微波是一種低能量的電磁波，其波長在0.001到0.3米的范圍內（圖1）。雖然微波通常與加熱剩余食物聯系在一起，但它們在其他應用中也發揮著重要作用，比如加熱實驗室實驗。

圖1. 電磁頻譜

像其他電磁波一樣，微波由兩個垂直振蕩的場組成：電場和磁場。對于微波而言，電場主要負責產生熱量，通過兩種作用模式與分子相互作用：偶極旋轉和離子傳導（圖2）。

在偶極旋轉中，分子不斷地來回旋轉，以使其偶極與不斷變化的電場對齊；每個旋轉分子之間的摩擦導致熱量產生。

在離子傳導中，自由離子或離子種類通過空間平移移動，以與變化的電場對齊。就像在偶極旋轉中一樣，這些移動物種之間的摩擦導致熱量產生，反應混合物的溫度越高，能量傳遞的效率就越高。在這兩種情況下，物種的極性和/或離子性越強，熱量產生的效率就越高。

圖2. 微波加熱的機理：偶極旋轉和離子傳導

由于微波直接與反應混合物的內容物相互作用，能量傳遞比傳統加熱技術更高效。傳統加熱技術依賴于熱傳導，熱量首先從源頭傳遞到容器，然后從容器傳遞到溶液。微波與溶液均勻地相互作用，實現均勻且定量的加熱（圖3）。

圖 3. 加熱方法：傳導加熱和微波加熱

02 CEM 微波合成儀比較指南