生活中的辐射( 二 )


2.电磁
辐射场区的划分:电磁辐射场区一般分为远区场和近区场 。
3.1.近区场及特点:以场源为中心,在一个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场 。近区场通常具有如下特点:近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系 。即:E1377H 。一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多 。近区场的电磁场强度比远区场大得多 。从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场 。近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大 。
3.2远区场及特点在以场源为中心,半径为一个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场 。远区场的主要特点如下:在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多 。在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系:在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向 。远区场为弱场,其电磁场强度均较小 。
3.3近区场与远区场划分的意义:通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,我们应该格外注意对电磁辐射近区场的防护 。另外,应该有对近区场一个概念,对我们最经常接触的从短波段30MHz到微波段的3000MHz的频段范围,其波长范围从10米到1米 。
热辐射
热辐射,是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式 。它不依赖任何外界条件而进行 。它是热的三种主要传递方式之一 。
任何物体在发出辐射能的同时,也不断吸收周围物体发来的辐射能 。一物体辐射出的能量与吸收的能量之差,就是它传递出去的净能量 。物体的辐射能力(即单位时间内单位表面向外辐射的能量),随温度的升高增加很快 。
辐射能被物体吸收时发生热的效应,物体吸收的辐射能不同,所产生的温度也不同 。因此,辐射是能量转换为热量的重要方式 。辐射传热(radiant heat transfer)指依靠电磁波辐射实现热冷物体间热量传递的过程,是一种非接触式传热,在真空中也能进行 。物体发出的电磁波,理论上是在整个波谱范围内分布,但在工业上所遇到的温度范围内,有实际意义的是波长位于0.38~1000μm之间的热辐射,而且大部分位于红外线(又称热射线)区段中0.76~20μm的范围内 。所谓红外线加热,就是利用这一区段的热辐射 。研究热辐射规律,对于炉内传热的合理设计十分重要,对于高温炉操作工的劳动保护也有积极意义 。当某系统需要保温时,即使此系统的温度不高,辐射传热的影响也不能忽视 。如保温瓶胆镀银,就是为了减少由辐射传热造成的热损失 。
一般说来,当一物体受到其他物体投来的辐射(能量为Q)时,其中被吸收转为热能的部分为QA,被反射的部分为QR,透过物体的部分为QD,显然这些部分与总能量之间有下式所示的关系:
QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q称为吸收率,R=QR/Q称为反射率,D=QD/Q称为穿透率,
则有: A+R+D=1若物体的A=1,R=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量完全被吸收,此物体称为绝对黑体,简称黑体 。
若R=1,A=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量全部被反射;
当这种反射是规则的,此物体称为镜体;如果是乱反射,则称为绝对白体 。
【生活中的辐射】 若D=1,A=R=0,即到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体,此物体称为透热体 。