2015-03-07
953
Электромагни́тное излуче́ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля (то есть, взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей). Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников - движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.
К электромагнитному излучению относятся радиоволны (начиная со сверхдлинных), инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и жесткое (гамма-) излучение.
Электромагнитное излучение способно распространяться в вакууме (пространстве, свободном от вещества), но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом свое поведение).
Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (см. таблицу). Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения (в вакууме) постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.
| Название диапазона | Длины волн, λ | Частоты, ν | Источники | |
| Радиоволны | Сверхдлинные | более 10 км | менее 30 кГц | Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры). |
| Длинные | 10 км — 1 км | 30 кГц — 300 кГц | ||
| Средние | 1 км — 100 м | 300 кГц — 3 МГц | ||
| Короткие | 100 м — 10 м | 3 МГц — 30 МГц | ||
| Ультракороткие | 10 м – 1 мм | 30 МГц — 300 ГГц | ||
| Инфракрасное излучение | 1 мм — 780 нм | 300 ГГц — 429 ТГц | Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях. | |
| Видимое (оптическое) излучение | 780—380 нм | 429 ТГц — 750 ТГц | ||
| Ультрафиолетовое | 380 — 10 нм | 7,5×1014 Гц — 3×1016 Гц | Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов. | |
| Рентгеновские | 10 — 5×10−3 нм | 3×1016 — 6×1019 Гц | Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц. | |
| Гамма | менее 5×10−3 нм | более 6×1019 Гц | Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад. |
Радиоволны. Сверхдлинные, длинные, средние и короткие радиоволны не оказывают какого-либо ощутимого негативного воздействия на человека и среду.
Ультракороткие радиоволны принято разделять на метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые и субмиллиметровые (микрометровые). Волны с длиной λ < 1 м (ν > 300 МГц) принято также называть микроволнами или волнами сверхвысоких частот (СВЧ).
Электромагнитные волны различных диапазонов получили широкое применение в промышленности, науке, технике, медицине, космических исследованиях. В связи с этим значительное развитие получила промышленность, производящая различные виды генераторов радиочастот. Источниками излучения радиоволн являются ламповые и полупроводниковые генераторы, которые преобразуют энергию постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты.
На частотах до 10 мГц (30 м) (радиосвязь, радионавигация, радиовещание) ткани человеческого организма легко проводят волны, т.к. длина волны существенно превышает размеры человека.
При более высоких частотах (до 30 гГц) (тропосферная и космическая связь) длина волны (< 1 см) соизмерима с размерами тела человека и частично поглощается его тканями. Тепловая энергия, возникающая в тканях тела увеличивает общее тепловыделение, а некоторые органы (мозг, глаза, почки, кишечник) имеют слабый механизм терморегуляции и подвержены перегреву, более чувствительны к облучению, при этом возможны необратимые процессы.
Защита персонала от воздействия радиоволн применяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:
1. согласование нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность поля потока энергии электромагнитных волн;
2. экранирование рабочего места и источника излучения;
3. рациональное размещение оборудования в рабочем помещении;
4. подбор рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала;
5. применение средств предупредительной защиты.
Наиболее эффективно использование согласованных нагрузок и поглотителей мощности (эквивалентов антенн) при изготовлении, настройке и проверке отдельных блоков и комплексов аппаратуры.
Допустимые уровни излучения базовых станций мобильной связи (900 и 1800 МГц, суммарный уровень от всех источников) в санитарно-селитебной зоне в разных странах заметно различаются:
Украина: 2,5 мкВт/см². (самая жесткая санитарная норма в Европе)
Россия, Венгрия: 10 мкВт/см².
США, Скандинавские страны: 100 мкВт/см².
Инфракра́сное излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом спектра видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм).
Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:
коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;
средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;
длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм.
Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).
Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.
Инфракрасные лучи применяются в медицинских целях, если излучение не слишком сильно. Они положительно влияют на организм человека. Инфракрасные лучи обладают возможностью повышать местный кровоток в организме, усиливать обмен веществ, расширять кровеносные сосуды.
Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз.
