微波与有耗介质的作用,是我们所关心并加以应用的,因为这些介质都是有耗介质,特别当含水和其他极性分子时,它们可以吸收微波能量并把它变为热量,使水蒸发,达到加热,干燥、灭菌之目的。微波和有耗介质相互作用的原理如下图:有耗介质由许多一端带正电,另一端带负电的极性分子组成
如果将介质放在两金属板之间,因介质内的极性分子作杂乱运动,分子的排列,毫无规则,整个介质不呈现极性。当把开关K闭合后,两金属板之间就有了直流电场,内部的偶极子重新进行排列和取向,使杂乱运动的偶极子变成了有一定取向的有规则排列的极化分子,这时外加电场给于偶极子“位能,极化现象越强,材料中储能也就越多。如果我们将电源正负极换一下,则金属板带电换向,偶极子的取向也随之旋转180度,50周的交流电使偶极子取向每秒变化100次,915兆赫的频率则使偶极子取向每秒钟变化近20亿次,对于2450兆赫的频率则使偶极子取向每秒钟变化近24亿五千万次,由于偶极子飞快的不断取向,与相邻分子产生了类似摩擦的作用,使杂乱热运动的分子获得能量,于是介质的温度也随之升高,因之可以加热、干燥和灭菌。显而易见,微波加热吸收功率Pa与加热频率f,电场强度E和物料的损耗因数εr、 tgδ成正比,即: Pa~fE^2εr tgδ 对于不同介质,εr tgδ不同,水的εr 和tgδ比一般介质为大,因此,一般情况下,加工物料含水量越大,其介质损耗也越大。此外εr tgδ与频率,温度以及物料的结构有关,这要求在试验中不断摸索规律。微波加热穿透深度D与波长λ同一数量级,公式写为:
其次,微波与玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等绝缘体、等介质材料的相互作用:由于它们损耗很小,所以吸收和反射微波很少,它们的作用是透射微波,因此可在微波系统中作传送带、支撑架杆等。另外说说金属:金属反射微波能量,不能被微波加热,金属可以做成波导管传输微波能量。