Av Robert Hazen, Ph. D., George Mason University
Funksjoner Av Mikrobølgestråling
Mikrobølger inkluderer elektromagnetisk stråling med bølgelengder fra omtrent en tredjedel av en millimeter opp til en tredjedel av en meter, eller omtrent en fot lang. Det området overlapper med de korteste radiobølgene, og det er ingen klar forskjell mellom radio og mikrobølgeovn. Mikrobølgefrekvenser følgelig, på grunn av deres lengde, varierer fra omtrent en milliard til omtrent hundre milliarder sykluser per sekund.
det er en til hundre gigahertz. En gigahertz er en milliard sykluser per sekund. Mikrobølger produseres primært av et raskt oscillerende elektrisk felt eller magnetfelt, og de finner en rekke vanlige bruksområder i teknologier.
dette er en utskrift fra videoserien The Joy Of Science. Se det nå, På Wondrium.
Mikrobølger Hjemme
Sannsynligvis er den hyppigste daglige bruken av mikrobølger i mikrobølgeovner. Mikrobølgeovnen er avhengig av at vannmolekylene som finnes i alle forskjellige typer mat, faktisk absorberer mikrobølger av en bestemt frekvens, 2,45 gigahertz.
når en frekvens på 2,45 gigahertz påføres et vannmolekyl, begynner det å vibrere raskt og oscillerer ved den frekvensen. Så her er en teknologi som er mye brukt i dag for oppvarming av mat, men også den brukes i mange forskjellige teknologier og næringer fordi andre bølgelengder i mikrobølger kan brukes til å varme opp andre typer materialer.
så det brukes noen ganger til å varme opp materialer i syntetiske laboratorier og så videre. Så mikrobølger finner utbredt bruk for oppvarming. Effekten av oppvarming av mikrobølger ble angivelig oppdaget av en fysiker Ved Navn Percy Spencer.
Hvordan En Mikrobølgeovn Fungerer
mikrobølgeovnen er en vakkert designet og veldig enkel enhet. Den har en mikrobølgeovn generator kalt en magnetron. Og en magnetron er en enhet som bare er designet for å svinge et magnetfelt på omtrent to og en halv gigahertz. Så, denne enheten, som har en oscillator i en porsjon, produserer deretter mikrobølger, som deretter fokuseres og reflekteres gjennom en ledning.
mikrobølgeovnen må ha to egenskaper. Den første er at mikrobølger må reflekteres fra innsiden, fordi hvis mikrobølgene helles i esken, sprer de seg, spretter av og blir til slutt absorbert av maten.
men de utvendige veggene i mikrobølgeovnen må være ugjennomsiktige for mikrobølger, slik at de ikke lekker ut. Den andre hovedinnretningen i mikrobølgeovnen er en magnetron, som bare passer på siden av boksen og pumper mikrobølger inn i esken. Slik fungerer mikrobølgeovnen.
Lær mer om tilstander av materie og statsendringer.
Mikrobølger I Kommunikasjon
En annen viktig anvendelse av mikrobølger er i kommunikasjon. Mikrobølger kan fokuseres på en smal stråle, som en lommelykt. De er ikke lett spredt med luft. Mikrobølger brukes til å lage sikker og punkt-til-punkt-kommunikasjon, slik at folk på siden ikke kan hente den overføringen.
det er behov for å ha en direkte synslinje med mikrobølgekommunikasjon. Det er derfor det er mikrobølgeovn stafett tårn punktere landsbygda. Disse er høye tårn med slags merkelige kegleformede enheter, og de peker i en eller annen retning. De knytter sammen ulike mikrobølgetårn, så det er et kommunikasjonsnettverk av mikrobølgestasjoner.
forresten bruker de fleste mobiltelefoner på et eller annet tidspunkt, og også satellittkommunikasjon, mikrobølge releer. Men telefoner kan ikke ha en punkt-til-punkt-form for kommunikasjon, den må utstråle signaler i alle retninger fordi personen beveger seg. Så, noen kan lytte til samtalen, det er derfor mobiltelefon samtaler er ikke sikker, selv om punkt-til-punkt mikrobølgeovn kommunikasjon er.
Hvordan Mikrobølger Brukes Til Å Lage En Radar
Radar bruker refleksjon av mikrobølger av faste gjenstander. En radarantenne fungerer ofte som både sender og mottaker. Mikrobølger sendes ut fra den parabolen, og så reflekteres de tilbake til parabolen. Retninger, avstand og hastigheten til objektet kan bestemmes av radaren.
Moderne militær radar er fantastisk. Det er så følsomt at det sies at man kan plukke opp en husfly på en avstand på en kilometer med moderne militær radar. Så det er en veldig følsom måte å plukke opp avstanden, retningen og hastigheten til et objekt.
Radar kan bli fastkjørt på en rekke forskjellige måter. Den ene er å bare kringkaste en meget høy intensitet mikrobølgestråle, som sumper radardetektoren. En annen er å slippe mange biter av skinnende metallmateriale, som fungerer som reflektorer og forvirrer radaren fordi den plukker opp så mange forskjellige treff og ekko.
Lær mer om materialegenskaper.
Stealth Teknologi mot Mikrobølger
Moderne militære arbeider i dag med stealth-teknologi. I de tidlige dager hadde stealth-utstyr mange flate, glatte overflater, og de flate overflatene fungerte delvis som reflekterende speil for mikrobølger. Speillignende overflater er en måte å oppnå et skjult utseende på.
det nyere stealth-utstyret har imidlertid mikrobølge-absorberende materialer, som er mye jevnere på overflaten. Og så fungerer det på en litt annen måte. I alle fall kan du forestille deg at noen av disse stealth fighters har utseendet på en husfly på omtrent en kilometer. De er så gode radarabsorberende materialer og er nesten usynlige for radar.
Vanlige Spørsmål Om Mikrobølger
Mikrobølger er mye brukt i dag. Noen av bruken av mikrobølger inkluderer oppvarming enheter, kommunikasjonsenheter og radar.
en mikrobølgeovn har to funksjoner. Hovedinnretningen til mikrobølgeovnen kalles en magnetron som oscillerer et magnetfelt ved en bestemt frekvens. Denne oscillatoren produserer mikrobølger.
Kringkasting en høy intensitet mikrobølgeovn strålen kan jam radarer. Også skinnende gjenstander fungerer som reflektorer som resulterer i at radarer blir fastkjørt.