微波是一種頻率非常高的電磁波,通常指300～30000兆赫茲的電磁波。微波爐是一種利用電磁波來烹飪食品的廚房器具。微波爐最早被稱為“雷達爐”,原因是微波爐的發(fā)明來自雷達裝置的啟迪,后來正名為微波爐。
微波性質(zhì)
微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個特性。例如：對于玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發(fā)熱。而對金屬類東西，則會反射微波。
什么是微波？這張于2013年3月21日公布的圖片顯示了歐洲航天局普朗克空間天文臺觀測到的宇宙微波背景（CMB）。CMB是我們宇宙中最古老的光的快照，在宇宙只有38萬年的時候印在了天空上。它顯示微小的溫度波動，對應(yīng)于密度略有不同的區(qū)域，代表未來所有結(jié)構(gòu)的種子：今天的恒星和星系。（歐空局和普朗克合作組織）微波是一種電磁輻射，無線電波、紫外線、X射線和伽馬射線也是。微波有一系列的應(yīng)用，包括通信、雷達，也許大多數(shù)人最清楚的是烹飪。
電磁輻射是以不同波長和頻率的波或粒子傳播的。這種寬范圍的波長稱為電磁波譜。根據(jù)波長的減小、能量和頻率的增加，光譜一般分為七個區(qū)域。常用名稱有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。微波在射電和紅外線之間的電磁波譜范圍內(nèi)。
電磁波譜，從最高頻率到最低頻率。微波的頻率范圍約為每秒10億個周期或1千兆赫（GHz），據(jù)《大英百科全書》報道，高達300兆赫，波長約30厘米（12英寸）至1毫米（0.04英寸）。根據(jù)Ginger Butcher的《電磁頻譜之旅》一書，該區(qū)域進一步劃分為多個波段，命名為L、S、C、X和K。
通信和雷達微波主要用于點對點通信系統(tǒng)，以傳輸包括語音在內(nèi)的所有類型的信息，根據(jù)聯(lián)邦通信委員會（FCC）的數(shù)據(jù)和視頻，包括模擬和數(shù)字格式。它們還用于遠程機械、開關(guān)、閥門和信號的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）。
和微波的另一個重要應(yīng)用是雷達。“雷達”一詞最初是無線電探測和測距的縮寫。二戰(zhàn)前，英國無線電工程師發(fā)現(xiàn)，短波無線電波可以從遙遠的物體（如船只和飛機）上反射出去，而返回的信號可以用高靈敏度的定向天線探測到，這樣就可以確定這些物體的存在和位置。“雷達”一詞的用法已經(jīng)非常普遍，現(xiàn)在它本身就是一個詞，可以指使用微波或無線電波的系統(tǒng)。
一個鮮為人知的歷史事實是，早期的雷達裝置是在瓦胡島最北端的卡胡庫點上建造的。根據(jù)夏威夷州的網(wǎng)站，當飛機在132英里（212公里）外時，該站實際上探測到了日本飛機攻擊珍珠港的第一波。然而，由于該系統(tǒng)只運行了兩周，因此被認為是不可靠的，而這一警告被忽略了。在戰(zhàn)爭過程中，雷達得到了改進和完善，成為國防和民用空中交通管制的重要組成部分，
雷達有許多其他用途，其中一些利用了多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)的一個例子可以通過一輛駛近的救護車來證明：當它駛近時，汽笛的聲音似乎在音調(diào)上上升，直到它嚎啕大哭。然后，當它退到遠處時，汽笛的音調(diào)似乎降低了。
密蘇里州立大學(xué)物理學(xué)教授羅伯特·馬亞諾維奇（Robert Mayanovic）說，通常使用微波的多普勒雷達用于空中交通管制和車輛限速執(zhí)法。當物體接近天線時，返回的微波被壓縮，因此波長更短，頻率更高。匡威ly，遠離物體的返回波被拉長，具有較長的波長和較低的頻率。通過測量這種頻率偏移，可以確定物體朝向或遠離天線的速度。
這一原理的常見應(yīng)用包括簡單的運動探測器、用于限速的雷達炮、雷達高度計和能夠跟蹤大氣中水滴三維運動的氣象雷達。這些應(yīng)用被稱為主動傳感，因為微波被傳輸，反射信號被接收和分析。在被動傳感中，對微波的自然來源進行了觀測和分析。這些觀測中有許多是由衛(wèi)星進行的，它們要么回望地球，要么向太空發(fā)射。
微波熱源微波最常見的用途之一是快速加熱食物。微波爐是可能的，因為微波可以用來傳輸熱能。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)純屬偶然。在他的書《他們都笑了……：從燈泡到激光：改變我們生活的偉大發(fā)明背后的迷人故事》（HarperCollins，1992）中，作者Ira Flatow講述了微波爐發(fā)明的故事：“二戰(zhàn)后不久，電子天才和戰(zhàn)爭英雄Percy L.Spencer正在參觀他在雷神公司的實驗室。斯賓塞停在一個磁控管前，磁控管是驅(qū)動雷達裝置的動力管。突然，他注意到口袋里的一根棒棒糖開始融化，“進一步的調(diào)查使他制作出了第一批微波爆米花和第一個爆炸的雞蛋?！?/p>
第一批微波爐相當大而且很貴，但后來變得非常便宜，在全世界的家庭中很常見。微波加熱系統(tǒng)也用于許多工業(yè)應(yīng)用，包括食品，分批和連續(xù)操作中的化學(xué)和材料處理。
智利查南托高原的全景圖顯示了阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列（ALMA）的天線，與令人驚嘆的星空相映。（ESO/B.Tafreshi）自然微波源射電天文學(xué)家在微波區(qū)進行觀測，但由于大氣的衰減，這些研究大多是使用高空氣球或衛(wèi)星進行的。然而，最著名的外星微波觀測可能是由兩位貝爾實驗室的科學(xué)家進行的，他們使用大型地面喇叭天線研究電信系統(tǒng)。
據(jù)美國宇航局科學(xué)網(wǎng)站報道，“1965年，使用長L波段微波，阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜，貝爾實驗室的科學(xué)家們意外地發(fā)現(xiàn)了一個不可思議的發(fā)現(xiàn)：他們用一種特殊的低噪聲天線探測到了背景噪聲。奇怪的是，噪音來自四面八方，強度似乎一點都沒有變化。如果這種靜電來自我們星球上的某些東西，比如附近機場控制塔的無線電傳輸，那么它將只來自一個方向，而不是所有地方。貝爾實驗室的科學(xué)家們很快意識到他們偶然發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射。這種輻射充滿了整個宇宙，是宇宙大爆炸開始的線索。
彭齊亞斯和威爾遜因其發(fā)現(xiàn)而被授予1978年諾貝爾物理學(xué)獎。宇宙微波背景輻射后來被衛(wèi)星精確地繪制出來。這些觀測揭示了微小的溫度變化，最終演變成我們今天看到的星系團。
對這一背景輻射的分析也為天文學(xué)家提供了宇宙組成的線索，科學(xué)家們現(xiàn)在認為，95%的宇宙是由傳統(tǒng)儀器無法“感知”的物質(zhì)和能量組成的，因此命名為暗物質(zhì)和暗能量。未來對這一背景輻射的分析可能會降低f關(guān)于宇宙誕生后不久發(fā)生的事情，甚至在宇宙存在之前，根據(jù)一些宇宙模型，“Charles Q. Choi”，“KDSPs”補充報道，Live of Science撰稿人?！癒DSPE”“KDSPs”附加資源“KDSPE”項目LuxRION列表，詳細描述，分配給射電天文學(xué)的所有頻率。美國宇航局科學(xué)網(wǎng)站討論微波。哈卡迪展示了如何制造多普勒運動傳感器的電子設(shè)備?！惫ǖ险故玖巳绾沃谱鞫嗥绽者\動傳感器的電子設(shè)備
微波是指波長在分米、厘米、毫米范圍內(nèi)的無線電波，其頻率為3～300千兆赫。在這個頻率范圍內(nèi)的無線電波可以用天線輻射出去，所以把這一頻段叫做“射頻”。微波的波長接近于光波，它具有同光波相近的性質(zhì)。又因微波的傳播是直線前進的，所以它是屬于直線波。
