电磁波辐射的条件精选(九篇)

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第1篇：电磁波辐射的条件范文

关键词：电磁辐射 电磁辐射的危害如何防护电磁辐射

1、电磁辐射

电磁辐射是传递能量的一种方式，电磁辐射所衍生的能量，取决于频率的高低，频率愈高，能量愈大。自然环境中的电场和磁场分别为10－4V/m和10－13T，而50hz高压输电线下的电场和磁场约为1～10KV/m和1－10μT，极端情况下可达到11KV/m和100μT；普通居民家中的本底电场约为1－10V/m，但电热毯或加热水床可达几个kv/m[2]。

人们在充分享受电磁辐射带来的方便舒适的同时,也日渐感受到了它的负面效应。如各类各类办公自动化设备、移动通讯设备、家用电器迅速进入我们的生活,提高了我们的工作效率,丰富了我们的精神和物质生活。就在我们的生活前所未有的便捷的同时,我们所使用的高科技产品所产生的电磁辐射,又成为继室内空气污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室内环境污染。它无色、无味、无形、无踪,无任何感觉,可穿透包括人体在内的多种物质,无处不在,被科学家称为“电子垃圾”或“电子辐射污染”,有专家称这是继大气污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2、电磁辐射的危害

人体是导体,可以吸收电磁场的能量。科学实验已表明,电磁辐射污染对人体的危害主要为两个方面――致热作用和非致热作用。致热作用是指电磁波穿透生物体表层，直接对肌体内部组织“加热”，高频电磁波的致热作用会对生物体产生影响,从而对人体造成严重的伤害。非致热作用非致热作用主要是指电磁波对人体植物神经系统的危害。

当其频率超过105HZ以上时就对人体有害。电磁波辐射源的输出功率越大，辐射强度越大，波长越短，频率越高，距离越近，接触时间越长，环境温度越高，湿度越大，空气越不流通，则对环境污染程度越大，并且女性和儿童受危害更严重。电磁波会扰乱人体自然生理节律，导致机体平衡紊乱，引发头痛、头晕、失眠、健忘等神经衰弱症状；使人乏力、食欲不振、烦躁易怒；还能使人体热调节系统失调，导致心率加快、血压升高或降低、呼吸障碍、白细胞减少；对心血管疾病的发生及恶化起着推波助澜的作用。电磁波使体内生物电发生干扰和紊乱，导致脑电图、心电图检查异常，延误疾病诊断，影响治疗。由于电磁波的穿透力强，故不仅作用于体表，而且可深入内层组织和器官，往往人体还未感到疼痛，内层组织己受到损伤，它还促使癌组织生长，致使癌发病率增高。电磁波还会引起视力下降。当强度为100毫瓦/厘米2的电磁波照射眼睛时，会使晶体发生水肿，可发展成白内障，甚至会导致失明。强度为5毫瓦/厘米2～10毫瓦/厘米2的电磁波，人的皮肤感觉虽不明显，但可影响生育和遗传。妇女在电磁波作用下，月经周期发生明显改变，可引起孕妇流产和基因缺陷，可增加小儿出生后癌症的发病率。长期处于强电磁波作用下的儿童，其癌症发病率比在低电磁波下的儿童高2～5倍，电磁波也是白血病、淋巴癌、脑肿瘤的诱因。高频焊接、高频淬火、高频熔炼、射频溅射、电子管排硅对接、半导体封容、短波与微波理疗、微波加热等在工业、医疗、交通等领域广泛应用，广播电视、通讯基站及信号发射台（塔）发射功率越来越大，各种移动通讯基站密布，天线林立，使局部空间的电磁彼强度过高。受到电磁波影响最直接最严重的是电视台、广播电台、雷达通讯站（台）及发射塔周围的居民。这些强大的电磁波（一般功率10～90千瓦），可损伤人的血液和眼睛，损伤染色体，产生畸形胎儿，甚至导致中枢神经失常。人们通过长期研究后发现，纵横交错的高压线除破坏环境美观外，由于在其周围产生电磁场，对附近的人会产生有害影响。这主要决定于电磁场强度。人们接触到电磁场强度达到50～200千伏/米时，可出现头痛、头晕、疲乏、睡眠不佳，食欲不振，血液、心血管系统及中枢神经系统异常等。当然这里指的是电压在100千米以上的超高压输电线路，按规定一般不许从居民区通过，所以，一般人可免受其危害。而城市及居民区常见的多是电压1千米以下的配电线路，架设在规定高度，对人体的影响甚微。电磁波防护控制措施为控制电磁波对环境的污染，保护人民身体健康，我国卫生部，1989年12月22日颁布了《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88），规定居住区环境电磁波强度限制值。

防护设施的设计针对各类型机都适用的原则。除操作人员个人防护用品(铅围裙、铅围脖、铅帽及铅眼镜)之外，着重考虑X射线机操作侧的屏蔽，该屏蔽要做到既不影响操作者的操作，又能达到防护目的，且能消毒。生活中怎样才能防止电磁辐射污染呢?下面我教大家几点：为防止电磁污染造成的健康危害，应经常对居室通风换气，保持室内空气畅通。使用手机电话时，尽量减少通话时间；手机天线顶端要尽可能偏离头部，尽量把天线拉长；观察到手机信号接通后，再移到耳边；在手机电话上加装耳机，在目前被认为是最安全的选择。

去商场购买电子产品的时候应注意证实该产品是否已经通过了CCC认证。尽量使用低辐射的产品。尽量使用坐机拨打电话,少用手机拨打电话。电脑旁放置一些防辐射的植物。微波炉操作时，人要隔一个房间的距离。电器暂停使用时,最好不让它们处于待机状态,因为此时可产生较微弱的电磁场,长时间也会产生辐射积累。另外，建议每天可服用一定量的维生素C，或者多吃些富含维生素C的蔬菜，如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜、蒜苗、雪里蕻、甘蓝、小白菜、水罗卜、红罗卜、甘薯等；多食用新鲜水果如柑橘、枣、草莓、山楂等。加强机体抵抗电磁辐射的能力。居住、工作在高压线、雷达站、电视台、电磁波发射塔附近的人,佩带心脏起搏器有条件的应配备阻挡电磁辐射的屏蔽防护服。电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏,使用者还可配戴防辐射眼镜。显示屏产生的辐射可能导致皮肤干燥,加速皮肤老化甚至导致皮癌,因此在使用后应及时洗脸。

3、结论

我们无法避免电磁辐射，但我们可以减少身边的电子污染。对于已有标准的产品,应该加强监管力度,特别是列入3C认证目录的产品。当然,对于我们普通人也要适当改变一下生活方式。如尽量用更多的时间到户外活动,到乡村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

参考文献

[1]《宇宙、地球和大气》[美].I.阿西摩夫著科学出版社.

[2]《电磁波工程》朱建清,著.国防科技大学出版社.

[3] 曹毅，童建．电磁辐射生物效应研究综述．环境与职业医学，2007．4

[4] 姚智兵，蒋昊等．电磁辐射的危害及防护．中国社会医学杂志，2007．9

第2篇：电磁波辐射的条件范文

1.1 同步辐射

要了解自由电子激光的原理我们首先要明白什么是同步辐射。同步辐射：同步辐射是速度接近光速（v≈c）的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射，由于它最初是在同步加速器上观察到的，便又被称为“同步辐射”。由同步辐射产生的光源叫做同步辐射光源，它的优点有：高亮度，宽波段（远红外、可见光、紫外直到X射线范围内的连续光谱，并且能根据使用者的需要获得特定波长的光），窄脉冲（脉冲宽度在10-11～10-8s之间可以调控，脉冲之间的间隔为几十纳秒至微秒量级），具有高偏振，高准直，高相干性。同步辐射光源的这些特点正好满足了激光器光源的需求。所以自由电子激光器利用的就是同步辐射的原理作为光源的。

1.2 自由电子激光器的原理

自由电子激光装置的原理如图1所示。

该装置由3部分组成：电子束注入器、扭摆磁铁、光学谐振腔。其中电子束注入器就是电子加速器，扭摆磁铁是有多对N-S相间的磁铁组构成，其中相邻两组磁铁的磁场方向是上下交替变化的，磁场变化的空间周期为λw，光学谐振腔主要是由一个反射镜和半透半反镜构成。当经电子加速器（速度接近光速）沿图示的Z方向进入到扭摆磁铁区时，电子在磁场的洛仑兹力作用下会在X-Z平面内左右往复摆动。当带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射（同步辐射）。在一定的条件下在不同位置处向Z方向发射的电磁波可以有相同的相位，并且还能够从电子束中获得能量，使它们的能量得以增加。其中的一部分电磁波可以在由反射镜和半透半反镜构成谐振腔内往返运动，使它们的能量反复放大，最后从半透半反镜输出激光。激光必须满足相干和受激放大的条件。自由电子激光器是怎么实现相干和受激放大的条件的呢？

1.2.1 相干性

如图2所示，A，B是相距为一个磁场空间周期的两个点，电子在这两处的运动情况完全一样且都会产生电磁辐射，设电磁波波长λ1且电子刚到A，B两处时产生的电磁波共同相位为δ。当A在磁场中运动到B点处时，A点产生的电磁波运动到为A′。A，B两点发的光要相干，就要A′点的电磁波和B点产生的电磁波具有相同的位相δ，即要LA′B′=nλ1（n=1，2，3，…）设电子沿z方向的速度为v，我们可以得到

上式就是实现相干性的条件。当电磁波沿Z方向发射时，也就是θ=0，此时的相干条件为：

1.2.2 受激放大

自由电子激光器中的受激放大指的是磁场中沿Z方向产生的同步辐射光和电子相互作用使电子动能减少，同步辐射光能量增加。实现电子能量转移到同步辐射光，从而实现受激放大，如图3所示。

根据能量守恒，单位时间内电场对电子所做的功和电子能量的变化的关系如下：

由单位时间内电场对电子所做的功和电子能量的变化的关系公式知，如果v・E对时间的积分大于零，那么电子束的能量减少，由能量守恒知道，同步辐射光的能量增加，从而实现受激放大。当同步辐射光和电子在Z方向运动时。同步辐射光沿x方向来回振动。且每隔半个波长改变一次振动方向。电子沿Z方向行动半个磁场变化的空间周期，其沿x方向的速度也改变一次。为了保证受激放大，即v・E大于0，当电子沿Z方向走过磁场变化的空间周期时，同步辐射光应该比电子多走半个波长的离或者半波长的奇数倍（如图3所示），也就是

对比公式（2）和公式（5）发现公式是一样，但n的取值范围不一样。所以要实现受激放大。n只能取1，3，5.....一系列奇数。但是在现实中高能电子的速度接近与光速，公式（2）和公式（5）n取1。

在满足受激放大和相干的条件下我们适当地调节反射镜和半透半反镜之间的距离可以实现同步辐射光在谐振腔内来回振荡，从而反复放大，最后从半透半反镜产生很强的激光。

由相干条件和受激放大条件（n=1）我们可以推出：

BW为扭摆磁场的强度，自由电子激光的波长为λ1，它与电子能量γ有关。我们可以通^改变电子的能量得到不同的自由电子激光的波长。由于注入电子是脉冲的，脉冲持续时间为10-10s，所以脉冲空间宽度比同步辐射激光的波长大。当同步辐射光和电子在歇着腔内相互作用时必定有一部分能量的损失，一部分能量增加。这样就不是所有的都满足受激放大了。所以这时我们引入群聚。

1.2.3 群聚

所谓的群聚就是扭摆磁场和同步辐射场综合作用的结果。如图4所示。在扭摆磁场的作用下电子在x方向上有分速度，在光波的a区域，光波的电矢量E向下，在E的作用下电子向下做减速运动，与此同时，光波的磁场B在a区域是垂直与纸面向内的，电子受到的洛仑兹力是向左的，也会使电子做减速运动。而在b区域的情况和a区域相反，电子都做加速运动。结合上面的两种情况，电子就会向ab区域的中部集中，下个波长内也是一样。且两个电子团的中心也是相距一个波长。这些电子团在z方向发出的辐射光也是相干的，所以辐射场也是受激的。

2.自由电子激光器的应用

自1960年世界上第一台激光器诞生以来，人们总希望激光器的功率、效率和波长调谐范围能大幅度地提高。而自由电子激光器具则很好地满足了人们所需。所以自由电子激光器白研制出来以后，科学家们就研究起它的一系列应用。自由电子激光特别适用于分析和研究光与物质的之间的相互作用。自由电子激光器具有高功率以及宽的可调光谱，所以在原子核工程最有应用前途。它可应用于物质的提纯、受控核聚变、铀、锶、硼、钆和钛等元素的同位素分离和等离子体加热等原子核工程。在空间能量运输和军事上用到的自由电子激光器的高能量，高功率。在毫米波段，自由电子激光器是唯一有效的强相干信号源，在毫米波激光雷达、反隐形军事目标和激光致盲等研究中具有不可替代的重要应用价值。因为自由电子激光器具有短脉冲、高效率及波长可调的优点，所以在工业上也有着很广的应用前景。自由电子激光器特别适合半导体工艺中大批量材料处理。因为它的高功率所以器件又可放大到能输出高平均功率，而且它的波长可调谐。

结语

激光由于它的相干性好、能量高、方向性好等特点在通信、医疗、工业、军事上的应用越来越广泛。自第一台自由电子激光器研制成功以来，因为它相对于传统的激光器具有更高的功率、更高的效率、范围更大的波长调谐和更短的脉冲的时间结构等特点，在现实生活中应用也越来也广泛。我们可以根据不同能量，不同波段用于不同的领域。而目前的自由电子激光器还比较大，而且费用高，需要我们科研工作者们一步步加以完善和优化，不久的将来自由电子激光一定会应用于我们的日常生活中。

第3篇：电磁波辐射的条件范文

关键词：电磁辐射污染电磁辐射污染机理电磁辐射污染防范

1831年英国科学家法拉第应用电磁感应的方法,使磁场中的导体在一定条件下产生了感应电流。这是19世纪最伟大的发现之一,随即世界上第一座发电站的建成标志着人类迈进了电磁辐射的应用时代。一百多年前,电磁辐射已经深入到了人类生活的方方面面,当今更是进入了一个电磁辐射的高利用时代。

不过,科学历来都是一把双刃剑,时代的进步常常是要付出一定代价的,这种二律背反的现象已经得到了历史的多次验证。人们在充分享受电磁辐射带来的方便舒适的同时,也日渐感受到了它的负面效应。如各类各类办公自动化设备、移动通讯设备、家用电器迅速进入我们的生活,提高了我们的工作效率,丰富了我们的精神和物质生活。就在我们的生活前所未有的便捷的同时,我们所使用的高科技产品所产生的电磁辐射,又成为继室内空气污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室内环境污染。特别是近些年来,国内外媒体上屡屡报道的有关电磁辐射对人体有害,更是让人们感觉到了来自电磁辐射的威胁,以致于很多人一提起它,就有一种莫名的痛恨和恐惧。

1电磁辐射污染:

所谓电磁辐射污染是指高压电、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔和电子仪器、医疗设备、自动化设备及微波炉、收音机、电视机、电脑、手机等工作时产生的各种不同波长频率的电磁波。人体如果长期暴露在超过安全的电磁辐射剂量的电磁辐射下,细胞就会被杀伤或杀死。随着信息技术产品的不断丰富,电磁辐射污染已经成为危害人们工作和生活的辐射污染的重要类型之一。另一个方面,信息技术要依靠电磁波,而电磁波极容易扰和破坏,由此会带来一些垃圾信息、有害信息的侵害,这也是电磁辐射污染的一个方面。电磁辐射会造成所谓的“电磁污染”,人们也叫它电子“烟雾”或电子垃圾,即电磁辐射的强度超过人体或环境所能承受的限度所产生的危害现象。它无色、无味、无形、无踪,无任何感觉,可穿透包括人体在内的多种物质,无处不在,被科学家称为“电子垃圾”或“电子辐射污染”,有专家称这是继大气污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2电磁辐射对人体作用机理

人体是导体,可以吸收电磁场的能量。在电磁场的作用下,人体的分子会发生取向排列,在分子排列过程中相互碰撞消耗磁场能而转化为内能,引起热效应。电磁场强度越大,则热效应越明显;电磁振荡频率越高,热效应越明显,即电磁辐射对人体的作用:微波>超短波>短波>中波>长波。而且干扰人体生物电信息的传递。科学实验已表明,电磁辐射污染对人体的危害主要为两个方面——致热作用和非致热作用。

致热作用致热作用是指电磁波穿透生物体表层,直接对肌体内部组织“加热”(如同微波炉加热食品一样),即在高频电磁波作用下,物质的温度会发生改变。高频电磁波的致热作用会对生物体产生影响,从而对人体造成严重的伤害,导致乳腺癌、阳痿、流产、胎儿畸形等疾病。

非致热作用非致热作用主要是指电磁波对人体植物神经系统的危害,造成心悸、脱发、心动过缓、血压降低和妇女月经失调等疾病。有一个典型的实验是这样做的:从鸡雏、猫的体内摘取出大脑皮质,用调制后的特高频、甚高频电磁波对其进行照射,发现有钙离子析出。钙离子是生物体内信息传递、免疫系统工作和细胞繁殖不可缺少的物质,它的浓度变化必然会对生物体产生影响。

3生活中电磁辐射污染的防范

现代生活,处处离不开与电子设备打交道。能制造电磁辐射污染的污染源无处不在,电脑、打印机、复印机、手提电话、无线电仪器等无不产生对身体不利的电磁辐射波;与日常生活有关的如电视机、音响、洗衣机、电冰箱、空调、微波炉等均能产生各种数量不等的电磁干扰,我们如何防护呢?

生活中怎样才能防止和减少室内电磁辐射污染呢?中国室内装饰协会室内环境监测中心的专家提醒大家注意以下几点:

在购买电子产品是应注意证实该产品是否已经通过了CCC认证(国家对电子电磁兼容性的安全认证);尽量减少对高辐射产品的使用;尽量使用低辐射的产品,如低辐的电视机、微波炉、电脑等;尽量使用坐机拨打电话,少用手机拨打电话。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,最好在铃声响过一两秒或两次铃声之间接听,使用时头部和手机天线的距离尽量远一些。

有人说了,不买家电或是有也束之高阁不再用,污染不就没有或减少了嘛。好倒是好,可是要没了它们,咱们的生活就该倒退回从前的艰苦时代了。恐怕没人愿意放弃好生活而去过苦日子吧,多学几招防范措施才是现实可行之策。例如:

不要把家电摆放得过于集中,以免使自己暴露在超限量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家电,如电视、电脑、冰箱、收音机等,最好不要集中摆放在卧室里。

要避免长时间使用家用电器、手机等,还要尽量避免同时启用多种家电。与家电保持安全距离很有必要。距离越远,受电磁波侵害就越小。

彩电的安全距离是荧光屏宽度的5倍左右,日光灯为2～3米,微波炉开启之后要离开至少1米远,孕妇和小孩应尽量远离微波炉。电器暂停使用时,最好不让它们处于待机状态,因为此时可产生较微弱的电磁场,长时间也会产生辐射积累。

还有一招就是吃东西。多食用胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物,加强机体抵抗电磁辐射的能力。

居住、工作在高压线、雷达站、电视台、电磁波发射塔附近的人,佩带心脏起搏器有条件的应配备阻挡电磁辐射的屏蔽防护服。

电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏,使用者还可配戴防辐射眼镜。显示屏产生的辐射可能导致皮肤干燥,加速皮肤老化甚至导致皮癌,因此在使用后应及时洗脸。

注间电磁辐射污染的环境指数。有关专家提醒,5种人特别要注意这一条,第一是生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁发射塔附近的人员;第二是经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员;第三是生活在现代电器自动化环境中的工作人员;第四是佩戴心脏起搏器的患者;第五是生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等,都应该了解室内电磁辐射污染的程度,如果环境中电磁辐射污染比较高,就必须采取相应的措施。

对于E时代下的又一现代污染───电磁

辐射已经被联合国人类环境大会列入必须控制的造成公害的主要污染物之一。记得吗?我们的儿歌里曾把站着几只小麻雀的高压线比作五线谱,那曾是城市里最美的图画。可时过境迁,如今,因为怀疑围绕在居民区周围的高压线释放出的电磁辐射会损害人体健康,高压线的建设者们屡次亮相听证会甚至法庭,争端大有愈演愈烈之势。一些专家说,人类认识世界是一个渐进的过程,许多问题还有待科学研究的进一步深入和时间的考验。目前,不管学术界的争论如何激烈,现存的、引起很大争执的问题应该及时得到解决。首先,应该及时推出直接关系到公众健康的产品标准。第二、对于已有标准的产品,应该加强监管力度,特别是列入3C认证目录的产品。第三,应该制定相关的法律、法规以及时解决目前引起争端的事件。当然,对于我们普通人也要适当改变一下生活方式。如尽量用更多的时间到户外活动,到乡村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

参考文献

第4篇：电磁波辐射的条件范文

[关键词]电磁波

[中图分类号] R594.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-214-2

1引言

深圳市属于典型的覆盖型与埋藏型岩溶发育区，近些年，随着城市建设步伐的加快，地下水补径排条件的改变，岩溶地面塌陷地质灾害越来越严重，严重制约特区经济的发展。为查清可溶岩分布范围，预测岩溶塌陷潜在的危险区，可视化凸显岩溶裂隙发育特征，电磁波CT技术得到广泛的应用。

电磁波CT技术，以其高分辨率、多维空间的特征广泛应用于精细构造带勘查。野外往往布设三角形孔位，进行不同孔位的发射与接收测量，形成三维立体的空间地球物理模型特征，直观反映构造裂隙、地层岩性分层特征信息。笔者通过电磁波CT技术在深圳市岩溶地面塌陷勘查中的成功应用，计采用代数重建法（ART），加入阻尼约束条件，进行电磁波吸收系数计算机层析成像，进一步证实了电磁法CT技术在岩溶地面塌陷勘查中的优势。

2研究区地质地球物理概况

研究区地势平坦，场地地面全被第四系全新统的下组的冲积层所覆盖。根据钻孔资料揭示，从上至下地层分别为冲积土、砂卵石层、粉质粘土层、残积土层、灰岩层。

一般情况下，强度高、坚硬完整、较纯的灰岩介质中，地球物理特征常表现为高阻、低吸收的特征，而当岩层受到断裂带、层间错动带、风化溶滤带、岩溶化等破坏时，则表现为：电阻率降低，吸收系数增大，与完整灰岩间存在较大的地球物理差异。因此，在灰岩介质中，具备钻孔电磁波C T探测岩溶的地球物理前提。

3电磁波CT工作原理

电磁波CT是利用无线电波（工作频率0.5～32MHz）在两个钻孔中分别发射和接收，根据不同位置上接收的场强的大小，来确定地下不同介质分布的一种地下地球物理测试方法，也称井中无线电波透视法。

电磁波CT法涉及电磁波在地下有耗空间的辐射、传播和接收，其正反演问题的理论基础是电磁场理论和天线理论。下式为电磁波CT法中的场强观测值公式：

式中： E 为接收点的场强值;

E0'为初始辐射常数;

β为吸收系数，即介质中单位距离对电磁波的吸收值;

f（θ） 为收发天线的方向因子函数;

r 为发射与接收点之间的距离。

当电磁波通过不同的地下介质（如各种不同的岩石、矿体及溶洞、破碎带等 ）传播时，由于不同介质对电磁波的吸收（β）存在差异，如溶洞、破碎带等的吸收系数（βs ）比其围岩的吸收系数（βo ）要大得多，因此在溶洞、破碎带的背后的场强也就小得多，从而呈现负异常，进而推断目标地质体的结构和形状。

地下电磁波（CT）就是根据实测数据，依照电磁波在地下有耗介质中传播规律及一定的物理和数学关系反演透视剖面上的物理参数的分布，最后以图像的形式表现出来。

岩溶发育的岩石与完整灰岩比较，在物性（电阻率及吸收系数）上存在较大差异，只要溶洞有一定规模时，对电磁场将会产生明显的吸收作用，观测的电磁场强幅度明显减小，吸收系数增大（相对围岩的高阻、低吸收系数），形成高吸收异常。

4工作方法

本次研究使用中国地质大学（武汉）研制的TC-RIM-19型地下电磁波仪系统，研究共布设3个钻孔，三角形布设（图2），钻孔间距约15m，钻孔孔口至孔底均下好PVC管，保证钻孔畅通和测试安全。

为了更好反映不同工作频率下的数据质量，本次工作采用了8MHZ、 16MHZ和24MHZ三个工作频率进行测量工作，发射点与接收点点距均为0.5m，发射点每隔0.5m进行固定发射，接收点自上而下每隔0.5m进行等间距数据采集。1号钻孔发射，2号钻孔接收形成1号电磁波CT剖面;1号钻孔发射，3号钻孔接收形成3号电磁波CT剖面;2号钻孔发射，3号钻孔接收形成2号电磁波CT剖面。

5资料解释

电磁波CT资料的处理，目前国内外处理方法较多，如代数重建法（ART），联合迭代法（SIRT），反投影法（BPT），共扼梯度法（CG），最大嫡法（MEIR）及波前法射线追踪（WFRT）等.这些方法可以是直射线模型，也可以是弯曲射线模型，目前，在电磁CT中尚未见弯曲射线模型结果。本次采用了代数重建法（ART），该层析处理方法，采用加入阻尼技术来控制约束其结果，以克服迭代时容易发散的缺点，并通过计算机层析成像技术进行孔间电磁波吸收系数的成像。

电磁波CT反演图可得到视吸收系数彩色βs值分布的色谱图，3个剖面的视吸收系数彩色βs值分布色谱图见图3～5，图中采用βs值等值线预以表示，等值线间区域颜色由图示方法构成，βs值越小，介质对电磁波的吸收愈小，介质的性状越好;βs值越大，介质对电磁波的吸收愈大，介质的性状愈差。

CT剖面图表明，灰岩中的溶洞由于有泥浆、沙、碎石之类的混合物充填，使得电磁波通过这些部位时，能量被大量吸收，在图像上表现为深颜色的强吸收区域;而完整的灰岩地段，电磁波几乎是“透明”的，不发生吸收作用或吸收很小，在图象上表现为浅色区域。结合钻孔资料、地质资料等因素，综合判断地层、岩溶分布特征。

6结论

（1）通过电磁波CT较好的反映了研究区地层及岩溶分布特征，与钻孔验证情况相符，电磁波CT技术在岩溶地区应用效果显距，基本查明了研究区岩溶发育情况;

（2）研究区地下水位埋深相对较浅，电磁波CT吸收系数相对较小，能量衰减快，一定程度上降低了分辨率;

第5篇：电磁波辐射的条件范文

【关键词】万吨列车 通信盲区 感应通信

准东铁路隶属内蒙古伊泰集团，全长128Km。始于蒙中部准格尔旗的周家湾镇，至于鄂尔多斯市西召镇，全线共分轻车线、重车线、二期、酸周线及其虎准线，共设置车站10个，线路处在蒙西黄土高原地带，山川沟壑较多，地理环境恶劣。全线共有大小隧道7座，隧道间相距不足700m的有12处，S曲线超过1Km的有8处以上，有12‰以上的长大坡道，地形条件极为复杂。准东铁路是蒙西煤炭资源外运的重要通道。

1 准东线开行列车的现状及开行万吨列车所遇到的通信问题

目前，准东线开行的为5000吨列车，采用“1+0”编组形式，主车可以直接查询列尾。为了进一步挖掘运输潜能，满足日益剧增的能源需求，开行重载万吨列车是一种行之有效的解决方案。重载万吨列车必须采用“2+0”的编组牵引方式，机车与各从车站之间通畅、可靠的通信和及时、准确的列尾查询是开行万吨列车安全前提。

当前全国铁路普遍采用的通信系统为400M+400M中继系统、铁路专用的GSM-R系统（简称G网）。

400M+400M中继系统是在全线测完400M场强的情况下，根据线路的实际情况，在场强弱的区段（如隧道内、大的S型弯道等）架设400M直放站远端机及漏缆，通过预先埋设在铁路沿线的光缆和附近车站机房的400M直放站近端机连接，近端机再和车站电台连接，从而解决线路的机车与车站的通信问题。准东铁路若采用该套通信系统，机车与车站之间的通信问题完全可以解决，然而机车与列车尾部之间的通信却无法解决，因为机车与列尾之间为直接通信，及为机车上的电台将查询信息之间发给列车尾部的列尾电台，而尾部的列尾电台将后面的尾部信息之间发给前面的机车，完全未能利用上400M中继系统，而在准东铁路线路大部分区段400M信号衰减极大，衰减值达到30-35dB，通信距离大概只有200-300米。在目前的5000吨编组的列车上列尾试验，利用单纯的400M系统，可通率不足30%，这远远满足不了开行万吨的安全要求，即使在编组的万吨列车中部加挂列尾中继器，全线列尾通信的可通率也不足65%，这也满足不了开行万吨列车的安全要求。而且该系统在线路上采用220V交流供电，对电压对的要求极高，供电的任何变化都影响着系统的可靠性，且架设在线路上的远端机及漏缆需要定期的维护、保养，这也增加了管理部门的工作强度。

铁路专用的GSM-R系统（简称G网），该系统的开通首先要向铁路总公司（原来的铁道部）申请相应的频点（此项很困难，因为国家无线电委员会分配给铁路总公司的频点有限，目前远远无法满足全国铁路通信系统的使用需求），在申请到频点后，每年还需向有关部门缴纳一定的频率使用费。在以上工作完成的条件下，方能进行现场的勘察、设计，等设计完后以后，根据设计方案才能进行施工，据了解，该项施工耗资较大，每公里投资达到几百万元之多，按目前准东铁路的规模，仅该项投资就要几亿元。在目前提倡节约型社会的前期下，该方案的实施可能性不大。

2 寻找一种适合目前准东开行万吨列车的通信方式

经过长时间的考察、调研，我们发现由西安铁路局科研所研制、开发的400K+400M双信道无线通信系统适合当前准东开行万吨列车的无线通信需求。

该系统采用的是400KHz、400MHz双频率同发同收工作方式，两个频率在工作中相互补充，实现无缝式对接，完全可以满足开行万吨列车的安全需求。

其中，400KHz通信方式为感应式无线通信，我们近一步从理论上的了解一下其特点：

3 解决限制空间的电波传播的可靠性办法

我国感应通信的应用起步较晚，大约在七十年代才开始感应通信的研究，除一些大型国家煤矿少量地应用国外进口的感应通信器材外，主要在铁路上使用。现已在几个大型矿井中采用但还没推广到全国煤矿及地铁。我所开始研究感应通信是在电气化铁路开通后，无线列调在山区电气化铁路不能即时顺利的推广应用。

4 感应通信的基本原理

当导线接近于天线时，根据电磁感应原理，导线吸收了辐射场的辐射能量和感应场的储存能量，这些能量在波导线上将产生较高的感应电动势，并沿波导线传输。这就是感应通信的全部传播过程。

当导线切割天线辐射的电磁波，导线上产生感应电势，产生感应电流。由于导线的引导，电磁波就在导线的边缘。被引导的电磁波被称为电磁波导或定向电磁波。用来引导电磁波的导线称为波导线。

我们将感应天线置于波导线下（或附近），感应天线与波导线的距离远小于工作频率的波长，在天线电磁场（辐射场和感应场）作用下，产生的感应电流沿着波导线流动，流动的电流又在波导线周围产生电磁场，形成第二次辐射，在一定远的距离上，波导线附近的天线将通过感应方式接受到信号。

设在导线1附近有一任意取向的距离有限，极化不完全相交的天线2。天线2电流在包括导线1表面在内的周围空间产生的电磁场E2、H2。若天线2在导线1某处线元dz表面上产生的电场的切线分量为E2Z、则E2Z在线元dz上所感应的电动势de2Z= E2Zdz。导体表面切线电场必须为零，导线1本身的电流必然在同一线元表面上产生一个切线电场

E1Z= - E2Z，以保持导体表面边界条件。此E1Z在该线元上所感应的电动势de1Z= E1Zdz = - E2Zdz。导线1场源为维持此感应电动势de1Z所消耗的功率（de1Z所吸收的功率）为：

d= K1*（z）ade1zdφ= K1*（z）aE2zdzdφ

式中K1*（z）导线1表面电流密度的共轭值；

a导线1的半径，当导线1的半径很小，可认为K1（z）和E2z与φ无关，故：

d=-I1*（z）E2zdz

式中，I1*（z）=2πaK1*（z）

由于理想导体既不消耗功率，也不能储存功率，功率dp12是从线元dz表面辐射到周围空间去了。这就是导线1的线元电流在天线2的场作用下所辐射的功率（线元感应辐射功率）。

从以上分析中我们得出：在感应通信中，通过电台把所要传输的高频信号发送到天线，天线上产生了电磁场，从而在铁路接触上产生较高的感应电动势，产生感应电流，沿着接触网传输。由于信号会沿着导线的方向传输，电磁波会有一定损耗。波导线在传播电磁场能量的同时，还不断向外辐射能量，在波导线周围形成电磁场，处于波导线附近的感应台天线将波导线周围的电磁场接收，实现了两感应电台之间的通信。这是应用无线通信与有线载波通信特点相加的导引辐射通信系统，形成了一种独特的链状移动通信方式。

通过以上理论的分析，完全能够满足目前准东铁路开行万吨列车的需求。

第6篇：电磁波辐射的条件范文

中，基站天线与用户手机天线之间的相互转换的无线连接都通过天线来实现。天线的运行质量在对于整个网络运行中的作用是非常重要的。

关键词：天线通信网络；网络优化

移动通信技术的基础是无线通讯，移动通信网络和用户手机终端通过基站天线在空中无线联接。天线作为能量转换设备，属于无源器件，它的主要作用接收或辐射无线电波，辐射是把高频的电流转化为电磁波，把电能转化成电磁能；接收是把电磁波转化成高频的电流，把电磁能转化为成电能。而天线的质量好坏会影响到移动通讯网络的服务质量和覆盖率；地理环境的不同。所以，天线在整合移动通讯网络的优化工作中有重要的作用。

一、天线的特性

1. 天线辐射方向图

电磁波通过一定的方向性向外辐射，表示天线向某一方向电磁波辐射的能力。相反，作为天线的方向性是它接收不同方向电磁波的能力。

2. 天线增益

天线一般是无源器件，它不会放大电磁信号，它的增益是把天线辐射电磁波进行聚束，然后用理想的天线，在相同输入功率条件下，同一点上接收的功率比值，很明显，天线增益和天线方向图有关系。方向图上的主波束越窄，副瓣尾瓣就越小，天线增益就越高。从而可以看出高增益是把天线波束的照射范围减小为代价的。

3. 驻波比

天线驻波是指天馈线和基站匹配程度的标准。由于入射波的能量转输至天线输入端没有被全部吸收或辐射，而产生了反射波，入射波与反射波的叠加产生了驻波比。VSWR如果越大，反射就越大，匹配度就越差。

(1)VSWR>1的情况，这就说明输入天线的功率部分被反射回来，这样就降低了天线的辐射功率；

(2)加大馈线的损耗。7/8电缆损耗达到4Db/l00米，这个数据是在VSWR=1的情况下测量的；出现反射功率，就会加大通用量的损耗，降低馈线对天线的输入；

(3)馈线输入端严重失配时，发射机的输出功率就不会达到设计的定值。然而，现在的发射机输出功率是可以出现失配情况的，如VSWR

4. 天线的极化

在天线辐射电磁波过程中，天线的极化方向就是电场方向。电磁波在空间传播时电场取向是水平线极化和垂直线极化，二者都是圆极化的，所以天线也是水平线极化的天线和垂直线极化的天线。值得一提的是双级化天线，是天线罩下的垂直线极化和水平线极化两副天线做到一起的天线。

二、网络优化中的天线

1. 网络优化的含义

无线网络优化是依据规定的标准对通信网络的设计、规划进行适当的调整，其目的在于使网络运行更为经济可靠、服务质量更加优良、资源的利用率不断提高，这些都是对用户和运营商非常重要的。网络服务质量ITU-T提出E•800把网络服务质量分成六点：业务保障性能、业务运用性能、业务接人性能、业务保持性能、业务完善性能、业务安全性能。

2. 网络优化的内容

依照网络服务质量的能力要求可以归纳出网络在优化过程中的主要内容，其主要包括：

(1)要把网络的无缝隙覆盖率力争做到90%以上，覆盖区内无盲区，还要保证辐射区达到最低的接受要求；

(2)合理配置无线资源，把频率的复用系数提高，使网络容量不断扩大；

(3)降低干扰和掉话率，提升切换的成功率。以上的三点内容主要是网络覆盖和网络容量的问题，这些都是和基站天线参数的选择和调整有着密切关系的。

3. 天线在网络优化中的作用

(1)在移动通信中往往因为多经传输让信号产生快衰落，而且衰落的电平变化幅度可以达到30dB，也就是每秒将近20次，也就是说受到了严重的干扰，当前，要解决多经干扰出现的快衰落，主要是用天线的极化分集和空间分集，当然，在第三代的移动通信中，用智能天经和Rake接收机技术也有效的解决了这个问题。

(2)移动网络通讯中为了达到无缝隙覆盖，选择基站天线的参数是非常重要的。当前在话务量密集的地区我们通常采用水平方向图，并且双极化定向天线的半功率波束宽度为65度，因为基站之间的距离一般在300-500米，这时天线的波束倾角：a=arctg [h/(r/2)](h是天线高度，r是站间距离)。根据这个公式可以算出，大概在10―19度之间；话务量密集的区域，基站之间距离高于500米时约在6―16度之间；低话务区，基站间距离则较远一些可，大概在3―9度间；如果话务量很小，则主要考虑的是覆盖的面积大小，这时的基站举例则会较大，可用全向内置的电下倾天线。

(3)对于话务量比较高的地区也可以调整天线的俯仰角改变照射区的大小，从而加大基站业务的接受能力；对于话务量较低的地区，则可以把基站的天线俯仰角增大，加大照射范围，吸收较多的话务量，通过调整，使网络的容量变大，也会使通话的质量提高。

三、天线在网络中的实际应用

根据环境差异的要求，选择天线的不同类型、性能使其适应不同的环境，满足不同的需求，充分发挥天线其在网络中的重要作用。

(1)城区话务密集区。基站之间距离约在300―500米，天线高度应该根据周围的环境而定，选择增益天线，采用天线的下倾的方式。配合机械设备，保证角度的变化。

(2)郊区或乡镇区。这一区域的话务量不是很密集，所以适当的放大信号覆盖范围，基站距离也适当增大，考虑覆盖率和基站容量的因素。

第7篇：电磁波辐射的条件范文

一、教学分析

知识与技能：

1.了解无线电波的波长范围.

2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念.

3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理.

过程与方法：

通过观察总结了解无线电波的基本应用，了解现代技术的应用方法，学会基本原理.

情感、态度与价值观：

通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性.端正科学态度，培养科学的价值观.

二、教学重点

对本节基本概念的理解.

三、教学难点

对调谐的理解，无线电波发射与接收过程.

四、教学方法

演示推理法和分析类比法.

五、教学用具

信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机，计算机多媒体，实物投影仪等.

六、教学过程

（一）引入新课

师：在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开电磁波．在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？这节课我们就来学习电磁波的发射和接收.

（二）进行新课

1.无线电波的发射

师：请同学们讨论，在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？（学生讨论.）

生：在普通LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部.在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的，辐射出去的能量很少.不能有效地发射电磁波.

师：有效地发射电磁波的条件是什么？（学生阅读教材有关内容.）

师生总结：

要有效地向外发射电磁波，振荡电路要满足如下条件：

（1）要有足够高的振荡频率.

（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去.

师：如何改造普通的LC振荡电路，才能使它能够有效地发射电磁波？（引导学生讨论.）

（师生一起讨论后，引出开放电路的概念.将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去.）

如图1所示，是由闭合电路变成开放电路的示意图.

师：无线电波是由开放电路发射出去的.

讲解：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接.跟地连接的导线叫做地线.线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线.天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的.电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远.实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图2所示.

振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射．

师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号.例如无线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像.这就要求发射的电磁波随信号而改变.电磁波是怎样传递这些信号的呢？

讲解：在电磁波发射技术中，如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上，那么，载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去.把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制.

进行调制的装置叫做调制器.要传递的电信号叫做调制信号.

使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（AM）.

使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（FM）.

图3是调幅装置的示意图．接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化.所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流．由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流.这种电磁波叫调幅波.（多媒体演示：调幅波.）

（用示波器观察调幅波形.）

2．无线电波的接收

师：处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波，这样的导体就是接收天线.

在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波.

讲解：世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围.如果不加选择地把它们都接收下来，那必然是信号一片混乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的.所以，接收电磁波时，首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台.这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强.在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强.这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振.

（用示波器观察电谐振波形.）

师：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路.

如图6是收音机的调谐电路.调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台.（演示调谐过程.）

讲解：收音机接收的经过调制的高频振荡电流（对应图讲解），这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动．要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动.

从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波.检波是调制的逆过程，因此也叫解调.由于调制的方法不同，检波的方法也不同.检波之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了.

下面介绍收音机中对调幅波的检波.

图7是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的.调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流，L1和L2绕在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上产生的是高频交变电压．由于二极管的单向导电性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器C（复习旁路电容器）通过，剩下的音频电流通过耳机发声.（用示波器观察检波过程）实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图.这种收音机声音很小，只能用开机收听本地电台.为了提高收音机的接收性能，需要用放大器把微弱的信号放大.图8是加有放大器的收音机方框图.由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大，然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们发出声音.

下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射和接收的全过程.

（1）调幅发射和接收.（实验演示.）

（2）调频发射和接收.（实验演示.）

比喻：

高频电流火车 音频电流货物

调制发射传播调谐解调

装货出站运行进站卸货

师：我们再来看一下无线电波的分段.（投影.）

（三）课堂总结、点评

本节课主要学习了以下内容：

1.电磁波的产生和发射条件.

2.开放电路的结构和特点.

3.电磁波的发射过程和接收过程.

七、课后作业

完成P92“问题与练习”中的题目.阅读P91“科学足迹”.

预习下一节：电磁波的发射和接收.

八、教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木.学生素质的培养就成了镜中花，水中月.

附：巩固训练

1.电磁波的调制有哪两种方式？

2.什么叫电谐振？

3.调谐过程中，若接收同一波段内的不同信号，通常是改变电路中哪个元件的值？

4.发射电磁波为什么要用开放电路？

5.接收电磁波信号时，为什么要调谐？

6.调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该怎么办？

A．增加调谐电路线圈的匝数 B．加大电源电压

C．减少调谐电路线圈的匝数 D．减小电源电压

参考答案：

1.电磁波的调制有调幅和调频两种方式.

2.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振.

3.调谐过程中，通常是改变调谐电路中电容器的电容.

4.振荡电路要有效地向外发射电磁波必须具备两个条件：（1）有足够高的振荡频率.（2）振荡电路的电场和磁场要尽量分散到大的空间，只有开放电路才能满足这两个条件，因此，发射电磁波要使用开放电路.

5.在空间里有大量的不同频率的电磁波传播.要接收到其中某一频率的信号，必须使这一信号在接收电路中引起电谐振，因此必须进行调谐.

6.C

第8篇：电磁波辐射的条件范文

当听到科学家说“我们无时无刻不生活在辐射的海洋中”时，有些人就大惊失色，好像这样一来小命就要不保了似的。因为一提辐射，他们立刻就想到核辐射，然后就联想到日本广岛原子弹爆炸造成的惨状，以及几年前日本福岛核电站泄漏事故所造成的那种人心惶惶的局面。

恐惧源于无知。事实上，辐射不仅仅只有核辐射，它在自然界和我们的生活中既很普遍，也很平常。任何一种射线，都是一种辐射。比如说，阳光就是一种辐射（一种电磁波辐射）；而大家都很清楚，没有太阳的辐射，就不可能有地球上的生命。此外，电视、广播接收的无线电信号，手机信号和微波炉里的微波，都是辐射。辐射是如此普遍，就算太阳熄灭，所有电器都关闭，有一样辐射你还是逃不掉，那就是红外线，因为世界上任何物体，大至高山大海，小至桌椅器具，哪怕你自己，都会发出红外线。

那么，接受的辐射控制在多少才算是安全的呢？

这其实是个杞人忧天的问题。为什么这么讲呢？因为辐射有没有害，只跟射线的能量有关：只有高能辐射才对身体有害，而这种辐射，一般只有科学家做实验或者发生核泄漏事故时才会遇到；至于能量低的辐射，在自然条件下，接受再多，对身体也无大碍，所以大可不必担心过量的问题。

你或许又要问了：能量低的辐射照时间长了，能量不就高了吗，就好比在太阳光下照时间长了就要热起来？能量一高，不就对身体有影响了吗？

这么理解是不对的。但要说清楚为什么，我们先要来搞清楚有关辐射的两个重要概念：能量和剂量。

辐射的能量和剂量

我们所说的辐射，除了一些高能粒子，如α粒子、β粒子、中子、质子和宇宙射线粒子等，余下的都是电磁波。电磁波根据波长从短到长，又分别称为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波……

不过，根据粒子的波粒二象性，任何波也是粒子，所以电磁波也有粒子的性质。组成电磁波的粒子叫“光子”。单个光子的能量只跟波长有关，波长越短，能量就越高。因为γ光子波长最短，所以它在电磁波里能量是最高的，然后波长从短到长，光子的能量依次小下去。

一种辐射的能量高还是低，就是指组成这种辐射的单个粒子的能量而言的。比如说，“γ辐射能量高”意思就是说“单个的γ光子能量高”。可以看出，辐射的能量是辐射自身的一种属性，跟照射时间、照射面积都没有关系。

但在实际应用中，辐射还有一个量的问题。同样一束射线，照2个小时显然比照1个小时的量要大，同一时间、同一地点，2平方米的面积上所接受的阳光显然比1平方米的面积上要大。这个与时间、照射面积和射线强度有关的量，就是剂量。

如果拿一碗豌豆做比喻，那么每粒豌豆的质量就是这种“辐射”的能量，而一碗里有多少粒豌豆，则相当于这种“辐射”的剂量。

大树是摇不断的

为什么低能辐射哪怕接受的剂量再大，一般也不会损害我们的身体呢？

众所周知，组成我们身体的都是一些分子，而分子呢，又是一些原子通过化学键彼此连接在一起的。化学键，说穿了不过是一些共用的电子。

辐射要想损伤身体，先得去破坏组成身体的分子，打破它们的化学键，把组成化学键的共用电子打飞。用科学上的术语说，就是使分子电离。

那么，在什么条件下才能使分子电离呢？

在此，我们不能不先提生活中的两类现象：可以积累的效应和不可积累的效应。

大家都知道，砍树的时候，一斧子砍下去，在树身上砍出一个口子，在这个口子上不停地砍，口子就越砍越深，最终树支持不住，就被砍倒了。这个例子说明，砍树的效果是可以累积的，一斧比一斧深。但要是你想把一棵树摇断，那就不一样了。除非你像那些武林高手一样，下死劲一下就把它摇断，否则，你用小劲儿摇啊摇，摇到外婆桥，也休想把树摇断。就算你总共花去的力气都可推倒一座大山了也没用。这就是说，摇的效应是无法累积的。

辐射对分子的电离就是一种无法累积的效应。除非辐射的能量足够大（也就是单个粒子的能量足够高），一次就能把某个分子的化学键劈断，否则哪怕一个个粒子持续不断地打在化学键上，化学键也不会断裂。比方说，要让某个化学键断裂，需要10电子伏特的能量，如果辐射的能量是11电子伏特，那么一下就能把这个分子电离。但如果辐射的能量只有9电子伏特，那么你哪怕持续照射几个月，分子也不会电离。

日常的辐射不用担心

对于我们身体来说，可见光、红外线、无线电等波段的电磁波能量都太低，不足以让身体里的任何分子电离，所以你不论接受多少剂量，都没事儿。这些辐射被身体吸收之后，只会让分子振动加快，身体热量增加。而增加的热量，身体又可以通过排汗、辐射等途径散发出去。

但有人在毒日头下暴晒死了又是怎么回事呢？这跟辐射夺人命是两回事。一般所说的辐射的危害，是指辐射使我们身体里的一些重要分子电离，然后可能致癌，而暴晒致死要么是身体丧失太多水分，要么是体温升高幅度太大，破坏了体内的生化环境所致。

不过，虽然太阳光里可见光部分对我们无害，但看不见的紫外线却是有害的，足可让我们的DNA分子断裂或者基因发生突变。在阳光下暴晒会诱发皮肤癌就是这个原因。要防紫外线照射过量，只要尽量别在太阳底下暴晒或者涂防晒霜就可以。

第9篇：电磁波辐射的条件范文

自上个世纪以来，由于通信技术发展极为迅速，中波、长波、超长波、短波、超短波以及微波通信以惊人的速度向前发展。然而事物的发展总是离不开矛和盾，随着电子通信技术的发展，电子对抗也就随之产生并发展起来了，电子侦察已成为现代作战获取情报的重要手段。无线电通信的电磁波犹如空气一样遍及全球，给敌方的无线电侦听带来了十分便利的条件，很容易泄密，给军事行动造成意想不到的损失。 因此世界各国无不在保密方面狠下功夫，制定了各种保密措施防止无线电通信泄密。利用有线电通信的信号电流是沿着金属导线流动的，虽然比无线电通信保密，但也不是万无一失的。因为信号电流在导线周围会产生磁场，根据电磁感应原理：电生磁，磁生电，同样也很容易遭到敌方的窃听造成泄密。无线电波很容易被敌方接收，即使是加密的电波，在现代电子计算机技术充分发展的年代里也很容易被破译，于是人们感到必须改变传统的通信手段，才能适应保密的需要。1960年7月，光家族的新秀―――激光问世了，伴随激光的产生，一种新颖奇特的通信―――激光通信也进入了人们的视野。这位现代通信家族中的后起之秀，以其独有的通信容量大、保密性好、抗干扰能力强、通信质量好的特点给通信业的发展带来了明媚的春天，成为现代通信领域中引人入胜的“热门”。激光作为一种光波，虽然和电磁波有所不同，但是它仍属于电磁波家族中的成员，具有电磁波的特性，能在空间以波动的形式传播。但是它和电磁波又有区别，它的频率极高，具有奇特的粒子性。

随着激光技术的发展，激光通信也出现了两种方式：一是“有线”的光纤通信；二是“无线”的大气激光通信。这两种通信方式都具有自己的保密特性。

光纤通信是使光信号在极细的玻璃丝光缆中传播，光缆深埋地下、江、河、海底或敷设在管道中，不易被发现和破坏，尤其是玻璃丝不向外辐射电磁波，不会招惹是非，使截获和侦听无可乘之机。即使碰巧被发现，它也不像金属导线那样容易“旁路”窃听；弄不好纤细的玻璃纤维竟会立即断成几节，散落四处，使侦听的企图落空，可谓“宁碎不泄密”。

大气激光通信中激光传输是一束平行而准直的细线，发散角小、方向性好，不像电磁波那样在空中到处乱窜，不掌握其传播方向是无法接收到它的信号的。即使发现激光通信信号，由于激光通信的频率极高，比微波的频率起码高10万倍以上，用现代的电子设备无法侦听，难以截获和破译。

因此看来，激光通信具有天然的保密性，它将给军事通信事业开辟崭新而广阔的天地。