Microondas y Sus Usos Comunes en Tecnología

Por Robert Hazen, Ph. D., Universidad George Mason

Las características de la radiación de microondas

Las microondas incluyen radiación electromagnética con longitudes de onda de aproximadamente un tercio de milímetro hasta un tercio de metro, o aproximadamente un pie de largo. Ese rango se superpone con las ondas de radio más cortas, y no hay una división clara entre la radio y el microondas. En consecuencia, las frecuencias de microondas, debido a su longitud, varían de aproximadamente mil millones a cerca de cien mil millones de ciclos por segundo.

Eso es de uno a cien gigahercios. Un gigahercio es mil millones de ciclos por segundo. Las microondas se producen principalmente por un campo eléctrico oscilante rápido o campo magnético, y encuentran una serie de usos comunes en las tecnologías.

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Microondas en casa

Probablemente la aplicación diaria más frecuente de microondas es en hornos de microondas. El horno de microondas se basa en el hecho de que las moléculas de agua presentes en todos los diferentes tipos de alimentos absorben microondas de una frecuencia particular, 2,45 gigahertz.

Cuando se aplica una frecuencia de 2,45 gigahertz a una molécula de agua, comienza a vibrar rápidamente y oscila a esa frecuencia. Esta es una tecnología que se usa ampliamente hoy en día para calentar alimentos, pero también se usa en muchas tecnologías e industrias diferentes porque se pueden usar otras longitudes de onda en microondas para calentar otros tipos de materiales.

Por lo tanto, a veces se usa para calentar materiales en laboratorios sintéticos, etc. Por lo tanto, las microondas están encontrando un uso generalizado para aplicaciones de calefacción. El efecto del calentamiento por microondas fue descubierto por un físico llamado Percy Spencer.

Cómo funciona un horno de Microondas

El horno de microondas es un dispositivo bellamente diseñado y muy simple. Tiene un generador de microondas llamado magnetrón. Y un magnetrón es un dispositivo que simplemente está diseñado para oscilar un campo magnético a aproximadamente dos gigahercios y medio. Este dispositivo, que tiene un oscilador en una porción, produce microondas, que luego se enfocan y reflejan a través de un conducto.

El horno de microondas debe tener dos características. La primera es que las microondas tienen que reflejarse en la superficie interior porque si las microondas se vierten en la caja, se dispersan, rebotan y, finalmente, son absorbidas por la comida.

Pero las paredes exteriores del microondas tienen que ser opacas a las microondas para que no se escapen. El otro dispositivo principal en el horno de microondas es un magnetrón, que simplemente cabe en el lado de esa caja y bombea microondas en la caja. Así es como funciona el horno microondas.

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Microondas en comunicación

Otra aplicación importante de las microondas es la comunicación. Las microondas se pueden enfocar en un haz estrecho, como una linterna. No se dispersan fácilmente por el aire. Las microondas se utilizan para hacer una comunicación segura y de punto a punto, de modo que las personas que están en el costado no pueden captar esa transmisión.

Es necesario tener una línea de visión directa con comunicaciones por microondas. Es por eso que hay torres de retransmisión de microondas que salpican el campo. Estas son torres altas con una especie de extraños dispositivos en forma de cono, y apuntan en una dirección u otra. Conectan diferentes torres de microondas para que haya una red de comunicaciones de estaciones repetidoras de microondas.

Por cierto, la mayoría de los teléfonos celulares en un punto u otro, y también las comunicaciones por satélite, usan relés de microondas. Pero los teléfonos no pueden tener un tipo de comunicación punto a punto, tienen que irradiar señales en todas direcciones porque la persona se está moviendo. Por lo tanto, cualquiera puede escuchar la conversación, por lo que las conversaciones de teléfono celular no son seguras, a pesar de que la comunicación de microondas punto a punto sí lo es.

Cómo se utilizan las microondas para hacer un Radar

El radar utiliza la reflexión de las microondas de objetos sólidos. Una antena de radar a menudo actúa como transmisor y receptor. Se envían microondas de ese plato, y luego se reflejan de nuevo en el plato. Las direcciones, la distancia y la velocidad del objeto pueden ser determinadas por el radar.

El radar militar moderno es increíble. Es tan sensible que se dice que uno puede detectar una mosca doméstica a una distancia de una milla con un radar militar moderno. Es una forma muy sensible de captar la distancia, la dirección y la velocidad de un objeto.

El radar se puede atascar de varias maneras diferentes. Una es simplemente emitir un haz de microondas de muy alta intensidad, que inunda el detector de radar. Otra es dejar caer muchas piezas de material metálico brillante, que actúan como reflectores y confunden al radar porque capta tantos golpes y ecos diferentes.

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Tecnología invisible contra microondas

Los ejércitos modernos están trabajando hoy en día en tecnología de sigilo. En los primeros días, el equipo de sigilo tenía muchas superficies planas y lisas, y las superficies planas actuaban en parte como espejos reflectantes para microondas. Las superficies en forma de espejo son una forma de lograr un aspecto sigiloso.

El equipo sigiloso más reciente, sin embargo, tiene materiales absorbentes de microondas, que son mucho más suaves en su superficie. Y eso funciona de una manera ligeramente diferente. En cualquier caso, puedes imaginar que algunos de estos cazas furtivos tienen la apariencia de una mosca doméstica a aproximadamente una milla. Son materiales que absorben el radar y son casi invisibles para el radar.

Preguntas comunes sobre las microondas