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1、 毕 业 设 计（论文）题 目 谈电磁污染与防护 专 业 物理学 谈电磁污染与防护摘 要：电磁污染已经成为继大气污染、水污染、土污染和噪声污染后威胁人类健康的第五大污染。本文先介绍了电磁波、电磁辐射、电磁污染以及对电磁污染对人体的危害及作用机理作了一个总结，然后介绍当今的电磁污染防护技术像电磁波的吸收及吸收材料和电磁屏蔽及屏蔽材料。另外还谈了一些对生活中电磁污染的防护措施。 关键词：电磁辐射，电磁污染，危害，防护对策IITalk about electromagnetic pollution and protection Abstract：Electromagnetic pollution h
2、as been the fifth serious pollution that does dangerous harm to human health after atmospheric pollution, water pollution, soil pollution and noise pollution This paper first introduces the Electromagnetic wave, Electromagnetic radiation, Electromagnetic pollution and Electromagnetic pollution hazar
3、d and its mechanism by summarizing, And then introduced the electromagnetic pollution protection technology like the electromagnetic wave absorption and absorbing materials and electromagnetic shielding and shielding material. In addition， also talked about some of the life of the electromagnetic po
4、llution prevention measures. Keywords: Electromagnetic radiation, Electromagnetic pollution, Hazard, Protection measures目 录前言 1第一章 简介 2第二章 电磁污染的来源和危害 3 第一节 电磁污染的来源 3 第二节 电磁辐射对人的伤害机理 3 第三节 电磁辐射对人体的危害 4第三章 电磁污染的防护 5 第一节 电磁波的吸收 5 第二节 电磁波的屏蔽 7 第三节 生活中的防护对策 9 第四节 电磁辐射的测量与计算 11结束语 16参考文献 17致谢 18 前 言1820年，
5、丹麦科学家奥斯特发现电流的磁效应，第一次揭示了电与磁之间存在着本质联系。1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应定律。为发电机的实现奠定了理论基础。1864年，英国物理学家麦克斯韦在法拉第发现的基础上，提出了电磁理论，大胆的预言了自然界存在电磁波。自从麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在之后，人们经过不断的努力发明了收音机、电话、电视机、电脑、微波炉和手机等等，它们使人们的生活更加方便，更加的丰富多彩。随着家电产业、通信工具、信息及电力的迅速发展，电磁辐射对人体健康的危害以及产生的电磁干扰已经成为了一个非常严重的社会问题。因此了解电磁辐射污染的现状，分析电磁辐射发生的机理及过程，评价电磁辐射的
6、标准以及对电磁辐射防护材料的研究和制备，寻找到能减少电磁辐射量的方法以及如何防治电磁辐射具有现实意义。目前，不管是在军事上还是在民用上，很多国家都相继投入很多的人力和物力进行广泛的研究和探索，并且也取得了很多成果。当然也有很多理论和技术是未知数，像电磁波吸收材料和屏蔽材料还有很多技术问题待解决。本文对电磁波、电磁辐射、电磁污染、电磁干扰以及危害人体健康的机理做一个介绍，并从电磁波屏蔽和吸收两方面出发，介绍电磁污染的防护原理和技术。第一章 简介在电动力学中我们学过麦克斯韦方程组，在麦克斯韦方程组中有和两项的存在，这就说明只要有变化的磁场存在就会激发涡旋电场；并且涡旋电场一般也是随着时间的变化而变
7、化的，因而涡旋电场又会反过来激发产生变化的磁场。所以，空间只要有变化的磁场存在，就一定会有电场同时存在。即磁场与电场是同时存在的。如果在某处有一个振源，它就会产生交变的电流或电场，它们会在自己的周围激发交变磁场，交变磁场又会激发交变电场，交变磁场和交变电场互相激发，闭合的电场线和磁场线就会像铁环一样一环套一环，就这样在空间传播开来，也就形成了电磁波，已经发射出去的电磁波不会因为激发它的波源消失而消失，它还将继续存在并且向前传播。电磁场一般以波的形式运动并且可以脱离电荷和电流而独立存在。电磁波有很多种，像无限电波、红外线、可见光、紫外光、微波、X射线、Y射线这些都是电磁波。不过它们产生的方式不同
8、，波长也不同。 图 电磁波 图 电磁振荡的传播电磁辐射是一种在空间传播的能量流，它以电磁波的形式传播。它不仅无处不在，无时不在，无形无色无味，而且它还可以穿透包括人体在内的多种生命体，但对人体的健康没有多大的影响；电磁污染则是指超过人体安全辐射剂量的电磁辐射，它又被称为频谱污染或电噪音污染，它是以电磁场的场力为特性，并和电噪音的性质、功率密度及频率等因素密切相关，过量的电磁污染对人体的健康是极其有害的。电磁污染不仅对人体的健康造成了很大的危害并且也会对一些电子设备造成电磁干扰。电磁干扰是指电子产品受到外界电磁波的干扰而出现误动，声音有障碍以及图像有障碍等。电磁辐射最重要的危害之一就是会导致电磁
9、干扰。现在我们的电子工业发展飞速和电子产品的使用在我们的生活和生产中都急剧增加，尤其是随着电子线路和元件的微型化、集成化、轻量化和数字化，电磁干扰也越来越严重。就在最近几年,国外发生过电子游戏机妨碍警察的通讯，袖珍电子计算机造成民航导航装置发生误动，机械手乱动伤人，以及电脑控制的流水生产线失控等事故。可见电磁干扰所造成的后果是很严重的，所以才有像飞机上关闭通信设备等得规定，以避免发生意外。第二章 电磁污染的来源及危害第一节 电磁污染的来源 电磁污染的能量是以电磁波形式在空间传播的物理现象。电磁污染主要来源于以下两个方面：（1） 自然电磁辐射。自然电磁辐射主要来源于地球大气层中的雷电、天体放电、
10、宇宙射线、地球磁场辐射等。（2） 环境电磁辐射。环境电磁辐射主要来源于我们生活中的如发射台、高压线、雷达站、微波器具、电视机、无线电等工业以及生活中所用的电子设备。在环境电磁辐射中又可分为射频（RF）电磁场和工频（PF）电磁场。射频电磁场包括无线电广播、电视发射台、微波通信等各种射频设备产生的辐射，工频电磁场包括大功率电机、变压器、输电线以及家用电器等产生的电磁场。广播、电视发射设备属于射频电磁场，它们的辐射功率很大，因为一个发射塔上一般有很多的电台或电视频道的发射天线，一般总的辐射功率可达到几十到几百千瓦，因此它是城市中最主要的电磁污染源。高压输电线产生的电场属于高压工频电场，场强的最大值在
11、距线路中心20米以内，场强一般可以达到每米几千伏，变电站母线下的场强可以达到每米十几千伏3。第二节 电磁辐射对人体的伤害机理生物物理学家深入研究了电磁波辐射对人体造成伤害的机理，取得了很多实验性的结果，其主要表现在以下几个方面：（1） 电磁辐射对人体电生理的影响4。电磁辐射可以对健康和患病人群的心理和行为产生影响，大量的资料证明：电磁能使人出现头昏，失眠多梦记忆力减退等症状。因为人体的许多感受器，如眼睛、耳朵、皮肤上的冷热、接触、疼痛等感受器受到外界刺激时会产生神经冲动。这些神经冲动都是由电信号来进行传播的。当电磁辐射改变了生物膜电位的同时也就改变了神经细胞的电传导，从而扰乱了人的正常电生理活
12、动。日积月累之后超过了人的调节就会导致神经衰弱、植物神经功能紊乱等症状群。（2） 人体是导电体，当电磁辐射作用于人体产生电磁感应，并有部分的能量沉积。电磁感应可以让非极性分子的电荷再分布，从而产生极性，同时也使极性分子再分布，这样就生成了偶极子。偶极子在电磁场的作用下会受到电场力，从而使它的取向异常最终导致生物膜电位异常，这样就干扰了生物膜上酶活性的表达，导致细胞功能和细胞状态的异常。（3） 电磁辐射可导致内分泌紊乱。人体的内分泌系统是指分泌各种激素和神经系统一起调节人体的代谢和生理功能。正常情况下各种激素是保持平衡的，如因某种原因使这种平衡打破了（某种激素过多或过少）这就造成内分泌紊乱。当人
13、体受到电磁辐射时，常常会发生植物神经功能的紊乱，腺体细胞功能状态的异常，可能会导致激素分泌异常。如电磁辐射作用于肾上腺则肾上腺素和去甲肾上腺素水平降低，这样就直接导致抗损伤能力降低；作用于垂体则使生长激素水平降低，导致儿童生长迟缓；作用于甲状腺及旁腺将使甲状腺素和甲状旁腺异常，导致儿童发育障碍。（4） 电磁辐射会诱导细胞发生变异。生物体都是由细胞构成，DNA是它的遗传物质。我们知道引发细胞基因突变的因素有三类：一类是物理因素，如X射线、激光等；另一类是化学因素，是指能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物等；第三类是生物因素，包括病毒和细菌等。所以在DNA复制过程
14、中电磁波会造成基因突变或诱发癌基因表达，导致癌细胞及其他变异细胞的产生。因此，在人体免疫力低下时就会使癌症的发生率增高。电磁辐射还会使生物膜功能紊乱甚至破坏和抑制细胞活性，如脸部皮肤细胞的代谢有阻碍而产生色素沉着等。（5） 电磁辐射作为一种能量传递方式，还会直接将能量传递给原子或分子，使它们运动加速，进而在体内形成热效应。当微波作用于人的眼睛，由于眼睛晶状体水分较多，所以更容易吸收电磁波的能量，从而损伤眼的房水细胞。另外又由于晶状体内无血管成分，很难将损伤或死亡的细胞吸收掉，久而久之在晶状体内就会形成晶核，可能会导致白内障的产生，视力下降，严重的话可能失明。从另一个角度，电磁波对人体的作用表现可以分为另外四个方面：至热效应、非至热效应、刺激作用和累计效应。电磁辐射的至热效应是指人体在高强
