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2020年北京公务员考试常识积累:微波 - 2020北京公务员考试常识大全

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2020年北京公务员考试常识积累:微波 - 2020北京公务员考试常识大全

  【微波定义】  微波是指频率为300MHz~300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1毫米~1米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为超高频电磁波。

微波作为一种电磁波也具有波粒二象性,微波量子的能量为199l0~焦耳。   【微波性质】  微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。 对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。 对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。 而对金属类东西,则会反射微波。   从电子学和物理学观点来看,微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点:穿透性、选择性加热、热惯性小、似光性和似声性、非电离性以及信息性。

  (1)穿透性  微波比其它用于辐射加热的电磁波,如红外线、远红外线等波长更长,因此具有更好的穿透性。 微波透入介质时,由于微波能与介质发生一定的相互作用,以微波频率2450兆赫兹,使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动,介质的分子间互相产生摩擦,引起的介质温度的升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时,物料内外加热均匀一致。   (2)选择性加热  物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数来决定。

介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。

由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。 物质不同,产生的热效果也不同。

水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。

而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。 因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大。   (3)热惯性小  微波对介质材料是瞬时加热升温,升温速度快。 另一方面,微波的输出功率随时可调,介质温升可无惰性的随之改变,不存在余热现象,极有利于自动控制和连续化生产的需要。   (4)似光性和似声性  微波波长很短,比地球上的一般物体(如飞机,舰船,汽车建筑物等)尺寸相对要小得多,或在同一量级上。 使得微波的特点与几何光学相似,即所谓的似光性。 因此使用微波工作,能使电路元件尺寸减小;使系统更加紧凑;可以制成体积小,波束窄方向性很强,增益很高的天线系统,接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号,从而确定物体方位和距离,分析目标特征。

  由于微波波长与物体(实验室中无线设备)的尺寸有相同的量级,使得微波的特点又与声波相似,即所谓的似声性。 例如微波波导类似于声学中的传声筒;喇叭天线和缝隙天线类似与声学喇叭,萧与笛;微波谐振腔类似于声学共鸣腔  (5)非电离性  微波的量子能量还不够大,不足与改变物质分子的内部结构或破坏分子之间的键(部分物质除外:如微波可对废弃橡胶进行再生,就是通过微波改变废弃橡胶的分子键)。

再有物理学之道,分子原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围,因而微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段。

另一方面,利用这一特性,还可以制作许多微波器件  (6)信息性  由于微波频率很高,所以在不大的相对带宽下,其可用的频带很宽,可达数百甚至上千兆赫兹。

这是低频无线电波无法比拟的。 这意味着微波的信息容量大,所以现代多路通信系统,包括卫星通信系统,几乎无例外都是工作在微波波段。 另外,微波信号还可以提供相位信息,极化信息,多普勒频率信息。 这在目标检测,遥感目标特征分析等应用中十分重要。

因此微波通信容量大、质量好、传输距离远。   【产生方式】  微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。

可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类:半导体器件和电真空器件。 电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之为电子管。

在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。

在微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。   【真题演练】  (2016·宁夏)下列关于微波的说法正确的是:  A.微波的频率比一般无线电波的频率低  B.含水量多少对微波加热效果没有影响  C.微波会被玻璃、塑料和瓷器等物体反射  D.微波通信容量大、质量好、传输距离远  正确答案:D  【解析】本题考查微波相关知识。

  在微波长段的电磁波所对应的频率范围是300MHz()300GHz,这就意味着微波通信设备的通频带可以做得很宽,通讯容量比较大。 微波通信质量好,抗干扰能力强,并可传至很远的距离,是国家通信网的一种重要通信手段,也普遍适用于各种专用通信网。

  因此,选择D选项。   A项:微波是无线电波中一个有限频带的简称,是分米波、厘米波、毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为超高频电磁波。   B项:微波炉加热食物的原理,简单来说就是当微波辐射到食品上时,食品中含有一定量的水分,而水是由极性分子组成的,极性分子的取向会随微波场的变化而变动,由于食品中水的极性分子的这种运动,以及相邻分子间的相互作用,产生了类似摩擦的现象,使水温升高,因此,食品的温度也就上升了。

由此可知,食品中含水量的多少对微波加热效果会有比较大的影响。   C项:对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收,而金属类东西,则会反射微波。

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