Mikrovlnné záření. Vlastnosti, funkce, aplikace

Mikrovlnné záření je elektromagnetické záření, které se skládá z následujících rozmezí: decimetru, centimetru a milimetru. Délka jeho vlny se pohybuje od 1 m (frekvence v tomto případě je 300 MHz) až 1 mm (frekvence je 300 GHz).

Široké praktické využití mikrovlnného záření bylo dosaženo při realizaci metody bezkontaktního ohřevu těles a objektů. Ve vědeckém světě se tento objev intenzivně využívá při studiu vesmíru. Známé a nejznámější použití je v domácích mikrovlnných troubách. V těžkého průmyslu používá se pro tepelné zpracování kovů.

Také dosud se v radaru rozšířilo mikrovlnné záření. Antény, přijímače a vysílače jsou ve skutečnosti drahé objekty, ale jsou úspěšně propojeny kvůli obrovské informační kapacitě mikrovlnných komunikačních kanálů. Popularita jeho použití v každodenním životě a ve výrobě je vysvětlena skutečností, že tento druh záření je všudypřítomný, a proto ohřev objektu přichází zevnitř.

Rozsah elektromagnetických frekvencí, nebo spíše jejich začátek a konec, jsou dvě různé formy záření:

• ionizující (frekvence vlny je větší než frekvence viditelného světla);
• Neionizující (frekvence záření je menší než frekvence viditelného světla).

Pro člověka představuje nebezpečí extrémně vysokofrekvenční neionizované záření, které přímo ovlivňuje lidské biologické toky s frekvencí 1 až 35 Hz. Neionizované mikrovlnné záření zpravidla způsobuje bezpodmínečnou únavu, srdeční arytmii, nevolnost, snížení celkového tónu těla a silnou bolest hlavy. Takové příznaky by měly být signálem, že škodlivý zdroj záření je blízký, což může způsobit významné poškození zdraví. Nicméně, jakmile člověk opustí nebezpečnou zónu, trpí onemocnění a tyto nepříjemné symptomy zmizí samy.

Nucené záření bylo objeveno v roce 1916 brilantním vědcem A. Einsteinem. Tento jev, který popsal jako vliv vnějšího elektromagnetické pole, který nastane, když se elektron v atomu pohybuje z horní části úroveň energie na nižší. Radiace, které se vyskytuje v tomto případě, bylo nazýváno indukovaným. Má další jméno - nucené záření. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že atom vysílá elektromagnetickou vlnu - polarizaci, frekvenci, fázi, stejně jako směr její šíření jsou stejné jako u původní vlny.

Vědci používali indukční záření jako základ v práci moderních laserů, což nakonec pomohlo vytvořit zcela nové moderní přístroje - například kvantové vlhkoměry, zesilovače jasu apod.

Díky laseru se objevily nové technické směry - jako jsou laserové technologie, holografie, nelineární a integrální optika, laserová chemie. Používá se v medicíně s komplikovanými operacemi na očích, v chirurgii. Monochromaticita a soudržnost laseru je nezbytná pro spektroskopii, separaci izotopů, měřicí systémy úhlové rychlosti a ve vyhledávači světla.

Mikrovlnné záření je také rádiové emise, patří pouze do infračerveného rozsahu a také má nejvyšší frekvenci v rádiovém rozsahu. S tímto zářením se setkáváme několikrát denně, používáme mikrovlnnou troubu k zahřátí jídla a také mluvíme o mobilním telefonu. Astronomové to považovali za velmi zajímavé a důležité. Mikrovlnné záření se používá ke studiu kosmického pozadí nebo reliktní záření časy Velkého třesku, ke kterým došlo před miliardami lety. Astrofyziké studují heterogenitu luminiscence v některých částech oblohy, která pomáhá vědět, jak se ve vesmíru tvoří galaxie.