留。
微波焙烟
卷烟在包装前需进行干燥，去除l～3％的水分。以前使用焙烟房热空气干燥，通常需要4～8小时。而使用微波干燥，在微波功率为2千瓦时，去除水分2.5％～3％，焙烟时间可缩短到1分钟。由于微波焙烟时间短，烟卷中的香料挥发少，因此烟味就更浓，烟丝的弹性增加；如果采用适当形式的微波加热器使烟卷两端场强减弱，还可以减少烟卷的松头现象。
粮棉灭虫干燥
粮食棉花在进仓库之前，必须去除粮食中的水分和杀灭粮食中的害虫，这样才能做到长期储藏而不变质。以前一般都是自然晒干或用火力烘干，并用化学熏蒸剂杀虫。自然干燥受到自然条件的限制，化学熏蒸剂使用时有一定危险，而且会造成一定程度的污染。采用微波不但能达到干燥的目的，而且杀虫效果显著。在微波场中，只需加热至60℃左右维持一分半至二分钟，虫子就可全部杀死，也避免了污染。例如一台60千瓦微波粮棉干燥杀虫机，该设备是采用3只CK611磁控管作为微波源，其频率是915兆赫，输出功率为20千瓦。杀虫干燥器是采用隧道式结构。此设备每小时可使含水量18％的粮食8000斤去水2％，达到安全水分标准。
木材干燥
通常木材是长期堆放自然干燥，或用烘房加热以缩短时间。大量的木材露天堆放不但占用场地，而且由于虫蛀、腐朽，损耗很大。硬木的干燥往往需要几年。利用烘房干燥，耗费燃料及工时也较多。利用微波干燥一般几个小时即可全部干透。合层板生产中的单板用微波干燥还可以实现自动连续干燥。
胶片干燥
利用微波干燥胶片效果良好，克服了利用热风干燥中胶片容易产生龟裂的弊病，胶片质量还有所提高。
微波脱蜡和焙烧
在失蜡浇铸制造工艺中，作为模芯的石蜡在外壳成型后必须去除，即所谓脱蜡，为此要把模子用热水或烘箱加热数十分钟，而采用微波加热只需几分钟。经脱蜡的模壳要经高温炉焙烧，用微波也可以进行连续流水线焙烧。采用微波脱蜡可增加模壳强度，提高铸件质量。强度提高了又可减少模壳层数，降低成本，节约材料。
微波加热技术在国民经济各个领域里已取得显著的成果，从事这方面工作的广大工人、干部及科技人员在鼓足干劲、力争上游、多快好省地建设社会主义总路线的鼓舞下，发扬独立自主，自力更生的精神，大搞技术革新和技术革命，使微波加热技术在实现农业、工业、国防和科学技术现代化的伟大斗争中发挥应有的作用。（南京电子管厂微波应用试验站）