تطبيقات الامواج الميكروية

الموسوعة » فيزياء » تطبيقات فيزيائية » تطبيقات الامواج الميكروية

تعريف الأمواج الميكروية

هي عبارةٌ عن موجاتٍ كهرومغناطيسيةٍ تستخدم أطوالاً موجيةً تتراوح من المتر الواحد حتى الميليمتر، وذلك ضمن تردداتٍ بين 300MHz حتى 300GHz، ويمكن تقسيم تلك الترددات إلى نطاقاتٍ بحيث تختلف بالأطوال الموجية لكي تتناسب مع مجالٍ معينٍ. الجدير بالذكر أن تطبيقات الامواج الميكروية قد انتشرت بشكلٍ واسعٍ في العديد من المجالات الأساسية، بدايةً بالاتصالات والراديو والأمور الطبية، ونهايةً بالتطبيقات العسكرية والمنزلية.

أبرز تطبيقات الامواج الميكروية

  • نقل المعطيات:

تعتمد الكثير من شركات الاتصالات على تطبيقات الامواج الميكروية وميزاتها في نقل المعطيات والبيانات، وذلك باستخدام هوائياتٍ ميكرويةٍ نظرًا للسرعات الكبيرة التي توفرها، فتستطيع ربط المقاسم مع بعضها بشرط وجود خط نظرٍ بين المقسم والآخر، حيث أنّ الأمواج الميكروية لا تستطيع العبور من خلال العوائق الطبيعية من جبالٍ وغاباتٍ.

  • نقل الطاقة:

 نستطيع عبر الأمواج الميكروية نقل الطاقة من المنبع إلى الحمل لاسلكيًّا، بفقدٍ قليلٍ وتكاليفَ منخفضةٍ، وذلك توجيه حزمة أمواجٍ ميكرويةٍ مركزةٍ من محطات التوليد إلى المستقبلات أو الأحمال، ويمكن نقل الطاقة ميكرويًا باستخدام التحريض المباشر (Direct Induction)، ومن ثم يعقبه تحريضٌ مغناطيسيٌّ رنّانٌ (Resonant Magnetic Induction).§

  • الرادار:

كلمة الرادار (Radar) هي اختصارٌ لكلمة Radio Detection and Ranging Prior، وقد تم اختراعه قبل وقتٍ قصيرٍ من الحرب العالمية الثانية، والغرض منه المراقبة والتحكم بالحركة الجوية، ومعرفة سرعات المركبات على الطرق السريعة، بالإضافة إلى الكشف عن الظواهر المناخية، وغيرها من التطبيقات العديدة.§

  • المجال الطبي:

تستخدم الأمواج الميكروية على نطاقٍ واسعٍ في مجموعةٍ متنوعةٍ في التطبيقات الطبية، من طب الأورام والقلب والعيون حتى التجميل وعلاج الأسنان، بالإضافة إلى أنها لعبت دورًا هامًّا في مكافحة السرطان، حيث أنها وفرت طرقًا تستطيع عبرها إزالة الأورام السرطانية وحتى علاج الأورام الكبيرة المستفحلة.§

  • الاتصالات الفضائية:

تتجلّى تطبيقات الامواج الميكروية أيضًا في الاتصالات الفضائية عبر تقنية النقل من نقطةٍ إلى أخرى P2P أي Point-to-Point؛ كونها تنتقل في خطوطٍ مستقيمةٍ في الجو، بحيث تعطي الأطوال الموجية الصغيرة المجال في توجيه حزم ضيقة النطاق إلى المستقبل من الأقمار الصنعية الأخرى دون التداخل بين المجالات الراديوية الأخرى.

كما أنه مؤخرًا أصبح بإمكاننا النقل من نقطةٍ إلى نقاطٍ متعددةٍ P-MP أي Point-to-Multi-point حيث ترسل المعطيات من قمرٍ صنعيٍّ إلى هوائيات استقبالٍ محددةٍ من قبله على نفس القناة الراديوية، ومن الأمثلة على ما سبق نجد البث التليفزيوني (TV Broadcasting).§

  • المِلاحة أو GPS:

تعّرف المِلاحة أو التنقل على أنها علم تحديد المواقع بالإحداثيات الجغرافية الدقيقة، وهي تتركز في العصر الحديث على نظام GPS لتحديد المواقع والذي يتألف من 24 قمرًا صنعيًا موزعةً حول الكرة الأرضية بحيث يستغرق كل قمرٍ منها 12 ساعةً لإتمام دورةٍ كاملةٍ حول الأرض.

تستخدم الأنظمة المبنية وفق نظام تحديد المواقع العالمي GPS الأمواج الميكروية لكونها تحتوي على تطبيقاتٍ تشغل مساحاتٍ صغيرةً بالإضافة إلى الدقة الكبيرة التي تقدمها. مع العلم أن الأمواج الميكروية تستخدم في السفن الفضائية والطائرات، وذلك في تفاديها التشويش الحاصل عن العوامل الخارجية من تشويشٍ وغيره.

  • الطهي والتسخين:

ولعله أكثر تطبيقات الامواج الميكروية شيوعًا لدى الفئة العامة من الناس؛ فعندما تقال كلمة المايكرويف، لن يذهب بال الناس إلا للفرن الكهربائي. تستفيد الأفران الكهربائية من الأمواج الميكروية في إرسال موجاتٍ عالية التردد في تسخين جزيئات الماء الموجودة في الطعام، وبذلك نحصل على طعامٍ ساخنٍ في وقتٍ قصيرٍ، على عكس التسخين باستخدام وسائلَ أخرى الذي قد يأخذ وقتًا أطول.§

وقد شيع مؤخرًا أن الإشعاع المستخدم في الفرن الكهربائي (الميكروويف) يسبب السرطان، ولكن هذا الكلام عارٍ من الصحة وذلك بحسب دراساتٍ مقدمةٍ من جمعيّة مجلس السرطان Cancer Council NSW الأسترالية.§

272 مشاهدة