Aplicații ale undelor electromagnetice

Notiuni generale: Campul electromagnetic: este ansamblul campurilor electrice si magnetice, care oscileaza si se genereaza reciproc. Unde electromagnetice: este un camp electromagnetic care se propaga.

Undele (radiatiile) electromagnetice pot fi grupate dupa fenomenul care sta la baza producerii lor. Astfel, radiatiile numite hertziene se datoresc oscilatiei electronilor in circuitele oscilante LC sau in circuitele electronice speciale.Prin transformarea energiei interne a oricarui corp in energie electromagnetica rezulta radiatiile termice. Radiatiile electromagnetice, numite radiatiile de franare, apar la franarea brusca a electronilor in campul nucleului atomic. Radiatiile sincrotron (denumirea se datoreaza faptului ca acest fenomen a fost pus in evidenta la o instalatie de accelerare a electronilor in camp magnetic, numit sincrotron) si au originea in miscarea electronilor intr-un camp magnetic. Acestor grupe de radiatii le corespund anumite domenii de frecventa. Cea mai uzuala impartire a radiatiilor electromagnetice se face insa dupa frecventa si lungimea sa de unde in vid. Aceasta cuprinde urmatoarele grupe:

1.Undele radio. Domeniul de frecventa a acestor unde este cuprins intre zeci de hertzi pana la un gigahertz (1GHz= 109Hz), adica au lungimea de unda cuprinsa intre cativa km pana la 30 cm. Se utilizeaza in special in transmisiile radio si TV. Dupa lungimea de unda se subimpart in unde lungi (2 km- 600 m), unde medii (600- 100 m), unde scurte (100- 1 cm).

2. Microundele. Sunt generate ca si undele radio de instalatii electronice. Lungimea de unda este cuprinsa intre 30 cm si 1 mm. In mod corespunzator frecventa variaza intre 109- 3 1011 Hz. Se folosesc in sistemele de telecomunicatii, in radar si in cercetarea stiintifica la studiul proprietatilor atomilor, moleculelor si gazelor ionizate. Se subimpart in unde decimetrice, centrimetrice si milimetrice. Se mai folosesc si in domeniu casnic.

Microundele se folosesc mai rar la dezghetarea carnii si a produselor din peste, insa sunt folosite cu succes la coacerea painii, suplimentand caldura necesara

transformarii grasimilor si a congela proteinele in timp ce aerul uscat este transformat in aer umed spre suprafata. Actualele cercetari in domeniu tintesc spre producerea painii cu foarte putini nitrati in continut. Microundele au inceput a fi folosite la prepararea pateurilor, placintelor cu carne, sardinelor si carnaciorilor, congelarea carnii, la conservarea cartofilor

si iaurturilor si poate, mai tarziu, la coagularea grasimilor din peste si prepararea prajiturilor, uscarea pastelor, a legumelor si fructelor.

In afara industriei alimentare, microundele se folosesc la vulcanizarea cauciucurilor, la indepartarea cerei de pe matritele de turnatorie, evacuarea rezidurilor din ape, sterilizarea produselor alimentare, a materialului sanitar si nu numai, care, in mod conventional, se pastreaza supunand containerele unui tratament termic, la fixarea vopselelor - proces completat prin procedeul de aburi, sterilizarea solului (cu preponderenta contra fungilor), la tratamentul diferitelor produse agricole, in producerea unor variate elemente chimice ca: uleiurile, cimentul, fibra de sticla, silicatul de sodiu, 1-4

poliesterul, membranele de celuloza etc., convertirea pierderilor de clor intr-un gaz complet de clorina, oxidarea siliconului si producerea acidului sulfuric prin oxidarea dioxidului de sulf sau in unele cazuri radiatia microundelor poate fi folosita in locul costisitorilor catalizatori folositi in reactiile cu gaze, iar folosirea unui reactor de plasma cu microunde nu se afla inca in industria romaneasca.

3. Radiatia infrarosie. Cuprinde domeniul de lungimi de unda situata intre 10-3 si 7,8. 10-7 m (3 1011- 4 1014 Hz). In general sunt produse de corpurile incalzite. In ultimul timp s-au realizat instalatii electronice care emit unde infrarosii cu lungime de unda submilimetrica.

4. Radiatia vizibila. Este radiatia cu lungimea de unda cuprinsa intre aproximativ 7,6 10-7 m si 4 1014 m.

Radiatiile vizibile reprezinta lumina pe care retina ochiului o sesizeaza avand de multe ori culori diferite.In afara celor sapte culori ale curcubeului, exista o infinitate de nuante intermediare pe care totusi ochiul nostru nu le mai poate sesiza, decat intr-un numar limitat de culori. Radiatiile vizibile se produc prin saltul electronilor de pe o orbita mai inalta pe una cat mai apropiata de nucleul atomic.Atomul este un sistem oscilant care poate absorbi sau emite o radiatie electromagnetica. Atomul trece dintr-o stare energetica in alta, prin saltul electronului de pe orbita fundamentala pe o orbita superioara, atomul absoarbe energie, iar la revenirea electronului de pe orbita superioara pe orbita fundamentala, atomul emite energie.Energia radiatiei emise la un salt al electronului in atom este egala cu diferenta dintre energiile celor doua orbite intre care are loc saltul electronului. Cu cat