Mikroviļņu starojums ir viena veida elektromagnētiskā radiācija. priedēklis "Mikroviļņu" mikroviļņos nenozīmē, ka mikroviļņiem ir mikrometra viļņu garums, bet drīzāk tas mikroviļņiem ir ļoti mazs viļņu garums, salīdzinot ar tradicionālajiem radioviļņiem (no 1 mm līdz 100 000 km viļņu garumi). Elektromagnētiskajā spektrā mikroviļņi ietilpst starp infrasarkano starojumu un radioviļņiem.
Frekvences
Mikroviļņu starojumam ir a biežums no 300 MHz līdz 300 GHz (radiotehnikā no 1 GHz līdz 100 GHz) vai a viļņa garums sākot no 0,1 cm līdz 100 cm. Diapazons ietver SHF (īpaši augstas frekvences), UHF (īpaši augstas frekvences) un EHF (īpaši augstas frekvences vai milimetru viļņu) radio joslas.
Kaut arī zemākas frekvences radioviļņi var sekot Zemes kontūrām un atvairīt slāņus atmosfērā, mikroviļņi pārvietojas tikai redzamības līnijā, kas parasti nepārsniedz 30–40 jūdzes uz Zemes virsma. Vēl viena svarīga mikroviļņu starojuma īpašība ir tā, ka to absorbē mitrums. Parādība, ko sauc lietus izbalējis notiek mikroviļņu joslas augšējā galā. Pēdējās 100 GHz atmosfērā citas gāzes absorbē enerģiju, padarot gaisu necaurspīdīgu mikroviļņu diapazonā, lai arī tas ir caurspīdīgs
redzamais un infrasarkanais reģions.Joslu apzīmējumi
Tā kā mikroviļņu starojums aptver tik plašu viļņu garuma / frekvences diapazonu, tas ir sadalīts IEEE, NATO, ES vai citos radaru joslu apzīmējumos:
| Joslas apzīmējums | Biežums | Viļņa garums | Lietojumi |
| L josla | 1 līdz 2 GHz | 15 līdz 30 cm | radioamatieris, mobilie tālruņi, GPS, telemetrija |
| S josla | 2 līdz 4 GHz | 7,5 līdz 15 cm | radioastronomija, laikapstākļu radars, mikroviļņu krāsnis, Bluetooth, daži sakaru satelīti, radioamatieris, mobilie tālruņi |
| C josla | 4 līdz 8 GHz | 3,75 līdz 7,5 cm | tālsatiksmes radio |
| X josla | 8 līdz 12 GHz | No 25 līdz 37,5 mm | satelīta sakari, zemes platjoslas pakalpojumi, kosmosa sakari, radioamatieris, spektroskopija |
| Ku josla | 12 līdz 18 GHz | No 16,7 līdz 25 mm | satelīta sakari, spektroskopija |
| K josla | 18 līdz 26,5 GHz | 11,3 līdz 16,7 mm | satelīta sakari, spektroskopija, automobiļu radari, astronomija |
| Ka josla | 26,5 līdz 40 GHz | 5,0 līdz 11,3 mm | satelīta sakari, spektroskopija |
| Q josla | No 33 līdz 50 GHz | 6,0 līdz 9,0 mm | automobiļu radars, molekulārās rotācijas spektroskopija, zemes mikroviļņu sakari, radioastronomija, satelīta sakari |
| U grupa | 40 līdz 60 GHz | 5,0 līdz 7,5 mm | |
| V josla | 50 līdz 75 GHz | No 4,0 līdz 6,0 mm | molekulārās rotācijas spektroskopija, milimetru viļņu izpēte |
| W josla | 75 līdz 100 GHz | 2,7 līdz 4,0 mm | radaru noteikšana un izsekošana, automobiļu radari, satelīta sakari |
| F josla | 90 līdz 140 GHz | 2,1 līdz 3,3 mm | SHF, radioastronomija, vairums radaru, satelīttelevīzija, bezvadu LAN |
| D josla | 110 līdz 170 GHz | 1,8 līdz 2,7 mm | EHF, mikroviļņu releji, enerģijas ieroči, milimetru viļņu skeneri, tālvadības sensori, radioamatieris, radioastronomija |
Lietojumi
Mikroviļņu krāsnis galvenokārt tiek izmantotas sakariem, ietverot analogo un digitālo balss, datu un video pārraidi. Tos izmanto arī radaram (RAdio Detection and Ranging) laika apstākļu izsekošanai, radara ātruma lielgabaliem un gaisa satiksmes kontrolei. Radioteleskopi izmantojiet lielas trauku antenas, lai noteiktu attālumus, kartes virsmas un pētītu radio signālus no planētām, miglas, zvaigznēm un galaktikām. Mikroviļņu krāsnis tiek izmantotas siltuma enerģijas pārnešanai, lai sildītu pārtiku un citus materiālus.
Avoti
Kosmiskais mikroviļņu krāsns fona starojums ir dabisks mikroviļņu avots. Starojums tiek pētīts, lai palīdzētu zinātniekiem izprast Lielo sprādzienu. Zvaigznes, ieskaitot sauli, ir dabiski mikroviļņu avoti. Pareizajos apstākļos atomi un molekulas var izstarot mikroviļņus. Cilvēka veidotos mikroviļņu avotos ietilpst mikroviļņu krāsnis, maseri, shēmas, sakaru pārraides torņi un radars.
Mikroviļņu ražošanai var izmantot cietvielu ierīces vai īpašas vakuuma lampas. Cietvielu ierīču piemēri ir maseri (galvenokārt lāzeri, kur gaisma atrodas mikroviļņu diapazonā), Gunn diodes, lauka efekta tranzistori un IMPATT diodes. Vakuuma cauruļu ģeneratori virzīšanai izmanto elektromagnētiskos laukus elektroni blīvuma modulētā režīmā, kurā elektronu grupas iziet caur ierīci, nevis straumi. Šajās ierīcēs ietilpst klystrons, girotrons un magnetrons.
Ietekme uz veselību
Mikroviļņu starojumu sauc par "starojums"tāpēc, ka tas izstaro uz āru, nevis tāpēc, ka tas ir vai nu radioaktīvs, vai jonizējošs. Nav zināms, ka zems mikroviļņu starojuma līmenis negatīvi ietekmē veselību. Tomēr daži pētījumi norāda, ka ilgstoša iedarbība var darboties kā kancerogēns.
Mikroviļņu iedarbība var izraisīt kataraktu, jo dielektriskā sildīšana denaturē acs lēca olbaltumvielas, padarot to pienainu. Lai arī visi audi ir pakļauti karsēšanai, acs ir īpaši neaizsargāta, jo tai nav asinsvadu, lai modulētu temperatūru. Mikroviļņu starojums ir saistīts ar mikroviļņu dzirdes efekts, kurā mikroviļņu iedarbība rada dzirkstošas skaņas un klikšķus. To izraisa termiskā izplešanās iekšējā ausī.
Apdegumi mikroviļņu krāsnī var rasties dziļākos audos, ne tikai uz virsmas, jo mikroviļņus vieglāk absorbē audi, kas satur daudz ūdens. Tomēr zemāks iedarbības līmenis rada siltumu bez apdegumiem. Šo efektu var izmantot dažādiem mērķiem. Amerikas Savienoto Valstu militārpersonas izmanto milimetru viļņus, lai atvairītu mērķauditoriju ar nepatīkamu karstumu. Kā vēl viens piemērs - Džeimss Loveloks 1955. gadā reanimēja saldētas žurkas, izmantojot mikroviļņu diatermiju.
Atsauce
- Andjus, R.K.; Lovelock, J. E. (1955). "Žurku reanimācija no ķermeņa temperatūras no 0 līdz 1 ° C, izmantojot mikroviļņu diatermiju". Fizioloģijas žurnāls. 128 (3): 541–546.