How big is Mikrodalga Dalga Boyu?

Mikrodalgalar, radyo tayfının yüksek frekanslı ucundaki radyo dalgalarıdır; dalga boyları yaklaşık 1 milimetre ile 1 metre arasındadır. Bu sitede dalga boyu 1 santimetre olan bir mikrodalga gösteriliyor. Bu, en kısa mikrodalganın 10 katı, en uzun mikrodalganın yüzde biridir; yani bandın kısa ucuna yakındır.

Dalga boyu

Mikrodalgalar, ışık gibi elektromanyetik dalgalardır: elektrik ve manyetik enerjinin birlikte uzayda ilerleyen dalgaları. Bir dalganın dalga boyu, bir tepeden bir sonraki tepeye olan uzaklıktır. Dalganın frekansı ise bir noktadan her saniye geçen tepe sayısıdır; birimi hertzdir. Dalga boyu ne kadar kısaysa frekans o kadar yüksektir.

Dalga boyu 1 santimetre olan bir mikrodalganın frekansı yaklaşık 30 gigahertzdir; yani bir noktadan her saniye yaklaşık 30 milyar tepe geçer. ABD’nin işyeri güvenliği kurumu olan Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), mikrodalgaları 300 megahertz (saniyede 300 milyon tepe) ile 300 gigahertz arasındaki frekanslar olarak tanımlar. Bu frekanslar, 1 metreden 1 milimetreye kadar uzanan dalga boylarına karşılık gelir.

Dünya genelinde radyo kullanımının eşgüdümünü sağlayan Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), radyo bantlarını dalgalarının uzunluğuna göre adlandırır. 3–30 gigahertz aralığına “santimetrik dalgalar”, 30–300 gigahertz aralığına “milimetrik dalgalar” der. 29,98 gigahertzde, 1 santimetrelik bir dalga santimetrik bandın en üst ucunda yer alır.

Boyut karşılaştırmaları

Uç uca dizilen iki adet 1 santimetrelik dalga, 19 milimetre genişliğindeki bir ABD sentinin genişliğinden biraz fazlasını kaplardı.
Çapı 1,6 santimetre olan standart bir cam bilye, bu dalganın dalga boyunun yaklaşık 1,6 katı genişliğindedir.
Mikrodalga fırınlar, bu dalganın 12 katı uzunluğunda, yaklaşık 12 santimetrelik dalgalar kullanır.
Görünür ışığın en uzun dalgaları olan kırmızı ışığın dalga boyu yaklaşık 700 nanometredir. Bir nanometre bir metrenin milyarda biridir; dolayısıyla 1 santimetrelik bir mikrodalga yaklaşık 14.000 kat daha uzundur.

Mikrodalgaların kullanım alanları

Mikrodalga fırın, dalgalarını magnetron adı verilen bir elektron tüpüyle üretir. Dalgalar fırının metal duvarlarından yansır; cam, kâğıt ve plastikten geçer, ama yiyecek dalgaları soğurur. Soğurulan dalgalar yiyeceğin içindeki su moleküllerini titreştirir ve bu hareket yiyeceği pişiren ısıyı oluşturur.

Mikrodalgalar ayrıca telefon ve televizyon sinyallerini taşır; radarlar da hız sınırını aşan araçları tespit etmek için mikrodalgaları kullanır. Doppler hava radarı fırtınaları izlemek için mikrodalga kullanır, çoğu haberleşme uydusu da sinyalleri yere göndermek için mikrodalgalardan yararlanır. Uzay haberleşmesinde, dalga boyu 1,0–1,1 santimetre olan 27,5–30 gigahertz frekansları “30 gigahertz bandı” olarak bilinir.

Erken evrenden gelen mikrodalgalar

1965’te Bell Telephone Laboratories’te çalışan Arno Penzias ile Robert Wilson, New Jersey eyaletindeki Holmdel’de 6 metrelik bir horn anten kullanarak radyo gürültüsünü ölçüyordu. Bu sitede gösterilen dalganın yaklaşık yedi katı olan 7,35 santimetrelik dalga boyunda, açıklayamadıkları kadar fazla gürültü yakaladılar. Gürültü gökyüzünün her yönünden eşit olarak geliyordu.

Bu çalışmanın yanında yayımlanan, Princeton Üniversitesi’ndeki fizikçilerin makalesi bir açıklama önerdi. Gürültü, kozmik mikrodalga artalan ışınımıydı: evren yaklaşık 380.000 yaşındayken serbest kalan ve tüm evreni dolduran ışık. Penzias ile Wilson, 1978 Nobel Fizik Ödülü’nü “kozmik mikrodalga artalan ışınımını keşfettikleri için” paylaştı.