電磁輻射
電磁輻射又稱電子煙霧,是由空間共同移送的電能量和磁能量所組成,而該能量是由電荷 移動所產(chǎn)生。舉例說,正在發(fā)射訊號的射頻天線所發(fā)出的移動電荷,便會產(chǎn)生電磁能量。電磁“頻譜”包括形形色色的電磁輻射,從極低頻的電磁輻射至極高頻的電磁輻射。兩者之間還有無線電波、微波、紅外線、可見光和 紫外光等。電磁頻譜中射頻部分的一 般定義,是指頻率約由3千赫至300吉赫 的輻射。有些電磁輻射對人體有一定的影響。
原理
電場和磁場的交互變化產(chǎn)生的電磁波,電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象,叫電磁輻射。電磁輻射是以一種看不見、摸不著的場。人 類生存的地球本身就是一個大磁場,它表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射,太 陽及其 他星球也從外層空間源源不斷地產(chǎn) 生電磁輻射。圍繞在人類身邊的天然磁場、太陽光、家用電器等都會發(fā)出強(qiáng)度不同的輻射。電磁 輻射是物質(zhì)內(nèi)部原子、分子處 于運(yùn)動狀態(tài)的一種外在表現(xiàn)形式。
電磁輻射(有時簡稱EMR)的形式為在 真空中或物質(zhì)中的自傳播波。電磁輻射有一個電場和磁場分量的振蕩,分別在兩個相互垂 直的方 向傳播能量。電磁輻射根據(jù)頻率或波長分為不同類型,這些類型包括(按序增加頻率):電力,無線電波,微波,太赫茲輻射,紅外輻射, 可見光,紫 外線,X射線和伽瑪射線。其中,無線電波的波長最長而伽馬射線的波長最短。X射線和伽瑪射線電離能力很強(qiáng),其他電磁輻射電離能力相對較弱。
波長和頻率決定了電磁場的另外一個特性:電磁波是以小微粒光子作為載體的。高頻率(短波長)電磁波的光子會比低頻率(長波長)電磁波的光子攜帶更多的能量。一些電磁波的每個光子攜帶的能量可以大到擁有破壞分子間化學(xué)鍵的能力。在電磁波譜中,放射性物質(zhì)產(chǎn)生的伽馬射線,宇宙射線和X光具有這種特性,被稱作“電離性輻射”。光子的能量不足以破壞分子化學(xué)鍵的電磁場稱作“非電離性輻射”。組成我們現(xiàn)代生活重要部分的一些電磁場的人造來源,像電力(輸變電、家用電器等)、微波(微波爐、微波信號發(fā)射塔等)、無線電波(手機(jī)移動通信、廣播電視發(fā)射塔等),在電磁波譜中處于相對長的波長和低的頻率一端,它們的光子沒有能力破壞化學(xué)鍵。因此,此類電磁波為非電離性電磁場,對人體影響為即時性,類似聲波影響,而電離對人體影響為累積性。
電磁輻射所衍生的能量,取決于頻 率的高低:頻率愈高,能量愈大。頻率極高的X光和伽瑪射線可產(chǎn) 生較大的能量,能夠破壞構(gòu)成人體組織的分子。事實(shí)上 ,X 光和伽瑪射線的能量之巨,足以令原子和分子電離化,故被列為“電離”輻射。這兩 種射線雖具醫(yī) 學(xué)用途 ,但照射過量將會損害健康。X光和伽瑪射線所產(chǎn)生的電 磁能量,有別于射頻發(fā)射裝置所產(chǎn)生的電磁能 量。射頻裝置的電磁能量屬于頻譜中頻率較低的那一端,不能破解把分子緊扣一起的化學(xué)鍵,故被列為“非電離”輻射。哪里會有電磁輻射?電磁輻射的來源有 多種 。人體內(nèi)外均布滿由天然和人造輻射源所發(fā)出的電能量和磁能量;閃電便是天然輻射源的例子之一。至于人造輻射源,則包括微波爐、收音機(jī)、電視廣播發(fā)射機(jī)和衛(wèi)星通訊裝置等。
電磁輻射分兩個級別,工頻段輻射、射頻電磁波。工頻段國家標(biāo)準(zhǔn)電場強(qiáng)度為4000v/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1mT;射頻電磁波的單位是μW/㎝2,國家標(biāo)準(zhǔn)限值為40,對于一般公眾環(huán)評取值為20%。
常用公式
庫侖定律:F=kQq/(r^2);
電場強(qiáng)度:E=F/q
點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度:E=kQ/(r^2);
所謂的電磁輻射就是能量以電磁波形式發(fā)射到 空間的現(xiàn)象。電流在導(dǎo)體內(nèi)的流動會產(chǎn)生電場,電流在導(dǎo)體內(nèi)變化會產(chǎn)生磁場,因 此輻射出去的叫電磁波。穩(wěn)恒的直流電由于只產(chǎn)生電場不產(chǎn)生交變磁場,即使是超高壓直流電,它也只是電場強(qiáng)到使空氣電離 而發(fā)光,此時的光輻射是空氣電離發(fā)出的,并不是導(dǎo)線,不產(chǎn)生電磁波。