電波

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百科解釋

概述/電磁波 編輯

電磁波電磁波
從科學(xué)的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是能夠釋出能量的物體,都會(huì)釋出電磁波。正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的“朋友”。

基本簡介/電磁波 編輯

定義

電磁波是電磁場的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。電與磁可說是一體兩面,變動(dòng)的電會(huì)產(chǎn)生磁,變動(dòng)的磁則會(huì)產(chǎn)生電。變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動(dòng)就如同微風(fēng)輕拂水面產(chǎn)生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。

產(chǎn)生

電磁波頻率低時(shí),主要借由有形的導(dǎo)電體才能傳遞。原因是在低頻的電振蕩中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去;電磁波頻率高時(shí)即可以在自由空間內(nèi)傳遞,也可以束縛在有形的導(dǎo)電體內(nèi)傳遞。在自由空間內(nèi)傳遞的原因是在高頻率的電振蕩中,磁電互變甚快,能量不可能全部返回原振蕩電路,于是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去,不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。舉例來說,太陽與地球之間的距離非常遙遠(yuǎn),但在戶外時(shí),我們?nèi)匀荒芨惺艿胶挽汴柟獾墓馀c熱,這就好比是“電磁輻射借由輻射現(xiàn)象傳遞能量”的原理一樣。

電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進(jìn)方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變,其強(qiáng)度與距離的平方成反比,波本身帶動(dòng)能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。

其速度等于光速c(每秒3×10的8次方米)。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強(qiáng)度方向相同,其量值最大兩點(diǎn)之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鐘變動(dòng)的次數(shù)便是頻率f。三者之間的關(guān)系可通過公式c=λf。

運(yùn)動(dòng)

通過不同介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面?zhèn)鞑サ牡孛娌,還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少,電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續(xù)傳播。
編輯本段電磁波的計(jì)算
c=λf
c:波速(這是一個(gè)常量,c約等于3*10^8m/s)單位:m/sf:波長單位:mf:頻率單位:Hz

性質(zhì)

電磁波頻率低時(shí),主要借由有形的導(dǎo)電體才能傳遞。原因是在低頻的電振蕩中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去;電磁波頻率高時(shí)即可以在自由空間內(nèi)傳遞,也可以束縛在有形的導(dǎo)電體內(nèi)傳遞。在自由空間內(nèi)傳遞的原因是在高頻率的電振蕩中,磁電互變甚快,能量不可能全部返回原振蕩電路,于是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去,不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量,這就是一種輻射。舉例來說,太陽與地球之間的距離非常遙遠(yuǎn),但在戶外時(shí),我們?nèi)匀荒芨惺艿胶挽汴柟獾墓馀c熱,這就好比是“電磁輻射借由輻射現(xiàn)象傳遞能量”的原理一樣。
電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進(jìn)方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變,其強(qiáng)度與距離的平方成反比,波本身帶動(dòng)能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。
其速度等于光速c(3×10^8m/s)。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強(qiáng)度方向相同,其量值最大兩點(diǎn)之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鐘變動(dòng)的次數(shù)便是頻率f。三者之間的關(guān)系可通過公式c=λf。
電磁波的傳播不需要介質(zhì),同頻率的電磁波,在不同介質(zhì)中的速度不同。不同頻率的電磁波,在同一種介質(zhì)中傳播時(shí),頻率越大折射率越大,速度越小。且電磁波只有在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳播,若同一種介質(zhì)是不均勻的,電磁波在其中的折射率是不一樣的,在這樣的介質(zhì)中是沿曲線傳播的。通過不同介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面?zhèn)鞑サ牡孛娌ǎ有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少,電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續(xù)傳播。機(jī)械波與電磁波都能發(fā)生折射、反射、衍射、干涉,因?yàn)樗械牟ǘ季哂胁▌?dòng)性。衍射、折射、反射、干涉都屬于波動(dòng)性。

能量


電磁波的能量大小由坡印廷矢量決定,即S=E×H,其中s為坡印廷矢量,E為電場強(qiáng)度,H為磁

場強(qiáng)度。E、H、S彼此垂直構(gòu)成右手螺旋關(guān)系;即由S代表單位時(shí)間流過與之垂直的單位面積的電磁能,單位是W/m2。
電磁波具有能量,電磁波是一種物質(zhì)。

發(fā)現(xiàn)歷史/電磁波 編輯

1864年,英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。1887年德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后,人們又進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn),不僅證明光是一種電磁波,而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波,它們的本質(zhì)完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。

電磁波譜/電磁波 編輯

按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個(gè)波段的頻率由低至高依次排列的話,它們是工頻電磁波、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。以無線電的波長最長,宇宙射線的波長最短。
無線電波3000米~0.3毫米。
紅外線0.3毫米~0.75微米。
可見光0.7微米~0.4微米。
紫外線0.4微米~10毫微米
X射線10毫微米~0.1毫微米
γ射線0.1毫微米~0.001毫微米
高能射線小于0.001毫微米
傳真(電視)用的波長是3~6米;雷達(dá)用的波長更短,3米到幾毫米。

電磁輻射/電磁波 編輯

廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設(shè)備所產(chǎn)生的輻射波,通常是指紅外線以下部分。
電磁輻射是傳遞能量的一種方式,輻射種類可分為三種:
游離輻射
有熱效應(yīng)的非游離輻射
無熱效應(yīng)的非游離輻射
基地臺(tái)電磁波絕非游離輻射波

電磁輻射對(duì)人體的傷害/電磁波 編輯

電磁輻射危害人體的機(jī)理主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和積累效應(yīng)等。

熱效應(yīng)

人體內(nèi)70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機(jī)體升溫,從而影響到身體其他器官的正常工作。

非熱效應(yīng)

人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩(wěn)定和有序的,一旦受到外界電磁波的干擾,處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即遭到破壞,人體正常循環(huán)機(jī)能會(huì)遭受破壞。
電磁波電磁波


累積效應(yīng):熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后,對(duì)人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會(huì)發(fā)生累積,久之會(huì)成為永久性病態(tài)或危及生命。對(duì)于長期接觸電磁波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,也會(huì)誘發(fā)想不到的病變,應(yīng)引起警惕!

各國科學(xué)家經(jīng)過長期研究證明:長期接受電磁輻射會(huì)造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘、粗糙,甚至導(dǎo)致各類癌癥等;男女生殖能力下降、婦女易患月經(jīng)紊亂、流產(chǎn)、畸胎等癥。隨著人們生活水平的日益提高,電視、電腦、微波爐、電熱毯、電冰箱等家用電器越來越普及,電磁波輻射對(duì)人體的傷害越來越嚴(yán)重。但由于電磁波是看不見,摸不著,感覺不到,且其傷害是緩慢、隱性的,所以尚未引起人們的廣泛注意。家用電器盡量勿擺放于臥室,也不宜集中擺放或同時(shí)使用。

看電視勿持續(xù)超過3小時(shí),并與屏幕保持3米以上的距離;關(guān)機(jī)后立即遠(yuǎn)離電視機(jī),并開窗通風(fēng)換氣,以洗面奶或香皂等洗臉。用手機(jī)通話時(shí)間不宜超過3分鐘,通話次數(shù)不宜多。盡量在接通1一2秒鐘之后再移至面部通話,這樣可減少手機(jī)電磁波對(duì)人體的輻射危害。

 具有防電磁波輻射危害的食物有

綠茶、海帶、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、豬血、牛奶、甲魚、蟹等動(dòng)物性優(yōu)質(zhì)蛋白等。

特性介紹/電磁波 編輯

與聲波和水波相似,電磁波具有波的性質(zhì)?梢园l(fā)生折射等現(xiàn)象。它的速度,波長,頻率之間滿足關(guān)系式:速度=波長*頻率。

應(yīng)用介紹/電磁波 編輯

電磁波為橫波,可用于探測(cè)、定位、通信等等。電磁波譜是無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,倫琴射線(X射線),伽瑪射線.

應(yīng)用


◆無線電波用于通信等
◆微波用于微波爐
◆紅外線用于遙控、熱成像儀、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等
◆可見光是所有生物用來觀察事物的基礎(chǔ)
◆紫外線用于醫(yī)用消毒,驗(yàn)證假鈔,測(cè)量距離,工程上的探傷等
◆X射線用于CT照相
◆伽瑪射線用于治療,使原子發(fā)生躍遷從而產(chǎn)生新的射線等.
◆無線電波。無線電廣播與電視都是利用電磁波來進(jìn)行的。在無線電廣播中,人們先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),然后將這些信號(hào)由高頻振蕩的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點(diǎn),人們利用接收機(jī)接收到這些電磁波后,又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào),這就是無線廣播的大致過程。而在電視中,除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號(hào)外,還要將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),然后也將這兩種信號(hào)一起由高頻振蕩的電磁波帶著向周圍空間傳播,而電視接收機(jī)接收到這些電磁波后又將其中的電信號(hào)還原成聲音信號(hào)和光信號(hào),從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。

電磁波的電場(或磁場)隨時(shí)間變化,具有周期性。在一個(gè)振蕩周期中傳播的距離叫波長。振蕩周期的倒數(shù),即每秒鐘振動(dòng)(變化)的次數(shù)稱頻率。

很顯然,波長與頻率的乘積就是每秒鐘傳播的距離,即波速。令波長為λ,頻率為f,速度為V,得:λ=V/f波長入的單位是米(m),速度的單位是米/秒(m/sec),頻率的單位為赫茲(Hertz,Hz)。整個(gè)電磁頻譜,包含從電波到宇宙射線的各種波、光、和射線的集合。不同頻率段落分別命名為無線電波(3KHz