door Robert Hazen, Ph. D., George Mason University
kenmerken van microgolfstraling
microgolven omvatten elektromagnetische straling met golflengten van ongeveer een derde millimeter tot een derde meter, of ongeveer een meter lang. Dat bereik overlapt met de kortste radiogolven, en er is geen duidelijke scheiding tussen radio en magnetron. Microgolffrequenties variëren dus, vanwege hun lengte, van ongeveer een miljard tot ongeveer honderd miljard cycli per seconde.
dat is één tot honderd gigahertz. Een gigahertz is een miljard cycli per seconde. Microgolven worden voornamelijk geproduceerd door een snel Oscillerend elektrisch veld of magnetisch veld, en ze vinden een aantal gemeenschappelijke toepassingen in technologieën.
dit is een transcript uit de videoserie the Joy of Science. Kijk uit, op Wondrium.
microgolven thuis
waarschijnlijk is de meest voorkomende toepassing van microgolven in microgolfovens. De magnetron baseert zich op het feit dat de watermoleculen aanwezig in alle verschillende soorten voedsel eigenlijk absorberen microgolven van een bepaalde frequentie, 2,45 gigahertz.
wanneer een frequentie van 2,45 gigahertz wordt toegepast op een watermolecuul, begint het snel te trillen en oscilleert het met die frequentie. Hier is een technologie die tegenwoordig veel wordt gebruikt voor het verwarmen van voedsel, maar ook in veel verschillende technologieën en industrieën omdat andere golflengten in microgolven kunnen worden gebruikt om andere soorten materialen op te warmen.
het wordt dus soms gebruikt om materialen in synthetische laboratoria op te warmen, enzovoort. Dus microgolven vinden wijdverbreid gebruik voor verwarmingstoepassingen. Het effect van verwarming door microgolven werd naar verluidt ontdekt door een natuurkundige genaamd Percy Spencer.
Hoe werkt een magnetron
de magnetron is een prachtig ontworpen en zeer eenvoudig apparaat. Het heeft een magnetron generator genaamd een magnetron. En een magnetron is een apparaat dat gewoon is ontworpen om een magnetisch veld te oscilleren op ongeveer 2,5 gigahertz. Dit apparaat, dat een oscillator in één deel heeft, produceert dan microgolven, die dan gefocust en gereflecteerd worden door een leiding.
de magnetron moet twee kenmerken hebben. De eerste is dat microgolven van de binnenkant moeten worden gereflecteerd, want als de microgolven in de doos stromen, verspreiden ze zich, stuiteren ze en worden ze uiteindelijk geabsorbeerd door het voedsel.
maar de buitenwanden van de magnetron moeten ondoorzichtig zijn voor magnetrons, zodat ze niet lekken. Het andere belangrijkste apparaat in de magnetron is een magnetron, die alleen past op de zijkant van die doos en pompen magnetrons in de doos. Zo werkt de magnetron.
leer meer over toestanden van materie en toestandsveranderingen.
microgolven in communicatie
een andere belangrijke toepassing van microgolven is in communicatie. Microgolven kunnen worden gericht op een smalle bundel, zoals een zaklamp. Ze worden niet gemakkelijk verspreid door de lucht. Microgolven worden gebruikt om veilige en point-to-point communicatie te maken, zodat mensen aan de zijkant niet in staat zijn om die transmissie op te pikken.
er is een directe zichtlijn met microgolfcommunicatie nodig. Daarom zijn er magnetron relaistorens op het platteland. Dit zijn hoge torens met een soort van vreemde kegelvormige apparaten, en ze wijzen in een of andere richting. Ze verbinden verschillende microgolftorens zodat er een communicatienetwerk van microgolfrelais stations is.
overigens gebruiken de meeste mobiele telefoons op een bepaald moment, evenals satellietcommunicatie, microgolfrelais. Maar handsets kunnen geen point-to-point communicatie hebben, het moet signalen in alle richtingen uitstralen omdat de persoon beweegt. Dus, iedereen kan luisteren naar het gesprek, dat is de reden waarom mobiele telefoongesprekken zijn niet veilig, zelfs als de point-to-point microwave communicatie is.
hoe microgolven worden gebruikt om een Radar te maken
Radar gebruikt de reflectie van microgolven van vaste objecten. Een radarantenne fungeert vaak als zender en ontvanger. Microgolven worden uitgezonden vanuit die schotel, en dan worden ze terug gereflecteerd naar de schotel. Richtingen, afstand en de snelheid van het object kunnen worden bepaald door de radar.
moderne militaire radar is verbazingwekkend. Het is zo gevoelig dat men zegt dat men een huisvlieg kan oppikken op een afstand van een mijl met moderne militaire radar. Het is dus een heel gevoelige manier om de afstand, de richting en de snelheid van een object op te pikken.
Radar kan op verschillende manieren worden geblokkeerd. Een daarvan is het uitzenden van een zeer hoge intensiteit microgolfstraal, die de radar detector moeras. Een andere is om veel stukken glanzend metaal materiaal te laten vallen, die fungeren als reflectoren en verwarren de radar omdat het pikt zo veel verschillende hits en echo ‘ s.
meer informatie over eigenschappen van materialen.
Stealth-technologie tegen microgolven
moderne militairen werken tegenwoordig aan stealth technologie. In de vroege dagen, stealth apparatuur had veel vlakke, gladde oppervlakken, en de vlakke oppervlakken fungeerden deels als reflecterende spiegels voor microgolven. Spiegel-achtige oppervlakken zijn een manier om een stealth soort verschijning te bereiken.
de recentere stealth-apparatuur heeft echter microgolfabsorberende materialen, die veel gladder zijn op hun oppervlak. Dat werkt dus op een iets andere manier. In ieder geval kun je je voorstellen dat sommige van deze stealth fighters het uiterlijk van een huisvlieg hebben op ongeveer een mijl. Het zijn zulke geweldige radarabsorberende materialen en zijn bijna onzichtbaar voor radar.
Veelgestelde Vragen over microgolven
microgolven worden tegenwoordig veel gebruikt. Sommige van de toepassingen van microgolven omvatten verwarmingsapparaten, communicatieapparaten, en radar.
een magnetron heeft twee functies. Het belangrijkste apparaat van de magnetron heet een magnetron die een magnetisch veld oscilleert op een specifieke frequentie. Deze oscillator produceert microgolven.
het uitzenden van een microgolfstraal met hoge intensiteit kan radars storen. Ook glanzende objecten fungeren als Reflectoren waardoor radars worden geblokkeerd.