Cate ceva despre microunde Coordonator stiintific: Conf.dr.ing.Daniela Popescu Masterand: Grosu Hermina 2021 CUPRINS Pagina Generalitati 2 Aplicatii ale microundelor in viata de zi cu zi 2 Aplicatii ale microundelor in domeniul militar 4 Concluzii 5 Bibliografie 5 Pag. 1 / 6 1. Generalitati Radiatia cu microunde este un tip de radiatie electromagnetica. In spectrul electromagnetic, microundele se incadreaza intre radiatiile infrarosii si undele radio. Microundele sunt unde electromagnetice la fel ca undele radio, tv etc., dar spre deosebire de acestea microundele au o frecventa foarte mare:lungime de undă este cuprinsă între 1 mm (300 GHz) și 1 m (0,3 GHz). Cu cat frecventa este mai mare cu atat lungimea de unda este mai mica. [1] Gama include benzile radio SHF (super inalta frecventa), UHF (ultra inalta frecventa) si EHF (extrem de inalta frecventa sau unde milimetrice). In timp ce undele radio cu frecventa mai mica pot urmari contururile Pamantului si pot sari de pe straturi in atmosfera, microundele parcurg doar linia de vedere, de obicei limitata la 30-40 de mile pe suprafata Pamantului.[2] 2. Aplicatii ale microundelor in viata de zi cu zi Microundele nu sunt deloc „noi”. Au fost generate in primii ani cand s-au facut experimente cu unde radio, adica intre 1880 si 1890. Pe atunci cercetatorii le numeau si „lumina invizibila”, pentru ca la urma urmei cam asta ar fi aceste microunde. Dupa 1930 domeniul microundelor a inceput sa se dezvolte, dar lipseau totusi componentele electronice potrivite pentru asa ceva. Si totusi un eveniment nefericit pentru omenire a condus la accelerarea cercetarilor. Acest eveniment a fost al doilea razboi mondial, cand englezii mai cu seama, dar si americanii dupa ei, au perfectionat radarul, un sistem pentru detectarea de la mare distanta a avioanelor inamice. Radarul atat de util in razboi si atat de „temut” de toti soferii, functioneaza cu microunde, care au proprietatea ca sunt reflectate de corpurile metalice si se intorc la emitator. Abia dupa terminarea razboiului noua tehnologie, secreta pana atunci, a fost aplicata si in scopuri „casnice”. Cuptorul cu microunde de exemplu, care foloseste microundele pentru a incalzi de fapt apa din alimente, a aparut in 1946 [3] Pag. 2 / 6 Primul cuptor cu microunde comercial a fost testat intr-un restaurant din Boston in 1947. Mai tarziu in acel an, Raytheon a introdus Radarange 1161. Avea o inaltime de 5,5 picioare (1,7 metri), cantarea 750 lbs. (340 de kilograme) si a costat 5.000 de dolari, potrivit lui Gallawa. Trebuia sa fie conectat la o linie de apa, deoarece magnetronul era racit cu apa. [3] Atunci a fost vandut primul aparat de acest tip, chiar daca aparate care incalzeau cu unde radio fusesera produse de prin anii 1930. Desi cuptoare cu microunde se vindeau si prin 1960, si prin 1970, abia dupa 1980 au devenit cu adevarat cunoscute publicului larg, pentru ca au putut fi produse la preturi accesibile tuturor.[3] Alte unitati din industria alimentara au folosit microunde pentru prajirea boabelor de cafea si arahide, pentru dezghetarea si prepararea prealabila a carnii si chiar pentru strecurarea stridiilor. Alte industrii au gasit, de asemenea, utilizari pentru incalzirea cu microunde. Cuptoarele cu microunde sunt, de asemenea, utilizate pentru uscarea plutei, ceramicii, hartiei, pielii, tutunului, textilelor, creioanelor, florilor, cartilor umede si capetelor de chibrituri [4] Alte aplicatii speciale ale microundelor pot fi intalnite in medicina, precum diatermia (incalzirea tesuturilor in camp de inalta frecventa), diagnosticul cu microunde si terapia („acupunctura”) cu microunde. Din punctul de vedere al propagarii prin mediul inconjurator, caracteristicile microundelor sunt mai asemanatoare cu cele ale undelor infrarosii decat cu cele ale undelor radio. Mai precis, pentru a receptiona semnalul transmis prin aceasta tehnologie, receptorul trebuie sa se situeze in campul vizual al emitatorului, deoarece microundele nu se difracta in jurul dealurilor, nu se reflecta prin ionosfera si nici nu urmaresc curbura terestra. Aceasta inseamna ca telecomunicatiile terestre bazate pe microunde sunt limitate ca distanta. Ceea ce le dezavantajeaza in comunicatiile terestre le face ideale in comunicatiile cu satelitii. Prin urmare, aceasta este una din principalele lor aplicatii Pag. 3 / 6 Pe langa avantajul ca nu sunt reflectate de straturile superioare ale atmosferei, microundele au si avantajul ca pot transporta mai multa informatie decat undele radio, din moment ce debitul de informatie este proportional cu frecventa purtatoarei. Programul DSN (Deep Space Network) realizat de NASA asigura comunicatiile prin microunde intre sonde spatiale indepartate precum Voyager 1, Voyager 2 si statiile de emisie- receptie aflate pe Pamant..[5] 3. Aplicatii ale microundelor in domeniul militar Armele bazate pe frecvente foarte puternice ale microundelor (mai cunoscute sub denumirea de e-bombe) O arma capabila sa emita fascicole puternice de microunde poate „praji”, la propriu, calculatoarele, aparatele electronice si electrice ale inamicului. Acest gen de arme exista si in prezent, multe forte armate avand in componenta lor o directie de arme cu microunde Pot distruge usor sistemele de comunicatii militare, iar cele civile sunt floare la ureche pentru un astfel de aparat. Cum vor functiona: o intensificare puternica a campului electromagnetic va fi ulterior transformata intr-un flux concentrat de microunde. Fluxul va fi dirijat direct pe obiectivul care se doreste a fi distrus, fie el tanc, crucisator, avion, elicopter sau masina de transport. Fluxul arde, pur si simplu, echipamentele electrice si electronice, facand inutilizabile armele inamice. In special, semiconductorii electrici sunt foarte sensibili la un „bombardament” cu microunde. Bombele speciale genereaza cele mai puternice fluxuri, capabile sa acopere teritorii mari, dar generatoarele mai mici atasate de avioane sau elicoptere pot identifica fidel tintele, putand foarte usor incapacita un tanc sau un avion inamic. Razele si fasciculele cu microunde (raza durerii) au fost create cu scopul de a dispersa oamenii care protesteaza violent, fara a le produce rani. Majoritatea fortelor de politie din lume poseda astfel de arme, atasate masinilor de teren . Cum vor functiona: in cadrul unor confruntari militare de amploare, se vor fabrica replici marite ale acestor arme, care vor fi atasate vehiculelor militare cu scopul „ametirii” Pag. 4 / 6 soldatilor inamici. O antena lunga de 2 metri si un generator mobil, care produce fasciculul de radiatii cu frecventa de 95 gigahertzi (lungimea de unda = cca. 3 milimetri), vor fi usor de atasat tancurilor si masinilor de teren. In mod normal, stratul de circa 0,3 mm al epidermei umane va absorbi radiatiile, ceea ce va provoca dureri intense in primele 5 secunde de la expunere. O astfel de „raza a mortii” poate imobiliza, la propriu, grupul de oameni asupra caruia este indreptata. Limitari: daca oamenii nu reusesc sa iasa la timp din raza de actiune a fasciculului, se pot alege cu rani serioase sau poate interveni chiar moartea. Pielea umana este arsa ingrozitor daca un astfel de fascicol poposeste asupra sa mai mult de 1-2 minute. Fasciculul supraincalzeste si obiectele metalice aflate asupra oamenilor, de genul inelelor, verighetelor, bijuteriilor, monedelor sau armelor, ceea ce duce la amplificarea arsurilor [6] 4. Concluzii Potrivit Organizatiei Mondiale a Sanatatii (OMS), cuptoarele cu microunde sunt sigure atunci cand sunt utilizate corect si intretinute in stare buna. In timp ce cantitati masive de radiatii cu microunde pot fi daunatoare, cuptoarele sunt proiectate sa pastreze radiatiile in cuptor si sa fie prezente numai atunci cand cuptorul este pornit si usa este inchisa. O cantitate minima de radiatii care se poate scurge, in principal prin usa de sticla, este mult sub standardele internationale. Potrivit OMS, mai multe tari si comitete internationale de standardizare au stabilit o limita de emisie a produsului de 50 wati pe metru patrat in orice punct la 5 centimetri distanta de suprafetele exterioare ale cuptorului. In practica, emisiile cu microunde sunt substantial sub aceasta limita. De asemenea, expunerea scade rapid odata cu distanta: o persoana aflata la 50 cm de cuptor primeste aproximativ o sutime din expunerea la microunde a unei persoane aflata la 5 cm distanta. [3] In concluzie, microundele au aplicatii multiple si foarte variate. De la cuptor si pana la telefoanele mobile,la radare si la aparatura folosita in radio astronomie,microundele permit formarea unei perceptii vaste si clare asupra universului.[7] Pag. 5 / 6 BIBLIOGRAFIE [1] – Suport de curs „ECOTEHNOLOGII - EFICIENTA, CALITATE, COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ” - Conf.dr.ing.Daniela Popescu [2] - https://www.greelane.com/ro/%c8%99tiin%c8%9b%c4%83-tehnologie-math/%c5% 9ftiin %c5%a3%c4%83/ microwave- radiation-definition-4145800/, 15.11.2021, ora 21:15 [3] - https://www.softblog.eu/2018/10/ce-au-in-comun-telefoanele-mobile-si-cuptoarele-cumicrounde/, 15.11.2021, ora 20:15 [4] - https://ro.uppercreditfieldnaturalists.org/57405-who-invented-microwave-oven-9355, 15.11.2021, ora 21:27 [5] - Microunde . Teorie si Aplicatii - Grigore-Adrian IORDACHESCU, Editura Universitatii din Pitesti, 2018; ISBN 978-606-560-595-4 [6] – http://www.aos.ro/wp-content/anale/RSMVol14Nr1(34)Art.1.pdf, Revista de Stiinte Militare 1 /2014 [7] - https://ro.scribd.com/presentation/248573584/Microunde, 17.11.2021, ora 22:22 Pag. 6 / 6