Phần "Kỹ thuật và công nghệ xử lý hydrobiont và nguyên liệu nông nghiệp"

TÁC ĐỘNG CỦA TRƯỜNG VI SÓNG ĐIỆN TỪ ĐẾN CƠ THỂ CON NGƯỜI

Kraev A.A. (Khoa Vật lý, MSTU)

Hầu như không thể tính toán trước lượng năng lượng bức xạ được cơ thể con người hấp thụ trong một phần nhất định của trường điện từ và chuyển thành nhiệt. Độ lớn của năng lượng này phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính điện cơ bản, vị trí, kích thước và cấu trúc của cơ và mô mỡ cũng như hướng truyền của sóng, nghĩa là, nói cách khác, độ lớn này phụ thuộc vào trở kháng đầu vào của phức hợp này. cấu trúc. Hướng phân cực của sóng tới so với trục của vật thể cũng đóng một vai trò quan trọng. Trong mỗi trường hợp riêng lẻ, cần phải kiểm tra chính xác các điều kiện hiện có để thiết lập các triệu chứng. Sự gia tăng nhiệt độ cơ thể thực sự phụ thuộc vào các thông số môi trường như nhiệt độ và độ ẩm, và vào cơ chế làm mát của cơ thể.

Chiếu xạ trong trường vi sóng cường độ cao của các mô sống dẫn đến sự thay đổi tính chất của chúng, có liên quan đến hậu quả nhiệt của sự hấp thụ bức xạ. Để nghiên cứu những thay đổi này, các mô sống có thể được chia thành hai lớp:

b) các mô không chứa mạch máu.

Với sự điều chỉnh phù hợp về công suất đầu ra của máy phát vi sóng và thời gian chiếu xạ, các mô khác nhau có chứa mạch máu có thể được làm nóng đến hầu hết mọi nhiệt độ. Nhiệt độ mô bắt đầu tăng ngay sau khi năng lượng vi sóng được áp dụng cho nó. Sự tăng nhiệt độ này tiếp tục trong 15-20 phút và có thể làm tăng nhiệt độ mô lên 1-2 °C so với nhiệt độ cơ thể trung bình, sau đó nhiệt độ bắt đầu giảm. Sự giảm nhiệt độ ở khu vực chiếu xạ xảy ra do lưu lượng máu trong đó tăng mạnh, dẫn đến việc loại bỏ nhiệt tương ứng.

Việc không có mạch máu ở một số bộ phận của cơ thể khiến chúng đặc biệt dễ bị bức xạ vi sóng. Trong trường hợp này, nhiệt chỉ có thể được hấp thụ bởi các mô mạch máu xung quanh và nó chỉ có thể được cung cấp bằng cách dẫn nhiệt. Điều này đặc biệt đúng đối với các mô của mắt và các cơ quan nội tạng như túi mật, bàng quang và đường tiêu hóa. Số lượng mạch máu nhỏ trong các mô này khiến việc tự động điều chỉnh nhiệt độ trở nên khó khăn. Ngoài ra, phản xạ từ các bề mặt ranh giới của các khoang cơ thể và các vùng của tủy xương, trong những điều kiện nhất định, dẫn đến sự hình thành sóng đứng. Nhiệt độ tăng quá mức ở một số khu vực nhất định do tác động của sóng đứng có thể gây tổn thương mô. Những phản xạ kiểu này cũng do các vật kim loại nằm bên trong hoặc trên bề mặt cơ thể gây ra.

Với sự chiếu xạ mạnh mẽ của các mô này bằng trường vi sóng, quá nóng của chúng được quan sát thấy, dẫn đến những thay đổi không thể đảo ngược. Đồng thời, các trường vi sóng năng lượng thấp có tác dụng có lợi đối với cơ thể con người, được sử dụng trong thực hành y tế.

Não và tủy sống rất nhạy cảm với những thay đổi về áp suất, do đó nhiệt độ tăng do chiếu xạ vào đầu có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Xương hộp sọ gây ra phản xạ mạnh nên rất khó đánh giá năng lượng hấp thụ. Sự gia tăng nhiệt độ não xảy ra nhanh nhất khi đầu được chiếu xạ từ phía trên hoặc khi ngực được chiếu xạ, vì máu nóng từ ngực được dẫn trực tiếp lên não. Chiếu xạ vào đầu gây ra trạng thái buồn ngủ, sau đó chuyển sang trạng thái bất tỉnh. Khi tiếp xúc kéo dài, co giật xuất hiện, sau đó biến thành tê liệt. Khi đầu bị chiếu xạ, cái chết chắc chắn xảy ra nếu nhiệt độ của não tăng lên 6°C.

Mắt là một trong những cơ quan nhạy cảm nhất với bức xạ vi sóng, vì nó có hệ thống điều nhiệt yếu và nhiệt tỏa ra không thể được loại bỏ đủ nhanh. Sau 10 phút chiếu xạ với công suất 100 W ở tần số 2450 MHz, đục thủy tinh thể (đục thủy tinh thể của mắt) có thể phát triển, do đó protein của thủy tinh thể đông lại và tạo thành các vệt trắng có thể nhìn thấy. Ở tần số này, nhiệt độ cao nhất xảy ra ở gần bề mặt sau của thủy tinh thể, bao gồm một loại protein dễ bị nhiệt làm hỏng.

Các cơ quan sinh sản của nam giới rất nhạy cảm với nhiệt và do đó đặc biệt dễ bị tổn thương khi tiếp xúc với bức xạ. Mật độ bức xạ an toàn ở mức tối đa

5 mW/cm 2 thấp hơn nhiều so với các cơ quan nhạy cảm với bức xạ khác. Do chiếu xạ tinh hoàn, có thể xảy ra vô sinh tạm thời hoặc vĩnh viễn. Tổn thương mô sinh dục được đặc biệt coi trọng, vì một số nhà di truyền học tin rằng liều phóng xạ nhỏ không dẫn đến bất kỳ rối loạn sinh lý nào, đồng thời chúng có thể gây ra đột biến gen ẩn giấu trong nhiều thế hệ.

Trong môi trường có nhiều loại sóng điện từ khác nhau, trong số đó có bức xạ vi ba. Dải tần số này nằm giữa sóng vô tuyến và hạt IR của quang phổ.

Vì chiều dài của phạm vi này khá nhỏ nên bước sóng của hiện tượng này là từ 30 cm đến 1 mm.

Để hiểu được giáo dục, tính chất và phạm vi của hiện tượng này trong cuộc sống của chúng ta và nó ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào, bạn nên đọc bài viết này.

Trong tự nhiên, có những nguồn bức xạ vi sóng tự nhiên, chẳng hạn như Mặt trời và các vật thể khác sống trong không gian, bức xạ của chúng đã góp phần vào sự phát triển của nền văn minh.

Ngoài chúng, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ hiện đại cũng giúp sử dụng các nguồn nhân tạo:

• Ra đa và thiết bị định vị vô tuyến điện;
• Bát đĩa truyền hình vệ tinh;
• Lò vi sóng, thông tin liên lạc di động.

Theo kết quả nghiên cứu đã chứng minh bức xạ vi sóng không có tác dụng ion hóa có thể dẫn đến đột biến nhiễm sắc thể.

Vì các phân tử bị ion hóa là những hạt bất lợi, nên trong tương lai các tế bào của cơ thể con người có thể có hình dạng khiếm khuyết, không tự nhiên. Tuy nhiên, bạn không nên cho rằng chúng hoàn toàn an toàn cho con người.

Sau khi tiến hành nghiên cứu, người ta có thể phát hiện ra rằng vi sóng, khi đi trên bề mặt da, các mô của con người sẽ hấp thụ năng lượng bức xạ ở một mức độ nào đó. Kết quả là dòng điện cao tần đi vào trạng thái kích thích và làm nóng cơ thể.

Kết quả là, lưu thông máu được tăng cường đáng kể. Nếu sự chiếu xạ như vậy chỉ ảnh hưởng đến một khu vực cục bộ nhỏ, thì có thể loại trừ ngay lập tức sự tiếp xúc với nhiệt khỏi vùng da được làm nóng. Nếu tiếp xúc chung đã xảy ra, điều này không thể được thực hiện, vì vậy nó được coi là không an toàn nhất.

Nhờ sự lưu thông của máu, tác dụng làm mát được cung cấp và ở những cơ quan có ít mạch máu, sự thất bại sẽ rất nguy hiểm. Trước hết, nó liên quan đến thủy tinh thể của mắt. Do tiếp xúc với nhiệt, nó có thể bị đục và xẹp hoàn toàn, sau này không thể khắc phục được nếu không can thiệp phẫu thuật.

Các đặc tính hấp thụ cao nhất là trong các mô có khả năng lớn hơn của máu, bạch huyết và màng nhầy.

Vì vậy, với thất bại của họ, bạn có thể quan sát:

• Rối loạn chức năng tuyến giáp;
• Vi phạm các quá trình trao đổi chất và thích nghi;
• Rối loạn tâm thần - trầm cảm, cố gắng tự sát.

Bức xạ vi sóng có tính chất tích lũy. Ví dụ, sau khi chiếu xạ, không có gì xảy ra trong một thời gian, sau đó theo thời gian, các bệnh lý có thể xuất hiện. Lúc đầu, họ cảm thấy đau đầu, mệt mỏi, ngủ không yên, huyết áp cao, đau tim.

QUAN TRỌNG! Nếu lò vi sóng ảnh hưởng đến cơ thể con người trong một thời gian rất dài, điều này có thể góp phần gây ra những hậu quả không thể khắc phục được đã liệt kê ở trên. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng bức xạ này ảnh hưởng tiêu cực đến cơ thể con người, và người ta đã chứng minh rằng ở độ tuổi trẻ hơn, cơ thể con người dễ bị nhiễm chúng hơn.

Hiện tượng này có thể tự biểu hiện theo những cách khác nhau, tùy thuộc vào:

• Phạm vi của nguồn vi sóng và cường độ tiếp xúc;
• thời gian chiếu xạ;
• Độ dài lò vi sóng;
• Bức xạ liên tục hoặc xung;
• Đặc điểm của môi trường;
• Tình trạng thể chất và y tế của cơ thể trong một khoảng thời gian nhất định.

Với những yếu tố này, bản thân kết luận cho thấy rằng nên tránh tiếp xúc với tia vi sóng. Để phần nào giảm tác động của chúng, chỉ cần hạn chế thời gian tiếp xúc với các thiết bị gia dụng phát ra vi sóng là đủ.

Đối với những người, do đặc thù của nghề nghiệp, buộc phải tiếp xúc với một hiện tượng như vậy, có những phương tiện bảo vệ đặc biệt: chung và cá nhân.

Để bảo vệ bản thân khỏi nguồn bức xạ vi sóng một cách nhanh chóng và hiệu quả, bạn nên thực hiện các biện pháp sau:

• Giảm bức xạ;
• Thay đổi hướng bức xạ;
• Giảm thời gian phơi sáng của nguồn;
• Điều khiển thiết bị bằng lò vi sóng ở khoảng cách xa;
• Áp dụng quần áo bảo hộ.

Ở mức độ lớn hơn, màn hình bảo vệ hoạt động theo nguyên tắc phản xạ và hấp thụ bức xạ, vì vậy chúng được chia thành phản xạ và hấp thụ tương ứng.

Đầu tiên được làm bằng kim loại cuộn thành tấm, lưới và vải có bề mặt kim loại. Do có nhiều loại màn hình như vậy, bạn có thể chọn màn hình phù hợp với trường hợp cụ thể của mình.

Để kết luận về chủ đề phụ kiện bảo vệ, điều đáng chú ý là thiết bị an toàn cá nhân, đó là quần yếm có thể phản xạ tia vi sóng. Với sự hiện diện của áo liền quần, có thể tránh được chiếu xạ từ 100 đến 1000 lần.

Những tác động tiêu cực trên của bức xạ vi sóng cho người đọc thấy rằng nó có thể gây ra những tác động tiêu cực, nguy hiểm khi tương tác với cơ thể chúng ta.

Tuy nhiên, cũng có khái niệm rằng dưới ảnh hưởng của bức xạ như vậy, trạng thái của cơ thể và các cơ quan nội tạng của một người được cải thiện. Điều này cho thấy rằng bức xạ vi sóng theo một cách nào đó có tác dụng có lợi đối với cơ thể con người.

Nhờ thiết bị đặc biệt, thông qua một thiết bị tạo ra, nó thâm nhập vào cơ thể con người đến một độ sâu nhất định, làm nóng các mô và toàn bộ cơ thể, gây ra nhiều phản ứng tích cực.

QUAN TRỌNG! Bức xạ vi sóng bắt đầu được khám phá cách đây vài thập kỷ. Sau thời gian này, người ta đã tiết lộ rằng tác dụng tự nhiên của chúng là vô hại đối với cơ thể con người. Nếu các điều kiện hoạt động chính xác cho các thiết bị có chiếu xạ vi sóng được tuân thủ, thì việc chiếu xạ như vậy không thể gây hại lớn, vì có rất nhiều điều hoang đường.

> Lò vi sóng

Nghiên cứu quyền lực và ảnh hưởng lò vi sóng. Đọc về phạm vi của vi sóng, tần số và độ dài của bức xạ, nguồn vi sóng là gì, hoạt động của lò.

Lò vi sóng- sóng điện từ có độ dài 1 m - 1 mm).

nhiệm vụ học tập

• Hiểu ba phạm vi của lò vi sóng.

Những điểm chính

• Vùng vi sóng được bao phủ bởi sóng có tần số cao nhất.
• Tiền tố "micro" trong lò vi sóng không biểu thị bước sóng.
• Vi sóng được chia thành ba dải: tần số cực cao (30-300 GHz), cực cao (3-30 GHz) và tần số siêu cao (300 MHz-3 GHz).
• Danh sách các nguồn bao gồm các thiết bị nhân tạo như tháp truyền dẫn, radar, maser, cũng như các thiết bị tự nhiên - Mặt trời và bức xạ nền vi sóng vũ trụ.
• Lò vi sóng có thể được tạo ra từ các nguyên tử và phân tử. Chúng hấp thụ và phát ra các tia nếu nhiệt độ tăng lên trên độ không tuyệt đối.

Điều kiện

• Radar - một phương pháp tìm kiếm các vật thể ở xa và chỉ ra vị trí, tốc độ và các đặc điểm khác của chúng thông qua phân tích các sóng vô tuyến đã gửi phản xạ từ bề mặt.
• Rối loạn nhiệt là chuyển động nhiệt của các nguyên tử, phân tử nếu nhiệt độ trong vật lớn hơn độ không tuyệt đối.
• Bức xạ terahertz - sóng điện từ có tần số tiếp cận terahertz.

Lò vi sóng

Sóng vi ba là sóng điện từ có bước sóng tồn tại trong khoảng 1m - 1mm (300 MHz - 300 GHz). Vùng vi sóng thường được bao phủ bởi các sóng có tần số cao nhất. Chúng có thể di chuyển trong chân không với tốc độ ánh sáng.

Tiền tố "micro" trong "lò vi sóng" không biểu thị bước sóng trong phạm vi micromet. Nó chỉ nói rằng vi sóng xuất hiện nhỏ vì chúng có bước sóng ngắn hơn so với phát sóng. Sự phân chia giữa các loại dầm khác nhau thường là tùy ý.

Dưới đây là các loại chính của sóng điện từ. Các đường phân chia khác nhau ở một số nơi, trong khi các danh mục khác có thể chồng lên nhau. Vi sóng chiếm phần tần số cao của phần vô tuyến của phổ điện từ

Tiểu thể loại của lò vi sóng

Lò vi sóng được chia thành ba phạm vi:

• tần số cực cao (30-300 Hz). Nếu các chỉ số cao hơn, thì chúng ta phải đối mặt với ánh sáng hồng ngoại xa, còn được gọi là bức xạ terahertz. Băng tần này thường được sử dụng trong thiên văn vô tuyến và viễn thám.
• tần số cực cao (3-30 GHz). Nó được gọi là dải centimet vì tần số dao động trong khoảng 10-1 cm. Dải này được áp dụng trong các máy phát radar, lò vi sóng, vệ tinh liên lạc và các liên kết mặt đất ngắn để truyền dữ liệu.
• Tần số siêu cao (300 MHz - 3 GHz) - phạm vi decimét, vì bước sóng nằm trong khoảng từ 10 cm đến 1 m. Chúng có mặt trong truyền hình, liên lạc điện thoại không dây, bộ đàm, vệ tinh, v.v.

nguồn vi sóng

Đây là những sóng điện từ tần số cao được tạo ra bởi dòng điện trong các mạch và thiết bị vĩ mô. Chúng cũng có thể thu được từ các nguyên tử và phân tử, nếu chúng hoạt động như một phần của chùm điện từ được hình thành trong quá trình trộn nhiệt.

Điều quan trọng cần nhớ là nhiều thông tin được truyền ở tần số cao, vì vậy vi sóng rất tốt cho các thiết bị liên lạc. Do các bước sóng ngắn nên phải thiết lập một đường ngắm rõ ràng giữa máy phát và máy thu.

Mặt trời cũng tạo ra các tia vi sóng, mặc dù phần lớn bị chặn bởi bầu khí quyển của hành tinh. Bức xạ xá lợi tràn ngập khắp không gian. Phát hiện của nó xác nhận lý thuyết Big Bang.

Bức xạ CMB với sự mở rộng tăng lên

thiết bị lò vi sóng

Các nguồn vi sóng công suất cao sử dụng các ống chân không đặc biệt để tạo ra vi sóng. Các thiết bị hoạt động theo nhiều nguyên tắc sử dụng chuyển động đạn đạo của các electron trong chân không. Chúng bị ảnh hưởng bởi điện trường hoặc từ trường.

Khoang Magnetron dùng trong lò vi sóng

Lò vi sóng sử dụng vi sóng để làm nóng thức ăn. Các tần số cần thiết là 2,45 GHz được tạo ra do sự gia tốc của các electron. Sau đó, một điện trường xoay chiều được hình thành trong lò.

Nước và một số thành phần thực phẩm có điện tích âm ở một đầu và điện tích dương ở đầu kia. Phạm vi tần số vi sóng được chọn sao cho các phân tử phân cực, trong nỗ lực giữ vị trí của chúng, hấp thụ năng lượng và tăng nhiệt độ của chúng (làm nóng điện môi).

Radar trong Làn sóng thế giới thứ hai đã sử dụng vi sóng. Định vị và định thời gian cho tiếng vang vi sóng có thể tính toán khoảng cách đến các vật thể như đám mây hoặc máy bay. Sự dịch chuyển Doppler trong tiếng vang của radar có thể cho biết tốc độ của một phương tiện hoặc thậm chí là cường độ của một cơn mưa bão. Các hệ thống phức tạp hơn hiển thị các hành tinh của chúng ta và người ngoài hành tinh. Maser là một thiết bị giống như tia laze khuếch đại năng lượng ánh sáng bằng cách kích thích các photon.

Nội dung của bài viết

DẢI TẦN SỐ SIÊU CAO, dải tần của bức xạ điện từ (100-300.000 triệu hertz), nằm trong phổ giữa tần số truyền hình siêu cao và tần số hồng ngoại xa. Dải tần số này tương ứng với các bước sóng từ 30 cm đến 1 mm; do đó nó còn được gọi là phạm vi của sóng decimeter và centimet. Ở các nước nói tiếng Anh, nó được gọi là dải vi ba; nghĩa là các bước sóng rất ngắn so với các bước sóng phát sóng thông thường ở mức vài trăm mét.

Vì bức xạ vi ba có bước sóng trung gian giữa bức xạ ánh sáng và sóng vô tuyến thông thường nên nó có một số tính chất của cả ánh sáng và sóng vô tuyến. Ví dụ, nó, giống như ánh sáng, truyền theo đường thẳng và bị chặn bởi hầu hết các vật thể rắn. Giống như ánh sáng, nó hội tụ, lan truyền dưới dạng chùm tia và phản xạ. Nhiều ăng-ten radar và các thiết bị vi sóng khác, có thể nói như vậy, là phiên bản phóng to của các phần tử quang học như gương và thấu kính.

Đồng thời, bức xạ vi sóng tương tự như phát xạ vô tuyến ở chỗ nó được tạo ra bằng các phương pháp tương tự. Bức xạ vi sóng có thể áp dụng cho lý thuyết cổ điển về sóng vô tuyến và nó có thể được sử dụng như một phương tiện liên lạc, dựa trên các nguyên tắc tương tự. Nhưng do tần số cao hơn, nó mang lại nhiều cơ hội hơn để truyền thông tin, giúp tăng hiệu quả liên lạc. Ví dụ, một chùm tia vi sóng có thể đồng thời thực hiện hàng trăm cuộc điện đàm. Sự giống nhau của bức xạ vi sóng với ánh sáng và mật độ thông tin tăng lên mà nó mang theo hóa ra lại rất hữu ích đối với radar và các lĩnh vực công nghệ khác.

ỨNG DỤNG CỦA BỨC XẠ VI SÓNG

Ra-đa.

Sóng đề-xi-mét-xen-ti-mét vẫn là một vấn đề gây tò mò khoa học thuần túy cho đến khi Thế chiến thứ hai bùng nổ, khi có nhu cầu cấp thiết về một công cụ phát hiện sớm điện tử mới và hiệu quả. Chỉ sau đó, nghiên cứu chuyên sâu về radar vi sóng mới bắt đầu, mặc dù khả năng cơ bản của nó đã được chứng minh ngay từ năm 1923 tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ. Bản chất của radar là các xung bức xạ vi sóng ngắn, cường độ cao được phát ra trong không gian, sau đó một phần của bức xạ này được ghi lại, quay trở lại từ vật thể từ xa mong muốn - tàu hoặc máy bay.

Sự liên quan.

Sóng vô tuyến vi sóng được sử dụng rộng rãi trong công nghệ truyền thông. Ngoài các hệ thống vô tuyến quân sự khác nhau, có rất nhiều liên kết vi ba thương mại ở tất cả các quốc gia trên thế giới. Do các sóng vô tuyến như vậy không đi theo độ cong của bề mặt trái đất mà truyền theo đường thẳng nên các đường dây liên lạc này thường bao gồm các trạm chuyển tiếp được lắp đặt trên các đỉnh đồi hoặc trên các tháp vô tuyến với khoảng cách xấp xỉ. 50 km. Ăng-ten parabol hoặc sừng gắn trên tháp nhận và truyền tín hiệu vi sóng. Tại mỗi trạm, trước khi truyền lại, tín hiệu được khuếch đại bởi bộ khuếch đại điện tử. Vì bức xạ vi sóng cho phép thu và truyền tập trung hẹp, nên việc truyền không cần lượng điện lớn.

Mặc dù hệ thống tháp, ăng-ten, máy thu và máy phát có vẻ rất đắt tiền, nhưng cuối cùng thì tất cả những thứ này đều được đền đáp xứng đáng nhờ dung lượng thông tin lớn của các kênh liên lạc vi ba. Các thành phố của Hoa Kỳ được kết nối với nhau bằng một mạng lưới phức tạp gồm hơn 4.000 liên kết chuyển tiếp vi sóng, tạo thành một hệ thống thông tin liên lạc trải dài từ bờ biển này sang bờ biển khác. Các kênh của mạng này có khả năng truyền đồng thời hàng nghìn cuộc điện thoại và nhiều chương trình truyền hình.

Vệ tinh liên lạc.

Tất nhiên, hệ thống tháp chuyển tiếp cần thiết để truyền bức xạ vi sóng trên một khoảng cách dài chỉ có thể được xây dựng trên đất liền. Để liên lạc xuyên lục địa, cần có một cách chuyển tiếp khác. Tại đây, các vệ tinh Trái đất nhân tạo được kết nối sẽ đến giải cứu; được phóng vào quỹ đạo địa tĩnh, chúng có thể đóng vai trò là trạm chuyển tiếp cho thông tin liên lạc vi sóng.

Một thiết bị điện tử được gọi là vệ tinh chuyển tiếp tích cực nhận, khuếch đại và truyền lại tín hiệu vi ba được truyền bởi các trạm mặt đất. Các vệ tinh thử nghiệm đầu tiên thuộc loại này (Telstar, Relay và Syncom) đã thực hiện thành công việc truyền lại phát sóng truyền hình từ lục địa này sang lục địa khác vào đầu những năm 1960. Dựa trên kinh nghiệm này, các vệ tinh liên lạc nội địa và liên lục địa thương mại đã được phát triển. Các vệ tinh thuộc sê-ri liên lục địa Intelsat mới nhất đã được phóng tới các điểm khác nhau của quỹ đạo địa tĩnh sao cho các vùng phủ sóng của chúng chồng lên nhau, cung cấp dịch vụ cho các thuê bao trên toàn thế giới. Mỗi vệ tinh thuộc dòng Intelsat phiên bản mới nhất cung cấp cho khách hàng hàng nghìn kênh liên lạc chất lượng cao để truyền đồng thời tín hiệu điện thoại, truyền hình, fax và dữ liệu số.

Xử lý nhiệt các sản phẩm thực phẩm.

Bức xạ vi sóng được sử dụng để xử lý nhiệt các sản phẩm thực phẩm tại nhà và trong ngành công nghiệp thực phẩm. Năng lượng được tạo ra bởi các ống chân không mạnh mẽ có thể được tập trung trong một thể tích nhỏ để nấu các sản phẩm được gọi là hiệu quả cao. lò vi sóng hoặc lò vi sóng, được đặc trưng bởi sự sạch sẽ, không ồn ào và nhỏ gọn. Những thiết bị như vậy được sử dụng trong phòng trưng bày máy bay, toa ăn uống trên đường sắt và máy bán hàng tự động, nơi cần chuẩn bị và nấu thức ăn nhanh. Ngành công nghiệp này cũng sản xuất lò vi sóng gia dụng.

Nghiên cứu khoa học.

Bức xạ vi sóng đã đóng một vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu các tính chất điện tử của chất rắn. Khi một vật thể như vậy ở trong từ trường, các electron tự do trong nó bắt đầu quay quanh các đường sức từ trong một mặt phẳng vuông góc với hướng của từ trường. Tần số quay, gọi là cyclotron, tỷ lệ thuận với cường độ từ trường và tỷ lệ nghịch với khối lượng hiệu dụng của electron. (Khối lượng hiệu dụng xác định gia tốc của electron dưới tác dụng của một lực nào đó trong tinh thể. Nó khác với khối lượng của electron tự do, xác định gia tốc của electron dưới tác dụng của một lực nào đó trong chân không. Sự khác biệt là do có các lực hút và lực đẩy tác dụng lên một electron trong tinh thể bao quanh các nguyên tử và các electron khác.) Nếu bức xạ vi sóng chiếu vào một vật rắn trong từ trường thì bức xạ này bị hấp thụ mạnh khi tần số của nó bằng tần số cyclotron của electron. Hiện tượng này được gọi là cộng hưởng cyclotron; nó cho phép người ta đo khối lượng hiệu dụng của một electron. Các phép đo như vậy cung cấp nhiều thông tin có giá trị về các tính chất điện tử của chất bán dẫn, kim loại và á kim.

Bức xạ vi sóng cũng đóng một vai trò quan trọng trong khám phá không gian. Các nhà thiên văn học đã biết được nhiều điều về thiên hà của chúng ta bằng cách nghiên cứu bức xạ 21 cm do khí hydro phát ra trong không gian giữa các vì sao. Giờ đây, người ta có thể đo tốc độ và xác định hướng chuyển động của các nhánh Thiên hà, cũng như vị trí và mật độ của các vùng khí hydro trong không gian.

NGUỒN BỨC XẠ VI SÓNG

Sự tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực công nghệ vi sóng phần lớn gắn liền với việc phát minh ra các thiết bị chân không điện đặc biệt - máy phát điện từ và klystron, có khả năng tạo ra một lượng lớn năng lượng vi sóng. Bộ tạo dao động dựa trên triode chân không thông thường, được sử dụng ở tần số thấp, hóa ra lại rất kém hiệu quả trong phạm vi vi sóng.

Hai nhược điểm chính của triode như một máy phát vi sóng là thời gian hữu hạn của chuyến bay của electron và điện dung giữa các điện cực. Đầu tiên là do electron cần một khoảng thời gian (mặc dù ngắn) để bay giữa các điện cực của ống chân không. Trong thời gian này, trường vi sóng có thời gian đổi hướng sang hướng ngược lại, do đó, electron cũng buộc phải quay ngược lại trước khi đến điện cực kia. Kết quả là, các electron dao động vô ích bên trong đèn mà không cung cấp năng lượng cho mạch dao động của mạch bên ngoài.

nam châm.

Trong máy phát điện từ, được phát minh ở Vương quốc Anh trước Chiến tranh thế giới thứ hai, không có những thiếu sót này, vì một cách tiếp cận hoàn toàn khác đối với việc tạo ra bức xạ vi sóng được lấy làm cơ sở - nguyên tắc của bộ cộng hưởng khoang. Giống như một ống đàn organ có kích thước nhất định có tần số cộng hưởng âm thanh riêng, bộ cộng hưởng khoang có cộng hưởng điện từ riêng. Các bức tường của bộ cộng hưởng hoạt động như một cuộn cảm và khoảng cách giữa chúng đóng vai trò là điện dung của một số mạch cộng hưởng. Do đó, bộ cộng hưởng khoang tương tự như mạch cộng hưởng song song của bộ dao động tần số thấp với một tụ điện và cuộn cảm riêng biệt. Tất nhiên, kích thước của bộ cộng hưởng khoang được chọn sao cho tần số vi sóng cộng hưởng mong muốn tương ứng với sự kết hợp nhất định của điện dung và điện cảm.

Máy phát nam châm (Hình 1) có một số bộ cộng hưởng khoang được sắp xếp đối xứng xung quanh cực âm nằm ở trung tâm. Nhạc cụ được đặt giữa các cực của một nam châm mạnh. Trong trường hợp này, các electron do cực âm phát ra, dưới tác dụng của từ trường, buộc phải chuyển động theo quỹ đạo tròn. Tốc độ của chúng sao cho chúng vượt qua các khe hở của bộ cộng hưởng ở ngoại vi vào một thời điểm xác định nghiêm ngặt. Đồng thời, chúng từ bỏ động năng, dao động thú vị trong các bộ cộng hưởng. Sau đó, các electron quay trở lại cực âm và quá trình lặp lại. Nhờ một thiết bị như vậy, thời gian bay và điện dung giữa các điện cực không cản trở việc tạo ra năng lượng vi sóng.

Các nam châm có thể được làm lớn, và sau đó chúng cung cấp các xung năng lượng vi sóng mạnh. Nhưng máy phát cao tần có nhược điểm của nó. Ví dụ, các bộ cộng hưởng cho tần số rất cao trở nên nhỏ đến mức khó sản xuất và bản thân một máy phát điện từ như vậy, do kích thước nhỏ, không thể đủ mạnh. Ngoài ra, một nam châm nặng là cần thiết cho máy phát điện từ và khối lượng cần thiết của nam châm tăng lên khi công suất của thiết bị tăng lên. Do đó, các từ trường mạnh không phù hợp để lắp đặt trên máy bay.

Klystron.

Thiết bị chân không điện này, dựa trên một nguyên tắc hơi khác, không yêu cầu từ trường bên ngoài. Trong một klystron (Hình 2), các electron di chuyển theo đường thẳng từ cực âm đến tấm phản xạ, rồi quay trở lại. Đồng thời, chúng vượt qua khe hở của bộ cộng hưởng khoang dưới dạng một chiếc bánh rán. Lưới điều khiển và lưới cộng hưởng nhóm các electron thành các "cụm" riêng biệt sao cho các electron chỉ vượt qua khe hở của bộ cộng hưởng vào những thời điểm nhất định. Các khoảng trống giữa các chùm khớp với tần số cộng hưởng của bộ cộng hưởng sao cho động năng của các electron được truyền đến bộ cộng hưởng, do đó các dao động điện từ mạnh được thiết lập trong đó. Quá trình này có thể được so sánh với sự đung đưa nhịp nhàng của một cú swing bất động ban đầu.

Các klystron đầu tiên là những thiết bị có công suất khá thấp, nhưng sau đó chúng đã phá vỡ mọi kỷ lục của các máy phát điện từ với tư cách là máy phát vi sóng công suất cao. Klystron được tạo ra để cung cấp công suất lên tới 10 triệu watt trên mỗi xung và lên tới 100 nghìn watt ở chế độ liên tục. Hệ thống klystron của máy gia tốc hạt tuyến tính nghiên cứu cung cấp 50 triệu watt năng lượng vi sóng trên mỗi xung.

Klystron có thể hoạt động ở tần số lên tới 120 tỷ hertz; tuy nhiên, theo quy luật, công suất đầu ra của chúng không vượt quá một watt. Các biến thể của thiết kế klystron được thiết kế cho công suất đầu ra cao trong phạm vi milimet đang được phát triển.

Klystron cũng có thể đóng vai trò là bộ khuếch đại tín hiệu vi sóng. Để làm điều này, một tín hiệu đầu vào phải được áp dụng cho các lưới của bộ cộng hưởng khoang, và sau đó mật độ của các chùm electron sẽ thay đổi theo tín hiệu này.

Đèn sóng du lịch (TWT).

Một thiết bị chân không điện khác để tạo và khuếch đại sóng điện từ trong phạm vi vi sóng là đèn sóng di chuyển. Nó là một ống sơ tán mỏng được đưa vào một cuộn dây từ tính tập trung. Bên trong ống có cuộn dây hãm. Một chùm electron đi dọc theo trục của hình xoắn ốc và một sóng tín hiệu được khuếch đại chạy dọc theo chính đường xoắn ốc đó. Đường kính, chiều dài và bước của vòng xoắn, cũng như tốc độ của các electron được chọn sao cho các electron cung cấp một phần động năng của chúng cho sóng truyền đi.

Sóng vô tuyến lan truyền với tốc độ ánh sáng, trong khi tốc độ của các electron trong chùm tia nhỏ hơn nhiều. Tuy nhiên, vì tín hiệu vi sóng buộc phải đi theo hình xoắn ốc nên tốc độ chuyển động của nó dọc theo trục của ống gần bằng tốc độ của chùm tia điện tử. Do đó, sóng di chuyển tương tác với các điện tử trong một thời gian đủ dài và được khuếch đại bằng cách hấp thụ năng lượng của chúng.

Nếu không có tín hiệu bên ngoài nào được đưa vào đèn, thì nhiễu điện ngẫu nhiên sẽ được khuếch đại ở một tần số cộng hưởng nhất định và sóng di chuyển TWT hoạt động như một máy phát vi sóng chứ không phải bộ khuếch đại.

Công suất đầu ra của TWT ít hơn nhiều so với công suất đầu ra của các nam châm và klystron ở cùng tần số. Tuy nhiên, TWT có thể được điều chỉnh trên dải tần số rộng bất thường và có thể đóng vai trò là bộ khuếch đại tạp âm thấp rất nhạy. Sự kết hợp các đặc tính này làm cho TWT trở thành một thiết bị rất có giá trị trong công nghệ vi sóng.

Triode chân không phẳng.

Mặc dù klystron và magnetron được ưu tiên làm máy phát vi sóng, nhưng những cải tiến đã khôi phục ở một mức độ nào đó vai trò quan trọng của triode chân không, đặc biệt là bộ khuếch đại ở tần số lên tới 3 tỷ hertz.

Khó khăn liên quan đến thời gian bay được loại bỏ do khoảng cách rất nhỏ giữa các điện cực. Điện dung không mong muốn giữa các điện cực được giảm thiểu khi các điện cực được chia lưới và tất cả các kết nối bên ngoài được thực hiện trên các vòng lớn bên ngoài đèn. Theo thông lệ trong công nghệ vi sóng, một bộ cộng hưởng khoang được sử dụng. Bộ cộng hưởng bao quanh chặt chẽ đèn và các đầu nối vòng cung cấp tiếp xúc xung quanh toàn bộ chu vi của bộ cộng hưởng.

Máy phát đi-ốt Gunn.

Một máy phát vi sóng bán dẫn như vậy được đề xuất vào năm 1963 bởi J. Gunn, một nhân viên của Trung tâm Nghiên cứu IBM Watson. Tại thời điểm hiện tại, các thiết bị như vậy tạo ra công suất cỡ milliwatt ở tần số không vượt quá 24 tỷ hertz. Nhưng trong những giới hạn này, nó chắc chắn có những lợi thế so với klystron công suất thấp.

Vì đi-ốt Gunn là một tinh thể gali arsenua đơn lẻ nên về nguyên tắc, nó ổn định và bền hơn so với klystron, vốn phải có cực âm được nung nóng để tạo ra dòng điện tử và cần có độ chân không cao. Ngoài ra, diode Gunn hoạt động ở điện áp nguồn tương đối thấp, trong khi klystron yêu cầu nguồn điện cồng kềnh và đắt tiền với điện áp từ 1000 đến 5000 V.

LINH KIỆN MẠCH

Cáp đồng trục và ống dẫn sóng.

Để truyền sóng điện từ của phạm vi vi sóng không phải qua ether mà qua dây dẫn kim loại, cần có các phương pháp đặc biệt và dây dẫn có hình dạng đặc biệt. Dây thông thường mang điện, thích hợp để truyền tín hiệu vô tuyến tần số thấp, không hiệu quả ở tần số vi sóng.

Bất kỳ đoạn dây nào cũng có điện dung và độ tự cảm. Những cái gọi là. thông số phân tán trở nên rất quan trọng trong công nghệ vi sóng. Sự kết hợp giữa điện dung của dây dẫn với độ tự cảm của chính nó ở tần số vi sóng đóng vai trò của một mạch cộng hưởng, gần như chặn hoàn toàn quá trình truyền. Vì không thể loại bỏ ảnh hưởng của các tham số phân tán trong đường truyền hữu tuyến, người ta phải chuyển sang các nguyên tắc khác để truyền sóng vi ba. Những nguyên tắc này được thể hiện trong cáp đồng trục và ống dẫn sóng.

Cáp đồng trục bao gồm một dây bên trong và một dây dẫn bên ngoài hình trụ bao quanh nó. Khoảng cách giữa chúng được lấp đầy bằng chất điện môi nhựa, chẳng hạn như Teflon hoặc polyetylen. Thoạt nhìn, đây có vẻ giống như một cặp dây thông thường, nhưng ở tần số cực cao, chức năng của chúng lại khác. Tín hiệu vi sóng được đưa vào từ một đầu của cáp thực tế không lan truyền qua kim loại của dây dẫn mà qua khe hở giữa chúng được lấp đầy bằng vật liệu cách điện.

Cáp đồng trục truyền tốt tín hiệu vi ba lên đến vài tỷ hertz, nhưng ở tần số cao hơn, hiệu quả của chúng giảm và chúng không thích hợp để truyền công suất cao.

Các kênh thông thường để truyền vi sóng có dạng ống dẫn sóng. Ống dẫn sóng là một ống kim loại được chế tạo cẩn thận có tiết diện hình chữ nhật hoặc hình tròn, bên trong truyền tín hiệu vi sóng. Nói một cách đơn giản, ống dẫn sóng định hướng sóng, buộc nó thỉnh thoảng bật ra khỏi tường. Nhưng trên thực tế, sự lan truyền của sóng dọc theo ống dẫn sóng là sự lan truyền các dao động của điện trường và từ trường của sóng, giống như trong không gian tự do. Sự lan truyền như vậy trong một ống dẫn sóng chỉ có thể thực hiện được nếu kích thước của nó theo một tỷ lệ nhất định với tần số của tín hiệu truyền đi. Do đó, ống dẫn sóng được tính toán chính xác, được xử lý chính xác và chỉ dành cho dải tần số hẹp. Nó truyền các tần số khác kém hoặc hoàn toàn không truyền. Sự phân bố điển hình của điện trường và từ trường bên trong ống dẫn sóng được thể hiện trong hình. 3.

Tần số của sóng càng cao, kích thước của ống dẫn sóng hình chữ nhật tương ứng càng nhỏ; cuối cùng, những kích thước này trở nên nhỏ đến mức quá trình sản xuất của nó quá phức tạp và công suất tối đa do nó truyền đi bị giảm đi. Do đó, sự phát triển của ống dẫn sóng tròn (tiết diện tròn) đã được bắt đầu, có thể khá lớn ngay cả ở tần số cao của dải vi sóng. Việc sử dụng ống dẫn sóng tròn bị hạn chế bởi một số khó khăn. Ví dụ, một ống dẫn sóng như vậy phải thẳng, nếu không thì hiệu quả của nó sẽ giảm đi. Mặt khác, các ống dẫn sóng hình chữ nhật rất dễ uốn cong, chúng có thể có hình dạng đường cong mong muốn và điều này không ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu theo bất kỳ cách nào. Radar và các cài đặt vi sóng khác thường trông giống như một mê cung phức tạp gồm các đường ống dẫn sóng kết nối các thành phần khác nhau và truyền tín hiệu từ thiết bị này sang thiết bị khác trong hệ thống.

thành phần trạng thái rắn.

Các thành phần trạng thái rắn như chất bán dẫn và ferit đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ vi sóng. Vì vậy, để phát hiện, chuyển đổi, chỉnh lưu, chuyển đổi tần số và khuếch đại tín hiệu vi sóng, điốt germanium và silicon được sử dụng.

Để khuếch đại, các điốt đặc biệt cũng được sử dụng - varicaps (có điện dung được kiểm soát) - trong một mạch gọi là bộ khuếch đại tham số. Các bộ khuếch đại được sử dụng rộng rãi thuộc loại này được sử dụng để khuếch đại các tín hiệu cực nhỏ, vì chúng hầu như không gây ra nhiễu và biến dạng của chính chúng.

Một maser ruby ​​​​cũng là một bộ khuếch đại vi sóng trạng thái rắn với độ ồn thấp. Một maser như vậy, hoạt động dựa trên các nguyên tắc cơ học lượng tử, khuếch đại tín hiệu vi sóng do sự chuyển đổi giữa các mức năng lượng bên trong của các nguyên tử trong tinh thể hồng ngọc. Ruby (hoặc vật liệu maser phù hợp khác) được ngâm trong helium lỏng để bộ khuếch đại hoạt động ở nhiệt độ cực thấp (chỉ vài độ trên độ không tuyệt đối). Do đó, mức độ nhiễu nhiệt trong mạch rất thấp, làm cho maser phù hợp với thiên văn vô tuyến, radar siêu nhạy và các phép đo khác trong đó phải phát hiện và khuếch đại các tín hiệu vi ba cực yếu.

Vật liệu ferit, chẳng hạn như oxit sắt magiê và garnet sắt yttri, được sử dụng rộng rãi để sản xuất công tắc vi sóng, bộ lọc và tuần hoàn. Các thiết bị Ferrite được điều khiển bởi từ trường và từ trường yếu là đủ để điều khiển luồng tín hiệu vi sóng mạnh. Công tắc Ferrite có lợi thế hơn so với công tắc cơ học là không có bộ phận chuyển động nào bị hao mòn và chuyển mạch rất nhanh. Trên hình. Hình 4 cho thấy một thiết bị ferit điển hình - bộ tuần hoàn. Hoạt động giống như một bùng binh, bộ tuần hoàn đảm bảo rằng tín hiệu chỉ đi theo một số đường nhất định kết nối các thành phần khác nhau. Bộ tuần hoàn và các thiết bị chuyển mạch ferit khác được sử dụng khi kết nối một số thành phần của hệ thống vi sóng với cùng một ăng ten. Trên hình. 4, bộ tuần hoàn không chuyển tín hiệu truyền đến máy thu và tín hiệu nhận được đến máy phát.

Trong công nghệ vi sóng, một diode đường hầm cũng được sử dụng - một thiết bị bán dẫn tương đối mới hoạt động ở tần số lên tới 10 tỷ hertz. Nó được sử dụng trong máy phát điện, bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi tần số và công tắc. Công suất hoạt động của nó tuy nhỏ, nhưng nó là thiết bị bán dẫn đầu tiên có khả năng hoạt động hiệu quả ở tần số cao như vậy.

Ăng ten.

Ăng-ten vi sóng được phân biệt bởi nhiều hình dạng khác thường. Kích thước của ăng-ten tỷ lệ thuận với bước sóng của tín hiệu và do đó, đối với phạm vi vi sóng, các thiết kế quá cồng kềnh ở tần số thấp hơn có thể chấp nhận được.

Thiết kế của nhiều ăng-ten có tính đến các tính chất của bức xạ vi sóng đưa nó đến gần ánh sáng hơn. Các ví dụ điển hình là ăng ten sừng, gương phản xạ parabol, thấu kính kim loại và điện môi. Ăng-ten xoắn ốc và xoắn ốc cũng được sử dụng, thường được chế tạo ở dạng mạch in.

Các nhóm ống dẫn sóng có rãnh có thể được sắp xếp sao cho thu được dạng bức xạ mong muốn đối với năng lượng bức xạ. Các lưỡng cực của loại ăng-ten truyền hình nổi tiếng gắn trên mái nhà cũng thường được sử dụng. Các ăng-ten như vậy thường có các phần tử giống hệt nhau được đặt cách nhau ở các khoảng bước sóng giúp tăng khả năng định hướng thông qua giao thoa.

Ăng-ten vi sóng thường được thiết kế cực kỳ định hướng, bởi vì trong nhiều hệ thống vi sóng, điều rất quan trọng là năng lượng được truyền và nhận theo đúng hướng. Định hướng của ăng-ten tăng lên khi đường kính của nó tăng lên. Nhưng bạn có thể giảm ăng-ten trong khi vẫn duy trì hướng của nó nếu bạn chuyển sang tần số hoạt động cao hơn.

Nhiều ăng-ten "gương" có gương phản xạ kim loại hình parabol hoặc hình cầu được thiết kế đặc biệt để nhận các tín hiệu cực yếu đến, chẳng hạn như từ tàu vũ trụ liên hành tinh hoặc từ các thiên hà xa xôi. Ở Arecibo (Puerto Rico) có một trong những kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất với gương phản xạ kim loại ở dạng một đoạn hình cầu, đường kính của nó là 300 m, ăng ten có một đế cố định ("kinh tuyến"); chùm vô tuyến nhận được của nó di chuyển trên bầu trời do sự quay của Trái đất. Ăng-ten di động hoàn toàn lớn nhất (76 m) được đặt tại Ngân hàng Jodrell (Anh).

Mới trong lĩnh vực ăng-ten - ăng-ten với điều khiển định hướng điện tử; một ăng-ten như vậy không cần phải xoay cơ học. Nó bao gồm nhiều phần tử - bộ rung, có thể được kết nối điện tử theo những cách khác nhau với nhau và do đó đảm bảo độ nhạy của "mảng ăng-ten" theo bất kỳ hướng mong muốn nào.

Bức xạ vi sóng là bức xạ điện từ, bao gồm các phạm vi sau: decimét, centimet và milimét. Bước sóng của nó nằm trong khoảng từ 1 m (tần số trong trường hợp này là 300 MHz) đến 1 mm (tần số là 300 GHz).

Bức xạ vi sóng đã nhận được ứng dụng thực tế rộng rãi trong việc thực hiện phương pháp làm nóng cơ thể và đồ vật không tiếp xúc. Trong thế giới khoa học, khám phá này được sử dụng rộng rãi trong khám phá không gian. Công dụng phổ biến nhất và được biết đến nhiều nhất của nó là trong lò vi sóng gia đình. Nó được sử dụng để xử lý nhiệt kim loại.

Cũng ngày nay, bức xạ vi sóng đã trở nên phổ biến trong radar. Ăng-ten, máy thu và máy phát thực sự là những đồ vật đắt tiền, nhưng chúng được đền đáp thành công nhờ dung lượng thông tin khổng lồ của các kênh liên lạc vi ba. Sự phổ biến của việc sử dụng nó trong cuộc sống hàng ngày và trong sản xuất được giải thích là do loại bức xạ này xuyên qua tất cả, do đó, vật thể được làm nóng từ bên trong.

Thang tần số điện từ, hay đúng hơn là phần đầu và phần cuối của nó, đại diện cho hai dạng bức xạ khác nhau:

• ion hóa (tần số sóng lớn hơn tần số ánh sáng khả kiến);
• không ion hóa (tần số bức xạ nhỏ hơn tần số của ánh sáng khả kiến).

Đối với một người, bức xạ không ion hóa vi sóng rất nguy hiểm, ảnh hưởng trực tiếp đến dòng điện sinh học của con người với tần số từ 1 đến 35 Hz. Theo quy luật, bức xạ vi sóng không ion hóa gây ra sự mệt mỏi vô cớ, rối loạn nhịp tim, buồn nôn, giảm trương lực tổng thể của cơ thể và đau đầu dữ dội. Các triệu chứng như vậy phải là một tín hiệu cho thấy một nguồn bức xạ có hại ở gần đó, có thể gây ra thiệt hại đáng kể cho sức khỏe. Tuy nhiên, ngay sau khi một người rời khỏi vùng nguy hiểm, tình trạng khó chịu sẽ chấm dứt và những triệu chứng khó chịu này sẽ tự biến mất.

Phát xạ kích thích được phát hiện vào năm 1916 bởi nhà khoa học lỗi lạc A. Einstein. Ông mô tả hiện tượng này là ảnh hưởng của một electron bên ngoài xảy ra trong quá trình chuyển đổi của một electron trong nguyên tử từ phần trên xuống phần dưới. Bức xạ phát sinh trong trường hợp này được gọi là cảm ứng. Nó có một tên khác - phát xạ kích thích. Điểm đặc biệt của nó nằm ở chỗ nguyên tử phát ra sóng điện từ - sự phân cực, tần số, pha và hướng truyền giống như của sóng ban đầu.

Các nhà khoa học đã sử dụng tia laser hiện đại làm cơ sở cho công việc của họ, từ đó giúp tạo ra các thiết bị hiện đại mới về cơ bản - ví dụ: máy đo độ ẩm lượng tử, bộ khuếch đại độ sáng, v.v.

Nhờ có laser, các lĩnh vực kỹ thuật mới đã xuất hiện - chẳng hạn như công nghệ laser, ảnh ba chiều, quang học phi tuyến và tích hợp, hóa học laser. Nó được sử dụng trong y học cho các hoạt động phức tạp trên mắt, trong phẫu thuật. Tính đơn sắc và kết hợp của laser khiến nó không thể thiếu trong quang phổ học, tách đồng vị, hệ thống đo lường và định vị ánh sáng.

Bức xạ vi sóng cũng là bức xạ vô tuyến, chỉ có điều nó thuộc dải hồng ngoại và nó cũng có tần số cao nhất trong dải sóng vô tuyến. Chúng ta gặp phải bức xạ này nhiều lần trong ngày, khi sử dụng lò vi sóng để hâm nóng thức ăn, cũng như khi nói chuyện điện thoại di động. Các nhà thiên văn học đã tìm thấy một ứng dụng rất thú vị và quan trọng cho nó. Bức xạ vi sóng được sử dụng để nghiên cứu bối cảnh vũ trụ hoặc thời điểm xảy ra vụ nổ Big Bang cách đây hàng tỷ năm. Các nhà vật lý thiên văn nghiên cứu sự bất thường trong ánh sáng ở một số nơi trên bầu trời, giúp tìm ra cách các thiên hà hình thành trong Vũ trụ.