微波在现代科技中的应用

在现代科学技术高度发展的形势下，微波的应用领域，最主要的是雷达和通信，此外在工农业生产、科学研究、医学、生物学以及人民生活等方面都有广泛的应用。

微波是一种波长1毫米～1米、频率300兆赫～300000兆赫的电磁波。它和无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等都是电磁波家族的成员。

微波能够加热的是一些能够吸收微波的吸收性介质，当这种介质置于微波电磁场中时，材料中的电偶极子(电偶极子是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统)在交变电场的作用下以每秒高达数亿次的速度摆动，从而产生大量的热量，由于微波频率高，极性分子摆动速度很快，因此快速加热是微波加热的突出特点。水分子是极性分子，对微波有很强的吸收作用，而一般食品中都含有水分子，因此可用微波快速烘干和烹调食品。

一种新研制的微波烧制陶瓷技术，可缩短烧制时间，从而降低能耗。这种新技术的特点是让毛坯吸收微波，然后由它自身散发的热量烧制成陶瓷产品。使用这一方法的专用炉已开发成功，炉壁呈双层结构，由吸收微波的陶瓷和隔热材料构成。与先从表面升温的现有烧制法相比，内部加热法可使陶瓷在烧制过程中温度升高均匀，从而减少变形和色彩不均等现象，同时减少二氧化碳的排放。利用微波烧出的陶瓷产品质量毫不亚于用电、燃气等烧成的产品。

在公路建设中如果使用微波加热沥青，可消除环境污染。现在还发明出一种利用微波来对公路进行修补的方法。过去使用的方法往往因路面处于冷却状态，难以和新添入的沥青融合，修补后的公路也不平整。采用微波修补方法之后，通过特殊装置向需要修补的公路路面发射微波，很快就可以将路面加热并使沥青融化，于是，填补用的新沥青和路面的沥青便融合在一起，然后再利用压路机就会很容易地将路面压平。

利用微波能够有效地传输能量的特点，可以实现利用地面微波站向空中飞行的飞机提供能量。地面上的微波站将能量很高的微波发射到很远的空间，装置在飞机上的仪器就可以接收到微波能量，并将这种能量转化成为电能，驱动飞机上的发动机。根据这样的原理，人们只要在地面上每隔一二百千米设一个微波发送站，就可以使微波飞机不用着陆、不用加油，持续不断地围绕地球飞行。美国成功研制了一种无人驾驶的空中微波监察飞行器。这种飞行装置以地面微波发射站发射的2兆瓦微波为电源，当飞行器上的接收器将接收到的微波转换成电能后，就可以供给电动机使用。微波监察飞行器的飞行高度可以达到183～21350米，能够在空中停留90分钟。现在科学家们正在设想用微波的能量来发射航天飞机，这样所需经费只是用火箭发射经费的二十分之一。

有一种微波武器正在进入应用阶段，它无影无踪、无声无息，却能够攻击包括导弹、飞机、坦克、军舰、雷达、计算机、光电元件等各种目标。微波武器是利用微波的能量产生高温、电离、辐射、声波等综合效应，以“束”的形式向一定的方向发射，用于摧毁或损伤目标。据科学测定，使用每平方厘米0．01瓦的微波能量辐射，可以直接使通信、雷达、导航等电子系统的元器件失效或烧毁;当达到每平方厘米80瓦的微波能量辐射时，仅用1秒钟的时间，就会使人和动物体内的器官因高热的作用而失去平衡，机能的协调发生混乱，并很快影响到神经中枢和心脏而导致死亡。

微波武器有一种特殊功能是对付电子设备。微波武器本身就是一种电磁波，很容易对电子振荡起到干扰和破坏作用，并能够导致整个电子工作系统的瘫痪，从而使武器系统丧失进攻和防御的能力。随着科技的发展，各种隐身武器相继问世，这些新型武器能够有效地避开雷达、红外等传感器的探测和跟踪。然而这些隐身武器遇到微波武器的高能波束就会遭殃。这些武器上涂敷着一些特殊的涂料，会在很短的时间内被加热而导致毁坏，甚至可以在瞬间熔化，进而导致整个隐身武器遭到摧毁。

此外微波遥感配合可见光遥感和红外遥感是探测大地、普查地球资源、测绘地形地物、监视农作物的生长，以及侦察军事目标等的主要手段，与可见光和红外遥感相比，微波遥感的特点是全天候工作，但所得图像的空间分辨率较低。