名叫电磁辐射挺吓人,实际上大部分人畜无害

1、还记得高中教过的“光电效应”这个实验吗?

简单说,光携带的能量是“量子化”的;而每个光量子携带的能量,和光的频率正相关。

想打出核外电子、断裂化学键,需要单个光子携带的能量大于某个值——小于这个值的,照上几年几十年几百年都没用(在“光电效应”这个实验里,体现在一定频率以下的光,无论多强、照多长时间,都不会出现光电效应;而一定频率以上的光,无论多弱,一旦照在锌板上,就会出现光电效应)。

紫外线的频率比可见光要高,所以它的单个光子携带的能量就比较高。

能量高到一定程度的电磁波,就可以叫做“电离辐射”,意思就是它的单个光子携带的能量非常高,足以使得物质电离。

电离辐射是可能对人体造成危害的。比如我们熟悉的 X 光、紫外线。

不过,低强度、短时间的 X 光照射并不会带来太大危险,却可以用来透视人体病变,所以才成为一种广泛应用的医疗检查手段。

而紫外线呢,虽然被阳光晒伤了容易得皮肤癌;但经常晒晒太阳,对健康可是非常有利的。

2、电磁波还有个热效应,这种效应和光的强度有关,和频率无关

微波炉就是典型应用之一。此外,还有利用太阳能的太阳灶、热水器等。

嗯,你晒衣服也是为了利用太阳光的热效应。

另外,冬天生火取暖,火焰旺时,离老远就能感觉脸被炙的生疼,这就是红外线的热效应。

从这里也可以看出,要体现出热效应,需要的功率是非常大的。

以炉火为例,比较旺的炉火,功率可达几千瓦甚至十几千瓦;而常用的电磁炉,最高功率一般为 2000 瓦(电磁炉是利用电磁波引起铁锅锅底产生涡流,进而产生热量;这是因为它使用的是较低频的电磁波,热效应非常小,所以需要其它方式转换)。

相比之下,手机、Wi-Fi 之类,电磁波辐射功率往往只有几个毫瓦到几百个毫瓦(1000 毫瓦=1 瓦),一根火柴的功率都比它们大得多得多,自然就更难造成烫伤了。

另外,电磁波强度随离辐射源距离的平方衰减。

所以,一堆两米高的大篝火,热辐射功率可能能达到上百千瓦,所以人靠近到 2、3 米就热得受不了;但跑到 10 米开外,就感受不到什么热量了;跑到百米开外……

担心 Wi-Fi 的辐射热,其实比担心桌子上的蜡烛对几米外的人体的伤害,更为无稽。

3、整个电磁波谱及其最常见的日常应用,大概是这样的:

(越靠前,频率较低,单个光子携带能量越少;越靠后,频率越高,单个光子携带能量越多)

长波(军事通信用)

中波(收音机用)

短波(收音机用)

微波(电视、微波炉、手机、Wi-Fi 用)

红外线(又叫热辐射。各种电器遥控器就是利用它工作的;另外,人体本身就在不断散发红外线,尤其是内脏。因为温度越高,散发的红外线也就越强,红外夜视仪就是靠这个工作的。)

可见光

紫外线(适度晒太阳有利于人体合成维生素 D,过量照射会造成伤害)

X 射线(医疗检查)

r 射线

显然,红外线及以下,因为光子携带能量过低,几乎不可能破坏化学键(这方面也一直有人在研究,没有找到相关迹象),所以只需关注它们的热效应,不造成灼伤就没什么危害。

可见光已经能对某些比较脆弱的化学键造成破坏,但对人体基本不会造成危害。没人觉得屋子里亮堂堂的很危险吧?

紫外线开始,能量变强。被太阳晒伤可能引发皮肤癌,就是因为它的缘故。

X 射线、r 射线就不用说了。

总之,虽然整个电磁波大家族都可以叫辐射,但热辐射和电离辐射,还是有极大差别的。

如果你不担心可见光,那么就更没理由担心红外线、微波。

来源:http://www.zhihu.com/question/26496445

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