Robert Hazen, Ph.D., George Mason University
cechy promieniowania mikrofalowego
mikrofale obejmują promieniowanie elektromagnetyczne o długościach fal od około jednej trzeciej milimetra do jednej trzeciej metra lub długości około stopy. Ten zasięg pokrywa się z najkrótszymi falami radiowymi i nie ma wyraźnego podziału między radiem a mikrofalą. Częstotliwości mikrofalowe, ze względu na ich długość, wahają się od około miliarda do około stu miliardów cykli na sekundę.
to od 1 do 100 gigaherców. Gigaherc to miliard cykli na sekundę. Mikrofale są wytwarzane głównie przez szybkie oscylujące pole elektryczne lub pole magnetyczne i znajdują wiele powszechnych zastosowań w technologiach.
jest to zapis z serii wideo radość Nauki. Oglądaj teraz na Wondrium.
kuchenki mikrofalowe W Domu
prawdopodobnie najczęstszym codziennym zastosowaniem kuchenek mikrofalowych jest kuchenka mikrofalowa. Kuchenka mikrofalowa polega na tym, że cząsteczki wody obecne w różnych rodzajach żywności faktycznie pochłaniają mikrofale o określonej częstotliwości, 2,45 gigaherca.
gdy na cząsteczkę wody przykłada się częstotliwość 2,45 gigaherca, zaczyna ona gwałtownie wibrować i oscyluje z tą częstotliwością. Oto technologia, która jest dziś szeroko stosowana do podgrzewania żywności, ale jest również używana w wielu różnych technologiach i przemyśle, ponieważ inne długości fal w mikrofalach mogą być używane do podgrzewania innych rodzajów materiałów.
Więc czasami jest używany do podgrzewania materiałów w laboratoriach syntetycznych i tak dalej. Mikrofale znajdują szerokie zastosowanie w zastosowaniach grzewczych. Efekt ogrzewania przez mikrofale został podobno odkryty przez fizyka o nazwisku Percy Spencer.
jak działa kuchenka mikrofalowa
kuchenka mikrofalowa to pięknie zaprojektowane i bardzo proste urządzenie. Posiada generator mikrofalowy zwany magnetronem. Magnetron jest urządzeniem zaprojektowanym do oscylowania pola magnetycznego z prędkością około 2,5 gigaherca. Więc to urządzenie, które ma oscylator w jednej części, wytwarza mikrofale, które są następnie skupiane i odbijane przez przewód.
kuchenka mikrofalowa musi mieć dwie cechy. Po pierwsze, mikrofale muszą być odbijane od wewnętrznej powierzchni, ponieważ jeśli mikrofale wlewają się do pudełka, rozpraszają się, odbijają, a następnie zostają wchłonięte przez jedzenie.
ale zewnętrzne ścianki mikrofalówki muszą być nieprzezroczyste dla mikrofal, aby nie wyciekały. Drugim głównym urządzeniem w kuchence mikrofalowej jest magnetron, który mieści się tylko z boku pudełka i pompuje mikrofale do pudełka. Tak działa kuchenka mikrofalowa.
dowiedz się więcej o stanach materii i zmianach stanu.
mikrofale w komunikacji
innym ważnym zastosowaniem mikrofal jest komunikacja. Mikrofale mogą być skupione na wąskiej wiązce, jak latarka. Nie są łatwo rozrzucone powietrzem. Mikrofale są używane do bezpiecznej komunikacji punkt-punkt, więc ludzie z boku nie są w stanie odebrać tej transmisji.
istnieje potrzeba posiadania bezpośredniej linii wzroku z komunikacją mikrofalową. Dlatego w okolicy są wieże przekaźników mikrofalowych. Są to wysokie wieże z dziwnymi urządzeniami w kształcie stożka, które wskazują w jednym lub drugim kierunku. Łączą one różne wieże mikrofalowe, więc istnieje sieć komunikacyjna mikrofalowych stacji przekaźnikowych.
nawiasem mówiąc, większość telefonów komórkowych w takim czy innym punkcie, a także komunikacja satelitarna, używa przekaźników mikrofalowych. Ale Telefony nie mogą mieć komunikacji typu punkt-punkt, muszą emitować sygnały we wszystkich kierunkach, ponieważ osoba się porusza. Więc każdy może podsłuchiwać rozmowę, dlatego rozmowy przez telefon komórkowy nie są bezpieczne, nawet jeśli komunikacja mikrofalowa punkt-punkt jest.
jak mikrofale są używane do tworzenia radaru
Radar wykorzystuje odbicie mikrofal od obiektów stałych. Antena radaru często działa zarówno jako nadajnik, jak i odbiornik. Mikrofale są wysyłane z tego naczynia, a następnie są odbijane z powrotem do naczynia. Kierunek, odległość i prędkość obiektu mogą być określone przez radar.
nowoczesny radar wojskowy jest niesamowity. Jest tak czuły, że mówi się, że można podnieść muchę domową z odległości mili za pomocą nowoczesnego radaru wojskowego. Jest to bardzo czuły sposób, aby określić odległość, kierunek i prędkość obiektu.
Radar można zablokować na wiele różnych sposobów. Jednym z nich jest po prostu nadawanie wiązki mikrofalowej o bardzo wysokiej intensywności, która zamyka detektor radarowy. Innym jest upuszczenie wielu kawałków błyszczącego metalu, które działają jak reflektory i mylą radar, ponieważ odbiera tak wiele różnych trafień i echa.
dowiedz się więcej o właściwościach materiałów.
Technologia Stealth przeciw Kuchenkom mikrofalowym
nowoczesne wojsko pracuje obecnie nad technologią stealth. Początkowo sprzęt stealth miał wiele płaskich, gładkich powierzchni, a płaskie powierzchnie działały częściowo jako lusterka odbijające mikrofale. Lustrzane powierzchnie są jednym ze sposobów na uzyskanie wyglądu typu stealth.
najnowszy sprzęt stealth ma jednak materiały pochłaniające mikrofale, które są znacznie gładsze na swojej powierzchni. I to działa w nieco inny sposób. W każdym razie, można sobie wyobrazić, że niektóre z tych myśliwców stealth mają wygląd muchy domowej z odległości około mili. Są świetnym materiałem pochłaniającym radary i są prawie niewidoczne dla radarów.
Częste pytania dotyczące mikrofal
mikrofale są dziś szeroko stosowane. Niektóre zastosowania mikrofal obejmują urządzenia grzewcze, urządzenia komunikacyjne i radar.
kuchenka mikrofalowa ma dwie funkcje. Głównym urządzeniem kuchenki mikrofalowej jest magnetron, który oscyluje pole magnetyczne o określonej częstotliwości. Ten oscylator wytwarza mikrofale.
nadawanie wiązki mikrofalowej o wysokiej intensywności może zakłócać radary. Ponadto błyszczące obiekty działają jak reflektory, powodując zablokowanie radarów.