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电磁场与电磁波课件资料
电磁场异常1855 年 ， 在 日 本 江 户 闹 市 区 有 一 位 开 眼 镜 铺 的 商 人 ， 他 用 长 3 日 尺 （ 1 日 尺 等 于 30.3 厘 米 ） 的 一 个 马 蹄 铁 ， 在 马 蹄 铁 上 面 粘 满 铁 钉 ， 用 此 来 招 引 顾 客 。 但 是 ， 1855 年 江 户 大 地 震 发 生 的 当 天 ， 到 磁 铁 上 的 铁 钉 及 其 他 铁 制 商 品 ， 在 吸 突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震 撼了整个市区。地震过后，发现那块磁铁又恢复了往日的吸铁功能。类似的 事件，在我们国家也曾多次出现。 1970 年 1 月 5 日 ， 在 云 南 通 海 发 生 7. 8 级 大 地 震 。 震 前 ， 震 中 区 有 些 人 在 收 听 中 央 人 民 广 播 电 台 的 广 播 ，忽 然 发 现 收 音 机 音 量 减 小 ，声 音 嘈 杂 不 清 ， 特 别 是 在 震 前 几 分 钟 ， 播 音 干 脆 中 断 。 再 如 ， 1973 年 2 月 6 日 四 川 炉 霍 7.9 级 地 震 之 前 ， 县 广 播 站 的 人 发 现 ， 在 震 前 5－ 30 分 钟 ， 收 音 机 杂 音 很 大 ， 无 法调试，接着发生了大地震。 地 震 前 磁 场 变 化 ， 很 早 就 被 人 们 注 意 到 了 。 1872 年 12 月 1 5 日 印 度 发 生 地 震 前 ， 巴 西 里 亚 至 伦 敦 的 电 报 线 上 出 现 了 异 常 电 流 ； 1930 年 日 本 北 伊 豆 地 震时，电流计也记到了海底电线上的异常电流。 地震能引起电磁场的变化。一般认为磁场变化的原因有两个，一是地震 前 岩 石 在 地 应 力 作 用 下 出 现 & 压 磁 效 应 &， 从 而 引 起 地 磁 场 局 部 变 化 ； 二 是 地 应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化。 岩 石 温 度 的 改 变 也 能 使 岩 石 电 磁 性 质 改 变 。 唐 山 地 震 前 两 天 ， 距 唐 山 200 多 公里的延庆县测雨雷达站和空军雷达站，都连续收到来自京、津、唐上空的 一种奇异的电磁波。因此，观测电磁场的变化也成为预报地震的主要手段之 一。电磁场测试仪电磁场测试仪 应用：高压输电线、配电室、变电站、手机、手机基站、雷达、医疗设备、计算 机、电视机、微波炉等家用电器 技术参数： EME 系列-低频电磁场测试仪 应用：高压输电线、变压器、配电室、计算机、电视机、医疗仪器等 频率范围：16Hz-2KHz、5Hz-400KHz 测量物理量：电场强度、磁场强度 测量范围：1-2000V/m、1-2000nT; 精度：±2%； 显示：3.5 位 LED 电源：9V 电池 EME 系列-高频电磁辐射测试仪 应用：手机、手机基站、微波治疗仪等医疗设备 频率范围：800MHz-2.5GHz 测量物理量：功率 测量范围：10~19990μ W/m? 1~1999μ W/m? 0.1~199.9μ W/m? 0.01~19.99μ W/m?显示：3.5 位 LED 电源：9V 电池微波干燥设备(微波干燥机)微波干燥设备微波干燥设备主要应用于食品、化工、调味品、制药、生物制品、木材、纸业、陶瓷、制茶等行业的干燥杀菌。 微波是指频率在 300 兆赫兹到 300 千兆赫兹的电磁波。介质物料由极性分子（水分子）和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性 分子从原来的随机分布状态转向按照电场的极性排列取向。在高频电磁场的作用下，这些取向按交变电磁场的变化而变化，这一过程致 使分子的运动和相互磨擦效应（在 2054 兆赫兹电磁场作用下，水分子每秒钟可作 24 亿五千万次的位移） ，从而产生热量。此时交变电磁 场的场能转化为介质内的热动能，使介质温度不断升高。 微波加热是使被加热物体本身成为发热体，称之为整体加热方式，不需要热传导的过程，因此能在短时间内达到均匀加热。这一特点可 使热传导较差的物质在短时间内得到加热干燥，能量的利用率得到提高，还可以使加热炉的尺寸比常规加热炉要小。同时，当物料在微 波电磁场作用下，物料整体温度上升。此时，由于物料表面水份蒸发，致使表面温度降低；从而造成一个内高外低的温度梯度，这个梯 度的方向正好与水份蒸发的方向一致。所以效率极高。 微波在干燥应用中，一般有两种方式。一是常规的干燥设备，主要应用于干燥温度要求不高、过程没有挥发性物质产生的物料干燥（可 以在几到十几分钟时间内干燥到含水量百分之零点几，温度可以控制在 100 度以内；另一种是微波真空干燥方式（包括静态的吊篮式微 波真空干燥设备和动态的搅拌式微波真空干燥设备） ，主要应用于热敏性物料的干燥以及有挥发性物料的干燥。hi3603/hi3604 电磁场强度测试仪电磁场热疗系统家用电脑辐射...应用电磁场科技 标致概念车”悬浮”前进给您介绍了本田的飞行汽车以及丰田在水中行驶的汽车后，您是否对未来汽车的发展方向充满了好奇心，是否对这样的设计感到新鲜？别急，标致 该车浮在地面上行驶。汽车也设计了一款十分新颖的车型，与以上两款车型不同的是标致这款概念车的车型命名为 Sphe’ra，与前两款车型一样，该车或许是世界上采用最先进设计的车型，其采用了许多特别的配置，诸如应用了类似以磁悬浮系统作为推动力的设置等等。与标致以往的概念车一样，该车同样应用了球体车轮设计，而有所不同的是这些车轮是由安装在车轮内的电磁石来控制，这样在车轮周围就形成了一个电磁场，此外其还可以起到悬挂系统的作用。当车辆在行驶的时候，Sphe’ra 概念车就悬浮在电磁场中，而其球体轮则可围绕车轴进行任意的旋转，免去了倒车的麻烦。标致 Sphe’ra 概念车由安装在车身的底部的氢燃料电池来提供动力。其车厢内部采用 2+1 座椅设置。从该车的车身外观来看，其是一款十分具有科幻色彩的车型。电磁波辐射测试仪高斯表 / 电磁场强度测试器HT20 系列手持式数字高斯计/特斯拉计可用于测量直流磁场、 交流磁场、辐射磁场等各类磁场的磁感应强度。该仪器可以随身携带，量程范围宽，操作方便， 液晶显示清晰。电源为一节 9V 干电池，可连续使用 20 小时应用范围 HT20B 型手持式数字高斯计，交流退磁器的工作磁场、中频磁场、电磁炉工作磁场、电磁辐射场、环境磁场技术指标 量程范围：0~20mT~200mT 基本误差：±2% ±3 个字 ±5% ±3 个字(10Hz-30KHz) 分辨力：0.01m T 、0.1m T 被测磁场：直流磁场/交流磁场（静态磁场/动态磁场） 环境温度：5℃~40℃ 相对湿度：20%~80%（无凝露） 供电电源：一节 9V 电池 外型尺寸：160mm×88mm×36mm 仪器重量：300g 显示方式：3 1/2 LCD显示单位：mT（毫特斯拉） 备 注：1mT（毫特斯拉）=10Gs（高斯）电场，是物质存在的一种形式。电场的基本特性是对静止或运动的电荷有作用力，其作用力的大小为 ，正电荷受力方向与场强的方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反。电荷之间的相互作用是通过电场发生的.只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场。磁场，是一种特殊的物质。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，能够产生磁力的空间存在着磁场。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在着一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或变化电场产生的。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。电磁场，是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称 。随时间变化的电场产生磁场 ，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。是 谁 敲 开 了 电 磁 波 的 “大 门 ”今天，当我们打开收音机欣赏音乐，开启电视机了解世界要闻、饱览全球各地的风土人情时，不知你可曾想过，这些都是电磁波所创造的奇迹。那么，又是谁敲开了电磁波的大门，揭开它那神秘的面纱呢?摩擦能产生电，天然磁石能吸铁，这些自然的电磁现象早已为人类所发现。可是，一直到 19 世纪 20 年代，人们才开始逐步找到电与磁之间的关系。1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现，当导线中有电流流过时，放在它附近的磁针会发生偏转。学徒出身的英国物理学家法拉第()明确指出，英国物理学家法拉第 了导线在磁场中运动时会产生电流，这就是所谓的“电磁感应”现象。奥斯特的实验说明了电能生磁。他还通过艰苦的实验，发现著名的科学家麦克斯韦用数学公式表达了法拉第等人的成果，而且把法拉第的电磁感应理论推广到了空间，认为在变化磁场的周围，能产生变化的电场，如此循环下去，交替变化的电磁场就会像水波一样向远处传播。于是，麦克斯韦在人类历史上首次指出了电磁波的存在。德国物理学家赫兹那么， 又是谁证实了电磁波的存在呢？这个人就德国青年物理学家赫兹()。 1887年的一天，赫兹在一间暗室里做实验。他从两个相距很近的金属小球接上交流高压电，他身后有一个没封口的圆环。随着一阵阵噼噼啪啪的电火花声，他发现，当他把圆环的开口调得越来越小时，便有火花越过缝隙。这便提供了能量能越过空间进行传播的有力证据。一次看来十分平常实验，却揭示了电磁波存在的伟大真理，开辟了人类利用无线电波的广阔前景。人 体 也 有 电 磁 场测量人脑在不同情况下的脑电波根据电学知识，电荷的运动要产生磁场，而人的体内也存在电流，因此，也产生磁场，即人体磁场。人体磁场与人体器官有直接的关系。脑电图就是根据脑电流的变化而制作的，脑电流会产生磁场，但这个磁场比较弱，利用电磁检测的方法测量大脑周围非常微弱的磁场变化，记录脑电波动图。人思考的时候，磁场会发生改变，形成一种生物电流通过磁场，而形成的东西，我就把它定位为“脑电波”，因能量守恒，所以我们思考得越用力，形成的脑电波也就越强，于是也就能解释为什么大量的脑力劳动会产生比体力劳动更大的饥饿感。用脑程度不同脑电波电压也不同我们的大脑无时无刻不在产生脑电波。早在 1857 年，英国的一位青年生理科学工作者卡通（R.Caton）在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了“脑灰质电现象的研究”论文，但当时并没有引起重视。十五年后，贝克（A.Beck）再一次发表脑电波的论文，才掀起研究脑电现象的热潮，直至 1924 年德国的精神病学家贝格尔（H.Berger）才真正地记录到了人脑的脑电波，从此诞生了人的脑电图。电 磁 波 原 理 及 其 分 类一般交流电的频率为 50Hz，而当交流电的频率达到每秒钟十万赫以上时，它的周围便形成了高频率的电场和磁场。在空间行驶的电磁场，通常称为电磁波。 当电磁波频率低时，主要藉由有形的导电体才能传递；当频率渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。按照电磁辐射的量子能量的大小又分为电离辐射和非电离辐射。按照波长范围可分为： 极长波 （100-10Mm） 超长波 、 （10-1Mm） 特长波 、 （100-100 000m） 甚长波 、 （10-10000m） 长波 、 （10-1000m） 、中波（10-100m）、短波（100-10m）、超短波（10-1m）、分米波（10-1dm）、厘米波（10-1cm）、毫米波（10-1mm）、丝米波（1-0.1mm）。按照频率可分为：极低频（3-30Hz）、超低频（30-300Hz）、特低频（300-3000Hz）、甚低频（3-30KHz）、低频（30-300KHz）、中频 （300-3000KHz）、高频（3-30MHz）、甚高频（30-300MHz）、特高频（300-3000MHz）、超高频（3-30GHz）、极高频（30-300GHz）、 至高频（300GHz 以上高频）。电 磁 波 的 特 性电磁波频率低时，主要藉由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到阳光的光与热。电磁波的磁场、电场及其行进方向示意图电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。其速度等于光速 c（每秒 3×10 的 8 次方米）。在空间传播的电磁波，与距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长 λ ，电磁每秒钟变动的次数便是频率 f。三者之间的关系可通过公式 c=λ f 来描述。电 磁 波 频 率 及 波 谱交流电的频率达到每秒钟 10 万赫兹以上时，它的周围便形成了高频率的电场和磁场，这就是射频电磁场，而一般将每秒钟振荡10 万次以上的交流电，又称为高频电流或射频电流。实践中， 射频电磁场或射频电磁波可用波长 （λ ） 表示， 单位是 mm、 cm、 也可用振荡频率 f 表示， m， 单位是周 （Hz） 千周 、 （kHz） 、兆周（MHz）。按其频率范围可分为从极低频到至高频的 12 个频段。无线电波占有很大的频段，从甚低频开始到至高频为止的 9 个频段都为无线电波。无线电波波长从 10000m～1mm，继无线电波之后为红外线、可视线、紫外线、X 射线、γ 射线，大致划分如图:电磁波频谱图电 离 辐 射 和 非 电 离 辐 射辐射 自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能，简称辐射。辐射是以电磁波的形式向外扩散的。是以波动的形式传播能量。无线电波和光波都是电磁波。它们的传播速度很快，在真空中电波的传播速度与光波相同，在空气中稍慢一些。辐射分电离辐射和非电离辐射：原子弹爆炸引发电离辐射电离辐射，是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，如核辐射。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。直接致电离辐射包括 α 、β 、质子等带电粒子。间接致电离辐射包括光子（γ 射线和 X 射线）、中子等不带电粒子。非电离辐射，是指波长大于 100 纳米的电磁波，由于其能量低，不能引起水和组织电离，故称为非电离辐射。非电离辐射包括光和电磁辐射。非电离辐射对人体的生物学效应与其物理特性有密切关系，特别是与其光子的能量、波束的功率和穿透组织的能力有关。环境中非电离辐射来源于天然、日常生活用品或其它人为的发生源，可以说无处不在电 磁 辐 射 的 测 量 和 度 量 单 位电磁辐射的测量 由于电磁辐射通过不同的介质时，其强度、波长、相位、传播方向和偏振面等将发生变化，这些变化可能是单一的，也可能是复合的。电磁波可以采用频率、相位、能量、极化等物理参数来描述。电磁波在传播中遵循波的反射，折射，衍射，干涉，吸收，散射等传播规律。电磁辐射的度量单位 由于射频的频段不同，其测量采用的单位也有所不同。高频（100KHz-30MHz）与甚高频（30-300MHz）的电场强度用 V/m、mV/m、μ V/m 或分贝表示。磁场强度用 A/m、mA/m、或 μ A/m 表示。微波（特高频，&300MHz）是以能量通量密度量度，其单位为 W/C O、mW/C O、或 μ W/C O。静电场频率 f=0 的电磁场就是静电场。静电场虽然没有辐射的影响，但是高压静电放电同样对人体健康、武器装备及电子仪器等造成重大的伤害。来 自 宇 宙 的 电 磁 波从 1888 年赫兹首次证实了电磁波的存在，到 1957 年第一颗人造卫星上天至今，航天技术的飞速发展不仅给人类进步和文明带来了巨大的影响，而且为人类从事空间探测、了解地球以外的无限宇宙提供了行之有效的手段。2006 年 12 月 13 日，太阳耀斑爆发对我国的短波无线电信号传播造成严重影响。迄今为止，已发射的用于研究天文学目的的航天器有 300 多种，有紫外、红外、微波、x 射线、g 射线、天体测量、太阳观测等天文卫星，观测波段几乎包括整个电磁波谱。这些来自天外遥远星系的电磁波，为人类传来了宇宙深处神密的信息。各种航天器已在各种波段上对太阳耀斑、宇宙背景、膨胀源、x 射线源、黑洞、g 射线源、宇宙射线、超新星、反物质及反物质源、红外星系、多星系、行星、慧星等多种天体进行了规模空前的观测和研究，取得了一系列惊人的新发现，大大地丰富了人类的宇宙知识。与此同时人类也在地面上建立起了各种接收宇宙电磁波的装置。高能宇宙射线超新星黑洞地 球 的 自 然 电 磁 波地球本身就是一个大的磁场，太阳光本身也是电磁波的一个频段，还有雷电和其他星球产生的电磁波等，都是自然产生的，所以叫自然 电磁波。自然环境发生的电磁波以低频(约在 1OMHz)为主。这个电磁波是干扰广播电波，通信电波，以及破坏半导体器件的原因。所以， 大部分作为不要的电磁波处理。 由自然环境发生的电磁波起因于地球内的大气现象和地球外即在宇宙中发生的现象。例如雷电、宇宙中的流星雨等雷电流星北极光南极光地球磁场示意图电 磁 波 与 地 球 电 离 层地球电离层是地球大气层的一个电离区域。60 公里以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，简称电离层。除地球外，金星、火星和木星都有电离层，电离层作为一种传播介质使电波受折射、反射、散射并被吸收而损失部分能量于传播介质中。受电离层影响的波段从极低频直至甚高频，但影响最大的是中波和短波段。也正因此中波和短波段利用地球电离层的反射进行近距离和远距离通讯和广播应用。D 层是电离层中最靠近地面的一层。它在中午的时候电离程度最高，但是它的离子也很容易丢失。这一层只是吸收无线电信号的能量，而不是反射他们。D 层电离化的程度越高，吸收无线电波的能力越强。地球电离层在白天和夜晚对电磁波的反射吸收示意图E 层跟 D 层相类似，在没有阳光照射的时候，E 层失去它的离子的速度很快，因此它主要在白天影响传播。但是 E 层不像 D 层那样吸收较低频率的短波信号的能量而让较高频率的通过，E 层可以把电波反射回地面。通常来说，在晚上 E 层非常弱，无线电信号都能穿透它。在某些时候，突发的 E 层甚至可以将 VHF 信号反射回地面。F 层。其实它们在夜间确实是合在一起的。对于远距离短波通信来说 F 层是最为重要的。F 层在白天和晚上都存在，只是在晚上 F层比较薄。也由于这个原因，F 层在白天能把比较高的频率反射回地面，而到了晚上就让较高的频率通过。一般来说，在晚上可以把 10～15MHZ 的信号反射回地面。什 么 是 地 波沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。地面上有高低不平的山坡和房屋等障碍物，根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了。地波传播示意图地球是个良导体，地球表面会因地波的传播引起感应电流，因而地波在传播过程中有能量损失。频率越高，损失的能量越多。所以无论从衍射的角度看还是从能量损失的角度看，长波、中波和中短波沿地球表面可以传播较远的距离，而短波和微波则不能。地波的传播比较稳定，不受昼夜变化的影响，而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方，所以长波、中波和中短波用来进行无线电广播。人 工 电 磁 波人工电磁波 从 19 世纪以来，随着科学的发展，人类发明了很多利用电磁能工作的设施，这些设施大量地向环境中发射电磁波或产生电磁场。产生电磁辐射的设施大致可分为五类：广播电视发射系统，如电视发射塔、广播转播台站无线通信发射系统，如手机基站高压送变电系统，如高压线、变电站电气化铁道，如磁悬浮列车工业、科学、医疗用电磁能设施，如高频冶炼炉什 么 是 微 波微波是一种频率非常高的电磁波，通常是指 0.3～300GHz 超高频率电磁波。它具有直线性、反射性、吸收性和穿透性等特征，应用于各行各业。微波天线微波也被用在通信技术、雷达、射电天文学观测等用途。微波通信是利用特有的设备，并使用这个频段的频率构成的通信方式叫做微波通信。微波通信是一种无线通信方式，无线通信又是依靠电磁波（无线电波）在空间的传播去传递信息的。微波通信是长途、大容量通信的无线传输手段。若基带信号为模拟信号，称其为模拟微波通信系统。若基带信号为数字信号，称其为数字微波通信系统。微波炉的微波与广播、电视的电波相似，它本身不会发热，只是一种能量，但微波每秒 24.5 亿次的振荡频率能使物体内的水分子和脂肪分子相互摩擦碰撞， 从而产生热量。 人们日常生活中使用的微波炉就是将通用的电能转化为 2450 兆赫的超高频电磁波 （即微波） ，并在炉腔内被食品吸收，使微波能又转化为热能，从而达到为食物加热的目的。微波炉就是一种利用频率为 2450 兆赫的电磁波来烹饪食品的厨房器具。微波在微波炉内反射示意图微 波 通 讯 的 原 理微波同光波一样，是直线传播的，要求两个通信地点（两个微波站）之间没有阻挡，信号才能传到对方，即所谓的视距传播。在微波的频段使用方面，各国的微波设备往往首先使用 4GHz 频段。目前各国的通信设备已使用到 2、4、5、6、7、8、11、15、20GHz 等各频段。微波与太空通信卫星通信示意图我国的数字微波通信已有 2、4、6、7、8 、11GHz 各频段的设备。频率低，其电波传播较稳定，但其设备及元器件的尺寸也较大，当天线口径一定时，微波频率越低，天线增益也越低。对微波频率的选取要遵照 CCIR 的建议和各国无线电管理委员会的规定，经申请得到批准后才行。微波通讯系统示意图就微波通信的性能而论，数字微波通信的特点可概括为微波、多路、接力六个字。“微波”指通信频率是微波频段，又包括分米波、厘米波和毫米波。微波频段宽度是长波、中波、短波及特高频几个频段总和的 l000 倍。微波频率不受天电干扰和工业干扰及太阳黑子变化的影响，通信的可靠性较高。还因微波频率高，所以其天线尺寸较小，往往做成面状天线，其天线增益较高、方向性很强。电 磁 波 使 世 界 变 得 更 精 彩电磁波这一伟大的发现，改变了人类社会生活，使我们的生活更加丰富多彩。它虽然无形，却处处存在，在我们中学生身边随时都可以看到它的作用。电磁波把丰富多彩的广播电视节目送到我们的面前，丰富了我们的文化生活；手机和可视电话缩短了人们之间的距离，加深了人与人之间的感情；就在我的家中也有它的身影：微波炉、电磁炉、电饭锅、电炒锅使厨房劳动发生了革命；更加欣慰的是“嫦娥奔月”圆了中华民族的千年梦想；射电望远镜的发明使人类可以放眼宇宙；如今微波的应用大大提高了医疗水平；就是在军事领域也更加显示了它的神通。食品膨化工业干燥医学诊疗激光测量家庭生活军事领域此外，电磁波在其他工、农业领域也有广泛的作用，它可以对食品进行膨化、烘干、脱腥和保鲜处理；它可以对木材加工进行均匀、快速烘干，同时杀死木材内部的卵虫和幼虫，灭霉杀菌；在橡胶工业中，微波加热设备可对轮胎作一次加热，提高轮胎硫化质量；微波还可以用于脱硫、探测、检测、测量、化学工业等。电 磁 波 与 广 播 电 视 信 号 传 送无线电广播与电视都是利用电磁波来进行传播的。在无线电广播中，人们先将声音信号转变为电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线广播的大致过程。而在电视中，除了要像无线广播中那样处理声音信号外，还要将图像的光信号转变为电信号，然后再将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。有了广播电视，特别是卫星电视，彻底改变了人们的文化生活方式，使人们的文化生活更加丰富多彩。卫星电视通信拓朴图“嫦 娥 奔 月 ”与 电 磁 波 技 术2007 年 10 月 24 日，中国第一颗探月卫星――“嫦娥一号”在中国西昌卫星发射中心成功发射，飞向太阳系家族中离地球最近、最亮的星球――月球。人类至今已先后将各种卫星、飞船、航天飞机和空间站等 5000 多个航天器送入太空。然而，太空并未因此变得杂乱无序，每一个航天器始终按照自己的轨道飞行，偶尔偏离轨道，也能很快“迷途知返”，这主要依靠地球上庞大的航天测控网。我国月球探测一期工程的测控通信系统使用“统一 S 波段(USB)”航天测控网，满足“嫦娥一号”月球探测器各飞行阶段的遥测、遥控、轨道测量和导航任务。统一 S 波段(USB)航天测控网是指使用 S 波段的微波统一测控系统。这里的微波统一测控系统是指利用公共射频信道，将航天器的跟踪测轨、遥测、遥控和天地通信等功能合S 波段通信示意图成一体的无线电测控系统。“嫦娥登月”五大系统图[图片来源：新浪网]“嫦 娥 一 号 ”上 的 几 种 探 测 仪“嫦娥一号”在中国西昌卫星发射中心成功升空，为满足月球探测任务的需要，嫦娥一号卫星携带了八种仪器：ＣＣＤ相机和激光高度计共同承担月球表面三维影像探测任务；干涉成像光谱仪、γ 射线谱仪、Ｘ射线谱仪共同承担月表化学元素与物质成分及丰度探测任务；微波探测仪承担月壤厚度探测任务；太阳高能粒子探测器和两台低能离子探测器共同进行地月空间环境探测。激光高度计――提供三维影像 处理所需的参数X 射线谱仪――确定月球表面位置 类型和资源分布功能γ 射线谱仪――确定月球表面位置 类型和资源分布功能微波探测仪――测量反演月表不同 地区月壤厚度信息高能粒子探测器――探测高能带 电粒子的成分、能谱、通量和随 时间的变化特征太阳风离子探测器――探测原始太阳 风等离子的能谱，包括太阳风的体 速度、离子温度等电 磁 波 与 空 间 望 远 镜我们知道，地球大气对电磁波有较多的吸收，我们在地面上只能进行射电、可见光和部分红外波段的观测。随着空间技术的发展，在大气外进行观测已成为可能，所以就有了可以在大气层外观测的空间望远镜。空间观测设备与地面观测设备相比，有极大的优势：以光学望远镜为例，望远镜可以接收到宽得多的波段，短波甚至可以延伸到 100 纳米。没有大气抖动后，分辨本领可以得到很大的提高，空间没有重力，仪器就不会因自重而变形。紫外望远镜、X 射线望远镜、γ 射线望远镜以及部分红外望远镜的观测都是在地球大气层外进行的，属于空间望远镜。世界第一台空间望远镜－哈勃望远镜月基望远镜想像图由于地球大气的存在，使得在地面进行的天文观测受到许多限制和影响。在月面上放置一台天文望远镜，可以完全避开地球大气的影响，获得极高精度的观测资料；并可充分利用月球自转周期长的有利条件，获得长时间覆盖的连续数据，这些优势都非常适合以下科学目标的研究工作：星震学研究、太阳系外行星的观测研究、光变天体的高精度监测和 γ 射线暴的快速光学证认等。电 磁 波 在 移 动 通 讯 中 的 应 用移动电话是由微波接受器、发射器、天线、电话号码键盘、听筒、话筒等构成的。我国移动电信公司为了和其他国家和地区无线电话系统兼容，采用了 900MHz 频段，具体规定为 782～905MHz 和 935～960MHz，各种型号的移动电话发射功率为 0.6、2、5、8W 四种。每一部移动电话都是一个无线电台，它可以将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时又相当于一台收音机，捕捉到空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信号。移动电话与其他用户的通话要由较大的固定的无线电台转接。 这种固定的电台叫做基台或者叫基站。 在城市中， 移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。 在一个大的区域内被划分成很小的区域（又名蜂窝），两个不相邻的蜂窝可以使用相同的频率。 这样整个城市中的不相邻蜂窝可以广泛地使用相同的频率。 无论城市多大，蜂窝方案移动通讯示意图都要求有大量的基站， 一般大城市可能有数百个基站，每个运营商还运营一个称作移动交换中心局，每天可以为成千上万的通话和用户提供服务。我们经常使用的手机和小灵通的工作原理都基本相同，他们之间的区别，不是发射频率低,而是发射功率低。其他通讯设备如对讲机，固定电话子母机，以及蓝牙设备等都是利用电磁波的辐射原理进行通讯的。有了移动通信，使人与人之间的联系毫无障碍，使人们之间的联系更加紧密，既方便了工作，使工作效率大大提高。又加深了人与人之间友谊和感情，极大地推进了社会进步。摩 斯 电 码 与 无 线 电 波虽然我们都知道摩尔斯电报机是由美国科学家塞缪尔?摩尔斯发明的。但很多人并不知道摩尔斯电码是谁发明的，摩尔斯电码又称“摩斯电码”， 他是一种时通时断的信号代码， 通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、 数字和标点符号。 它由美国人艾尔菲德?维尔发明，当时他正在协助塞缪尔?摩尔斯进行电报机的发明。早期摩尔斯电报机的工作原理[图片来源：百度百科]摩斯电码是一种早期的数字化通信形式，但是它不同于现代只使用零和一两种状态的二进位代码，它的代码包括五种：点，划，每个字元间短的停顿，每个词之间中等的停顿，以及句子之间长的停顿。早期摩尔斯电报机是有线的，后来利用无线电技术，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。并且还可以帮助两个母语不同、在话务通讯时会遇到巨大困难的操作者之间进行沟通。电 磁 波 在 测 距 上 的 应 用电磁波测距，是利用电磁波作为载波，经过调制后由测线一端发射出去，由另一端反射或转送回来，测定发射波与回波的相位差或相隔的时间，以测量距离的方法。电磁波测距仪根据载波不同可分为光电测距仪和微波测距仪。前者又因光源和电子部件的改进，发展成为激光测距仪和红外测距仪。后者微波测距仪，原理是将测距频率调制在载波上，由主台发射出去，经副台接收和转送回来之后，测量调制波的相位，而确定距离。电磁波测距技术广泛应用于城市测量、工程测量和地形测量。激光测距系统示意图虽然微波测距仪是一种很方便的测距仪器。但因它的波束角比光电测距仪的大，多路径效应严重，地表和地物的反射波使接收波的组成极为复杂，而又无法区分，给观测结果带来误差。此外，大气湿度对微波测距的影响相当大，而在野外湿度又难于测定。因此，微波测距的精度低于光电测距。激光测距地球表面成像示意图电 磁 波 在 医 学 诊 断 中 的 应 用[图片来源：百度]自 1895 年以来，电磁波在医学上的应用得到了广泛而深入的发展。当伦琴发现 X 射线以后，不久就被应用在医学上的诊断。因为 X 光是一种有能量的电磁波或辐射，利用 X 光的贯穿作用，医学上可以进行 X 光透视，一般用来检查骨的损伤情况，但在当时 X 射线机的结构非常简单。随着对电磁波的了解，更精确，更安全的诊断仪器在医学上发挥作用，如CT 和核磁共振成像技术。核磁共振成像是目前头部和颈部诊断成像的最佳技术，磁共振成像技术是利用物质中原子核的磁矩在恒定磁场作用下对高频电磁场产生的共振吸收现象而得到断层图像的方法。磁共振成像技术与常用的 X 射线透射电脑断层照相术（X－CT）及超声相比，有很大优点：能提高与分子环境有关的驰像X 光透视机时间（因热量而导致的动态平衡所用的时间）等参数，提高分辨率的三维结构图像，从而得到病变性质的判断依据和血流、代谢过程的一些参数。所以磁共振成像技术正在得到广泛的应用。用肌磁场得到相关的体电流分布，用核磁共振谱诊断肿瘤。核磁共振成像技术已是当今医疗中的重要诊断依据现 代 医 学 中 的 微 波 治 疗微波是指频率从 300MHZ 到 300GHZ 范围内的电磁波，在本世纪 30 年代，医务工作者发现了微波的生物效应。在临床上，微波与生物体的相互作用可以分为两大类，即微波致热效应和非微波致热效应。微波治疗仪所采用的微波热疗是一种非接触加热方式，不存在因电接触造成的热灼伤和电灼伤的可能。近几年，由于各项技术的日臻完善，使得微波治疗无需麻醉，可在门诊完成，具有简便、安全的特点。微波治疗在国际、国内已经应用多年，其疗效已得到世界医务界的肯定。在手术时以其优越的止血效果，先进的作用原理，微小的组织损伤，而被喻为取代电灼、冷冻、激光的新技术。当前众多的微波治疗仪是一种利用微波对各种疾病进行治疗的新型医疗仪器。 它除具有深表加热的特点外，还具有操作方便，定位准确，安全性高以及造价低。通过配备不同的附件设备，可对多种疾病进行治疗，适用于妇科、泌尿科、肛肠科、耳鼻喉科、外科、皮肤科等科室。微波治疗的特点是采用高频率局部辐射， 在较小的微波功率输出条件下，即可达到预期的治疗效果。微波对人体组织的热效应效率高、穿透力强、具有内外同时产生热的优如今微波技术已广泛应用于医学治疗点。微波在人体组织内产生热量，作用可达 5--8 厘米，可穿[图片来源：苏州新闻网]透衣物和石膏等体表覆盖物，直达病灶部位促进血液循环、水中吸收和新肉芽生长。电 磁 波 炊 具 引 发 厨 房 革 命微波炉的发明人，美国人斯本塞，就职于专门制造电子管的雷声公司。1945 年，他观察到微波能使周围的物体发热。有一次，他走过一个微波发射器时，身体有热感，不久他发现装在口袋内的糖果被微波溶化。还有一次，他把一袋玉米粒放在波导喇叭口前，然后观察玉米粒的变化。他发现玉米粒与放在火堆前一样。第二天，他又将一个鸡蛋放在喇叭口前，结果鸡蛋受热突然爆炸，溅了他一身。这更坚定了他的微波能使物体发热的论点。雷声公司受斯本塞实验的启发，决定与他一同研制利用微波热量烹饪的炉子，1947 年，雷声公司推出了第一台家用微波炉。微波炉、电磁炉的产生，减轻了家庭的劳动，是现代厨房革命的产物。使人们远离了又脏又累的煤炉时代，又节约了石油液化气和天然气，减少了二氧化碳的排放量，使人们的家庭生活更加干净和温馨。告别烟火弥漫的厨房战场，是现代人的一大心愿。干净整洁的现代厨房离不开电磁科技的进步第 四 维 战 场 的 主 角电子战是指敌对双方争夺电磁频谱使用和控制权的军事斗争，包括电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、电子欺骗与反欺骗、电子隐身与反隐身、电子摧毁与反摧毁等。由于军队电子化程度的迅速提高，电子战被作为直接用于攻防的作战手段，形成了“陆、海、空、天、电”多维立体战。 电子战的攻击重点是敌 C4I 系统(军队指挥自动化的英文缩写，即指挥、控制、通信、计算机与情报系统)。海湾战争中，在多国部队连续高强度电子战软硬打击下，75％的伊军电子系统无法正常工作，使伊军成了聋子、哑巴、瞎子。战争中的电磁频谱应用示意图保护己使用电磁频谱，防止敌方使用电磁频谱的斗争成为现代战争的第四维战场，大规模电子战将贯穿于战争的始终。未来的高技术战争，电子战将发挥巨大作用，没有制电磁权就谈不上“制天、制空、制海、制陆”权。雷 达 的 发 明在本世纪 30 年代，无线电技术出现了重大的突破，那就是雷达的发明。雷达又称作无线电测位。是利用无线电波的反射，来测量远处静止或移动目标的距离和方位，并辨认出被测目标的性质和形状。1897 年夏天， 在波罗的海的海面上， 俄国科学家波波夫在“非洲号”巡洋舰和“欧洲号”练习船上直接进行 5 千米的通信试验时，发现每当联络舰“伊林中尉号”在两舰之间通过时，通信就中断。波波夫在工作日记上记载了障碍物对电磁波传播的影响，并在试验记录中提出了利用电磁波进行导航的可能性，这可以说是雷达思想的萌芽。1934 年，一批英国科学家在罗伯特?沃森?瓦特领导下对地球大气层进行研究。有一天，瓦特被一个偶然观察到的现象吸引住了。它发现荧光屏上出现了一连串明亮的光点，但从亮度和距离分析，这些光点完全不同于被电离层反射回来的无线电回波信号。经过反复实验，他终于弄清，这些明亮的光点显示的正是被实验室附近一座大楼所反射的无线电回波信号。瓦特马上想到，在荧光屏上既然可以清楚地显示出被建筑物反射的无线电信号，那么活动的目标例如空中的飞机，不是也可以在荧光屏上得到反映吗？根据上述的设想，瓦特和一批英国电机工程师终于在 1935 年成功研制出第一部能用来探测飞机的雷达。英国科学家罗伯特?沃森?瓦特当时研制雷达纯粹是为了军事需要，因此，是在保密状态下进行的。实际上，几乎在同一时期，各国的科学家们都在保密的条件下独立地开展这方面的工作，都有杰出的代表人物。瓦特只能说是在这方面已为大家知晓的代表人物而已。到 1939 年为止，一些国家秘密发展起来的雷达技术已达到了完全实用的地步。就在这一年，爆发了第二次世界大战，这项新发明在二战中显示出了它的巨大威力。雷达扫描仪工作界面示意图二 战 时 期 的 雷 达 技 术其实，很难说究竟谁是第一部雷达发明人。但现在人们普遍认为最早投入实用的军用雷达是由英国人研制的。其中英国科学家罗伯特?沃森?瓦特起了关键性的作用。沃森?瓦特当时任英国国家物理实验室无线电研究室主任，30 年代初曾领导利用无线电波探测电离层的研究，他使用阴极射线管接收和显示无线电回波，并计测电波从发射到反射回来的时间，从而确定电离层的高度。1935 年 1 月，当他受英军委托研究利用电波探测空中飞机的装置时，充分利用已取得的研究成果，迅速研制出对空警戒雷达的试验装置。2 月 26 日，沃森?瓦特为军事部门领导人进行雷达表演，雷达探测到了 16 公里外的飞机。后来经过改进，到 1936 年 1 月，探测距离已达 120 公里。二战时期德军防空雷达 二战英军的地面雷达1938 年，英国开始用沃森?瓦特设计的雷达组建世界上最早的防空雷达网。 1939 年 9 月， 第二次世界大战爆发时， 英国已在东海岸建立起了一个由 20 个地面雷达站组成的“本土链”雷达网。在第二年夏天抗击纳粹德国大规模空袭英国的“不列颠战役”中，英国正是靠“本土链”为对付德国人的空袭赢得了 20 分钟宝贵的预警时间，以约 900 架战斗机抵挡住了德国 2600 余架飞机的疯狂进攻。英国雷达早早地发现了 170 多公里外的敌机，英军以不到 700 架飞机的代价，击落了德军 1400 多架飞机，创造了反空袭战斗的辉煌战例。雷达从发明到二战初次军事应用，为今天先进的雷达技术奠定了基础。现 代 战 争 中 的 电 磁 环 境战场电磁环境的形成是以电磁空间的发展和战场电磁应用与反应用的开展为基础的。在各自部队中用无线电通信进行通信联系成为人类电磁波军事应用中最早开辟的领域，随着电磁理论和电磁应用不断取得重大突破，雷达、导航、卫星等先进武器系统先后投入使用，电磁频谱利用资源越来越宽，对抗手段层出不穷，电磁波已经成为人类传递信息和能量的最重要形式，由此形成了复杂的战场电磁环境。战争中的电磁环境 示意图我军在“铁拳 2007”复杂电磁环境下的指挥作战演习 [本图片来源自：中华网军事频道]电磁环境难以直接被人感知，但是从电磁辐射原理出发，可以发现空间状态、时间分布、频谱范围和能量密度等是战场电磁环境形态描述的常用指标。空间状态无形无影却纵横交错，时间分布持续连贯却集中突发，频谱范围无限宽广却使用拥挤，能量密度流量密集却跌宕起伏。战场电磁环境的复杂性特征通常表现在四个方面：信号密集、样式复杂、冲突激烈和动态交迭。各种各样的电磁波信号充斥了整个战场空间， 电磁设备兼容矛盾突出， 电磁领域的恶意对抗活动是战场电磁环境复杂性的最活跃、最不可控、最有针对性和破坏性的主要因素，战场电磁环境因而更加复杂。战场电磁环境存在方式不确定，既取决于电子设备的工作状态、 系统的数量和性能， 也取决于战场空间的季节、 天候、 地形等条件的不同和电离层高度、 电介质性质、 地磁场分布等因素的变化。 [文摘引自：EMC 电子技术网]伊 拉 克 战 争 中 的 “人 工 闪 电 ”伊拉克战争又称美伊战争、第二次海湾战争。2003 年 3 月 20 日，以美国和英国为首的多国部队正式宣布对伊拉克开战。在 3 月26 日美国哥伦比亚广播公司报道美国军队第一次在伊拉克使用了“微波炸弹”，轰炸的结果使得伊拉克电视台转播信号被迫中断。巡航导弹携带着微波炸弹飞向目标微波炸弹通过巡航导弹发射。该炸弹利用微波发生器产生快速脉冲波束，能以高能量微波辐射攻击敌方武器平台的电子设备，在其内部骤然加热，熔化或烧毁其电子元件。试验表明， 在目标区内当微波束能量密度达到 10～100 瓦／平方厘米时， 可烧毁任何工作波段的电子元件； 在距离“微波炸弹”2.5公里之内，敌方的所有无线电电子系统、雷达系统、通信系统、计算机都会在一瞬间失去作用，敌方指挥中枢将丧失作战能力。其中一种被称为“人工闪电”、由巡航导弹携带的“高能微波”装置在击中目标后，瞬间产生的能量“相当于世界上最大的水力发电站在 24 小时内产生的电能”。它的电磁脉冲可以通过通风口、管道和天线进入各种建筑包括厚厚的地下掩体，把 300 米以内的所有计算机内部的电子元件“烤焦”。电 磁 战 中 的 干 扰 “克 星 ”为什么说扩频通信是干扰的 “ 克星 ” 呢？我们知道，通常的超短波通信 10 瓦电台能通 20～30 公里远，而伪码扩频设备 10毫瓦即能通 30～50 公里。也就是说，扩频系统能带来 30 分贝以上的信噪比改善，使干扰的影响减少了 1000 倍以上。熟悉通信的人都知道，几十年来人们为信噪比的改善付出了极大的努力，要 1 分贝、1 分贝的挖掘，2～3 个分贝的突破已是很大贡献。而突破性的时刻到来，是 GPS 信噪比的改善成为现实，这确实是一次巨大的飞跃，只就这一点已经可以说扩频通信是当代通信技术的新成就了。它对抗干扰影响具有重要作用，而且扩频通信还将带来一系列革命性的影响。我们再从最佳通信系统的角度来看扩频通信：最佳通信系统＝最佳发射机＋最佳接收机。几十年来，最佳接收理论已经很成熟，但最佳发射问题一直没有很好解决，而伪码扩频技术却是一种极佳的信号形式和调制制度，构成了最佳发射机。因此产生了：最佳通信系通信部队的移动电磁干扰设备统＝伪码扩频＋相关接收。电磁战中干扰设备工作示意图有了这种全新的认识，人们就已不难预测扩频通信的未来前景了。还使军事通信在电磁环境复杂、干扰严重情况下实现顺畅指挥变为可能，从而为军事通信的进一步发展奠定了重要基础，它已成为未来军事通信和民用通信的一大发展方向。威 力 巨 大 的 电 磁 武 器电磁波辐射会对人体造成损伤，这是已被科学所证实了的。一些国家正在利用这一原理，研制威力巨大的电磁武器。根据电磁波长，电磁武器分为 5 类：低频和极低频武器、射频武器、超高频（或微波，简称 MO）武器、光频武器和粒子武器。 低频和极低频武器威力较小。它不会摧毁人的细胞而伤害人的性命，但仍不失为一种令人生畏的武器。它的射线能够改变人的新陈代谢过程，特别是干扰甲状腺的功能，从而使人的反应速度降低，记忆力减退，动作变得笨拙。射线的频率越高，其威力就越大。 据报道，一些国家正在开发新的电磁能源和武器，它能使人的肌肉不能随意运动，能控制人的感情和行动，给人催眠或给人传递睡眠暗示，干扰人的记忆，使记忆发生错乱，甚至消失。另一种研制中的电磁武器能够摧毁物质目标，尤其是电子目标，甚至摧毁有生命的目标。人体对电场和微波束的抵抗能力很强，因而只有功率强大的电磁武器才能杀伤人类。它杀伤人类的原理是它能够在人体内诱导出有害的生物学反应，特别是对人的大脑功能造成干扰。有的国家还在研制一种装置，它可以向电离层发射高频电磁波来局部干扰电离层，从而使依靠电离层作为反射层的广播电台和雷达失效。足够强大的电磁波能使一些气象要素受到干扰，从而引起气象灾害：暴风雨、龙卷风、持续干旱??，人们甚至打算将来利用可控能源在太空操纵气象。电磁武器的一大优点是：它的“子弹” 是各类电磁波，其速度等于光速， 即每秒 30 万公里； 而常规火器中飞行速度最快的导弹，其飞行速度每小时超不过 3 万公里。常规火器按枪管或炮管的口径分类，而电磁武器则是根据其所发射电磁波的频率长短和调制方式分类。未 来 战 争 的 激 光 武 器前苏联激光武器想象图激光作为武器，有很多独特的优点。首先，它可以以光速飞行，每秒 30 万公里，任何武器都没有这样高的速度。它一旦瞄准，几乎不要什么时间就立刻击中目标，用不着考虑提前量。另外，它可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器 100 万倍的能量，还能很灵活地改变方向，没有任何发射性污染。这和惊天动地的核武器相比，完全是两种风格。激光武器分为三类：一是致盲型。二是近距离战术型，可用来击落导弹和飞机。三是远距离战略型。这类的研制困难最大，但一旦成功，作用也最大，它可以反卫星、反洲际弹道导弹，成为最先进的防御武器。激光怎样击毁目标呢？科学家们认为有两个方面：一是穿孔，二是层裂。所谓穿孔，就是高功率密度的激光束使靶材表面急剧熔化，进而汽化蒸发，汽化物质向外喷射，反冲力形成冲击波，在靶材上穿一个孔。所谓层裂，就是靶材表面吸收激光能量后，原子被电离，形成等离体“云”。“云”向外膨胀喷射形成应力波向深处传播。应力波的反射造成靶材被拉断，形成“层裂”破坏。除此以外，等离子体“云”还能辐射紫外线或 X 光，破坏目标结构和电子元件。电 磁 波 与 未 来 新 型 士 兵请设想一下这样的士兵：他们身上配备着电子仪器，身穿完全能抵御化学制剂或细菌制剂侵害的连衣被，头上戴着内部有屏幕的红外线头盔（头盔内屏幕上可以显示士兵所处的实际位置，并能显示出士兵射出的枪弹的轨迹），手臂上端着激光步枪或微波手枪（激光步枪或微波手枪可通过卫星与指挥中建立联系）。今后 20 年内，现在还只出现在科幻电影中的这种可怕的步兵将会出现在战场上。美国测试未来士兵战斗力德国 IdZ 未来士兵系统我国演练中的新型单兵自冷战结束以来，军事领域在战略战术上发生了深刻的变化，由此将导致出现上述这种新型士兵。特别是在美国、法国、英国和以色列等国家，当然我国也在这方面加大了研究，目前对未来士兵领域转化为 5 个易于使用的模块：服装、装备、通信与信息、武器和能源供给。对这 5 个模块中子项目的不断改进，提高这些模块间的凝合力，逐渐形成未来士兵作战系统，这套系统旨在显著提高单兵的态势感知能力。服装上采用热屏蔽面料制作而成，不易被敌方发现，带有激光瞄准的武器，微波通讯对讲机等装备，无一不与电磁波相关。关于面对“未来战争”所使用的可怕武器，人们在几十年以前就已经在着手研制。武器之一是“定向能量”武器。这种武器能发射电磁波或微波，在没有声音、没有烟雾，悄无声息地情况下就能将敌人击倒，而且还能长时间地射击而无需装填，目的是从远距离使敌人失去抵抗力量但又不破坏有关地区的经济，制造垃圾但又不造成环境污染。我 国 激 光 武 器 发 展 过 程早在 1960 年，当美国研发出世界上第一台红宝石激光武器后，我国随即在 1964 年 3 月组建“上海光学机械研究所”，主攻高功率、大能量的激光武器研究，简称“6403 工程”。在 1980 年初，随着美国“星战计划”的登台，我国也在研究以激光武器做为反制的因应之道，全力进行 CO2 激光、化学激光、自由电子激光和 X 射线激光的研究。1986 年 3 月 3 日，我国原子弹之父王淦昌和另外三位科学家向中央提出了一项名为“863 计划”，内容包括太空、激光、自动化、生物科技、信息系统、能源等新事项，以持续其对激光方面的研究。1989 年，我国加速激光武器的发展，订定了“神光计划”，使激光技术更加成熟。我国研发出一种供陆战用的手提式小型致盲性激光武器，我国因此而成为继美、俄、英、法、德之后拥有同级装备的国家。1991 年开始，我国决定研发功能更为强大的高能激光武器，于是由“上海光学精密机械研究所”在前苏联激光科学家的大力协助下，在 1996 年至 1997 年间，便成功研发出另一种新型的防空激光武器─激光炮，我国称之为“神光二号”。“神光二号”为一种极具威力的激光系统，据说可在十亿分之一秒内会产生出相当于全球电力总和的数倍功率，若将之用于军事用途，将加大其激光炮的防空效能。未来激光攻击和电磁罩防护想象图我国在新一代高能激光系统的性能已不亚于美、俄等国，为继核武之后，另一项可与欧美强国匹敌的新时代利器。电 磁 波 就 象 一 把 双 刃 剑在对电磁波的学习和研究的过程中，揭开电磁波的神秘面纱，我发现它仿佛是天使，又似乎是魔鬼，忽而撑着科学之伞造福人类，忽而摇身一变擎着辐射之剑威胁着人类健康。我们只有正确地认识它，才能科学地利用它。在电气化高度发展的今天，在地球上各式各样的电磁波充满了人类的生活空间。电磁波在广播、电视、卫星通讯、无线电导航、雷达、微波中继通信、电子计算机、高频淬火、焊接、熔炼、塑料热合、微波加热与干燥、短波与微波治疗、高压/超高压输电网、变电站等领域的广泛应用，对于提高人类物质文化生活做出了极大贡献。但是，我们在体验电子设备给我们带来美妙的同时，也应了解到它刺人的一面。电子设备就像美丽的花，而电磁有害辐射就是它隐藏在花瓣下的那些利刺，不小心就会伤人于无形之中。环境中的污染物按其性质来说可分为两大类：一类是物质污染，比如有毒化学品的污染；另一类是能量流污染，比如噪声和电磁辐射污染，后者只能借助仪器才能测出，但它们却时刻存在于我们的周围，我们称之为“隐形公害”，是名副其实的“无形杀手”。目前电磁污染已成为继水、空气和噪声污染之后的第四大污染。电磁辐射给人类生活和环境造成的污染越来越严重。逐渐增强的电磁辐射，造成局部或整个人类生存空间的电磁场强度过大，对某些电磁敏感设备、仪器仪表，以及生物体产生了不良影响和危害，我们将这种有害作用称为污染。在本栏目中，我向大家简明地介绍发生在我们身边的可能对我们造成危害的电磁辐射，使大家对电磁波辐射有一个更加深刻的认识。常 见 的 电 磁 辐 射 污 染 源据调查电磁辐射污染主要来源于以下几个方面：一、广播电视发射台是全国最大最集中的电磁辐射污染源。目前全国共有广播电视发射设备约 10235 台，总功率约 13 万千瓦，其中包括中短波广播、调频广播和电视广播。近年来，随着广播电视事业的飞速发展，许多大城市都相继在市区内修建了高大的广播电视发射塔，安装了上百千瓦的发射设备。其中发射塔高度超过 300 米的有北京、上海、天津、沈阳、武汉、南京、青岛、大连、成都等城市。另外，一些原来位于城市郊区的广播发射台站随着城市的扩展已被居民区所包围，例如位于武汉市区的湖北省人民广播电台发射台等等。二、通信系统发射设备种类多、数量大、分布广。全国各类通信系统发射设备共有 81616 台，总功率为 5 万千瓦。其中包括长波通信、短波通信、微波通信、卫星地球站、专业通信网、移动通信网、寻呼通信网、雷达及导航设备等。随着移动通信事业这几年的迅猛发展，多网移动通信基站如雨后春笋般地出现，尤其是城市中通信基站大量无序的增加，使一些基站附近高层居民楼窗口处的电磁辐射功率可达 400 微瓦/平方厘米，超过了 40 微瓦/平方厘米的国家标准。三、工业、科研、医疗中使用的高频设备为数也不少，且功率很大，总计 14756 台，总功率为 250 万千瓦。一般来说，高频设备都放置在工作机房内，对外界影响不大，但也有一些设备对周围的广播电视信号和电子仪器干扰严重。四、以电力为动力的交通运输系统发展较快。全国电气化铁路、有轨及无轨电车通车总里程为 4800 多公里，已修建电气化地铁和轻轨交通的有北京、上海、天津、广州等城市。在一些电气化铁路沿线，居民收看电视受到影响。五、高压送变电系统建设规模越来越大。全国目前共有高压变电站 3801 个，总功率为 3.6 亿千瓦；高压输电线总长度为 129700公里，高压电缆总长度 28600 公里。在许多大城市的周围已建设了 500 千伏的高压电力环线系统，110 千伏和 220 千伏的变电站在一些城市市区也比比皆是。 [本文引自：《环境物理性污染控制》]电 磁 污 染 的 传 播 途 径电磁辐射所造成的环境污染，大体可分为空间辐射、导线传播和复合污染三种途径。空间辐射当电子设备或电气装置工作时，设备本身就是一个多型发射天线，会不断地向空间辐射电磁能量。以场源为中心，半径为 1/6 波长的范围之内的电磁能量传播是以电磁感应方式为主，将能量施加于附近的仪器仪表、电子设备和人体上。在半径为 1/6波长的范围之外的电磁能量传播，是以空间放射方式将能量施加的。导线传播当射频设备与其他设备共用一个电源供电时，或者它们之间有电气连接时，那么电磁能量（信号）就会通过导线进行传播。此外，信号的输入电路和控制电路等也能在强电磁场之中“拾取”信号，并将所“拾取”的信号再进行传播。复合污染同时存在空间辐射与导线传播时所造成的电磁污染称为复合污染。电磁污染的传播途径如图：电 磁 辐 射 对 生 态 的 危 害电磁辐射不仅表现在对机器和仪器设备危害和干扰，它对我们人类生存环境、生态也会造成不良影响和危害。海湾战争、科索沃战争中，由于使用了众多新式武器，使用了产生强大电磁场的武器。这些武器发出的强大电磁场无疑污染了环境，不可避免地影响了生态环境，再加上战时的其他化学武器和生物武器所释放的化学和生物性污染就更加导致对整个生态的危害乃至破坏。在我国风景名胜区峨眉山上曾发生过一起微波污染事件。 1970 年建立在海拔 3000 多米高的峨眉山上的某电视发射塔， 塔高 78M， 周边收视电视效果较好。但从 20 世纪 80 年代开始，有着数百年历史的峨眉山原始冷杉林的树叶开始干枯，接着树干慢慢死去。经专家调研后认为与电视发射塔的电磁辐射污染有直接关系。 2006 年底终被拆除， 在 以保护该景区生态环境。在妥善保障通信以及其他电磁波传输通畅的同时，应切实防止电磁辐射的污染，维护城镇生态环境，保护公众身体健康不受侵害，让广大公众高枕无四川 4．3 亿元拆迁峨眉山金顶电视塔[图片来源：搜狐网]忧，因此，非常有必要完善立法、健全机构、科学管理，也就是要出台强有力的法律、法规，彻底解决无线空域混乱的局面。尤其是应该合理规划城市建设，包括合理规划各类台站的电波通道和各类微波辐射设备的建筑场地，理顺与其新建城市楼房的关系，使其协调发展，从而建立良好的有序空域。电 磁 辐 射 对 人 体 机 能 的 影 响正像电磁场对人体磁场有影响一样，电磁辐射对人体也是有影响的，而且强电磁辐射对人体是有危害的。人体内 70％以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互磨擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。电磁辐射的致热效应在电磁辐射特别强的区域，一般是指辐射功率密度在 10mW/C O以上，或场强在 110V/m 以上，人体吸收的辐射能转化为热能超过人体体温调节能力时，会引起人体或局部组织体温明显升高。电磁辐射所引起的机体体温升高所产生的损害与其他原因所引起的发热产生的损害不易区别。电磁辐射对生物体局部照射时，被照射部位温度可增加，在开始 1～3 分钟直线上升，当辐射超过 3 分钟，热效应的大小以及热在机体组织中的分布取决于温度调节机制。如，眼球、睾丸、胆囊、肠、胃腔体等 ，它们不能用血液循环来调节局部加热所产生的热量，故这些组织容易受到电磁辐射的损害。电磁辐射的非致热效应。电磁辐射功率密度小于 1mW/C O时，长时间照射也不会引起人体温明显升高，但会使人出现烦躁、头晕、疲劳、失眠、记忆力减退、脱发、植物神经功能紊乱和脑电图、心电图的变化等症状，这些一般称为电磁辐射的非致热效应。这些症状在脱离辐射源后，一般是可以逐渐恢复的。电磁辐射的积累效应。也可以说是远期效应，它会出现三致作用，即致癌、致畸、致突变作用，在国内外已经引起了重视，但尚无一致的意见。一些研究者的实验表明：长时间的电磁辐射可能诱发癌症，也可能引起染色体的畸变，具有致癌、致突变作用。 [整理自：《电磁辐射的污染及防护与治理》]易 受 电 磁 辐 射 污 染 的 人 群生活在电子化环境里，电磁辐射污染无时无刻不在影响着我们的身体。以下人群经常接触高能量电磁辐射污染，被专家列为高危人群：金融服务人员：金融行业普遍使用计算机网络、现代化办公设施，操作人员直接受到电磁辐射。广电设备操作人员：广播、电视发射系统、编辑机房、演播室均向外发射大量电磁波。IT 技术操作人员：计算机系统及网络随时向外发射大量电磁波。电力技术人员：高压输电、变电、发电设施产生高强度电磁波。电信设备管理人员：移动通讯机站等无线通讯系统电磁波强度很大。民航技术人员：民航指挥塔及飞机本身都向外发射大量电磁波。铁路技术人员：电气化铁路的电力线及变配系统向外发射大量电磁波。医疗射线工作人员：高频理疗、超短波理疗、微波理疗等设备向外发射大量电磁波。向专业人员请教电 磁 污 染 对 儿 童 的 影 响几乎世界上的每一个人都暴露于电磁辐射之中，因而即便其对人类健康影响十分轻微，但由于受影响人群数量庞大，随之而来的公共健康问题亦不容忽视。随着通讯技术及电力工程的进一步发展，环境电磁辐射强度必将日益增高，正处于生长发育时期的儿童由于开始接受电磁辐射的年龄小，因而与现在的成人相比其累积暴露量将远远高于成人，电磁辐射对儿童的远期健康影响亦将更加显著。儿童对电磁辐射的敏感性在临床上主要表现在儿童白血病患病率增高，暴露于 0.3～0.4μ T 的工频磁场将比暴露于&0.1μ T 工频磁场的儿童白血病发病率加倍。工频（50/60Hz）磁场导致白血病发病率增加的原因可能在于儿童与用水设备或水流接触时有接触电流流过儿童的骨髓，接触电流是指当人接触两个电压不同的平面时在人体流过的电流，接触电流的产生是因为居民送水系统的接地可使水产生一个小的电压差，并与人体构成一个回路。相关计算表明这种压差可在骨髓诱导产生大于 100mV/m 的电场，虽然这种弱电场增加造血组织发生急性淋巴细胞性白血病的原因还未查明，但很可能是影响了前白血病细胞的功能；工频磁场是通过干扰松果体夜间褪黑激素分泌量而导致儿童白血病发病率增加，尽管国际非电离辐射防护委员会认为这方面的研究没有可信的证据，但是工频磁场对褪黑激素的某些生理影响是难以被排除的，因而专家建议应当进一步研究工频磁场与儿童白血病的关系。尽管存在一定的科学不确定性，但世界卫生组织仍建议应当采取预防措施对儿童进行保护。由于组织介电特性的不同，在同等强度的外部电磁场作用下，儿童的某些组织内部产生的感应场强和电流密度比成人高；由于儿童正处于生长发育阶段，尤其是神经系统和免疫系统尚需在婴幼儿阶段逐渐发育，发育组织的电生理活动十分活跃，因而对环境电磁辐射更加敏感。综上所述，儿童对环境电磁辐射比成人敏感，某些低强度环境电磁辐射可能对成人不会产生影响，但是却可能通过干扰儿童活跃的电生理活动而发生不良的健康影响；相对强度较高的电磁辐射则会对儿童导致比成年人更严重的不良反应或产生成人不受影响的有害作用。电 磁 辐 射 对 青 少 年 睡 眠 的 影 响CNET 科技资讯网发布的一份调查报告显示，由于被卧室中的电器弄得心烦意乱，英国青少年无法获得足够的睡眠，他们的健康受到了损害。“垃圾睡眠”的危害可与垃圾食品相比。30％的青少年每天只睡 4～7 个小时，而不是建议的 8～9 个小时。据爱丁堡睡眠中心的博士克里斯调查，有近四分之一的受访者表示，在看电视、听音乐或使用其它电器时，他们会感到瞌睡。爱丁堡睡眠中心的博士克里斯说，这是一个令人担忧的趋势。他表示，我们看到了垃圾睡眠的出现，垃圾睡眠指的是睡觉时间或质量不足以使大脑得到休息，应付在学校的学习。几乎所有青少年的卧室中都会有电话、音响、电视，约三分之二的青少年的卧室中同时拥有这三种电器。约五分之一的男性青少年表示，开着电视或电脑影响了他们的睡眠质量。调查还发现，40％的青少年每天都会感到疲倦，15～16 岁女孩子的情况最为严重。但是，只有 11％的受访者表示，缺乏睡眠或睡眠质量不好令他们感到不安。克里斯说，只有如此少的青少年认为高质量的睡眠与他们白天的感觉有关，这是令人震惊的。青少年需要意识到这一点：要想健康，需要改善睡眠。通过对极少数病友在医院隔离电磁波（铜网隔离）的睡眠检查发现，此时室内无电磁波，睡眠品质意外的提升，甚至睡得很不错，所以电磁波也许会影响睡眠，值得睡眠医学专家进一步研究。研究显示强大的电场磁场会影响我们的生理运作，例如会抑制褪黑激素的分泌。电 磁 辐 射 对 学 习 的 影 响 试 验对比研究三种不同波段电磁辐射对大鼠空间参考学习记忆影响。方法：48 只大鼠分别在人为照射 X 波段微波 100mW／C O、S 波段微波 100mW／C O、电磁脉冲（EMP）6×10 的 4 次方 V／m 照射后 6h、1d、3d、5d、6d、7d、10d、14d、21d、28d、6 月、12 月，应用Morris 水迷宫定位航行实验，采集平均逃避潜伏期（AEL）数据，检测空间学习记忆能力变化规律。结果 1．各组动物均经历学习阶段（6h～3d）、短时记忆阶段（5～28d）和长时记忆阶段（6～12 月）；结果 2．三种波段辐照组照后 6hAEL[EMP：（50.81±11.46）S；HPM―S：（56.06±9.47）S；HPM―X：（50.94±10.03）S]较对照组[（58.00±5.78）S]明显缩短（P&0.05），1～3d 呈延长趋势；结果 3．辐照组照后 4～28dAEL 较对照组延长，其中 5～10d 最为显著（P&0.05 及 P&0.01）；结果 4． 辐照后 6 月 AEL[EMP： （5.19±1.51） HPM―S： s； （5.69±1.69） HPM―X： S； （5.34±1.82） S]仍较对照组[（3.97±1.09）S]显著延长（P〈0.05 及 P&0.01）；结果 5．辐照后 12 月 AEL[EMP（6.44±2.19）S、HPM―S（15.06±6.33）S；HPM―X（12.25±11.33）S]仍较对照组[（5.06±1.18）S]明显延长，其中两微波组较对照组差异具有非常显著性（P&0.01），同时也较 EMP 组显著延长（P&0.05，P&0.01）。结论三种波段辐照后空间参考学习能力、短时记忆能力和长时记忆能力均明显减弱，具有抑制和延迟效应，晚期尤为显著，微波组重于 EMP 组。[本文整理自：《电磁辐射的污染及防护与治理》]青 少 年 使 用 手 机 的 影 响青少年发育过程中的中枢神经系统对射频电磁场的敏感性已经引起人们的关注。中枢神经系统在生长发育过程中的变化主要为髓鞘的成熟（即髓鞘增加），从而使信息传递更为便捷。髓鞘的完全成熟要等到 20 岁左右，但一般在出生后 2 岁以内为快速发育期，并从2 岁以后至青春期对神经细胞之间的突触连接通过剪除多余突触而进行重新塑造， 关于突触的形成， 一般认为自发的和外界刺激的电磁活动对神经轴突的生长及靶细胞上突触分布的局部竞争起关键作用。一些专家研究结果表明：射频电磁场，尤其是手机，对使用者睡眠质量有显著不良的影响。关于射频电磁场对生长发育的影响目前已有许多研究，包括射频电磁场对哺乳动物、鸟类、和其他非哺乳动物生长发育影响的研究。研究表明具有致热作用的射频电磁场对动物具有明确的致畸作用，而非致热作用的射频电磁场的致畸作用研究结果还没有一致的结论。目前，手机在青少年中应用已普及，而且与成人相比青少年的手机辐射暴露量相对较高，因而开展射频电磁场对青少年脑肿瘤影响的研究已经迫在眉睫。最近一项研究强调儿童与现在的成人相比，使用手机的年头更长，因而其累积暴露时间也更长。而一般使用手机超过 10 年才可能发生听神经瘤，应该引起高度的警惕。x 光 照 射 对 人 体 的 影 响普通人最常接触到的辐射源就是 X 射线检查与 CT 检查。这种辐射能够穿透细胞、破坏 DNA，甚至诱发某些癌细胞。X 射线会破坏细胞内部结构，对遗传分子产生难以修复的终身性破坏。还有研究表明，X 射线会破坏红细胞，可能会诱发白血病等血液疾病。 尽管 X射线是有害的电离辐射，但是作为一种必须的医疗手段，X 射线检查在国内依然广泛使用。尤其当患者的表面症状不足以确诊疾病时候，就需要采用 X 光和 CT 检查来帮助医生明确诊断。用 X 光检查骨折是最常见的，此外它还能观察到肺、肝、肾、脾等内脏异常情况；能发现肋骨、锁骨、胸椎等骨骼肿瘤；还能发现胃溃疡以及肠胃炎引起的黏膜肿胀、肿瘤等。CT 检查和 X 光的原理基本相同。一种专门针对人体胃部透视的 X 光机电 磁 污 染 ――现 代 家 庭 的 隐 患现代家庭拥有了更多的电子或电器产品，例如:电脑、移动电话、小灵通、子母机、电视机、空调器、电冰箱、电风扇、洗衣机、组合音响等。众多电子电器产品在使用过程中，有些产品未达到设计标准，或是根本不具有防电磁辐射功能的产品，无疑会产生电磁波辐射，在人们不了解，也看不见摸不着、并且没有检测设备的情况下，人们生活在这样的环境之中，给人体造成的伤害比有形的伤害更大，特别是对孕妇和儿童。广州广和医院神经内科主任李永胜历数电磁辐射的六大罪状:一、对心血管系统的影响：表现为心悸，心动过缓，窦性心率不齐等。二、对神经系统的影响：表现为记忆力减退，容易激动、失眠、头痛等。三、对视觉系统的影响：表现为使眼球晶体混浊，严重时造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力。四、对生殖系统的影响：表现为性功能降低，男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。五、长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖诱发癌症，以及糖尿病，遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病的产生。六、装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用。研究证实：磁场会增加儿童得癌的风险，而且从 2mG(毫高斯)起，风险开始加倍。事实上，长期处在磁场超过 1mG 的地方你就已经受到辐射污染了，而实际上在家中所测到的数据远远高于这个数字。寻 踪 觅 迹 ―调 查 在 行 动在 2006 年至 2008 年寒暑假及周末、节假日期间，我针对人们生活中经常接触的辐射源进行调查，如手机、微波炉、电磁炉、电脑等等，对受检样本采用多频段电磁波辐射测试仪进行测试，调查地点主要在学校、工厂、变电站、社区、村庄、办公室、家庭。调查方式主要是实地测量、对比测量、布点测量、资料分析等，并以问卷调查方式对不同群体进行电磁波知识的调查，如学生、工人、农民、商人。据一些网上资料发现抽油烟机、键盘、护眼灯等对人们辐射危害严重，但在实际调查分析中得到电脑、电热毯、护眼灯对人有一定危害，而抽油烟机和键盘对人的危害可以忽略不计，个别手机辐射也很严重。从电磁辐射的问卷调查分析得出，很多人并不了解电磁波的辐射危害，虽然电磁辐射无处不在，但如何更好的防范电磁辐射对人们的危害，并没有引起人们的普遍关注。经过此次调查，得到了大量的第一手资料，资料和数据以图片、列表和文字相结合的形式详细的记录了下来。此次调查分析属个人实践行为，所以在此声明，对所测产品得到的结论，仅供参考。手机辐射量的测试现场监测设备： 多频段电磁波辐射测试仪电 磁 辐 射 了 解 程 度 调 查 （ 一 ）2007 年，我们利用暑假和寒假对我市大学生，中学生以及社会人员进行了关于“民用电器与电磁辐射的调查”，受调查人员为479 人，其中收回有效调查表为 436 份。调查统计结果如下图：受调查人员职业构成调查表：从上面的调查结果可以看出，此次调查活动中大中专学生占受调查人数的 77％ ，社会人员占 23％。对电磁辐射知识了解程度调查表：从以上的调查结果可以看出，有 295 人对电磁辐射相关知识不了解，占被调查人数的 67％，了解电磁辐射的人所占比率为 9％，了解一些电磁辐射知识的人员占总数的 24％。不了解电磁辐射知识的人还是大多数。电 磁 辐 射 了 解 程 度 调 查 （ 二 ）中学生以及社会人员进行了关于“民用电器与电磁辐射的调查”，受调查人员为 479 人，其中收回有效调查表为 436 份。希望了解电磁辐射知识人员调查表：从上面的调查结果可以看出，在受调查的 436 人中，有 411 人希望了解电磁辐射的相关知识，占总数的 94％，不想了解相关知识的人占 6％。受调查的人中大多数表示，因为每天都要接触有电磁辐射的电器，不懂相关知识、不懂如何防护是很被动的，所以了解相关知识对学习、生活和工作还是有帮助的。在街头大家参加调查的热情很高手 机 电 磁 波 辐 射 检 测 分 析2007 年 10 月，先后将数十部市场常见的移动电话分组进行电磁波辐射量检测，每组十部。其中一组检测结果如下表：（因本测试为个人行为，所以隐去所测手机品牌以免误解）电磁波辐射功率密度 μW/C O 手机品牌 待机状态 A B C D E F G H I K 0~610 537~651 321~470 20~40 156~220 ~44 0~1200 接通瞬间 &0 856~923 615~766 120~160 239~272 & & 通话中 &00 934~989 780~821 200~320 245~280 & &由以上数据可以看出，各种品牌的手机电磁波辐射值的差异还是很大的。在被检手机中有四款手机在待机状态下，其辐射峰值就达到 2000μ W/C O 以上。结合其它几组的综合情况，经计算电磁波辐射值较高的占全部所测手机总数 39.9％ 。目前各国对手机辐射危害程度还没有标准定论，但研究资料又证明手机辐射波能量确实能被人的脑组织和眼部吸收，所以正确使用手机很有必要。小 灵 通 电 磁 辐 射 检 测 分 析2007 年 10 月，先后将数十部市场常见的小灵通电话分组进行电磁波辐射量检测，每组十部。其中一组检测结果如下表：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）电磁波辐射功率密度 μW/C O 小灵通品牌 待机状态 A B C D E F G H I K 6 5 7 7 9 5 4 6 8 7 接通瞬间 60~66 48~56 50~55 45~56 77~89 38~44 20~22 17~34 56~78 68~88 通话中 60~66 48~56 50~55 45~56 77~89 38~44 20~22 17~34 56~78 68~88因为 GSM 手机的峰值发射功率为 2 瓦，小灵通电话的发射功率为 10 毫瓦，仅有 GSM 手机的 200 分之一。所以从上表的检测结果来看，小灵通普遍的电磁波辐射能量不是很大。虽然它的辐射小，但是经过换算，小灵通发出的电磁波能量还是能被人体吸收 0.25～1.2μ W/C O 。所以从这个角度来讲，用小灵通煲电话粥也不是件好事。将小灵通分组、编号、检测、记录对 台 式 电 脑 和 笔 记 本 电 脑 的 检 测家用电脑和笔记本电脑是现在人们常用的计算机设备，07 年 11 月对两种类型的二十部电脑做了检测。其平均值如下：（因本测试为个人行为，故隐去所测机型品牌以免误解）磁场强度单位：微特斯拉(μT) 检测距离 台式电脑主机 紧贴 正面 30cm 侧面 30cm 后面 30cm &1.00μT 0.18μT 0.21μT 0.01μT 台式电脑显示器 &1.00μT 0.20μT 0.40μT 0.60μT 笔记本电脑 &1.00μT 0.14μT 0.32μT 0.40μT传统观点认为，液晶显示器的辐射会小。根据检测数据来看，也不尽然，不同品牌和时间出产的显示器电磁辐射强度是完全不相近的。 例如在检测中发现： 2007 年产的某品牌液晶显示器其后面 20cm 处的磁场强度为 0.60μ T 换算为电磁波辐射功率密度是 854μ W/CO ，而同年产的另一台显示器后面 20cm 处的电磁波辐射功率密度几乎为零。从以上数据来看，我们在不能判断其辐射值是否过量时，应避免让电脑的后部近距离对着您。另外在使用台式和便携式电脑时，正面一定要保持在 30cm 以上，因为数值显示电磁波辐射功率在离设备 30cm 后才有衰减。测试液晶显示器后部辐射强度距离越近辐射强度越大台式电脑基本上辐射值偏高视 频 终 端 电 磁 辐 射 的 测 量传统的 CRT 电视、液晶电视、背投电视、等离子电视是现在家庭电视机的基本类型。2007 年 10 月对以上四种电视进行了检测对比，（电磁场单位 μ T）其结果如下表：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）距离正面 0.5m 电视类型 开机瞬间 传统显像管电视 0.12 CRT 等离子电视 背投电视 液晶电视 0.11 0.06 0.03 0.11 0.07 0.03 0.11 0.07 0.03 0.12 0.06 0.03 0.11 0.03 0.03 0.14 0.11 0.14 0.30 0.27 0.11 0.12 0.28 观看 换台 待机 正面 3m 侧面 0.5m后面 0.5m 隔着玻 璃、木板隔着 10 厘米厚的 墙4.80.93.6 0.13 0.10.3 0 0从检测数据分析，四种电视的比较之后，我们不难发现，液晶电视、背投电视辐射最小，等离子电视辐射稍强一点，CRT 电视较大，但主要在电视后面。尤其是玻璃、木板和 10 厘米厚的墙也阻挡不了电磁波辐射，这正符合电磁波的传导特性。所以提示您最好在观看时保持一定距离，尤其是儿童。测量电视机侧面电磁辐射值越接近电视机幕辐射值越大对 电 热 毯 电 磁 辐 射 的 测 量在寒冷地区，使用电热毯的人越来越多。那么电热毯产生的有害辐射到底有多大？2007 年 12 月对四个品牌的电热毯，并以不同质地的床进行测试，平均值如下表：（因本测试为个人行为，所以隐去所测品牌以免误解）电场强度 V/m 开关状态 （距毯面 12cm） 高温 中温 I 低温 II 零断 火断 断 双断 193.4~247.4 107~128.4 252.5~289.1 313～343.6 3.2~5.6 3.8~5.4磁场强度 μT 折算为毫高斯 mG （距毯面 1.5cm） 1.3~1.92 0.65~0.91 0.65~0.91 0 0 0 13~19.2 6.5~9.1 6.5~9.1 0 0 0关由此看来电热毯是家用电器中人体受电磁场影响强度较大与时间较长的工频电磁场发生源。普通电热毯在高温状态下能够产生 13～19.2毫高斯强磁通密度，还对人体产生 193.4～247.4V/m 的电场强度。国家标准规定：电磁辐射强度对人体无伤害的安全上限值是 2 毫高斯，而本次所测电热毯产生的电磁辐射强度达安全上限值的 6～7 倍。另外无接地情况下电场强度高达 313～343.6V/m。所以使用电热毯必须接地，另外要在通电加热完成后，拨除电源再就寝。本次测量得到专家的指导各 种 充 电 器 的 电 磁 辐 射 测 量2008 年 1 月对数十部各种充电器的进行电磁辐射检测。按不同功能分组，平均结果如下：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）每五个充电器分一 组 手机充电器 350~电磁波辐射功率密度 μW/C O 录相机、数码相机充电器 700~ 镍氢、镍镉电池充电器 950~ 其它 9V~13V 充电器 120~760 400区间 平均值从上表的结果可以看出，许多充电器在通电充电过程中能释放出电磁波能量。其中录相机、数码相机和镍氢、镍镉电池充电器电磁波辐射峰值最高。手机充电器和其它充电器为其次。虽然充电器为家庭常用电器且有一定的辐射能量，但是因为充电器的使用一般不会贴近人体使用，所以也不必过多担心。 经调查一些朋友为了方便，喜欢把充电器放在床塌附近为手机或其它电器充电，这样做对身体健康不利，所以只要改掉这个坏习惯就不会再让它影响您了。对各种充电器进行分组测试对 微 波 炉 的 电 磁 辐 射 测 量2007 年 10 月，对国产销售量较大的 6 个厂家生产的微波炉进行电磁漏能测试，除 E 厂家产品，因炉门破损而重新粘合者的漏能达到1000μ W/C O 外，其余均小于 1μ W/C O 。（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）使用中国辐射防护研究院研发的电磁辐射 JJD-1 型测量仪，分别对微波炉的前方，两侧及后方进行电磁辐射测试，测量单位为 μ W/C O ，结果如下图：（* 此炉门系破损后再行修复。 ）检测位置检测品牌（电磁波辐射功率密度 μW/C O）A 炉门上部 炉门下部 炉门右部 炉门左部 观察窗 最大漏能值 10~70 10~400 30~130 20~140 20~80 400B 20~100 20~50 100~300 40~50 100~200 300C 50~150 20~100 30~150 20~100 30~40 150D 30~50 80~100 20~200 50~80 50~100 200E 50~300 80~600 50~350 50~0 1000*F 10~50 20~50 10~50 30~180 20~70 180从测量情况看，只要微波炉不破损、拆解。电磁辐射泄漏都相当稳定。关于微波炉的微波泄漏标准，在国际电工委员会 IEC325－25 标准导则中已有规定，即离炉体表面处≯5mW/C O。在其导则中写到：“本导则未考虑微波泄漏对幼儿、孕妇、老人或体弱者易感人群的伤害。若在此情况下，必须另有要求。”但是它没有指具体要求是什么，标准是多少。但幼儿、孕妇、老人或体弱者易感人群还是要注意和工作中的微波炉保持两米以上距离更为安全。最好不要用炉门损坏的微波炉，以免对您产生辐射危害。距离 2 米时测不到电磁辐射近距离测量辐射强度较低炉门修复过的辐射值偏高对 电 磁 炉 的 电 磁 辐 射 测 量电磁炉为现代家庭常用电器，许多朋友喜欢围坐在电磁炉旁吃火锅。它所发射的电磁波究竟有多强呢？2008 年 1 月对对国产销售量较大的 5 个厂家生产的微波炉进行电磁漏能测试，如下表：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）检测品牌（电磁波辐射功率密度 μW/C O） 检测位置及距离 A 炉上方 20cm 炉上方 50cm 炉上方 100cm 炉侧 20cm 炉侧 50cm 炉侧 150cm
470~800 0 C
710~920 00 660~900炉下方 20cm 最大漏能值由以上数据可以看出， 被测电磁炉外泄的电磁辐射在 20 至 50cm 时强度较大， 米之外开始衰减。 1 其中只有一台， 1 米之外也非常强烈。 在在 150cm 时仍有 340 至 900μ W/C O电磁波能量，在 200cm 后才衰减。喜欢围坐在电磁炉旁吃火锅的朋友们，以后最好戴着防辐围裙了或者与之保持 50cm 以上距离。孕妇和儿童及易感人群要与工作中的电磁炉保持在 1 米以上距离。电磁炉辐射测现场对 日 光 灯 及 护 眼 灯 的 辐 射 测 量2007 年底，对市场常见的日光灯具进行检测，分为日光灯、高频护眼台灯两组。结果如下图：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）电磁波辐射功率密度 μW/C O （区间平均值） 每十个台灯分为一组 贴近测量 日光灯组 高频护眼灯组 800 7500 30cm 测量 500 2200 50cm 测量 0 150由以上数据分析，日光灯组所测辐射能量值在 500～800μ W/C O ，辐射量比较小，因它的使用多距离人体较远，且又节能。所以日光灯基本上是对人体没有电磁辐射危害的，可放心使用。但高频护眼台灯就不同了。现在市场上的大部分护眼灯实际上是把频率从 50 赫兹变到 5 万赫兹，5 万赫兹就是一种高频振荡，经检测这种高频的电磁辐射能量值 30cm 处都超过了 2200μ W/C O，在 50cm 外辐射能量才衰减下来。经调查大多数中学生朋友都在使用这种灯，强烈建议最好与之保持 50cm 以上的距离，以免受电磁波辐射危害。高频护眼灯的测量对普通日光台灯的测量其 它 家 用 电 器 电 场 强 度 的 检 测2008 年初，对常见的家用电器做了电场强度的测量，每种样品抽取 5 件检测，取平均值，其结果如下：常用家用电器产生的磁感应强度（离电器设备 0.3m 处）（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）家用电器 名称 电烤箱 搅拌器 电熨斗 白炽灯电场强度 （V/m） 130 50 60 2磁感应强度 （ μT ） 0.04 0.017 0.02 &0.001家用电器 名称 电冰箱 立体声收音机 吸尘器 抽油烟机电场强度 （V/m） 60 90 16 52磁感应强度 （ μT ） 0.02 0.03 0.005 0.018家用电器周围的磁感应强度（单位：μ T）离电器的距离 被测电器名称 0.1m 收录机 洗衣机 吸尘器 电吹风 15 2 40 4 0.5m 0.3 0.15 2 &0.1 1.0m &0.1 &0.1 0.3 &0.1从以上结果可以看出，上述家电设备都属于工频电磁场的发生源设备，磁感应强度值都很微小。所以产生的电磁波辐射能量也非常微弱，对机体的影响很小。抽油烟机的检测取暖器的检测电冰箱的检测对 音 响 设 备 电 场 强 度 的 检 测这几年流行家庭影院，也就是影碟机加音响系统。这些工频电子设备是否具有较大的电场和磁场强度呢，07 年 7 月至 08 年 2 月对 5 组音响组合设备进行了测量，以下是贴近被测设备测量得出的电磁辐射值的平均结果：（因本测试为个人行为，所以隐去所测机型品牌以免误解）家用电器 DVD 影碟机 名称 电场强度(μT) 磁场强度(V/m) 1.2
1466 卡拉 OK 机 功放 小音箱 大音箱从以上数据分析，当家庭组合音响设备全部开启时，综合的电磁场强度还是很大的。所以使用时要与之保持一定的距离。对小音箱的测量对 DVD 机的测量对功放的测量对大音箱的测量中 学 生 身 边 的 电 磁 辐 射 污 染 分 析经过调查中学生常用的电子设备有：手机、小灵通、MP3、MP4、复读机、CD 随身听、高频护眼台灯、音响、数码相机、摄相机及各种充电器等。在这些设备中，检测出电磁波辐射量比较大的有：高频护眼台灯、手机及充电器。一些同学对电磁波辐射的防护意识不强，以至于电磁波辐射对他们形成威胁。由来自欧盟 7 个国家的 12 个研究小组花了 3 年时间的研究发现，如果手机对每公斤人体组织的辐射量大于 1.3 瓦，就会破坏人体 DNA，但现在普遍规定的辐射极限值是每公斤 2 瓦。经过我的测试换算，许多品牌的手机，均存在辐射量超过 1.3 瓦的现象。所以我想对广大中学生特别是青少年朋友讲，如不是特别必要，请远离手机。还有一些同学在使用电子设备时有不正确的习惯，使电磁波辐射对他们形成潜在的危害。如：将手机和一些充电器放在枕边；学习时伏案与高频护眼灯靠的太近；把音响放在床头等等。可怕的不是电磁辐射本身，而是我们对它的无知。所以保持良好的习惯，用科学的方法去对待它，从而使我们离电磁辐射这个无形杀手更远。另外，还要说明的一点是，现在好多生产和销售辐射量不合格的高频护眼灯的厂家和商家，宣传使用这些护眼灯时，却闭口不提电磁波辐射可能对青少年儿童造成的潜在伤害。专家指出，长时间的电磁辐射，可以摧毁人的免疫系统，诱发多种疾病，这种危害对妇女和儿童更加严重。所以我们一定要懂得如何用科学的方法来保护自已免受伤害。在校园进行调查趋 利 避 害科 学 利 用2007 年国庆节期间，一个同学到我家里，看到我正在做电磁波测试，很好奇，当我告诉她电磁波对人体的危害时，她很吃惊：真悬呢！其实科学成果都有两面性，电磁波也不例外。只要我们正确的认识，科学的利用，取其利，避其弊，就能使电磁波为我们人类放出光芒。对无色无形、无所不在、光一样快的电磁波，我们人类既然能发现它，就能驾驭它。对电磁波辐射这个“无形的杀手”，关键不在远离它，而在于如何防护。防护的方法多种多样，只要你掌握了防护方法，在日常生活中加以注意，并养成良好的习惯，我想您就不会再对电磁辐射感到恐慌了。经过两年多学习、探索和实践，我总结出了一些简单的防护知识和正确使用电器的方法，同时整理了一些专家教授的建议，一并在本栏目中向大家介绍，大多是生活和日常工作中的防范，希望对大家有所启示。正 确 使 用 手 机 减 少 辐 射 危 害尽量在打手机时使用耳机经过我的测量，市场上较为常见的品牌手机，在待机状态下，总体辐射能量密度从几十到 1300μ W/C O不等。而在接通的瞬间，能量密度可达 2000μ W/C O以上。调查结果可以看出，我国手机用户量已达四亿多人，多数人接打手机