¿Qué tipo de ondas usa el microondas?

¿Qué tipo de ondas usa el microondas?

Radiación de microondas

Una torre de telecomunicaciones con varias antenas parabólicas para enlaces de retransmisión de microondas en Frazier Peak, en el condado de Ventura, California. Las aberturas de las antenas parabólicas están cubiertas por láminas de plástico (radomos) para evitar la humedad.

El prefijo “micro” en microondas no sugiere una longitud de onda en el rango de los micrómetros. Más bien indica que las microondas son “pequeñas” (tienen longitudes de onda más cortas), en comparación con las ondas de radio utilizadas antes de la tecnología de microondas. Los límites entre el infrarrojo lejano, la radiación de terahercios, las microondas y las ondas de radio de ultra alta frecuencia son bastante arbitrarios y se utilizan de forma variada entre los distintos campos de estudio.

En las descripciones del espectro electromagnético, algunas fuentes clasifican las microondas como ondas de radio, un subconjunto de la banda de ondas de radio; mientras que otras clasifican las microondas y las ondas de radio como tipos de radiación distintos. Se trata de una distinción arbitraria.

En un haz de microondas dirigido en ángulo hacia el cielo, una pequeña cantidad de la potencia se dispersará aleatoriamente cuando el haz atraviese la troposfera[6] Un receptor sensible más allá del horizonte con una antena de alta ganancia enfocada a esa zona de la troposfera puede captar la señal. Esta técnica se ha utilizado en frecuencias entre 0,45 y 5 GHz en sistemas de comunicación de dispersión troposférica (troposcatter) para comunicarse más allá del horizonte, a distancias de hasta 300 km.

¿Qué tipo de onda utiliza un horno microondas?

Un horno microondas emite radiación térmica para calentar los alimentos. La radiación de microondas es radiación térmica. Por alguna razón, los profesores y los libros preuniversitarios tienen la noción errónea de que la radiación térmica = la radiación infrarroja. Todas las frecuencias del espectro electromagnético transportan energía, desde las ondas de radio, las microondas, las ondas infrarrojas, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos X hasta los rayos gamma. Todas las frecuencias de radiación calientan un objeto con el que chocan y, por lo tanto, pueden ser radiación térmica. Cuando los físicos utilizan el término “radiación térmica”, o bien se refieren a la radiación que tiene la capacidad de calentar un objeto sobre el que incide. O bien se refieren a un amplio espectro de frecuencias con una forma determinada que depende de la temperatura del emisor.

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Este gráfico muestra el espectro de frecuencias de la radiación térmica emitida por un objeto de cuerpo negro a una temperatura de 2000 K. Aunque la mayor parte de la radiación térmica se encuentra en la banda de frecuencias del infrarrojo, parte de la radiación térmica adopta la forma de microondas, luz visible y ultravioleta. Obsérvese que tanto el eje de frecuencias como el de potencias están representados en escalas logarítmicas para facilitar el análisis de la curva. Imagen de dominio público, fuente: Christopher S. Baird.

Longitud de onda de las microondas

La radiación de microondas es un tipo de radiación electromagnética. El prefijo “micro” en microondas no significa que las microondas tengan longitudes de onda micrométricas, sino que las microondas tienen longitudes de onda muy pequeñas en comparación con las ondas de radio tradicionales (longitudes de onda de 1 mm a 100.000 km). En el espectro electromagnético, las microondas se sitúan entre la radiación infrarroja y las ondas de radio.

La radiación de microondas tiene una frecuencia comprendida entre 300 MHz y 300 GHz (de 1 GHz a 100 GHz en radiotecnia) o una longitud de onda que va de 0,1 cm a 100 cm. Esta gama incluye las bandas de radio SHF (super alta frecuencia), UHF (ultra alta frecuencia) y EHF (frecuencia extremadamente alta u ondas milimétricas).

Mientras que las ondas de radio de baja frecuencia pueden seguir los contornos de la Tierra y rebotar en las capas de la atmósfera, las microondas sólo viajan en la línea de visión, normalmente limitada a 30-40 millas en la superficie de la Tierra. Otra propiedad importante de la radiación de microondas es que es absorbida por la humedad. En el extremo superior de la banda de microondas se produce un fenómeno denominado desvanecimiento por lluvia. Por encima de los 100 GHz, otros gases de la atmósfera absorben la energía, haciendo que el aire sea opaco en el rango de las microondas, aunque transparente en la región visible e infrarroja.

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Horno microondas

Es posible que esté familiarizado con las imágenes de microondas, ya que se utilizan en las noticias del tiempo de la televisión e incluso puede utilizar las microondas para cocinar sus alimentos. Los hornos de microondas funcionan utilizando microondas de unos 12 centímetros de longitud para forzar la rotación de las moléculas de agua y grasa de los alimentos. La interacción de estas moléculas sometidas a la rotación forzada crea calor, y los alimentos se cocinan.

Las microondas son una porción o “banda” que se encuentra en el extremo de mayor frecuencia del espectro radioeléctrico, pero suelen distinguirse de las ondas de radio debido a las tecnologías utilizadas para acceder a ellas. Las distintas longitudes de onda de las microondas (agrupadas en “subbandas”) proporcionan información diferente a los científicos. Las microondas de longitud media (banda C) penetran a través de las nubes, el polvo, el humo, la nieve y la lluvia para revelar la superficie de la Tierra. Las microondas de banda L, como las que utiliza el receptor del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de su coche, también pueden penetrar la cubierta de copas de los bosques para medir la humedad del suelo de las selvas tropicales. La mayoría de los satélites de comunicaciones utilizan las bandas C, X y Ku para enviar señales a una estación terrestre.

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