電磁輻射:它是什麼?它如何影響我們? 和更多

La 電磁輻射 它們是由原子、帶電粒子、分子、天線的各種發射物體激發的電磁波。 大量的電器和電源線都有電磁輻射。 

電磁輻射

什麼是電磁輻射?

La 電磁輻射 它被稱為通過介質傳遞能量的形式,其中電場或磁場以波的形式輻射。波是通過介質傳遞能量的運動。

根據波動理論,所有電磁輻射都具有基本特性,並且以可預測的方式運行,電磁輻射由電場和磁場組成,電場的大小會發生變化,並且垂直於輻射傳播的方向。

令人驚奇的是,這些不同的物理現像外在存在並且具有共同的電磁輻射基礎,例如一塊放射性物質、一個X射線管、一個汞放電燈、一個手電筒、一個熱風爐等。站和連接到電力線的交流發電機。

不同的效果 電磁輻射的種類 在人體內也不同,伽馬射線和 X 射線波長 穿透,造成組織損傷,可見光在眼睛中引起視覺感覺,紅外線輻射,落在人體上,加熱它,人體的無線電波和低頻電磁振動完全沒有感覺。

電磁輻射

通訊設備在接收和傳輸信息時會提供電磁場,由於它們與我們的距離最小,例如手機通常靠近頭部,因此電磁場的通量密度最大。

微波爐有保質期,如果是新的並且在使用中,在操作時幾乎不會有來自烤箱外部的輻射,如果表面髒了,門就不能完全貼合,那麼保護烤箱可能無法阻止所有輻射,甚至場會穿透廚房和整個公寓或最近的房間的牆壁。 

性能

電動力學是物理學 電磁輻射 電磁學是一種與電動力學理論相關的物理現象,電場和磁場服從疊加的性質,因此任何特定粒子產生的場或隨時間變化的電場或磁場對同一空間中存在的場都有貢獻其他原因。

此外,由於它們是矢量場,所有磁場和電場矢量根據矢量相加相加,因此例如在光學中,兩個或多個相干光波可以相互作用並且是建設性的或破壞性的,干涉產生的輻照度偏離單個光波的輻照分量的總和。

由於光是一種振盪,它不會影響在線性介質(例如真空)中通過靜電場或磁場的傳播,但是,在非線性介質(例如某些晶體)中,會發生光和電場之間的相互作用和靜磁,這些相互作用包括法拉第效應和克爾效應。 

在折射中,從一種介質與另一種不同密度的介質相交的波在進入新介質時會改變其速度和方向,介質的折射率之比決定了折射的程度,概括為斯涅爾定律。

複合波長的光在通過棱鏡的可見光譜中被散射,因為波長取決於材料棱鏡的折射率,即復合光中的每個分量的波在不同的量下加倍。

理論 

James Clerk Maxwell 從電磁方程推導出波形,從而發現了電場和磁場的波狀性質及其比率,因為由波動方程給出的電磁波的及時性與測量的光速相吻合,麥克斯韋指出光本身就是一種波,麥克斯韋方程組由赫茲通過無線電波測試得到了驗證。 

電磁輻射

根據麥克斯韋方程組,電場的空間變化總是與磁場有關,磁場隨時間變化,而且,空間變化的磁場與電場隨時間的某些變化有關,在電磁波中,變化在電場中總是伴隨著一個方向在磁場中的波,反之亦然。

磁場可以被認為是另一個參考系中的電場,電場也可以被認為是另一個參考系中的磁場,但是它們具有相同的含義,因為物理在所有參考系中都是相同的,所以有空間和時間變化之間的密切聯繫在這裡不僅僅是一個類比。

多少輻射

它是相互作用中涉及的最少物理性質,一個光子是唯一的光量子或某種其他形式的光 電磁輻射類似地,原子內束縛電子的能量是量子化的,並且只能以某些離散值存在。

平穩概率分佈是由對應愛因斯坦輻射吸收和發射理論的一步過程推導出來的,高斯原理用來識別熵,第二定律給出了動態平衡的條件或輻射定律 量子普朗克理論,這個條件不符合愛因斯坦的動態平衡準則。 

到 XNUMX 世紀末,物理學取得了長足的進步,當時的經典牛頓物理學因其準確解釋和預測許多現象的能力而被科學界廣泛接受。

然而,在 XNUMX 世紀初,物理學家發現經典力學定律不適用於原子尺度,光電效應等實驗與經典物理學定律完全矛盾,物理學家根據這些觀察,闡明了一套現在被稱為量子力學的理論。

電磁輻射特性

輻射 電磁 它們有幾個有趣的特性,我們在下面提到:

電磁輻射發生在諸如電子之類的原子粒子被電場加速,使其加速時,電磁波及其特性將在以下幾點進行簡要說明。

波長

波的擴展被稱為波的連續頂部之間的距離,特別是在電磁波或聲波中的點處,反過來,它是作為一個完整的擺動週期的距離而達到的。

  • C:是光速
  • a:是波長
  • v:是頻率

C = aw

頻率

每秒的周期數定義為頻率。 它被定義為赫茲,如果“E”是能量,“h”是普朗克常數,等於 6.62607 x 10 -34 並且“v”是我們可以得出下面給出的關係的頻率。

E = hν

所以我們可以看到頻率與能量成正比。

期間

該時期通常以符號“T”為特徵。 它是波傳播 1 個波長所需的總時間。

速度

和---關聯 電磁輻射,速度通常表示為:

電磁波在真空中的波速為 = 186,282 英里/秒或 2.99 × 10 8 小姐。

電磁輻射與放射性有什麼關係?

這是最寬範圍的電磁波譜,因為它不受高能的限制,在原子核內的能量轉換過程中會產生軟伽馬輻射,而在核反應過程中,伽馬射線很容易破壞分子,包括生物分子,但幸運的是,它們不穿過大氣層。 

伽馬輻射是一種波長非常短的電磁輻射,小於 0.1 nm,由激發的原子核在放射性轉變和核反應過程中發出,也源自物質中帶電粒子的減速、它們在湮滅後的衰變。成對的反粒子,快速帶電粒子通過後 物質的化學變化,在激光束中,在星際空間中。 

電磁輻射的生物效應

波和粒子效應充分解釋了電磁輻射的發射和吸收光譜,物質是光傳播通過的介質的成分,決定了吸收和輻射光譜的性質,這些波段對應於原子中允許的能級。

吸收光譜中的暗帶是由於原子作為光源和觀察者之間的中間介質,原子在發射器和檢測器之間吸收一定頻率的光,然後向各個方向發射,出現暗帶與探測器,由於光束散射的輻射。

因此,例如,遙遠恆星發出的光中的暗帶是由恆星大氣中的原子引起的,輻射也會發生類似的現象,當發射氣體由於任何原子的激發而發光時可見機制,包括熱量。

隨著電子下降到較低的能級,光譜向外輻射,代表電子能級之間的跳躍,但這條線是可見的,因為再次發射僅在激發後的某些能量下發生。

一個例子是星雲的發射光譜,因為快速移動的電子在遇到受力區域時會加速得更快,因此它們負責產生大部分較高頻率的 電磁輻射 在自然界中觀察到。

這些現象可以幫助不同的化學物質確定背光氣體的成分,對於發光氣體,光譜學確定哪些化學元素包括特定的恆星,光譜學還用於使用位移到紅色來確定恆星的距離

電離輻射

本節的目的是提供有關電離輻射基礎知識的信息 對於所有事物,源發出的能量通常稱為輻射,例如從輻射源發出的熱量或光 太陽的結構、來自烤箱的微波、來自放射性元素的 X 射線和伽馬射線。 

它也被稱為具有足夠能量的輻射,因此當與原子相互作用時,它可以將高度結合的電子從原子的軌道中分離出來,使原子附著或電離。

非電離輻射

非電離輻射位於光譜​​的長波長端,可以有足夠的能量激發分子和原子,使它們振動得更快,這在微波爐中非常明顯,因為輻射導致水分子振動得更快,從而產生熱量。

非電離輻射的範圍從極低頻輻射(如最左側所示)到光譜的射頻、微波和可見部分,再到紫外範圍。

電磁輻射的應用

  • 電磁輻射通過真空實現能量的傳輸。 
  • 由於電磁波傳輸能量,它在我們的日常生活中扮演著重要的角色,包括通信技術。
  • 電磁輻射是雷達運行的基礎,而雷達又用於指導和遠程探測我們地球的研究。
  • 紫外線本質上具有殺菌作用,可以破壞各種表面、空氣或水中的細菌、病毒和黴菌。
  • 紅外輻射用於夜視,可用於安全攝像頭。 
  • 紅外線在任何時候都是可見的,因此被官員用來捕捉敵人。

電磁輻射對我們有何影響?

人們早就知道, 電磁輻射 對一個人有負面影響,我們到處都被家用電器、電線包圍,過度的這種影響會導致人體免疫背景發生變化,從而導致各種疾病,而這些疾病本來可以通過在這樣的環境中預防和環境健康。

研究結果表明,心血管系統和神經系統對電磁輻射的影響也具有高度敏感性。

輻射會導致: 

  • 神經紊亂。
  • 睡眠障礙。
  • 視覺活動明顯受損。
  • 免疫系統減弱,生命形成過程的各種障礙。
  • 心血管系統疾病。


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