Microonde

Le microonde sono radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d' onda intermedia tra l' infrarosso e la diffusione dell'onda .

Il termine microonde deriva dal fatto che queste onde hanno una lunghezza d'onda più corta di quelle della banda VHF, utilizzata dai radar durante la seconda guerra mondiale .

Descrizione

Le microonde hanno lunghezze d'onda approssimativamente nell'intervallo da 30  cm (1  GHz ) a 1  mm (300  GHz ); tuttavia, i confini tra le onde radio a infrarossi lontani, microonde e UHF sono abbastanza arbitrari e variano a seconda del campo di studio. Le microonde coprono la fascia alta delle frequenze UHF (da 1 a 3  GHz ), SHF (da 3 a 30  GHz ) e EHF (da 30 a 300  GHz ).

Nel 1884 , l'esistenza di onde elettromagnetiche come le microonde fu predetta da James Clerk Maxwell dalle sue famose equazioni .

Nel 1888 , Heinrich Rudolf Hertz fu il primo a dimostrare l'esistenza delle onde elettromagnetiche costruendo un dispositivo che produce onde radio.

fonti

Le microonde sono prodotte da antenne convenzionali nelle reti di telecomunicazioni (telefonia, Wi-Fi , collegamenti a microonde ) o da tubi a vuoto come quelli elencati di seguito:

• magnetrone  ;
• klystron  ;
• tubo d'onda viaggiante  ;
• girotrone .

Ci sono anche una serie di fonti naturali di microonde come:

• il sole  ;
• le pulsar  ;
• i quasar .

Esempi di usi

• Un maser è un dispositivo simile a un laser , tranne per il fatto che funziona alle frequenze delle microonde.
• Le microonde sono utilizzate per le trasmissioni satellitari perché questa frequenza passa facilmente attraverso l'atmosfera terrestre e con meno interferenze alle lunghezze d'onda più elevate (questo è particolarmente il caso del GPS ).
• Il radar utilizza anche il riflesso delle microonde per rilevare la distanza, la velocità e altre caratteristiche di oggetti remoti.
• I protocolli di trasmissione wireless alle reti locali come Wi-Fi , Bluetooth , DECT impiegano anche microonde nelle bande di 2,4 e 1,9  GHz rispettivamente; alcune varianti del Wi-Fi ( es. IEEE 802.11n e 802.11ac ) utilizzano una banda compresa tra 5 e 6  GHz per comunicazioni a brevi distanze (<100  m ).
• Le reti geografiche , come WiMAX mobile, utilizzano la banda da 3,5  GHz .
• Diffusione delle emissioni La DTT utilizza alcune delle frequenze a microonde più basse.
• I trasmettitori video wireless locali (monitoraggio di un bambino, visione della TV in una stanza senza un'antenna cablata, ecc.) utilizzano le microonde.
• La telefonia mobile basata sulle microonde (diverse bande comprese tra 700  MHz e 2,7  GHz ).
• Le microonde potrebbero essere utilizzate anche per trasmettere energia su lunghe distanze; la ricerca è stata effettuata dopo la prima guerra mondiale per esaminare questa possibilità.
• Negli anni '70 e nei primi anni '80 , la NASA ha condotto ricerche per sviluppare sistemi satellitari a energia solare (SPS) con grandi pannelli solari che reindirizzassero l'energia catturata sotto forma di microonde sulla superficie della Terra.
• Un forno a microonde utilizza un magnetron come generatore di microonde a una frequenza approssimativa di 2,45  GHz per riscaldare il cibo. I forni a microonde per uso domestico sono apparsi per la prima volta nelle case nei primi anni '80 e ora sono distribuiti a centinaia di milioni in tutto il mondo.
• L' impulso magnetico ultra-corto , che viene utilizzato per la cura del cancro e potrebbe essere utilizzato per realizzare un'arma di distruzione dell'elettronica avversaria (2008).

Bande di frequenza

Lo spettro delle microonde è approssimativamente definito per la gamma di frequenze da 0,3 a 1000  GHz . Per una frequenza di utilizzo compresa tra 1 e 100  GHz , viene generalmente utilizzato il termine microonde , le applicazioni più comuni utilizzano la gamma da 1 a 80  GHz . La gamma delle microonde è suddivisa in diverse fasce, a seconda delle diverse applicazioni tecniche (vedi tabella sotto):

Salute

Le tecnologie che utilizzano le microonde possono essere pericolose quando superano una certa potenza. Per questo i tecnici delle telecomunicazioni che lavorano sulle antenne GSM ( P = 20  W ) si avvicinano ad esse solo quando sono disattivate. Questo è anche il motivo per cui un forno a microonde non deve far uscire le onde (potenza massima emessa all'esterno del forno di 5  mW ).

Nel caso di basse dosi, come per i cellulari , alcuni studi ipotizzano la nocività ma non possono dimostrarlo. Questi studi non ottengono il sostegno della maggior parte degli specialisti, ma la maggior parte di questi studi sono finanziati dagli operatori .

comunque, il 31 maggio 2011, l' Organizzazione mondiale della sanità (OMS) e l' International Cancer Research Center (IARC) con sede a Lione hanno dichiarato in un comunicato stampa che le onde elettromagnetiche a microonde utilizzate in particolare nella telefonia mobile e nel Wi-Fi sono "probabilmente cancerogene per l'uomo" .

Note e riferimenti

1. "  Khan Academy  " , su Khan Academy (consultato il 14 dicembre 2017 ).
2. (in) Programma speciale per il Forum WiMAX a 3,5 GHz , accesso dicembre 2017
3. (mul) ITU-R Radiocommunication Sector dell'International Telecommunication Union , “  Raccomandazione ITU-R V.431-7: Nomenclatura delle bande di frequenza e lunghezze d'onda utilizzate nelle telecomunicazioni  ” , Raccomandazione ITU-R Serie V: Vocabolario e argomenti correlati , su itu.int ,4 gennaio 2006(consultato il 29 ottobre 2013 )  :“  Per informazione, le designazioni più comuni utilizzate da alcuni autori, principalmente nei campi delle radiocomunicazioni radar e spaziali, sono riportate nella Tabella 4.  ”,p.  3
4. "La  IARC classifica i campi elettromagnetici a radiofrequenza come potenzialmente cancerogeni per l'uomo  " [PDF] , sul sito web dell'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro ,31 maggio 2011Comunicato stampa n °  208.

Vedi anche

Articoli Correlati

• Forno a microonde
• Sfondo diffuso cosmologico
• Radiometro a microonde
• Spettroscopia rotazionale
• Chimica a microonde

link esterno

• ( fr ) A proposito del progetto Ephaïstos , la più grande installazione a microonde del mondo