【導(dǎo)讀】總是聽(tīng)到生活中有各種輻射，手機(jī)、電腦、電吹風(fēng)、無(wú)線路由器等等。這些“輻射”到底是怎么產(chǎn)生的？這些“輻射”與“核輻射”是一樣的嗎？由此我們翻譯整理了世界衛(wèi)生組織（WHO）關(guān)于電磁場(chǎng)的內(nèi)容，幫助大家了解電磁場(chǎng)與非電離輻射。一起來(lái)看看世界衛(wèi)生組織對(duì)于電磁場(chǎng)的定義和來(lái)源介紹吧。
定義和來(lái)源
電場(chǎng)是由電壓的差值產(chǎn)生的：電壓越高，產(chǎn)生的電場(chǎng)也會(huì)越強(qiáng)。磁場(chǎng)是由電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的：電流越大，磁場(chǎng)越大。在沒(méi)有電流流過(guò)的時(shí)候，電場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生。如果有電流流過(guò)，磁場(chǎng)強(qiáng)度將隨著功率消耗的變化而變化（注：也就是說(shuō)跟電阻大小有關(guān)系），但是電場(chǎng)強(qiáng)度保持恒定。
電磁場(chǎng)的自然來(lái)源
在我們周?chē)沫h(huán)境中，電磁場(chǎng)無(wú)處不在，但是我們的眼睛看不到。在雷雨天氣時(shí)，空氣中局部電荷的積累可以產(chǎn)生電場(chǎng)。而地球的地磁場(chǎng)可以讓指南針指向南北方向，鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)就是用地磁場(chǎng)來(lái)判斷方向的。
電磁場(chǎng)的人造來(lái)源
除了自然來(lái)源以外，電磁波譜也包括了很多人造來(lái)源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)：X射線可以用來(lái)檢查運(yùn)動(dòng)時(shí)意外骨折的四肢；每一個(gè)電源插座的電力與極低頻電磁場(chǎng)有密切的聯(lián)系；擁有更高頻率的無(wú)線電波可以用來(lái)傳遞信息，無(wú)論是通過(guò)電視天線，廣播電臺(tái)還是手機(jī)基站。
波長(zhǎng)和頻率的基礎(chǔ)知識(shí)
為什么不同形式的電磁場(chǎng)如此不同？
用來(lái)描述電磁場(chǎng)的主要特征之一是它的頻率或者說(shuō)相應(yīng)的波長(zhǎng)。不同頻率的電磁場(chǎng)會(huì)與人的身體以不同的形式發(fā)生相互作用。你可以把電磁波想象成以很快的速度——光速傳播的一串周期性的波動(dòng)。頻率描述了每秒鐘振動(dòng)或者周期的數(shù)量，波長(zhǎng)描述了一列波和下一列波之間的距離。所以波長(zhǎng)和頻率不可分割地交織在一起：頻率越大，波長(zhǎng)越小。
一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻可以幫助你解釋這個(gè)概念：把一根長(zhǎng)繩子綁在門(mén)把手上，手持繩子的另一端。上下緩慢移動(dòng)繩子，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的波動(dòng)。更快的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一串小的波動(dòng)。繩子的長(zhǎng)度是固定的，你產(chǎn)生的波浪越多（高頻率），波浪之間的距離就會(huì)越小（波長(zhǎng)小）。
非電離性的電磁場(chǎng)和電離性的輻射有什么區(qū)別？
波長(zhǎng)和頻率決定了電磁場(chǎng)的另外一個(gè)特性：電磁波是以小微粒光子作為載體的。高頻率（短波長(zhǎng)）電磁波的光子會(huì)比低頻率（長(zhǎng)波長(zhǎng)）電磁波的光子攜帶更多的能量。一些電磁波的每個(gè)光子攜帶的能量可以大到擁有破壞分子間化學(xué)鍵的能力。在電磁波譜中，放射性物質(zhì)產(chǎn)生的伽馬射線，宇宙射線和X光具有這種特性，被稱(chēng)作“電離性輻射”。光子的能量不足以破壞分子化學(xué)鍵的電磁場(chǎng)稱(chēng)作“非電離性輻射”。組成我們現(xiàn)代生活重要部分的一些電磁場(chǎng)的人造來(lái)源，像電力、微波、無(wú)線電波，在電磁波譜中處于相對(duì)長(zhǎng)的波長(zhǎng)和低的頻率一端，它們的光子沒(méi)有能力破壞化學(xué)鍵。
低頻率的電磁場(chǎng)
任何時(shí)候只要一個(gè)正電荷或者負(fù)電荷存在的時(shí)候，電場(chǎng)就會(huì)存在。它們會(huì)對(duì)電場(chǎng)范圍內(nèi)的其他電荷施加作用力。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是以伏/每米(V/m)為單位來(lái)衡量的。任何一條接電的電線都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。沒(méi)有電流流過(guò)的時(shí)候，電場(chǎng)依然存在。電壓越大，距離電線一定距離的電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)越大。
電場(chǎng)在距離電荷或者通電的導(dǎo)體距離很近的時(shí)候強(qiáng)度最大，強(qiáng)度會(huì)隨著距離的增大而迅速衰減。像金屬一樣的導(dǎo)體可以有效地屏蔽電場(chǎng)。其它的材料，像建筑材料和樹(shù)木可以提供一定的屏蔽能力。所以，房屋外面的輸電線產(chǎn)生的電場(chǎng)可以因?yàn)閴Ρ?，建筑和?shù)木的阻擋而降低。當(dāng)輸電線掩埋在地下的時(shí)候，地面的電場(chǎng)強(qiáng)度幾乎檢測(cè)不到。
磁場(chǎng)是由電荷的移動(dòng)產(chǎn)生的。磁場(chǎng)強(qiáng)度是由安培/每米(A/m)為單位來(lái)衡量的。在電磁場(chǎng)的研究中，更常見(jiàn)的情形是，科學(xué)家使用一個(gè)有關(guān)的數(shù)值，磁通量密度（單位微特µT）來(lái)代替A/m。相比于電場(chǎng)，磁場(chǎng)只有在一件設(shè)備的電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電流流過(guò)的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生。電流越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)越大，
和電場(chǎng)一樣，磁場(chǎng)在距離它們的源頭最近的時(shí)候強(qiáng)度最大，強(qiáng)度會(huì)隨著距離的增大迅速減小。磁場(chǎng)不會(huì)被建筑材料一類(lèi)的普通材料所阻擋。
電場(chǎng)
將電器的電線插到插座里，電器周?chē)目諝庵芯蜁?huì)有電場(chǎng)存在。電壓越大，產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度越大。由于即使沒(méi)有電流流過(guò)的時(shí)候，電壓仍然存在，電器周?chē)皇侵挥须娖鏖_(kāi)關(guān)打開(kāi)的時(shí)候才存在電場(chǎng)。
磁場(chǎng)
磁場(chǎng)只有電流流過(guò)的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生。在房間里，磁場(chǎng)和電場(chǎng)可以同時(shí)存在。電流越大，磁場(chǎng)越大。高電壓用于電力的傳輸和分配，相對(duì)低的電壓用于家庭的使用。電力傳輸線每天使用的電壓會(huì)有些許變化，而電力傳輸線中的電流會(huì)隨著電力消耗的大小而變化。
電器的電線周?chē)碾妶?chǎng)只有在把插頭拔掉或者墻上電源插座的開(kāi)關(guān)關(guān)閉的時(shí)候才不會(huì)存在，不過(guò)電場(chǎng)在墻上插座后面的電線周?chē)€是存在的。
靜止的電磁場(chǎng)和隨著時(shí)間變化的電磁場(chǎng)有什么區(qū)別?
靜止的電磁場(chǎng)不會(huì)隨著時(shí)間變化。直流電（DC）是只朝著一個(gè)方向流動(dòng)的電流。在電池驅(qū)動(dòng)的電器中，電流由電池流向電器，再由電器流回電池。這將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)靜止的磁場(chǎng)。地球的地磁場(chǎng)也是一個(gè)靜止的磁場(chǎng)。一塊磁鐵周?chē)拇艌?chǎng)同樣是這樣的，把鐵屑撒到磁鐵的周?chē)涂梢杂^察到磁場(chǎng)的模式。
作為對(duì)比，隨著時(shí)間變化的電磁場(chǎng)是由交流電產(chǎn)生的。交流電在周期性的時(shí)間段中會(huì)來(lái)回反向流動(dòng)。在大多數(shù)歐洲國(guó)家，電流的方向以每秒50次的頻率改變，或者說(shuō)50Hz。同樣的，產(chǎn)生的相應(yīng)的電磁場(chǎng)的方向也會(huì)以每秒50次的頻率改變方向。北美電力使用的頻率是60Hz。
低中高頻率的電磁場(chǎng)來(lái)源各是什么？
電器產(chǎn)生的隨著時(shí)間變化的電磁場(chǎng)是極低頻電磁場(chǎng)（ELF）的一個(gè)例子。極低頻電磁場(chǎng)的頻率通常小于300Hz。其他一些設(shè)備可以產(chǎn)生300 Hz到10 MHz的中頻電磁場(chǎng)和10 MHz到300 GHz的射頻電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)對(duì)人體的作用不只取決于它們的強(qiáng)度，也取決于它們的頻率和能量。我們的電源和各種電器是極低頻電磁場(chǎng)的主要來(lái)源；計(jì)算機(jī)顯示屏、防盜設(shè)備和安全檢查系統(tǒng)是中頻電磁場(chǎng)的主要來(lái)源；收音機(jī)、電視、雷達(dá)、手機(jī)天線和微波爐是射頻電磁場(chǎng)的主要來(lái)源。這些電磁場(chǎng)可以在人體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果電流足夠強(qiáng)大可以產(chǎn)生一系列的效應(yīng)。比如加熱和電擊，這取決于電磁場(chǎng)的強(qiáng)度和頻率范圍。（然而要產(chǎn)生這些效應(yīng)，人體周?chē)碾姶艌?chǎng)強(qiáng)度必須非常的強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常環(huán)境下的電磁場(chǎng)強(qiáng)度）
高頻率的電磁場(chǎng)
手機(jī)、電視和廣播發(fā)射臺(tái)以及雷達(dá)可以產(chǎn)生射頻的電磁場(chǎng)。這些電磁場(chǎng)可以用來(lái)長(zhǎng)距離地傳遞信息，是全世界廣播、電視和電信存在的基礎(chǔ)。微波是GHz范圍的高頻率射頻電磁場(chǎng)，在微波爐里，我們可以用微波來(lái)快速加熱食物。
在射頻頻段，電場(chǎng)和磁場(chǎng)緊密的聯(lián)系在一起，我們通常以功率密度，瓦/平方米(W/m2)來(lái)衡量它們的強(qiáng)度。
要點(diǎn)總結(jié)：
- 電磁波譜既包含了自然產(chǎn)生的，也包含了人造的電磁場(chǎng)來(lái)源。
- 頻率和波長(zhǎng)反映了電磁場(chǎng)的特性。在電磁波中，這兩個(gè)特性直接互相聯(lián)系在一起，頻率越高，波長(zhǎng)就越短。
- 像X射線、伽馬射線一類(lèi)的電離性輻射包含了能量足以破壞分子間化學(xué)鍵的光子。工頻（譯者注：各種電力設(shè)備、電源、電器的頻率，主要是極低頻）和射頻的電磁波的光子的能量則低得多，沒(méi)有電離性作用。
- 只要電荷存在，電場(chǎng)就會(huì)存在，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是以伏/每米(V/m)為單位來(lái)衡量的。磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的。它們的磁通量密度使用微特（µT）和毫特（mT）為單位來(lái)衡量。
- 在射頻和微波的頻率，電場(chǎng)和磁場(chǎng)作為電磁波的兩個(gè)元素來(lái)一起考慮。以瓦/平方米(W/m2)為單位的功率密度被用來(lái)衡量此類(lèi)電磁場(chǎng)的強(qiáng)度。
- 低頻率和高頻率的電磁波以不同的方式影響人體
- 我們生活中低頻率電磁場(chǎng)的主要來(lái)源是電源和電器，射頻電磁場(chǎng)的日常來(lái)源主要是電信設(shè)備、廣播天線和微波爐。
文章來(lái)源于果殼網(wǎng)。
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