Microondas e seus usos comuns em tecnologia

por Robert Hazen, Ph. D., George Mason University

Características de Radiação de Microondas

Microondas incluem a radiação eletromagnética com comprimentos de onda de cerca de um terço de um milímetro até um terço de um metro, ou cerca de um pé de comprimento. Esse intervalo se sobrepõe às ondas de rádio mais curtas, e não há uma divisão clara entre rádio e microondas. Consequentemente, as frequências de microondas, devido ao seu comprimento, variam de cerca de um bilhão a cerca de cem bilhões de ciclos por segundo.

isso é uma a cem gigahertz. Um gigahertz é um bilhão de ciclos por segundo. As microondas são produzidas principalmente por um campo elétrico oscilante rápido ou campo magnético, e eles encontram uma série de usos comuns em tecnologias.

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microondas em casa

provavelmente a aplicação diária mais frequente de microondas é em fornos de microondas. O forno de microondas depende do fato de que as moléculas de água presentes em todos os diferentes tipos de alimentos realmente absorvem microondas de uma frequência específica, 2,45 gigahertz.

quando uma frequência de 2,45 gigahertz é aplicada a uma molécula de água, ela começa a vibrar rapidamente e oscila nessa frequência. Então, aqui está uma tecnologia que é amplamente utilizada hoje para aquecer alimentos, mas também é usada em muitas tecnologias e indústrias diferentes, porque outros comprimentos de onda em microondas podem ser usados para aquecer outros tipos de materiais. Portanto, às vezes é usado para aquecer materiais em laboratórios sintéticos e assim por diante. Portanto, as microondas estão encontrando uso generalizado para aplicações de aquecimento. O efeito do aquecimento por microondas foi supostamente descoberto por um físico chamado Percy Spencer.

como funciona um forno de microondas

o forno de microondas é um dispositivo lindamente projetado e muito simples. Tem um gerador de microondas chamado magnetron. E um magnetron é um dispositivo que simplesmente é projetado para oscilar um campo magnético em cerca de dois gigahertz e meio. Então, este dispositivo, que tem um oscilador em uma porção, então produz microondas, que são então focadas e refletidas através de um conduíte.

o forno de microondas tem que ter duas características. A primeira é que as microondas devem ser refletidas na superfície interna, porque se as microondas derramarem na caixa, elas se espalham, saltam e, em seguida, são eventualmente absorvidas pelos alimentos.

mas as paredes externas do microondas devem ser opacas às microondas para que não vazem. O outro dispositivo principal no forno de microondas é um magnetron, que simplesmente se encaixa no lado dessa caixa e bombeia microondas para dentro da caixa. É assim que o forno de microondas funciona.

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microondas em Comunicação

outra aplicação importante de microondas está em comunicação. As microondas podem ser focadas em um feixe estreito, como uma lanterna. Eles não são facilmente espalhados pelo ar. As microondas são usadas para fazer uma comunicação segura e ponto a ponto, de modo que as pessoas do lado não são capazes de pegar essa transmissão.

há uma necessidade de ter uma linha direta de visão com comunicações de microondas. É por isso que existem torres de retransmissão de microondas que pontilham o campo. Estas são torres altas com uma espécie de estranho dispositivos em forma de cone, e eles apontam em uma direção ou outra. Eles ligam diferentes torres de microondas para que haja uma rede de comunicação de estações de retransmissão de microondas.

a propósito, a maioria dos telefones celulares em um ponto ou outro, e também a comunicação via satélite, usa relés de microondas. Mas os aparelhos não podem ter um tipo de comunicação ponto a ponto, ele tem que irradiar sinais em todas as direções porque a pessoa está se movendo. Portanto, qualquer pessoa pode ouvir a conversa, e é por isso que as conversas por telefone celular não são seguras, mesmo que a comunicação por microondas ponto a ponto seja.

como as microondas são usadas para fazer um Radar

o Radar usa o reflexo das microondas em objetos sólidos. Uma antena de radar geralmente atua como transmissor e receptor. Microondas são enviados para fora desse prato, e então eles são refletidos de volta para o prato. Direções, distância e velocidade do objeto podem ser determinadas pelo radar.

radar militar moderno é incrível. É tão sensível que se diz que se pode pegar uma mosca a uma distância de uma milha com radar militar moderno. Portanto, é uma maneira muito sensível de captar a distância, a direção e a velocidade de um objeto.

o Radar pode ser bloqueado de várias maneiras diferentes. Uma é simplesmente transmitir um feixe de microondas de alta intensidade, que amassa o detector de radar. Outra é soltar muitos pedaços de material metálico brilhante, que atuam como refletores e confundem o radar porque ele capta tantos hits e ecos diferentes.

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Tecnologia Stealth contra Microondas

hoje em dia, militares modernos estão trabalhando em tecnologia furtiva. Nos primeiros dias, o equipamento furtivo tinha muitas superfícies planas e lisas, e as superfícies planas agiam em parte como espelhos refletores para microondas. Superfícies semelhantes a espelhos são uma maneira de obter um tipo de aparência furtiva.

o equipamento stealth mais recente, no entanto, tem materiais de absorção de microondas, que são muito mais suaves em sua superfície. E isso funciona de uma maneira ligeiramente diferente. Em qualquer caso, você pode imaginar que alguns desses lutadores furtivos tenham a aparência de uma mosca doméstica a cerca de uma milha. Eles são ótimos materiais de absorção de radar e são quase invisíveis ao radar.

perguntas comuns sobre microondas