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In mwbqfisica le mwbgmicroonde sono mwbwradiazioni elettromagnetiche con mwcalunghezza d'onda compresa tra le gamme superiori delle mwcqonde radio e la mwcgradiazione infrarossa. Sebbene si tenda a considerarle separate dalle radioonde, le microonde sono comprese nelle parti mwcwUHF e mwdaEHF dello mwdqspettro radio, presentando comunque delle caratteristiche specifiche dovute alla loro alta frequenza. Il confine tra le microonde e le gamme di radiazioni vicine non è infatti netto e può variare a seconda dei diversi campi di studio.

• Storia

• Caratteristiche

• Bande di frequenza

• Produzione

• Utilizzi

• Sicurezza

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

La predizione dell'esistenza delle onde elettromagnetiche, di cui le microonde fanno parte, è dovuta a mwgwJames Clerk Maxwell con le sue famose mwhaequazioni del mwhq1864. La dimostrazione dell'esistenza avvenne nel mwhg1888 per opera di mwhwHeinrich Rudolf Hertz che studiò le onde radio.

Alcuni nomi di personaggi che con le loro ricerche hanno contribuito allo sviluppo delle moderne i delle microonde sono maos e fabbro mwiqSamuel Morse, Sir mwigWilliam Thomson noto come Lord Kelvin, mwiwOliver Heaviside, mwjaLord Rayleigh, mwjqOliver Lodge. La denominazione "microonde", in particolare, fu coniata nel 1932 da mwjgNello Carrara (1900-1993), fisico e studioso presso l'Istituto di telecomunicazioni dell'Accademia Navale di Livorno; i suoi lavori, in collaborazione con mwjwUgo Tiberio, portarono allo sviluppo di radar italiani durante la seconda guerra mondiale.

Alcuni studi specifici sulle microonde e le applicazioni sono:

• mwkwBarkhausen e Kurz: oscillatore a griglia positiva

• Hull: mwlqmagnetron

• mwlwFratelli Varian: modulazione della velocità degli elettroni, tubo mwmaklystron

• Randall e Boot: mwmgmagnetron a cavità risonanti

Le microonde sono comprese nelle lunghezze d'onda tra 33mwnq mwngcm, che corrisponde alla frequenza di circa 1mwnw mwoaGmwoqHz, e 1mwog mwowmm, che corrisponde a circa 300 mwpaGmwpqHz. Al di sopra dei 300mwpg GHz l'assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche è così intenso che l'mwpwatmosfera terrestre può essere considerata opaca a queste frequenze. Ritorna però ad essere trasparente nella zona degli mwqainfrarossi e della mwqqluce visibile.

Lo spettro delle microonde è definito solitamente nell'intervallo di frequenza compreso tra 300mwsq MHz e 300mwsg GHz, ma altre definizioni includono frequenze minori. La maggior parte delle applicazioni operano tra 1 e 40mwsw GHz.

La seguente tabella elenca la suddivisione in bande secondo la Radio Society of Great Britain (RSGB):

| Sigla della banda | Gamma di frequenza |

|---|---|

| L | 1 – 2 GHz |

| S | 2 – 4 GHz |

| C | 4 – 8 GHz |

| X | 8 – 12 GHz |

| K u | 12 – 18 GHz |

| K | 18 – 26 GHz |

| K a | 26 – 40 GHz |

| Q | 30 – 50 GHz |

| U | 40 – 60 GHz |

| V | 50 – 75 GHz |

| E | 60 – 90 GHz |

| W | 75 – 110 GHz |

| F | 90 – 140 GHz |

| D | 110 – 170 GHz |

Il codice mwnqP è a volte usato per le frequenze mwnwUHF sotto la banda mwoaL.

Le microonde possono essere prodotte in vari modi, classificabili in due categorie: a mwowstato solido e con mwpatubi a vuoto.

I dispositivi a stato solido sono basati su mwpgsemiconduttori (mwpwsilicio o mwqaarseniuro di gallio) e possono essere mwqqtransistor a effetto di campo (mwqgFET), mwqwtransistor a giunzione bipolare (BJT), mwradiodi Gunn e IMPATT. Versioni speciali dei comuni transistor sono state sviluppate per le alte frequenze. L'evoluzione per le microonde dei transistor BJT includono gli mwrqheterojunction bipolar transistor (HBT), mentre le varianti dei transistor FET comprendono: mwrgMESFET, mwrwHEMT o HFET e LDMOS. I dispositivi integrati a microonde sono chiamati MMIC (monolithic microwave integrated circuit) e sono realizzati a partire da mwsawafer di arseniuro di gallio.

I tubi a vuoto si basano sul movimento balistico degli mwsgelettroni nel mwswvuoto sotto l'influenza di campi elettrici o magnetici di controllo. Includono: mwtamagnetron, mwtqklystron, mwtgtravelling wave tube (TWT) e mwtwgyrotron.

• Il mwuwforno a microonde utilizza un generatore a mwvamagnetron per produrre microonde alla frequenza di circa 2,45mwvq GHz per cuocere il cibo. Il riscaldamento e la conseguente cottura è dovuto al fatto che le microonde causano un aumento dell'mwvgenergia rotazionale delle molecole di alcune sostanze e in particolare dell'mwvwacqua. Le molecole dell'acqua infatti hanno un mwwamomento di dipolo elettrico che ha la stessa mwwqfrequenza angolare delle microonde. Dato che la materia organica è composta in prevalenza di acqua, il cibo può essere cotto facilmente con questa tecnica.

• mwwwPonti radio ovvero trasmissione tra mwxaantenne paraboliche terrestri, a distanze fino a centinaia di mwxqchilometri, di segnali analogici (ad es. mwxgtelevisione) o digitali fino a capacità di centinaia di Mmwxwbit/s. Si utilizzano normalmente mwyafrequenze comprese fra i 2mwyq mwygGHz e gli 80mwyw GHz, in bande specificamente stabilite dagli organismi regolatori nazionali e internazionali. Le potenze utilizzate sono di pochi mwzawatt o frazioni di mwzqwatt, per ogni canale (mwzgportante).

• I mw0atelefoni cellulari mw0qGSM operano alla frequenza di 1,8mw0g GHz per comunicare con la mw0wstazione radio base.

• Le microonde sono utilizzate per le comunicazioni con i mw1qsatelliti poiché attraversano l'atmosfera terrestre senza subire interferenze, come accade invece per le onde radio. Si ha inoltre più mw1glarghezza di banda (e quindi possibilità di trasportare più mw1winformazione) nelle microonde che non nelle onde radio.

• I protocolli di comunicazione senza fili, come il mw2qbluetooth e mw2gIEEE 802.11 nelle varianti mw2wg e mw3ab utilizzano microonde nella banda a 2,4mw3q GHz; la variante mw3ga lavora invece a 5mw3w GHz. In alcune nazioni sono in uso servizi di accesso a mw4aInternet a lunga distanza (25mw4q km) operanti nelle frequenze tra 3,5 e 4mw4g GHz.

• Alcuni servizi di diffusione mw5atelevisiva, accesso a Internet e telefonia su mw5qcavo coassiale utilizzano microonde di bassa frequenza.

• I mw7aradar utilizzano le microonde per rilevare a distanza la presenza e il movimento di oggetti.

• Vi sono diversi tipi di mw7garmi di nuova generazione che impiegano le microonde. Vedi mw7warmi a microonde.

• Le microonde possono essere usate per trasferire mw8qenergia a distanza. Durante la mw8gseconda guerra mondiale furono effettuate ricerche in questa direzione. La mw8wNASA studiò negli mw9aanni settanta e mw9qottanta un sistema di satelliti con ampi mw9gpannelli solari per produrre energia elettrica e trasferirla sulla Terra per mezzo di un fascio di microonde ad alta frequenza. Questi studi furono la base dei moderni progetti di mw9wcentrale solare orbitale.

• Il mw-qmaser è un dispositivo simile al mw-glaser ma operante nello spettro delle microonde.

• Un campo a microonde viene utilizzato per accelerare particelle cariche in alcuni tipi di mw-acavità risonanti utilizzate negli mw-qacceleratori di particelle.

• Recentemente le microonde hanno iniziato ad essere utilizzate anche nell'ambito della mw-wmedicina estetica per la riduzione delle adiposità localizzate ed il trattamento della lassità cutanea di aree specifiche.

Le microonde sono largamente impiegate dalla metà del mwaqcXX secolo. Come per tutte le onde elettromagnetiche non ionizzanti, vi sono rischi legati all'intensità e alla distanza dalla fonte di emissione. La natura di tali rischi dipende dall'incremento di temperatura indotto dall'intensità del campo elettromagnetico e dalla maggiore o minore capacità che ha l'onda, in base alla sua frequenza, di penetrare nei solidi (maggiore per le onde più lunghe).

La mwaqkcornea dell'occhio non è percorsa da vasi sanguigni che possano raffreddarla e corre il rischio di surriscaldarsi se colpita da microonde, anche perché non è trasparente a queste lunghezze d'onda. Per questo motivo l'esposizione cronica alle microonde, esattamente come alla luce solare, può aumentare l'incidenza della mwaqocatarattacite-ref-1[1] in età avanzata. Se dalla luce mwaq8solare ci si può difendere con mwaraocchiali da sole, non esistono protezioni simili contro le microonde.

Un forno a microonde con il portello difettoso può essere fonte di rischi. È opportuno quindi evitare di usare apparecchi danneggiati e controllare eventualmente il campo disperso con appositi strumenti. Per lo stesso motivo è bene evitare di trovarsi nel mwarilobo di emissione dell'antenna dei potenti radar aeronautici, così come guardare direttamente e da vicino i sensori di antifurto a tecnologia radar.

cite-note-11. ↑ mwark(mwaromwarsEN) Center for Devices and Radiological Health, mwarwmwar0Resources for You (Radiation-Emitting Products) - Microwave Oven Radiation, su mwar4fda.gov. mwar8URL consultato il 10 febbraio 2017.

• mwasmGiuseppe Dilda, Microonde, Levrotto & Bella, 1956.

• mwascArmi a microonde

• mwaskForni a microonde

• mwassCavità RF

• mwas0Onda

• mwas8Radiazione elettromagnetica

• mwateLunghezza d'onda

• mwatmFrequenza

• mwatuModulazione

• mwatcRadiazione cosmica di fondo

• mwatkOnda radio

• mwatsRadiofrequenza

• mwat0Parametri di scattering

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «microonde»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sulle microonde

• mwauiDefinizione delle bande nel campo delle microonde, su jneuhaus.com.