高能微波 哇,能攔截導彈!
2005/05/08
微波的應用相當廣泛,諸如微波爐、衛星電話、電視SNG連線、軍事通訊、飛機導航等都是,中央研究院院士朱國瑞表示,利用高能微波還可研發出尖端武器,直接攔截、摧毀敵人發射的導彈,只是目前尚無國家研發成功。 由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、中廣公司、News98 合辦、中央大學理學院科學教育中心承辦的「2005展望演講春季系列—物理光耀世界,紀念1905物理奇蹟年的一百周年」,第四場由中央研究院院士、清大物理系教授朱國瑞主講「微波及微波的應用」。 朱國瑞指出,曾有一封網路信件提到,裝滿水的水杯放到微波爐加熱,可能引起杯子爆裂,這種說法有其根據。 朱國瑞說,因用微波加熱,會讓杯中所有水分子平均受熱,不會產生上下循環的水蒸氣,所有能量都蓄積在杯子中,雖然水杯中的水看起來平靜無波,但只要產生水波,蓄積的能量就會大量衝出,造成杯子爆裂,所以用微波爐煮水,是相當危險的事。 他表示,因電磁波可產生能量,在地球能源短缺情況下,各國科學家正著手研究,利用微波進行核融合加熱實驗,也就是利用微波將帶電氣體(電漿)加熱至攝氏一億度,來產生五億瓦的電力,參與合作國家包括美國、俄羅斯、歐盟、日本、中國大陸及韓國,共耗資28億美元;實驗室也敲定將落腳法國,並在2015年完工開始實驗。 朱國瑞說,微波是電磁波的一個頻段,波長在一毫米至一米之間;電磁波頻率範圍相當廣,從幾個赫茲(Hz)以下,一直到10的24次方赫茲以上,一赫茲等於每秒鐘振盪一次;整個頻譜區可大致分為長波、無線電波(包含微波)、紅外線、可見光、紫外線、X光、迦瑪射線等等。 家電用品使用的頻段屬於低頻波段,約為60赫茲;高壓電就是藉由電磁波的電場、磁場傳輸能量,高壓電線的電流會產生磁場,電壓差會產生電場,電場和磁場正好互相垂直,因此可以傳輸能量;這樣看來,高壓電線四周像是一條電磁場的大洪流,進入這道洪流是相當危險的事,所以高壓電線必須架得相當高。 朱國瑞還說,除高壓電外,只要是傳播訊號或傳輸能量的電線,都利用相同的原理,汽、機車電瓶雖然是直流電,但直流電線中也有電壓及電流,電場、磁場也是互相垂直,同樣可以傳輸能量。 一個有趣的現象是,大自然中只有水會吸收電磁波,且在很窄的可見光頻段裡,水的吸收係數會突然下降一至一百億倍;如果水對任何頻段的電磁波都有強大吸收力,我們生活的地球將是一片黑暗,沒有植物,也沒有光合作用,所有能量都不見了,包括食物、汽油統統不存在,人類也不會出現。 電磁波的應用相當廣泛,朱國瑞說,像廣播、電視、衛星、雷達等,都利用電磁波傳遞訊號;微波則是通訊和雷達最主要的頻段,國際組織將無線電波頻段畫分為許多頻道,甚至規定軍用頻道,避免彼此干擾,所以軍用、民用、衛星、電視等,各有劃定的頻道;太空通訊又與地面通訊所用的頻道不同,也是避免與被地面通訊干擾或攔截。 軍艦、飛機、坦克等軍事設備,彼此藉衛星通訊連繫指揮,且微波除通訊功能外,還可偵測、導航、干擾敵軍;例如飛行中的飛彈要擊中目標,要靠雷達導航,發出微波訊號可讓敵方雷達抓不到飛彈位置,甚至還可發出欺騙訊號,引導敵方飛彈射向別處,先進國家甚至因國防需要,將毫米波段的高功率微波發射器,列為輸出管制品。