電磁波及其經濟價值分析

電磁波及其經濟價值分析

　　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濟價值分析，希望對大家有所幫助。

　　[摘要]

　　電磁波是一種物理現象，隨著人們對電磁波認識的深化，其應用領域越來越廣泛，經濟價值也越來越大。

　　[關鍵詞]

　　電磁波波長應用

　　變化的電磁場在空間的傳播稱為電磁波。電磁波在各個領域有著廣泛的應用，并由此創造著越來越大的經濟價值。

　　一、電磁波的產生

　　任何LC振蕩電路原則上都可以作為發射電磁波的振源，但要想有效地把電路中的電磁能發射出去，除了電路中必須有不斷的能量補給之外，還必須具備以下條件。

　　1.頻率必須夠高。電磁波在單位時間內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，而自感線圈的匝數越來越少，這一方面可以使C和L的數值減小，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線，電流在其中往復振蕩，兩端出現正負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射電磁波的振源了。實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

　　自從赫茲應用電磁振蕩的方法產生電磁波，并證明電磁波的性質與光波的性質相同以后，人們又進行了許多實驗，不僅證明光是一種電磁波，而且發現了更多形式的電磁波。1895年倫琴發現了一種新型的射線，后來稱之為X射線；1896年貝克勒耳又發現放射性輻射�？茖W實踐證明，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，實際中用的無線電波是從波長λ約幾千米(相當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1毫米(頻率為3X106兆周)以下的則為超短波(或微波)(有時按照波長的數量級大小也常出現米波、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(在光譜學中習慣于采用另一個長度單位——埃()來計算波長，1月=10-8厘米，用?來計算，可見光的波長約在7600～4000范圍內)。從可見光向兩邊擴展，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.化學效應和熒光效應。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的。近年來，一方面由于超短波無線電技術的發展，無線電波的范圍不斷朝波長更短的方向進展；另外一方面由于紅外技術的發展，紅外線的范圍不斷朝波長更長的方向擴充。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。當其能階躍遷過輻射臨界點，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。電磁波不依靠介質傳播。

　　電磁輻射量與溫度有關，通常高于絕對零度的物質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射線通常被認為是放射性的輻射 。

　　性質

　　電磁波頻率低時，主要借由有形的導電體才能傳遞。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；電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞，也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內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，但在戶外時，我們仍然能感受到和煦陽光的光與熱，這就好比是“電磁輻射借由輻射現象傳遞能量”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）強度方向相同，其量值最大兩點之間的距離，就是電磁波的波長λ，電磁每秒鐘變動的次數便是頻率f。三者之間的關系可通過公式c=λf。

　　電磁波的傳播不需要介質，同頻率的電磁波，在不同介質中的速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，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中才能沿直線傳播，若同一種介質是不均勻的，電磁波在其中的折射率是不一樣的，在這樣的介質中是沿曲線傳播的。通過不同介質時，會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波，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傳播。 機械波與電磁波都能發生折射、反射、衍射、干涉，因為所有的波都具有波粒兩象性。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理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。

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

　　非熱效應：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦受到外界電磁波的干擾，處于平衡狀態的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環機能會遭受破壞。

　　累積效應：熱效應和非熱效應作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發生累積，久之會成為永久性病態或危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會誘發想不到的病變，應引起警惕！

　　各國科學家經過長期研究證明：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、皮膚產生斑痘、粗糙，甚至導致各類癌癥等；男女生殖能力下降、婦女易患月經紊亂、流產、畸胎等癥。但是暫時未經實驗證明，也無大規模的數據統計證實存在必然聯系

　　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、蟹等動物性優質蛋白等。

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