Читаем Физика в быту полностью

Как уже говорилось, излучение электромагнитных волн радиотехническими устройствами становится существенным при достаточно высоких частотах изменения полей: выше 30 тысяч герц (30 кГц). С этой частоты начинается отсчёт частотных диапазонов радиовещания. Со стороны высоких частот радиодиапазон граничит с инфракрасным диапазоном (частота около 300 миллиардов герц, то есть 300 ГГц). Всему диапазону радиочастот соответствуют длины волн в вакууме от 10 км до 0,1 мм.


Конечно, радиоволны могут иметь длины волн и больше 10 км, но излучение сверхдлинных волн – технически очень сложная задача, так как с ростом длины волны увеличиваются размеры излучающих антенн. Сверхдлинные волны использовались для связи с подводными лодками, так как более короткие волны сильно поглощаются морской водой. Но из-за крайне высокой технической сложности передатчики сверхдлинных волн были только в СССР и США.


Влияние переменных полей на человека усиливается с ростом частоты, поэтому среди радиоволн особо выделяют диапазон микроволн, или сверхвысокочастотный (СВЧ) диапазон. Ему соответствуют частоты выше 300 миллионов герц (300 МГц) и длины волн менее 1 м. Источники микроволн – это спутниковое телевидение, мобильные телефоны, радионяни, беспроводные наушники, спутниковая навигация, микроволновые печи, беспроводные компьютерные сети. В общем, самые необходимые в современной жизни устройства.

При высоких интенсивностях радиоизлучения могут представлять опасность для здоровья, а при малых интенсивностях быть даже полезными. Так, в медицине применяют УВЧ-терапию: воздействие на очаг воспаления слабым электромагнитным излучением дециметрового диапазона (это самый «мягкий» вариант микроволн, называемый ультравысокими частотами). Наиболее вредным для организма человека является более высокочастотное СВЧ-излучение сантиметрового диапазона (частоты от 3 до 30 ГГц).

Отметим ещё, что глубина проникновения микроволн в ткани организма с ростом частоты становится всё меньше и меньше (так называемый скин-эффект), что связано с более сильным поглощением энергии волны в организме на каждом отрезке пути. Если частота излучения возросла в 4 раза, глубина проникновения уменьшилась в 2 раза; если частота возросла в 100 раз, глубина проникновения уменьшилась в 10 раз. Волны метрового диапазона (частота меньше 300 МГц) пронизывают всё тело. При частотах в районе 1–3 ГГц глубина проникновения излучений в биологические ткани составляет несколько сантиметров (именно поэтому пища в микроволновке, работающей на частоте 2,45 ГГц, греется в слое толщиной несколько см, оставаясь холодной внутри). При частотах выше примерно 10 ГГц практически всё излучение поглощается в поверхностном слое тела.

Механизмы действия и нормирование радиоизлучений

Переменное электрическое поле волны возбуждает индукционные токи в проводящих тканях организма (кровь, лимфа, слизистые, хрусталик…). При достаточно низких частотах (менее 1 МГц) на мышцы и нервы воздействуют сами эти токи. А при более высоких частотах механизмом воздействия становится нагревание тканей индукционными токами – подобно тому, как индукционная плита нагревает еду в кастрюле. Организм спасается от перегрева путём дополнительного притока крови к нагретым тканям. Но некоторые органы не содержат кровеносных сосудов или их очень мало, и этот механизм терморегуляции не срабатывает. Так, хрусталик лишён кровеносных сосудов, и СВЧ-облучение может привести к его помутнению и разрушению. По той же причине уязвимы для микроволн мозг, желчный пузырь, мочевой пузырь и желудочно-кишечный тракт: отток теплоты от этих органов с помощью кровотока затруднён.

Перейти на страницу:

Все книги серии Наука на пальцах

Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола
Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола

Биология – это наука о жизни, но об этом все знают, как знают и о том, что биология считается самой важной из наук, поскольку в числе прочих живых организмов она изучает и нас с вами. Конфуций сказал бы по этому поводу: «благородный человек изучает науку, которая изучает его самого, а ничтожный человек ею пренебрегает». И был бы тысячу раз прав.У биологии очень необычная история. С одной стороны, знания о живой природе человечество начало накапливать с момента своего появления. Первые люди уже разбирались в ботанике и зоологии – они знали, какие растения съедобны, а какие нет, и изучали повадки животных для того, чтобы на них охотиться. С другой стороны, в отдельную науку биология выделилась только в начале XIX века, когда ученые наконец-то обратили внимание на то, что у всего живого есть нечто общее, ряд общих свойств и признаков.О том, чем отличает живое от неживого, о том, как появилась жизнь и многом другом расскажет эта книга.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Андрей Левонович Шляхов

Биология, биофизика, биохимия / Научно-популярная литература / Образование и наука

Похожие книги

6000 изобретений XX и XXI веков, изменившие мир
6000 изобретений XX и XXI веков, изменившие мир

Данное издание представляет собой энциклопедию изобретений и инноваций, сделанных в XX и XXI веках. Точные даты, имена ученых и новаторов и названия изобретений дадут полное представление о том, какой огромный скачок человечество сделало за 110 лет. В этой энциклопедии читатель найдет год и имя изобретателя практически любой вещи, определившей привычный бытовой уклад современного человека. В статьях от «конвейерного автомобилестроения» до «фторографен» раскрыты тайны изобретений таких вещей, как боксерские шорты, памперсы, плюшевый медвежонок, целлофан, шариковый дезодорант, титан, акваланг, компьютерная мышь и многое другое, без чего просто немыслима сегодняшняя жизнь.Все изобретения, сделанные в период с 1901 по 2010 год, отсортированы по десятилетиям, годам и расположены в алфавитном порядке, что делает поиск интересующей статьи очень легким и быстрым.

Юрий Иосифович Рылёв

Научная литература / Прочая научная литература / Образование и наука
Складки на ткани пространства-времени. Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии
Складки на ткани пространства-времени. Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии

Гравитационные волны были предсказаны еще Эйнштейном, но обнаружить их удалось совсем недавно. В отдаленной области Вселенной коллапсировали и слились две черные дыры. Проделав путь, превышающий 1 миллиард световых лет, в сентябре 2015 года они достигли Земли. Два гигантских детектора LIGO зарегистрировали мельчайшую дрожь. Момент первой регистрации гравитационных волн признан сегодня научным прорывом века, открывшим ученым новое понимание процессов, лежавших в основе формирования Вселенной. Книга Говерта Шиллинга – захватывающее повествование о том, как ученые всего мира пытались зафиксировать эту неуловимую рябь космоса: десятилетия исследований, перипетии судеб ученых и проектов, провалы и победы. Автор описывает на первый взгляд фантастические технологии, позволяющие обнаружить гравитационные волны, вызванные столкновением черных дыр далеко за пределами нашей Галактики. Доступным языком объясняя такие понятия, как «общая теория относительности», «нейтронные звезды», «взрывы сверхновых», «черные дыры», «темная энергия», «Большой взрыв» и многие другие, Шиллинг постепенно подводит читателя к пониманию явлений, положивших начало эре гравитационно-волновой астрономии, и рассказывает о ближайшем будущем науки, которая только готовится открыть многие тайны Вселенной.

Говерт Шиллинг

Научная литература / Прочая научная литература / Образование и наука