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Lexikon Physik

Mikrowellen

Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich zwischen  etwa 1 GHz und etwa 0,3 THz (dies entspricht Wellenlängen zwischen 30 cm und 1 mm), manchmal rechnet man auch Wellen ab 300 MHz (entsprechend 1 m) dazu. Die Mikrowellen liegen damit im elektromagnetischen Spektrum zwischen Radiowellen und Infrarotstrahlung.

Bei der Erzeugung von Mikrowellen ist zu beachten, dass die in der Elektronik sonst übliche Technik nur bedingt angewendet werden kann, weil die Abmessungen der Bauelemente und die Wellenlängen dieselbe Größenordnung haben. Mikrowellen geringer Leistung erzeugt man meist mit Halbleiterelementen wie der Gunn-Diode (nach John Gunn). Sie besteht aus einem dünnen Plättchen (einige 10 mm) aus n-leitendem Galliumarsenid, an dessen zwei elektrischen Anschlüssen eine Spannung von wenigen Volt anliegt. Im Halbleiter entstehen dann statistische Wechselfelder mit Frequenzen im GHz-Bereich. Zur Erzeugung von Mikrowellen höherer Leistung verwendet man sog. Magnetrons.

Die wichtigsten Anwendungen von Mikrowellen liegen in der Nachrichtentechnik (Richtfunk, Radar, Funknavigation, Bluetooth, WLAN, Mobilfunk), außerdem der Hochfrequenzspektroskopie und der Erzeugung von Hochfrequenzwärme (z. B. im Mikrowellenherd). Dabei wird von verschiedenen Stellen vor möglichen Gesundheitsrisiken gewarnt („Elektrosmog“).

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