Opredelitev mikrovalovnega sevanja

Granville Davies / Getty Images

Mikrovalovno sevanje je vrsta elektromagnetno sevanje . The predpono „mikro-“ v mikrovalovih ne pomeni, da imajo mikrovalovi mikrovalovne valovne dolžine, ampak da imajo mikrovalovi zelo majhne valovne dolžine v primerjavi s tradicionalnimi radijskimi valovi (od 1 mm do 100.000 km valovnih dolžin). V elektromagnetnem spektru sodijo mikrovalovi med infrardeče sevanje in radijske valove.

Frekvence

Mikrovalovno sevanje ima a pogostost med 300 MHz in 300 GHz (1 GHz do 100 GHz v radijski tehniki) ali valovna dolžina v razponu od 0,1 cm do 100 cm. Razpon vključuje radijske pasove SHF (super visoke frekvence), UHF (ultra visoke frekvence) in EHF (izjemno visoke frekvence ali milimetrski valovi).

Medtem ko lahko radijski valovi z nižjo frekvenco sledijo obrisom Zemlje in se odbijajo od plasti atmosfere, mikrovalovi potujejo le v vidnem polju, običajno omejenem na 30–40 milj na zemeljski površini. Druga pomembna lastnost mikrovalovnega sevanja je, da ga absorbira vlaga. Fenomen, imenovan dež zbledi se pojavi na visokem koncu mikrovalovnega pasu. Po 100 GHz drugi plini v atmosferi absorbirajo energijo, zaradi česar je zrak v mikrovalovnem območju neprozoren, v vidno in infrardeče območje.

Oznake pasov

Ker mikrovalovno sevanje obsega tako široko valovno dolžino/frekvenčno območje, je razdeljeno na oznake IEEE, NATO, EU ali druge oznake radarskega pasu:

Oznaka pasu	Pogostost	Valovna dolžina	Uporabe
L pas	1 do 2 GHz	15 do 30 cm	radioamaterstvo, mobilni telefoni, GPS, telemetrija
S pas	2 do 4 GHz	7,5 do 15 cm	radioastronomija, vremenski radar, mikrovalovne pečice, Bluetooth , nekateri komunikacijski sateliti, radioamaterji, mobilni telefoni
C pas	4 do 8 GHz	3,75 do 7,5 cm	radio na dolge razdalje
X pas	8 do 12 GHz	25 do 37,5 mm	satelitske komunikacije, prizemne širokopasovne povezave, vesoljske komunikacije, radioamaterstvo, spektroskopija
Kvbend	12 do 18 GHz	16,7 do 25 mm	satelitske komunikacije, spektroskopija
K bend	18 do 26,5 GHz	11,3 do 16,7 mm	satelitske komunikacije, spektroskopija, avtomobilski radar, astronomija
Kabend	26,5 do 40 GHz	5,0 do 11,3 mm	satelitske komunikacije, spektroskopija
Q pas	33 do 50 GHz	6,0 do 9,0 mm	avtomobilski radar, molekularna rotacijska spektroskopija, zemeljska mikrovalovna komunikacija, radioastronomija, satelitska komunikacija
U bend	40 do 60 GHz	5,0 do 7,5 mm
V pas	50 do 75 GHz	4,0 do 6,0 mm	molekularna rotacijska spektroskopija, raziskave milimetrskih valov
W pas	75 do 100 GHz	2,7 do 4,0 mm	radarsko ciljanje in sledenje, avtomobilski radar, satelitska komunikacija
F pas	90 do 140 GHz	2,1 do 3,3 mm	SHF, radioastronomija, večina radarjev, satelitska TV, brezžični LAN
D pas	110 do 170 GHz	1,8 do 2,7 mm	EHF, mikrovalovni releji, energetsko orožje, skenerji milimetrskih valov, daljinsko zaznavanje, amaterski radio, radijska astronomija

Uporabe

Mikrovalovi se uporabljajo predvsem za komunikacijo, vključno z analognimi in digitalnimi glasovnimi, podatkovnimi in video prenosi. Uporabljajo se tudi za radar (RAdio Detection and Ranging) za sledenje vremenu, radarske hitrostne puške in nadzor zračnega prometa. Radijski teleskopi uporabite velike krožne antene za določanje razdalj, zemljevid površin in preučevanje radijskih podpisov planetov, meglic, zvezd in galaksij. Mikrovalovi se uporabljajo za prenos toplotne energije za segrevanje hrane in drugih materialov.

Viri

Kozmična mikrovalovna pečica sevanje ozadja je naravni vir mikrovalov. Sevanje preučujejo, da bi znanstvenikom pomagali razumeti Veliki pok. Zvezde, vključno s Soncem, so naravni viri mikrovalov. Pod pravimi pogoji lahko atomi in molekule oddajajo mikrovalove. Umetni viri mikrovalov vključujejo mikrovalovne pečice, maserje, tokokroge, komunikacijske oddajne stolpe in radarje.

Za proizvodnjo mikrovalov se lahko uporabljajo bodisi polprevodniške naprave ali posebne vakuumske cevi. Primeri polprevodniških naprav vključujejo maserje (v bistvu laserje, kjer je svetloba v mikrovalovnem območju), Gunnove diode, tranzistorje z učinkom polja in diode IMPATT. Generatorji z vakuumskimi cevmi za usmerjanje uporabljajo elektromagnetna polja elektroni v načinu z modulacijo gostote, kjer gredo skupine elektronov skozi napravo namesto toka. Te naprave vključujejo klistron, žirotron in magnetron.

Referenca

• Andjus, R.K.; Lovelock, J.E. (1955). 'Reanimacija podgan pri telesnih temperaturah med 0 in 1 °C z mikrovalovno diatermijo'. Časopis za fiziologijo . 128 (3): 541–546.