今天,我们聊一聊最常见的电磁辐射。我们日常可以见到哪些辐射?辐射的强度指标是什么?各种辐射和人体怎么相互作用?会不会对人体有害?什么是电磁辐射?说白了,电磁辐射就是常见的电磁波。变化的电场会产生磁场,而变化的磁场又会产生电场。这样电场和磁场交替相互产生,向远处传播出去,就得到了电磁波。
电磁辐射的分类主要按照频率或者波长进行分类:频率比较低,波长比较长,对应的单光子能量比较低,对物质的电离能力比较弱,叫作非电离辐射;频率比较高,波长比较短,对应的单光子能量高,对物质电离能力强,叫作电离辐射。我们日常生活中都有哪些电磁辐射?来源是什么?按照来源分类,有:输电设备,如变电站、电线;家用电器,所有使用交流电的电器;用于通信的电磁辐射。
按照频率分,主要分为:低频(1Hz-100kHz),主要来自于供电设施,和大多使用交流电的家用电器和电子产品;高频(100kHz-300GHz),主要用于通信、手机信号、WIFI信号、收音机、电视,和一些安全检查设备和医学检查设备(比如MRI),这些都会产生高频电磁辐射,以及用于加热的微波炉。如何衡量电磁辐射的强弱?
衡量电场强弱的物理量是电场强度E,单位是伏特/米(V/m),衡量磁场强弱的物理量是磁感应强度B,单位是特斯拉T。电磁辐射对于生物体有什么影响?在低频的电磁场下,人体是一块良导体,电场线基本垂直于人体,由于电磁场在不断震荡,在人体表面会产生震荡的电荷;同时呢,人体内的磁场和外加的磁场基本是一致的。高频电磁辐射作用于人体,主要的效应为加热效应。
高频电磁场可以一定程度上穿透人体,频率越高,穿透深度越大,身体里带有电偶极矩的分子会在电磁场的作用下震动,这个动能会因为摩擦耗散变成热能释放出来……其实就是微波炉的原理,跟我们用微波炉加热鸡腿是一个道理。安全标准的制定是为了确保公众接触到的辐射强度足够低,身体健康不会受到影响。各种电器和通信设备在制造和建立时都必须确保不会超过这个标准,因此可以说我们平常是非常安全的。
我们每天都待在电磁辐射里面,长期接触会不会带来健康问题呢?实际上,到目前为止,人们已经基本把有可能和电磁辐射有关的疾病都担心了一个遍。过去的几十年里,各国的科学家们也在积极研究电磁辐射和各种疾病的关系。然而直到目前为止,结论是:无论是低频还是高频电磁辐射,都没有有效的证据支持电磁辐射会导致任何健康问题。