Все об электромагнитных излучениях
Электромагнитные излучения — это распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны, излучаемые различными объектами.
Волновая природа излучения
Электромагнитное взаимодействие между предметами подчиняется электромагнитной теории, базирующейся на уравнениях Максвелла. Тот предположил, что электрическое и магнитное поля имеют замкнутые силовые линии — вектора напряженности, колеблющиеся перпендикулярно направлению распространения волны. Эти распространяющиеся в пространстве волны создают электромагнитное поле. Позднее их существование и волновая природа были доказаны экспериментально.
Электромагнитная волна — это электрическое и магнитное поля, взаимно превращающиеся друг в друга.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Причина ЭМ излучения
Электрические поля возникают при разнице электрических напряжений, например, при появлении в атмосфере заряженных частиц во время грозы. Вокруг движущихся зарядов возникают магнитные поля, которые возбуждают вихревое электрическое поле.
Виды электромагнитных излучений, их характеристики
Все виды электромагнитных волн распространяются в вакууме с одинаковой скоростью. Но их частота, как и зависящая от нее длина, различается, что влияет на их взаимодействие с разными веществами. Поэтому основная классификация электромагнитных излучений делит их согласно частотным диапазонам.
Также электромагнитные излучения различаются по происхождению:
- природные;
- антропогенные.
При появлении большого количества антропогенных источников излучения стали классифицировать не только по частоте и длине волн, но и по степени их вреда для человека. Ионизирующие излучения могут быть причиной реактивных изменений в организме человека, называемых лучевой болезнью. Заряженные частицы испускают столько энергии, что нарушают связи между молекулами облучаемого объекта. К ионизирующим относят рентгеновское и гамма-излучение, хотя на атомы способны воздействовать и другие виды электромагнитных волн.
Видимый свет
Видимый свет состоит из лучей семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. У каждого цвета собственная длина волны.
Невозможно указать точные границы диапазона видимого излучения, так как уменьшение чувствительности при отдалении от точки максимума в зеленой части спектра происходит постепенно. Видимые излучения обычно имеют сложный спектральный состав, в который могут входить ультрафиолетовые и инфракрасные волны. Оттенки, не относящиеся к семи основным цветам, например, розовый или бежевый, образуются при смешении монохроматических излучений.
Инфракрасное
Инфракрасное излучение занимает область спектра между видимым светом и микроволновым излучением. Чем выше температура излучающего тела, тем интенсивнее излучение и короче длина волны. Для его регистрации используют тепловые и фотоэлектрические приемники. Излучение Солнца наполовину состоит из инфракрасных волн.
В спектре этого вида излучения выделяют:
- ближний инфракрасный свет, 0,75–1,4 мкм;
- коротковолновый, 1,4–3 мкм;
- средневолновый, 3–8 мкм;
- длинноволновый, 8–15 мкм;
- дальний, 15–1000 мкм.
Радиоволны
Радиоволны относятся к низкочастотным электромагнитным волнам — до 3 ТГц. Их принято классифицировать по длине волны:
- сверхдлинные, более 10 км;
- длинные, 10 км — 1 км;
- средние, 1 км — 100 м;
- короткие, 100 м — 10 м;
- ультракороткие, 10 м — 0,1 мм.
Также радиоволны можно разделить на амплитудно-модулированные (АМ) и частотно-модулированные (FM). FM-радиосигналы передают звук, меняя частоту несущего колебания, а не амплитуду, как AM-сигналы. Расстояние передачи FM-сигналов значительно меньше, но качество передаваемого звука выше, и они менее подвержены влиянию электромагнитных помех.
Ультрафиолетовое
Ультрафиолетовое излучение занимает область спектра между видимым и рентгеновским излучениями. Это природное излучение Солнца, которое делят на три спектральных участка, ориентируясь на разное биологическое воздействие ультрафиолетовых волн:
- ближний ультрафиолет, УФ-А, 315–400 нм;
- УФ-В, 280–315 нм;
- дальний ультрафиолет, УФ-С, 100–280 нм.
Солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, состоит из ближнего ультрафиолета и небольшого количества УФ-В лучей. УФ-С лучи поглощает атмосфера.
Рентгеновское
Рентгеновское излучение занимает диапазон между ультрафиолетовым и гамма-излучением: \(0,005–100\) нм, \( 2\times10^ <15>— 6\times10^<19>\) Гц. Оно возникает при столкновении электронов и поверхности анода на большой скорости, когда атомы анода меняют внутреннюю структуру. Частота излучения зависит от материала анода; его делят на мягкое, с большей длиной волны и меньшей частотой излучения, и жесткое.
Гамма-излучение
При распаде радиоактивных веществ ядра их атомов испускают гамма-излучение. Его частота определяется разностью энергий двух состояний ядра и рассчитывается по формуле \(f\;=\;(E1-E2)/h\) , где \(h\) — постоянная Планка.
Диапазоны ЭМ излучения
Два главных параметра электромагнитных излучений — частота колебаний \(f\) (число полных циклов колебаний в секунду) и длина волны lambda (расстояние, которое она проходит за одно колебание) — жестко связаны между собой. Зная частоту излучения, можно определить длину его волны, и наоборот, подставив известное значение в выражение \(с\;=\;F\times\lambda\) , где \(с\) — скорость света.
Частоты и длины электромагнитных волн изменяются в очень широких пределах: от нескольких колебаний в секунду до \(10^<27>\) , от размеров, сопоставимых с размерами атомов, до миллионов километров в безвоздушном пространстве. Поэтому электромагнитные излучения принято делить на частотные диапазоны в порядке возрастания длины волны, от гамма-лучей к радиоволнам. Границы между выделенными диапазонами условны.
Источники
Независимо от устройства источника электромагнитного излучения, оно всегда возбуждается электрическими зарядами, меняющими свою скорость. Можно разделить источники на два типа — микроскопические и макроскопические.
Микроскопические
Заряженные частицы перемещаются между энергетических уровней внутри атомов и молекул. Микроскопические источники испускают высокочастотные излучения: гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное, видимый свет. Их свойства — предмет изучения ядерной физики и оптики.
Макроскопические
В макроскопических источниках электромагнитное излучение испускают свободные электроны проводников, совершающие синхронные периодические колебания. Их поведение подчиняется законам классической электродинамики.
Примеры источников ЭМ излучения
Сверхдлинные естественные радиоволны излучают астрономические объекты. Солнце испускает видимый свет, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, поверхность Земли и облака отдают поглощенную энергию в атмосферу в виде инфракрасного излучения.
Искусственное излучение генерируют вышки радио- и телевещания, мобильной связи. При проходе тока по линиям электропередачи происходит паразитное излучение электромагнитных волн. Также паразитное излучение могут создавать системы распределения электроэнергии, токоведущие элементы работающих электроустановок: генераторов, трансформаторов, электромагнитов. Степень опасности для человека, находящегося в зоне действия поля, зависит от мощности его источника.
Практическое применение электромагнитных волн
Космическое радиоизлучение регистрируют с помощью специальных телескопов, чтобы на основании полученных данных определять координаты небесных тел, структуру, интенсивность излучения и другие характеристики. Астрономы отправляют зондирующие радиосигналы и регистрируют их эхо, исследуя планеты Солнечной системы, их спутники и кольца, астероиды, кометы, космический мусор.
Благодаря радиоволнам работает мобильная связь, радиосвязь, радиовещание, телевещание, спутниковая связь. Применение инфракрасных излучателей для обогрева помещений и сушки окрашенных поверхностей ускоряет процесс и уменьшает затраты электроэнергии. Инфракрасные каналы приема и передачи данных нечувствительны к электромагнитным помехам, что позволяет использовать инфракрасные волны в условиях, когда радиосвязь затруднена. Ультрафиолетовое излучение эффективно обеззараживает воздух и воду, а также применяется для сушки зубных пломб.
Рентгеновские лучи помогают получить изображение костей и внутренних органов человека, высвечивают дефекты в рельсах и сварочных швах. В аэропортах применяют рентгенотелевизионные интроскопы для бесконтактного просмотра содержимого багажа.
К электромагнитным волнам не относятся 1) рентгеновские волны 2) звуковые волны
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Какие излучения не относятся к электромагнитным волнам?
1. Научная картина мира это:
а) наиболее общие принципы научного познания;
б) все виды человеческого познания;
в) как общие, так и частные принципы научного познания.
г) система научных представлений человека о свойствах и закономерностях действительности
Естествознание — это:
а) отрасль научного познания;
б) отрасль народного хозяйства;
в) сфера социальных отношений;
г) культура быта.
3. Главная особенность науки:
а) зависимость от личности исследователя;
б) объективность;
в) регулирование со стороны идеологического руководства;
г) подчиненное религиозным догмам положение;
Концепция – это
а) исходное положение, принимаемое в рамках какой-либо теории как истина, без требования доказательства;
б) учение, система идей или принципов;
в)предположение или утверждение, требующее доказательства;
г) система взглядов на явления в мире, в природе, в обществе;
5. Отличительная особенность античного периода развития науки это:
а) антропоморфные представления о мире, представленные в виде мифов;
б) не экспериментальный, умозрительный характер сведений о мире и о происходящих в нем процессах;
в) представление о мире как о гигантском механизме, все части которого тесно взаимосвязаны.
г) квантово-механические представления о мире.
Первая научная революция (XVI–XVII вв.), заложившая основы гелиоцентрической космологии, связана с именем:
а) И. Ньютона;
б) И. Кеплера;
в) Н. Коперника;
г) Птолемея.
Метод познания, основанный на формально-логическом умозаключении, которое приводит к получению общего вывода на основании частных посылок – это:
а) индукция;
б) дедукция;
в) формализация.
г) озарение
8. Метод познания, основанный на формально-логическом умозаключении, при котором частное положение выводится из общего – это:
а) индукция;
б) дедукция;
в) формализация;
г) озарение;
Исходное положение, принимаемое в рамках какой-либо теории как истина, без требования доказательства – это:
а) гипотезы;
б) аксиомы;
в) теоремы;
г) концепции;
10. Теория – это
а) исходное положение, принимаемое в рамках какой-либо теории как истина, без требования доказательства;
б) учение, система идей или принципов;
в)предположение или утверждение, предполагающее доказательство;
г) система взглядов на явления в мире, в природе, в обществе;
11. Взаимодействие, являющееся действующим на сверхмалых расстояниях среди фундаментальных взаимодействий, это:
в) сильное (ядерное);
Гипотеза – это
а) исходное положение, принимаемое в рамках какой-либо теории как истина, без требования доказательства;
б) учение, система идей или принципов;
в) предположение или утверждение, предполагающее доказательство;
г) система взглядов на явления в мире, в природе, в обществе;
13. В природе существуют четыре вида взаимодействия, нужно выбрать совокупность в порядке возрастания интенсивности взаимодействия:
а) слабое, электромагнитное, сильное;
2. б) гравитационное, сильное, электромагнитное;
в) слабое, гравитационное, электромагнитное;
г) слабое, сильное, электромагнитное.
14. Критерий научности знаний, связанный с наличием способов проверки полученных сведений, это:
а) системность;
б) обоснованность;
в) верифицируемость;
г) фальсифицируемость;
15. Среди теоретических методов исследования отсутствует:
а) логический;
б) исторический;
в) экспериментальный;
г) дедуктивный.
К эмпирическим методам исследования относится:
а) логический;
б) наблюдение;
в) индуктивный;
г) аналитический
Эксперимент – это
а) процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании;
б) предположение или утверждение, требующее доказательств;
в) метод исследования некоторого явления в управляемых условиях;
г) определение количественных значений, свойств объекта с использованием специальных технических устройств;
Раздел 2. Структурные уровни и системная организация материи
18. Материя —
а) это философская категория для обозначения физической субстанции вообще
б) то, что отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них
в) это содержимое пространства
г) все утверждения верны
19. Корпускулярностъ и континуальность свойств материи существенно различаются в:
б) микромире;
Какие излучения не относятся к электромагнитным волнам?
б) инфракрасные лучи;
в) катодные лучи;
г) рентгеновские лучи;
21. Корпускулярно-волновой дуализм частиц, как физическое явление в микромире, означает:
а) возможность атомов объединяться в молекулы;
б) присущее им от природы единство корпускулярных и волновых свойств;
в) произвольным образом менять пространственные и энергетические параметры;
г) способность к взаимопревращениям частиц;
22. Принцип относительности классической механики, иначе — Галилеев принцип относительности, утверждает:
а) инвариантность явлений во всех инерциальных системах отсчета;
б) возможность возникновения равноускоренного движения;
в) существование кругового или эллиптического движения планет Солнечной системы;
г) относительность времени;
23. Понятие о свете как потоке корпускул впервые ввел в физику:
б) Ньютон;
24. Теорию электромагнитного поля в XIX столетии создал:
в) Максвелл;
25. Представление о существовании античастиц впервые было установлено:
а) экспериментально де Бройлем;
б) теоретически Дираком;
в) теоретически Эйнштейном;
г) экспериментально Андерсоном.
Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 788 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Что такое электромагнитное излучение и как оно влияет на человека
Электромагнитное излучение – это колебания электрического и магнитного полей. Скорость распространения в вакууме равна скорости света (около 300 000 км/с). В других средах скорость распространения излучения меньше.
Электромагнитное излучение классифицируется по частотным диапазонам. Границы между диапазонами весьма условны, в них нет резких переходов.
- Видимый свет. Это самый узкий диапазон во всем спектре. Человек может воспринимать только его. Видимый свет сочетает в себе цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. За красным цветом находится инфракрасное излучение, за фиолетовым – ультрафиолетовое, но они уже не различимы человеческим глазом.
Волны видимого света очень короткие и высокочастотные. Длина таких волн – одна миллиардная часть метра или один миллиард нанометров. Видимый свет от Солнца – своеобразный коктейль, в котором смешаны три основных цвета: красный, желтый и синий.
- Ультрафиолетовое излучение – часть спектра между видимым светом и рентгеном. Ультрафиолетовое излучение используется для создания световых эффектов на сцене театра, дискотеках; банкноты некоторых стран содержат защитные элементы, видимые только при ультрафиолете.
- Инфракрасное излучение является частью спектра между видимым светом и короткими радиоволнами. Инфракрасное излучение – это скорее тепло, чем свет: каждое нагретое твердое или жидкое тело испускает непрерывный инфракрасный спектр. Чем выше температура нагревания, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
- Рентгеновское излучение (рентген) . Волны рентгеновского излучения обладают свойством проходить сквозь вещество и не поглощаться слишком сильно. Видимый свет такой способностью не обладает. Благодаря рентгену некоторые кристаллы могут светиться.
- Гамма-излучение – это наиболее короткие электромагнитные волны, которые проходят сквозь вещество без поглощения: они могут преодолеть однометровую стену из бетона и свинцовую преграду толщиной в несколько сантиметров.
ВАЖНО! Необходимо избегать рентгеновского и гаммы-излучений, так как они представляют для человека потенциальную опасность.
Шкала электромагнитных излучений
Процессы, происходящие в космосе, и объекты, которые там находятся, порождают электромагнитные излучения. Шкала волн является методом регистрации электромагнитных излучений.
Детальная иллюстрация спектрального диапазона представлена на рисунке. Границы на такой шкале условны.
Основные источники электромагнитного излучения
- Линии электропередач. На расстоянии 10 метров они создают угрозу для здоровья человека, поэтому их размещают на большой высоте либо закапывают глубоко в землю.
- Электротранспорт. Сюда входят электрокары, электрички, метро, трамваи и троллейбусы, а также лифты. Самым вредным воздействием обладает метро. Лучше передвигаться пешком или на собственном транспорте.
- Спутниковая система. К счастью, сильное излучение, сталкиваясь с поверхностью Земли, рассеивается, и до людей долетает только малая часть опасности.
- Функциональные передатчики: радары и локаторы. Они излучают электромагнитное поле на расстоянии 1 км, поэтому все аэропорты и метеорологические станции размещаются как можно дальше от городов.
Излучение от бытовых электроприборов
Широко распространенными источниками электромагнитного излучения являются бытовые приборы, которые находятся у нас дома.
- Мобильные телефоны. Излучение от наших смартфонов не превышает установленные нормы, но когда мы звоним кому-то, после набора номера идет соединение базовой станции с телефоном. В этот момент сильно превышается норма, так что подносите телефон к уху не сразу, а через несколько секунд после набора номера.
- Компьютер. Излучение также не превышает норму, но при длительной работе СанПин рекомендует каждый час делать перерыв на 5-15 минут.
- Микроволновая печь. Корпус микроволновки создает защиту от излучений, но не на 100%. Находиться рядом с микроволновкой – опасно: излучение проникает под кожу человека на 2 см, запуская патологические процессы. Во время работы СВЧ-печи соблюдайте расстояние в 1-1,5 метра от нее. . Современные плазменные телевизоры не представляют большой опасности, а вот старых с кинескопами стоит опасаться и держаться на расстоянии минимум 1,5 м.
- Фен. Когда фен работает, он создает электромагнитное поле огромной силы. В это время мы сушим голову достаточно долго и держим фен близко к голове. Чтобы снизить опасность, пользуйтесь феном максимум 1 раз в неделю. Суша волосы вечером, вы можете вызвать бессонницу.
- Электробритва. Вместо нее приобретите обычный станок, а если привыкли – электробритву на аккумуляторе. Это в значительной мере снизит электромагнитную нагрузку на организм.
- Зарядные устройства создают поле во все стороны на расстоянии 1 м. Во время зарядки вашего гаджета не находитесь близко к нему, а после зарядки отсоедините устройство из розетки, чтобы излучения не было.
- Электропроводка и розетки.Кабеля, отходящие от электрощитов, представляют особую опасность. Расстояние от кабеля до спального места должно быть минимум 5 метров.
- Энергосберегающие лампы также излучают электромагнитные волны. Это касается люминесцентных и светодиодных ламп. Установите галогеновую лампу или лампу накаливания: они ничего не излучают и не представляют опасности.
Установленные нормы ЭМИ для человека
Каждый орган в нашем теле вибрирует. Благодаря вибрации вокруг нас создается электромагнитное поле, содействующее гармоничной работе всего организма. Когда на наше биополе воздействуют другие магнитные поля, это вызывает в нем изменения. Иногда организм справляется с влиянием, иногда – нет. Это становится причиной ухудшения самочувствия.
Даже большое скопление людей создает электрический заряд в атмосфере. Полностью изолироваться от электромагнитного излучения невозможно. Есть допустимый уровень ЭМИ, который лучше не превышать.
Вот безопасные для здоровья нормы:
- 30-300 кГц, возникающие при напряженности поля 25 Вольт на метр (В/м),
- 0,3-3 МГц, при напряженности 15 В/м,
- 3-30 МГц – напряженность 10 В/м,
- 30-300 МГц – напряженность 3 В/м,
- 300 МГц-300 ГГц – напряженность 10 мкВт/см 2 .
При таких частотах работают гаджеты, радио- и телеаппаратура.
Воздействие электромагнитных лучей на человека
Нервная система чрезвычайна чувствительна к влиянию электромагнитных лучей: нервные клетки уменьшают свою проводимость. В результате ухудшается память, притупляется чувство координации.
При воздействии ЭМИ на человека не только подавляется иммунитет – он начинает атаковать организм.
ВАЖНО! Для беременных женщин электромагнитное излучение представляет особую опасность: снижается скорость развития плода, появляются дефекты в формировании органов, велика вероятность преждевременных родов.
Защита от электромагнитных излучений
- Если вы проводите много времени за компьютером, запомните одно правило: расстояние между лицом и монитором должно быть около метра.
- Уровень электромагнитного излучения бытовой техники, которую вы покупаете, не должен доходить до отметки «минимум». Обратитесь к продавцу-консультанту. Он поможет выбрать наиболее безопасную технику.
- Ваша кровать не должна находиться рядом с местом, где проложена электропроводка. Расположите спальное место в противоположном конце комнаты.
- Установите защитный экран на компьютер. Он выполнен в виде мелкой металлической сетки и действует по принципу Фарадея: вбирает в себя все излучение, защищая пользователя.
- Сократите пребывание в электрифицированном общественном транспорте. Отдавайте предпочтение пешей ходьбе, велосипеду.
Как проверить уровень электромагнитного излучения в домашних условиях
Точно обрисовать, как обстоят дела с электромагнитным излучением в вашем доме, могут только специалисты. Когда в службу СЭС поступает объявление о превышении допустимой нормы ЭМИ, на место выезжают работники со специальными приборами, позволяющими получить точные данные. Показатели обрабатываются. Если они завышены, предпринимаются определенные меры. Первым делом выясняют причину неполадки. Это может быть ошибка в строительстве, проектировании, неправильная эксплуатация.