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電磁波有哪些種類(lèi)

電磁波家族是一個(gè)多口之家的大家庭。按照電磁波長(zhǎng)從大到小，可以分為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光（赤橙黃綠青藍(lán)紫等七種顏色）、紫外線、X射線、伽馬射線等。分別介紹如下：

1、無(wú)線電波

無(wú)線電波作為電磁波家族“老大哥”，具有###長(zhǎng)的波長(zhǎng)——大于1毫米和###小的頻率——小于300GHz，它占據(jù)的頻段被稱(chēng)為射頻頻段。在麥克斯韋預(yù)言的電磁波被證實(shí)之后，人們開(kāi)始著手研究電磁波的應(yīng)用。1893年，物理學(xué)家特斯拉宣揚(yáng)了無(wú)線電通訊的基本原理，1904年，馬可尼發(fā)明電報(bào)。無(wú)線電波作為傳遞訊息的通訊載體被人們廣為使用，包括電報(bào)、電話、廣播、電視、手機(jī)、衛(wèi)星、雷達(dá)等都是以無(wú)線電波為載體進(jìn)行的信息傳播。

2、微波

“二弟”微波頻率在300MHz~300GHz，波長(zhǎng)在1米到1毫米之間。實(shí)際上，微波也是無(wú)線電波一部分，只是它屬于無(wú)線電波的高頻段（射電波段）。對(duì)于玻璃、塑料和瓷器，微波可以輕而易舉地穿透而不被吸收，微波遇到金屬材料則會(huì)被大量反射。當(dāng)微波進(jìn)入物體內(nèi)部時(shí)，由于介質(zhì)損耗會(huì)引起介質(zhì)溫度的升高，使介質(zhì)材料內(nèi)外部幾乎同時(shí)加熱升溫。這種加熱效應(yīng)是有選擇性的，對(duì)于水等極性分子，它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)都比較大，因此很容易被加熱；而蛋白質(zhì)、碳水化合物等的介電常數(shù)相對(duì)較小，其對(duì)微波的吸收能力比水小得多——這就是微波爐的原理。微波的頻率很高，所以其可用的頻帶很寬，可用于大容量的信息通訊如衛(wèi)星、雷達(dá)等。微波同樣充斥著整個(gè)世界，在我們現(xiàn)代宇宙中的任何一個(gè)方位，還殘留著宇宙大爆炸的微波背景輻射，其平均溫度約為2.7 K。

電磁家族的“老三”——紅外線的波長(zhǎng)為0.76到400微米。按照波長(zhǎng)從大到小又可以細(xì)分為遠(yuǎn)紅外線、中紅外線和近紅外線。1800年，英國(guó)物理學(xué)家赫歇爾發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜在紅光之外還存在具有較強(qiáng)致熱效應(yīng)的區(qū)段，因此稱(chēng)之為紅外線。紅外線波長(zhǎng)要比可見(jiàn)光長(zhǎng)，能量（頻率）比可見(jiàn)光要低，是肉眼不可見(jiàn)的電磁輻射。紅外線具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，可以用來(lái)加熱材料；許多溫度分布不均勻的物體也將輻射出不同頻率的紅外線；紅外線還有很好的穿透能力，它可以透過(guò)云霧傳播。我們用的電視、空調(diào)、汽車(chē)鑰匙、門(mén)卡等遙控器都是發(fā)射紅外線到接受設(shè)備使其響應(yīng)。長(zhǎng)期受高強(qiáng)度的紅外線輻射對(duì)人體也會(huì)有傷害，如皮膚會(huì)出現(xiàn)紅斑，眼睛容易產(chǎn)生白內(nèi)障等。

4、可見(jiàn)光

在電磁波大家族里，“四小姐”可見(jiàn)光###為愛(ài)美。她是###能夠“奪人眼球”被人們?nèi)庋鬯匆?jiàn)的電磁波，而且還有七種顏色的濃妝艷抹：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.78微米。按照波長(zhǎng)的不同分為七種不同色光：紅0.770～0.622微米；橙0.622～0.597微米；黃0.597～0.577微米；綠0.577～0.492微米；藍(lán)0.492～0.455微米；紫0.455～0.390微米。太陽(yáng)之光為地球帶來(lái)了勃勃生機(jī)，植物利用陽(yáng)光生產(chǎn)氧氣，動(dòng)物依賴(lài)陽(yáng)光的溫暖來(lái)獲得熱量和空氣中的氧氣來(lái)呼吸，同樣人類(lèi)的生存也和陽(yáng)光密不可分。

5、紫外線

“小五”紫外線雖然波長(zhǎng)有點(diǎn)兒短——只有10納米到400納米（1納米=0.001微米），但是卻脾氣卻比較“兇”。紫外線是由德國(guó)物理學(xué)家里特在太陽(yáng)光譜紫色光之外發(fā)現(xiàn)的，故而稱(chēng)紫外線，它也是肉眼不可見(jiàn)的。按照不同波段可以把紫外線分為長(zhǎng)波紫外線、中波紫外線和短波紫外線。地球上紫外線主要來(lái)自太陽(yáng)輻射，短波紫外線大都被臭氧層吸收掉了，其他紫外線則穿透大氣到了地表。人們使用的各種弧光燈、日光燈、熒光燈和誘殺害蟲(chóng)的黑光燈都會(huì)放射出紫外線。紫外線照射下能夠殺死許多細(xì)菌，它能夠穿透細(xì)菌和病毒的細(xì)胞膜，給它們的DNA造成損傷，使細(xì)胞失去繁殖能力。所以，紫外線用來(lái)消毒、除臭、凈化各類(lèi)產(chǎn)品，使用起來(lái)快速高效且無(wú)污染。適量的紫外線照射甚###可以用于治療皮膚病和軟骨病，但強(qiáng)烈的紫外線照射可能會(huì)引起皮膚癌或角膜炎。

6、X射線

比紫外線波長(zhǎng)還要短的是“小六子”X射線，波長(zhǎng)只有0.01~1納米。按照波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短，又可以細(xì)分為軟X射線、硬X射線、超硬X射線。X射線具有很高的能量（頻率），因此穿透能力非常強(qiáng)，底片、木料、布料在它面前都相當(dāng)于“透明”的。和可見(jiàn)光不同的是，只有固體材料中微觀有序排列的原子才能使X射線發(fā)生衍射，因?yàn)樵拥拈g距和X射線波長(zhǎng)大致相當(dāng)。X射線是德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的，用他愛(ài)妻安娜的手拍攝了###張X光片，無(wú)名指上的黑斑點(diǎn)正是他們的結(jié)婚戒指。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)者倫琴認(rèn)為他發(fā)現(xiàn)的是一種“未知”射線，所以命名為“X射線”——X代表未知數(shù)。僅僅在X射線發(fā)現(xiàn)后四天，美國(guó)醫(yī)生就用它發(fā)現(xiàn)了病人腿上的子彈。X射線是研究材料微觀結(jié)構(gòu)的有力工具，可以分析材料中元素成分和其含量。利用X射線的穿透性，還可以進(jìn)行工業(yè)品探傷和機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站等地的無(wú)損安檢系統(tǒng)。觀測(cè)宇宙中的X射線，我們也將得到關(guān)于恒星、黑洞、超新星和中子星等的信息。

7、伽馬射線

“老幺”伽馬射線（γ射線）的波長(zhǎng)非常之短，小于0.02納米，很“彪悍”。伽馬射線頻率很高，能量也非常之高，穿透力極強(qiáng)。要擋住伽馬射線的進(jìn)攻，必須用厚達(dá)幾個(gè)厘米的鉛板。伽馬射線來(lái)源于原子內(nèi)部輻射，是原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)候釋放的輻射，也是核輻射的一種。伽馬射線強(qiáng)大的穿透本領(lǐng)可以用于工業(yè)零件的探傷或流水線的自動(dòng)控制。伽馬射線具有強(qiáng)大的殺傷力，一旦它進(jìn)入人體就會(huì)與體內(nèi)細(xì)胞發(fā)生電離作用，釋放出的離子會(huì)侵蝕破壞如蛋白質(zhì)、核酸和酶等有機(jī)分子，嚴(yán)重時(shí)可以殺死細(xì)胞。宇宙中一些劇烈的天體過(guò)程如超新星爆發(fā)會(huì)引起“伽馬射線暴”，在很短的時(shí)間釋放大量高能的伽馬射線。在原子核反應(yīng)過(guò)程中也會(huì)釋放大量的伽馬射線，原子彈和氫彈爆炸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量伽馬射線。強(qiáng)烈的伽馬射線照射人體會(huì)大量殺死白細(xì)胞、發(fā)生腹瀉、發(fā)燒、內(nèi)分泌失調(diào)甚###破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

首頁(yè) > 電工基礎(chǔ) > 日期：2022-6-25 來(lái)源：Internet 作者：yq 瀏覽量：