引證解釋 1. 微小的波浪。 漢劉向《新序·雜事二》:“引纖繳,揚微波,折清風而殞。” 唐許渾《泛五雲溪》詩:“急瀨鳴車軸,微波漾釣筒。” 宋朱熹《喜晴》詩:“沖颷動高柳,淥水澹微波。”峻青《秋色賦·海娘娘》:“每當晴朗的早晨或是靜謐的月夜,海上風平浪靜,微波不興。”
2. 猶餘波。 漢司馬相如《封禪文》:“俾萬世得激清流,揚微波,蜚英聲,騰茂實。” 南朝 梁 锺嶸 《詩品》卷上:“ 永嘉時,貴 黃 老 ,稍尚虛談。於時篇什,理過其辭,淡乎寡味,爰及 江 表,微波尚傳。” 卷盦 《<蔽廬叢志>序》:“景叢志而仰止,���寄意於微波。”
3. 指女子的眼波。 三國 魏曹植《洛神賦》:“無良媒以接懽兮,托微波而通辭。” 清黃遵憲《都踴歌》:“中有人兮通微波,荷荷!貽我釵鸞兮餽我翠螺,荷荷!”高旭《贈沉孝則》詩:“惆悵佳人留片影,願將心事托微波。”
4. 物理學名詞。指波長較短的電磁波。如:
無線電 通信中指波長在1毫米至1米之間的
電磁波 。
微波波長 微波的頻率在300MHz-300GHz之間,波長在1米(不含1米)到1㎜之間,是分米波、厘米波、毫米波與亞毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻無線電波”。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波量子的能量為1 99×l0 -25 ~ 1.99×10-21 焦耳。
微波性質 微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對於玻璃、塑膠和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對於水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西,則會反射微波。
從電子學和物理學觀點來看,微波這段電磁頻譜具有不同於其他波段的如下重要特點:
穿透性
微波比其它用於輻射加熱的電磁波,如
紅外線 、
遠紅外線 等波長更長,因此具有更好的穿透性。微波透入
介質 時,由於微波能與介質發生一定的相互作用,以微波頻率2450兆赫茲,使介質的分子每秒產生24億五千萬次的震動,介質的分子間互相產生摩擦,引起的介質溫度的升高,使介質材料內部、外部幾乎同時加熱升溫,形成體熱源狀態,大大縮短了常規加熱中的熱傳導時間,且在條件為
介質損耗因數 與介質溫度呈負相關關係時,物料內外加熱均勻一致。
選擇性加熱
物質吸收微波的能力,主要由其介質損耗因數來決定。介質損耗因數大的物質對微波的吸收能力就強,相反,介質損耗因數小的物質吸收微波的能力也弱。由於各物質的損耗因數存在差異,
微波加熱 就表現出選擇性加熱的特點。物質不同,產生的熱效果也不同。
水分子 屬
極性分子 ,介電常數較大,其介質損耗因數也很大,對微波具有強吸收能力。而
蛋白質 、
碳水化合物 等的介電
常數 相對較小,其對微波的吸收能力比水小得多。因此,對於食品來說,��水量的多少對微波加熱效果影響很大。
熱慣性小
微波對介質材料是瞬時加熱升溫,升溫速度快。另一方面,微波的輸出功率隨時可調,介質溫升可無
惰性 的隨之改變,不存在“餘熱”現象,極有利於自動控制和連續化生產的需要。
似光性和似聲性
微波波長很短,比地球上的一般物體(如飛機,艦船,汽車建築物等)尺寸相對要小得多,或在同一量級上。使得微波的特點與幾何光學相似,即所謂的似光性。因此使用微波工作,能使
電路元件 尺寸減小;使系統更加緊湊;可以製成體積小,波束窄方向性很強,增益很高的
天線 系統,接受來自地面或空間各種物體反射回來的微弱信號,從而確定物體方位和距離,分析目標特徵。
由於微波波長與物體(實驗室中無線設備)的尺寸有相同的量級,使得微波的特點又與
聲波 相似,即所謂的似聲性。例如微波
波導 類似於聲學中的傳聲筒;喇叭天線和
縫隙天線 類似與聲學喇叭,蕭與笛;微波
諧振 腔類似於聲學共鳴腔
非電離性
微波的量子
能量 還不夠大,不足與改變物質分子的內部結構或破壞分子之間的鍵(部分物質除外:如微波可對廢棄橡膠進行再生,就是通過微波改變廢棄橡膠的分子鍵)。再有物理學之道,分子
原子核 在外加
電磁場 的周期力作用下所呈現的許多
共振現象 都發生在微波範圍,因而微波為探索物質的內部結構和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面,利用這一特性,還可以製作許多
微波器件 信息性
由於微波頻率很高,所以在不大的相對頻寬下,其可用的頻帶很寬,可達數百甚至上千兆赫茲。這是低頻無線電波無法比擬的。這意味著微波的信息容量大,所以現代多路通信系統,包括
衛星通信系統 ,幾乎無例外都是工作在微波波段。另外,微波信號還可以提供
相位 信息,極化信息,
都卜勒 頻率信息。這在目標檢測,遙感目標特徵分析等套用中十分重要
微波產生 微波能通常由
直流電 或50Hz
交流電 通過一特殊的
器件 來獲得。可以產生微波的器件有許多種,但主要分為兩大類:
半導體 器件和電真空器件。電真空器件是利用電子在真空中運動來完成
能量 變換的器件,或稱之為
電子管 。在電真空器件中能產生大功率微波
能量 的有
磁控管 、多腔
速調管 、微波三、四極管、
行波管 等。在微波加熱領域特別是工業套用中使用的主要是磁控管及速調管。
微波萃取原理 利用微波能來提高萃取率的一種最新發展起來的新技術。它的原理是在微波場中,吸收微波能力的差異使得
基體 物質的某些區域或
萃取體系 中的某些組分被
選擇性 加熱,從而使得被萃取物質從基體或體系中分離,進入到介電常數較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中;微波萃取具有設備簡單、適用範圍廣、萃取效率高、重現性好、節省時間、節省試劑、污染小等特點。除主要用於環境樣品預處理外,還用於生化、食品、工業分析和天然產物提取等領域。在國內,微波萃取技術用於中草藥提取這方面的研究報導還比較少。
模擬的有限宇宙微波背景輻射圖象 微波萃取的機理可從以下3個方面來分析:①微波輻射過程是
高頻電磁波 穿透萃取
介質 到達物料內部的微管束和腺胞系統的過程。由於吸收了微波能,細胞內部的溫度將迅速上升,從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內的有效成分自由流出,並在較低的溫度下溶解於萃取介質中。通過進一步的過濾和分離,即可獲得所需的萃取物。②微波所產生的電磁場可加速被萃取組分的分子由
固體 內部向固液界面擴散的速率。例如,以水作溶劑時,在微波場的���用下,水分子由高速轉動狀態轉變為激發態,這是一種高
能量 的不穩定狀態。此時水分子或者
汽化 以加強萃取組分的驅動力,或者釋放出自身多餘的
能量 回到
基態 ,所釋放出的能量將傳遞給其他物質的分子,以加速其熱運動,從而縮短萃取組分的分子由固體內部擴散至固液界面的時間,結果使萃取速率提高數倍,並能降低萃取溫度,最大限度地保證萃取物的質量。③由於微波的頻率與分子轉動的頻率相關連,因此微波能是一種由
離子遷移 和
偶極子 轉動而引起分子運動的非離子化輻射能,當它作用於分子時,可促進分子的轉動運動,若分子具有一定的極性,即可在微波場的作用下產生瞬時極化,並以24.5億次/s的速度作極性變換運動,從而產生鍵的振動、撕裂和
粒子 間的摩擦和碰撞,並迅速生成大量的熱能,促使細胞破裂,使細胞液溢出並擴散至溶劑中。在微波萃取中,吸收微波能力的差異可使
基體 物質的某些區域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱,從而使被萃取物質從基體或體系中分離,進入到具有較小介電常數、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。 〖圖片說明:模擬的有限
宇宙微波背景輻射 圖象,匹配的圓圈上具有相同的冷熱分布。〗
熱效應 微波對
生物體 的熱效應是指由微波引起的
生物組織 或系統受熱而對生物體產生的生理影響。熱效應主要是生物體內有極分子在微波高頻
電場 的作用下反覆快速取向轉動而
摩擦生熱 ;體內離子在微波作用下振動也會將振動
能量 轉化為
熱量 ;一般分子也會吸收微波能量後使熱運動能量增加。如果生物體組織吸收的微波能量較少,它可藉助自身的熱
調節系統 通過血循環將吸收的微波能量(熱量)散發至全身或體外。如果微波功率很強,生物組織吸收的微波能量多於生物體所能散發的能量,則引起該部位體溫升高。局部組織溫度升高將產生一系列生理反應,如使局部
血管 擴張,並通過熱調節系統使血循環加速,組織代謝增強,白細胞吞噬作用增強,促進病理產物的吸收和消散等。
非熱效應 微波的非熱效應是指除熱效應以外的其他效應,如電效應、磁效應及化學效應等。在微波電磁場的作用下,生物體內的一些分子將會產生變形和振動,使細胞膜功能受到影響,使細胞膜內外液體的電狀況發生變化,引起生物作用的改變,進而可影響中樞
神經 系統等。微波干擾
生物電 (如心電、腦電、肌電、
神經傳導 電位、細胞活動膜電位等)的���律,會導致心臟活動、腦神經活動及內分泌活動等一系列障礙。對微波的非熱效應,人們還了解的不很多。當生物體受強功率微波照射時,熱效應是主要的(一般認為,
功率密度 在在10mW/cm
2 者多產生微熱效應。且頻率越高產生熱效應的閾強度越低);長期的低功率密度(1 m W/cm
2 以下)
微波輻射 主要引起非熱效應.
加熱原理 微波是頻率在300MHz到300GHz的
電波 ,被加熱介質物料中的水分子是
極性分子 。它在快速變化的高頻電
磁場 (微波)作用下,其極性取向將隨著外電場的變化而變化。造成水分子的自旋運動的效應,此時微波場的場能轉化為介質內的熱能,使物料溫度升高,產生熱化等一系列物化過程而達到微波加熱乾燥的目的。
殺菌機理 微波殺菌 是利用了電磁場的
熱效應 和
生物效應 的共同作用的結果。微波對細菌的熱效應是使蛋白質變化,使細菌失去營養,
繁殖 和生存的條件而死亡。微波對細菌的生物效應是微波電場改變
細胞膜 斷面的
電位分布 ,影響細胞膜周圍
電子 和
離子 濃度,從而改變細胞膜的通透性能,細菌因此營養不良,不能正常新陳代謝,
細胞結構 功能紊亂,生長發育受到抑制而死亡。此外,微波能使細菌正常生長和穩定遺傳繁殖的
核糖核酸 [RNA]和
脫氧核糖核酸 [DNA],是由若干
氫鍵 鬆弛,斷裂和重組,從而誘發
遺傳基因 突變,或
染色體 畸變甚至斷裂。
其它套用 微波波長約在1m~0.1mm(相應頻率約為300MHz到3THz)之間的
電磁波 。這段電磁頻譜包括
分米波 、 厘米波、毫米波和
亞毫米波 波段。在雷達和常規微波技術中,常用拉丁字母代號表示更細的波段劃分。
24GHZ雷達感測器 以上關於微波的波長或
頻率範圍 ,是一種傳統上的約定。從現代微波技術的發展來看,一般認為短於1毫米的
電磁 波(即亞毫米波)屬於微波範圍,而且是現代微波研究的一個重要領域。
從
電子學 和物理學的觀點看,微波這段電磁譜具有一些不同於其他波段的特點。微波在電子學方面的特點���現在它的
波長 比地球上很多物體和實驗室中常用器件的尺寸相對要小很多,或在同一量級。這和人們早已熟悉的普通
無線電波 不同,因為普通無線電波的波長遠大於地球上一般物體的尺寸。當波長遠小於物體(如飛機、船隻、火箭、建築物等)的尺寸時,微波的特點和幾何光學的相似。利用這個特點,在微波波段能製成高
方向性 的系統(如拋物面反射器)。當波長和物體(如實驗室中的無線電設備)的尺寸有相同量級時,微波的特點又與聲波相近,例如微波波導類似於聲學中的傳聲筒;喇叭
天線 和
縫隙天線 類似於喇叭、簫和笛;諧振腔類似於共鳴箱等。波長和物體尺寸在同一量級的特點,提供了一系列典型的電磁場邊值問題。
在物理學方面,分子、
原子 與核系統所表現的許多共振現象都發生在微波的範圍,因而微波為探索物質的基本特性提供了有效的研究手段。
由於這些特點,微波的產生、放大、發射、接收、傳輸、控制和測量等一系列技術都不同於其他
波段 (見
微波電子管 、微波測量等)。
微波成為一門技術科學,開始於20世紀30年代。微波技術的形成以波導管的實際套用為其標誌。若干形式的微波電子管(速調管、
磁控管 、行波管等)的發明,是另一標誌。
在
第二次世界大戰 中,微波技術得到飛躍發展。因戰爭需要,微波研究的焦點集中在雷達方面,由此而帶動了微波元件和器件、高功率
微波管 、微波電路和微波測量等技術的研究和發展。至今,微波技術已成為一門無論在理論和技術上都相當成熟的學科,又是不斷向縱深發展的學科。
微波感測器 頻率不斷向更高範圍推進,仍然是微波研究和發展的一個主要趨勢。60年代
雷射 的研究和發展,已越過亞毫米波和紅外之間的間隙而深入到
可見光 的電磁頻譜。利用常規微波技術和
量子電子學 方法,已能產生從微波到光的整個
電磁 頻譜 的
輻射功率 。但在毫米波-紅外間隙中的某些
頻率 和
頻段 上,還不能獲得足夠用於實際系統的
相干輻射 功率。
微波的發展還表現在套用範圍的擴大。微波的最重要套用是雷達和通信。雷達不僅用於國防,同時也用於導航、氣象測量、
大地測量 、工業檢測和交通管理等方面。通信套用主要是現代的衛星通信和常規的中繼通信。射電望遠鏡、微波加速器等對於
物理學 、天文學等的研究具有重要意義。毫米波微波技術對控制熱核反應的
電漿 測量提供了有效的方法。
微波遙感 已成為研究
天體 、氣象和大地測量、資源勘探等的重要手段。微波在工業生產、農業科學等方面的研究,以及微波在生物學、醫學等方面的研究和發展已越來越受到重視(見
微波套用 、微波能套用、微波醫學套用等)。
從理論上說,微波可以充當一種武器,打擊任何電子系統,讓汽車、飛機和核電站陷入癱瘓。此外,微波武器還能在不導致傷亡情況下讓人產生灼痛感,可用於驅散人群。
控導波管上安裝的發射器。電磁鐵施加器(空腔)內的波導結構是來自於能量耦合。反射的電磁能量是依賴於的空腔的尺寸和介電加熱的加熱產品。通過使用調諧器的反射的電磁能量的量可以被最小化,以提高效率的最佳。