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輻射的來源主要源于幾方面

更新時(shí)間:2021-11-18點(diǎn)擊次數(shù):3513
  輻射的能量從輻射源向外所有方向直線放射。物體通過輻射所放出的能量稱為輻射能。輻射按倫琴 /小時(shí)(R)計(jì)算。輻射有一個(gè)重要特點(diǎn),就是它是"對(duì)等的"。不論物體(氣體)溫度高低都向外輻射,甲物體可以向乙物體輻射,同時(shí)乙也可向甲輻射。一般普遍將這個(gè)名詞用在電離輻射。
  輻射的來源
  太陽輻射
  在地球位于日地平均距離處時(shí),地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量,稱為太陽常數(shù)。太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2。因觀測方法和技術(shù)不同,得到的太陽常數(shù)值不同。通常又稱太陽輻射為短波輻射,稱地面和大氣輻射為長波輻射。太陽活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化太陽輻射通過大氣,一部分到達(dá)地面,稱為直接太陽輻射;另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間,另一部分到達(dá)地面,到達(dá)地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達(dá)地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣后,其強(qiáng)度和光譜能量分布都發(fā)生變化。到達(dá)地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多,在太陽光譜上能量分布在紫外光譜區(qū)幾乎絕跡,在可見光譜區(qū)減少至40%,而在紅外光譜區(qū)增至60%。
  天文輻射的時(shí)空變化特點(diǎn)是:①全年以赤道獲得的輻射最多,極地最少。這種熱量不均勻分布,必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異,在地球表面出現(xiàn)熱帶、溫帶和寒帶氣候;②天文輻射夏大冬小,它導(dǎo)致夏季溫高冬季溫低。大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用包括大氣對(duì)太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經(jīng)過整層大氣時(shí),0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收,在可見光區(qū)大氣吸收很少。在紅外區(qū)有很強(qiáng)的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要有氧、臭氧、水汽和液態(tài)水,其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。云層能強(qiáng)烈吸收和散射太陽輻射,同時(shí)還強(qiáng)烈吸收地面反射的太陽輻射。云的平均反射率為0.50~0.55。經(jīng)過大氣削弱之后到達(dá)地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。就全球平均而言,太陽總輻射只占到達(dá)大氣上界太陽輻射的45%。總輻射量隨緯度升高而減小,隨高度升高而增大。一天內(nèi)中午前后最大,夜間為0;一年內(nèi)夏大冬小。
  電磁輻射
  電磁波(又稱電磁輻射)是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動(dòng),其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面,有效的傳遞能量和動(dòng)量。電磁輻射可以按照頻率分類,從低頻率到高頻率,包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、(電離輻射)X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780納米之間,稱為可見光。只要是本身溫度大于絕對(duì)零度的物體,都可以發(fā)射電磁輻射,而世界上并不存在溫度等于或低于絕對(duì)零度的物體。因此,人們周邊所有的物體時(shí)刻都在進(jìn)行電磁輻射。盡管如此,只有處于可見光頻域以內(nèi)的電磁波,才是可以被人們看到的。電磁波不需要依靠介質(zhì)傳播,各種電磁波在真空中速率固定,速度為光速。
  1.常見的電磁輻射源 :一般來說,雷達(dá)系統(tǒng)、電視、手機(jī)和廣播發(fā)射系統(tǒng)、射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱設(shè)備、射頻及微波醫(yī)療設(shè)備、各種電加工設(shè)備、通信發(fā)射臺(tái)站、衛(wèi)星地球通信站、大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線、地鐵列車及電氣火車以及大多數(shù)家用電器等都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射源。
  2.電磁
  輻射場區(qū)的劃分:電磁輻射場區(qū)一般分為遠(yuǎn)區(qū)場和近區(qū)場。
  3.1.近區(qū)場及特點(diǎn):以場源為中心,在一個(gè)波長范圍內(nèi)的區(qū)域,通常稱為近區(qū)場,也可稱為感應(yīng)場。近區(qū)場通常具有如下特點(diǎn):近區(qū)場內(nèi),電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即:E¹377H。一般情況下,對(duì)于電壓高電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等),電場要比磁場強(qiáng)得多,對(duì)于電壓低電流大的場源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具),磁場要比電場大得多。近區(qū)場的電磁場強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場大得多。從這個(gè)角度上說,電磁防護(hù)的重點(diǎn)應(yīng)該在近區(qū)場。近區(qū)場 的電磁場強(qiáng)度隨距離的變化比較快,在此空間內(nèi)的不均勻度較大。
  3.2遠(yuǎn)區(qū)場及特點(diǎn)在以場源為中心,半徑為一個(gè)波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場,也可稱為輻射場。遠(yuǎn)區(qū)場的主要特點(diǎn)如下:在遠(yuǎn)區(qū)場中,所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播,這種場輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場慢得多。 在遠(yuǎn)區(qū)場,電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度有如下關(guān)系:在國際單位制中,E=377H,電場與磁場的運(yùn)行方向互相垂直,并都垂直于電磁波的傳播方向。遠(yuǎn)區(qū)場為弱場,其電磁場強(qiáng)度均較小。
  3.3近區(qū)場與遠(yuǎn)區(qū)場劃分的意義:通常,對(duì)于一個(gè)固定的可以產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁輻射源來說,近區(qū)場輻射的電磁場強(qiáng)度較大,所以,我們應(yīng)該格外注意對(duì)電磁輻射近區(qū)場的防護(hù)。另外,應(yīng)該有對(duì)近區(qū)場一個(gè)概念,對(duì)我們最經(jīng)常接觸的從短波段30MHz到微波段的3000MHz的頻段范圍,其波長范圍從10米到0.1米。
  熱輻射
  熱輻射,是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行。它是熱的三種主要傳導(dǎo)方式之一。
  任何物體在發(fā)出輻射能的同時(shí),也不斷吸收周圍物體發(fā)來的輻射能。一物體輻射出的能量與吸收的能量之差,就是它傳遞出去的凈能量。物體的輻射能力(即單位時(shí)間內(nèi)單位表面向外輻射的能量),隨溫度的升高增加很快。
  輻射能被物體吸收時(shí)發(fā)生熱的效應(yīng),物體吸收的輻射能不同,所產(chǎn)生的溫度也不同。因此,輻射是能量轉(zhuǎn)換為熱量的重要方式。輻射傳熱指依靠電磁波輻射實(shí)現(xiàn)熱冷物體間熱量傳遞的過程,是一種非接觸式傳熱,在真空中也能進(jìn)行。物體發(fā)出的電磁波,理論上是在整個(gè)波譜范圍內(nèi)分布,但在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi),有實(shí)際意義的是波長位于0.38~1000μm之間的熱輻射,而且大部分位于紅外線(又稱熱射線)區(qū)段中0.76~20μm的范圍內(nèi)。所謂紅外線加熱,就是利用這一區(qū)段的熱輻射。研究熱輻射規(guī)律,對(duì)于爐內(nèi)傳熱的合理設(shè)計(jì)十分重要,對(duì)于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護(hù)也有積極意義。當(dāng)某系統(tǒng)需要保溫時(shí),即使此系統(tǒng)的溫度不高,輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀,就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。