ریزموج ها (Microwaves)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ریزموج ها (Microwaves) :
ریزموج ها (Microwaves) امواج الکترومغناطیسی با طول موج کوتاه تر از امواج رادیویی (از حدود 30 سانتی متر تا 1 میلی متر) و فرکانس بالاتر (1 تا 300 گیگاهرتز) هستند. این محدوده فرکانسی بین امواج رادیویی UHF و فروسرخ (IR) قرار دارد. ریزموج ها به دلیل طول موج کوتاهشان، خواص منحصربه فردی مانند توانایی تمرکز در پرتوهای باریک (توسط آنتن های دیش) و برهم کنش با مولکول های قطبی (مانند آب) دارند. این ویژگی ها آنها را برای کاربردهای متنوعی از جمله رادار، ارتباطات ماهواره ای، گرمایش (اجاق مایکروویو)، و طیف سنجی ایده آل می سازد.
تولید ریزموج ها: ریزموج ها را می توان با دستگاه های الکترونیکی مختلفی تولید کرد. در توان های پایین، از دیودهای خاص (مانند Gunn diode) و ترانزیستورها استفاده می شود. در توان های بالا، از لامپ های خلاء مخصوص مانند مگنترون (در اجاق مایکروویو) و کلیسترون یا لامپ موج رونده (در رادارها و ارتباطات ماهواره ای) استفاده می شود.
ویژگی های انتشار: ریزموج ها مانند امواج نوری رفتار می کنند و می توانند با استفاده از آنتن های جهت دار (مانند آنتن های دیش و هورن) به صورت پرتوهای متمرکز منتشر شوند. آنها به شدت توسط موانع فلزی جذب یا منعکس می شوند. نفوذ آنها در دیوارها و موانع دیگر محدود است. برخی فرکانس های ریزموج توسط بخار آب و اکسیژن جو جذب می شوند (که این ویژگی در طراحی رادارها و ارتباطات فضایی باید در نظر گرفته شود).
برهم کنش با ماده: ریزموج ها با مولکول های قطبی (مانند آب، چربی، قند) برهم کنش قوی دارند. میدان الکتریکی متناوب ریزموج باعث می شود این مولکول ها (که دارای دو قطبی الکتریکی هستند) شروع به چرخش و نوسان کنند. این حرکت مولکولی باعث ایجاد اصطکاک و در نتیجه تولید گرما در درون ماده می شود. این اصل اساس کار اجاق های مایکروویو است.
کاربردها: - رادار: ریزموج ها برای تشخیص و تعیین فاصله، سرعت و جهت اجسام (هواپیما، کشتی، قطره های باران) استفاده می شوند. - ارتباطات ماهواره ای: ریزموج ها به دلیل توانایی عبور از یون سپهر و تمرکز بالا، ستون فقرات ارتباطات ماهواره ای هستند. - ارتباطات نقطه به نقطه: لینک های مایکروویو زمینی (با دیش های بزرگ روی برج ها) برای انتقال داده ها (مکالمات تلفنی، اینترنت) در فواصل نسبتا طولانی استفاده می شوند. - اجاق مایکروویو: برای گرم کردن سریع غذا. - پزشکی: در دیاترمی (گرم کردن عمقی بافت ها) و برخی روش های درمانی. - طیف سنجی: مطالعه ساختار مولکولی مواد (طیف سنجی چرخشی).
