第八章 电磁辐射要点
电磁辐射环境知识讲义
电磁辐射环境知识讲义一、电磁辐射的基本概念与特点1. 电磁辐射的定义电磁辐射是电场和磁场能量在空间传播的现象。
电磁波在真空中传播时呈现电场和磁场交替变化的特点。
2. 电磁辐射的特点•电磁波具有波动性和粒子性；•不同频段的电磁波对生物体的影响也不同；•电磁波在空间中传播速度固定，即光速；•电磁波是一种无需介质传播的波动。
二、电磁辐射的分类与来源1. 电磁辐射的主要分类根据波长或频率的不同，电磁辐射可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
2. 电磁辐射的主要来源•通信设备：手机、基站等；•家用电器：电视、微波炉等；•工业设备：电焊机、微波加热设备等；•医疗设备：X射线机、核磁共振仪等。
三、电磁辐射对人体健康的影响1. 电磁辐射对人体的生物效应•热效应：高频电磁辐射会导致组织的局部升温；•非热效应：低频电磁辐射可能对细胞和基因产生影响。
2. 电磁辐射相关疾病•电磁辐射可能引发头痛、失眠、疲劳等不适感；•长期暴露于大剂量电磁辐射环境可能导致肿瘤等严重疾病。
四、电磁辐射防护常识1. 低频电磁辐射防护•减少微波炉使用时间；•远离电磁炉等辐射源。
2. 高频电磁辐射防护•使用耳机减少手机辐射对头部的直接影响；•减少长时间接触电脑、平板电脑等电子产品。
五、电磁辐射环境监测与规范1. 电磁辐射监测方法•电磁辐射仪器监测；•室内电磁辐射检测。
2. 电磁辐射防护标准•《电器工作环境电磁辐射卫生标准》等相关法规；•通过规范设备布局、保证合理使用等措施实现防护。
六、结语电磁辐射环境是现代社会不可避免的环境因素，了解电磁辐射的基本知识，学会科学防护和规避电磁辐射，以确保人体健康。
希望本讲义能为大家提供关于电磁辐射环境知识的一些基本概念和应对方法，让大家在日常生活中更加健康和安全。
电磁辐射基础知识
热效应：人体内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
影响到身体其他器官的 正常工作。
危害人 体的机
理
累积效应：热效应 和非热效应作用于人 体后，对人体的伤害尚 未来得及自我修复之前再 次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生 累积，久之会成为永久性病态或危及生命。
电磁辐射基础知识
梅花瓣布点法 • 用于典型射频设备局部环境污染测量
电磁辐射基础知识
电磁辐射的检测
电磁辐射测量内容
❖近区（3λ范围）：对电压高电流小的辐射源 主要测量电场强度；对于电压低电流大的主 要测量磁场强度。
❖远区：只需要测量电场强度、磁场强度或者 辐射功率密度三者其中之一。
电磁辐射基础知识
电磁辐射的危害及防护
3
复合传播： 属于同时存
在空间传播与导 线作播所造成的 电磁辐射污染。
电磁辐射基础知识
电磁辐射的分类及应用
电磁波的分类
电磁辐射基础知识
电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ辐射的分类及应用
电磁波的分类
电磁辐射基础知识
电磁辐射的分类及应用
电磁波的应用
电磁辐射基础知识
电磁辐射的检测
电磁辐射监测仪器
按测量目的 划分
按测量区域 划分
电磁辐射基础知识
补充和总结
我们该如何看待电磁辐射
电磁辐射基础知识
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 磁波的干扰，处于平 衡状态的微弱电磁场 即遭到破坏，人体正 常循环机能会遭受破 坏。
电磁辐射的危害及防护
❖电磁干扰（Electromagnetic Interference,EMI）
电气辐射知识点总结
电气辐射知识点总结1. 电磁辐射的基本概念电磁辐射是指由电流激发的电场和磁场在空间中传播的过程。
电磁辐射有两种基本形式：电磁波辐射和导体传导的电磁辐射。
电磁波辐射是指电磁波在真空和介质中传播的过程，包括微波、射频、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
导体传导的电磁辐射是指电磁场在金属导体中传播的过程，其主要表现是感应电流引起的电磁辐射。
电气设备的运行和维护都会产生不同程度的电磁辐射，其特性取决于设备的结构、工作状态和工作频率。
2. 电磁辐射的危害长期接触高强度的电磁辐射可能对人体造成多种不良影响，包括对中枢神经系统、免疫系统和生殖系统的损害，尤其是在频率较高的电磁场作用下，更容易引起这些不良影响。
电磁辐射对人体的主要危害表现为：头痛、失眠、疲劳、注意力不集中、抑郁、眩晕、耳鸣、胸闷、心悸、消化不良、视力下降、色素沉着、皮肤过敏等。
此外，还有人体组织受到电磁辐射影响，导致细胞变性，造成免疫力降低，诱发各种疾病。
3. 电气设备的电磁辐射不同类型的电气设备会产生不同程度的电磁辐射。
发电机和变压器是电气系统中产生电磁辐射的主要设备之一。
发电机产生的电磁辐射主要来自转子槽口和绕组槽口的高频交变电磁场，而变压器的电磁辐射主要来自高压绕组和低压绕组之间的感应作用。
此外，输电线路也会产生电磁场，特别是高压和超高压输电线路的电磁场辐射相对较强。
开关设备、继电器和其他电气元件在正常运行时也会产生电磁辐射。
因此，电气设备的设计、安装和维护都需要考虑电磁辐射对人体的影响。
4. 电气设备的光辐射除了电磁辐射外，电气设备还会产生光辐射。
光辐射是指能够引起人眼视觉的电磁波，主要包括可见光和紫外光。
在电气设备中，电弧、电火花和击穿放电都会产生强烈的光辐射。
例如，在高压开关设备的运行中，电弧的产生会伴随着强烈的紫外光和可见光辐射，对人眼和皮肤造成伤害。
因此，在使用和维护电气设备时，必须注意避免直接暴露在光辐射源的附近，采取有效的防护措施。
电磁辐射的基本原理PPT课件
• 一方面：因太阳辐射引起地表增温，热能从地 表向地壳一定深度传导；
• 另一方面：地球内部的热能也要通过地壳向地 表传递。
两者在地下一定深度达到热量平衡 第12页/共43页
• 大地的长波辐射主要由太阳短波辐射转化而来-- 吸收可见光、近红外， 发射中、远 红外。
• 使地物的电磁波信息被减弱了强度或改变了成分--干扰了地物影像的真实色调。
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2. 大气散射 -- 主要是各种微粒引起
• 比例因子q：表示散射的性质和强度与微 粒半径r及波长之间的关系 q＝2πr/λ r :微粒半径(μm )；λ:入射波长(μm)
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（1）瑞利 (Rayleigh)散射--分子散射
ε物 ＝ M物／M黑 （目标物的辐射量(辐射出射度)与同温度下的黑体辐射之比 ）
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基尔霍夫定律
• 在同一温度下，任何物体发射某一波长电磁波的能力， 与它对该波长电磁波的吸收能力成正比。 即：良好的吸收体亦是良好的发射体。
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物体按发射辐射特性的分 类
• 1.黑体(Black body)
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太阳辐射和大地辐射
（一）太阳辐射
• ⑴.太阳光谱是连续的，其能量分布也是连 续的；
• ⑵.太阳辐射的能量主要集中在可见光波段， 约占太阳总光谱能量的46％，其次是红外 波段；
• ⑶.峰值波长为0.47μm。
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（二）大地辐射
• 大地辐射的能量来源主要为：太阳的短波辐 射和地球内部的热能。
• 辐射能的强弱及其随波长的分布取决于物体性质与温度的电磁辐射--热辐射（温度辐 射）
电磁辐射的基础知识和应用
电磁辐射的基础知识和应用电磁辐射是指电场和磁场以波的形式在空间中传播的现象。
它广泛应用于通信、医疗、能源等各个领域。
本文将介绍电磁辐射的基本概念、特性以及其在不同领域的应用。
一、电磁辐射的基本概念电磁辐射是由电荷所激发的电磁波产生的一种能量传递方式。
它包括电磁波的传播和电磁场的相互作用两个方面。
根据电磁波的频率不同，可以将电磁辐射分为射频辐射、微波辐射、红外辐射、可见光辐射、紫外辐射、X射线辐射和γ射线辐射等。
二、电磁辐射的特性1. 频率和波长：电磁辐射的频率与波长呈反比关系，频率越高，波长越短。
2. 能量和功率：电磁辐射的能量与频率成正比，与波长成反比。
辐射功率是单位时间内通过单位面积的辐射能量。
3. 速度和传播：电磁辐射的传播速度为光速，约为3×10^8米/秒。
4. 穿透和衰减：不同波长和频率的电磁辐射对物质的穿透和衰减能力不同。
5. 散射和反射：电磁辐射在与物体相遇时会发生散射和反射，从而改变传播方向。
6. 吸收和辐射：物质能够吸收电磁辐射的能量，吸收的能量会以其他形式辐射出来。
三、电磁辐射在通信领域的应用电磁辐射在通信领域起到至关重要的作用。
通过调控辐射波长和频率，实现了无线电、电视、卫星通信、移动通信等各种通信方式的发展。
其中，微波辐射被广泛用于无线通信，射频辐射用于无线电与电视信号传输，可见光辐射则应用于光纤通信等。
四、电磁辐射在医疗领域的应用医疗领域是电磁辐射广泛应用的领域之一。
X射线辐射被用于影像学检查，如X线摄影、CT扫描等。
同样，γ射线辐射也用于放射治疗和核医学诊断。
此外，微波辐射还应用于物理疗法，如微波治疗仪。
五、电磁辐射在能源领域的应用在能源领域，电磁辐射的利用主要是通过光伏效应将太阳光转化为电能。
太阳能电池板可以将太阳光辐射转化为直流电能，用于供电或储存。
六、电磁辐射的影响和防护电磁辐射对人体和环境都有一定的影响，长期暴露在高强度电磁辐射下可能导致细胞DNA损伤、免疫功能下降等。
《电磁辐射》课件
电磁辐射的未来发展将进一步关注安全性和研发更有效的防护措施。
应对问题
我们需要如何合理应对电磁辐射问题，推动科学技术发展并关心公众健康。
《电磁辐射》PPT课件
欢迎来到本次《电磁辐射》PPT课件，让我们一起探索电磁辐射的世界！从概 念到影响，从来源到安全性，我们将全面了解电磁辐射的方方面面。
什么是电磁辐射
概念
电磁辐射指的是能量以电和磁场的形式传播的现象。
分类
电磁辐射可以分为电磁波和电磁粒子两种形式。
影响
电磁辐射对人体的影响是一个备受关注的话题。
电磁辐射的来源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
自然界中的电磁辐射
太阳辐射、宇宙射线和地球场辐射等都是自然界中 常见的电磁辐射。
人为产生的电磁辐射
电力工频辐射、无线电辐射和X射线等都是人为产生 的电磁辐射。
电磁辐射的安全性
安全标准
为了保护公众健康，电磁辐射有严格的安全标准。
危害因素
电磁辐射的危害因素包括辐射强度、辐射时间和辐射频率等。
常见电磁辐射源
常见电磁辐射源的辐射强度有所不同，我们需要了解它们对人体的影响。
电磁辐射的防护措施
1
防护法
电磁辐射防护法主要包括国家政策和法规。
2
防护的方法
个体防护和环境防护是有效预防电磁辐射的方法。
3
防护的设备
使用专业的电磁辐射防护设备有助于降低辐射风险。
结语
重要性
了解电磁辐射的重要性在于保护人体健康和环境。
《电磁辐射及预防》课件
当人体处于电磁辐射场中时，人体会 产生感应电流，从而影响人体的生理 功能。
人体感应的电磁辐射对人体的影响取 决于电磁辐射的强度和暴露时间，以 及人体的生理状态。
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电磁辐射的防护措施
电磁屏蔽
电磁屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将电磁辐射 限制在一定区域内，使其不向外部空间扩散或防止外部辐射进入某一区 域。
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电磁辐射监测仪器
使用专业的电磁辐射监测 仪器，如电磁场计、频谱 分析仪等，对电磁辐射进 行实时监测。
监测站点布设
根据需要，在不同区域和 高度设置监测站点，以全 面了解电磁辐射的分布情 况。
数据采集与处理
通过监测仪器获取实时数 据，并利用专业软件进行 处理和分析，以得出电磁 辐射的强度和分布情况。
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导线传播是指电磁辐射通过导 线传播到目标的过程。
在导线传播中，电磁波沿着导 线的表面传播，类似于电流在
导线中的传播。
导线传播的电磁辐射主要来源 于电力系统和通信系统。
导线传播的电磁辐射对人体的 影响取决于电磁辐射的强度和 暴露时间，以及导线的类型和
长度。
人体感应
人体感应是指电磁辐射通过人体感应 场的作用而传播到目标的过程。
未来需要不断创新电磁辐 射的防护技术和材料，提 高电磁辐射的防护效果。
完善相关标准
未来需要进一步完善电磁 辐射相关的标准，加强标 准的执行和监管力度。
感谢您的观看
THANKS
电磁屏蔽主要通过反射和吸收电磁波来实现，对于不同频率的电磁波， 需要采用不同材料和厚度的屏蔽体。
电磁辐射知识点
电磁辐射知识点电磁辐射是指一种由电磁波形成的辐射现象，是自然界中广泛存在的一种现象。
电磁辐射的源头可以是太阳、无线电塔、手机等电磁波发射器。
人们经常听到关于电磁辐射的各种说法，有一些声称电磁辐射对人体健康有害，而另一些则认为其影响微乎其微。
本文将介绍一些基本的电磁辐射知识点，以帮助读者更好地了解电磁辐射的性质和对人体的影响。
1. 电磁辐射的定义和特性电磁辐射是指电磁波通过空间传播形成的辐射现象。
它包括具有不同波长和频率的电磁波，如可见光、红外线、紫外线、无线电波等。
电磁辐射具有特定的频率和振幅，不同频率的电磁波对人体和环境的影响也不同。
2. 常见电磁辐射的来源电磁辐射的来源非常广泛，常见的包括：太阳辐射、电力线辐射、通信信号辐射（如手机、无线路由器等）、电器辐射（如电视、电脑等）等。
这些辐射源不仅存在于室外环境，也存在于室内环境，人们无法完全避免接触到电磁辐射。
3. 电磁辐射对人体的影响电磁辐射对人体的影响一直是一个备受争议的话题。
有研究表明，长期接触高强度的电磁辐射可能会增加患癌症的风险。
然而，目前并没有足够的证据证明低强度电磁辐射对人体健康有明显的不良影响。
大多数电磁辐射水平都处于安全范围内，只有在极少数情况下，如长时间暴露在高强度电磁辐射下，才可能对人体产生一定的危害。
4. 如何减少电磁辐射的暴露虽然电磁辐射对人体的影响可能是轻微的，但我们仍然可以采取一些预防措施来减少电磁辐射的暴露。
例如，减少使用手机的时间和频率，保持一定的距离，使用耳机等外部音频设备；使用具有辐射屏蔽功能的电器；避免久坐在电视、电脑屏幕前；选择距离辐射源较远的就寝位置等。
5. 电磁辐射的测量和限制标准为了保护人体健康，各国都制定了一些标准来限制电磁辐射的水平。
这些标准通常包括电磁辐射的频率范围、限制值和测量方法等。
在购买电子设备时，可以查看其电磁辐射的认证标识，确保其符合国家标准。
结论电磁辐射是人们生活中不可避免的一部分，它具有一定的生物效应。
认识电磁辐射
定义和来源电场是由电压的差值产生的：电压越高，产生的电场也会越强。
磁场是由电流流过时产生的：电流越大，磁场越大。
在没有电流流过的时候，电场也会产生。
如果有电流流过，磁场强度将随着功率消耗的变化而变化（注：也就是说跟电阻大小有关系），但是电场强度保持恒定。
电磁场的自然来源在我们周围的环境中，电磁场无处不在，但是我们的眼睛看不到。
在雷雨天气时，空气中局部电荷的积累可以产生电场。
而地球的地磁场可以让指南针指向南北方向，鸟类和鱼类就是用地磁场来判断方向的。
电磁场的人造来源除了自然来源以外，电磁波谱也包括了很多人造来源产生的电磁场：X射线可以用来检查运动时意外骨折的四肢；每一个电源插座的电力与极低频电磁场有密切的联系；拥有更高频率的无线电波可以用来传递信息，无论是通过电视天线，广播电台还是手机基站。
波长和频率的基础知识为什么不同形式的电磁场如此不同？用来描述电磁场的主要特征之一是它的频率或者说相应的波长。
不同频率的电磁场会与人的身体以不同的形式发生相互作用。
你可以把电磁波想象成以很快的速度——光速传播的一串周期性的波动。
频率描述了每秒钟振动或者周期的数量，波长描述了一列波和下一列波之间的距离。
所以波长和频率不可分割地交织在一起：频率越大，波长越小。
一个简单的比喻可以帮助你解释这个概念：把一根长绳子绑在门把手上，手持绳子的另一端。
上下缓慢移动绳子，会产生一个很大的波动。
更快的移动会产生一串小的波动。
绳子的长度是固定的，你产生的波浪越多（高频率），波浪之间的距离就会越小（波长小）。
非电离性的电磁场和电离性的辐射有什么区别？波长和频率决定了电磁场的另外一个特性：电磁波是以小微粒光子作为载体的。
高频率（短波长）电磁波的光子会比低频率（长波长）电磁波的光子携带更多的能量。
一些电磁波的每个光子携带的能量可以大到拥有破坏分子间化学键的能力。
在电磁波谱中，放射性物质产生的伽马射线，宇宙射线和X光具有这种特性，被称作“电离性辐射”。
电磁辐射危害与预防PPT课件
在电磁辐射较强的区域工作或生活时， 尽量穿着防辐射服等防护用品。
合理规划城市电磁设施布局
城市规划部门应合理规划电磁设施的布局，避免电磁辐射的集中和累积。
在建设高压线、电视台、雷达站等电磁辐射较强的设施时，应充分考虑周边环境和 居民的安全。
电磁辐射危害与预防ppt课件
contents
目录
• 电磁辐射的基本知识 • 电磁辐射的危害 • 电磁辐射的预防措施 • 电磁辐射的法律法规与标准 • 电磁辐射的科研动态与展望
01 电磁辐射的基本知识
电磁辐射的定义与来源
电磁辐射定义
电磁辐射是由电磁场和电流在空间中 传播产生的能量波动，包括无线电波 、微波、红外线、紫外线和可见光等 。
国际上对电磁辐射对生物体的影响进行了大量研究，包括对神经系 统、心血管系统、免疫系统等方面的影响。
电磁辐射的防护措施
国际上针对电磁辐射的防护措施进行了大量研究，包括电磁辐射屏 蔽、降低电磁辐射暴露等措施。
我国电磁辐射科研动态
1 2
我国电磁辐射科研动态
我国在电磁辐射研究方面也取得了一定的进展， 涉及领域广泛，包括电磁辐射对环境的影响、电 磁辐射对人体的影响等。
研究方向
未来研究应重点关注以下几个方面：电磁辐射的生物学机制、电磁辐射的防护 措施、电磁辐射与其他环境因素的交互作用等。
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个人防护措施
建议采取适当的防护措施，如使用 防辐射材料制成的衣物、佩戴防辐 射眼镜等，以降低电磁辐射的暴露 风险。
05 电磁辐射的科研动态与展 望
国际电磁辐射科研动态
国际电磁辐射科研动态
国际上对电磁辐射的研究不断深入，涉及领域广泛，包括电磁辐 射对生物体的影响、电磁辐射的防护措施等。
《电磁辐射》PPT课件
度）；W/m（功率密度）
针对对象
工作场所：职业照射 生活场所：公众照射
①基本限值
a. 职业照射：在每天8h工作期间内，任意连续6min按全身 平均的比吸收率应小于0.1W/kg。 b. 公众照射：在一天24h内，任意连续6min按全身平均的比 吸收率应小于0.02W/kg。
②导出限值
a. 职业照射：在每天8h工作期间内，电磁辐射场的场量参 数在任意连续6min内的平均值应满足下表：
b. 带防护面具 面具可制作成封闭型（罩上整个头部），或半边型（只
罩头部的后面和面部）
c. 带防护眼镜 眼镜可用金属网或薄膜做成风镜式，较受欢迎的是金属
膜防护目镜。
八、静电危害及防治
静电场：频率f=0的电磁场，无辐射危害，属电磁辐 射的极限情况，且危害严重。
1、静电灾害的类型
（1）、火灾、电击
人体静电超过2~3kv，接触金属静电电击；
目前耗损电磁能的手段有：一是借助介电 物或微粒的分子在电磁作用下趋于运动，同时 受限定导电率影响而将电磁能转变成热能损耗 掉；二是采用以结构形式使入射波相位与反射 波的相反来衰减电磁能。
④ 个体防护
a. 新型屏蔽织物与防护服 国内外现已研制出用涂层法、电镀法及复合纺丝法制造的电 磁屏蔽织物，共混纺丝法正处于研制阶段。与薄膜、板材等电 磁屏蔽材料相比，电磁屏蔽织物更贴近人们的生活。用电磁屏 蔽织物做成的服装、包装袋、装饰材料等，即满足人们日常生 活需要，又起防护作用。
66~110 220
330
500
安全距离,m 1.0 1.5
3.0
4.0
5.0
6.0
8.5
② 当交流电频率在每秒十万次以上，形成高频的电磁场。 无线电广播、电视、微波的迅速普及，射频设备功率成倍 提高，已达到直接威胁人体健康的程度。
电磁辐射ppt课件
电离辐射生物学效应的特点及影响因素
电离辐射生物效应的特点是机体吸收的能量不 大，生物效应却很大，例如6.0Gy的X射线可 使人或高等动物发生致死效应，但将这些能 量转换为热能，才可使体温升高0.002度。 若以热辐射代替电离辐射，需大1~10万倍的 能量才能引起机体死亡；其次是短暂的作用 引起长期效应，射线穿过受照机体只是瞬间 完成，而它引起的生物效应却能持续很长时 间。
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职业病名单中的职业性放射性疾病 1．外照射急性放射病；
2．外照射亚急性放射病； 3．外照射慢性放射病； 4．内照射放射病； 5．放射性皮肤疾病； 6．放射性肿瘤； 7．放射性骨损伤； 8．放射性甲状腺疾病； 9．放射性性腺疾病； 10．放射复合伤； 11．根据《职业性放射怀疾病诊断标准（总则）》可以诊断的
3
电磁辐射概述
➢电磁辐射的波谱很宽，按照其生物学作用，
可以分为电离辐射和非电离辐射。电磁辐射 对生物体作用的强弱，决定于辐射的量子水 平，量子能量越大，生物学作用越强，能够 引起生物组织电离的最小能量为12eV（电子 伏特），相应的电磁波波长小于<1.010-7 m； 而非电离辐射包括了紫外线、可见光、红外 线、微波和高频电磁场
2.照射量
照射量的国际标准单位是库仑·千克-1（C ·kg -1）。 照射量的旧有专用单位为伦琴( R ) 。
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电离辐射常用单位
3.吸收剂量（absorbed dose）
吸收剂量的 SI 单位为戈瑞（Gy），1戈瑞等于1千克被照 物质吸收1焦耳（J）的辐射能量。即 1Gy=1J ·kg-1 。吸 收剂量适用于任何类型、任何能量的电离辐射，且适用 于任何受照物质。
12
电离辐射对机体的影响
间接作用（indirect effects ） 间接作用是指辐射粒子作用于水分子，引起 电离，生成具有强氧化作用的自由基和活化 分子（•H、•OH、e-aq、H2O2、•HO2等）对 生物大分子的作用，引起生物大分子的损伤。 生物体内一般含水量高于70% ，细胞内的 生物大分子存在于含大量水的环境中，因此 间接作用对生物大分子的损伤作用有重要意 义。
电磁场与电磁波期末复习考试要点
第一章矢量分析①A A Ae =②cos A B A Bθ⋅=⋅③A 在B 上的分量B AB A B A COS BA θ⋅==④e xyz x y z xyzA B e e A A AB B B⨯=⑤A B A B⨯=-⨯ ,()A B C A B A C⨯+=⨯+⨯ ,()()()A B C B C A C A B ⋅⨯=⋅⨯=⋅⨯(标量三重积)，()()()A B C B A C C A B ⨯⨯=⋅-⋅⑥ 标量函数的梯度xy z u u u ux y ze e e ∂∂∂∇=++∂∂∂⑦ 求矢量的散度=y x z A xyzA A A ∂∂∂∇⋅++∂∂∂散度定理：矢量场的散度在体积V 上的体积分等于在矢量场在限定该体积的闭合曲面S 上的面积分，即VSFdV F d S ∇⋅=⋅⎰⎰，散度定理是矢量场中的体积分与闭合曲面积分之间的一个变换关系。
⑧ 给定一矢量函数和两个点，求沿某一曲线积分E dl ⋅⎰，x y CCE dl E dx E dy ⋅=+⎰⎰积分与路径无关就是保守场。
⑨ 如何判断一个矢量是否可以由一个标量函数的梯度表示或者由一个矢量函数的旋度表示？如果0A ∇⋅= 0A ∇⨯=，则既可以由一个标量函数的梯度表示，也可以由一个矢量函数的旋度表示；如果0A ∇⋅≠，则该矢量可以由一个标量函数的梯度表示；如果0A ∇⨯≠，则该矢量可以由一个矢量函数的旋度表示。
矢量的源分布为A ∇⋅ A ∇⨯.⑩ 证明()0u ∇⨯∇=和()0A ∇⋅∇⨯=证明：解 （1）对于任意闭合曲线C 为边界的任意曲面S ，由斯托克斯定理有()d d dSCCuu u l l ∂∇⨯∇=∇==∂⎰⎰⎰S l 由于曲面S 是任意的，故有()0u ∇⨯∇=（2）对于任意闭合曲面S 为边界的体积τ，由散度定理有12()d ()d ()d ()d SS S ττ∇∇⨯=∇⨯=∇⨯+∇⨯⎰⎰⎰⎰A A S A S A S 其中1S 和2S 如题1.27图所示。
电磁辐射与频率知识点总结
电磁辐射与频率知识点总结电磁辐射是指电磁波在空间中传播的过程，它可以以波动的形式传递能量。
频率是描述电磁波的一种物理量，它表示波动的周期性，是指波的每秒振动的次数。
本文将对电磁辐射与频率的知识点进行总结，帮助读者更好地理解这一领域的基本概念与原理。
一、电磁辐射的基本概念电磁辐射是由电场和磁场相互作用而产生的一种能量传播过程。
它包括辐射源、辐射场和辐射的接收者三个基本要素。
辐射源是指能够产生电磁辐射的物体或信号源，如太阳、电视塔等。
辐射场是指电磁辐射的空间分布情况，它描述了电磁场在空间中的强度、方向和时变规律。
辐射的接收者是指能够接收并转化电磁辐射为其他形式能量的物体，如天线、光电传感器等。
二、电磁辐射的分类根据波长或频率的不同，电磁辐射可以分为多个不同的区域，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
其中，无线电波频率最低，波长最长，能量最小；而γ射线频率最高，波长最短，能量最大。
不同种类的电磁波在科学、通信、医学等领域具有不同的应用价值。
三、频率的定义和计算频率是指电磁波在单位时间内通过某一点的次数，单位是赫兹（Hz）。
频率的计算公式为：频率 = 光速 / 波长。
光速恒定为3.0 ×10^8 m/s，波长即为电磁波波长。
四、频率与能量的关系根据普朗克关系，频率和能量之间存在一种直接的关系，即能量与光子的频率成正比。
能量的计算公式为：能量 = 普朗克常数 ×频率。
其中，普朗克常数为6.63 ×10^-34 J·s。
这一关系可以解释为频率越高，能量越大。
五、电磁辐射的危害与防护电磁辐射在日常生活中广泛存在，但较高能量的辐射如紫外线、X射线、γ射线对人体有一定危害。
长期接触这些辐射可能导致电离辐射损伤、基因突变、细胞变异等健康问题。
为了防护电磁辐射对人体的危害，应采取适当的防护措施，如佩戴防护眼镜、使用防护服、远离辐射源等。
六、电磁辐射的应用与发展电磁辐射广泛应用于通信、无线电、雷达、电视、医学影像等领域。
电磁辐射基础知识
电磁辐射基础知识目录1. 1 电磁辐射概述 (3)1.1 电磁辐射的定义 (4)1.2 电磁辐射的分类 (4)1.3 电磁辐射的性质 (5)2. 2 电磁波的基本概念 (7)2.1 电磁波的产生 (8)2.2 电磁波的传播特性 (8)2.3 电磁波的能量与频率关系 (10)3. 3 电磁辐射源的类型及特点 (11)3.1 自然辐射源 (11)3.1.1 太阳辐射 (12)3.1.2 地球辐射 (14)3.1.3 空间辐射 (15)3.2 人工辐射源 (16)3.2.1 无线电波辐射 (18)3.2.2 微波辐射 (19)3.2.3 射频辐射 (20)3.2.4 直线加速器辐射 (21)3.2.5 X射线和γ射线辐射 (22)4. 4 电磁辐射对人体的影响 (24)4.1 电离辐射对人体的影响 (24)4.1.1 直接效应 (26)4.1.2 间接效应 (28)4.2 非电离辐射对人体的影响 (29)4.2.1 热效应 (30)4.2.2 生物效应 (31)4.3 防护措施与标准 (33)5. 5 电磁辐射监测与测量技术 (34)5.1 电磁辐射监测方法 (36)5.1.1 频域监测方法 (37)5.1.2 时域监测方法 (37)5.2 电磁辐射测量仪器 (39)5.2.1 频谱分析仪 (40)5.2.2 时域分析仪 (41)5.2.3 高能粒子探测器 (42)6. 6 电磁辐射应用领域 (44)6.1 通信领域 (45)6.1.1 移动通信 (46)6.1.2 卫星通信 (48)6.2 医疗领域 (50)6.2.1 X射线诊断技术 (51)6.2.2 CT扫描技术 (52)6.3 其他领域 (53)1. 1 电磁辐射概述电磁辐射是由变化的电场和磁场相互作用而产生的波动现象，这种辐射无需介质即可在真空中传播。
电磁波的传播不需要介质，它包括宇宙射线、宇宙背景辐射、射电天文信号、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
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第 8 章 电磁辐射
1
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
2
● 产生电磁波的振荡源一般为天线。随着振荡源频率的提高使电 磁波的波长与天线尺寸可相比拟时，就会产生显著的辐射。
● 对于天线，我们关心的是它的辐射场强、方向性、辐射功率和 效率。
● 天线的形式可分为线天线和面天线。 ● 本章由滞后位的概念出发，求解元电流的辐射场。再利用叠加
本节内容
8.2.1 电偶极子的电磁场 8.2.2 电偶极子的近区场和远区场
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
8
8.2.1 电偶极子的电磁场
设电偶极子电流为I，长度为l，电流为z 方向, 则
JdV
ez
I S
Sdz
ez Idz
z
代入 A(r ) J得e电jkr偶d极V 子的矢量位 4π V r
14
近区场的特点：
（1）电场表达式与静电偶极子的电场表达式相同；磁场表达式 与用毕奥一萨伐定律计算的恒定电流元产生的磁场表达式 相同。因此称其为似稳场或准静态场。
（2）电场和磁场存在／2的相位差，能量在电场和磁场以及场 与源之间交换，没有辐射，所以近区场也称感应场。
Sav
1 2
Re[E H *]
0
P
r
A(r ) 4π
C
e jk r r
ez Idz
ez
Il
4πr
e jk r
x
lO
y
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
在球坐标系中
Ar (r )
A er
Az
cos
Il
4πr
cos e jk r
A (r ) A e
z
Az
sin
Il
4πr
sin e jk r
A (r , t) A e 0
例如：日光是一种电磁波，在某处某时刻见到的日光并不是该 时刻太阳所发出的，而是在大约8分20秒前太阳发出的，8分20 秒内光传播的距离正好是太阳到地球的平均距离。
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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时谐电磁场的位函数
B A E j A
2 A k2A J 2 k 2
r 1
1 ]e jk r (kr ) 2
E
j
Ilk 2 sin 4πr
e jk r
H
j Ilk sin
4πr
e jk r
k 2π
E
j Il sin e jk r 2r
H
j Il sin 2r
e jk r
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
r
Er
k3Il cos
2π
1 [ (kr )2
j (kr
)3
]e
jk
r
E
k3Il sin 4π
[j kr
1 (kr ) 2
j ]e jk r (kr )3
E 0
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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8.2.2 电偶极子的近区场和远区场
电偶极子周围的空间划分为三个 区域：
近场区： 远场区： 过渡区：
O
x
9
Ar A
A
y
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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由此得到电偶极子的电磁场：
1
1
er
re
r sin e
H A r 2 sin r
Ar rA r sin A
e
k 2Il sin
4π
[j kr
1 (kr)2
]e jk r
er re r sin e
E 1 H
1
j
j r2 sin r
在洛仑兹条件下，其方程为
2 A t 2
J
z
P
2
2
t 2
其解为：
滞后位
r
r r
V O r
y
x
dV
(r ,t)
1
4π
V
(r,t 1 r
v r r
r ) dV
A(r
,
t)
4π
V
J (r,t 1 r v
r r
r ) dV
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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物理意义：
时刻 t 空间任意一点 r 处的位函数并不取决于该时刻的电流
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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2. 远区场（辐射场）： kr 1
1 kr
1 (kr)2
1 (kr)3
Er
k3Il cos
2π
[1 (kr)2
j ]e jk r (kr )3
k
E
k3Il sin 4π
[j kr
1 (kr ) 2
j (kr )3
]e
jk
r
H
k 2Il sin
4π
[j kr
和电荷分布，而是取决于比 t 较早的时刻 t t r r / v 的电流
或电荷分布。时间 r r / v 正好是电磁波以速度 v 1/ 从
源点 r传到场点 r 所需的时间。
换言之，观察点处位函数随时间的变化总是滞后于源随时间的
变化。滞后的时间是电磁波从源所在位置传到观察点所需的时间，
故称为滞后位或推迟位。
4π
[j kr
1 (kr)2
]e
jk
r
Er
j
Il cos 2π r 3
E
j
Il sin
4π
r3
H
Il sin
4πr 2
Er
ql cos 2π r3
pe cos 2π r3
I jq
准静态场
E
ql sin 4π r3
pe sin 2π r3
H
Il sin
4πr 2
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r e jk r r
dV
4π V r r
Ar
J r e jk r r
dV
4π V r r
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第 8 章 电磁辐射
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8.2 电偶极子的辐射
❖ 电磁辐射系统最简单的形式是电偶极子和磁偶极子。 ❖ 电偶极子为长度远小于波长的载流线元，也称元天线。 ❖ 电偶极子辐射是天线工程中最基本的问题。
原理求解线天线和阵列天线的辐射问题。
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第 8 章 电磁辐射
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本章内容
8.1 滞后位 8.2 电偶极子的辐射 8.3 电与磁的对偶性 8.4 磁偶极子的辐射 8.5 天线的基本参数 8.6 对称天线 8.7 天线阵 8.8 口径场辐射
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第 8 章 电磁辐射
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8.1 滞后位
在第4章引B入了动 A态 矢量E位和 动At态标量位： 2 A
kr 1 kr 1
近场区
过渡区 远场区
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第 8 章 电磁辐射
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1. 近区场：kr 1
1 kr
1 (kr)2
1 (kr)3
,
e jk r
1
Er
k3Il cos
2π
[
1 (kr)2
j (kr)3
]e jk r
E
k3Il sin 4π
[j kr
1 (kr)2
j (kr)3
]eBiblioteka jkrHk 2Il sin
Hr rH r sin H
er
k3Il cos
2π
[1 (kr)2
j ]e jk r (kr)3
e
k3Il sin 4π
[j kr
1 (kr)2
j ]e jk r (kr)3
电磁场与电磁波
第 8 章 电磁辐射
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写成分量形式
Hr 0
H
0
H
k 2Il sin
4π
[j kr
1 (kr)2
]e
jk