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微波是頻率在300MHz~300GHz，即波長在1mm~1m之間的電磁波。微波以直線方式傳播，并具有反射、折射、衍射等光學特性;微波遇到金屬會被反射，但遇到非金屬物質則能穿透或被吸收。
微波萃取主要是利用微波強烈的熱效應：被加熱物質的極性分子在微波場中快速轉向及定向排列、撕裂和相互摩擦，從而產生強烈的熱效應。傳統的加熱方式中，容器壁大多由熱的不良導體制成，熱由器壁傳導到溶液內部需要時間;另外，因液體表面的氣化，對流傳熱形成內外的溫度梯度，僅一小部分液體與外界溫度相當。相反，微波加熱是一個內部加熱過程，它不同于普通的外加熱方式將熱量由外向內傳遞，而是同時直接作用于內部和外部的介質分子，是整個物料同時被加熱，即“體加熱”過程。因此，克服了傳統的傳導式加熱方法—溫度上升慢的缺點，保證了能量的快速傳導和充分利用。
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