没了“灵魂”旋转，现在的微波炉如何工作？

在传统印象里，微波炉可是和“旋转”紧密相连的电器。拧动旋钮，玻璃转盘带着食物在温暖的黄光中转动，接着“叮”的一声，热气腾腾的饭菜就能上桌啦。

甚至连说用微波加热食物，都叫“转一下”，旋转简直就是微波炉的灵魂。

然而如今，很多微波炉模样大变。它们不仅增添了各种复杂新功能，有些连转盘都没了，只剩平坦的底部。

没有转盘的微波炉对加热容器的尺寸限制小，清洁也方便，使用感受确实不错。但没了转盘，微波炉真能好好加热食物吗？有转盘和没转盘，哪种更好呢？

首先，为何要有转盘？

微波炉是通过微波频段的电磁波来加热食物的。这些电磁波由磁控管产生，在微波炉内形成变化的电磁场。食物中的极性分子（像水分子）会对电磁场作出反应，它们旋转、振动、相互碰撞，进而产热。

和传统炉灶相比，微波炉能让能量更直接地到达食材，加热速度快，两三分钟就能热好剩饭。不过，其独特的加热原理也注定了它会面临加热不均匀的问题。在微波炉内，电磁波从固定位置、以固定形式发射出来，在微波炉内壁间反射并相互作用，结果就是微波炉内总会出现固定模式的驻波。

驻波让微波炉内不同位置的加热效果大不相同：在波腹位置，电磁场大幅振荡，食物中的分子大量产热；但在波节处，电磁场平静，食物基本热不起来。

转盘就是为解决这个问题设计的。它能让食材在加热时不断变换位置，使它们接触的电磁波环境更平均。

不用转盘，还有别的办法

一些微波炉没有转盘，是因为转盘并非改善加热不均匀的唯一手段。另一种常用方法是在微波炉内加装特殊形状的金属“扇叶”。旋转的扇叶虽不改变食材位置，但能持续改变电磁波在微波炉内的反射方式，从而搅乱原本固定的驻波，让不同位置的加热强度更均匀。

这些金属扇叶被称为“模式搅拌器”，通常位于玻璃或陶瓷材质的底板下方，或藏在塑料罩后面，平时不易被注意到。这些罩子虽看似不透明，但能透过微波，不影响搅拌器发挥作用。也有些微波炉同时配备搅拌器和转盘。

效果怎么样？

从实验数据看，搅拌器和转盘都能显著改善加热均匀度，二者没有明显优劣之分。不过，它们也各有局限。

搅拌器的局限在于，即便不断打乱微波，炉内的微波强度也无法做到完全均匀。就算扇叶设计合理，其“取平均”的效果可能仍比直接变换食物位置稍差。而转盘的局限是，转轴中心和外周总会有温度差异，因为转轴中心处的食物在加热时无法有效改变位置。

此外，微波加热不均匀还与食物的成分和几何形状有关，这一点即便改进微波炉设计也无法避免。比如，在相同微波强度下，食物中水和脂肪的加热效果不同。微波加热肉类时，肥肉部分常先变烫，因为油脂的比热容比水小得多，它吸收微波产热效率不如水，但只需较少能量就能提升更多温度。因此，要让饭菜真正热得均匀，中途最好暂停，把食物拿出来翻一翻。

参考文献

[1] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031-9120/39/1/006

[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0260877407001434

[3] https://ieeexplore.ieee.org/document/4181134

[4] https://pubs.aip.org/aapt/pte/article-abstract/28/7/474/270637/Standing-waves-in-a-microwave-oven

[5] https://www.researchgate.net/publication/282231090_Heating_Performance_Assessment_of_Domestic_Microwave_Ovens

本文来自微信公众号 “果壳”（ID：Guokr42），作者：窗敲雨，36氪经授权发布。

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