Характеристика различных типов электромагнитных излучений

Вид ЭМИ	Длина волны (м)	Частота (Гц)	Энергия (эВ)
ЭМП статические и очень низких частот	> 105	0 – 60	> 1,2·10-11
Радиоволны	1 – 105	3·103 – 3·108	1,2·10-11 – 1,2·10-6
Микроволны	1 – 10-3	3·108 – 3·1011	1,2·10-6 – 1,2·10-3
Ультрафиолетовое и инфракрасное	10-3 – 10-9	3·1011 – 3·1017	1,2·10-3 – 1,2·103
Рентгеновское	< 10-9	> 3·1017	> 1,2·103

Как видно из приведенной таблицы, длина электромагнитной волны напрямую связана с частотными характеристиками электрического тока, а также с энергетическим потенциалом ЭМИ, от величины которого во многом зависят непосредственные эффекты ЭМИ (в т. ч. на биологические объекты), что хорошо иллюстрируется на примере рентгеновского излучения.

«Зональная» характеристика электромагнитных полей

Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоныпо степени удаленности от источника (носителя).

«Ближняя» зона (иногда называемая зоной индукции) простирается до расстояния от источника, равного 0-3L, где L – длина порождаемой полем электромагнитной волны. При этом напряженность поля быстро убывает с расстоянием, пропорционально квадрату или кубу расстояния до источника. В этой зоне порождаемая электромагнитная волна еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение.

«Дальняя» зона – это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3L. Здесь интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника. В этой зоне справедливо экспериментально определенное соотношение между напряженностями электрического и магнитного полей:

E=377·H, где (2)

где 377 – константа, волновое сопротивление вакуума, Ом.

Поэтому измеряется, как правило, только напряженность электрического поля Е.

В российской практике санитарно-гигиенического надзора на частотах выше 300 МГц в «дальней» зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. За рубежом ППЭ обычно измеряется для частот выше 1 ГГц.

ППЭ определяется из формулы:

, (3)

где σ – плотность потока мощности излучения электромагнитной энергии, Вт/м²;

W_погл – количеством электромагнитной энергии, поглощаемой объектом (человеком) при нахождении его в поле, Вт;

S_эф – эффективная поглощающая поверхность (тела человека), м².

ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

Интенсивность электромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощности генератора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещении влияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являются проводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП.

Кроме того, составляющие электромагнитного поля E и H различаются не только по физическим параметрам, но и по степени биологической активности. Они обладают различной устойчивостью во внешней среде: электрические поля блокируются естественными преградами (особенности рельефа местности, деревья, постройки, большинство строительных материалов), в то время как магнитные поля способны проникать через них. Точно также в применении к человеку электрические поля задерживаются поверхностными тканями, тогда как магнитная составляющая ЭМП характеризуется проникающим эффектом.

Все эти и вышеперечисленные факторы необходимо учитывать при анализе электромагнитной обстановки.

Электромагнитные поля различных частотных диапазонов, их характеристика и источники.

Все источники ЭМП можно разделить на естественные и техногенные. К первым относятся электрическое и магнитное поле Земли. Гораздо меньшее значение имеют атмосферные разряды и радиоизлучение Солнца и галактик.

Таблица 2