НВЧ-випромінювання. Характеристики, особливості, застосування

СВЧ-випромінювання - це електромагнітне випромінювання, яке складається з наступних діапазонів: дециметрового, сантиметрового і міліметрового. Довжина його хвилі коливається від 1 м (частота в цьому випадку становить 300 МГц) до 1 мм (частота дорівнює 300 ГГц).

Широке практичне застосування НВЧ-випромінювання отримало при реалізації способу безконтактного нагрівання тіл і предметів. У науковому світі це відкриття інтенсивно використовується в дослідженні космічного простору. Звичне і найбільш відоме його застосування - в домашніх мікрохвильових печах. В важкої промисловості воно використовується для термообробки металів.

Також на сьогоднішній день НВЧ-випромінювання набуло поширення в радіолокації. Антени, приймачі та передавачі насправді - дорогі об`єкти, але вони успішно окупаються через величезну інформаційної ємності СВЧ-каналів зв`язку. Популярність його використання в побуті та у виробництві пояснюється тим фактом, що даний тип випромінювання є усепроникаючим, отже, нагрівання об`єкта йде зсередини.

Шкала електромагнітних частот, вірніше, її початок і кінець, являє собою дві різні форми випромінювання:

• іонізуюче (частота хвилі більше, ніж частота видимого світла) ;
• неіонізуюче (частота випромінювання менше частоти видимого світла).

Для людини становить небезпеку надвисокочастотне неіонізованій випромінювання, яке впливає безпосередньо на людські біоструми з частотою від 1 до 35 Гц. Як правило, неіонізованій НВЧ-випромінювання провокує безпричинну втому, аритмію серця, нудоту, зниження загального тонусу організму і сильний головний біль. Такі симптоми повинні бути сигналом, що близько знаходиться шкідливий джерело випромінювання, який може завдати істотної шкоди здоров`ю. Проте, як тільки людина залишає небезпечну зону, нездужання припиняється, і ці неприємні ознаки зникають самі по собі.

Вимушене випромінювання відкрив ще в 1916 році геніальний вчений А. Ейнштейн. Це явище він описав як вплив зовнішнього електромагнітного поля, виникає при переході електрона в атомі з верхнього енергетичного рівня на більш низький. Випромінювання, яке при цьому виникає, назвали індукованим. У нього є ще одна назва - вимушене випромінювання. Особливість його полягає в тому, що атом випромінює електромагнітну хвилю - поляризація, частота, фаза, а також напрям поширення в неї такі ж, як у первісної хвилі.

Індуковане випромінювання вчені застосували як основу в роботі сучасних лазерів, які, в свою чергу, допомогли у створенні принципово нових сучасних пристроїв - наприклад, квантових гігрометрів, підсилювачів яскравості і т. Д.

Завдяки лазеру з`явилися нові технічні напрями - такі, як лазерні технології, голографія, нелінійна та інтегральна оптики, лазерна хімія. Його використовують у медицині при найскладніших операціях на очах, в хірургії. Монохроматичність і когерентність лазера роблять його незамінним в спектроскопії, поділі ізотопів, системах виміру кутових швидкостей і в светолокаціі.

Мікрохвильове випромінювання - це теж радіовипромінювання, тільки воно відноситься до інфрачервоного діапазону, а також у нього найбільша частота в радіодіапазоні. З цим випромінюванням ми стикаємося по кілька разів на день, використовуючи мікрохвильову піч для підігріву їжі, а також розмовляючи по мобільному телефону. Дуже цікаве і важливе застосування йому знайшли астрономи. Мікрохвильове випромінювання використовують для вивчення космічного фону або реліктового випромінювання часів Великого вибуху, який стався мільярди років тому. Астрофізики вивчають неоднорідності світіння в деяких ділянках неба, що допомагає дізнатися, як у Всесвіті формувалися галактики.