مایکروویوها و کاربردهای رایج آنها در فناوری

برای درک امواج مایکروویو و کاربردهای رایج آنها در فناوری، می توان گفت که آنها از طریق تکان دادن در میدان مغناطیسی تولید می شوند. آنها به راحتی از طریق هوا منتقل می شوند، بنابراین برای ارتباط استفاده می شوند. طول موج مناسب توسط آب جذب می شود، بنابراین برای گرم کردن غذا استفاده می شود. و در نهایت با رادار می توان از خواص پراکندگی مواد برای تشخیص اجسام در حال پرواز در هوا استفاده کرد.

مایکروویو برای برقراری ارتباط امن استفاده می شود.(تصویر: tanleimages/Shutterstock)

ویژگی های تابش مایکروویو

امواج مایکروویو شامل تشعشعات الکترومغناطیسی با طول موج از حدود یک سوم میلی متر تا یک سوم متر یا حدود یک فوت طول است. این محدوده با کوتاه ترین امواج رادیویی همپوشانی دارد و هیچ تفاوت واضحی بین رادیو و مایکروویو وجود ندارد. در نتیجه فرکانس های مایکروویو به دلیل طولشان از حدود یک میلیارد تا حدود صد میلیارد سیکل در ثانیه متغیر است.

این یک تا صد گیگاهرتز است. گیگاهرتز یک میلیارد سیکل در ثانیه است. امواج مایکروویو عمدتاً توسط یک میدان الکتریکی نوسانی سریع یا میدان مغناطیسی تولید می‌شوند و در فناوری‌ها کاربردهای مشترکی پیدا می‌کنند.

این متن از مجموعه ویدیویی شادی علم است. اکنون آن را در Wondrium تماشا کنید.

مایکروویو در خانه

احتمالاً بیشترین کاربرد روزمره مایکروویو در اجاق های مایکروویو است. اجاق مایکروویو بر این واقعیت متکی است که مولکول های آب موجود در انواع مختلف مواد غذایی در واقع امواج مایکروویو با فرکانس خاص، 2. 45 گیگاهرتز را جذب می کنند.

هنگامی که فرکانس 2. 45 گیگاهرتز به یک مولکول آب اعمال می شود، به سرعت شروع به ارتعاش می کند و در آن فرکانس نوسان می کند. بنابراین در اینجا یک فناوری است که امروزه به طور گسترده برای گرم کردن غذا استفاده می شود، اما همچنین در بسیاری از فن آوری ها و صنایع مختلف استفاده می شود زیرا طول موج های دیگر در مایکروویوها می توانند برای گرم کردن انواع دیگر مواد استفاده شوند.

بنابراین، گاهی اوقات برای گرم کردن مواد در آزمایشگاه های مصنوعی و غیره استفاده می شود. بنابراین مایکروویوها کاربرد گسترده ای برای کاربردهای گرمایش پیدا می کنند. اثر گرمایش توسط امواج مایکروویو توسط فیزیکدانی به نام پرسی اسپنسر کشف شد.

چگونه یک مایکروفر کار می کند

یکی از کاربردهای مایکروویو در مایکروفر است.(تصویر: goffkein. pro/Shutterstock)

مایکروفر دستگاهی با طراحی زیبا و بسیار ساده است. یک ژنراتور مایکروویو به نام مگنترون دارد. و مگنترون وسیله ای است که به سادگی برای نوسان میدان مغناطیسی در حدود دو و نیم گیگاهرتز طراحی شده است. بنابراین، این دستگاه که یک نوسان ساز در یک قسمت دارد، سپس امواج مایکروویو را تولید می کند که سپس از طریق یک مجرا متمرکز شده و منعکس می شود.

مایکروفر باید دو ویژگی داشته باشد. اولین مورد این است که امواج مایکروویو باید از سطح داخلی منعکس شوند، زیرا اگر مایکروویوها داخل جعبه بریزند، پراکنده می شوند، جهش می کنند و در نهایت جذب غذا می شوند.

اما دیواره‌های بیرونی مایکروویو باید نسبت به مایکروویو مات باشند تا نشت نکنند. دستگاه اصلی دیگر در اجاق مایکروویو یک مگنترون است که صرفاً در کنار جعبه قرار می گیرد و مایکروویو را به داخل جعبه پمپ می کند. اجاق مایکروویو اینگونه کار می کند.

امواج مایکروویو در ارتباطات

یکی دیگر از کاربردهای مهم مایکروویو در ارتباطات است. مایکروویوها را می توان بر روی یک پرتو باریک مانند چراغ قوه متمرکز کرد. آنها به راحتی توسط هوا پراکنده نمی شوند. مایکروویوها برای برقراری ارتباط ایمن و نقطه به نقطه استفاده می‌شوند، بنابراین افراد کناری قادر به دریافت آن انتقال نیستند.

نیاز به داشتن یک خط دید مستقیم با ارتباطات مایکروویو وجود دارد. به همین دلیل برج های رله مایکروویو وجود دارند که حومه شهر را نشان می دهند. اینها برج های بلند با نوع دستگاه های مخروطی عجیب و غریب هستند و به یک جهت یا جهت دیگر اشاره می کنند. آنها برج های مختلف مایکروویو را پیوند می دهند ، بنابراین یک شبکه ارتباطی از ایستگاه های رله مایکروویو وجود دارد.

به هر حال ، بیشتر تلفن های همراه در یک نقطه یا نقطه دیگر و همچنین ارتباط ماهواره ای ، از رله های مایکروویو استفاده می کنند. اما گوشی ها نمی توانند یک نوع ارتباطی نقطه به نقطه داشته باشند ، مجبور است سیگنال ها را از همه جهات تابش کند زیرا فرد در حال حرکت است. بنابراین ، هر کسی می تواند به مکالمه گوش کند ، به همین دلیل مکالمات تلفن همراه ایمن نیستند ، حتی اگر ارتباط مایکروویو نقطه به نقطه باشد.

چگونه از مایکروویو برای ساخت رادار استفاده می شود

رادار از بازتاب مایکروویوها از اشیاء جامد استفاده می کند. یک آنتن رادار اغلب به عنوان فرستنده و گیرنده عمل می کند. مایکروویوها از آن ظرف بیرون می آیند ، و سپس به ظرف بازتاب می شوند. مسیرها ، فاصله و سرعت جسم را می توان توسط رادار تعیین کرد.

رادار نظامی مدرن شگفت انگیز است. آنقدر حساس است که گفته می شود می توان یک خانه را با فاصله یک مایل با رادار نظامی مدرن انتخاب کرد. بنابراین ، این یک روش بسیار حساس برای انتخاب فاصله ، جهت و سرعت یک شی است.

رادار را می توان به روش های مختلفی گرفت. یکی این است که به سادگی یک پرتوی مایکروویو با شدت بسیار بالا را پخش کنید ، که آشکارساز رادار را باتلاق می کند. مورد دیگر این است که تعداد زیادی از مواد فلزی براق را رها کنید ، که به عنوان بازتابنده عمل می کنند و رادار را اشتباه می گیرند زیرا این تعداد بازدیدها و مداحی های مختلفی را به خود اختصاص می دهد.

فناوری خفا در برابر مایکروویو

سطح آینه ای مانند یک بمب افکن مخفی می تواند رادار مربا باشد.(تصویر: ملیسا مادیا/Shutterstock)

نظامیان مدرن امروزه روی فناوری مخفی کار می کنند. در روزهای ابتدایی ، تجهیزات خفا دارای سطوح صاف و صاف زیادی بودند و سطوح مسطح تا حدودی به عنوان آینه های بازتاب دهنده مایکروویو عمل می کردند. سطوح مانند آینه یکی از راه های دستیابی به نوع ظاهری مخفی است.

هرچند تجهیزات خفا اخیر ، دارای مواد جذب کننده مایکروویو هستند که از نظر سطح آنها بسیار نرم تر هستند. و بنابراین این به روشی کمی متفاوت کار می کند. در هر صورت ، می توانید تصور کنید که برخی از این مبارزان خفا ظاهر یک خانه دار در حدود یک مایل دارند. آنها چنین مواد جذب کننده ای از رادار هستند و تقریباً برای رادار نامرئی هستند.

سوالات متداول در مورد مایکروویو

امروزه از مایکروویو استفاده می شود. برخی از کاربردهای مایکروویو شامل دستگاه های گرمایشی ، دستگاه های ارتباطی و رادار است.

یک اجاق مایکروویو دارای دو ویژگی است. دستگاه اصلی اجاق مایکروویو به یک مگنترون گفته می شود که یک میدان مغناطیسی را با فرکانس خاص نوسان می کند. این نوسان ساز مایکروویو تولید می کند.

پخش یک پرتوی مایکروویو با شدت بالا می تواند رادارهای مربا. همچنین ، اشیاء براق به عنوان بازتابنده عمل می کنند که منجر به رادارها می شوند.

خواندن سواد علمی و اهمیت آن چارچوب اجتماعی شرکت علمی روش علمی: رویه ، خلاقیت و اشتباهات

مقالات مرتبط

ساخت میز تناوبی

جدول تناوبی زمین بازی شیمیدان است - نمادی از علمی که در دیوارهای کلاس در سراسر جهان یافت می شود. این یکی از قدرتمندترین ابزارهای مفهومی در تمام علوم است ، اما همه به یکباره به وجود نیامد.[…]

ماهیت علم و رشته های مختلف آن

علم با روشهای دیگر دانستن متفاوت است. تقسیمات سلسله مراتبی مختلفی در علم وجود دارد اما همه این رشته ها از نظر ماهیت یکپارچه هستند.[…]

سواد علمی و اهمیت آن

هر روز ، داستانهای روزنامه مربوط به داروهای دارویی ، نیازهای انرژی و محیط زیست وجود دارد. مقالاتی که ممکن است در نگاه اول سیاسی به نظر برسند ، در واقع مربوط به علم و محیط زیست هستند. در نتیجه ، نیاز به سواد علمی برای شرکت در موضوعات مدنی جامعه و تصمیم گیری های آگاهانه برای بهبود کیفیت زندگی آنها وجود دارد.[…]