[理學(xué)]電磁波基本理論

1、.電磁波目錄·電磁波是什么·電磁波的發(fā)現(xiàn)·電磁波譜·電磁輻射·電磁輻射對人體有的傷害·一個(gè)直觀動(dòng)態(tài)演示電磁波是什么Electromagnetic 定義：    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”。產(chǎn)生  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

2、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。性質(zhì)電磁波頻率低時(shí)，主要藉由有形的導(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，其能量幾乎全部反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，能量不可能全部反回原振蕩電路，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

3、外時(shí)，我們?nèi)匀荒芨惺艿胶蛣钻柟獾墓馀c熱，這就好比是電磁輻射藉由輻射現(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，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=f。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

4、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。電磁波的發(fā)現(xiàn) 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r射線。以無線電的波長最

5、長，宇宙射線的波長最短。無線電波                                      3000米0.3毫米。紅外線                       

6、;                 0.3毫米0.75微米。可見光                                        0.7微米0.4微米。紫外線  &

7、#160;                                     0.4微米10毫微米X射線                          

8、0;              10毫微米0.1毫微米射線                                        0.1毫微米0.001毫微米宇宙射線       &

9、#160;                               小于0.001毫微米傳真（電視）用的波長是36米；雷達(dá)用的波長更短，3米到幾厘米。電磁輻射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

10、非游離輻射波 電磁輻射對人體有的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磨擦，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)的微弱電磁場即將遭到破壞，人體正常循環(huán)機(jī)能會(huì)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(huì)發(fā)生累積，久之會(huì)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(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、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。比如電熱毯是使用最廣與人體接觸最近、接觸時(shí)間最長，對人體危害最嚴(yán)重的家用電器?，F(xiàn)在