Mikrovlnné žiarenie

Mikrovlnné žiarenie

Mikrovlnné žiarenie je elektromagnetické žiarenie ležiace vo frekvenčnom pásme 3.108 - 3.1011Hz (inak 300MHz - 300GHz). V spodnom okraji pásmo susedí s FM rozhlasovým vysielaním, v hornej časti spektra susedí s infračervenou oblasťou. V prírode detekujeme toto žiarenie vo forme mikrovlnného žiarenie kozmického pozadia (CMBR – Reliktové žiarenie).

Žiarenie má vlnovú dĺžku v rozmedzí 1 – 10-3 metra. Jeho zdrojom sú mikrovlnné generátory (klystron, magnetron). Mikrovlnné žiarenie sa pri pohltení v látkach obsahujúcich vodu premieňa na tepelnú energiu. Ďalšou vlastnosťou mikrovĺn je ich odraz od kovových predmetov, ktorý sa dá detekovať. Mikrovlny sa používajú pre rádiové spojenie medzi pozemnými stanicami, na satelitné prenosy, v radarovej technike na rádiolokáciu, v mikrovlnných rúrach a pod.

Mikrovlny boli objavené na začiatku 40-tých rokov minulého storočia vo Veľkej Británii na univerzite v Birminghame. Prvé praktické využitie mikrovĺn sa uskutočnilo počas druhej svetovej vojny v radaroch. V roku 1947 bol objavený princíp zohrievania vody pomocou mikrovĺn.

Mikrovlny prechádzajú niektorými materiálmi (papier, plast, bavlna, sklo). Priepustnosť závisí od materiálu a jeho hrúbky výraznejší útlm nastáva, ak hrúbka materiálu je väčšia ako 1/2 vlnovej dĺžky žiarenia. Dipolárnymi materiálmi (voda, tuk) sú mikrovlny pohlcované. Kovy mikrovlny neprepúšťajú, pretože majú voľné elektróny. Vzhľadom na vlnovú dĺžku nemôžu mikrovlny prechádzať ani malými otvormi v kovoch.


Použitie

Radar je elektronické zariadenie na detekciu polohy pozemných a vzdušných objektov. Princíp rádiolokácie je založený na priamočiarom šírení mikrovĺn a ich odraze od vodivých prekážok. Radary pracujú v rozsahu decimetrových alebo centimetrových vĺn. Radary slúžia na detekciu kovových objektov – automobil, lietadlo, loď, ale tiež na predpovedanie búrok (meteorologický radar).

Maser, je kvantový paramagnetický zosilňovač. Používa sa na zosilnenie citlivosti rádio teleskopov a spojovacích zariadení pri kozmických letoch a diaľkových rádiolokátorov, ktoré majú zachytiť telesá na vzdialenosť väčšiu ako 1000 km.

Mikrovlna rúra, jej jadrom je magnetron - zdroj mikrovlnného žiarenia. Striedavé pole, ktoré vytvára rozkmitáva molekuly vody, ktoré trením menia pohybovú energiu na tepelnú. Tým sa jedlo zahrieva zvnútra.


Frekvenčné pásma

Pásmo mikrovlnného žiarenia sa pri praktickom využívaní delí na ultra-vysoko frekvenčné (UHF) (0.3–3 GHz), super-vysoko frekvenčné (SHF) (3–30 GHz), a extrémne-vysoko frekvenčné (EHF) (30–300 GHz).