电磁波原理介绍
什么叫电磁波
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,所有大于绝对0度的物质,都会释出电磁波.电磁波分为静磁和动磁,动磁是带有频率的电磁波,频率单位为Hz(赫兹),也就是波动每秒钟振动的次数;频率比较低,即表每秒振动的次数比较少,反之亦然。
电磁波的传播方式
电磁波是一种波动,它可以携带功率,也不需介质传递,可于真空中传送,并以光速运动着。举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到太阳的光与热,这是因为太阳所输出的能量经电磁波以光速传到人体上,令人感受到太阳的能量,感觉到热力和光.能量愈大传送距离愈远,而随着距离,能量也会一直衰减.所以大阳表面有6000度左右,传到人体表面就让减至40度或以下.
电磁波的分类和产生
这些摸不到也看不见的各频率电磁波,其实是无所不在的充塞在我们生活周遭。电磁波可以是人工制造,也可是由自然界(如太阳)天然生成,甚至人体本身和地球也会散发出电磁波。
根据频率的不同,电磁波可分为「游离辐射」和「非游离辐射」。
1.非游离辐射
其中,非游离辐射系指频率小于3×1015Hz的电磁波,一般俗称电磁波者都属此类。它的能量较微弱,无法打断原子的键结产生游离化。
按照频率/光子能量高到低的顺序,非游离辐射的族群可分为紫外线(UV)、可见光、红外线(IR)、微波(MW)、射频(RF)、极低频(ELF)、以及静电场与静磁场。另外极低频由于波长非常长,约5000公里,所以通常称为地磁。
常见游离辐射来源
举例而言,日常生活必备的电力所用的输配电线与变电相关措施,会制造出50-60Hz的电磁波,因此我们使用的电器用品时,因为交流电的电位差使电磁波较平常频率增加一至两倍。
若往振动次数较高之「高频端」移动,在106~108 Hz间,则包含了生活中常见的AM与FM无线广播、"八达通"”深圳通””羊城通”等射频辨识系统、及数字电视广播等等。而2G、3G、4G移动电话、以及Wi-Fi无线网络、蓝牙等,其等又属于109~1010 Hz的「微波」频段。
由此可见我们每天在使用习以为常的如家电设备、数据通讯设备或信息传播设备虽然都在产生各式的电磁波,但我们仍需仰赖它们为我们提供各种的服务。
若我们再往更高频端移动,约莫1011~1016 Hz间,就是会直接被人体感官组织感受的「远红外线」、「红外线」、「可见光」与「紫外线」等波段。我们的肉眼「只能看见」可见光波段的各种光线(如彩虹),而「红外线」与「紫外线」虽在可见光波段之外,无法「被看见」,但仍可感受到二者所造成的影响。比如说,「红外线」会让我们感受到「热」,而「紫外线」则会晒伤我们的皮肤。
2.游离辐射
而游离辐射系指频率大于3×1015赫(Hz)的电磁波,一般常称呼为辐射或放射线。
最为人所知的游离辐射就是X光,它的频率比起非游离辐射高的多,其光子能量强到足以藉由打断细胞内各种分子的原子键而产生游离化,必须严格防护,因此医院的X光室都有铅板屏蔽,避免辐射外泄。
至于能量更为强大的γ射线,则是核衰变时所产生的副产品,当然更具危险性。这些具有极高能量的电磁波,可以穿透人体,尤其是当它们接触到细胞时,强大的能量会打断DNA键结,引发细胞突变的可能,严重危害人体的健康,其危险性不言而喻。
电磁波对人体的影响
电磁波辐射能量较低,不会使物质发生游离现象,也不会直接破坏环境物质,但在到处充满电子讯用品器材的现代生活,其电磁干扰特性却不可掉以轻心,因为它随时可能使人面临危害的境地。电磁波的危害长时间使用计算机之后,会感到身体疲劳、眼睛疲倦、肩痛、头痛、想睡、不安,这些都是受了电磁波的影响。
电磁对人体影响的课题比较新鲜,科学家针对家居电磁波对人体影响的研究时间大约二十多年,而时下电子产品日新月异,所产出的电磁波也各式各样,难以一一研究出各种电磁波对人体的影响,近十年来人类对健康追求愈来愈强烈,所以科学家甚至普通人对电磁波安全性产生怀疑,对电磁波与人体健康关系进行的研究日增,发现电磁波对人体危害性的论文和研究也陆陆续续的出现,暂时总结出家居环境中射频至微波频段对身体有影响。
实验研究和调查观察表明,电磁辐射对健康危害是多方面且复杂,主要危害表现如下:
1. 对中枢神经系统的危害
神经系统对电磁辐射的作用很敏感,受其低强度反复作用后,中枢神经系统机能发生 改变,出现神经衰弱症候群,主要表现有头痛,头晕,无力,记忆力减退,睡眠障碍 (失眠,多梦或嗜睡),白天打瞌睡,易激动,多汗,心悸,胸闷,脱发等,尤其是 入睡困难,无力,多汗和记忆力减退更为突出.这些均说明大脑是抑制过程占优势. 所以受害者除有上述症候群外,还表现有短时间记忆力减退,视觉运动反应时值明颢 延长;手脑协调动作差,表现对数字划记速度减慢,出现错误较多。
2. 对机体免疫功能的危害
使身体抵抗力下降.动物实验和对人群受辐射作用的研究和调查表明,人体的白血球 吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降.此外受电磁辐射长期作用的人,其抗体形 成受到明显抑制。
3. 对心血管系统的影响
受电磁辐射作用的人,常发生血液动力学失调,血管通透性和张力降低.由于植物神 经调节功能受到影响,人们多以心动过缓症状出现,少数呈现心动过速.受害者出现 血压波动,开始升高,后又回复至正常,最后出现血压偏低;心电图出现 R T 波的电 压下降,这是迷走神经的过敏反应,也是心肌营养障碍的结果,使房室传导不良.此外,长期受电磁辐射作用的人,其心血管系统的疾病,会更早更易促使其发生和发展。
4. 对血液系统的影响
在电磁辐射的作用下,周围血像可出现白血球不稳定,白血球减少.红血球的生成受到抑制,网状红血球减少.对操纵雷达的人健康调查结果表明,多数人出现白血球降低。
5. 对生殖系统和遗传的影响
长期接触超短波发生器的人,可出现男人性机能下降,阳萎;女人出现月经周期紊乱. 由于睪丸的血液循环不良,对电磁辐射非常敏感,精子生成受到抑制而影响生育;使卵子出现变性,破坏了排卵过程,而使女性失去生育能力。高强度的电磁辐射可以产生遗传效应,使睪丸染色体出现畸变和有丝分裂异常. 妊娠妇女在早期或在妊娠前,接受了短波透热疗法,结果使其子代出现先天性出生缺陷(畸形)。
6. 对视觉系统的影响
眼组织含有大量的水份,易吸收电磁辐射功率,而且眼的血流量少,故在电磁辐射作 用下,眼球的温度易升高.温度升高是造成产生白内障的主要条件,温度上升导玫眼 晶状体蛋白质凝固,多数学者认为,较低强度的微波长期作用,可以加速晶状体的衰 老和混浊,并有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长,造成某些视觉障碍.此外, 长期低强度电磁辐射的作用,可促使视觉疲劳,眼感到不舒适和眼感干燥等现象。
7. 电磁辐射的致癌和致癌作用
大部份实验动物经微波作用后,可以使癌的发生率上升.一些微波生物学家的实验表 明,电磁辐射会促使人体内的染色体发生突变和有丝分裂异常,而使某些组织出现病理性增生过程,使正常细胞变为癌细胞.美国驻国外一大使馆人员长期受到微波窃听所发射的高度电磁辐射的作用,造成大使馆人员白血球数上升,癌发生率较正常人为高.又如受高功率远程微波雷达影响下的地区,经调查,当地癌患者急增.微波对人体组织的致热效应,不仅可以用来进行理疗,还可以用来治疗癌症,使癌组织中心温度上升,而破坏了癌细胞的增生.除上述的电磁辐射对健康的危害外,它还对内分泌系统,听觉,物质代谢,组织 器官的形态改变,均可产生不良影响。
Ø 关于新一代脉冲磁力床
健康中心引入的新一代脉冲磁力床,采用超低频电磁波, 与地磁,人体磁场相约,在不对人体造成任何伤害的前提下,使自身的电磁波进行协调,中和外界高频电磁波,使人摆脱高频电磁波对人体的影响,能调节体内磁场回复自然状态,回复健康。
不同频率的电磁波有不同的功效,经实验证明极低频脉冲磁场(约0-60Hz)有治疗效果.而本中心所使用的脉冲磁力床中所用的电磁波频率经过测定和试验,属极低频脉冲磁场,井对人体多种病症有良好的反应,可以使病症减轻甚至消除。
在各界已公布的研究中总结出以下四项极低频脉冲磁场使人体有良好的改变:
1.磁场对神经系统的效应
神经系统是机体内起主导作用的系统。由神经细胞和神经胶质组成。神经递质是神经元间的传递物质。研究结果显示。通过超低频磁刺激调节这些神经递质水平可以达到睡眠的目的;超低频脉冲磁场通过改变大鼠不同脑区神经递质的含量来影响其学习能力;在磁场作用后神经系统可释放出具有镇痛效果的一些物质,从而起镇痛作用。
2.磁场的细胞生物学效应
电磁场可使细胞形态、DNA、RNA、蛋白质合成、跨膜转运、酶活性以及生物遗传等产生显着变化。电磁场通过对蛋白和酶中的过渡金属离子的作用影响酶活性,进而影响酶参与的新陈代谢反应。电磁场对生物膜的离子转运能力的影响会导致一些生理和生化过程的变化,从而影响生物电活动的相关过程。
3.磁场的血液循环效应
恒定磁场和旋转磁场可改变血液流变特性,降低血液黏度、促进血液循环。在磁场作用下,血液中的带电粒子荷电能力增强,红细胞表面负电荷密度增大。由于同号电荷间的静电斥力增加,促进红细胞聚集性减弱,从而降低血液黏度;血液中其他荷电离子,如钾、钙、钠、氯等,在磁场作用下,荷电能力增强。从而影响离子移动速度,促进血液循环。超低频脉冲磁场能使平滑肌收缩,血管壁由平肌肌组成,收缩则令血管扩张,使白细胞,红细胞更易通过,使血液循环得以加强.
4.磁场的促骨再生效应
低频电磁场可促进骨再生的代谢过程,促使纤维母细胞和成骨细胞较早出现,消除疼痛,减少功能障碍,增强抗生素的杀菌效力等作用。
脉冲磁疗床采用直流电,令频率变动降低,保持超低频频率平隐,不会因交流电而产生电位改变,使输出电磁波频率突然变大。
与磁共振相比,脉冲磁力床的磁力强度极低,磁共振磁场强度为磁力床100倍以上,而且磁场对身体无大影响,需要带有波动,如脉冲超过300-1010Hz才会影响人体结构,所以脉冲磁力床不会对人体有不良影响。