Микровълновото излъчване е вид електромагнитно излъчване. Най- префикс „микро-“ в микровълните не означава, че микровълните имат микрометрови дължини на вълните, а по-скоро това микровълните имат много малки дължини на вълната в сравнение с традиционните радиовълни (от 1 mm до 100 000 km дължина на вълната). В електромагнитния спектър микровълните попадат между инфрачервено лъчение и радиовълни.
Честотите
Микровълновото излъчване има а честота между 300 MHz и 300 GHz (1 GHz до 100 GHz в радиотехниката) или a дължина на вълната варираща от 0,1 cm до 100 cm. Гамата включва радиочестотните ленти SHF (свръхвисока честота), UHF (ултрависока честота) и EHF (изключително висока честота или милиметрова вълна).
Докато радио вълните с по-ниска честота могат да следват контурите на Земята и да отскачат слоевете в атмосферата, микровълните пътуват само с гледка, обикновено ограничена на 30-40 мили от Земята повърхност. Друго важно свойство на микровълновото излъчване е, че той се абсорбира от влагата. Явление, наречено
дъждът избледнява възниква във високия край на лентата на микровълновата. Миналите 100 GHz, други газове в атмосферата абсорбират енергията, правейки въздуха непрозрачен в обхвата на микровълновата, макар и прозрачен в видимото и инфрачервена област.Обозначения на лентата
Тъй като микровълновото лъчение обхваща такъв широк диапазон на дължина на вълната / честотата, то се подразделя на IEEE, НАТО, ЕС или други радиолокационни обозначения:
| Обозначение на лентата | Честота | дължина на вълната | употреби |
| L лента | 1 до 2 GHz | 15 до 30 cm | любителско радио, мобилни телефони, GPS, телеметрия |
| S лента | 2 до 4 GHz | 7,5 до 15 cm | радиоастрономия, метеорологичен радар, микровълнови печки, Bluetooth, някои комуникационни спътници, любителско радио, мобилни телефони |
| C лента | 4 до 8 GHz | 3,75 до 7,5 cm | радио на дълги разстояния |
| X диапазон | 8 до 12 GHz | 25 до 37,5 мм | сателитни комуникации, наземна широколентова връзка, космически комуникации, любителско радио, спектроскопия |
| Kф банда | 12 до 18 GHz | 16,7 до 25 мм | сателитни комуникации, спектроскопия |
| K лента | 18 до 26,5 GHz | 11,3 до 16,7 мм | сателитни комуникации, спектроскопия, автомобилен радар, астрономия |
| Kа банда | 26,5 до 40 GHz | 5,0 до 11,3 мм | сателитни комуникации, спектроскопия |
| Q диапазон | 33 до 50 GHz | 6,0 до 9,0 мм | автомобилен радар, молекулярна ротационна спектроскопия, наземна микровълнова комуникация, радиоастрономия, сателитни комуникации |
| U лента | 40 до 60 GHz | 5,0 до 7,5 мм | |
| V диапазон | 50 до 75 GHz | 4,0 до 6,0 мм | молекулярна ротационна спектроскопия, изследвания с милиметрова вълна |
| W лента | 75 до 100 GHz | 2,7 до 4,0 мм | радарно насочване и проследяване, автомобилен радар, сателитна комуникация |
| F лента | 90 до 140 GHz | 2,1 до 3,3 мм | SHF, радиоастрономия, повечето радари, сателитна телевизия, безжична LAN |
| D лента | 110 до 170 GHz | 1,8 до 2,7 мм | EHF, микровълнови релета, енергийни оръжия, милиметрови вълнови скенери, дистанционно наблюдение, любителско радио, радиоастрономия |
употреби
Микровълните се използват предимно за комуникация, включват аналогово и цифрово предаване на глас, данни и видео. Те се използват и за радари (RAdio Detection and Range) за проследяване на времето, радарни скорости и контрол на въздушното движение. Радио телескопи използвайте големи антени за определяне на разстояния, картографиране на повърхности и проучване на радио подписи от планети, мъглявини, звезди и галактики. Микровълните се използват за предаване на топлинна енергия за загряване на храна и други материали.
Източници
Космическа микровълнова фоново лъчение е естествен източник на микровълни. Радиацията се изучава, за да помогне на учените да разберат Големия взрив. Звездите, включително Слънцето, са естествени микровълнови източници. При правилните условия атомите и молекулите могат да излъчват микровълни. Изработени от човека източници на микровълнови печки включват микровълнови печки, мазери, вериги, кули за предаване на комуникации и радар.
За производството на микровълни могат да се използват или твърди устройства или специални вакуумни тръби. Примерите на твърдотелни устройства включват мазери (по същество лазери, където светлината е в микровълновия обхват), Ганови диоди, полеви транзистори и IMPATT диоди. Генераторите на вакуумни тръби използват електромагнитни полета за насочване електрони в модулиран на плътност режим, при който групи от електрони преминават през устройството, а не чрез поток. Тези устройства включват kststron, gyrotron и magnetron.
Ефекти върху здравето
Микровълновото излъчване се нарича „радиация„защото излъчва навън, а не защото в природата е или радиоактивно или йонизиращо. Не е известно, че ниските нива на микровълнова радиация предизвикват неблагоприятни последици за здравето. Някои изследвания обаче показват, че дългосрочната експозиция може да действа като канцероген.
Микровълновото излагане може да причини катаракта, тъй като диелектричното нагряване денатурира протеините в лещата на окото, превръщайки го млечно. Въпреки че всички тъкани са податливи на нагряване, окото е особено уязвимо, тъй като няма кръвоносни съдове, които да модулират температурата. Микровълновото излъчване е свързано с микровълнов слухов ефект, при което излагането на микровълнова печка произвежда бръмчащи звуци и щракания. Това се причинява от термично разширение във вътрешното ухо.
Микровълновите изгаряния могат да се появят в по-дълбока тъкан - не само на повърхността - защото микровълните се абсорбират по-лесно от тъкан, която съдържа много вода. Въпреки това, по-ниските нива на експозиция произвеждат топлина без изгаряния. Този ефект може да се използва за различни цели. Военните на Съединените щати използват милиметрови вълни, за да отблъснат насочените лица с неприятна топлина. Като друг пример, през 1955 г. Джеймс Ловелок реанимира замразени плъхове, използвайки микровълнова диатермия.
препратка
- Andjus, R.K.; Lovelock, J.E. (1955). „Реанимация на плъхове от телесни температури между 0 и 1 ° С чрез микровълнова диатермия“. Журналът по физиология. 128 (3): 541–546.