Mikrolainekiirgus on teatud tüüpi elektromagnetiline kiirgus. eesliide "Mikrolaine" mikrolainetes ei tähenda, et mikrolainetel oleks mikromeetri lainepikkusi, vaid pigem seda mikrolainetel on traditsiooniliste raadiolainetega võrreldes väga väikesed lainepikkused (1 mm kuni 100 000 km) lainepikkused). Elektromagnetilises spektris jäävad mikrolained infrapunakiirguse ja raadiolainete vahele.
Sagedused
Mikrolainekiirgusel on a sagedus sagedusel 300 MHz kuni 300 GHz (raadiotehnikas 1 GHz kuni 100 GHz) või a lainepikkus vahemikus 0,1 cm kuni 100 cm. Vahemikus on raadiosagedusalad SHF (ülikõrge sagedus), UHF (ülikõrge sagedus) ja EHF (eriti kõrge sagedusega või millimeetri lained).
Kuigi madalama sagedusega raadiolained võivad järgida Maa kontuure ja põrgata kihid välja atmosfääri, mikrolained liiguvad ainult vaateväljas, tavaliselt kuni 30–40 miili maa peal pind. Veel üks mikrolainekiirguse oluline omadus on see, et see imendub niiskusesse. Nähtus nimega vihm tuhmuma toimub mikrolaineala kõrgeimas otsas. Pärast 100 GHz absorbeerivad atmosfääris olevad muud gaasid energiat, muutes õhu mikrolainete vahemikus läbipaistmatuks, ehkki selles on läbipaistev
nähtav ja infrapuna piirkond.Bändide tähistused
Kuna mikrolainekiirgus hõlmab nii laia lainepikkuse / sageduse vahemikku, jaotatakse see IEEE, NATO, EL või muudeks radarivahemike tähisteks:
| Bändi tähistamine | Sagedus | Lainepikkus | Kasutab |
| L bänd | 1 kuni 2 GHz | 15 kuni 30 cm | amatöörraadio, mobiiltelefonid, GPS, telemeetria |
| S bänd | 2 kuni 4 GHz | 7,5–15 cm | raadioastronoomia, ilmaradar, mikrolaineahjud, Bluetooth, mõned sidesatelliidid, amatöörraadio, mobiiltelefonid |
| C riba | 4–8 GHz | 3,75 kuni 7,5 cm | pikamaa raadio |
| X riba | 8–12 GHz | 25 kuni 37,5 mm | satelliitside, maapealne lairiba, kosmoseside, amatöörraadio, spektroskoopia |
| Ku bänd | 12–18 GHz | 16,7–25 mm | satelliitside, spektroskoopia |
| K bänd | 18 kuni 26,5 GHz | 11,3 kuni 16,7 mm | satelliitside, spektroskoopia, autoradari, astronoomia |
| Ka bänd | 26,5–40 GHz | 5,0 kuni 11,3 mm | satelliitside, spektroskoopia |
| Q bänd | 33 kuni 50 GHz | 6,0 kuni 9,0 mm | autoradar, molekulaarsuunaline pöördespektroskoopia, maapealne mikrolainekommunikatsioon, raadioastronoomia, satelliitside |
| U bänd | 40–60 GHz | 5,0–7,5 mm | |
| V ansambel | 50 kuni 75 GHz | 4,0 kuni 6,0 mm | molekulaarse rotatsioonispektroskoopia, millimeetri laine uurimine |
| W riba | 75 kuni 100 GHz | 2,7–4,0 mm | radari sihtimine ja jälgimine, autoradarid, satelliitside |
| F riba | 90–140 GHz | 2,1–3,3 mm | SHF, raadioastronoomia, enamik radaritest, satelliit-TV, traadita kohtvõrk |
| D riba | 110 kuni 170 GHz | 1,8 kuni 2,7 mm | EHF, mikrolaine releed, energiarelvad, millimeetri laine skannerid, kaugseire, amatöörraadio, raadioastronoomia |
Kasutab
Mikrolaineid kasutatakse peamiselt kommunikatsiooniks, hõlmates analoog- ja digitaalseid kõne-, andme- ja videoülekandeid. Neid kasutatakse ka radari jaoks (RAdio Detection and Ranging) ilma jälgimiseks, radari kiiruspüstolite ja lennujuhtimise jaoks. Raadioteleskoobid kasutage suuri antenniantenne, et määrata vahemaad, kaardipinnad ja uurida raadiosignaate planeetidelt, ududelt, tähtedelt ja galaktikatelt. Mikrolaineid kasutatakse soojusenergia edastamiseks toidu ja muude materjalide soojendamiseks.
Allikad
Kosmiline mikrolaineahi taustkiirgus on looduslik mikrolainete allikas. Kiirgust uuritakse teadlaste suure paugu mõistmiseks. Tähed, sealhulgas päike, on looduslikud mikrolainete allikad. Õigetes tingimustes võivad aatomid ja molekulid eraldada mikrolaineid. Inimese loodud mikrolainete allikad hõlmavad mikrolaineahjusid, masereid, vooluahelaid, kommunikatsiooniülekande torne ja radarit.
Mikrolainete tootmiseks võib kasutada kas tahkes olekus seadmeid või spetsiaalseid vaakumtorusid. Tahkisseadmete näidete hulka kuuluvad maseerid (peamiselt laserid, kus valgus on mikrolainevahemikus), Gunn-dioodid, väljatransistorid ja IMPATT-dioodid. Vaakumtorude generaatorid kasutavad suunamiseks elektromagnetvälju elektronid tihedusega moduleeritud režiimis, kus elektronide rühmad läbivad seadet, mitte voogu. Nende seadmete hulka kuuluvad klystron, gyrotron ja magnetron.
Mõju tervisele
Mikrolainekiirgust nimetatakse "kiirgus"kuna see kiirgab väljapoole ja mitte sellepärast, et see oleks oma olemuselt radioaktiivne või ioniseeriv. Madal mikrolainekiirgus ei põhjusta teadaolevalt kahjulikku mõju tervisele. Kuid mõned uuringud näitavad, et pikaajaline kokkupuude võib toimida kantserogeenina.
Mikrolainetega kokkupuude võib põhjustada katarakti, kuna dielektriline kuumutamine denatureerib silma läätses olevad valgud, muutes selle piimjaks. Ehkki kõik koed on kuumutamisele vastuvõtlikud, on silm eriti haavatav, kuna sellel pole veresooni, mis temperatuuri mõjutaks. Mikrolainekiirgus on seotud mikrolaine kuuldav efekt, milles mikrolainetega kokkupuude tekitab helisid ja klikke. Selle põhjuseks on sisekõrva soojuspaisumine.
Mikrolainepõletused võivad tekkida sügavamas koes - mitte ainult pinnal -, kuna mikrolained imenduvad kergemini kudedes, mis sisaldavad palju vett. Madalamad kokkupuute tasemed annavad soojust ilma põletusteta. Seda efekti võib kasutada erinevatel eesmärkidel. Ameerika Ühendriikide sõjavägi kasutab ebamugava kuumusega sihitud inimeste tõrjumiseks millimeetri laineid. Teise näitena reanimeeris James Lovelock 1955. aastal külmutatud rotte mikrolaine diatermia abil.
Viide
- Andjus, R.K.; Lovelock, J. E. (1955). "Rottide reanimatsioon kehatemperatuurist vahemikus 0 kuni 1 ° C mikrolaine diatermia abil". Füsioloogia ajakiri. 128 (3): 541–546.