浅谈电磁波在生活中的应用

张烜宁

摘 要：高中物理选修3-4中向我们介绍了电磁破的发现与信息化社会的发展，从麦克斯韦建立的完整电磁场经典理论并预言了电磁波的存在，到赫兹验证电磁波的存在，再到今天信息化社会的飞速发展，电磁波已经渗透到我们生活中的每个角落。本文将结合日常生活中常见的电磁波应用，加深对电磁波的了解，拓展视野，更好的利用电磁波。

关键词：电磁波；应用；日常生活；高中物理

中图分类号：O241.82 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0228-01

1 引言

电磁波是在同相而且互相垂直的电场与磁场中产生的震荡粒子波，以波动的方式在交变电磁场的空间中传播。电磁波不依靠介质传播，在真空中的传播速度等同于光速，由于电磁波在电场方向、磁场方向以及传播方向互相垂直，所以电磁波是横波。电磁波由低频到高频的频谱依次为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、咖玛射线。人眼能够接收到的电磁波称为可见光，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态。不同频率的电磁波在不同领域发挥着巨大的价值，给人们生活带来了极大的便利，可谓人们生活若离开了电磁波，必将举步维艰。

2 电磁波在生活中应用

2.1 电磁波在通讯通信领域应用

在無线电广播中，广播中的声音信号转变为电信号，然后将这些电信号由高频振荡的电磁波向周围空间传播发射。接收端的收音机，利用电磁波接收设备接收到这些电磁波后，会将接收的电磁波中的电信号转换为声音信号，因此收音机就能听到各种频段的广播了。而在电视信号传播过程中，声音信号同样利用此种原理进行传播，唯一区别的是图像信号传播。现代电视机发射系统中，摄像管的作用是摄取景物的图像并且将图像按照图像的明暗程度逐点变为强弱不同的电信号，然后用信号电流调制高频电流，最后将这些信号发射出去[1]。然后这些电信号，包括声音和图像信号由高频振荡的电磁波向周围空间传播发射，接收机受到高频信号后，经过调谐、解调处理后的图像信号再发送至电视机中的显像管，显像管会将图像信号在荧光屏上扫描，从而电视机屏幕上便显示出于摄像管屏上相同的图像。彩色电视机常用的制式模式为标准SECAM制又称为SECAM.D.K制，对（R-Y）信号用4.406MHZ，对于（B-Y）信号用4.25MHZ副载波分别调频，扫描方式水平为每场625行，垂直为每秒50场；另外，M-PAL制与PAL制相比较主要区别是扫描规律不同，水平扫描每场为525行，垂直为每秒60场，副载波频率为3.58MHZ，这种也是常见的制式。

2.2 电磁波在医疗设备中应用

某些频段的电磁波为医疗保健领域的发展也带来极大的促进作用。课堂上我们学习的伦琴射线即X射线具有极强的穿透能力、荧光作用等物理化学效应使其在医疗领域发挥着巨大的价值。利用X射线的极强的穿透性、优秀的差别吸收性以及卓越的感光荧光作用，医疗领域常常应用于医疗诊断。例如当X射线穿透人体时，这种电磁波会受到人体不同程度的吸收，尤其是骨骼吸收的X射线的量明显优于其他部位。由于通过人体的不同部分的X射线量也不相同，从而便携带了人体各部位密度分布的信息。再利用X射线卓越的荧光感光效应，从而在荧光屏等设备上清晰显示出不同密度的阴影，根据临床表现等相关诊断后，医生便可判断人体某一部位是否正常。由此X射线在医学上最早也是最重要的应用是能够让医生观察到人体内部结构，由于操作简单、费用低的有点，成为临床诊断中的主要成像设备。随着科学技术的不断发展，CT核磁共振成像比X光机具有更高的清晰度和灵敏度，逐渐被广泛采用。从较早的X光透视、CT扫描、核磁共振等医疗设备的不断更新发展，以及到我们家庭常用的便携式医疗器械，都是对不同频段的电磁波广泛地开发利用，极大促进医疗健康领域的发展。

2.3 微波在食品卫生中应用

课堂上介绍电磁波实际上是能量的一种，以辐射的形式向周围空间释放传播。生活长常见的微波炉就是一种利用微波的相关特性来加热食品的现代烹饪工具，微波炉是利用食物在微波场中吸收微波能量而达到食物自身加热的目的。它用的频率是24.5亿赫左右的超短波，由磁控管产生，经微波炉金属器壁反射再反射后，被炉中的食物吸收。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内，从而加热食物。食品中存在一定量的水分，而水是由极性分子组成的，在外电场不存在时也是不重合的，当微波辐射到食品上，这种极性分子的取向将随着微波场而变动。再加上食品中水分子在电磁波热效应高速运动，相邻分子间相互作用，发生像碰撞、摩擦等运动，从而使水分子的温度不断升高，因此食品的温度不断升高。微波炉作为辅助加热工具，进行肉食品的解冻、融化以及直接用于食品的加热烹调，提高生活的便利性。

3 结语

电磁波无论在通信通讯领域，还是医疗健康领域以及食品卫生中的应用都是极其广泛，而这几个领域仅仅是电磁波在日常生活中的一小部分，可见电磁波的应用范围之广。日常生活中电磁波的广泛应用给人们生活带来极大的便利，提高人们的生活质量。因此，掌握了电磁波就可以我们的生活造福。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社.