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電磁波及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析
電磁波是能量的一種，凡是高于絕對零度的物體，都會釋出電磁波。且溫度越高，放出的電磁波波長就越短。以下是小編整理的電磁波及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析，希望對大家有所幫助。
[摘要]
電磁波是一種物理現(xiàn)象，隨著人們對電磁波認(rèn)識的深化，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，經(jīng)濟(jì)價(jià)值也越來越大。
[關(guān)鍵詞]
電磁波波長應(yīng)用
變化的電磁場在空間的傳播稱為電磁波。電磁波在各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并由此創(chuàng)造著越來越大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
一、電磁波的產(chǎn)生
任何LC振蕩電路原則上都可以作為發(fā)射電磁波的振源，但要想有效地把電路中的電磁能發(fā)射出去，除了電路中必須有不斷的能量補(bǔ)給之外，還必須具備以下條件。
1.頻率必須夠高。電磁波在單位時(shí)間內(nèi)輻射的能量是與頻率的四次方成正比的，只有振蕩電路的固有頻率越高，才能越有效地把能量發(fā)射出去。要加大固有頻率，必須減小電路中的L和C的值。
2.電路必須開放，LC振蕩電路是集中性元件的電路，即電場和電能都集中在電容元件中，磁場和磁能都集中在自感線圈中。為了把電磁場和電磁能發(fā)射出去，必須把電路加以改造，以便電、磁場能夠分散到空間里。
為此，我們沒想把LC振蕩電路加以改造。改造的趨勢是使電容器的極板面積越來越小，間隔越來越大，而自感線圈的匝數(shù)越來越少，這一方面可以使C和L的數(shù)值減小，以提高固有頻率；另一方面是電路越來越開放，使電場和磁場分布到空間中去。最后振蕩電路完全演化為一根直導(dǎo)線，電流在其中往復(fù)振蕩，兩端出現(xiàn)正負(fù)交替的等量異號電荷。這樣一個電路叫做振蕩偶極子(或偶極振子)，它已適合于做有效地發(fā)射電磁波的振源了。實(shí)際中廣播電臺或電視臺的天線，都可以看成是這類偶極振子。
二、電磁波的分類
自從赫茲應(yīng)用電磁振蕩的方法產(chǎn)生電磁波，并證明電磁波的性質(zhì)與光波的性質(zhì)相同以后，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。1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了一種新型的射線，后來稱之為X射線；1896年貝克勒耳又發(fā)現(xiàn)放射性輻射�？茖W(xué)實(shí)踐證明，X射線和放射性輻射中的一種γ射線都是電磁波。這些電磁波本質(zhì)上完全相同，只是頻率或波長有很大差別。例如光波的頻率比無線電波的頻率要高很多，而X射線和γ射線的頻率則更高。為了對各種電磁波有個全面了解，我們可以按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，這就是所謂電磁波譜。
無線電波由于輻射強(qiáng)度隨頻率的減少而急劇下降，因此波長為幾百千米(107厘米)的低頻電磁波通常不為人們注意，實(shí)際中用的無線電波是從波長λ約幾千米(相當(dāng)于頻率在幾百千周左右)開始。波長在3千米～50米(頻率100千周～6兆周)范圍，屬于中波段，波長在50米～10米(頻率在6～30兆周)范圍為短波，波長在10米～1厘米(頻率在30～3萬兆周)甚至到達(dá)1毫米(頻率為3X106兆周)以下的則為超短波(或微波)(有時(shí)按照波長的數(shù)量級大小也常出現(xiàn)米波、分米波、厘米波、毫米波等名稱)。
可見光的波長范圍很窄，λ大約在7.6厘米～4.0X10-5厘米之間(在光譜學(xué)中習(xí)慣于采用另一個長度單位——埃()來計(jì)算波長，1月=10-8厘米，用?來計(jì)算，可見光的波長約在7600～4000范圍內(nèi))。從可見光向兩邊擴(kuò)展，波長比它長的稱為紅外線，波長大約從7600直到十分之幾毫米，它的熱效應(yīng)特別顯著；波長比可見光短的稱為紫外線，波長從4000～50，它有顯著的.化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng)。紅外線和紫外線，都是人類的視覺所不能感受的，只能利用特殊的儀器來探測。無論可見光、紅外線或紫外線，它們都是由原子或分子等微觀客體的振蕩所激發(fā)的。近年來，一方面由于超短波無線電技術(shù)的發(fā)展，無線電波的范圍不斷朝波長更短的方向進(jìn)展；另外一方面由于紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外線的范圍不斷朝波長更長的方向擴(kuò)充。目前超短波和紅外線的分界已不存在，其范圍有一定的重疊。
電磁波簡介
電磁波是由同相 且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。由同向振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面。電磁波在真空中速率固定，速度為光速。見麥克斯韋方程組。
電磁波伴隨的電場方向，磁場方向，傳播方向三者互相垂直，因此電磁波是橫波。當(dāng)其能階躍遷過輻射臨界點(diǎn)，便以光的形式向外輻射，此階段波體為光子，太陽光是電磁波的一種可見的輻射形態(tài)。電磁波不依靠介質(zhì)傳播。
電磁輻射量與溫度有關(guān)，通常高于絕對零度的物質(zhì)或粒子都有電磁輻射，溫度越高輻射量越大，但大多不能被肉眼觀察到。
通常意義上所指有電磁輻射特性的電磁波是指無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線。而X射線及γ射線通常被認(rèn)為是放射性的輻射 。
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。 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季哂胁上笮�。折射、反射屬于粒子性�?衍射、干涉為波動性。
人體傷害
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)能會遭受破壞。
累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對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，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)或危及生命。對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。但是暫時(shí)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，也無大規(guī)模的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)證實(shí)存在必然聯(lián)系
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、蟹等動物性優(yōu)質(zhì)蛋白等。
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