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1、 1、赫茲與電磁波 赫茲是一個短命的物理學(xué)家。他于 1894年逝世時，年僅 37歲， 這無疑是物理學(xué)界的巨大損失。他從 21歲考人柏林大學(xué)直到不幸去世，進行科學(xué)研究不足 15年，然而卻建立了永垂青史的功績。 赫茲以前，由法拉第發(fā)現(xiàn)、麥克斯韋完成的電磁理論，因為未經(jīng)一系列的科學(xué)實驗證明， 始終處于“預(yù)想”階段。 把天才的預(yù)想變成世人公認的真理， 是赫茲的功勞。赫茲在人類歷 史上首先捕捉到電磁波，使假說變成現(xiàn)實。 要獲得電磁波，就必須建立一個輻射電磁波源， 這個電磁波輻射源還應(yīng)當(dāng)有足夠的功率。 名師出高徒，赫茲的恩師赫爾姆霍茨是一位理論和實驗俱佳的卓越物理學(xué)家。 在他的指導(dǎo)和

2、 幫助下，赫茲很快制成了電磁波輻射源， 當(dāng)時它被稱作赫茲振蕩器。 當(dāng)實驗設(shè)備基本備 齊以后，赫茲投入了實驗過程。這時，他作為卡爾斯魯厄大學(xué)的年輕教授，每周需承擔(dān) 20 幾節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，這使他只能從課余擠時間進行實驗。 這一天，赫茲正在上課。 “今天的課就講到這里， 再見，先生們！ ”赫茲教授說完， 急忙將幾頁記得密密麻麻的記錄紙準(zhǔn)備好， 焦急地等待最后一個學(xué)生離開教室。 到下一節(jié)課 還有三個小時，這段時間應(yīng)該好好的利用，再作一次實驗。 “卡爾，我們開始吧！ ”他 呼喚一直等候他的技師。二人很快把教室講臺當(dāng)成實驗臺。這里是赫茲作試驗的唯一場所， 因為卡爾斯魯厄大學(xué)給他的地方太小了

3、。 赫茲習(xí)慣性地首先檢查諧振器，將諧振器放到 高振蕩器有一。定距離的地方，使諧振器的平面與振蕩器上放電器的軸相吻合。實驗開始， 赫茲和技師卡爾立刻忙碌起來， 過了一個多小時，火花還是沒有迸發(fā)出來。當(dāng)把各種可能發(fā) 生的情況，都進行檢查后仍然毫無結(jié)果， 他們疲憊不堪地坐在桌旁。 赫茲已經(jīng)記不得這 是第幾次失敗了。從一開始實驗，他就像與成功無緣似的，麥克斯韋預(yù)言過，電磁振蕩波一 樣可以折射、反射，具有波的一切屬性。 在這個房間，他借助振蕩器和諧振器已經(jīng)證實 了從電磁輻射源發(fā)出的電磁場， 就是電磁波?？墒牵F(xiàn)在他想證明電磁波具有像光一樣的反 射性能，他打算把 反射的電磁波記錄下來，然而卻一

4、直沒有成功。 冥思苦想，新的思 路終于誕生了。經(jīng)過調(diào)諧電磁輻射源的內(nèi)部要素， 加大每秒鐘振蕩的次數(shù)， 赫茲終于證明了 電磁波具有光一樣的反射性能。 在以后的工作中， 赫茲悉心研究了電磁波的折射、 干涉、偏 振和衍射等現(xiàn)象，并且證明了它們的傳播速度等于光速， 這樣，赫茲第一個證實了光從其本 質(zhì)上說也是一種電磁波的問題。 1898年，赫茲在應(yīng)邀擔(dān)任波恩大學(xué)物理學(xué)教授的赴任途中，欣聞自己的著作《論電力 射線》已經(jīng)出版，感到無限欣慰。 發(fā)現(xiàn)電磁波產(chǎn)生的巨大影響， 連赫茲本人也沒料到。 在他發(fā)現(xiàn)電磁波的第二年， 有人問 他，電磁波是否可以用作無線電通訊，赫茲不敢肯定。赫茲研究電磁波無意中

5、丟下的種子， 卻很快在異地開花結(jié)果了。 在發(fā)現(xiàn)電磁波不到 6年，意大利的馬可尼、 俄國的波波夫分 別實現(xiàn)廠無線電傳播， 并很快投人實際使用。 其他利用電磁波的技術(shù)， 也像雨后春筍般相繼 問世。無線電報（1894年）、無線電廣播（1906年）、無線電導(dǎo)航（1911年）、無線電話（1916 年）、短波通訊（1921年）、無線電傳真（1923年）、電視（1929年）、微波通訊（1933年）、 雷達（1935年）,以及遙控、遙感、衛(wèi)星通訊、射電天文學(xué)……它們使整個世界面貌發(fā)生了 深刻的變化。 赫茲關(guān)于電磁波的實驗，為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了新的道路， 構(gòu)成了現(xiàn) 代文明的骨架，后人為了紀(jì)念他，把頻率

6、的單位定為赫茲。 2、電磁波對人體的危害| 電磁波輻射能量較低， 不會使物質(zhì)發(fā)生游離現(xiàn)象， 也不會直接破壞環(huán)境物質(zhì)， 但在到處 充滿電子訊用品器材的現(xiàn)代生活， 其電磁干擾特性卻不可掉以輕心， 因為它隨時可能使人面 臨危害的境地。電磁波的危害長時間使用電腦之後，會感到身體疲勞、眼睛疲倦、肩痛、頭 痛、想睡、不安，這些都是受了電磁波的影響。電磁波還會使人的免疫機能下降、人體中的 鈣質(zhì)減少，并引致異常生產(chǎn)、流產(chǎn)、視覺障礙、阻礙細胞分裂如癌、白血病、腦腫瘤 …等。 此外，電磁波會散發(fā)出一種擾亂人體狀態(tài)的正離子。 經(jīng)實驗研究和調(diào)查觀察結(jié)果表明， 電磁 輻射對健康的危害是多方面的，復(fù)雜的，主要危

7、害表現(xiàn)如下： （1） 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害 神經(jīng)系統(tǒng)對電磁輻射的作用很敏感， 受其低強度反復(fù)作用後，中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能發(fā)生改 變，出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥候群，主要表現(xiàn)有頭痛，頭暈，無力，記憶力減退，睡眠障礙(失眠， 多夢或嗜睡)，白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫發(fā)等，尤其是入睡困難，無力， 多汗和記憶力減退更為突出.這些均說明大腦是抑制過程占優(yōu)勢. 所以受害者除有上述癥候 群外，還表現(xiàn)有短時間記憶力減退，視覺運動反應(yīng)時值明顥延長； 手腦協(xié)調(diào)動作差，表現(xiàn)對 數(shù)字劃記速度減慢，出現(xiàn)錯誤較多 ? (2) 對機體免疫功能的危害 使身體抵抗力下降.動物實驗和對人群受輻射作用的研究和調(diào)查表明

8、， 人體的白血球 吞噬細菌的百分率和吞噬的細菌數(shù)均下降. 此外受電磁輻射長期作用的人，其抗體形成受到 明顯抑制. (3) 對心血管系統(tǒng)的影響 受電磁輻射作用的人， 常發(fā)生血液動力學(xué)失調(diào)， 血管通透性和張力降低. 由於植物神經(jīng) 調(diào)節(jié)功能受到影響，人們多以心動過緩癥狀出現(xiàn)， 少數(shù)呈現(xiàn)心動過速.受害者出現(xiàn)血壓波動， 開始升高，後又回復(fù)至正常，最後出現(xiàn)血壓偏低；心電圖出現(xiàn) RT波的電壓下降，這是迷 走神經(jīng)的過敏反應(yīng)，也是心肌營養(yǎng)障礙的結(jié)果； P?Q間的延長，P波加寬，說明房室傳導(dǎo)不 良?此外，長期受電磁輻射作用的人， 其心血管系統(tǒng)的疾病， 會更早更易促使其發(fā)生和發(fā)展. (4) 對血液系統(tǒng)的影

9、響 在電磁輻射的作用下，周圍血像可出現(xiàn)白血球不穩(wěn)定，主要是下降傾向，白血球減 少?紅血球的生成受到抑制，出現(xiàn)網(wǎng)狀紅血球減少.對操縱雷達的人健康調(diào)查結(jié)果表明，多 數(shù)人出現(xiàn)白血球降低. 此外，當(dāng)無線電波和放射線同時作用人體時， 對血液系統(tǒng)的作用較單 一因素作用可產(chǎn)生更明顯的傷害 ? (5) 對生殖系統(tǒng)和遺傳的影響 長期接觸超短波發(fā)生器的人，可出現(xiàn)男人性機能下降，陽萎；女人出現(xiàn)月經(jīng)周期紊亂.由 於睪丸的血液循環(huán)不良， 對電磁輻射非常敏感， 精子生成受到抑制而影響生育； 使卵細胞出 現(xiàn)變性，破壞了排卵過程，而使女性失去生育能力。 高強度的電磁輻射可以產(chǎn)生遺傳效 應(yīng)，使睪丸染色體出現(xiàn)畸變和有

10、絲分裂異常. 妊娠婦女在早期或在妊娠前， 接受了短波透熱 療法，結(jié)果使其子代出現(xiàn)先天性出生缺陷(畸形嬰兒) (6) 對視覺系統(tǒng)的影響 并有 眼組織含有大量的水份， 易吸收電磁輻射功率， 而且眼的血流量少， 故在電磁輻射作用 下，眼球的溫度易升高. 溫度升高是造成產(chǎn)生白內(nèi)障的主要條件， 溫度上升導(dǎo)玫眼晶狀體蛋 白質(zhì)凝固，多數(shù)學(xué)者認為，較低強度的微波長期作用，可以加速晶狀體的衰老和混濁， 可能使有色視野縮小和暗適應(yīng)時間延長， 造成某些視覺障礙. 此外，長期低強度電磁輻射的 作用，可促使視覺疲勞，眼感到不舒適和眼感乾燥等現(xiàn)象 （7）電磁輻射的致癌和致癌作用 大部份實驗動物經(jīng)微波作用后，

11、 可以使癌的發(fā)生 率上升.一些微波生物學(xué)家的實驗表明，電磁輻射會促使人體內(nèi)的（遺傳基因） ，微粒細胞 染色體發(fā)生突變和有絲分裂異常， 而使某些組織出現(xiàn)病理性增生過程， 使正常細胞變?yōu)榘┘? 胞.美國駐國外一大使館人員長期受到微波竊聽所發(fā)射的高度電磁輻射的作用， 造成大使館 人員白血球數(shù)上升， 癌發(fā)生率較正常人為高. 又如受高功率遠程微波雷達影響下的地區(qū)， 經(jīng) 調(diào)查，當(dāng)?shù)匕┗颊呒痹?微波對人體組織的致熱效應(yīng)，不僅可以用來進行理療，還可以用來 治療癌癥，使癌組織中心溫度上升， 而破壞了癌細胞的增生. 除上述的電磁輻射對健康 的危害外，它還對內(nèi)分泌系統(tǒng)，聽覺，物質(zhì)代謝，組織器官的形態(tài)改變， 均可產(chǎn)生不良影響。 〔（本文摘錄自科技圖書出版 環(huán)境科學(xué)基本叢書 之環(huán)境物理環(huán)境醫(yī)學(xué)）〕