電的旅程 ( 137 )

「第十章:：雷達」

        ＜微波世界 ( 2 )＞……(續上)

        戰爭期間，雷達技術發展的一個重要方向是將波源頻率不斷提升，也就是微波的波長愈來愈短，到後期更達到了1公分以下，發展的目的是為了增加對目標的解析度，同時又可縮小天線的體積。在這個過程中，工程師發現有些波長在空氣中的測距變短了。在戰爭時，大家無暇去明白這些問題，戰爭結束後，有很多剩餘物資，包括各種在研發階段的雷達，都由政府捐給了大學，作繼續研究之用。當時很多教授在戰時都曾參加過雷達發展工作，對雷達技術都非常熟悉，回到學校後，有更寬裕的時間來做基本研究。

        不久大家發現，各種波長的微波在空氣中傳播，是一個非常複雜的現象。空氣中混雜著很多不同的氣體，除了氧及氮外，還包括水蒸氣、二氧化碳等，這些氣體都會有選擇性的吸收微波中特定的波長，這種波長和氣體分子結構中的共振能量相關。譬如說空氣潮濕，充滿了水氣，那麼水氣可吸收的微波波長，在空氣中傳送的距離就變短，因為能量都給吸收了。這個學問後來演變成「光譜學」，對現代化學和物理的研究有極大的助益；同時這技術又是現代「大氣科學」的基本工具。運用微波技術，科學家可測量空氣中各種現象，包括現時極受重視的空氣污染及排碳程度。…… (待續)