Microundele și utilizările lor comune în tehnologie

de Robert Hazen, Ph.D., Universitatea George Mason

caracteristicile radiațiilor cu microunde

microundele includ radiații electromagnetice cu lungimi de undă de la aproximativ o treime de milimetru până la o treime de metru sau aproximativ un picior lung. Această gamă se suprapune cu cele mai scurte unde radio și nu există o diviziune clară între radio și cuptorul cu microunde. În consecință, frecvențele microundelor, datorită lungimii lor, variază de la aproximativ un miliard la aproximativ o sută de miliarde de cicluri pe secundă.

asta înseamnă unu până la o sută de gigahertzi. Un gigahertz este un miliard de cicluri pe secundă. Microundele sunt produse în principal de un câmp electric oscilant rapid sau câmp magnetic și găsesc o serie de utilizări comune în tehnologii.

aceasta este o transcriere din seria video bucuria științei. Uita-te acum, pe Wondrium.

microunde la domiciliu

probabil cea mai frecventă aplicare zilnică a microundelor este în cuptoarele cu microunde. Cuptorul cu microunde se bazează pe faptul că moleculele de apă prezente în toate tipurile diferite de alimente absorb de fapt microundele cu o anumită frecvență, 2,45 gigahertzi.

când o frecvență de 2,45 gigahertzi este aplicată unei molecule de apă, aceasta începe să vibreze rapid și oscilează la acea frecvență. Iată o tehnologie care este folosită pe scară largă astăzi pentru încălzirea alimentelor, dar este folosită și în multe tehnologii și industrii diferite, deoarece alte lungimi de undă din microundele pot fi folosite pentru încălzirea altor tipuri de materiale.

deci, este uneori folosit pentru a încălzi materiale în laboratoare sintetice și așa mai departe. Deci, microundele găsesc o utilizare pe scară largă pentru aplicațiile de încălzire. Efectul încălzirii prin microunde a fost descoperit de un fizician pe nume Percy Spencer.

cum funcționează un cuptor cu microunde

cuptorul cu microunde este un dispozitiv frumos proiectat și foarte simplu. Are un generator de microunde numit magnetron. Și un magnetron este un dispozitiv care pur și simplu este proiectat să oscileze un câmp magnetic la aproximativ doi gigahertzi și jumătate. Deci, acest dispozitiv, care are un oscilator într-o porțiune, produce apoi microunde, care sunt apoi focalizate și reflectate printr-o conductă.

cuptorul cu microunde trebuie să aibă două caracteristici. Primul este că microundele trebuie să fie reflectate de pe suprafața interioară, deoarece dacă microundele se toarnă în cutie, se împrăștie, sări și apoi sunt absorbite în cele din urmă de alimente.

dar pereții exteriori ai cuptorului cu microunde trebuie să fie Opaci la microunde, astfel încât să nu se scurgă. Celălalt dispozitiv principal din cuptorul cu microunde este un magnetron, care se potrivește doar pe partea laterală a cutiei și pompează microundele în cutie. Așa funcționează cuptorul cu microunde.

Aflați mai multe despre stările materiei și schimbările de stare.

microundele în comunicare

o altă aplicație importantă a microundelor este în comunicare. Microundele pot fi focalizate pe un fascicul îngust, ca o lanternă. Nu se împrăștie ușor pe calea aerului. Microundele sunt folosite pentru a face o comunicare sigură și punct-la-punct, astfel încât oamenii din lateral nu sunt capabili să preia acea transmisie.

este necesar să aveți o linie directă de vedere cu comunicații cu microunde. De aceea, există turnuri de releu cu microunde dotting rural. Acestea sunt turnuri înalte cu un fel de dispozitive ciudate în formă de con și indică într-o direcție sau alta. Ele leagă diferite turnuri de microunde, astfel încât există o rețea de comunicații de stații de releu cu microunde.

apropo, majoritatea telefoanelor celulare la un moment dat sau altul, precum și comunicațiile prin satelit, folosesc relee cu microunde. Dar telefoanele nu pot avea un fel de comunicare punct-la-punct, trebuie să radieze semnale în toate direcțiile, deoarece persoana se mișcă. Deci, oricine poate asculta conversația, motiv pentru care conversațiile la telefonul mobil nu sunt sigure, chiar dacă comunicarea cu microunde punct-la-punct este.

cum se folosesc microundele pentru a face un Radar

radarul folosește reflexia microundelor de pe obiecte solide. O antenă radar acționează adesea atât ca emițător, cât și ca receptor. Microundele sunt trimise din acel vas și apoi sunt reflectate înapoi în vas. Direcțiile, distanța și viteza obiectului pot fi determinate de radar.

radarul militar Modern este uimitor. Este atât de sensibil încât se spune că se poate ridica o muscă de casă la o distanță de o milă cu radar militar modern. Deci, este un mod foarte sensibil de a ridica distanța, direcția și viteza unui obiect.

radarul poate fi blocat în mai multe moduri diferite. Una este de a difuza pur și simplu un fascicul de microunde de intensitate foarte mare, care mlaștini detectorul radar. Un alt lucru este să aruncați o mulțime de bucăți de material metalic strălucitor, care acționează ca reflectoare și confundă radarul, deoarece preia atât de multe lovituri și ecouri diferite.

Aflați mai multe despre proprietățile materialelor.

tehnologie Stealth împotriva microundelor

militarii moderni lucrează în prezent la tehnologia stealth. În primele zile, echipamentele stealth aveau o mulțime de suprafețe plane și netede, iar suprafețele plane acționau parțial ca oglinzi reflectorizante pentru microunde. Suprafețele asemănătoare oglinzilor sunt o modalitate de a obține un aspect stealth.

cu toate acestea, echipamentele stealth mai recente au materiale absorbante de microunde, care sunt mult mai fine pe suprafața lor. Și așa funcționează într-un mod ușor diferit. În orice caz, vă puteți imagina că unii dintre acești luptători stealth au aspectul unei muște de casă la aproximativ o milă. Sunt materiale atât de bune care absorb radar și sunt aproape invizibile pentru radar.

Întrebări Frecvente despre microundele