Групата на електромагнитните вълни е представена от множество подвидове, които имат естествен произход. Тази категория включва и микровълново лъчение, което също се нарича микровълново лъчение. Накратко този термин се нарича съкращението микровълнова печка. Честотният диапазон на тези вълни се намира между инфрачервените лъчи и радиовълните. Този вид облъчване не може да се похвали с голяма степен. Тази цифра варира от 1 mm до 30 cm максимум.

Първични източници на микровълново лъчение

Много учени са се опитвали да докажат отрицателното въздействие на микровълните върху хората в своите експерименти. Но в експериментите, които проведоха, те се фокусираха върху различни източници на такава радиация, които бяха с изкуствен произход. Но в реалния живот хората са заобиколени от много природни обекти, които произвеждат такова излъчване. С тяхна помощ човекът е преминал през всички етапи на еволюцията и е станал това, което е днес.

С развитието на съвременните технологии към естествените източници на радиация, като Слънцето и други космически обекти, се присъединиха изкуствени. Най-често срещаните сред тях обикновено се наричат:

• инсталации за радарен спектър;
• радионавигационно оборудване;
• системи за сателитна телевизия;
• Мобилни телефони;
• микровълнови печки.

Принципът на въздействието на микровълните върху тялото

В хода на многобройни експерименти, при които са изследвани ефектите на микровълните върху хората, учените са установили, че такива лъчи нямат йонизиращ ефект.

Йонизираните молекули са дефектни частици от вещества, които водят до иницииране на хромозомна мутация. Поради това клетките стават дефектни. Освен това е доста проблематично да се предвиди кой орган ще бъде засегнат.

Изследванията по тази тема доведоха учените до извода, че когато опасните лъчи попаднат върху тъканите на човешкото тяло, те започват частично да абсорбират входящата енергия. Поради това се възбуждат високочестотни токове. С тяхна помощ тялото се загрява, което води до засилено кръвообращение.

Ако облъчването е с характер на локална лезия, тогава отстраняването на топлината от нагретите зони може да се случи много бързо. Ако човек е попаднал под общия поток от радиация, тогава той няма такава възможност. Поради това опасността от излагане на лъчи се увеличава няколко пъти.

Най-важната опасност при излагане на хора на микровълнова радиация се счита за необратимост на реакциите, които се случват в тялото. Това се обяснява с факта, че кръвообращението тук действа като основна връзка в охлаждането на тялото. Тъй като всички органи са свързани помежду си чрез кръвоносни съдове, термичният ефект е много ясно изразен. Най-незащитената част от тялото е очната леща. Отначало започва постепенно да се замъглява. И при продължително облъчване, което е редовно, лещата започва да колабира.

В допълнение към лещата, голяма вероятност от сериозно увреждане остава в редица други тъкани, които съдържат много течни компоненти. Тази категория включва:

• кръв,
• лимфа,
• лигавицата на храносмилателните органи от стомаха до червата.

Дори краткотрайното, но силно облъчване води до факта, че човек ще започне да изпитва редица аномалии като:

• промени в кръвта;
• проблеми с щитовидната жлеза;
• намаляване на ефективността на метаболитните процеси в организма;
• проблеми с психологическото състояние.

В последния случай са възможни дори депресивни състояния. Някои пациенти, преживели облъчване върху себе си и в същото време имали нестабилна психика, дори се опитали да се самоубият.

Друга опасност от тези невидими лъчи е кумулативният ефект. Ако първоначално пациентът може да не изпитва дискомфорт дори по време на самото облъчване, след известно време той ще се почувства. Поради факта, че на ранен етап е трудно да се проследят някакви характерни симптоми, пациентите често отдават нездравословното си състояние на обща умора или натрупан стрес. И по това време в тях започват да се формират различни патологични състояния.

В началния етап пациентът може да изпита стандартни главоболия, както и да се уморява бързо и да има проблеми със съня. Той започва да развива проблеми със стабилността на кръвното налягане и дори болки в сърцето. Но много хора отдават дори тези тревожни симптоми на постоянен стрес поради работа или трудности в семейния живот.

Редовното и продължително облъчване започва да разрушава тялото на дълбоко ниво. Поради това високочестотното лъчение се смяташе за опасно за живите организми. Изследването разкри, че младият организъм е по-податлив на негативното влияние на електромагнитното поле. Това се обяснява с факта, че децата все още не са успели да формират надежден имунитет за поне частична защита от негативни външни влияния.

Признаци на експозиция и етапи на нейното развитие

На първо място, от такова въздействие се развиват различни неврологични разстройства. Не може да бъде:

• повишена умора,
• намалена производителност на труда,
• главоболие,
• световъртеж,
• сънливост или обратно - безсъние,
• раздразнителност,
• слабост и летаргия,
• обилно изпотяване,
• проблеми с паметта
• усещане за прилив в главата.

Микровълновото лъчение засяга хората не само от гледна точка на физиологичните аспекти. При тежки случаи на заболяването са възможни дори припадъци, неконтролируем и необоснован страх и халюцинации.

Сърдечно-съдовата система страда не по-малко силно от радиацията. Особено поразителен ефект се наблюдава в категорията невроциркулаторна дистония:

• задух дори без значителна физическа активност;
• болка в областта на сърцето;
• промяна в ритъма на сърдечния ритъм, включително "избледняване" на сърдечния мускул.

Ако през този период човек се консултира с кардиолог, лекарят може да открие хипотония и заглушени тонове на сърдечния мускул при пациента. В редки случаи пациентът дори има систоличен шум на върха.

Картината изглежда малко по-различна, ако човек е изложен на микровълни нередовно. В този случай той ще има:

• леко неразположение,
• чувство на умора без причина;
• болка в областта на сърцето.

По време на физическа активност пациентът ще почувства недостиг на въздух.

Схематично всички видове хронично излагане на микровълни могат да бъдат разделени на три етапа, които се различават по степента на симптоматична тежест.

Първият етап предвижда липсата на характерни признаци на астения и невроциркулаторна дистония. Могат да се проследят само изолирани симптоматични оплаквания. Ако спрете облъчването, след известно време всички неприятни усещания изчезват без допълнително лечение.

На втория етап се виждат по-отчетливи признаци. Но на този етап процесите все още са обратими. Това означава, че при правилно и навременно лечение пациентът ще може да възстанови здравето си.

Третата фаза е много рядка, но все пак се среща. В тази ситуация човек изпитва халюцинации, припадък и дори смущения, свързани с чувствителността. Допълнителен симптом може да бъде коронарна недостатъчност.

Биологичен ефект на микровълновите полета

Тъй като всеки организъм има свои собствени уникални характеристики, биологичният ефект на радиацията също може да варира в зависимост от случая. Няколко основни принципа са в основата на определянето на тежестта на лезията:

• интензитет на радиация,
• период на влияние,
• дължина на вълната,
• първоначалното състояние на тялото.

Последната точка включва хронични или генетични заболявания на отделната жертва.

Основната опасност от радиацията е топлинният ефект. Това включва повишаване на телесната температура. Но лекарите откриват и нетермични ефекти в такива случаи. В такава ситуация не се получава класическо повишаване на температурата. Но физиологичните промени все още се наблюдават.

Топлинните ефекти под призмата на клиничния анализ предполагат не само бързо повишаване на температурата, но и:

• повишен сърдечен ритъм,
• задух,
• високо кръвно налягане,
• повишено слюноотделяне.

Ако човек е бил изложен на лъчи с ниска интензивност само за 15-20 минути, които не надвишават максимално допустимите норми, тогава той изпитва различни промени в нервната система на функционално ниво. Всички те имат различна степен на изразеност. Ако се направят няколко еднакви повторни облъчвания, ефектът се натрупва.

Как да се предпазите от микровълнова радиация?

Преди да потърсите методи за защита от микровълново лъчение, първо трябва да разберете естеството на влиянието на такова електромагнитно поле. Тук трябва да вземете предвид няколко фактора:

• разстояние от предполагаемия източник на заплаха;
• време и интензитет на експозиция;
• импулсивен или непрекъснат тип облъчване;
• някои външни условия.

За да се изчисли количествена оценка на опасността, експертите въведоха концепцията за радиационна плътност. В много страни експертите приемат 10 микровата на сантиметър като стандарт за този въпрос. На практика това означава, че мощността на потока от опасна енергия в мястото, където човек прекарва по-голямата част от времето си, не трябва да надвишава тази допустима граница.

Всеки човек, който се грижи за здравето си, може самостоятелно да се предпази от възможна опасност. За да направите това, достатъчно е просто да намалите времето, прекарано в близост до изкуствени източници на микровълнови лъчи.

Необходим е различен подход за решаване на този проблем за онези хора, чиято работа е тясно свързана с излагане на различни прояви на микровълни. Те ще трябва да използват специални предпазни средства, които са разделени на два вида:

• индивидуален,
• са често срещани.

За да се сведат до минимум възможните негативни последици от въздействието на такава радиация, е важно да се увеличи разстоянието от работещия до източника на радиация. Други ефективни мерки за блокиране на възможното отрицателно въздействие на лъчите обикновено се наричат:

• промяна на посоката на лъчите;
• намаляване на радиационния поток;
• намаляване на периода на експозиция;
• използване на скрининг инструмент;
• дистанционно управление на опасни предмети и механизми.

Всички съществуващи защитни екрани, насочени към запазване здравето на потребителите, са разделени на два подвида. Тяхната класификация включва разделяне според свойствата на самото микровълново лъчение:

• отразяващ
• абсорбиращ.

Първата версия на защитното оборудване е създадена на базата на метална мрежа или ламарина и метализирана тъкан. Тъй като гамата от такива помощници е доста голяма, служителите от различни опасни индустрии ще имат много да избират.

Най-често срещаните версии са листови екрани, изработени от хомогенен метал. Но за някои ситуации това не е достатъчно. В този случай е необходимо да се включи поддръжката на многослойни пакети. Вътре те ще имат слоеве от изолационен или абсорбиращ материал. Това може да бъде обикновен шунгит или въглеродни съединения.

Службата за сигурност на предприятието обикновено винаги обръща специално внимание на личните предпазни средства. Те осигуряват специално облекло, което е създадено на базата на метализирана тъкан. Не може да бъде:

• халати,
• престилки,
• ръкавици,
• пелерини с качулки.

Когато работите с радиационен обект или в опасна близост до него, допълнително ще трябва да използвате специални очила. Основната им тайна е покритието със слой метал. С тази предпазна мярка ще бъде възможно отразяването на лъчите. Като цяло, носенето на лични предпазни средства може да намали излагането на радиация до хиляда пъти. Препоръчва се носенето на очила при нива на радиация от 1 µW/cm.

Предимства на микровълновото лъчение

Освен масовото схващане колко вредни са микровълновите фурни, има и обратното твърдение. В някои случаи микровълните дори могат да донесат ползи за човечеството. Но тези случаи трябва да бъдат внимателно проучени, а самото облъчване да се извършва дозирано под наблюдението на опитни специалисти.

Терапевтичните ползи от микровълновото лъчение се основават на неговите биологични ефекти, които се проявяват по време на физическа терапия. Специални медицински генератори се използват за генериране на лъчи за терапевтични цели (наречени стимулация). Когато се активират, започва да се произвежда излъчване според параметри, ясно определени от системата.

Тук се взема предвид дълбочината, посочена от експерта, така че нагряването на тъканите да даде обещания положителен ефект. Основното предимство на тази процедура е възможността за осигуряване на висококачествена аналгетична и противосърбежна терапия.

Медицинските генератори се използват по целия свят, за да помогнат на хора, които страдат от:

• фронтит,
• синузит,
• тригеминална невралгия.

Ако оборудването използва микровълново лъчение с повишена проникваща способност, тогава с негова помощ лекарите успешно лекуват редица заболявания в следните области:

• ендокринна,
• дихателна,
• гинекологични,
• бъбреци

Ако спазвате всички правила, предписани от комисията по безопасност, микровълновата печка няма да причини значителна вреда на тялото. Пряко доказателство за това е използването му за медицински цели.

Но ако нарушите правилата за работа, като откажете доброволно да се ограничите от силни източници на радиация, това може да доведе до непоправими последици. Поради това винаги си струва да помните колко опасни могат да бъдат микровълновите печки, когато се използват без надзор.

12 882

За да разберете дали микровълновата фурна е вредна, трябва да имате представа какво представляват микровълните. За да направите това, нека се обърнем не към слуховете, а към научните данни на физиката, които обясняват природата и свойствата на всички физически явления.

Какво представляват микровълните и тяхното място в спектъра на електромагнитното излъчване.
Микровълнова печкае вид електромагнитно излъчване. И както знаете, електромагнитното излъчване от Слънцето е основният източник на енергия за живота на Земята. Състои се от видимо и невидимо излъчване.

Всички цветове, които виждаме, са видимата част от радиацията. Невидими са радиовълните, инфрачервеното (термично), ултравиолетовото, рентгеновото и гама лъчение. Всички тези вълни са проявления на едно и също явление - електромагнитно излъчване, но се различават по дължина на вълната и честота на трептене. Колкото по-голяма е дължината на вълната, толкова по-ниска е честотата на техните трептения. Тези параметри определят свойствата на определен вид радиация.

Целият спектър от електромагнитни вълни може да бъде подреден последователно с намаляване на дължината на вълната (и съответно с увеличаване на честотата на трептене) в следния ред:

1. Радио вълни— електромагнитни вълни с дължина на вълната над 1 mm. Те включват: а) Дълги вълни - дължина на вълната от 10 km до 1 km (честота 30 kHz - 300 kHz);
   б) Средни вълни - дължина на вълната от 1 km до 100 m (честота 300 kHz -3 MHz);
   в) Къси вълни - дължина на вълната от 100 m до 10 m (честота 3 - 30 MHz);
   г) Ултракъси вълни с дължина на вълната под 10 m (честота 30 MHz - 300 GHz). Ултракъсите вълни от своя страна се разделят на:
   метър, сантиметър (включително микровълни), милиметрови вълни.
   Микровълнова печкае вид електромагнитна енергия, която попада в честотната скала между радиовълните и инфрачервеното лъчение. Затова те споделят част от имотите на своите съседи. Микровълнова печкаили свръхвисокочестотни вълни (микровълни) са къси електромагнитни радиовълни с дължина на вълната от 1 mm - 1 m (честота под 300 MHz). Нарича се ултрависокочестотно (микровълново) лъчение, защото има най-високата честота в радиообхвата. Физическата природа на микровълновото лъчение е същата като тази на радиовълните. Използват се за телефонни комуникации, работа в интернет, предаване на телевизионни програми и в микровълнови печки.
2. Инфрачервено лъчение- електромагнитни вълни с дължина на вълната 1 mm - 780 nm (честота 300 GHz - 429 THz). Нарича се още „топлинно“ излъчване, тъй като се възприема от човешката кожа като усещане за топлина.
3. Видима радиация— електромагнитни вълни с дължина на вълната 780-380 nm (честота 429 THz - 750 THz).
4. Ултравиолетова радиация e - електромагнитни вълни с дължина на вълната 380 - 10 nm (честота 7,5 1014 Hz - 3 1016 Hz).
5. Рентгеново лъчение- електромагнитни вълни с дължина на вълната 10 nm - 5 pm (честота 3 1016 - 6 1019 Hz).
6. Гама лъчи— електромагнитни вълни с дължина на вълната под 5 pm (честота над 6 1019 Hz).

Количеството енергия, което носи, зависи от дължината на вълната и честотата. Вълни с дълги дължини на вълните и ниски честоти носят малко енергия. Има много вълни с къса дължина на вълната и висока честота. Колкото повече енергия има радиацията, толкова по-разрушително въздействие оказва върху човека.

Въз основа на способността им да предизвикват ефект като йонизация на вещество, всички горепосочени видове електромагнитно излъчване се разделят на 2 категории: йонизиращИ нейонизиращи.
Тези 2 вида радиация се различават по количеството енергия, което носят.

1. Йонизиращо лъчениеиначе наричан радиоактивен. Това включва рентгенови лъчи, гама лъчение и в някои случаи ултравиолетово лъчение.
Йонизиращо лъчениеХарактеризира се с висока енергия, способен е да йонизира вещества и предизвиква промени в клетките, които нарушават хода на биологичните реакции в организма и представляват опасност за здравето.
Максималната енергия е присъща на гама-лъчението. В резултат на излагането му храната става радиоактивна и човек развива лъчева болест. Ето защо излагането на всички йонизиращи лъчения е много опасно за живия организъм.

2. Нейонизиращи лъчения - радиовълни, инфрачервени, видими лъчения.
Тези видове радиация нямат достатъчно енергия, за да йонизират материята, така че не могат да променят структурата на атомите и молекулите. Границата между нейонизиращото и йонизиращото лъчение обикновено се счита за дължина на вълната от приблизително 100 нанометра.
Енергията на дългите радиовълни дори не е достатъчна, за да загрее каквото и да било - те просто преминават през всяка храна. Енергията на инфрачервеното лъчение (термична) се абсорбира от всички предмети, включително храна, поради което се използва успешно, например, в тостери. Микровълните заемат средно положение и следователно също имат ниска енергия.

Микровълни, използвани в микровълнови фурни.
Домакинските микровълнови фурни използват микровълни с честота на излъчване 2450 MHz (2,45 GHz) и дължина на вълната приблизително 12 см. Тези показатели са значително по-ниски от честотите на рентгеновите и гама лъчите, които предизвикват йонизиращ ефект и са опасни за хората . Микровълните се намират между радио и инфрачервените вълни, т.е. те нямат достатъчно енергия за йонизиране на атоми и молекули.
В работещите микровълнови фурни микровълните не засягат пряко хората. Те се абсорбират от храната, предизвиквайки топлогенериращ ефект.
Микровълновите фурни не създават йонизиращо лъчениеи не излъчват радиоактивни частици, поради което не оказват радиоактивно въздействие върху живите организми и храната. Те генерират радиовълни, които според всички закони на физиката не могат да променят атомно-молекулярната структура на дадено вещество, те могат само да го нагреят.
И така, микровълните са вид радиовълни. Намирайки се в честотната скала между радиовълните и инфрачервеното лъчение, те имат общи свойства с тях.
Въпреки това, нито топлината, нито радиовълните, които ни заобикалят, оказват влияние върху храната и следователно няма причина да очакваме същото от микровълните.

По същата тема:

Диапазонът на радиоизлъчването е обратен на гама лъчението и също е неограничен от една страна - от дълги вълни и ниски честоти.

Инженерите го разделят на много секции. Най-късите радиовълни се използват за безжично предаване на данни (Интернет, клетъчна и сателитна телефония); метрови, дециметрови и ултракъси вълни (УКВ) заемат местните телевизионни и радиостанции; късите вълни (HF) се използват за глобални радиокомуникации – те се отразяват от йоносферата и могат да обиколят Земята; за регионално радиоразпръскване се използват средни и дълги вълни. Свръхдългите вълни (ELW) - от 1 км до хиляди километри - проникват в солена вода и се използват за комуникация с подводници, както и за търсене на минерали.

Енергията на радиовълните е изключително ниска, но те възбуждат слаби вибрации на електрони в метална антена. След това тези вибрации се усилват и записват.

Атмосферата предава радиовълни с дължина от 1 мм до 30 м. Те позволяват да се наблюдават ядрата на галактиките, неутронните звезди и други планетарни системи, но най-впечатляващото постижение на радиоастрономията са рекордните детайлни изображения на космоса източници, чиято разделителна способност надвишава десет хилядна от дъговата секунда.

Микровълнова печка

Микровълните са подлента на радиоизлъчване, съседна на инфрачервената. Нарича се още свръхвисокочестотно (микровълново) лъчение, тъй като има най-високата честота в радиообхвата.

Микровълновият диапазон представлява интерес за астрономите, тъй като открива реликтовото лъчение, останало от времето на Големия взрив (друго име е микровълновият космически фон). Излъчен е преди 13,7 милиарда години, когато горещата материя на Вселената е станала прозрачна за собственото си топлинно излъчване. С разширяването на Вселената CMB се охлади и днес температурата му е 2,7 K.

CMB радиацията идва към Земята от всички посоки. Днес астрофизиците се интересуват от нехомогенностите в светенето на небето в микровълновия диапазон. Те се използват, за да се определи как клъстерите от галактики са започнали да се формират в ранната Вселена, за да се тества правилността на космологичните теории.

Но на Земята микровълните се използват за такива светски задачи като загряване на закуска и разговори по мобилен телефон.

Атмосферата е прозрачна за микровълните. Те могат да се използват за комуникация със сателити. Има и проекти за предаване на енергия на разстояние с помощта на микровълнови лъчи.

Източници

Небесни ревюта

Микровълново небе 1.9 мм(WMAP)

Космическият микровълнов фон, наричан още космическо микровълново фоново лъчение, е охладеното сияние на горещата Вселена. За първи път е открито от А. Пензиас и Р. Уилсън през 1965 г. (Нобелова награда 1978 г.) Първите измервания показват, че радиацията е напълно еднаква по цялото небе.

През 1992 г. беше обявено откритието на анизотропията (нехомогенността) на космическото микровълново фоново лъчение. Този резултат е получен от съветския спътник Relikt-1 и потвърден от американския спътник COBE (виж Небе в инфрачервения спектър). COBE също установи, че спектърът на космическото микровълново фоново лъчение е много близък до този на черното тяло. За този резултат беше присъдена Нобеловата награда за 2006 г.

Вариациите в яркостта на космическото микровълново фоново лъчение в небето не надвишават една стотна от процента, но тяхното присъствие показва фини нехомогенности в разпределението на материята, които са съществували на ранен етап от еволюцията на Вселената и са служили като ембриони на галактиките и техните купове.

Въпреки това, точността на данните от COBE и Relict не беше достатъчна за тестване на космологичните модели и затова през 2001 г. беше пуснат нов, по-точен апарат WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), който до 2003 г. изгради подробна карта на разпределението на интензитета на космическото микровълново фоново лъчение в небесната сфера. Въз основа на тези данни сега се усъвършенстват космологични модели и идеи за еволюцията на галактиките.

CMB възниква, когато възрастта на Вселената е около 400 хиляди години и поради разширяване и охлаждане става прозрачна за собственото си топлинно излъчване. Първоначално радиацията има спектър на Планк (черно тяло) с температура около 3000 Ки отчита близкия инфрачервен и видим диапазон на спектъра.

С разширяването на Вселената космическото микровълново фоново лъчение претърпя червено изместване, което доведе до намаляване на нейната температура. Днес температурата на космическото микровълново фоново лъчение е 2,7 ДА СЕи попада в микровълновия и далечния инфрачервен (субмилиметров) диапазон на спектъра. Графиката показва приблизителен изглед на спектъра на Планк за тази температура. Спектърът на космическото микровълново фоново лъчение е измерен за първи път от сателита COBE (вижте Небето в инфрачервения диапазон), за което е присъдена Нобелова награда през 2006 г.

Радио небе на вълна 21 см, 1420 MHz(Дики и Локман)

Известна спектрална линия с дължина на вълната 21.1 сме друг начин за наблюдение на неутрален атомен водород в космоса. Линията възниква поради така нареченото свръхфино разделяне на основното енергийно ниво на водородния атом.

Енергията на невъзбуден водороден атом зависи от относителната ориентация на спиновете на протона и електрона. Ако са успоредни, енергията е малко по-висока. Такива атоми могат спонтанно да се трансформират в състояние с антипаралелни завъртания, излъчвайки квант радиоизлъчване, което отнася малък излишък от енергия. Това се случва с отделен атом средно веднъж на всеки 11 милиона години. Но огромното разпространение на водород във Вселената прави възможно наблюдението на газови облаци при тази честота.

Радио небе на вълна 73.5 см, 408 MHz(Бон)

Това е най-дългата дължина на вълната от всички изследвания на небето. Извършено е при дължина на вълната, при която се наблюдават значителен брой източници в Галактиката. Освен това изборът на дължина на вълната се определя от технически причини. За изграждането на проучването е използван един от най-големите в света радиотелескопи с пълно въртене - 100-метровият радиотелескоп Бон.

Наземно приложение

Основното предимство на микровълновата фурна е, че с времето храната се нагрява в целия обем, а не само от повърхността.

Микровълновото лъчение, имащо по-голяма дължина на вълната, прониква по-дълбоко от инфрачервеното лъчение под повърхността на продуктите. Вътре в храната електромагнитните вибрации възбуждат ротационни нива на водни молекули, движението на които основно причинява нагряване на храната. По този начин се извършва микровълново (микровълново) сушене на храна, размразяване, готвене и затопляне. Освен това променливите електрически токове възбуждат високочестотни токове. Тези токове могат да възникнат във вещества, в които присъстват подвижни заредени частици.

Но остри и тънки метални предмети не могат да се поставят в микровълнова фурна (това се отнася особено за съдове с метални декорации, покрити със сребро и злато). Дори тънък пръстен от златно покритие по ръба на плочата може да причини мощен електрически разряд, който ще повреди устройството, което създава електромагнитната вълна в пещта (магнетрон, клистрон).

Принципът на работа на клетъчната телефония се основава на използването на радиоканал (в микровълновия диапазон) за комуникация между абоната и една от базовите станции. Информацията се предава между базовите станции, като правило, чрез цифрови кабелни мрежи.

Обхватът на базовата станция - размерът на клетката - е от няколко десетки до няколко хиляди метра. Зависи от пейзажа и от силата на сигнала, който е избран така, че да няма твърде много активни абонати в една клетка.

В стандарта GSM една базова станция може да поддържа не повече от 8 телефонни разговора едновременно. По време на масови събития и природни бедствия броят на обаждащите се нараства рязко, това претоварва базовите станции и води до прекъсвания на клетъчните комуникации. За такива случаи клетъчните оператори имат мобилни базови станции, които могат бързо да бъдат доставени в райони с големи тълпи от хора.

Има много спорове относно възможната вреда от микровълновото излъчване от мобилните телефони. По време на разговор предавателят е в непосредствена близост до главата на човека. Повтарящите се проучвания все още не са успели да регистрират надеждно отрицателните ефекти на радиоизлъчванията от мобилните телефони върху здравето. Въпреки че ефектите от слабото микровълново лъчение върху тъканите на тялото не могат да бъдат напълно изключени, няма причина за сериозно безпокойство.

Телевизионните изображения се предават на метрови и дециметрови вълни. Всеки кадър е разделен на линии, по които яркостта се променя по определен начин.

Предавателят на телевизионна станция постоянно излъчва радиосигнал със строго фиксирана честота, тя се нарича носеща честота. Приемащата верига на телевизора се настройва към него - в нея възниква резонанс на желаната честота, което позволява да се улавят слаби електромагнитни трептения. Информацията за изображението се предава от амплитудата на трептенията: голяма амплитуда означава висока яркост, ниска амплитуда означава тъмна област на изображението. Този принцип се нарича амплитудна модулация. Звукът се предава по подобен начин от радиостанциите (с изключение на FM станциите).

С преминаването към цифрова телевизия правилата за кодиране на изображението се променят, но самият принцип на носещата честота и нейната модулация остават същите.

Параболична антена за приемане на сигнал от геостационарен сателит в микровълновия и VHF диапазона. Принципът на действие е същият като този на радиотелескопа, но не е необходимо антената да бъде подвижна. По време на монтажа той се насочва към сателита, който винаги остава на едно място спрямо земните структури.

Това се постига чрез поставяне на сателита в геостационарна орбита на надморска височина от около 36 хиляди. кмнад екватора на Земята. Периодът на въртене по тази орбита е точно равен на периода на въртене на Земята около оста й спрямо звездите - 23 часа 56 минути 4 секунди. Размерът на антената зависи от мощността на сателитния предавател и неговата диаграма на излъчване. Всеки сателит има основна обслужваща зона, където неговите сигнали се приемат от антена с диаметър 50–100 см, и периферната зона, където сигналът бързо отслабва и може да е необходима антена до 2–3 за приемането му. м.

Андросова Екатерина

аз Микровълново лъчение (малко теория).

II. Въздействие върху хората.

III. Практическо приложение на микровълновото лъчение. Микровълнови печки.

1. Какво е микровълнова фурна?

2. История на създаването.

3. устройство.

4. Принципът на работа на микровълновата фурна.

5. Основни характеристики:

а. мощност;

b. Вътрешно покритие;

° С. Грил (неговите разновидности);

д. конвекция;

IV. Изследователска част от проекта.

1. Сравнителен анализ.

2. Социална анкета.

V. Изводи.

Изтегли:

Преглед:

Работа по проект

по физика

по темата за:

„Микровълнова радиация.
Използването му в микровълнови фурни.
Сравнителен анализ на пещи от различни производители"

Ученици от 11 клас

ГОУ средно училище "Лосиный остров" № 368

Андросова Екатерина

Учител – ръководител на проекта:

Житомирская Зинаида Борисовна

февруари 2010 г

Микровълново лъчение.

Инфрачервено лъчение- електромагнитно излъчване, заемащо спектралната област между червения край на видимата светлина (с дължина на вълнатаλ = 0,74 µm) и микровълново лъчение (λ ~ 1-2 mm).

Микровълново лъчение, Излъчване с ултрависока честота(микровълново лъчение) - електромагнитно лъчение, включващо сантиметровия и милиметровия диапазон на радиовълните (от 30 cm - честота 1 GHz до 1 mm - 300 GHz). Микровълновото лъчение с висок интензитет се използва за безконтактно нагряване на тела, например в ежедневието и за термична обработка на метали в микровълнови печки, както и за радар. Микровълновото лъчение с нисък интензитет се използва в комуникациите, предимно преносими (уоки-токита, мобилни телефони от последно поколение, WiFi устройства).

Инфрачервеното лъчение се нарича още „топлинно“ лъчение, тъй като всички тела, твърди и течни, нагрети до определена температура, излъчват енергия в инфрачервения спектър. В този случай дължините на вълните, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по-висока е температурата, толкова по-къса е дължината на вълната и толкова по-висок е интензитетът на излъчване. Спектърът на излъчване на абсолютно черно тяло при относително ниски (до няколко хиляди Келвина) температури се намира главно в този диапазон.

IR (инфрачервени) диоди и фотодиоди се използват широко в дистанционни управления, системи за автоматизация, системи за сигурност и др. Инфрачервените излъчватели се използват в индустрията за сушене на боядисани повърхности. Инфрачервеният метод на сушене има значителни предимства пред традиционния конвекционен метод. На първо място, това, разбира се, е икономически ефект. Скоростта и изразходваната енергия при инфрачервено сушене е по-малка от същите показатели при традиционните методи. Положителен страничен ефект е и стерилизацията на хранителни продукти, повишаваща устойчивостта на корозия на боядисаните повърхности. Недостатък е значително по-голямата неравномерност на нагряване, което е напълно недопустимо при редица технологични процеси. Особеност на използването на инфрачервено лъчение в хранително-вкусовата промишленост е възможността за проникване на електромагнитна вълна в капилярно-порести продукти като зърно, зърнени култури, брашно и др. на дълбочина до 7 mm. Тази стойност зависи от естеството на повърхността, структурата, свойствата на материала и честотните характеристики на излъчването. Електромагнитна вълна с определен честотен диапазон има не само термичен, но и биологичен ефект върху продукта, като спомага за ускоряване на биохимичните трансформации в биологичните полимери (нишесте, протеини, липиди).

Въздействие на микровълновото лъчение върху човека

Натрупаният експериментален материал ни позволява да разделим всички ефекти на микровълновото лъчение върху живите същества в 2 големи класа: термични и нетермични. Топлинният ефект в биологичен обект се наблюдава, когато той е облъчен с поле с плътност на потока на мощността над 10 mW/cm2 и нагряването на тъканта надвишава 0,1 C, в противен случай се наблюдава нетермичен ефект. Ако процесите, протичащи под въздействието на мощни електромагнитни полета на микровълните, са получили теоретично описание, което е в добро съответствие с експерименталните данни, тогава процесите, протичащи под въздействието на радиация с ниска интензивност, са слабо проучени теоретично. Няма дори хипотези за физическите механизми на въздействието на електромагнитните изследвания с нисък интензитет върху биологични обекти от различни нива на развитие, от едноклетъчен организъм до човек, въпреки че се разглеждат индивидуални подходи за решаване на този проблем

Микровълновото лъчение може да повлияе на човешкото поведение, чувства и мисли;
Въздейства на биотокове с честота от 1 до 35 Hz. В резултат на това възникват нарушения във възприемането на реалността, повишен и понижен тонус, умора, гадене и главоболие; Възможна е пълна стерилизация на инстинктивната сфера, както и увреждане на сърцето, мозъка и централната нервна система.

ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ИЗЛЪЧВАНИЯ В РАДИОЧЕСТОТНИЯ ОБХВАТ (RF EMR).

SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 Максимално допустими нива на плътност на енергийния поток в честотния диапазон 300 MHz - 300 GHz в зависимост от продължителността на експозицията При излагане на радиация за 8 часа или повече, MPL - 0,025 mW на квадратен сантиметър, при експозиция от 2 часа, MPL - 0,1 mW на квадратен сантиметър, а при експозиция от 10 минути или по-малко, MPL - 1 mW на квадратен сантиметър.

Практическо приложение на микровълновото лъчение. Микровълнови печки

Микровълновата фурна е домакински електрически уред, предназначен за бързо готвене или бързо затопляне на храна, както и за размразяване на храна с помощта на радиовълни.

История на създаването

Американският инженер Пърси Спенсър забеляза способността на микровълновото лъчение да загрява храната, когато работеше в компанията Raytheon. Raytheon ), която произвежда оборудване за радари. Според легендата, когато провеждал експерименти с друг магнетрон, Спенсър забелязал, че парче шоколад в джоба му се е разтопило. Според друга версия той забелязал, че сандвич, поставен върху включения магнетрон, се нагорещил.

Патентът за микровълновата фурна е издаден през 1946 г. Първата микровълнова фурна е създадена от Raytheon и е предназначена за бързо индустриално готвене. Височината му беше приблизително равна на човешкия ръст, тегло - 340 кг, мощност - 3 kW, което е приблизително два пъти повече от мощността на съвременна битова микровълнова фурна. Тази печка струва около 3000 долара. Използва се главно във войнишките столове и столовете на военните болници.

Първата масово произвеждана домакинска микровълнова фурна е произведена от японската компания Sharp през 1962 г. Първоначално търсенето на новия продукт беше ниско.

В СССР микровълновите фурни се произвеждат от завода ЗИЛ.

Устройство за микровълнова фурна.

Главни компоненти:

1. микровълнов източник;
2. магнетрон;
3. магнетронно захранване с високо напрежение;
4. верига за управление;
5. вълновод за предаване на микровълни от магнетрона към камерата;
6. метална камера, в която се концентрира микровълнова радиация и където се поставя храна, с метализирана врата;
7. спомагателни елементи;
8. въртяща се маса в камерата;
9. вериги, които осигуряват сигурност („блокиране“);
10. вентилатор, който охлажда магнетрона и вентилира камерата за отстраняване на газовете, генерирани по време на готвене.

Принцип на действие

Магнетроните преобразуват електрическата енергия във високочестотно електрическо поле, което води до движение на водните молекули, което води до нагряване на продукта. Магнетронът, създавайки електрическо поле, го насочва по вълновод към работната камера, в която се поставя продуктът, съдържащ вода (водата е дипол, тъй като водната молекула се състои от положителни и отрицателни заряди). Ефектът на външно електрическо поле върху продукта води до факта, че диполите започват да се поляризират, т.е. Диполите започват да се въртят. Когато диполите се въртят, възникват сили на триене, които се превръщат в топлина. Тъй като поляризацията на диполите се извършва в целия обем на продукта, което причинява неговото нагряване, този тип нагряване се нарича още обемно нагряване. Микровълновото нагряване се нарича още микровълново нагряване, което означава малка дължина на електромагнитните вълни.

Характеристики на микровълновите фурни

Мощност.

1. Полезната или ефективна мощност на микровълновата фурна, която е важна за отопление, готвене и размразяване, емикровълнова мощност и мощност на грил. По правило микровълновата мощност е пропорционална на обема на камерата: тази микровълнова и грил мощност трябва да са достатъчни за количеството храна, което може да се постави в дадена микровълнова фурна в съответните режими. Обикновено можем да приемем, че колкото по-висока е мощността на микровълновата фурна, толкова по-бързо става нагряването и готвенето.
2. Максимална консумация на енергия- електрическа мощност, която също трябва да се вземе предвид, тъй като консумацията на електроенергия може да бъде доста висока (особено в големи микровълнови фурни с грил и конвекция). Познаването на максималната консумация на енергия е необходимо не само за оценка на количеството консумирана електроенергия, но и за проверка на възможността за свързване към съществуващи контакти (за някои микровълнови фурни максималната консумация на енергия достига 3100 W).

Вътрешни покрития

Стените на работната камера на микровълновата фурна са със специално покритие. В момента има три основни опции: емайлово покритие, специални покрития и покритие от неръждаема стомана.

1. Издръжливо емайлово покритие, гладка и лесна за почистване, намира се в много микровълнови фурни.
2. Специални покрития, разработени от производителите на микровълнови фурни, са усъвършенствани покрития, които са още по-устойчиви на повреда и интензивна топлина и се почистват по-лесно от конвенционалния емайл. Специалните или усъвършенствани покрития включват „антибактериалното покритие“ на LG и „биокерамичното покритие“ на Samsung.
3. Покритие от неръждаема стомана- изключително устойчив на високи температури и повреди, особено надежден и издръжлив, а освен това изглежда много елегантен. Облицовката от неръждаема стомана обикновено се използва в микровълнови фурни с грил или конвекция, които имат множество настройки за висока температура. Като правило, това са печки от висока ценова категория, с красив външен и вътрешен дизайн. Все пак трябва да се отбележи, че поддържането на такова покритие чисто изисква определени усилия и използването на специални почистващи продукти.

Скара

Нагревателен елемент грил. външно прилича на черна метална тръба с нагревателен елемент вътре, разположен в горната част на работната камера. Много микровълнови фурни са оборудвани с така наречения „подвижен“ нагревателен елемент (TEN), който може да се движи и монтира вертикално или наклонено (под ъгъл), осигурявайки отопление не отгоре, а отстрани.
Подвижният нагревателен елемент грил е особено удобен за използване и предоставя допълнителни възможности за приготвяне на ястия в режим грил (например при някои модели можете да пържите пиле във вертикално положение). В допълнение, вътрешната камера на микровълнова фурна с подвижен нагревателен елемент грил е по-лесна и удобна за почистване (както и самата скара).

Кварцова кварцова скара разположен в горната част на микровълновата фурна и представлява тръбен кварцов елемент зад метална решетка.

За разлика от нагревателния грил, кварцовият грил не заема място в работната камера.

Мощността на кварцовия грил обикновено е по-малка от тази на грил с нагревателен елемент, микровълновите фурни с кварцов грил консумират по-малко електроенергия.

Фурните с кварцова скара се пекат по-меко и равномерно, но скара с нагревателен елемент може да осигури по-интензивна работа (по-„агресивно“ нагряване).

Има мнение, че кварцовата скара е по-лесна за поддържане чиста (тя е скрита в горната част на камерата зад скара и по-трудно се замърсява). Отбелязваме обаче, че с течение на времето пръскането на мазнини и т.н. Те все още могат да се качат върху него и вече няма да е възможно просто да се измие, като нагревателен елемент скара. Няма нищо особено ужасно в това (пръски от мазнини и други замърсители просто ще изгорят от повърхността на кварцовата скара).

Конвекция

Микровълновите фурни с конвекция са оборудвани с пръстеновиден нагревателен елемент и вграден вентилатор (обикновено разположен на задната стена, в някои случаи отгоре), който равномерно разпределя нагрятия въздух вътре в камерата. Благодарение на конвекцията храната се пече и пържи, а в такава фурна можете да печете пайове, да печете пиле, да задушавате месо и др.

Изследователска част от проекта

Сравнителен анализ на микровълнови фурни от различни производители
Резултати от социални проучвания

сравнителна таблица

Проведено е социално проучване сред гимназисти.

1. Имате ли микровълнова фурна?

2. Коя фирма? Какъв модел?

3. Каква е силата? Други характеристики?

4. Знаете ли правилата за безопасност при работа с микровълнова фурна? Съобразявате ли се с тях?

5. Как използвате микровълнова фурна?

6. Вашата рецепта.

Предпазни мерки при използване на микровълнова фурна.

1. Микровълновата радиация не може да проникне през метални предмети, така че не трябва да готвите храна в метални съдове. Ако металните съдове са затворени, тогава радиацията изобщо не се абсорбира и фурната може да се повреди. Готвенето в отворен метален съд по принцип е възможно, но ефективността му е с порядък по-малка (тъй като радиацията не прониква от всички страни). Освен това в близост до острите ръбове на метални предмети могат да се появят искри.
2. Не е желателно да се поставят съдове с метално покритие („златна граница“) в микровълнова фурна - тънък слой метал има висока устойчивост и силно се нагрява от вихрови токове, това може да унищожи съдовете в областта на метално покритие. В същото време метални предмети без остри ръбове, изработени от дебел метал, са относително безопасни в микровълновата.
3. Не можете да готвите течности в херметически затворени съдове или цели птичи яйца в микровълнова фурна - поради силното изпарение на водата вътре в тях те ще експлодират.
4. Опасно е да се нагрява вода в микровълнова печка, тъй като тя може да прегрее, тоест да се нагрее над точката на кипене. След това прегрята течност може да заври много рязко и в неочакван момент. Това се отнася не само за дестилирана вода, но и за всяка вода, която съдържа малко суспендирани частици. Колкото по-гладка и равномерна е вътрешната повърхност на контейнера за вода, толкова по-голям е рискът. Ако съдът е с тясно гърло, тогава има голяма вероятност, когато започне да кипи, прегрята вода да се излее и да изгори ръцете ви.

ИЗВОДИ

Микровълновите фурни се използват широко в ежедневието, но някои купувачи на микровълнови фурни не знаят правилата за работа с микровълнови фурни. Това може да доведе до негативни последици (висока доза радиация, пожар и др.)

Основни характеристики на микровълновите фурни:

1. мощност;
2. Наличие на скара (нагревател/кварц);
3. Наличие на конвекция;
4. Вътрешно покритие.

Най-популярни са микровълнови фурни от Samsung и Panasonic с мощност 800 W, с грил, струващи около 4000-5000 рубли.

> Микровълнови

Изследвайте силата и влиянието микровълни. Прочетете за диапазоните на микровълните, честотата и дължината на излъчване, какви са източниците на микровълни и как работи една фурна.

Микровълнова печка– електромагнитни вълни с дължина 1 m – 1 mm).

Учебна цел

• Разберете трите микровълнови ленти.

Главни точки

• Микровълновата област се припокрива от вълните с най-висока честота.
• Префиксът "микро" в микровълнова фурна не показва дължина на вълната.
• Микровълните са разделени на три ленти: изключително висока честота (30-300 GHz), ултрависока честота (3-30 GHz) и ултрависока честота (300 MHz-3 GHz).
• Списъкът с източници включва изкуствени устройства като предавателни кули, радари, мазери, както и естествени - Слънцето и космическото микровълново фоново лъчение.
• Микровълните могат да бъдат произведени от атоми и молекули. Те поглъщат и излъчват лъчи, ако температурата се покачи над абсолютната нула.

Условия

• Радар - метод за търсене на отдалечени обекти и посочване на тяхната позиция, скорост и други характеристики чрез анализ на изпратени радиовълни, отразени от повърхността.
• Топлинното вълнение е топлинното движение на атоми и молекули, ако температурата в даден обект е над абсолютната нула.
• Терахерцовото излъчване е електромагнитни вълни, чиито честоти се доближават до терахерца.

Микровълнова печка

Микровълните са електромагнитни вълни, чиято дължина на вълната съществува в диапазона от 1m - 1mm (300 MHz - 300 GHz). Микровълновата област обикновено се припокрива от вълните с най-висока честота. Те могат да се движат във вакуумни условия със скоростта на светлината.

Префиксът "микро" в "микровълнова" не показва дължина на вълната в микрометровия диапазон. Това просто означава, че микровълните изглеждат малки, защото имат по-къси дължини на вълните в сравнение с радиопредаванията. Разделението между различните видове лъчи най-често е произволно.

Ето основните категории електромагнитни вълни. Разделителните линии се различават на някои места, а други категории може да се припокриват. Микровълните заемат високочестотната част от радиосекция на електромагнитния спектър

Подкатегории микровълни

Микровълните са разделени на три диапазона:

• изключително висока честота (30-300 Hz). Ако показателите са по-високи, тогава сме изправени пред далечна инфрачервена светлина, наричана още терахерцова радиация. Тази лента се използва най-често в радиоастрономията и дистанционното наблюдение.
• свръхвисока честота (3-30 GHz). Нарича се сантиметрова лента, защото честотата варира между 10-1 см. Диапазонът е приложим в радарни предаватели, микровълнови печки, комуникационни спътници и къси наземни канали за пренос на данни.
• Свръхвисоката честота (300 MHz - 3 GHz) е дециметровият диапазон, като дължината на вълната варира от 10 см до 1 м. Те присъстват в телевизионното излъчване, безжичните телефонни комуникации, уоки-токитата, сателитите и др.

Микровълнови източници

Това са високочестотни електромагнитни вълни, създадени от токове в макроскопични вериги и устройства. Те могат да бъдат получени и от атоми и молекули, ако действат като част от електромагнитни лъчи, образувани по време на термично разбъркване.

Важно е да запомните, че повече информация се предава на по-високи честоти, поради което микровълните са чудесни за комуникационни устройства. Поради късите дължини на вълните трябва да се установи ясна линия на видимост между предавателя и приемника.

Слънцето също произвежда микровълнови лъчи, въпреки че повечето са блокирани от планетарната атмосфера. CMB радиацията прониква в цялото пространство. Находката му потвърждава теорията за Големия взрив.

CMB радиация от Големия взрив с увеличено разширение

Уреди с микровълни

Високомощните микровълнови източници използват специални вакуумни тръби за генериране на микровълни. Устройствата работят на различни принципи, използвайки балистичното движение на електрони във вакуум. Те се влияят от електрически или магнитни полета.

Магнетронна кухина, използвана в микровълнова фурна

Микровълновите фурни използват микровълни за затопляне на храна. Необходимите честоти от 2,45 GHz се създават благодарение на ускоряването на електроните. След което във фурната се образува променливо електрическо поле.

Водата и някои хранителни компоненти имат отрицателен заряд в единия край и положителен заряд в другия. Диапазонът на микровълновите честоти е избран по такъв начин, че полярните молекули, в опит да запазят позициите си, абсорбират енергия и повишават температурните показатели (диелектрично нагряване).

Радарът по време на Втората световна война използва микровълни. Намирането и синхронизирането на микровълновото ехо може да изчисли разстоянието до обекти като облаци или самолети. Доплеровото изместване в радарното ехо може да покаже скоростта на превозно средство или дори интензивността на дъждовна буря. По-сложните системи показват нашата и други планети. Мазерът е подобно на лазер устройство, което увеличава светлинната енергия чрез стимулиране на фотони.