什么是电磁辐射，电磁波，电磁波谱
时间：2014-10-29 阅读：2869
1）电磁辐射
人类一直生活在电磁环境里。人类生存的地球本身就是一个大磁场，其表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射。此外，太阳及其他星球也自外层空间*地产生电磁辐射。那么，什么是电磁辐射呢？按照《电磁辐射防护规定》（GB 8702-88）的解释，电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。根据《电磁兼容术语》（GB/T 4365-1995）中规定的定义为：
A．能量以电磁波的形式由源发射到空间的现象。
B．能量以电磁波形式在空间传播。
即电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，且限于非电离辐射。
2） 电磁波
电磁波是电磁场的一种运动形式。电与磁可以说是一体两面，根据麦克斯韦电磁场理论，只要存在变化的磁场就会激发涡旋电场，而涡旋电场一般说来也是随时间变化的，因而它又反过来激发变化的磁场。这样，只要空间有变化的磁场存在，就一定有电场同时存在，反之亦然。若在某处有一振源，可以产生交变的电流或电场，就会在自己周围激发交变磁场，交变磁场又可激发交变电场，两者互相激发，闭合的电场线和磁场线就会像链条一样一环套一环，在空间中传播开来，从而形成了电磁波，已发射出去的电磁波，即使在激发它的波源消失之后，仍将继续存在并向前传播。
3 ）电磁波谱
按电磁波的频率（或波长）把各种电磁波排列起来，称为电磁波谱。该波谱以频率从高到低排列，可以划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。习惯上电磁波区段的划分如表1。（注：γ射线和X射线属于电离辐射，但它们本质上都属于波长极短的电磁波）
表1 电磁波区段的划分
| 频段 | 波长 | 频率 | 产生原因 | 主要用途 |
无线电波 | 极低频（ELF） | 10Mm~1Mm | 30Hz~300 Hz | 电磁振荡 | 潜艇通信、远距离通信、地下岩层通信等 |
特低频（ULF） | 1Mm~100km | 300 Hz~3kHz | |||
甚低频（VLF） | 100km~10km | 3kHz~30kHz | |||
低频（LF） | 10km~1km | 30kHz~300kHz | 广播 | ||
中频（MF） | 1km~100m | 300kHz~3MHz | AM电台 | ||
高频（HF） | 100m～10m | 3MHz~30MHz | 电台广播 | ||
甚高频（VHF） | 10m~1m | 30MHz~300MHz | 电台电视台广播 | ||
微波 | 特高频（UHF） | 1m~0.1m | 300MHz~3GHz | 手机通信、无线网络、雷达、微波炉等 | |
超高频（SHF） | 0.1m~0.01m | 3GHz~30GHz | |||
*频（EHF） | 0.01m~0.001m | 30GHz~300GHz | |||
红外波段 | 红外线（IR） | 1mm~760nm | --- | 分子振动 | 医疗、通讯、军事等 |
可见光 | 760nm~380nm | --- | 电子跃迁 | 人体感知 | |
紫外线 | 长波紫外线（UVA） | 380nm~320nm | --- | 仪器分析、消毒灭菌等 | |
中波紫外线（UVB） | 320nm~275nm | --- | |||
短波紫外线（UVC） | 275nm~200nm | --- | |||
X射线 | 10nm~0.01nm | --- | 医学成像、工业探伤等 | ||
γ射线 | ＜0.01nm | --- | 原子核衰变裂解 | 放射治疗等 | |
4 ）电磁辐射影响人体的机理
电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。
（1）热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。
（2）非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的， 一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场将遭到破坏，人体也会遭受损伤。
（3）累积效应：热效应和非热效应对人体的伤害具有累积效应， 其伤害程度会随时间和影响程度发生累积，久而久之可能导致*性病变。
5 ）电磁辐射污染源的种类
（1）广播电视发射设备，主要部门为各地广播电视的发射台和中转台。
（2）通信雷达及导航发射设备，包括短波发射台、微波通信站、地面卫星通信站、移动通信基站等。
（3）工业、科研、医疗高频设备。
（4）交通系统电磁辐射干扰，包括：电气化铁路、轻轨及电气化铁道、有轨电车、无轨电车等。
（5）电力系统电磁辐射，高压输电线包括架空输电线和地下电缆，变电站包括发电厂和变压器电站。
（6）家用电器电磁辐射，包括计算机、显示器、电视机、微波炉、电磁炉、无线、手机等。
6 ）日常生活中电磁辐射污染防护
表2是日常生活中经常接触的可能产生电磁辐射的电器及防护措施
电器 | 电磁辐射类型 | 防护措施 |
计算机 | 高频 | 减少接触时间 |
微波炉 | 微波 | 远离辐射源（2m以上），减少接触时间 |
手机 | 微波 | 减少使用时间，勿长时间贴身放置 |
电视机 | 高频 | 增大接触距离（保持4～5m） |
冰箱 | 高频 | 不要放置在客厅等经常接触的地方，经常给散热管除尘 |
电磁炉 | 极低频 | WHO将极低频电磁场归为一类致癌物，应尽量减少使用时间，使用时至少距离40cm以上 |
电吹风机/剃须刀 | 高频 | 开启和关闭时应尽量离头部远一点，不要长时间使用 |
电热毯 | 工频 | 变热后应切断电源（拔掉插头），青少年与老人不要使用，孕妇不应使用 |
此外，应注意不要把家中的电器摆放得过于集中，尽量避免多种家用电器同时启用，日常饮食可多吃胡萝卜、西红柿、海带、豆类、动物肝脏等富含维生素和蛋白质的食物，增强肌体抵抗电磁辐射的能力；孕妇可以在使用电器时穿着孕妇裙，可以有效降低自身和胎儿所接触的电磁辐射。
7 ）我国电磁辐射污染防治相关法律法规和标准
我国现行的电磁辐射防护标准主要由卫生部和环保部（以前的国家环保总局）制订。
（1）卫生标准
GBZ 2.2-2007 工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素
GBZ/T 189-2007 工作场所物理因素测量
GB 9715-1988 环境电磁波卫生标准
（2）环保标准
GB 8702-1988 电磁辐射防护规定
HJ/T 10.2-1996 辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法
环发［2007］114号 移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）
8 ）电磁辐射监测仪器概况
电磁辐射测量仪器根据测量目的分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。
（1）非选频式宽带辐射测量仪
非选频式宽带辐射测量仪又叫综合场强仪，其目的是检测电磁辐射污染强度和分布，通过测量评价电磁辐射强度是否对空间内的人员和设备产生影响。
（2）选频式辐射测量仪
选频式辐射测量仪又叫频谱分析仪或测试接收机。这类仪器用于环境中低电平电场强度、电磁兼容、电磁干扰测量。除场强仪（或称干扰场强仪）外，可用接收天线和频谱议或测试接收机组成的测量系统经校准后，用于环境电磁辐射测量。
参考文献
【1】张月芳，郝万军，张忠伦. 电磁辐射污染及其防护技术. 冶金工业出版社，2010.
【2】周建明，高攸纲，徐小超，金宏彬. 通信电磁辐射及其防护. 人民邮电出版社，2010.
【3】王秉杰. 核与辐射科普知识系列丛书——科学认识电磁辐射. 辽宁大学出版社，2010.