同樣是電磁波,為何人們害怕微波的輻射,而不怕可見光的輻射呢?

時間 2021-06-01 03:17:14

1樓:保密

你是說為什麼人們適應了可見光,卻不能適應其他電磁波吧。首先,太陽以電磁輻射的形式向宇宙空間輸送能量,其中的22億分之一的能量到達地球表面。雖然太陽輻射的光譜範圍很廣,幾乎涵蓋了電磁波的每乙個波段,然而太陽並不是每一種波段的電磁波輻射能力都一樣強,其中99%以上的輻射能量集中在0.

15~4μm的波段內,具體的輻射能力是如何的呢?請看一張圖:

可以看到太陽輻射的能量波段是非常集中的,在0.4~0.76μm區間輻射能量值最高,可達50%左右,其次是0.

4~4μm的輻射,大約佔43%,而0.15~0.4μm的區域相對較少,只有7%左右。

另外,對於物體而言一定波段內的電磁波具有波動性,可以發生反射折射的效應,當周圍的物體形狀與狀態不同的時候,其對電磁波的反射,折射乃至於自身的輻射狀態也會不同。

於是,對於生物體而言,為了更好的適應周圍環境,一些生物在進化過程中逐漸形成了接收特定電磁波的能力,通過接收該波段的電磁波,可以對附近的物體以及環境做出一定的判斷,從而指導自身的運動,以達到趨利避害的作用。然而在這個過程中就有了乙個問題,接收哪些波段的電磁波最適合自身的生存呢?一方面,生物體為了更好的辨別周圍環境,需要接收盡可能多的波段的電磁波,這樣能夠掌握足夠多的資訊,更好的適應周圍環境;另一方面如果接收更多波段的電磁波,就需要擁有更強大的接收能力與識別能力,同時也應該具有良好的抗干擾性,這樣的話接受系統的結構會變的更複雜,進化的難度就會更大。

於是為了權衡兩者的利弊,生物們在進化過程中就選擇了更適合他們所在環境的波長。有的生活在深海,或者是需要夜間活動的動物,那麼他們的接收器就會偏向於波長長(即上圖紅外區)的那一端,這樣它們就可以通過周圍物體的自身輻射該波段電磁波來識別周圍的獵物;而絕大多數動物則更傾向接收0.4~0.

76μm區間附近的波長。於是,我們就把0.4~0.

76μm區間的電磁波叫可見光(也可簡稱為光),把0.76μm以上的叫紅外線,把0.4μm以下的叫做紫外線,而把接收該區段電磁波的那個器官就叫眼睛,而接收電磁波的過程叫做視覺,叫做「看見」。

當然,每一種動物他們可看到的區間範圍是不一樣的,這個區間只適合於人類,而其他的的可見範圍則不盡相同,但都在這附近。至於為什麼人眼是在這個區段呢?

正如前文所述,這個區段已經涵蓋了地球表面上50%的輻射強度了,輻射訊號最強烈。而且可見光輻射已經屬於原子尺度了,地球表面多數物體都是以反射的形式讓電磁波進入眼睛的,眼睛不需要太強的抗干擾能力就可以辨別周圍物體與環境。因此這個波段基本上就足夠使用了,這個區段無疑是乙個價效比極高的選擇,只需要乙個視網膜就可以了。

如果為了追求更高的波段去讓眼睛效能提公升就有些得不償失了。對於紅外空間而言,雖然紅外輻射佔到了43%,但是紅外線的輻射強度分布是非常分散的,不像可見光那樣集中,要想進一步提公升可見的波段就得讓眼睛的效能成倍的提高;而且紅外線的本質是分子摩擦的產物,屬於分子層次,在這個地球上幾乎任何一種物質都有紅外線,這樣要想實現準確分辨,眼睛的抗噪能力必須十分強勁才可以,否則的話就容易出現干擾,造成混淆(事實上只有很少的動物是靠紅外線來識別物體的,如蛇)。

至於紫外線,一方面紫外線的輻射強度本來就小,只有7%,有一些雞肋。另外紫外線的能量較高,對視網膜的傷害相對較大;而且為了提公升人眼的解析度,能夠對物體細節有更好的判斷,人眼進化出了一種叫做晶狀體的器官,遮蔽了部分紫外線波段,於是人眼的可見光就是上文所說的波段。

至於你問的「不怕可見光的輻射」,那就更好解釋了。首先地球上可見光的輻射強度最強,生物早已習慣了;其次是這個波段的電磁波屬於原子躍遷尺度範圍的,其波長既不太長也不太短,能量強度不高,穿透力較差,且不容易形成共振。

而像紫外線就屬於比較高能的原子躍遷的,可以給原子提供高能的化學反應勢能,促使物質發生化學變化,會灼傷人體;而X射線屬於更高能的原子躍遷,其無論是穿透力還是能量強度均很高,會使原子發生電離,造成的化學效應更嚴重;而伽馬射線已經屬於原子核的躍遷的,具有極強的電離能力和穿透能力,危害性就很嚴重了。

至於紅外線,紅外線屬於分子振動形成的,其危害性主要在於能使分子發生共振,從而產生熱量,對人體有灼傷作用;而無線電波可以讓人體的電介質發生共振,破壞磁場結果,並產生熱效應,這是對人體危害的原因。

網線傳遞的是電磁波還是電流,書上說電磁波在銅線裡面傳播速度比在光纖裡面還快?

看慣花開花謝 網線是由導體製作而成的,傳輸的是電訊號,而光纖是由玻璃絲製成的,傳輸的是光訊號,光纖傳輸是傳送裝置將電訊號的變化轉化成光訊號的閃爍頻率變化,在光纖光纖裡邊通過折射向遠方傳輸,然後再由接受裝置轉化成電訊號,傳送給終端裝置。這種裝置成為光纖收發器或光纖交換機。 Penicillin 其他兩...

引力波是機械波還是電磁波?

雪印子 答案 引力波,是機械波,也是電磁波。因為電磁波,就是機械波。不存在那種 電磁振盪傳遞 模式的所謂電磁波,只存在以太縱波。將電磁波在儀器上探測到電與磁屬性,當成電磁波是以 電磁振盪傳遞 模式展開運動的,犯了靜態理解事物的錯誤 觀察到什麼,事物裡有什麼。還有另一種動態理解事物的模式 觀察之前不存...

聲波是何種波?為何不能與光 電磁波 引力波等共速?

對稱零 聲音的傳播分為三個部分 1 壓強分布不均勻導致氣體存在同樣不均勻淨加速度2 氣體加速不均勻導致氣體前進的速度出現偏差繼而密度也不均勻3 氣體密度不均勻導致壓強分布不均勻 1 壓強分布不均勻就又回到了第一條 根據這三點,從牛頓運動定律出發可以證明 氣體位移 密度 壓強均滿足波動方程 而這個波動...