Джерела електромагнітного випромінювання та характеристика електромагнітних полів

Джерела електромагнітних полів можуть бути природного та антропогенного характеру.

До природних джерел належать: Земля, Сонце, космічні тіла. Середня напруженість поля на поверхні Землі становить близько 0,5 Е. (40 А/м) і сильно залежить від географічного положення. Напруженість магнітного поля на магнітному екваторі близько 0,34 Е (Ерстед), у магнітних полюсів близько 0,66 Е. У деяких районах (у так званих районах магнітних аномалій) напруженість різко зростає. У районі Курської магнітної аномалії вона досягає 2 Е. Ці величини змінюються під впливом Сонячної активності, енергії космічних випромінювань. До цих вічно існуючих полів і випромінювань адаптувалося усе живе.

До джерел електромагнітного випромінювання в населених пунктах антропогенного характеру належать радіо-, телевізійні і радіолокаційні станції різного призначення, що працюють в смузі радіочастот, а також мережа ліній електропередачі, яка складається з повітряних високовольтних ліній електропередачі та електричних підстанцій. До складу підстанцій можуть входити: розподільні пристрої, перетворювачі електроенергії, трансформатори, випрямлячі та інші пристрої і споруди. Також до джерел електромагнітного випромінювання відносяться персональні комп’ютери, мікрохвильові печі, телевізори, електроплити, праски, холодильники. Мобільні телефони працюють на частоті 890...915/935...960МГц(GSM-900) -1880 МГц

Електромагнітні поля (ЕМП) мають енергію і поширюються у вигляді електромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних хвиль є:

- довжина хвилі,

- частота коливань,

- швидкість поширення.

Частота коливань визначається в герцах (Гц). Похідні одиниці: кілогерц (1 кГц = 103 Гц); мегагерц (1 МГц = 106 Гц); гігагерц (1 ГГц = 109 Гц). Класифікація антропогенних електромагнітних випромінювань за частотою коливань:

Номер діапазону	Діапазон частот (виключаючи нижню, включаючи верхню межу)	Діапазон хвиль(виклю-чаючи нижню, включаючи верхню межу)	Відповідний метричний розподіл діапазонів
	Від 30 до 300 кГц	Від 10^4 до 10^3 м	Кілометрові хвилі (низькі частоти, НЧ)
	Від 300 до 3000 кГц	від 10^3 до 10^2 м	Гектометрові хвилі (середні частоти, СЧ)
	Від 3 до 30 МГц	Від 10^2 до 10 м	Декаметрові хвилі (високі частоти, ВЧ)
	Від 30 до 300 МГц	Від 10 до 1 м	Метрові хвилі (дуже високі частоти ДВЧ)
	Від 300 до 3000 МГц	Від 1 до 0.1 м	Дециметрові хвилі (ультрависокі частоти, УВЧ)
	Від 3 до 30 ГГц	Від 10 до 1 см	Сантиметрові хвилі (надвисокі частоти, НВЧ)
	Від 30 до 300 ГГц	Від 1 до 0.1 см	Міліметрові хвилі (надзвичайно високі частоти, НЗВЧ)

Класифікація електромагнітних випромінювань за довжиною хвилі:

- Довгі хвилі f = (30–300 кГц); = (1–10 км). Ці хвилі відбиваються іоносферою і Землею. У результаті поширюються прошарком між ними. Обгинають земну поверхню і перешкоди на шляху.

- Середні хвилі f = (300–3 МГц); = (1–100 км). Також поширюються прошарком між іоносферою і поверхнею Землі. Якщо їхній розмір більше довжини хвилі, то вони відбиваються від цих перешкод. Істотно поглинаються Землею (послабляються). Звідси дальність поширення майже 500 км (l = 500 км). Для їх подальшої передачі потрібні ретранслятори.

- Короткі хвилі f = (3–30 МГц); = (10–100 м). Відбиваються від іоносфери і Землі. Сильно поглинаються Землею. Для передачі використовується їхній відбиток від поверхні Землі й іоносфери.

- Ультракороткі хвилі f = (30–300 МГц); = (1–10 м).

Інфрачервоне випромінювання (ІЧ) – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі 700 нм –1 000 мкм, енергія якого при поглинанні у речовині викликає тепловий ефект. Джерела випромінювання поділяються на природні і штучні. До природних джерел інфрачервоного випромінювання відноситься природна інфрачервона радіація сонця. Штучними джерелами інфрачервоного випромінювання є будь-які поверхні, температура яких вища порівняно з поверхнею, яка підлягає опроміненню (для людини всі поверхні з температурою вище тіла людини: 36–37^оС).

Ультрафіолетове випромінювання (УФ) – спектр електромагнітних коливань з довжиною хвилі 200–400 нм. Особливістю ультрафіолетових випромінювань є висока сорбційність – їх поглинає більшість тіл.

Ультрафіолетове випромінювання, яке складає близько 5 % щільності потоку сонячного випромінювання, є життєво необхідним фактором, який має благотворний стимулюючий вплив на організм, знижує чутливість організму до деяких впливів; оптимальні дози УФ випромінювання активізують дію серця, обмін речовин, підвищують активність ферментів дихання, поліпшують кровотворення, чинять антирахітичну і бактерицидну дію.

Ультрафіолетове випромінювання довжиною хвилі 10–20 нм (дальній діапазон) має дуже велику енергію і є згубним для людини, але у природних умовах поглинається озоновим шаром атмос-фери і на поверхні Землі відсутнє.

До числа найбільш фундаментальних наукових досягнень ХХ століття відноситься створення лазерів. Принцип їх дії заснований на використанні змушеного (стимульованого) електромагнітного випромінювання, одержаного від робочої речовини внаслідок збудження її атомів електромагнітною енергією. Збуджений атом може свавільно (спонтанно) перейти на один із нижчих рівнів енергії, при цьому випромінюється квант світла. Висока потужність лазерного випромінювання в поєднанні з високою спрямованістю дозволяє одержати за допомогою фокусування світлові потоки величезної потужності.

Дата добавления: 2014-01-07