Trường điện từ được tạo ra như thế nào? Định nghĩa và tiêu chuẩn của trường điện từ (EMF, EMI) của SanPiN

Năm 1860-1865 một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất thế kỷ 19 James Thư Ký Maxwellđã tạo ra một lý thuyết điện từ trường. Theo Maxwell, hiện tượng cảm ứng điện từ được giải thích như sau. Nếu tại một điểm nào đó trong không gian có từ trường thay đổi theo thời gian thì điện trường. Nếu đặt trong một dây dẫn kín thì điện trường sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng trong đó. Theo lý thuyết của Maxwell, quá trình ngược lại cũng có thể xảy ra. Nếu trong một vùng không gian nhất định có điện trường thay đổi theo thời gian thì ở đó cũng hình thành từ trường.

Vì vậy, bất kỳ sự thay đổi nào của từ trường theo thời gian đều dẫn đến sự xuất hiện của một sự thay đổi điện trường và bất kỳ sự thay đổi nào trong điện trường theo thời gian đều tạo ra từ trường thay đổi. Các điện trường và từ trường xen kẽ này tạo ra lẫn nhau tạo thành một trường điện từ duy nhất.

Tính chất của sóng điện từ

Kết quả quan trọng nhất rút ra từ lý thuyết trường điện từ do Maxwell xây dựng là dự đoán về khả năng tồn tại sóng điện từ. Sóng điện từ- Sự lan truyền của trường điện từ trong không gian và thời gian.

Sóng điện từ, không giống như sóng đàn hồi (âm thanh), có thể lan truyền trong chân không hoặc bất kỳ chất nào khác.

Sóng điện từ trong chân không lan truyền với tốc độ c=299 792 km/s, tức là với tốc độ ánh sáng.

Trong vật chất, tốc độ của sóng điện từ nhỏ hơn trong chân không. Mối quan hệ giữa bước sóng, tốc độ, chu kỳ và tần số dao động thu được của sóng cơ học cũng được thỏa mãn đối với sóng điện từ:

Biến động vectơ điện áp E và vectơ cảm ứng từ B xảy ra trong các mặt phẳng vuông góc lẫn nhau và vuông góc với phương truyền sóng (vectơ vận tốc).

Sóng điện từ truyền năng lượng.

Dải sóng điện từ

Xung quanh chúng ta là một thế giới phức tạp của các sóng điện từ có tần số khác nhau: bức xạ từ màn hình máy tính, điện thoại di động, nhiều lò vi sóng, tivi, v.v. Hiện nay, tất cả các sóng điện từ được chia theo bước sóng thành sáu dải chính.

Sóng radio- đây là các sóng điện từ (có bước sóng từ 10000 m đến 0,005 m), dùng để truyền tín hiệu (thông tin) đi xa mà không cần dây dẫn. Trong thông tin vô tuyến, sóng vô tuyến được tạo ra bởi dòng điện tần số cao chạy trong ăng-ten.

Bức xạ điện từ có bước sóng từ 0,005 m đến 1 micron, tức là nằm giữa dải sóng vô tuyến và dải ánh sáng khả kiến ​​được gọi là bức xạ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại được phát ra bởi bất kỳ vật thể nóng lên nào. Nguồn bức xạ hồng ngoại là bếp lò, pin và đèn điện sợi đốt. Bằng cách sử dụng thiết bị đặc biệt Bức xạ hồng ngoại có thể được chuyển đổi thành ánh sáng khả kiến ​​và hình ảnh của các vật thể bị đốt nóng có thể thu được trong bóng tối hoàn toàn.

ĐẾN Ánh sáng nhìn thấy được bao gồm bức xạ có bước sóng khoảng 770 nm đến 380 nm, từ đỏ đến màu tím. Tầm quan trọng của phần phổ bức xạ điện từ này trong đời sống con người là vô cùng lớn, vì một người nhận được hầu hết mọi thông tin về thế giới xung quanh thông qua thị giác.

Bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tím, mắt không nhìn thấy được gọi là tia cực tím. Nó có thể tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh.

bức xạ tia X tàng hình. Nó đi qua mà không bị hấp thụ đáng kể qua các lớp chất quan trọng, mờ đục đối với ánh sáng khả kiến, được sử dụng để chẩn đoán các bệnh về cơ quan nội tạng.

Bức xạ gamma gọi là bức xạ điện từ phát ra từ hạt nhân bị kích thích và phát sinh từ sự tương tác của các hạt cơ bản.

Nguyên lý truyền thông vô tuyến

Một mạch dao động được sử dụng làm nguồn sóng điện từ. Để có bức xạ hiệu quả, mạch được “mở”, tức là. tạo điều kiện cho ruộng “đi” vào không gian. Thiết bị này được gọi là mạch dao động mở - ăng-ten.

Truyền thông vô tuyến là việc truyền thông tin bằng sóng điện từ, tần số nằm trong khoảng từ Hz.

Ra-đa (ra-đa)

Một thiết bị truyền sóng siêu ngắn và nhận chúng ngay lập tức. Bức xạ được thực hiện trong các xung ngắn. Các xung được phản xạ từ các vật thể, cho phép, sau khi nhận và xử lý tín hiệu, thiết lập khoảng cách đến vật thể.

Radar tốc độ hoạt động theo nguyên tắc tương tự. Hãy nghĩ về cách radar phát hiện tốc độ của một chiếc ô tô đang di chuyển.

Trường điện từ và bức xạ bao quanh chúng ta ở khắp mọi nơi. Chỉ cần bật công tắc và đèn bật sáng, bật máy tính và bạn đang truy cập Internet, quay số trên điện thoại di động- và bạn có thể liên lạc với các lục địa xa xôi. Trên thực tế nó là thiết bị điện tạo thế giới hiện đại như chúng ta đã biết. Tuy nhiên, trong Gần đây Câu hỏi ngày càng được đặt ra là trường điện từ (EMF) do thiết bị điện tạo ra có hại hay không. Có phải vậy không? Hãy cố gắng tìm ra nó.

Hãy bắt đầu với một định nghĩa. Trường điện từ, như đã biết trong môn vật lý ở trường, là một trường đặc biệt Tính năng chính Những trường như vậy là khả năng tương tác theo một cách nhất định với các vật thể và hạt mang điện tích. Như tên cho thấy, trường điện từ là sự kết hợp của từ trường và điện trường, và trong trường hợp này chúng có liên quan chặt chẽ với nhau đến mức chúng được coi là một tổng thể duy nhất. Các đặc điểm tương tác với các vật tích điện được giải thích bằng cách sử dụng

Trường điện từ lần đầu tiên được biểu diễn bằng lý thuyết toán học bởi Maxwell vào năm 1864. Thực ra chính ông là người đã phát hiện ra tính không thể phân chia của từ trường và điện trường. Một trong những hệ quả của lý thuyết này là bất kỳ sự nhiễu loạn (thay đổi) nào của trường điện từ đều gây ra sự xuất hiện của sóng điện từ truyền trong chân không. Các tính toán đã chỉ ra rằng ánh sáng (tất cả các phần của quang phổ: hồng ngoại, nhìn thấy, tử ngoại) là chính xác là sóng điện từ Nói chung, khi phân loại bức xạ theo bước sóng, người ta phân biệt giữa tia X, sóng vô tuyến, v.v..

Lý thuyết của Maxwell xuất hiện trước công trình của Faraday (năm 1831) về nghiên cứu một vật dẫn chuyển động hoặc nằm trong một từ trường biến đổi tuần hoàn. Thậm chí trước đó, vào năm 1819, H. Oersted đã nhận thấy rằng nếu một la bàn được đặt cạnh một dây dẫn mang dòng điện, thì kim của nó sẽ lệch khỏi kim tự nhiên, điều này cho thấy có mối liên hệ trực tiếp giữa từ trường và điện trường.

Tất cả điều này chỉ ra rằng bất kỳ thiết bị điện nào cũng là một máy phát sóng điện từ. Đặc tính này đặc biệt rõ ràng đối với một số thiết bị cụ thể và mạch điện cao thế. Cả thứ nhất và thứ hai hiện đều có mặt ở hầu hết mọi nhà. Vì EMF lan truyền không chỉ trong vật liệu dẫn điện mà còn trong chất điện môi (ví dụ: chân không), nên một người thường xuyên ở trong vùng hoạt động của họ.

Nếu trước đó, khi trong phòng chỉ có “ngọn đèn của Ilyich”, câu hỏi đó chẳng khiến ai bận tâm. Bây giờ mọi thứ đã khác: trường điện từ được đo bằng các dụng cụ đặc biệt để đo cường độ trường. Cả hai thành phần của EMF đều được ghi ở một dải tần nhất định (tùy thuộc vào độ nhạy của thiết bị). Tài liệu SanPiN chỉ ra PDN ( định mức cho phép). Tại doanh nghiệp và trong các công ty lớn Việc kiểm tra EMF PDN được thực hiện định kỳ. Điều đáng chú ý là vẫn chưa có kết quả nghiên cứu cuối cùng về tác động của EMF đối với sinh vật sống. Vì vậy, ví dụ, khi làm việc với công nghệ máy tính Nên tổ chức nghỉ giải lao 15 phút sau mỗi giờ - đề phòng... Mọi thứ được giải thích khá đơn giản: có EMF xung quanh dây dẫn, nghĩa là cũng có EMF. Thiết bị hoàn toàn an toàn khi rút dây nguồn ra khỏi ổ cắm.

Hiển nhiên sẽ ít người quyết định từ bỏ hoàn toàn việc sử dụng các thiết bị điện. Tuy nhiên, bạn có thể tự bảo vệ mình hơn nữa bằng cách kết nối các thiết bị gia dụng với mạng nối đất, điều này cho phép điện thế không tích tụ trên vỏ mà “thoát” vào vòng nối đất. Các loại dây kéo dài khác nhau, đặc biệt là những dây quấn dạng vòng, tăng cường EMF do cảm ứng lẫn nhau. Và tất nhiên, bạn nên tránh đặt nhiều thiết bị đang bật gần nhau.

Tiến bộ khoa học và công nghệ đi kèm với sự gia tăng mạnh mẽ về sức mạnh của trường điện từ (EMF) do con người tạo ra, trong một số trường hợp cao hơn hàng trăm, hàng nghìn lần so với mức độ của trường tự nhiên.

Phổ dao động điện từ bao gồm các sóng có chiều dài từ 1000 km đến 0,001 µm và theo tần số f từ 3×10 2 đến 3×10 20 Hz. Trường điện từ được đặc trưng bởi một tập hợp các vectơ của các thành phần điện và từ. Các dải sóng điện từ khác nhau có bản chất vật lý chung nhưng khác nhau về năng lượng, tính chất lan truyền, hấp thụ, phản xạ và ảnh hưởng đến môi trường và con người. Bước sóng càng ngắn thì lượng tử mang theo càng nhiều năng lượng.

Các đặc điểm chính của EMF là:

Cường độ điện trường E, V/m.

Cường độ từ trường N, Là.

Mật độ dòng năng lượng do sóng điện từ mang theo TÔI, W/m2.

Mối liên hệ giữa chúng được xác định bởi sự phụ thuộc:

Kết nối năng lượng TÔI và tần số f dao động được định nghĩa là:

Ở đâu: f = s/l, a c = 3 × 10 8 m/s (tốc độ truyền sóng điện từ), h= 6,6 × 10 34 W/cm 2 (hằng số Planck).

Trong không gian. Có 3 vùng xung quanh nguồn EMF (Hình 9):

MỘT) Vùng gần(cảm ứng), trong đó không có sự truyền sóng, không có sự truyền năng lượng và do đó các thành phần điện và từ của EMF được xem xét độc lập. Ranh giới vùng R< l/2p.

b) Vùng trung gian(nhiễu xạ), trong đó các sóng chồng lên nhau, tạo thành cực đại và sóng đứng. Ranh giới vùng l/2p< R < 2pl. Основная характеристика зоны суммарная плотность потоков энергии волн.

V) Vùng bức xạ(sóng) có biên R > 2pl. Có sự lan truyền sóng nên đặc điểm của vùng bức xạ là mật độ dòng năng lượng, tức là lượng năng lượng tới trên một đơn vị bề mặt TÔI(W/m2).

Cơm. 1.9. Vùng tồn tại của trường điện từ

Trường điện từ khi di chuyển ra xa nguồn bức xạ sẽ suy giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn. Trong vùng cảm ứng, cường độ điện trường giảm tỷ lệ nghịch với khoảng cách đến lũy thừa bậc ba và từ trường giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

Dựa trên tính chất tác động của chúng lên cơ thể con người, EMF được chia thành 5 phạm vi:

Trường điện từ tần số nguồn (PFEMF): f < 10 000 Гц.

Bức xạ điện từ trong dải tần số vô tuyến (RF EMR) f 10.000 Hz.

Các trường điện từ của phần tần số vô tuyến của quang phổ được chia thành bốn dải con:

1) f từ 10.000 Hz đến 3.000.000 Hz (3 MHz);

2) f từ 3 ​​đến 30 MHz;

3) f từ 30 đến 300 MHz;

4) f từ 300 MHz đến 300.000 MHz (300 GHz).

Nguồn của trường điện từ tần số công nghiệp là đường dây điện cao thế, thiết bị đóng cắt hở, tất cả Điện lưới và các thiết bị được cấp nguồn bằng dòng điện xoay chiều 50 Hz. Nguy cơ tiếp xúc với đường dây tăng lên khi điện áp tăng do sự gia tăng điện tích tập trung trên pha. Cường độ điện trường ở những nơi có đường dây điện cao thế đi qua có thể đạt tới vài nghìn volt/mét. Sóng trong phạm vi này bị đất hấp thụ mạnh và ở khoảng cách 50-100 m tính từ đường dây, điện áp giảm xuống vài chục volt trên mét. Khi tiếp xúc có hệ thống với EP, sẽ có sự rối loạn chức năng trong hoạt động của hệ thần kinh và tim mạch. Với cường độ trường ngày càng tăng trong cơ thể, những thay đổi chức năng dai dẳng xảy ra trong hệ thần kinh trung ương. Cùng với tác dụng sinh học của điện trường, sự phóng điện có thể xảy ra giữa một người và một vật kim loại do điện thế của cơ thể, đạt tới vài kilovolt nếu người đó bị cô lập khỏi Trái đất.

Mức cường độ điện trường cho phép tại nơi làm việc được thiết lập theo GOST 12.1.002-84 “Điện trường tần số công nghiệp”. Mức điện áp EMF IF tối đa cho phép được đặt ở mức 25 kV/m. Thời gian cho phép dành cho lĩnh vực này là 10 phút. Không được phép ở trong EMF IF có điện áp trên 25 kV/m mà không có thiết bị bảo vệ và được phép ở trong EMF IF có điện áp lên đến 5 kV/m trong suốt cả ngày làm việc. Để tính thời gian lưu trú cho phép trong ED ở điện áp trên 5 đến 20 kV/m, sử dụng công thức T = (50/E) - 2, trong đó: T- thời gian lưu trú được phép ở EMF IF, (giờ); E- cường độ thành phần điện của EMF IF, (kV/m).

Tiêu chuẩn vệ sinh SN 2.2.4.723-98 quy định giới hạn tối đa cho phép của thành phần từ tính của EMF IF tại nơi làm việc. Cường độ thành phần từ tính N không được vượt quá 80 A/m trong thời gian 8 giờ trong điều kiện của trường này.

Cường độ thành phần điện của EMF IF trong các tòa nhà dân cư và căn hộ được quy định bởi SanPiN 2971-84 “Các tiêu chuẩn và quy tắc vệ sinh để bảo vệ người dân khỏi tác động của điện trường được tạo ra bởi bằng đường hàng không truyền tải điện Dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp”. Theo tài liệu này, giá trị E không được vượt quá 0,5 kV/m trong khu dân cư và 1 kV/m ở khu vực thành thị. Các tiêu chuẩn MPL cho thành phần từ tính của EMF IF cho môi trường dân cư và đô thị hiện chưa được xây dựng.

RF EMR được sử dụng để xử lý nhiệt, luyện kim loại, liên lạc vô tuyến và y học. Nguồn của EMF trong cơ sở sản xuất là máy phát điện dạng ống, trong hệ thống vô tuyến - hệ thống ăng-ten, trong lò vi sóng - rò rỉ năng lượng khi màn hình buồng làm việc bị hỏng.

Việc tiếp xúc với EMF RF vào cơ thể gây ra sự phân cực của các nguyên tử và phân tử của mô, sự định hướng của các phân tử phân cực, sự xuất hiện của dòng ion trong mô và làm nóng mô do hấp thụ năng lượng EMF. Điều này phá vỡ cấu trúc của điện thế, sự lưu thông chất lỏng trong tế bào của cơ thể, hoạt động sinh hóa của các phân tử và thành phần của máu.

Tác dụng sinh học của RF EMR phụ thuộc vào các thông số của nó: bước sóng, cường độ và chế độ bức xạ (xung, liên tục, không liên tục), diện tích bề mặt được chiếu xạ và thời gian chiếu xạ. Năng lượng điện từ được các mô hấp thụ một phần và chuyển thành nhiệt, xảy ra hiện tượng nóng cục bộ ở các mô và tế bào. RF EMR có tác dụng phụ trên hệ thần kinh trung ương, gây rối loạn điều hòa thần kinh nội tiết, thay đổi máu, đục thủy tinh thể của mắt (chỉ có 4 dải con), rối loạn chuyển hóa.

Tiêu chuẩn vệ sinh của RF EMR được thực hiện theo GOST 12.1.006-84 “Trường điện từ của tần số vô tuyến. Mức cho phép tại nơi làm việc và yêu cầu giám sát.” Mức EMF tại nơi làm việc được kiểm soát bằng cách đo cường độ của các thành phần điện và từ trong dải tần 60 kHz-300 MHz và trong dải tần 300 MHz-300 GHz, mật độ dòng năng lượng (PED) của EMF, có tính đến thời gian ở trong vùng chiếu xạ.

Đối với tần số vô tuyến EMF từ 10 kHz đến 300 MHz, cường độ các thành phần điện và từ của trường được điều chỉnh tùy theo dải tần: tần số càng cao thì giá trị cho phép của cường độ càng thấp. Ví dụ: thành phần điện của EMF đối với tần số 10 kHz - 3 MHz là 50 V/m và đối với tần số 50 MHz - 300 MHz chỉ là 5 V/m. Trong dải tần số 300 MHz - 300 GHz, mật độ dòng năng lượng bức xạ và tải năng lượng mà nó tạo ra được điều chỉnh, tức là. dòng năng lượng đi qua một đơn vị bề mặt được chiếu xạ trong quá trình tác dụng. Giá trị tối đa của mật độ dòng năng lượng không được vượt quá 1000 μW/cm2. Thời gian dành cho lĩnh vực này không quá 20 phút. Được phép ở ngoài hiện trường ở PES bằng 25 μW/cm 2 trong 8 giờ ca làm việc.

Trong môi trường đô thị và trong nhà, quy định RF EMR được thực hiện theo SN 2.2.4/2.1.8-055-96 “Bức xạ điện từ trong dải tần số vô tuyến”. Trong khu dân cư, RF EMR PES không được vượt quá 10 μW/cm 2 .

Trong kỹ thuật cơ khí, xử lý kim loại bằng xung từ và điện-thủy lực với dòng xung tần số thấp 5-10 kHz được sử dụng rộng rãi (cắt và uốn các phôi hình ống, dập, cắt lỗ, làm sạch vật đúc). Nguồn xung từ Các trường tại nơi làm việc là các cuộn cảm, điện cực và thanh cái mang dòng điện làm việc hở. Từ trường xung ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong mô não và hệ thống điều hòa nội tiết.

Trường tĩnh điện(ESP) là trường các điện tích đứng yên tương tác với nhau. ESP được đặc trưng bởi sự căng thẳng E, nghĩa là tỉ số giữa lực tác dụng từ trường lên một điện tích điểm và độ lớn của điện tích này. Cường độ ESP được đo bằng V/m. ESP phát sinh trong các nhà máy điện và trong các quy trình điện. ESP được sử dụng trong việc làm sạch khí điện, khi áp dụng sơn phủ. ESP cung cấp Ảnh hưởng tiêu cực trên hệ thần kinh trung ương; những người làm việc trong vùng ESP bị đau đầu, rối loạn giấc ngủ… Trong nguồn ESP, ngoài tác dụng sinh học, các ion không khí còn tiềm ẩn một mối nguy hiểm nhất định. Nguồn của các ion không khí là quầng xuất hiện trên dây dẫn ở điện áp E>50 kV/m.

Mức độ căng thẳng chấp nhận được ESP được thiết lập theo GOST 12.1.045-84 “Trường tĩnh điện. Mức cho phép tại nơi làm việc và yêu cầu giám sát.” Mức độ căng thẳng cho phép của ESP được thiết lập tùy thuộc vào thời gian làm việc tại nơi làm việc. Mức điện áp ESP được đặt ở mức 60 kV/m trong 1 giờ. Khi điện áp ESP nhỏ hơn 20 kV/m, thời gian sử dụng trong ESP không được điều chỉnh.

Các đặc điểm chính Bức xạ laser là: bước sóng l, (µm), cường độ bức xạ, được xác định bởi năng lượng hoặc công suất của chùm tia phát ra và được biểu thị bằng joules (J) hoặc watt (W): thời lượng xung (giây), tần số lặp xung (Hz). Tiêu chí chính cho sự nguy hiểm của tia laser là công suất, bước sóng, thời lượng xung và mức độ tiếp xúc với bức xạ.

Theo mức độ nguy hiểm, tia laser được chia thành 4 loại: 1 - bức xạ đầu ra không gây nguy hiểm cho mắt, 2 - bức xạ trực tiếp và phản xạ đặc biệt nguy hiểm cho mắt, 3 - bức xạ phản xạ khuếch tán gây nguy hiểm cho mắt, 4 - Bức xạ phản xạ khuếch tán gây nguy hiểm cho da. .

Loại laser theo mức độ nguy hiểm của bức xạ tạo ra được xác định bởi nhà sản xuất. Khi làm việc với tia laser, nhân viên phải tiếp xúc với các yếu tố sản xuất có hại và nguy hiểm.

Nhóm các yếu tố vật lý có hại, nguy hiểm trong quá trình hoạt động laser bao gồm:

Bức xạ laser (trực tiếp, khuếch tán, phản xạ gương hoặc phản xạ khuếch tán),

Tăng điện áp nguồn laser,

Bụi của không khí trong khu vực làm việc do các sản phẩm tương tác của bức xạ laser với mục tiêu, mức độ tăng lên bức xạ cực tím và hồng ngoại,

Sự ion hóa và bức xạ điện từ trong khu vực làm việc, tăng độ sáng của ánh sáng từ đèn bơm xung và nguy cơ nổ hệ thống bơm laser.

Laser phục vụ nhân sự phải tiếp xúc với các yếu tố nguy hiểm và có hại về mặt hóa học, chẳng hạn như ozon, oxit nitơ và các loại khí khác do tính chất của quá trình sản xuất.

Tác động của bức xạ laser lên cơ thể phụ thuộc vào các thông số bức xạ (công suất, bước sóng, thời lượng xung, tốc độ lặp lại xung, thời gian chiếu xạ và diện tích bề mặt chiếu xạ), định vị tác dụng và đặc điểm của vật được chiếu xạ. Bức xạ laser gây ra những thay đổi hữu cơ trong các mô được chiếu xạ (tác động chính) và những thay đổi cụ thể trong chính cơ thể (tác động phụ). Khi tiếp xúc với bức xạ, mô được chiếu xạ sẽ bị nóng lên nhanh chóng, tức là. bỏng nhiệt. Là kết quả của việc gia nhiệt nhanh đến nhiệt độ cao Có sự gia tăng mạnh về áp suất trong các mô được chiếu xạ, dẫn đến tổn thương cơ học của chúng. Tác động của bức xạ laser lên cơ thể có thể gây rối loạn chức năng và thậm chí mất thị lực hoàn toàn. Bản chất của vùng da bị tổn thương thay đổi từ mức độ bỏng nhẹ đến khác nhau, cho đến hoại tử. Ngoài những thay đổi về mô, bức xạ laser còn gây ra những thay đổi về chức năng trong cơ thể.

Mức phơi nhiễm tối đa cho phép được quy định bởi “Các tiêu chuẩn và quy tắc vệ sinh đối với việc thiết kế và vận hành tia laser” 2392-81. Mức chiếu xạ tối đa cho phép được phân biệt có tính đến chế độ hoạt động của tia laser. Đối với mỗi chế độ hoạt động, phần của phạm vi quang học, giá trị điều khiển từ xa được xác định bằng các bảng đặc biệt. Việc giám sát liều lượng bức xạ laser được thực hiện theo GOST 12.1.031-81. Khi giám sát, mật độ năng lượng của bức xạ liên tục, mật độ năng lượng của bức xạ dạng xung và điều chế xung cũng như các thông số khác sẽ được đo.

Tia cực tím -Đây là bức xạ điện từ mà mắt không nhìn thấy được, chiếm vị trí trung gian giữa ánh sáng và bức xạ tia X. Phần hoạt tính sinh học của bức xạ UV được chia thành ba phần: A có bước sóng 400-315 nm, B có bước sóng 315-280 nm và C 280-200 nm. Tia UV có khả năng gây ra hiệu ứng quang điện, phát quang, phát triển các phản ứng quang hóa và còn có hoạt tính sinh học đáng kể.

Bức xạ UV được đặc trưng đặc tính diệt khuẩn và ban đỏ. Năng lượng bức xạ hồng cầu -đây là giá trị đặc trưng cho tác dụng có lợi của bức xạ UV đối với con người. Đơn vị của bức xạ hồng cầu lấy là Er, tương ứng với công suất 1 W đối với bước sóng 297 nm. Đơn vị chiếu sáng ban đỏ (bức xạ) Er trên mét vuông(Er/m2) hoặc W/m2. Liều phóng xạ Ner được đo bằng Er×h/m 2, tức là Đây là sự chiếu xạ của một bề mặt trong một thời gian nhất định. Khả năng diệt khuẩn của dòng bức xạ UV được đo bằng bact. Theo đó, chiếu xạ diệt khuẩn là bact trên m 2, và liều lượng là bact mỗi giờ trên m 2 (bq × h/m 2).

Nguồn bức xạ UV trong sản xuất là hồ quang điện, ngọn lửa tự sinh, đầu đốt thạch anh thủy ngân và các nguồn phát nhiệt độ khác.

Tia UV tự nhiên có tác động tích cực đến cơ thể. Thiếu ánh sáng mặt trời sẽ xảy ra hiện tượng “đói nhẹ”, thiếu vitamin D, khả năng miễn dịch suy yếu, rối loạn chức năng hệ thần kinh. Đồng thời, tia UV từ các nguồn công nghiệp có thể gây ra các bệnh về mắt nghề nghiệp cấp tính và mãn tính. Tổn thương mắt cấp tính được gọi là điện nhãn. Ban đỏ ở da mặt và mí mắt thường được phát hiện. Các tổn thương mãn tính bao gồm viêm kết mạc mãn tính, đục thủy tinh thể, tổn thương da (viêm da, sưng phồng rộp).

Tiêu chuẩn hóa bức xạ UV thực hiện theo “Tiêu chuẩn vệ sinh tia cực tím trong cơ sở sản xuất" 4557-88. Khi chuẩn hóa, cường độ bức xạ được đặt bằng W/m2. Với bề mặt chiếu xạ 0,2 m2 trong tối đa 5 phút với thời gian nghỉ 30 phút trong tổng thời gian lên tới 60 phút, định mức cho UV-A là 50 W/m2, cho UV-B là 0,05 W/m2 và cho UV -C 0,01 W/m2. Với tổng thời gian chiếu xạ là 50% ca làm việc và một lần chiếu là 5 phút, định mức cho UV-A là 10 W/m2, cho UV-B là 0,01 W/m2 với diện tích chiếu xạ là 0,1 m2, và không được phép chiếu xạ UV-C.

Trường điện từ là một loại vật chất phát sinh xung quanh các điện tích chuyển động. Ví dụ, xung quanh một dây dẫn mang dòng điện. Trường điện từ bao gồm hai thành phần: điện trường và từ trường. Chúng không thể tồn tại độc lập với nhau. Một điều sinh ra một điều khác. Khi điện trường thay đổi thì ngay lập tức xuất hiện từ trường. Tốc độ truyền sóng điện từ V=C/EMỞ đâu e Và tôi tương ứng là hằng số từ và hằng số điện môi của môi trường trong đó sóng lan truyền. Sóng điện từ trong chân không truyền với tốc độ ánh sáng, tức là 300.000 km/s. Vì độ thấm điện môi và từ của chân không được coi là bằng 1. Khi điện trường thay đổi sẽ xuất hiện một từ trường. Vì điện trường gây ra nó không phải là hằng số (tức là nó thay đổi theo thời gian) nên từ trường cũng sẽ thay đổi. Từ trường thay đổi lần lượt tạo ra một điện trường, v.v. Do đó, đối với trường tiếp theo (không quan trọng là điện hay từ), nguồn sẽ là trường trước đó chứ không phải nguồn ban đầu, tức là một dây dẫn có dòng điện. Như vậy, ngay cả khi đã tắt dòng điện trong dây dẫn, trường điện từ vẫn tiếp tục tồn tại và lan rộng trong không gian. Sóng điện từ lan truyền trong không gian theo mọi hướng từ nguồn của nó. Bạn có thể tưởng tượng khi bật một bóng đèn lên, các tia sáng từ nó tỏa ra mọi hướng. Sóng điện từ khi truyền đi sẽ truyền năng lượng trong không gian. Dòng điện trong dây dẫn gây ra trường càng mạnh thì năng lượng sóng truyền đi càng lớn. Ngoài ra, năng lượng còn phụ thuộc vào tần số của sóng phát ra, nếu tăng 2,3,4 lần thì năng lượng sóng sẽ tăng tương ứng 4,9,16 lần. Nghĩa là năng lượng truyền sóng tỉ lệ với bình phương tần số. Điều kiện tốt nhất để truyền sóng được tạo ra khi chiều dài dây dẫn bằng bước sóng. Các đường sức từ và đường sức điện sẽ vuông góc với nhau. Các đường sức từ bao quanh một dây dẫn mang dòng điện và luôn đóng. Các đường sức điện đi từ điện tích này sang điện tích khác. Luôn có sóng điện từ sóng ngang. Nghĩa là các đường sức từ và điện nằm trong mặt phẳng vuông góc với hướng truyền. Cường độ trường điện từ là đặc tính cường độ của trường. Ngoài ra, lực căng là một đại lượng vectơ, nghĩa là nó có điểm bắt đầu và hướng. Cường độ trường có hướng tiếp tuyến với các đường sức. Vì cường độ điện trường và từ trường vuông góc với nhau nên có một quy luật xác định hướng truyền sóng. Khi vít quay dọc theo đường ngắn nhất từ ​​vectơ cường độ điện trường đến vectơ cường độ từ trường, chuyển động tịnh tiến của vít sẽ biểu thị hướng truyền sóng.

Từ trường và các đặc tính của nó. Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, một từ trường. Một từ trường đại diện cho một trong các loại vật chất. Nó có năng lượng, biểu hiện dưới dạng lực điện từ tác dụng lên các điện tích chuyển động riêng lẻ (electron và ion) và lên dòng chảy của chúng, tức là. điện. Dưới tác dụng của lực điện từ, các hạt tích điện chuyển động lệch khỏi đường đi ban đầu theo hướng vuông góc với từ trường (Hình 34). Từ trường được hình thành chỉ xung quanh các điện tích chuyển động và tác dụng của nó cũng chỉ áp dụng cho các điện tích chuyển động. Từ trường và điện trường không thể tách rời và cùng nhau tạo thành một trường điện từ. Bất cứ thay đổi nào điện trường dẫn đến sự xuất hiện của từ trường và ngược lại, bất kỳ sự thay đổi nào trong từ trường đều kèm theo sự xuất hiện của điện trường. Trường điện từ lan truyền với tốc độ ánh sáng, tức là 300.000 km/s.

Biểu diễn đồ họa của từ trường. Về mặt đồ họa, từ trường được biểu diễn bằng các đường sức từ, chúng được vẽ sao cho hướng của đường sức tại mỗi điểm của trường trùng với hướng của lực trường; đường sức từ luôn liên tục và khép kín. Hướng của từ trường tại mỗi điểm có thể được xác định bằng kim từ. Cực Bắc của mũi tên luôn hướng theo hướng của lực từ trường. Đầu của một nam châm vĩnh cửu, nơi xuất hiện các đường sức (Hình 35, a), được coi là cực bắc, và đầu đối diện, nơi các đường sức đi vào, được coi là cực nam (các đường sức đi qua bên trong nam châm không được hiển thị). Sự phân bố đường sức giữa các cực của một nam châm phẳng có thể được phát hiện bằng cách sử dụng các mạt thép rắc trên một tờ giấy đặt trên các cực (Hình 35, b). Từ trường trong khe không khí giữa hai cực đối diện song song của một nam châm vĩnh cửu được đặc trưng bởi sự phân bố đều các đường sức từ (Hình 36)

Điện từ trường, một dạng vật chất đặc biệt. Thông qua một trường điện từ, sự tương tác giữa các hạt tích điện xảy ra.

Hành vi của trường điện từ được nghiên cứu bằng điện động lực học cổ điển. Trường điện từ được mô tả bằng các phương trình Maxwell, trong đó liên hệ các đại lượng đặc trưng của trường với các nguồn của nó, nghĩa là với các điện tích và dòng điện phân bố trong không gian. Trường điện từ của các hạt tích điện đứng yên hoặc chuyển động đều gắn bó chặt chẽ với các hạt này; Với sự chuyển động có gia tốc của các hạt, trường điện từ “tách ra” khỏi chúng và tồn tại độc lập dưới dạng sóng điện từ.

Từ phương trình Maxwell, ta suy ra rằng điện trường xoay chiều tạo ra từ trường và từ trường xoay chiều tạo ra điện trường, do đó trường điện từ có thể tồn tại khi không có điện tích. Việc tạo ra điện từ trường bằng từ trường xoay chiều và từ trường bằng điện trường xoay chiều dẫn đến hiện tượng điện trường và từ trường không tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau. Vì vậy, trường điện từ là một loại vật chất, được xác định tại mọi điểm bởi hai số lượng vector, đặc trưng cho hai thành phần của nó - “điện trường” và “từ trường” và tác dụng lực tác động lên các hạt mang điện, tùy thuộc vào tốc độ và độ lớn điện tích của chúng.

Trường điện từ trong chân không, tức là ở trạng thái tự do, không liên kết với các hạt vật chất, tồn tại dưới dạng sóng điện từ và lan truyền trong chân không khi không có trường hấp dẫn rất mạnh với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng c= 2,998. 10 8 m/s. Một trường như vậy được đặc trưng bởi cường độ điện trường E và cảm ứng từ trường TRONG. Giá trị cảm ứng điện còn được dùng để mô tả trường điện từ trong môi trường D và cường độ từ trường N. Trong vật chất, cũng như khi có trường hấp dẫn rất mạnh, tức là ở gần những vật chất có khối lượng rất lớn, tốc độ truyền của trường điện từ nhỏ hơn c.

Các thành phần của vectơ đặc trưng cho dạng trường điện từ, theo thuyết tương đối, một đại lượng vật lý- tensor trường điện từ, các thành phần của nó được biến đổi trong quá trình chuyển đổi từ hệ quy chiếu quán tính này sang hệ quy chiếu quán tính khác theo phép biến đổi Lorentz.

Một trường điện từ có năng lượng và động lượng. Sự tồn tại của xung điện từ lần đầu tiên được phát hiện bằng thực nghiệm trong thí nghiệm của P. N. Lebedev về việc đo áp suất ánh sáng vào năm 1899. Trường điện từ luôn có năng lượng. Mật độ năng lượng trường điện từ = 1/2(ED+BH).

Một trường điện từ lan truyền trong không gian. Mật độ thông lượng năng lượng của trường điện từ được xác định bởi vectơ Poynting S=, đơn vị đo W/m2. Hướng của vectơ Poynting vuông góc E Và H và trùng với hướng truyền năng lượng điện từ. Giá trị của nó bằng năng lượng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với S trên một đơn vị thời gian. Mật độ động lượng của trường trong chân không K = S/s 2 = /s 2.

Ở tần số cao của trường điện từ, tính chất lượng tử của nó trở nên đáng kể và có thể coi trường điện từ như một dòng lượng tử trường - photon. Trong trường hợp này, trường điện từ được mô tả