Electromagnetic Modes in a Microwave Cavity

Electromagnetic waves can form standing patterns inside a cavity. Household microwaves and lasers are common examples of this effect. When two conducting metal plates are placed parallel at the nodal planes, they create a space where standing waves can exist.

The cavity between the plates works l...

微波炉利用电磁波加热食物。

大多数食物中含有水等极性分子，这些分子会随着交变电场来回翻转。在翻转过程中，分子会与其他分子产生摩擦，从而产生热量。

微波腔充当谐振腔，通过金属表面的反射形成驻留的电磁波。两个金属表面被放置在波节平面上。

因此，平面之间的距离必须是半波长的整数倍。

满足此条件的波长称为特征波长，相应的频率称为特征频率。

每种特征频率、波形和节点模式构成一组正则模式。

例如，一台典型的家用微波炉工作频率为 2.4 吉赫兹，该频率对应的波长可被水分子有效吸收。

该波长的波节相距6.1厘米，这意味着食物在这些位置将保持低温，而在波腹处被加热至最高温度。

因此，微波炉的转...