微波性質
微波(bō)的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對於玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿(chuān)越而不被吸收。對於水和食物等就會吸收(shōu)微(wēi)波而使自身發熱。而對金屬類東西,則會反射(shè)微波(bō)。
從電子(zǐ)學(xué)和物(wù)理學觀點來看,微波這段電磁頻譜具有不同於(yú)其他波段的如下重要特點:
穿透性
微波比(bǐ)其它用於(yú)輻射加熱的(de)電磁波,如紅外線、遠紅外(wài)線等波長更長,因此具有更好的穿透性。微波透入介質時,由於微波能與介質發生一定的相互作用(yòng),以微(wēi)波(bō)頻(pín)率2450兆赫茲,使介質的分子(zǐ)每秒產生24億五千萬次的震(zhèn)動,介質的分子(zǐ)間互相產生摩(mó)擦,引起的介質(zhì)溫度的升高,使介質材(cái)料內(nèi)部、外部幾乎同時加熱(rè)升溫(wēn),形成體熱源狀態,大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導時(shí)間,且在條件為介質損耗因數與介質溫度呈負相關關係時,物料內外加熱均勻一致。
選擇性加熱
物質吸收(shōu)微波的能力,主要由其介質損耗因數來決定(dìng)。介質損耗因數大的(de)物質對微波(bō)的(de)吸收能(néng)力就強,相反,介質損耗因數小的(de)物質吸收微波的能力也(yě)弱。由於各物質的損(sǔn)耗因數存(cún)在差異,微波(bō)加熱就表現出選擇性加熱的特點。物質不同,產生的熱效果也不同。水分子屬極性分子,介電常數(shù)較大,其介質損(sǔn)耗(hào)因數也很大,對(duì)微波具有強吸收能力。而蛋白質、碳(tàn)水化合物等的介電常數相對較小,其對(duì)微波(bō)的吸收能力比水小得多。因此,對於食品來說,含水量的多少對微波加熱效果影響很大。
熱慣性小
微波對介質材(cái)料是瞬時加熱升溫,升溫速度快。另一方(fāng)麵,微波(bō)的輸出功率隨時可調,介質溫升可無惰性的隨之改變,不存在“餘(yú)熱”現象,極有利於自動控(kòng)製和連續化生產的需要。
似光性和似聲性
微波波長很短(duǎn),比(bǐ)地球上的一般物體(如飛機,艦船,汽車建築物等(děng))尺寸相對要小得(dé)多,或在同一量級上。使得微波的(de)特點與幾何(hé)光學相似,即所謂的似光性。因(yīn)此使用(yòng)微波工作,能使電路元件尺寸(cùn)減(jiǎn)小;使係統更(gèng)加緊湊;可以製成體積小,波束窄方向性很強,增益很高的天線係(xì)統,接受來自地麵或空間各種物體反射回來的微弱信號(hào),從(cóng)而確定物體方位和距離,分析目(mù)標特征。
由於微(wēi)波波長與物體(實(shí)驗(yàn)室中(zhōng)無(wú)線設備)的尺寸有相(xiàng)同(tóng)的量級,使得微波(bō)的特點又(yòu)與聲波相似,即所謂的(de)似聲性。例如微波波導類似於聲學中的傳聲筒(tǒng);喇叭(bā)天線和縫隙天線類似與聲學喇叭,蕭與笛;微波諧振腔類似(sì)於聲學共鳴腔
非電離性
微波的量子能量還不夠大,不足與(yǔ)改變物質分(fèn)子的內部結構或破壞分子之間的鍵(部分物質除外:如微(wēi)波可對廢棄橡膠進行再生,就是通(tōng)過微波改變廢棄橡膠的(de)分(fèn)子鍵(jiàn))。再有物理(lǐ)學之道,分子原(yuán)子核在外加電磁場的周期力作用下所呈現的許多共振(zhèn)現象都發生在微(wēi)波範圍,因而微波為探索物質的內部結構和基本特性提供了有效的研究手段。另一方麵,利用這一特性,還可以製作許多微波器件
信息(xī)性
由(yóu)於微波頻率很高,所以在不大的相對帶(dài)寬下,其可(kě)用的頻帶很寬,可達數百甚至(zhì)上(shàng)千兆赫茲。這是低頻無線(xiàn)電波無法比擬的。這意味著(zhe)微波的信息容量大,所以現代多路(lù)通(tōng)信係統(tǒng),包(bāo)括衛星通信係統,幾乎(hū)無例外都是工作在微波(bō)波(bō)段。另(lìng)外,微波信號還可以提供相位信息,極化信息,多普勒頻率信息(xī)。這在目標檢測,遙感目標(biāo)特征分析等應用中十分重要
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