電磁波輻射的條件精選(九篇)

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第1篇：電磁波輻射的條件范文

關(guān)鍵詞：電磁輻射 電磁輻射的危害如何防護(hù)電磁輻射

1、電磁輻射

電磁輻射是傳遞能量的一種方式，電磁輻射所衍生的能量，取決于頻率的高低，頻率愈高，能量愈大。自然環(huán)境中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別為10－4V/m和10－13T，而50hz高壓輸電線(xiàn)下的電場(chǎng)和磁場(chǎng)約為1～10KV/m和1－10μT，極端情況下可達(dá)到11KV/m和100μT；普通居民家中的本底電場(chǎng)約為1－10V/m，但電熱毯或加熱水床可達(dá)幾個(gè)kv/m[2]。

人們?cè)诔浞窒硎茈姶泡椛鋷?lái)的方便舒適的同時(shí),也日漸感受到了它的負(fù)面效應(yīng)。如各類(lèi)各類(lèi)辦公自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備、家用電器迅速進(jìn)入我們的生活,提高了我們的工作效率,豐富了我們的精神和物質(zhì)生活。就在我們的生活前所未有的便捷的同時(shí),我們所使用的高科技產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射,又成為繼室內(nèi)空氣污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室內(nèi)環(huán)境污染。它無(wú)色、無(wú)味、無(wú)形、無(wú)蹤,無(wú)任何感覺(jué),可穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì),無(wú)處不在,被科學(xué)家稱(chēng)為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,有專(zhuān)家稱(chēng)這是繼大氣污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2、電磁輻射的危害

人體是導(dǎo)體,可以吸收電磁場(chǎng)的能量?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)已表明,電磁輻射污染對(duì)人體的危害主要為兩個(gè)方面――致熱作用和非致熱作用。致熱作用是指電磁波穿透生物體表層，直接對(duì)肌體內(nèi)部組織“加熱”，高頻電磁波的致熱作用會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生影響,從而對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。非致熱作用非致熱作用主要是指電磁波對(duì)人體植物神經(jīng)系統(tǒng)的危害。

當(dāng)其頻率超過(guò)105HZ以上時(shí)就對(duì)人體有害。電磁波輻射源的輸出功率越大，輻射強(qiáng)度越大，波長(zhǎng)越短，頻率越高，距離越近，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，環(huán)境溫度越高，濕度越大，空氣越不流通，則對(duì)環(huán)境污染程度越大，并且女性和兒童受危害更嚴(yán)重。電磁波會(huì)擾亂人體自然生理節(jié)律，導(dǎo)致機(jī)體平衡紊亂，引發(fā)頭痛、頭暈、失眠、健忘等神經(jīng)衰弱癥狀；使人乏力、食欲不振、煩躁易怒；還能使人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào)，導(dǎo)致心率加快、血壓升高或降低、呼吸障礙、白細(xì)胞減少；對(duì)心血管疾病的發(fā)生及惡化起著推波助瀾的作用。電磁波使體內(nèi)生物電發(fā)生干擾和紊亂，導(dǎo)致腦電圖、心電圖檢查異常，延誤疾病診斷，影響治療。由于電磁波的穿透力強(qiáng)，故不僅作用于體表，而且可深入內(nèi)層組織和器官，往往人體還未感到疼痛，內(nèi)層組織己受到損傷，它還促使癌組織生長(zhǎng)，致使癌發(fā)病率增高。電磁波還會(huì)引起視力下降。當(dāng)強(qiáng)度為100毫瓦/厘米2的電磁波照射眼睛時(shí)，會(huì)使晶體發(fā)生水腫，可發(fā)展成白內(nèi)障，甚至?xí)?dǎo)致失明。強(qiáng)度為5毫瓦/厘米2～10毫瓦/厘米2的電磁波，人的皮膚感覺(jué)雖不明顯，但可影響生育和遺傳。婦女在電磁波作用下，月經(jīng)周期發(fā)生明顯改變，可引起孕婦流產(chǎn)和基因缺陷，可增加小兒出生后癌癥的發(fā)病率。長(zhǎng)期處于強(qiáng)電磁波作用下的兒童，其癌癥發(fā)病率比在低電磁波下的兒童高2～5倍，電磁波也是白血病、淋巴癌、腦腫瘤的誘因。高頻焊接、高頻淬火、高頻熔煉、射頻濺射、電子管排硅對(duì)接、半導(dǎo)體封容、短波與微波理療、微波加熱等在工業(yè)、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，廣播電視、通訊基站及信號(hào)發(fā)射臺(tái)（塔）發(fā)射功率越來(lái)越大，各種移動(dòng)通訊基站密布，天線(xiàn)林立，使局部空間的電磁彼強(qiáng)度過(guò)高。受到電磁波影響最直接最嚴(yán)重的是電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、雷達(dá)通訊站（臺(tái)）及發(fā)射塔周?chē)木用瘛＿@些強(qiáng)大的電磁波（一般功率10～90千瓦），可損傷人的血液和眼睛，損傷染色體，產(chǎn)生畸形胎兒，甚至導(dǎo)致中樞神經(jīng)失常。人們通過(guò)長(zhǎng)期研究后發(fā)現(xiàn)，縱橫交錯(cuò)的高壓線(xiàn)除破壞環(huán)境美觀外，由于在其周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)，對(duì)附近的人會(huì)產(chǎn)生有害影響。這主要決定于電磁場(chǎng)強(qiáng)度。人們接觸到電磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到50～200千伏/米時(shí)，可出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲乏、睡眠不佳，食欲不振，血液、心血管系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常等。當(dāng)然這里指的是電壓在100千米以上的超高壓輸電線(xiàn)路，按規(guī)定一般不許從居民區(qū)通過(guò)，所以，一般人可免受其危害。而城市及居民區(qū)常見(jiàn)的多是電壓1千米以下的配電線(xiàn)路，架設(shè)在規(guī)定高度，對(duì)人體的影響甚微。電磁波防護(hù)控制措施為控制電磁波對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)人民身體健康，我國(guó)衛(wèi)生部，1989年12月22日頒布了《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB9175-88），規(guī)定居住區(qū)環(huán)境電磁波強(qiáng)度限制值。

防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)針對(duì)各類(lèi)型機(jī)都適用的原則。除操作人員個(gè)人防護(hù)用品(鉛圍裙、鉛圍脖、鉛帽及鉛眼鏡)之外，著重考慮X射線(xiàn)機(jī)操作側(cè)的屏蔽，該屏蔽要做到既不影響操作者的操作，又能達(dá)到防護(hù)目的，且能消毒。生活中怎樣才能防止電磁輻射污染呢?下面我教大家?guī)c(diǎn)：為防止電磁污染造成的健康危害，應(yīng)經(jīng)常對(duì)居室通風(fēng)換氣，保持室內(nèi)空氣暢通。使用手機(jī)電話(huà)時(shí)，盡量減少通話(huà)時(shí)間；手機(jī)天線(xiàn)頂端要盡可能偏離頭部，盡量把天線(xiàn)拉長(zhǎng)；觀察到手機(jī)信號(hào)接通后，再移到耳邊；在手機(jī)電話(huà)上加裝耳機(jī)，在目前被認(rèn)為是最安全的選擇。

去商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)電子產(chǎn)品的時(shí)候應(yīng)注意證實(shí)該產(chǎn)品是否已經(jīng)通過(guò)了CCC認(rèn)證。盡量使用低輻射的產(chǎn)品。盡量使用坐機(jī)撥打電話(huà),少用手機(jī)撥打電話(huà)。電腦旁放置一些防輻射的植物。微波爐操作時(shí)，人要隔一個(gè)房間的距離。電器暫停使用時(shí),最好不讓它們處于待機(jī)狀態(tài),因?yàn)榇藭r(shí)可產(chǎn)生較微弱的電磁場(chǎng),長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生輻射積累。另外，建議每天可服用一定量的維生素C，或者多吃些富含維生素C的蔬菜，如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜、蒜苗、雪里蕻、甘藍(lán)、小白菜、水羅卜、紅羅卜、甘薯等；多食用新鮮水果如柑橘、棗、草莓、山楂等。加強(qiáng)機(jī)體抵抗電磁輻射的能力。居住、工作在高壓線(xiàn)、雷達(dá)站、電視臺(tái)、電磁波發(fā)射塔附近的人,佩帶心臟起搏器有條件的應(yīng)配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護(hù)服。電視、電腦等有顯示屏的電器設(shè)備可安裝電磁輻射保護(hù)屏,使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產(chǎn)生的輻射可能導(dǎo)致皮膚干燥,加速皮膚老化甚至導(dǎo)致皮癌,因此在使用后應(yīng)及時(shí)洗臉。

3、結(jié)論

我們無(wú)法避免電磁輻射，但我們可以減少身邊的電子污染。對(duì)于已有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管力度,特別是列入3C認(rèn)證目錄的產(chǎn)品。當(dāng)然,對(duì)于我們普通人也要適當(dāng)改變一下生活方式。如盡量用更多的時(shí)間到戶(hù)外活動(dòng),到鄉(xiāng)村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

參考文獻(xiàn)

[1]《宇宙、地球和大氣》[美].I.阿西摩夫著科學(xué)出版社.

[2]《電磁波工程》朱建清,著.國(guó)防科技大學(xué)出版社.

[3] 曹毅，童建．電磁輻射生物效應(yīng)研究綜述．環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2007．4

[4] 姚智兵，蔣昊等．電磁輻射的危害及防護(hù)．中國(guó)社會(huì)醫(yī)學(xué)雜志，2007．9

第2篇：電磁波輻射的條件范文

1.1 同步輻射

要了解自由電子激光的原理我們首先要明白什么是同步輻射。同步輻射：同步輻射是速度接近光速（v≈c）的帶電粒子在磁場(chǎng)中沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)放出的電磁輻射，由于它最初是在同步加速器上觀察到的，便又被稱(chēng)為“同步輻射”。由同步輻射產(chǎn)生的光源叫做同步輻射光源，它的優(yōu)點(diǎn)有：高亮度，寬波段（遠(yuǎn)紅外、可見(jiàn)光、紫外直到X射線(xiàn)范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，并且能根據(jù)使用者的需要獲得特定波長(zhǎng)的光），窄脈沖（脈沖寬度在10-11～10-8s之間可以調(diào)控，脈沖之間的間隔為幾十納秒至微秒量級(jí)），具有高偏振，高準(zhǔn)直，高相干性。同步輻射光源的這些特點(diǎn)正好滿(mǎn)足了激光器光源的需求。所以自由電子激光器利用的就是同步輻射的原理作為光源的。

1.2 自由電子激光器的原理

自由電子激光裝置的原理如圖1所示。

該裝置由3部分組成：電子束注入器、扭擺磁鐵、光學(xué)諧振腔。其中電子束注入器就是電子加速器，扭擺磁鐵是有多對(duì)N-S相間的磁鐵組構(gòu)成，其中相鄰兩組磁鐵的磁場(chǎng)方向是上下交替變化的，磁場(chǎng)變化的空間周期為λw，光學(xué)諧振腔主要是由一個(gè)反射鏡和半透半反鏡構(gòu)成。當(dāng)經(jīng)電子加速器（速度接近光速）沿圖示的Z方向進(jìn)入到扭擺磁鐵區(qū)時(shí)，電子在磁場(chǎng)的洛侖茲力作用下會(huì)在X-Z平面內(nèi)左右往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)帶電粒子在磁場(chǎng)中沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)放出的電磁輻射（同步輻射）。在一定的條件下在不同位置處向Z方向發(fā)射的電磁波可以有相同的相位，并且還能夠從電子束中獲得能量，使它們的能量得以增加。其中的一部分電磁波可以在由反射鏡和半透半反鏡構(gòu)成諧振腔內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，使它們的能量反復(fù)放大，最后從半透半反鏡輸出激光。激光必須滿(mǎn)足相干和受激放大的條件。自由電子激光器是怎么實(shí)現(xiàn)相干和受激放大的條件的呢？

1.2.1 相干性

如圖2所示，A，B是相距為一個(gè)磁場(chǎng)空間周期的兩個(gè)點(diǎn)，電子在這兩處的運(yùn)動(dòng)情況完全一樣且都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，設(shè)電磁波波長(zhǎng)λ1且電子剛到A，B兩處時(shí)產(chǎn)生的電磁波共同相位為δ。當(dāng)A在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處時(shí)，A點(diǎn)產(chǎn)生的電磁波運(yùn)動(dòng)到為A′。A，B兩點(diǎn)發(fā)的光要相干，就要A′點(diǎn)的電磁波和B點(diǎn)產(chǎn)生的電磁波具有相同的位相δ，即要LA′B′=nλ1（n=1，2，3，…）設(shè)電子沿z方向的速度為v，我們可以得到

上式就是實(shí)現(xiàn)相干性的條件。當(dāng)電磁波沿Z方向發(fā)射時(shí)，也就是θ=0，此時(shí)的相干條件為：

1.2.2 受激放大

自由電子激光器中的受激放大指的是磁場(chǎng)中沿Z方向產(chǎn)生的同步輻射光和電子相互作用使電子動(dòng)能減少，同步輻射光能量增加。實(shí)現(xiàn)電子能量轉(zhuǎn)移到同步輻射光，從而實(shí)現(xiàn)受激放大，如圖3所示。

根據(jù)能量守恒，單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)對(duì)電子所做的功和電子能量的變化的關(guān)系如下：

由單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)對(duì)電子所做的功和電子能量的變化的關(guān)系公式知，如果v?E對(duì)時(shí)間的積分大于零，那么電子束的能量減少，由能量守恒知道，同步輻射光的能量增加，從而實(shí)現(xiàn)受激放大。當(dāng)同步輻射光和電子在Z方向運(yùn)動(dòng)時(shí)。同步輻射光沿x方向來(lái)回振動(dòng)。且每隔半個(gè)波長(zhǎng)改變一次振動(dòng)方向。電子沿Z方向行動(dòng)半個(gè)磁場(chǎng)變化的空間周期，其沿x方向的速度也改變一次。為了保證受激放大，即v?E大于0，當(dāng)電子沿Z方向走過(guò)磁場(chǎng)變化的空間周期時(shí)，同步輻射光應(yīng)該比電子多走半個(gè)波長(zhǎng)的離或者半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍（如圖3所示），也就是

對(duì)比公式（2）和公式（5）發(fā)現(xiàn)公式是一樣，但n的取值范圍不一樣。所以要實(shí)現(xiàn)受激放大。n只能取1，3，5.....一系列奇數(shù)。但是在現(xiàn)實(shí)中高能電子的速度接近與光速，公式（2）和公式（5）n取1。

在滿(mǎn)足受激放大和相干的條件下我們適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)反射鏡和半透半反鏡之間的距離可以實(shí)現(xiàn)同步輻射光在諧振腔內(nèi)來(lái)回振蕩，從而反復(fù)放大，最后從半透半反鏡產(chǎn)生很強(qiáng)的激光。

由相干條件和受激放大條件（n=1）我們可以推出：

BW為扭擺磁場(chǎng)的強(qiáng)度，自由電子激光的波長(zhǎng)為λ1，它與電子能量γ有關(guān)。我們可以通^改變電子的能量得到不同的自由電子激光的波長(zhǎng)。由于注入電子是脈沖的，脈沖持續(xù)時(shí)間為10-10s，所以脈沖空間寬度比同步輻射激光的波長(zhǎng)大。當(dāng)同步輻射光和電子在歇著腔內(nèi)相互作用時(shí)必定有一部分能量的損失，一部分能量增加。這樣就不是所有的都滿(mǎn)足受激放大了。所以這時(shí)我們引入群聚。

1.2.3 群聚

所謂的群聚就是扭擺磁場(chǎng)和同步輻射場(chǎng)綜合作用的結(jié)果。如圖4所示。在扭擺磁場(chǎng)的作用下電子在x方向上有分速度，在光波的a區(qū)域，光波的電矢量E向下，在E的作用下電子向下做減速運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，光波的磁場(chǎng)B在a區(qū)域是垂直與紙面向內(nèi)的，電子受到的洛侖茲力是向左的，也會(huì)使電子做減速運(yùn)動(dòng)。而在b區(qū)域的情況和a區(qū)域相反，電子都做加速運(yùn)動(dòng)。結(jié)合上面的兩種情況，電子就會(huì)向ab區(qū)域的中部集中，下個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)也是一樣。且兩個(gè)電子團(tuán)的中心也是相距一個(gè)波長(zhǎng)。這些電子團(tuán)在z方向發(fā)出的輻射光也是相干的，所以輻射場(chǎng)也是受激的。

2.自由電子激光器的應(yīng)用

自1960年世界上第一臺(tái)激光器誕生以來(lái)，人們總希望激光器的功率、效率和波長(zhǎng)調(diào)諧范圍能大幅度地提高。而自由電子激光器具則很好地滿(mǎn)足了人們所需。所以自由電子激光器白研制出來(lái)以后，科學(xué)家們就研究起它的一系列應(yīng)用。自由電子激光特別適用于分析和研究光與物質(zhì)的之間的相互作用。自由電子激光器具有高功率以及寬的可調(diào)光譜，所以在原子核工程最有應(yīng)用前途。它可應(yīng)用于物質(zhì)的提純、受控核聚變、鈾、鍶、硼、釓和鈦等元素的同位素分離和等離子體加熱等原子核工程。在空間能量運(yùn)輸和軍事上用到的自由電子激光器的高能量，高功率。在毫米波段，自由電子激光器是唯一有效的強(qiáng)相干信號(hào)源，在毫米波激光雷達(dá)、反隱形軍事目標(biāo)和激光致盲等研究中具有不可替代的重要應(yīng)用價(jià)值。因?yàn)樽杂呻娮蛹す馄骶哂卸堂}沖、高效率及波長(zhǎng)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)上也有著很廣的應(yīng)用前景。自由電子激光器特別適合半導(dǎo)體工藝中大批量材料處理。因?yàn)樗母吖β仕云骷挚煞糯蟮侥茌敵龈咂骄β?，而且它的波長(zhǎng)可調(diào)諧。

結(jié)語(yǔ)

激光由于它的相干性好、能量高、方向性好等特點(diǎn)在通信、醫(yī)療、工業(yè)、軍事上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。自第一臺(tái)自由電子激光器研制成功以來(lái)，因?yàn)樗鄬?duì)于傳統(tǒng)的激光器具有更高的功率、更高的效率、范圍更大的波長(zhǎng)調(diào)諧和更短的脈沖的時(shí)間結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用也越來(lái)也廣泛。我們可以根據(jù)不同能量，不同波段用于不同的領(lǐng)域。而目前的自由電子激光器還比較大，而且費(fèi)用高，需要我們科研工作者們一步步加以完善和優(yōu)化，不久的將來(lái)自由電子激光一定會(huì)應(yīng)用于我們的日常生活中。

第3篇：電磁波輻射的條件范文

關(guān)鍵詞：電磁輻射污染電磁輻射污染機(jī)理電磁輻射污染防范

1831年英國(guó)科學(xué)家法拉第應(yīng)用電磁感應(yīng)的方法,使磁場(chǎng)中的導(dǎo)體在一定條件下產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這是19世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,隨即世界上第一座發(fā)電站的建成標(biāo)志著人類(lèi)邁進(jìn)了電磁輻射的應(yīng)用時(shí)代。一百多年前,電磁輻射已經(jīng)深入到了人類(lèi)生活的方方面面,當(dāng)今更是進(jìn)入了一個(gè)電磁輻射的高利用時(shí)代。

不過(guò),科學(xué)歷來(lái)都是一把雙刃劍,時(shí)代的進(jìn)步常常是要付出一定代價(jià)的,這種二律背反的現(xiàn)象已經(jīng)得到了歷史的多次驗(yàn)證。人們?cè)诔浞窒硎茈姶泡椛鋷?lái)的方便舒適的同時(shí),也日漸感受到了它的負(fù)面效應(yīng)。如各類(lèi)各類(lèi)辦公自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備、家用電器迅速進(jìn)入我們的生活,提高了我們的工作效率,豐富了我們的精神和物質(zhì)生活。就在我們的生活前所未有的便捷的同時(shí),我們所使用的高科技產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射,又成為繼室內(nèi)空氣污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室內(nèi)環(huán)境污染。特別是近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外媒體上屢屢報(bào)道的有關(guān)電磁輻射對(duì)人體有害,更是讓人們感覺(jué)到了來(lái)自電磁輻射的威脅,以致于很多人一提起它,就有一種莫名的痛恨和恐懼。

1電磁輻射污染:

所謂電磁輻射污染是指高壓電、變電站、電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔和電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備及微波爐、收音機(jī)、電視機(jī)、電腦、手機(jī)等工作時(shí)產(chǎn)生的各種不同波長(zhǎng)頻率的電磁波。人體如果長(zhǎng)期暴露在超過(guò)安全的電磁輻射劑量的電磁輻射下,細(xì)胞就會(huì)被殺傷或殺死。隨著信息技術(shù)產(chǎn)品的不斷豐富,電磁輻射污染已經(jīng)成為危害人們工作和生活的輻射污染的重要類(lèi)型之一。另一個(gè)方面,信息技術(shù)要依靠電磁波,而電磁波極容易擾和破壞,由此會(huì)帶來(lái)一些垃圾信息、有害信息的侵害,這也是電磁輻射污染的一個(gè)方面。電磁輻射會(huì)造成所謂的“電磁污染”,人們也叫它電子“煙霧”或電子垃圾,即電磁輻射的強(qiáng)度超過(guò)人體或環(huán)境所能承受的限度所產(chǎn)生的危害現(xiàn)象。它無(wú)色、無(wú)味、無(wú)形、無(wú)蹤,無(wú)任何感覺(jué),可穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì),無(wú)處不在,被科學(xué)家稱(chēng)為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,有專(zhuān)家稱(chēng)這是繼大氣污染,水污染和噪音污染的第四污染。

2電磁輻射對(duì)人體作用機(jī)理

人體是導(dǎo)體,可以吸收電磁場(chǎng)的能量。在電磁場(chǎng)的作用下,人體的分子會(huì)發(fā)生取向排列,在分子排列過(guò)程中相互碰撞消耗磁場(chǎng)能而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,引起熱效應(yīng)。電磁場(chǎng)強(qiáng)度越大,則熱效應(yīng)越明顯;電磁振蕩頻率越高,熱效應(yīng)越明顯,即電磁輻射對(duì)人體的作用:微波>超短波>短波>中波>長(zhǎng)波。而且干擾人體生物電信息的傳遞?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)已表明,電磁輻射污染對(duì)人體的危害主要為兩個(gè)方面——致熱作用和非致熱作用。

致熱作用致熱作用是指電磁波穿透生物體表層,直接對(duì)肌體內(nèi)部組織“加熱”(如同微波爐加熱食品一樣),即在高頻電磁波作用下,物質(zhì)的溫度會(huì)發(fā)生改變。高頻電磁波的致熱作用會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生影響,從而對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害,導(dǎo)致乳腺癌、陽(yáng)痿、流產(chǎn)、胎兒畸形等疾病。

非致熱作用非致熱作用主要是指電磁波對(duì)人體植物神經(jīng)系統(tǒng)的危害,造成心悸、脫發(fā)、心動(dòng)過(guò)緩、血壓降低和婦女月經(jīng)失調(diào)等疾病。有一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)是這樣做的:從雞雛、貓的體內(nèi)摘取出大腦皮質(zhì),用調(diào)制后的特高頻、甚高頻電磁波對(duì)其進(jìn)行照射,發(fā)現(xiàn)有鈣離子析出。鈣離子是生物體內(nèi)信息傳遞、免疫系統(tǒng)工作和細(xì)胞繁殖不可缺少的物質(zhì),它的濃度變化必然會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生影響。

3生活中電磁輻射污染的防范

現(xiàn)代生活,處處離不開(kāi)與電子設(shè)備打交道。能制造電磁輻射污染的污染源無(wú)處不在,電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、手提電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電儀器等無(wú)不產(chǎn)生對(duì)身體不利的電磁輻射波;與日常生活有關(guān)的如電視機(jī)、音響、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、微波爐等均能產(chǎn)生各種數(shù)量不等的電磁干擾,我們?nèi)绾畏雷o(hù)呢?

生活中怎樣才能防止和減少室內(nèi)電磁輻射污染呢?中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的專(zhuān)家提醒大家注意以下幾點(diǎn):

在購(gòu)買(mǎi)電子產(chǎn)品是應(yīng)注意證實(shí)該產(chǎn)品是否已經(jīng)通過(guò)了CCC認(rèn)證(國(guó)家對(duì)電子電磁兼容性的安全認(rèn)證);盡量減少對(duì)高輻射產(chǎn)品的使用;盡量使用低輻射的產(chǎn)品,如低輻的電視機(jī)、微波爐、電腦等;盡量使用坐機(jī)撥打電話(huà),少用手機(jī)撥打電話(huà)。手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最大,最好在鈴聲響過(guò)一兩秒或兩次鈴聲之間接聽(tīng),使用時(shí)頭部和手機(jī)天線(xiàn)的距離盡量遠(yuǎn)一些。

有人說(shuō)了,不買(mǎi)家電或是有也束之高閣不再用,污染不就沒(méi)有或減少了嘛。好倒是好,可是要沒(méi)了它們,咱們的生活就該倒退回從前的艱苦時(shí)代了?？峙聸](méi)人愿意放棄好生活而去過(guò)苦日子吧,多學(xué)幾招防范措施才是現(xiàn)實(shí)可行之策。例如:

不要把家電擺放得過(guò)于集中,以免使自己暴露在超限量輻射的危險(xiǎn)之中。特別是一些易產(chǎn)生電磁波的家電,如電視、電腦、冰箱、收音機(jī)等,最好不要集中擺放在臥室里。

要避免長(zhǎng)時(shí)間使用家用電器、手機(jī)等,還要盡量避免同時(shí)啟用多種家電。與家電保持安全距離很有必要。距離越遠(yuǎn),受電磁波侵害就越小。

彩電的安全距離是熒光屏寬度的5倍左右,日光燈為2～3米,微波爐開(kāi)啟之后要離開(kāi)至少1米遠(yuǎn),孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐。電器暫停使用時(shí),最好不讓它們處于待機(jī)狀態(tài),因?yàn)榇藭r(shí)可產(chǎn)生較微弱的電磁場(chǎng),長(zhǎng)時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生輻射積累。

還有一招就是吃東西。多食用胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動(dòng)物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物,加強(qiáng)機(jī)體抵抗電磁輻射的能力。

居住、工作在高壓線(xiàn)、雷達(dá)站、電視臺(tái)、電磁波發(fā)射塔附近的人,佩帶心臟起搏器有條件的應(yīng)配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護(hù)服。

電視、電腦等有顯示屏的電器設(shè)備可安裝電磁輻射保護(hù)屏,使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產(chǎn)生的輻射可能導(dǎo)致皮膚干燥,加速皮膚老化甚至導(dǎo)致皮癌,因此在使用后應(yīng)及時(shí)洗臉。

注間電磁輻射污染的環(huán)境指數(shù)。有關(guān)專(zhuān)家提醒,5種人特別要注意這一條,第一是生活和工作在高壓線(xiàn)、變電站、電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)站、電磁發(fā)射塔附近的人員;第二是經(jīng)常使用電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備的人員;第三是生活在現(xiàn)代電器自動(dòng)化環(huán)境中的工作人員;第四是佩戴心臟起搏器的患者;第五是生活在以上環(huán)境里的孕婦、兒童、老人及病患者等,都應(yīng)該了解室內(nèi)電磁輻射污染的程度,如果環(huán)境中電磁輻射污染比較高,就必須采取相應(yīng)的措施。

對(duì)于E時(shí)代下的又一現(xiàn)代污染───電磁

輻射已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境大會(huì)列入必須控制的造成公害的主要污染物之一。記得嗎?我們的兒歌里曾把站著幾只小麻雀的高壓線(xiàn)比作五線(xiàn)譜,那曾是城市里最美的圖畫(huà)?？蓵r(shí)過(guò)境遷,如今,因?yàn)閼岩蓢@在居民區(qū)周?chē)母邏壕€(xiàn)釋放出的電磁輻射會(huì)損害人體健康,高壓線(xiàn)的建設(shè)者們屢次亮相聽(tīng)證會(huì)甚至法庭,爭(zhēng)端大有愈演愈烈之勢(shì)。一些專(zhuān)家說(shuō),人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,許多問(wèn)題還有待科學(xué)研究的進(jìn)一步深入和時(shí)間的考驗(yàn)。目前,不管學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論如何激烈,現(xiàn)存的、引起很大爭(zhēng)執(zhí)的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)得到解決。首先,應(yīng)該及時(shí)推出直接關(guān)系到公眾健康的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。第二、對(duì)于已有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管力度,特別是列入3C認(rèn)證目錄的產(chǎn)品。第三,應(yīng)該制定相關(guān)的法律、法規(guī)以及時(shí)解決目前引起爭(zhēng)端的事件。當(dāng)然,對(duì)于我們普通人也要適當(dāng)改變一下生活方式。如盡量用更多的時(shí)間到戶(hù)外活動(dòng),到鄉(xiāng)村去,到田野去,接近大自然,享受大自然。

參考文獻(xiàn)

第4篇：電磁波輻射的條件范文

[關(guān)鍵詞]電磁波

[中圖分類(lèi)號(hào)] R594.8 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-7-214-2

1引言

深圳市屬于典型的覆蓋型與埋藏型巖溶發(fā)育區(qū)，近些年，隨著城市建設(shè)步伐的加快，地下水補(bǔ)徑排條件的改變，巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害越來(lái)越嚴(yán)重，嚴(yán)重制約特區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為查清可溶巖分布范圍，預(yù)測(cè)巖溶塌陷潛在的危險(xiǎn)區(qū)，可視化凸顯巖溶裂隙發(fā)育特征，電磁波CT技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。

電磁波CT技術(shù)，以其高分辨率、多維空間的特征廣泛應(yīng)用于精細(xì)構(gòu)造帶勘查。野外往往布設(shè)三角形孔位，進(jìn)行不同孔位的發(fā)射與接收測(cè)量，形成三維立體的空間地球物理模型特征，直觀反映構(gòu)造裂隙、地層巖性分層特征信息。筆者通過(guò)電磁波CT技術(shù)在深圳市巖溶地面塌陷勘查中的成功應(yīng)用，計(jì)采用代數(shù)重建法（ART），加入阻尼約束條件，進(jìn)行電磁波吸收系數(shù)計(jì)算機(jī)層析成像，進(jìn)一步證實(shí)了電磁法CT技術(shù)在巖溶地面塌陷勘查中的優(yōu)勢(shì)。

2研究區(qū)地質(zhì)地球物理概況

研究區(qū)地勢(shì)平坦，場(chǎng)地地面全被第四系全新統(tǒng)的下組的沖積層所覆蓋。根據(jù)鉆孔資料揭示，從上至下地層分別為沖積土、砂卵石層、粉質(zhì)粘土層、殘積土層、灰?guī)r層。

一般情況下，強(qiáng)度高、堅(jiān)硬完整、較純的灰?guī)r介質(zhì)中，地球物理特征常表現(xiàn)為高阻、低吸收的特征，而當(dāng)巖層受到斷裂帶、層間錯(cuò)動(dòng)帶、風(fēng)化溶濾帶、巖溶化等破壞時(shí)，則表現(xiàn)為：電阻率降低，吸收系數(shù)增大，與完整灰?guī)r間存在較大的地球物理差異。因此，在灰?guī)r介質(zhì)中，具備鉆孔電磁波C T探測(cè)巖溶的地球物理前提。

3電磁波CT工作原理

電磁波CT是利用無(wú)線(xiàn)電波（工作頻率0.5～32MHz）在兩個(gè)鉆孔中分別發(fā)射和接收，根據(jù)不同位置上接收的場(chǎng)強(qiáng)的大小，來(lái)確定地下不同介質(zhì)分布的一種地下地球物理測(cè)試方法，也稱(chēng)井中無(wú)線(xiàn)電波透視法。

電磁波CT法涉及電磁波在地下有耗空間的輻射、傳播和接收，其正反演問(wèn)題的理論基礎(chǔ)是電磁場(chǎng)理論和天線(xiàn)理論。下式為電磁波CT法中的場(chǎng)強(qiáng)觀測(cè)值公式：

式中： E 為接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)值;

E0'為初始輻射常數(shù);

β為吸收系數(shù)，即介質(zhì)中單位距離對(duì)電磁波的吸收值;

f（θ） 為收發(fā)天線(xiàn)的方向因子函數(shù);

r 為發(fā)射與接收點(diǎn)之間的距離。

當(dāng)電磁波通過(guò)不同的地下介質(zhì)（如各種不同的巖石、礦體及溶洞、破碎帶等 ）傳播時(shí)，由于不同介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收（β）存在差異，如溶洞、破碎帶等的吸收系數(shù)（βs ）比其圍巖的吸收系數(shù)（βo ）要大得多，因此在溶洞、破碎帶的背后的場(chǎng)強(qiáng)也就小得多，從而呈現(xiàn)負(fù)異常，進(jìn)而推斷目標(biāo)地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和形狀。

地下電磁波（CT）就是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，依照電磁波在地下有耗介質(zhì)中傳播規(guī)律及一定的物理和數(shù)學(xué)關(guān)系反演透視剖面上的物理參數(shù)的分布，最后以圖像的形式表現(xiàn)出來(lái)。

巖溶發(fā)育的巖石與完整灰?guī)r比較，在物性（電阻率及吸收系數(shù)）上存在較大差異，只要溶洞有一定規(guī)模時(shí)，對(duì)電磁場(chǎng)將會(huì)產(chǎn)生明顯的吸收作用，觀測(cè)的電磁場(chǎng)強(qiáng)幅度明顯減小，吸收系數(shù)增大（相對(duì)圍巖的高阻、低吸收系數(shù)），形成高吸收異常。

4工作方法

本次研究使用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）研制的TC-RIM-19型地下電磁波儀系統(tǒng)，研究共布設(shè)3個(gè)鉆孔，三角形布設(shè)（圖2），鉆孔間距約15m，鉆孔孔口至孔底均下好PVC管，保證鉆孔暢通和測(cè)試安全。

為了更好反映不同工作頻率下的數(shù)據(jù)質(zhì)量，本次工作采用了8MHZ、 16MHZ和24MHZ三個(gè)工作頻率進(jìn)行測(cè)量工作，發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)點(diǎn)距均為0.5m，發(fā)射點(diǎn)每隔0.5m進(jìn)行固定發(fā)射，接收點(diǎn)自上而下每隔0.5m進(jìn)行等間距數(shù)據(jù)采集。1號(hào)鉆孔發(fā)射，2號(hào)鉆孔接收形成1號(hào)電磁波CT剖面;1號(hào)鉆孔發(fā)射，3號(hào)鉆孔接收形成3號(hào)電磁波CT剖面;2號(hào)鉆孔發(fā)射，3號(hào)鉆孔接收形成2號(hào)電磁波CT剖面。

5資料解釋

電磁波CT資料的處理，目前國(guó)內(nèi)外處理方法較多，如代數(shù)重建法（ART），聯(lián)合迭代法（SIRT），反投影法（BPT），共扼梯度法（CG），最大嫡法（MEIR）及波前法射線(xiàn)追蹤（WFRT）等.這些方法可以是直射線(xiàn)模型，也可以是彎曲射線(xiàn)模型，目前，在電磁CT中尚未見(jiàn)彎曲射線(xiàn)模型結(jié)果。本次采用了代數(shù)重建法（ART），該層析處理方法，采用加入阻尼技術(shù)來(lái)控制約束其結(jié)果，以克服迭代時(shí)容易發(fā)散的缺點(diǎn)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)進(jìn)行孔間電磁波吸收系數(shù)的成像。

電磁波CT反演圖可得到視吸收系數(shù)彩色βs值分布的色譜圖，3個(gè)剖面的視吸收系數(shù)彩色βs值分布色譜圖見(jiàn)圖3～5，圖中采用βs值等值線(xiàn)預(yù)以表示，等值線(xiàn)間區(qū)域顏色由圖示方法構(gòu)成，βs值越小，介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收愈小，介質(zhì)的性狀越好;βs值越大，介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收愈大，介質(zhì)的性狀愈差。

CT剖面圖表明，灰?guī)r中的溶洞由于有泥漿、沙、碎石之類(lèi)的混合物充填，使得電磁波通過(guò)這些部位時(shí)，能量被大量吸收，在圖像上表現(xiàn)為深顏色的強(qiáng)吸收區(qū)域;而完整的灰?guī)r地段，電磁波幾乎是“透明”的，不發(fā)生吸收作用或吸收很小，在圖象上表現(xiàn)為淺色區(qū)域。結(jié)合鉆孔資料、地質(zhì)資料等因素，綜合判斷地層、巖溶分布特征。

6結(jié)論

（1）通過(guò)電磁波CT較好的反映了研究區(qū)地層及巖溶分布特征，與鉆孔驗(yàn)證情況相符，電磁波CT技術(shù)在巖溶地區(qū)應(yīng)用效果顯距，基本查明了研究區(qū)巖溶發(fā)育情況;

（2）研究區(qū)地下水位埋深相對(duì)較淺，電磁波CT吸收系數(shù)相對(duì)較小，能量衰減快，一定程度上降低了分辨率;

第5篇：電磁波輻射的條件范文

【關(guān)鍵詞】萬(wàn)噸列車(chē) 通信盲區(qū) 感應(yīng)通信

準(zhǔn)東鐵路隸屬內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)，全長(zhǎng)128Km。始于蒙中部準(zhǔn)格爾旗的周家灣鎮(zhèn)，至于鄂爾多斯市西召鎮(zhèn)，全線(xiàn)共分輕車(chē)線(xiàn)、重車(chē)線(xiàn)、二期、酸周線(xiàn)及其虎準(zhǔn)線(xiàn)，共設(shè)置車(chē)站10個(gè)，線(xiàn)路處在蒙西黃土高原地帶，山川溝壑較多，地理環(huán)境惡劣。全線(xiàn)共有大小隧道7座，隧道間相距不足700m的有12處，S曲線(xiàn)超過(guò)1Km的有8處以上，有12‰以上的長(zhǎng)大坡道，地形條件極為復(fù)雜。準(zhǔn)東鐵路是蒙西煤炭資源外運(yùn)的重要通道。

1 準(zhǔn)東線(xiàn)開(kāi)行列車(chē)的現(xiàn)狀及開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)所遇到的通信問(wèn)題

目前，準(zhǔn)東線(xiàn)開(kāi)行的為5000噸列車(chē)，采用“1+0”編組形式，主車(chē)可以直接查詢(xún)列尾。為了進(jìn)一步挖掘運(yùn)輸潛能，滿(mǎn)足日益劇增的能源需求，開(kāi)行重載萬(wàn)噸列車(chē)是一種行之有效的解決方案。重載萬(wàn)噸列車(chē)必須采用“2+0”的編組牽引方式，機(jī)車(chē)與各從車(chē)站之間通暢、可靠的通信和及時(shí)、準(zhǔn)確的列尾查詢(xún)是開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)安全前提。

當(dāng)前全國(guó)鐵路普遍采用的通信系統(tǒng)為400M+400M中繼系統(tǒng)、鐵路專(zhuān)用的GSM-R系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)G網(wǎng)）。

400M+400M中繼系統(tǒng)是在全線(xiàn)測(cè)完400M場(chǎng)強(qiáng)的情況下，根據(jù)線(xiàn)路的實(shí)際情況，在場(chǎng)強(qiáng)弱的區(qū)段（如隧道內(nèi)、大的S型彎道等）架設(shè)400M直放站遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜，通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在鐵路沿線(xiàn)的光纜和附近車(chē)站機(jī)房的400M直放站近端機(jī)連接，近端機(jī)再和車(chē)站電臺(tái)連接，從而解決線(xiàn)路的機(jī)車(chē)與車(chē)站的通信問(wèn)題。準(zhǔn)東鐵路若采用該套通信系統(tǒng)，機(jī)車(chē)與車(chē)站之間的通信問(wèn)題完全可以解決，然而機(jī)車(chē)與列車(chē)尾部之間的通信卻無(wú)法解決，因?yàn)闄C(jī)車(chē)與列尾之間為直接通信，及為機(jī)車(chē)上的電臺(tái)將查詢(xún)信息之間發(fā)給列車(chē)尾部的列尾電臺(tái)，而尾部的列尾電臺(tái)將后面的尾部信息之間發(fā)給前面的機(jī)車(chē)，完全未能利用上400M中繼系統(tǒng)，而在準(zhǔn)東鐵路線(xiàn)路大部分區(qū)段400M信號(hào)衰減極大，衰減值達(dá)到30-35dB，通信距離大概只有200-300米。在目前的5000噸編組的列車(chē)上列尾試驗(yàn)，利用單純的400M系統(tǒng)，可通率不足30%，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了開(kāi)行萬(wàn)噸的安全要求，即使在編組的萬(wàn)噸列車(chē)中部加掛列尾中繼器，全線(xiàn)列尾通信的可通率也不足65%，這也滿(mǎn)足不了開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的安全要求。而且該系統(tǒng)在線(xiàn)路上采用220V交流供電，對(duì)電壓對(duì)的要求極高，供電的任何變化都影響著系統(tǒng)的可靠性，且架設(shè)在線(xiàn)路上的遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜需要定期的維護(hù)、保養(yǎng)，這也增加了管理部門(mén)的工作強(qiáng)度。

鐵路專(zhuān)用的GSM-R系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)G網(wǎng)），該系統(tǒng)的開(kāi)通首先要向鐵路總公司（原來(lái)的鐵道部）申請(qǐng)相應(yīng)的頻點(diǎn)（此項(xiàng)很困難，因?yàn)閲?guó)家無(wú)線(xiàn)電委員會(huì)分配給鐵路總公司的頻點(diǎn)有限，目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足全國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的使用需求），在申請(qǐng)到頻點(diǎn)后，每年還需向有關(guān)部門(mén)繳納一定的頻率使用費(fèi)。在以上工作完成的條件下，方能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的勘察、設(shè)計(jì)，等設(shè)計(jì)完后以后，根據(jù)設(shè)計(jì)方案才能進(jìn)行施工，據(jù)了解，該項(xiàng)施工耗資較大，每公里投資達(dá)到幾百萬(wàn)元之多，按目前準(zhǔn)東鐵路的規(guī)模，僅該項(xiàng)投資就要幾億元。在目前提倡節(jié)約型社會(huì)的前期下，該方案的實(shí)施可能性不大。

2 尋找一種適合目前準(zhǔn)東開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的通信方式

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的考察、調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)由西安鐵路局科研所研制、開(kāi)發(fā)的400K+400M雙信道無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)適合當(dāng)前準(zhǔn)東開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的無(wú)線(xiàn)通信需求。

該系統(tǒng)采用的是400KHz、400MHz雙頻率同發(fā)同收工作方式，兩個(gè)頻率在工作中相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫式對(duì)接，完全可以滿(mǎn)足開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的安全需求。

其中，400KHz通信方式為感應(yīng)式無(wú)線(xiàn)通信，我們近一步從理論上的了解一下其特點(diǎn)：

3 解決限制空間的電波傳播的可靠性辦法

我國(guó)感應(yīng)通信的應(yīng)用起步較晚，大約在七十年代才開(kāi)始感應(yīng)通信的研究，除一些大型國(guó)家煤礦少量地應(yīng)用國(guó)外進(jìn)口的感應(yīng)通信器材外，主要在鐵路上使用?，F(xiàn)已在幾個(gè)大型礦井中采用但還沒(méi)推廣到全國(guó)煤礦及地鐵。我所開(kāi)始研究感應(yīng)通信是在電氣化鐵路開(kāi)通后，無(wú)線(xiàn)列調(diào)在山區(qū)電氣化鐵路不能即時(shí)順利的推廣應(yīng)用。

4 感應(yīng)通信的基本原理

當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)接近于天線(xiàn)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)線(xiàn)吸收了輻射場(chǎng)的輻射能量和感應(yīng)場(chǎng)的儲(chǔ)存能量，這些能量在波導(dǎo)線(xiàn)上將產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并沿波導(dǎo)線(xiàn)傳輸。這就是感應(yīng)通信的全部傳播過(guò)程。

當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)切割天線(xiàn)輻射的電磁波，導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于導(dǎo)線(xiàn)的引導(dǎo)，電磁波就在導(dǎo)線(xiàn)的邊緣。被引導(dǎo)的電磁波被稱(chēng)為電磁波導(dǎo)或定向電磁波。用來(lái)引導(dǎo)電磁波的導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為波導(dǎo)線(xiàn)。

我們將感應(yīng)天線(xiàn)置于波導(dǎo)線(xiàn)下（或附近），感應(yīng)天線(xiàn)與波導(dǎo)線(xiàn)的距離遠(yuǎn)小于工作頻率的波長(zhǎng)，在天線(xiàn)電磁場(chǎng)（輻射場(chǎng)和感應(yīng)場(chǎng)）作用下，產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿著波導(dǎo)線(xiàn)流動(dòng)，流動(dòng)的電流又在波導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)，形成第二次輻射，在一定遠(yuǎn)的距離上，波導(dǎo)線(xiàn)附近的天線(xiàn)將通過(guò)感應(yīng)方式接受到信號(hào)。

設(shè)在導(dǎo)線(xiàn)1附近有一任意取向的距離有限，極化不完全相交的天線(xiàn)2。天線(xiàn)2電流在包括導(dǎo)線(xiàn)1表面在內(nèi)的周?chē)臻g產(chǎn)生的電磁場(chǎng)E2、H2。若天線(xiàn)2在導(dǎo)線(xiàn)1某處線(xiàn)元dz表面上產(chǎn)生的電場(chǎng)的切線(xiàn)分量為E2Z、則E2Z在線(xiàn)元dz上所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)de2Z= E2Zdz。導(dǎo)體表面切線(xiàn)電場(chǎng)必須為零，導(dǎo)線(xiàn)1本身的電流必然在同一線(xiàn)元表面上產(chǎn)生一個(gè)切線(xiàn)電場(chǎng)

E1Z= - E2Z，以保持導(dǎo)體表面邊界條件。此E1Z在該線(xiàn)元上所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)de1Z= E1Zdz = - E2Zdz。導(dǎo)線(xiàn)1場(chǎng)源為維持此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)de1Z所消耗的功率（de1Z所吸收的功率）為：

d= K1*（z）ade1zdφ= K1*（z）aE2zdzdφ

式中K1*（z）導(dǎo)線(xiàn)1表面電流密度的共軛值；

a導(dǎo)線(xiàn)1的半徑，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)1的半徑很小，可認(rèn)為K1（z）和E2z與φ無(wú)關(guān)，故：

d=-I1*（z）E2zdz

式中，I1*（z）=2πaK1*（z）

由于理想導(dǎo)體既不消耗功率，也不能儲(chǔ)存功率，功率dp12是從線(xiàn)元dz表面輻射到周?chē)臻g去了。這就是導(dǎo)線(xiàn)1的線(xiàn)元電流在天線(xiàn)2的場(chǎng)作用下所輻射的功率（線(xiàn)元感應(yīng)輻射功率）。

從以上分析中我們得出：在感應(yīng)通信中，通過(guò)電臺(tái)把所要傳輸?shù)母哳l信號(hào)發(fā)送到天線(xiàn)，天線(xiàn)上產(chǎn)生了電磁場(chǎng)，從而在鐵路接觸上產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，沿著接觸網(wǎng)傳輸。由于信號(hào)會(huì)沿著導(dǎo)線(xiàn)的方向傳輸，電磁波會(huì)有一定損耗。波導(dǎo)線(xiàn)在傳播電磁場(chǎng)能量的同時(shí)，還不斷向外輻射能量，在波導(dǎo)線(xiàn)周?chē)纬呻姶艌?chǎng)，處于波導(dǎo)線(xiàn)附近的感應(yīng)臺(tái)天線(xiàn)將波導(dǎo)線(xiàn)周?chē)碾姶艌?chǎng)接收，實(shí)現(xiàn)了兩感應(yīng)電臺(tái)之間的通信。這是應(yīng)用無(wú)線(xiàn)通信與有線(xiàn)載波通信特點(diǎn)相加的導(dǎo)引輻射通信系統(tǒng)，形成了一種獨(dú)特的鏈狀移動(dòng)通信方式。

通過(guò)以上理論的分析，完全能夠滿(mǎn)足目前準(zhǔn)東鐵路開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的需求。

第6篇：電磁波輻射的條件范文

中，基站天線(xiàn)與用戶(hù)手機(jī)天線(xiàn)之間的相互轉(zhuǎn)換的無(wú)線(xiàn)連接都通過(guò)天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。天線(xiàn)的運(yùn)行質(zhì)量在對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的作用是非常重要的。

關(guān)鍵詞：天線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)是無(wú)線(xiàn)通訊，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)手機(jī)終端通過(guò)基站天線(xiàn)在空中無(wú)線(xiàn)聯(lián)接。天線(xiàn)作為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，屬于無(wú)源器件，它的主要作用接收或輻射無(wú)線(xiàn)電波，輻射是把高頻的電流轉(zhuǎn)化為電磁波，把電能轉(zhuǎn)化成電磁能；接收是把電磁波轉(zhuǎn)化成高頻的電流，把電磁能轉(zhuǎn)化為成電能。而天線(xiàn)的質(zhì)量好壞會(huì)影響到移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和覆蓋率；地理環(huán)境的不同。所以，天線(xiàn)在整合移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作中有重要的作用。

一、天線(xiàn)的特性

1. 天線(xiàn)輻射方向圖

電磁波通過(guò)一定的方向性向外輻射，表示天線(xiàn)向某一方向電磁波輻射的能力。相反，作為天線(xiàn)的方向性是它接收不同方向電磁波的能力。

2. 天線(xiàn)增益

天線(xiàn)一般是無(wú)源器件，它不會(huì)放大電磁信號(hào)，它的增益是把天線(xiàn)輻射電磁波進(jìn)行聚束，然后用理想的天線(xiàn)，在相同輸入功率條件下，同一點(diǎn)上接收的功率比值，很明顯，天線(xiàn)增益和天線(xiàn)方向圖有關(guān)系。方向圖上的主波束越窄，副瓣尾瓣就越小，天線(xiàn)增益就越高。從而可以看出高增益是把天線(xiàn)波束的照射范圍減小為代價(jià)的。

3. 駐波比

天線(xiàn)駐波是指天饋線(xiàn)和基站匹配程度的標(biāo)準(zhǔn)。由于入射波的能量轉(zhuǎn)輸至天線(xiàn)輸入端沒(méi)有被全部吸收或輻射，而產(chǎn)生了反射波，入射波與反射波的疊加產(chǎn)生了駐波比。VSWR如果越大，反射就越大，匹配度就越差。

(1)VSWR>1的情況，這就說(shuō)明輸入天線(xiàn)的功率部分被反射回來(lái)，這樣就降低了天線(xiàn)的輻射功率；

(2)加大饋線(xiàn)的損耗。7/8電纜損耗達(dá)到4Db/l00米，這個(gè)數(shù)據(jù)是在VSWR=1的情況下測(cè)量的；出現(xiàn)反射功率，就會(huì)加大通用量的損耗，降低饋線(xiàn)對(duì)天線(xiàn)的輸入；

(3)饋線(xiàn)輸入端嚴(yán)重失配時(shí)，發(fā)射機(jī)的輸出功率就不會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)的定值。然而，現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)輸出功率是可以出現(xiàn)失配情況的，如VSWR

4. 天線(xiàn)的極化

在天線(xiàn)輻射電磁波過(guò)程中，天線(xiàn)的極化方向就是電場(chǎng)方向。電磁波在空間傳播時(shí)電場(chǎng)取向是水平線(xiàn)極化和垂直線(xiàn)極化，二者都是圓極化的，所以天線(xiàn)也是水平線(xiàn)極化的天線(xiàn)和垂直線(xiàn)極化的天線(xiàn)。值得一提的是雙級(jí)化天線(xiàn)，是天線(xiàn)罩下的垂直線(xiàn)極化和水平線(xiàn)極化兩副天線(xiàn)做到一起的天線(xiàn)。

二、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的天線(xiàn)

1. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的含義

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是依據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其目的在于使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì)可靠、服務(wù)質(zhì)量更加優(yōu)良、資源的利用率不斷提高，這些都是對(duì)用戶(hù)和運(yùn)營(yíng)商非常重要的。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量ITU-T提出E•800把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量分成六點(diǎn)：業(yè)務(wù)保障性能、業(yè)務(wù)運(yùn)用性能、業(yè)務(wù)接人性能、業(yè)務(wù)保持性能、業(yè)務(wù)完善性能、業(yè)務(wù)安全性能。

2. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容

依照網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的能力要求可以歸納出網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化過(guò)程中的主要內(nèi)容，其主要包括：

(1)要把網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫隙覆蓋率力爭(zhēng)做到90%以上，覆蓋區(qū)內(nèi)無(wú)盲區(qū)，還要保證輻射區(qū)達(dá)到最低的接受要求；

(2)合理配置無(wú)線(xiàn)資源，把頻率的復(fù)用系數(shù)提高，使網(wǎng)絡(luò)容量不斷擴(kuò)大；

(3)降低干擾和掉話(huà)率，提升切換的成功率。以上的三點(diǎn)內(nèi)容主要是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量的問(wèn)題，這些都是和基站天線(xiàn)參數(shù)的選擇和調(diào)整有著密切關(guān)系的。

3. 天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用

(1)在移動(dòng)通信中往往因?yàn)槎嘟?jīng)傳輸讓信號(hào)產(chǎn)生快衰落，而且衰落的電平變化幅度可以達(dá)到30dB，也就是每秒將近20次，也就是說(shuō)受到了嚴(yán)重的干擾，當(dāng)前，要解決多經(jīng)干擾出現(xiàn)的快衰落，主要是用天線(xiàn)的極化分集和空間分集，當(dāng)然，在第三代的移動(dòng)通信中，用智能天經(jīng)和Rake接收機(jī)技術(shù)也有效的解決了這個(gè)問(wèn)題。

(2)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊中為了達(dá)到無(wú)縫隙覆蓋，選擇基站天線(xiàn)的參數(shù)是非常重要的。當(dāng)前在話(huà)務(wù)量密集的地區(qū)我們通常采用水平方向圖，并且雙極化定向天線(xiàn)的半功率波束寬度為65度，因?yàn)榛局g的距離一般在300-500米，這時(shí)天線(xiàn)的波束傾角：a=arctg [h/(r/2)](h是天線(xiàn)高度，r是站間距離)。根據(jù)這個(gè)公式可以算出，大概在10―19度之間；話(huà)務(wù)量密集的區(qū)域，基站之間距離高于500米時(shí)約在6―16度之間；低話(huà)務(wù)區(qū)，基站間距離則較遠(yuǎn)一些可，大概在3―9度間；如果話(huà)務(wù)量很小，則主要考慮的是覆蓋的面積大小，這時(shí)的基站舉例則會(huì)較大，可用全向內(nèi)置的電下傾天線(xiàn)。

(3)對(duì)于話(huà)務(wù)量比較高的地區(qū)也可以調(diào)整天線(xiàn)的俯仰角改變照射區(qū)的大小，從而加大基站業(yè)務(wù)的接受能力；對(duì)于話(huà)務(wù)量較低的地區(qū)，則可以把基站的天線(xiàn)俯仰角增大，加大照射范圍，吸收較多的話(huà)務(wù)量，通過(guò)調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)的容量變大，也會(huì)使通話(huà)的質(zhì)量提高。

三、天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)環(huán)境差異的要求，選擇天線(xiàn)的不同類(lèi)型、性能使其適應(yīng)不同的環(huán)境，滿(mǎn)足不同的需求，充分發(fā)揮天線(xiàn)其在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用。

(1)城區(qū)話(huà)務(wù)密集區(qū)?；局g距離約在300―500米，天線(xiàn)高度應(yīng)該根據(jù)周?chē)沫h(huán)境而定，選擇增益天線(xiàn)，采用天線(xiàn)的下傾的方式。配合機(jī)械設(shè)備，保證角度的變化。

(2)郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)。這一區(qū)域的話(huà)務(wù)量不是很密集，所以適當(dāng)?shù)姆糯笮盘?hào)覆蓋范圍，基站距離也適當(dāng)增大，考慮覆蓋率和基站容量的因素。

第7篇：電磁波輻射的條件范文

一、教學(xué)分析

知識(shí)與技能：

1.了解無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)范圍.

2.了解無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念.

3.了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線(xiàn)電波接收的基本原理.

過(guò)程與方法：

通過(guò)觀察總結(jié)了解無(wú)線(xiàn)電波的基本應(yīng)用，了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)基本原理.

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識(shí)感悟科學(xué)技術(shù)的價(jià)值和重要性.端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀.

二、教學(xué)重點(diǎn)

對(duì)本節(jié)基本概念的理解.

三、教學(xué)難點(diǎn)

對(duì)調(diào)諧的理解，無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射與接收過(guò)程.

四、教學(xué)方法

演示推理法和分析類(lèi)比法.

五、教學(xué)用具

信號(hào)源，示波器，收音機(jī)，錄音機(jī)，調(diào)頻發(fā)射機(jī)，計(jì)算機(jī)多媒體，實(shí)物投影儀等.

六、教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

師：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要，無(wú)論是廣播、電視還是無(wú)線(xiàn)電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系，都離不開(kāi)電磁波．在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線(xiàn)電波，那么無(wú)線(xiàn)電波是怎樣發(fā)射和接收的呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收.

（二）進(jìn)行新課

1.無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)射

師：請(qǐng)同學(xué)們討論，在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波？（學(xué)生討論.）

生：在普通LC振蕩電路中，電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間，磁場(chǎng)主要集中在線(xiàn)圈內(nèi)部.在電磁振蕩過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少.不能有效地發(fā)射電磁波.

師：有效地發(fā)射電磁波的條件是什么？（學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容.）

師生總結(jié)：

要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿(mǎn)足如下條件：

（1）要有足夠高的振蕩頻率.

（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去.

師：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波？（引導(dǎo)學(xué)生討論.）

（師生一起討論后，引出開(kāi)放電路的概念.將閉合電路變成開(kāi)放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去.）

如圖1所示，是由閉合電路變成開(kāi)放電路的示意圖.

師：無(wú)線(xiàn)電波是由開(kāi)放電路發(fā)射出去的.

講解：在實(shí)際應(yīng)用中常把開(kāi)放電路的下端跟地連接.跟地連接的導(dǎo)線(xiàn)叫做地線(xiàn).線(xiàn)圈上部接到比較高的導(dǎo)線(xiàn)上，這條導(dǎo)線(xiàn)叫做天線(xiàn).天線(xiàn)和地線(xiàn)形成了一個(gè)敞開(kāi)的電容器，電磁波就是由這樣的開(kāi)放電路發(fā)射出去的.電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn).實(shí)際發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的裝置中還需在開(kāi)放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合，如圖2所示.

振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波，向四周發(fā)射．

師：發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號(hào).例如無(wú)線(xiàn)電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào)，無(wú)線(xiàn)電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音，還有圖像.這就要求發(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改變.電磁波是怎樣傳遞這些信號(hào)的呢？

講解：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，如果把這種電信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射出去.把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制.

進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器.要傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào).

使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅（AM）.

使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻（FM）.

圖3是調(diào)幅裝置的示意圖．接在振蕩器和線(xiàn)圈之間的話(huà)筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的調(diào)制器，由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話(huà)筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化，它的電阻也發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化.所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但是線(xiàn)圈通過(guò)的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流．由于線(xiàn)圈的互感作用，從開(kāi)放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流.這種電磁波叫調(diào)幅波.（多媒體演示：調(diào)幅波.）

（用示波器觀察調(diào)幅波形.）

2．無(wú)線(xiàn)電波的接收

師：處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波，這樣的導(dǎo)體就是接收天線(xiàn).

在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中，用天線(xiàn)和地線(xiàn)組成的接收電路來(lái)接收電磁波.

講解：世界上有許許多多的無(wú)線(xiàn)電臺(tái)、電視臺(tái)以及各種無(wú)線(xiàn)電通訊設(shè)備，它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波，這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周?chē)?如果不加選擇地把它們都接收下來(lái)，那必然是信號(hào)一片混亂，分辨不清，達(dá)不到我們傳遞信息的目的.所以，接收電磁波時(shí)，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來(lái)，通常叫做選臺(tái).這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線(xiàn)中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng).在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)里，是利用電諧振來(lái)達(dá)到這個(gè)目的的.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振.

（用示波器觀察電諧振波形.）

師：接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路.

如圖6是收音機(jī)的調(diào)諧電路.調(diào)節(jié)可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了這個(gè)電臺(tái).（演示調(diào)諧過(guò)程.）

講解：收音機(jī)接收的經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流（對(duì)應(yīng)圖講解），這種電流通過(guò)收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器，并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲，為什么呢，假定某一個(gè)半周期電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng).高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大，所以在振動(dòng)片還沒(méi)有來(lái)得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng)．要聽(tīng)到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號(hào)，使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動(dòng)片隨聲音信號(hào)振動(dòng).

從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程，叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，因此也叫解調(diào).由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同.檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn)，我們就可以聽(tīng)到或看到了.

下面介紹收音機(jī)中對(duì)調(diào)幅波的檢波.

圖7是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)進(jìn)行檢波的.調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流，L1和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓．由于二極管的單向?qū)щ娦?，通過(guò)它的是單向脈動(dòng)電流，這個(gè)單向脈動(dòng)電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號(hào)，高頻成分基本從電容器C（復(fù)習(xí)旁路電容器）通過(guò)，剩下的音頻電流通過(guò)耳機(jī)發(fā)聲.（用示波器觀察檢波過(guò)程）實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖.這種收音機(jī)聲音很小，只能用開(kāi)機(jī)收聽(tīng)本地電臺(tái).為了提高收音機(jī)的接收性能，需要用放大器把微弱的信號(hào)放大.圖8是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線(xiàn)和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流，先通過(guò)放大器進(jìn)行高頻放大，然后進(jìn)行檢波和低頻放大，放大后的音頻電流輸送到喇叭，使它們發(fā)出聲音.

下面我們通過(guò)調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式，來(lái)看看無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射和接收的全過(guò)程.

（1）調(diào)幅發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）

（2）調(diào)頻發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）

比喻：

高頻電流火車(chē) 音頻電流貨物

調(diào)制發(fā)射傳播調(diào)諧解調(diào)

裝貨出站運(yùn)行進(jìn)站卸貨

師：我們?cè)賮?lái)看一下無(wú)線(xiàn)電波的分段.（投影.）

（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：

1.電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件.

2.開(kāi)放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).

3.電磁波的發(fā)射過(guò)程和接收過(guò)程.

七、課后作業(yè)

完成P92“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目.閱讀P91“科學(xué)足跡”.

預(yù)習(xí)下一節(jié)：電磁波的發(fā)射和接收.

八、教學(xué)體會(huì)

思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木.學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月.

附：鞏固訓(xùn)練

1.電磁波的調(diào)制有哪兩種方式？

2.什么叫電諧振？

3.調(diào)諧過(guò)程中，若接收同一波段內(nèi)的不同信號(hào)，通常是改變電路中哪個(gè)元件的值？

4.發(fā)射電磁波為什么要用開(kāi)放電路？

5.接收電磁波信號(hào)時(shí)，為什么要調(diào)諧？

6.調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，要收到該電臺(tái)的信號(hào)，應(yīng)該怎么辦？

A．增加調(diào)諧電路線(xiàn)圈的匝數(shù) B．加大電源電壓

C．減少調(diào)諧電路線(xiàn)圈的匝數(shù) D．減小電源電壓

參考答案：

1.電磁波的調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式.

2.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振.

3.調(diào)諧過(guò)程中，通常是改變調(diào)諧電路中電容器的電容.

4.振蕩電路要有效地向外發(fā)射電磁波必須具備兩個(gè)條件：（1）有足夠高的振蕩頻率.（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)要盡量分散到大的空間，只有開(kāi)放電路才能滿(mǎn)足這兩個(gè)條件，因此，發(fā)射電磁波要使用開(kāi)放電路.

5.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號(hào)，必須使這一信號(hào)在接收電路中引起電諧振，因此必須進(jìn)行調(diào)諧.

6.C

第8篇：電磁波輻射的條件范文

當(dāng)聽(tīng)到科學(xué)家說(shuō)“我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不生活在輻射的海洋中”時(shí)，有些人就大驚失色，好像這樣一來(lái)小命就要不保了似的。因?yàn)橐惶彷椛洌麄兞⒖叹拖氲胶溯椛?，然后就?lián)想到日本廣島原子彈爆炸造成的慘狀，以及幾年前日本福島核電站泄漏事故所造成的那種人心惶惶的局面。

恐懼源于無(wú)知。事實(shí)上，輻射不僅僅只有核輻射，它在自然界和我們的生活中既很普遍，也很平常。任何一種射線(xiàn)，都是一種輻射。比如說(shuō)，陽(yáng)光就是一種輻射（一種電磁波輻射）；而大家都很清楚，沒(méi)有太陽(yáng)的輻射，就不可能有地球上的生命。此外，電視、廣播接收的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，手機(jī)信號(hào)和微波爐里的微波，都是輻射。輻射是如此普遍，就算太陽(yáng)熄滅，所有電器都關(guān)閉，有一樣輻射你還是逃不掉，那就是紅外線(xiàn)，因?yàn)槭澜缟先魏挝矬w，大至高山大海，小至桌椅器具，哪怕你自己，都會(huì)發(fā)出紅外線(xiàn)。

那么，接受的輻射控制在多少才算是安全的呢？

這其實(shí)是個(gè)杞人憂(yōu)天的問(wèn)題。為什么這么講呢？因?yàn)檩椛溆袥](méi)有害，只跟射線(xiàn)的能量有關(guān)：只有高能輻射才對(duì)身體有害，而這種輻射，一般只有科學(xué)家做實(shí)驗(yàn)或者發(fā)生核泄漏事故時(shí)才會(huì)遇到；至于能量低的輻射，在自然條件下，接受再多，對(duì)身體也無(wú)大礙，所以大可不必?fù)?dān)心過(guò)量的問(wèn)題。

你或許又要問(wèn)了：能量低的輻射照時(shí)間長(zhǎng)了，能量不就高了嗎，就好比在太陽(yáng)光下照時(shí)間長(zhǎng)了就要熱起來(lái)？能量一高，不就對(duì)身體有影響了嗎？

這么理解是不對(duì)的。但要說(shuō)清楚為什么，我們先要來(lái)搞清楚有關(guān)輻射的兩個(gè)重要概念：能量和劑量。

輻射的能量和劑量

我們所說(shuō)的輻射，除了一些高能粒子，如α粒子、β粒子、中子、質(zhì)子和宇宙射線(xiàn)粒子等，余下的都是電磁波。電磁波根據(jù)波長(zhǎng)從短到長(zhǎng)，又分別稱(chēng)為γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、微波、無(wú)線(xiàn)電波……

不過(guò)，根據(jù)粒子的波粒二象性，任何波也是粒子，所以電磁波也有粒子的性質(zhì)。組成電磁波的粒子叫“光子”。單個(gè)光子的能量只跟波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短，能量就越高。因?yàn)棣霉庾硬ㄩL(zhǎng)最短，所以它在電磁波里能量是最高的，然后波長(zhǎng)從短到長(zhǎng)，光子的能量依次小下去。

一種輻射的能量高還是低，就是指組成這種輻射的單個(gè)粒子的能量而言的。比如說(shuō)，“γ輻射能量高”意思就是說(shuō)“單個(gè)的γ光子能量高”?？梢钥闯?，輻射的能量是輻射自身的一種屬性，跟照射時(shí)間、照射面積都沒(méi)有關(guān)系。

但在實(shí)際應(yīng)用中，輻射還有一個(gè)量的問(wèn)題。同樣一束射線(xiàn)，照2個(gè)小時(shí)顯然比照1個(gè)小時(shí)的量要大，同一時(shí)間、同一地點(diǎn)，2平方米的面積上所接受的陽(yáng)光顯然比1平方米的面積上要大。這個(gè)與時(shí)間、照射面積和射線(xiàn)強(qiáng)度有關(guān)的量，就是劑量。

如果拿一碗豌豆做比喻，那么每粒豌豆的質(zhì)量就是這種“輻射”的能量，而一碗里有多少粒豌豆，則相當(dāng)于這種“輻射”的劑量。

大樹(shù)是搖不斷的

為什么低能輻射哪怕接受的劑量再大，一般也不會(huì)損害我們的身體呢？

眾所周知，組成我們身體的都是一些分子，而分子呢，又是一些原子通過(guò)化學(xué)鍵彼此連接在一起的。化學(xué)鍵，說(shuō)穿了不過(guò)是一些共用的電子。

輻射要想損傷身體，先得去破壞組成身體的分子，打破它們的化學(xué)鍵，把組成化學(xué)鍵的共用電子打飛。用科學(xué)上的術(shù)語(yǔ)說(shuō)，就是使分子電離。

那么，在什么條件下才能使分子電離呢？

在此，我們不能不先提生活中的兩類(lèi)現(xiàn)象：可以積累的效應(yīng)和不可積累的效應(yīng)。

大家都知道，砍樹(shù)的時(shí)候，一斧子砍下去，在樹(shù)身上砍出一個(gè)口子，在這個(gè)口子上不停地砍，口子就越砍越深，最終樹(shù)支持不住，就被砍倒了。這個(gè)例子說(shuō)明，砍樹(shù)的效果是可以累積的，一斧比一斧深。但要是你想把一棵樹(shù)搖斷，那就不一樣了。除非你像那些武林高手一樣，下死勁一下就把它搖斷，否則，你用小勁兒搖啊搖，搖到外婆橋，也休想把樹(shù)搖斷。就算你總共花去的力氣都可推倒一座大山了也沒(méi)用。這就是說(shuō)，搖的效應(yīng)是無(wú)法累積的。

輻射對(duì)分子的電離就是一種無(wú)法累積的效應(yīng)。除非輻射的能量足夠大（也就是單個(gè)粒子的能量足夠高），一次就能把某個(gè)分子的化學(xué)鍵劈斷，否則哪怕一個(gè)個(gè)粒子持續(xù)不斷地打在化學(xué)鍵上，化學(xué)鍵也不會(huì)斷裂。比方說(shuō)，要讓某個(gè)化學(xué)鍵斷裂，需要10電子伏特的能量，如果輻射的能量是11電子伏特，那么一下就能把這個(gè)分子電離。但如果輻射的能量只有9電子伏特，那么你哪怕持續(xù)照射幾個(gè)月，分子也不會(huì)電離。

日常的輻射不用擔(dān)心

對(duì)于我們身體來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電等波段的電磁波能量都太低，不足以讓身體里的任何分子電離，所以你不論接受多少劑量，都沒(méi)事兒。這些輻射被身體吸收之后，只會(huì)讓分子振動(dòng)加快，身體熱量增加。而增加的熱量，身體又可以通過(guò)排汗、輻射等途徑散發(fā)出去。

但有人在毒日頭下暴曬死了又是怎么回事呢？這跟輻射奪人命是兩回事。一般所說(shuō)的輻射的危害，是指輻射使我們身體里的一些重要分子電離，然后可能致癌，而暴曬致死要么是身體喪失太多水分，要么是體溫升高幅度太大，破壞了體內(nèi)的生化環(huán)境所致。

不過(guò)，雖然太陽(yáng)光里可見(jiàn)光部分對(duì)我們無(wú)害，但看不見(jiàn)的紫外線(xiàn)卻是有害的，足可讓我們的DNA分子斷裂或者基因發(fā)生突變。在陽(yáng)光下暴曬會(huì)誘發(fā)皮膚癌就是這個(gè)原因。要防紫外線(xiàn)照射過(guò)量，只要盡量別在太陽(yáng)底下暴曬或者涂防曬霜就可以。

第9篇：電磁波輻射的條件范文

自上個(gè)世紀(jì)以來(lái)，由于通信技術(shù)發(fā)展極為迅速，中波、長(zhǎng)波、超長(zhǎng)波、短波、超短波以及微波通信以驚人的速度向前發(fā)展。然而事物的發(fā)展總是離不開(kāi)矛和盾，隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展，電子對(duì)抗也就隨之產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)了，電子偵察已成為現(xiàn)代作戰(zhàn)獲取情報(bào)的重要手段。無(wú)線(xiàn)電通信的電磁波猶如空氣一樣遍及全球，給敵方的無(wú)線(xiàn)電偵聽(tīng)?zhēng)?lái)了十分便利的條件，很容易泄密，給軍事行動(dòng)造成意想不到的損失。 因此世界各國(guó)無(wú)不在保密方面狠下功夫，制定了各種保密措施防止無(wú)線(xiàn)電通信泄密。利用有線(xiàn)電通信的信號(hào)電流是沿著金屬導(dǎo)線(xiàn)流動(dòng)的，雖然比無(wú)線(xiàn)電通信保密，但也不是萬(wàn)無(wú)一失的。因?yàn)樾盘?hào)電流在導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理：電生磁，磁生電，同樣也很容易遭到敵方的竊聽(tīng)造成泄密。無(wú)線(xiàn)電波很容易被敵方接收，即使是加密的電波，在現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)充分發(fā)展的年代里也很容易被破譯，于是人們感到必須改變傳統(tǒng)的通信手段，才能適應(yīng)保密的需要。1960年7月，光家族的新秀―――激光問(wèn)世了，伴隨激光的產(chǎn)生，一種新穎奇特的通信―――激光通信也進(jìn)入了人們的視野。這位現(xiàn)代通信家族中的后起之秀，以其獨(dú)有的通信容量大、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好的特點(diǎn)給通信業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了明媚的春天，成為現(xiàn)代通信領(lǐng)域中引人入勝的“熱門(mén)”。激光作為一種光波，雖然和電磁波有所不同，但是它仍屬于電磁波家族中的成員，具有電磁波的特性，能在空間以波動(dòng)的形式傳播。但是它和電磁波又有區(qū)別，它的頻率極高，具有奇特的粒子性。

隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光通信也出現(xiàn)了兩種方式：一是“有線(xiàn)”的光纖通信；二是“無(wú)線(xiàn)”的大氣激光通信。這兩種通信方式都具有自己的保密特性。

光纖通信是使光信號(hào)在極細(xì)的玻璃絲光纜中傳播，光纜深埋地下、江、河、海底或敷設(shè)在管道中，不易被發(fā)現(xiàn)和破壞，尤其是玻璃絲不向外輻射電磁波，不會(huì)招惹是非，使截獲和偵聽(tīng)無(wú)可乘之機(jī)。即使碰巧被發(fā)現(xiàn)，它也不像金屬導(dǎo)線(xiàn)那樣容易“旁路”竊聽(tīng)；弄不好纖細(xì)的玻璃纖維竟會(huì)立即斷成幾節(jié)，散落四處，使偵聽(tīng)的企圖落空，可謂“寧碎不泄密”。

大氣激光通信中激光傳輸是一束平行而準(zhǔn)直的細(xì)線(xiàn)，發(fā)散角小、方向性好，不像電磁波那樣在空中到處亂竄，不掌握其傳播方向是無(wú)法接收到它的信號(hào)的。即使發(fā)現(xiàn)激光通信信號(hào)，由于激光通信的頻率極高，比微波的頻率起碼高10萬(wàn)倍以上，用現(xiàn)代的電子設(shè)備無(wú)法偵聽(tīng)，難以截獲和破譯。

因此看來(lái)，激光通信具有天然的保密性，它將給軍事通信事業(yè)開(kāi)辟嶄新而廣闊的天地。