Реферат на тему Электромагнитные волны, их свойства. Вредное воздействие на человека

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИХ СВОЙСТВА 4
2. ВРЕДНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ЧЕЛОВЕКА 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

Введение:

Электромагнитные волны, если верить физике, являются одними из наиболее загадочных. В них энергия фактически исчезает в никуда, появляется непонятно откуда. Больше ни одного такого подобного объекта нет во всей науке.
Электромагнитные волны — это распространяющиеся в пространстве колебания электромагнитного поля. Его частицы несут в себе магнитный и электрический заряды. Все электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью. Однако они отличаются друг от друга длиной и частотой колебаний.
Излучение электромагнитных волн отличается огромным дальнодействием, так как их амплитуда обратно пропорциональна расстоянию до источника. Именно этот способ беспроводной связи получил наибольшее распространение.
Процесс возникновения электромагнитной волны электрической системой называют излучением электромагнитных волн. Система при этом носит название — излучающей системы. Электромагнитное поле при этом является полем излучения.
В современном мире практически невозможно избежать влияния электромагнитных волн. Мобильные телефоны, планшеты, Wi-Fi и другие гаджеты повсюду: дома, на работе, в школе. И даже в общественных местах, вроде торговых центров, идет излучение этих вредных для нашего организма волн.
Целью данной работы является изучение электромагнитных волн, их свойств, а также их вредное воздействие на человека.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
— рассмотреть электромагнитные волны, их свойства.
— рассмотреть вредное воздействие электромагнитных волн на человека.

Заключение:

Любое изменение состояния электромагнитного поля (возмущение поля) имеет волновой характер. При ускоренном движении заряда в поле осуществляется излучение электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве с некоторой конечной скоростью. Так, например, в вакууме электромагнитные волны излучаются со скоростью света, т.е. примерно 300 км/сек. В отличие от механических волн, природа которых заключается в возмущении вещества, в котором они распространяются, электромагнитные волны не требуют материи для своего распространения. Они возникают по причине двух эффектов: во-первых, переменное магнитное поле создает электрическое поле, во-вторых, переменное электрическое поле создает магнитное поле. Осциллирующие магнитное и электрическое поля направлены перпендикулярно друг к другу и перпендикулярно к направлению движения волны, поэтому по своей природе электромагнитные волны являются поперечными. Волны расходятся от источника возмущения. В случае с электромагнитными волнами источниками возмущения следует принимать передвигающиеся магнитные и электрические поля.
Вокруг нас постоянно находится множество источников электромагнитного излучения, которые отдают в пространство опасные для человека электромагнитные волны. Наиболее глобальные и популярные примеры источников электромагнитного излучения: высоковольтные линии электропередач, электрический транспорт, радио- и телевизионные вышки, бытовые приборы (микроволновые печи, телевизор, компьютер, энергосберегающие лампы, фены, зарядные устройства, мобильные телефоны), медицинское оборудование. Все мы по-прежнему будем пользоваться этими приборами. Важно при этом минимизировать негативное воздействие, которое оказывают источники электромагнитного излучения.
Исходя из всего вышесказанного, цели данной работы можно считать достигнутыми, а задачи выполненными.

Фрагмент текста работы:

. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИХ СВОЙСТВА

Электромагнитная волна – это явление, которое распространяется в пространстве с определенной конечной скоростью и являет собой переменное электрическое и магнитное поле. Так как магнитные и электрические поля неразрывно связанны друг с другом, то они образуют электромагнитное поле.
Также можно сказать, что электромагнитная волна – это возмущение поля, причем во время своего распространения энергия, которая есть у магнитного поля, переходит в энергию поля электрического и обратно, согласно электродинамике Максвелла. Внешне это похоже на распространение любой другой волны в любой другой среде, однако есть и существенные отличия.
Энергия электромагнитных волн распространяется в довольно непонятной среде. Чтобы сравнивать эти волны и любые другие, необходимо понять, о какой среде распространения идет речь.
Предполагается, что внутриатомное пространство заполняет электрический эфир – специфическая среда, которая является абсолютным диэлектриком
Все волны во время распространения проявляют переход кинетической энергии в потенциальную и обратно. При этом у этих энергий сдвинуты максимум во времени и пространстве относительно друг друга на одну четвертую полного периода волны.
Средняя энергия волны при этом, являясь суммой потенциальной и кинетической энергии, является постоянной величиной. Но с электромагнитными волнами дело обстоит иначе. Энергии и магнитного и электрического поля достигают максимальных значений одновременно [2].
Материя электромагнитной волны – это электрическое поле (эфир). Движущееся поле является структурированным и складывается из энергии его движения и электрической энергии самого поля. Поэтому потенциальная энергия волны связанна с кинетической и синфазна. Природа электромагнитной волны представляет собой периодическое электрическое поле, которое находится в состоянии поступательного движения в пространстве и движется со скоростью света.
Есть и другой способ объяснить, что собой представляют электромагнитные волны. Предполагается, что в эфире возникают токи смещения при движении неоднородных электрических полей. Возникают они, естественно, только для неподвижного стороннего наблюдателя.
В момент, когда такой параметр как напряженность электрического поля достигает своего максимума, ток смещения в данной точке пространства прекратится.
Соответственно, при минимуме напряженности получается обратная картина. Этот подход проясняет волновую природу электромагнитного излучения, так как энергия поля электрического оказывается сдвинутой на одну четвертую периода по отношению к токам смещения.
Тогда можно сказать, что электрическое возмущение, а точнее энергия возмущения, трансформируется в энергию тока смещения и обратно и распространяется волновым образом в диэлектрической среде.
Как волны, электромагнитные колебания имеют следующие свойства: частота; длина волны; амплитуда.
Скорость распространения электромагнитной волны в вакууме является величиной постоянной и приблизительно равна 3*108 м/с [5].
Важное свойство электромагнитных полей – это подразделение поля на так называемые «ближнюю» и «дальнюю» зоны.
В «ближней» зоне, иначе зоне индукции, электромагнитное поле можно считать квазистатическим. В этой зоне оно быстро убывает с расстоянием, электромагнитные волны еще не сформированы. Характеристику электрического и магнитного поля в этой зоне дают раздельно.
«Дальняя» зона характеризуется уже вполне сформировавшейся электромагнитной волной. В этой зоне интенсивность поля закономерно уменьшается обратно пропорционально расстоянию от его источника. Здесь существует закономерная связь между электрическим и магнитным полем, поэтому можно измерять только электрическое поле, а затем рассчитывать магнитное.
При частотах выше 300 МГц измеряют также плотность потока электромагнитной энергии, иначе вектор Пойтинга. Он характеризует количество энергии, которую переносит электромагнитная волна за единицу времени через единицу плоскости, перпендикулярной движению волны.
По частотам электромагнитные волны подразделяют на 12 категорий, начиная от крайне низких (диапазон от 3 до 30 Гц) до гипервысоких (300-3000 Гц).
Свойства электромагнитных волн: отражение, преломление, дифракция, интерференция [7].
Спектр электромагнитного излучения представляет собой совокупность всех длин электромагнитных волн. Различают следующие части спектра:
— Радиоэлектрическое излучение. Длина волны спектра для этого излучения составляет от нескольких сантиметров до тысяч километров. Используются эти волны в телевидении и различных типах связи.
— Терагерцовое (или микроволновое) излучение. До недавнего времени этот диапазон не выделялся из радиоволн. Генераторов терагерцовых волн просто не было. Но сейчас они существуют и приносят пользу: сканеры в аэропортах и на вокзалах используют именно этот диапазон. Такое излучение не вредно для человека, и оно хорошо выделяет железные объекты в сумках и пакетах путешественников.
— Инфракрасное (тепловое) излучение. Это тепловое излучение имеет длины волн порядка нескольких микрометров. Любое тепло переносится этими волнами. Костер, свеча, солнце, люди – это генераторы. Некоторые пустынные животные обладают инфракрасным зрением. Как правило, это ночные хищники, способные выделить более теплые тела живых существ на фоне остывших камней и песка.
— Видимый свет. Это та часть спектра, которую человеческий глаз способен различать. Его длина волн находится в пределах от 400 нм (синий) до 700 нм (красный). Все цвета радуги, которые способен воспринимать человеческий глаз, относятся к данной области. На всей шкале видимый спектр занимает очень маленькую долю. Непонятно, почему эволюционный механизм присвоил нам способность видеть именно так.
— Ультрафиолетовый спектр. Его длины волн лежат в пределах 15-400 нм. Загар человек получает именно благодаря им. Они полезны, ибо смертельно опасны: ультрафиолет эффективно убивает бактерии и микроорганизмы. А вот недостаток ультрафиолетовых лучей (например, у народов Севера) может вызвать серьезные проблемы со здоровьем.
— Рентгеновское излучение. Используется главным образом в медицине. Их длина волны лежит в области 10 нм — 10 пм. Источником их излучения являются колебания электронов в атомах. Гамма-лучи. Это самая высокочастотная часть спектра, с длиной волны меньше 10 пк. Излучаются либо при торможении очень быстрых электронов, либо при «выбивании» электрона с внутренней оболочки большого атома. Полезны для исследования структуры вещества.
— Гамма-лучи обладают огромной проникающей способностью через любое вещество. Порождаются они в результате процессов, происходящих в ядре атома.
Электромагнитные волны дальше ультрафиолетового диапазона вредны для человека. Однако есть гипотеза, что без них жизнь не смогла бы зародиться [3].