Wave Electronics

Ένα φυσικό κύμα συνήθως περιορίζεται πάντα σε μια πεπερασμένη περιοχή του χώρου, η οποία αναφέρεται ως περιοχή του. Τα σεισμικά κύματα που δημιουργούνται από τους σεισμούς αφορούν μόνο το εσωτερικό και την επιφάνεια του πλανήτη και μπορεί να αγνοηθούν αλλού. Ωστόσο, τα κύματα με άπειρους τομείς που εκτείνονται σε όλο το διάστημα μελετώνται εκτενώς στα μαθηματικά και είναι εξαιρετικά χρήσιμα εργαλεία για την κατανόηση των φυσικών κυμάτων με πεπερασμένους τομείς.

Τι είναι η Ηλεκτρομαγνητική;

Στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών &Μηχανικών Υπολογιστών του UCLA, η ηλεκτρομαγνητική περιλαμβάνει όλες τις πτυχές της επιστήμης και της μηχανικής θεμάτων που προέρχονται από τις εξισώσεις του Maxwell - εξισώσεις που περιγράφουν τη συμπεριφορά των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων καθώς και τις αλληλεπιδράσεις τους με ηλεκτρικά φορτία και ρεύματα. Σχεδόν όλη η τρέχουσα τεχνολογία ηλεκτρικής, υπολογιστών και επικοινωνιών βασίζεται στον ηλεκτρομαγνητικό. Τόσο τα μαθήματα όσο και η έρευνά μας επικεντρώνονται σε θεωρητικές, υπολογιστικές, βελτιστοποιημένες, σχεδιαστικές και μετρητικές πτυχές ηλεκτρομαγνητικών συσκευών για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ασύρματων επικοινωνιών, δορυφορικών, διαστημικών και επίγειων συστημάτων, ιατρικές εφαρμογές και αισθητήρες, κεραίες πολλαπλών λειτουργιών, και μετα-υλικά σε συχνότητες που κυμαίνονται από μικροκύματα έως terahertz. Τα ευρήματα της πρωτοποριακής και βραβευμένης έρευνάς μας έχουν δημοσιευτεί σε πολλά βιβλία, κεφάλαια βιβλίων και άρθρα σε περιοδικά και συνέδρια υψηλής ποιότητας.

Τι είναι τα Plasma Electronics;

Η Ηλεκτρονική Πλάσματος στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών &Μηχανικών Υπολογιστών του UCLA περιλαμβάνει ηλεκτροδυναμική φορτισμένων σωματιδίων σε εξωτερικά πεδία, μη γραμμική οπτική πλάσματος, πλάσματα υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, αλληλεπιδράσεις λέιζερ-πλάσμα, βασική συμπεριφορά πλάσματος, προσομοιώσεις πλάσματος εργαστηρίου και διαστημικού πλάσματος σε υπολογιστή και σύντηξη . Επιταχυντές φορτισμένων σωματιδίων με βάση το πλάσμα, λέιζερ ελεύθερων ηλεκτρονίων, διάφορες πηγές ακτινοβολίας με βάση το πλάσμα, σύντηξη λέιζερ, αστροφυσικά πλάσματα, πρόωση πλάσματος, λέιζερ αερίου και πλάσματα για φωτισμό είναι μεταξύ των χρήσεων που διερευνώνται. Σε όλους αυτούς τους τομείς, υπάρχουν ευκαιρίες για πειραματική, θεωρητική μελέτη και μελέτη προσομοίωσης υπολογιστή. Υπάρχουν στενές συνδέσεις με εθνικά εργαστήρια στο Livermore και στο SLAC, και ο όμιλος διαθέτει εργαστήρια τελευταίας τεχνολογίας στο εσωτερικό του, ιδίως το Neptune Laboratory, το οποίο περιέχει το πιο ισχυρό λέιζερ CO2 στον κόσμο.

Εφαρμογή Ηλεκτρονικών Κυμάτων

Κάθε τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος έχει διάφορες χρήσεις στην καθημερινή μας ζωή, και πολλές από αυτές περιλαμβάνουν τεχνολογία.

Ραδιοκύματα – Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται για επικοινωνία, γι' αυτό η συσκευή στο αυτοκίνητό σας είναι γνωστή ως ραδιόφωνο. Ωστόσο, δεν περιορίζονται στο ραδιόφωνο FM και AM. Χρησιμοποιούνται επίσης για τη μετάδοση τηλεοπτικών σημάτων και είναι ο τρόπος λειτουργίας των κινητών τηλεφώνων, καθώς η ομιλία σας αποστέλλεται μέσω ραδιοκυμάτων. Επειδή τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται επίσης στο ραντάρ, και οι δύο όροι ξεκινούν με τα ίδια τρία γράμματα. Το ραντάρ είναι ζωτικής σημασίας σε στρατιωτικές επιχειρήσεις και μπορεί επίσης να βρεθεί σε κάμερες ταχύτητας και όπλα ταχύτητας.

Φούρνοι μικροκυμάτων – Η πιο εμφανής εφαρμογή των μικροκυμάτων είναι αναμφίβολα σε φούρνο μικροκυμάτων. Τα μικροκύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για το ζέσταμα όσο και για το μαγείρεμα των γευμάτων. Τα μικροκύματα, τα οποία είναι παρόμοια με τα ραδιοκύματα, έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για επικοινωνίες, ιδιαίτερα για την επέκταση τηλεοπτικών μεταδόσεων σε μεγαλύτερες αποστάσεις.

Υπέρυθρες ακτίνες – Οι υπέρυθρες ακτίνες εκπέμπονται μέσω τηλεχειριστηρίων. Το υπέρυθρο είναι μια μορφή κύματος που μεταφέρει επίσης πολλή θερμότητα. Όταν τοποθετείτε το χέρι σας κοντά, αλλά δεν αγγίζετε τίποτα και αισθάνεστε ζεστό, είναι επειδή εκπέμπει υπέρυθρες ακτίνες. Το υπέρυθρο εκπέμπεται από όλα τα θερμαινόμενα πράγματα. Στην πραγματικότητα, εκπέμπετε υπέρυθρες ακτίνες αυτή τη στιγμή. Οι ευαίσθητες στη θερμότητα και οι κάμερες νυχτερινής όρασης μπορούν επίσης να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας υπέρυθρα μήκη κύματος.

Υπεριώδεις ακτίνες – Οι υπεριώδεις ακτίνες έχουν επίσης τη χρησιμότητά τους, αλλά είναι επίσης μια ταλαιπωρία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ήλιος εκπέμπει πολύ υπεριώδες φως, το οποίο είναι η κύρια αιτία καρκίνου του δέρματος. Οι ακτίνες UV μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο δέρμα εάν είναι αρκετά ισχυρές. Το μαύρισμα στον ήλιο μπορεί να ακούγεται σαν ένας ευχάριστος τρόπος χρήσης της υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά δεν οφείλεται στους κινδύνους. Οι πιο ευεργετικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την ικανότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας να αποστειρώνει και να απολυμαίνει ιατρικά εργαλεία (ή οτιδήποτε άλλο για αυτό το θέμα), καθώς και να καταστρέφει μικρόβια και ιούς. Επιπλέον, το υπεριώδες φως φωτίζει φθορίζοντα υλικά. Τα στυλό με highlighter γίνονται πιο φωτεινά και πιο χρήσιμα ως αποτέλεσμα αυτού του εφέ. Αυτή η δυνατότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιορίσει εάν τα χρήματα είναι γνήσια ή πλαστά, κρύβοντας αντικείμενα που λάμπουν κάτω από το φως UV.

Ακτίνες Χ – Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δείτε μέσα στο σώμα σας και να ανιχνεύσετε διάφορες ασθένειες χρησιμοποιώντας συσκευές ακτίνων Χ με κατάλληλο τίτλο. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εξάλειψη των καρκινικών κυττάρων.

Συμπέρασμα

Τα μαθήματα και η έρευνά μας επικεντρώνονται σε θεωρητικές, υπολογιστικές, βελτιστοποιημένες, σχεδιαστικές και μετρητικές πτυχές ηλεκτρομαγνητικών συσκευών για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ασύρματων επικοινωνιών, δορυφορικών, διαστημικών και επίγειων συστημάτων, ιατρικές εφαρμογές και εφαρμογές αισθητήρων, κεραίες πολλαπλών λειτουργιών, και μετα-υλικά σε συχνότητες που κυμαίνονται από μικροκύματα έως terahertz. Η χρήση των ηλεκτρονικών κυμάτων Κάθε μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος έχει διαφορετικές εφαρμογές στην καθημερινή μας ζωή και πολλές από αυτές περιλαμβάνουν τεχνολογία.