电磁波和辐射的区别
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电磁波和辐射的区别范文第1篇
关键词：雾霾；物理解释；原因；形成
雾霾，简单来说就是雾及霾的组合。多见于城市。中国现在很多地区都将雾并入到霾一起当成是灾害性的天气，并以此来进行预警预报，并称之为雾霾天气。这种特定的气候条件和人类活动是相互作用的，特别是在高密度人口中，经济活动、社会活动等都会排放大量的细颗物，即PM2.5，如果排放超过大气循环力、承载力之后，这此颗粒浓度会不断持续、积累，这时如果再受到静、稳天气等影响就会出现大范围的雾霾。
1 雾和霾的区别
雾、霾有相同的地方，即是都会呈现出视程障碍物。但是两者的形成原因、条件却十分不同。
霾，也被称之为灰霾、烟霞，空气中的硫酸、硝酸、灰尘等有机碳氢化合物等粒子可让大气变得混沌，视野模糊前造成能见度恶化，当有见度小于一万米时，把这种非水成物组成气溶胶系统造成视程障碍称为霾。霾的尺度比较厚，可达1-3公里左右，其与雾、云均不一样，和晴空区间未有明显边界，霾粒子分布均匀且灰霾粒子尺度比较小，由0.001-0.1微米，d在1-2微米左右，用肉眼是无法看到这些漂浮的颗粒物。一般来说，因为灰尘、硝酸、硫酸等粒子组成的霾其散射波长比较长的光多，所以霾看起来是呈现橙灰色或是黄色。
雾是浮游在空中大量微小水滴或是冰晶，形成条件是要有比较高的水汽饱和因素。在出现雾时，空气相对湿度常常要接近或是达到百分之百。并且会随着空气湿度的日变化而出现早晚比较常见或加浓，在白天相对减少甚至是消失的现象。在出现雾时有效水平的能见度小于1km。当有效水平的能见度1-10km时称为雾。由物理角度分析，雾和云均是空气中的水汽所凝结或凝华的产物，因此，雾升高并离开地面就形成了云，而云降低到地面，或是移动到高山时就称之为雾。雾的厚度小，常见的辐射雾厚度约是1-200米左右。雾、云一样，和晴空区未有明显边界，雾滴深度分布不均且雾滴尺度比较大，肉眼可看到空中所漂浮的雾滴。一般来说液态水或是冰晶所组成的雾散射的光和波长关系不大，所以雾看起来多呈现的是青白色或是乳白色。
2 雾霾形成的物理解释
2.1 形成主要原因之一――无线传播
有一个事实我们是可以看到的，即雾霾的形成一般在夜晚或是清晨，但是不可否认，夜间、清晨太阳光线弱，当太阳到中午后，仍不能下压雾霾颗粒时其持续的时候会比较长，光是电磁波是众所周知的，电磁波有可能影响雾霾的形成。无线传播才是雾霾颗粒悬浮支持者之一。
无线传播是电磁波粒子在空间各方向所运动的结果。通常，雾霾发生在人口密度比较大的城市，而原因之一就可能是无线传播。在人口密度大的地方，电磁波发生器多且功率大，且几乎人手一台的手机可看作是小型的电磁波发射器。这样就形成了密集、强力的电磁波网，且电磁波运动是推进粒子运动、托起粒子的原因。电磁波网在冷空气活动弱、风速不大、形成稳定大气情况下托起了雾霾颗粒而形成雾霾。
2.2 形成主要原因之二――湿度的变化
任何物体都辐射，辐射让物体的质量在减少。物体因为辐射减少质量和物体密度、温度、表面积、时间乘积成正比。简单来说，辐射的强弱和辐射源的密度、表面积、温度等有关。密度、温度、表面积越大，其辐射就越强。地球密度则会远远大于地球周围环境密度，而地球温度、表面积以及地球周围环境差不多时，其平均温度大过地球表面周围的环境温度。因此地球本身辐射大于其所接受的辐射。换而言之，地球本身辐射是影响地球气温的一个主要原因。
大太阳的辐射让大太阳质量、r在减小，密度在增长。恒星最后会变成中子星，且这个质量、体积等没有原来恒星大，但密度却有所增加。简单来说太阳对于地球气温的影响会伴随着时间的推移在慢慢减弱，影响最为明显的就是高空气温。因此，地球的平均气温在降低，而且低空气温在升高。
垂直方向热空气总是向上活动的，这点从热气球就可以看了。形成地球平均气温在降低、低空气湿在升高。在季节交替时，温度适宜时热空气向上流动，而在流动过程当中向上托住雾霾颗粒则停留在上空或带动雾霾颗粒向上运动而形成雾霾。
2.3 形成主要原因之三――人类活动、科技的共同作用结果
雾霾的三源头为燃烧、汽车的尾气、扬尘。但是PM2.5的第二次爆发原因非常复杂，其中还包括了一些化学反应。分析如下：
第一，雾霾的颗粒积累。雾霾的三源头为燃烧、汽车的尾气、扬尘。从物理角度分析，我认为这三源头乃为雾霾形成的积累阶段。同时，雾霾颗粒积累一般发生在冬季。这主要是因为在冬季除了燃烧、汽车的尾气、扬尘，还增加了取暖燃烧。可以说几大源头都在产生颗粒，但是，雾霾却非随时形成，原因是什么？通过研究分析可看出，雾霾颗粒密度比空气密度大，多数雾霾颗粒形成后立刻下落，被大地进行积累，因此在一般的情况下，并不会形成雾霾。
第二，雾霾天气的动力解析。因为地球以及太阳的辐射强度、辐射量的变化造成地球上气温的变化，即平均气温下降，低空气温上升，形成了低空气温度升高，高空的气温下降。地球对于气温的影响有一定时间，如一到两年内基本是固定的，但总形势为低空气温上升，高空气温下降。特别是在冬天、春天两个季节交替时，太阳影响空气温度变化明显，气温回升，低空气温升高也明显，热空气的运动方面是朝上的，这就为冬季所积累的雾霾颗粒提供了向上的动力。同时，无线传播也起到了辅助的作用，因为所有物体都具有电磁波，只是强弱不一。燃烧、化学反应等等都可能加速电磁波辐射，有利于形成雾霾。强度以及密度增加，无线传播也为雾霾颗粒向上运动提供了大于原来的动力，让雾霾颗粒悬浮在空中并且开成了雾霾。
第三，未有风向、雪、雨出现。没有持续风向可确保热空气持续稳定向上流动，这样雾霾颗粒在向上流动热空气以及无线传播共同作用力下才能向上运动并且悬浮在空气中形成了雾霾。特别是在春天，因为冬天所积累的颗粒大量积聚在大地表面，而在所有条件共同作用下，就会形成比较重要的雾霾天气。
2.4 冬、夏为何不易出现雾霾天气
在冬天，平均气温低，空气向上流动比较弱，无线传播、空气向上流动力不足，无法托起雾霾颗粒。虽颗粒在刚刚形成时比较热，有向上运动之力。冬季则因为气温低，雾霾颗粒快速变成低温颗粒，无法向上运动则被大地收藏。因此可看出，冬天，雾霾下沉，夏天雾霾上升，因此都不容易形成雾霾。
3 结束语
雾霾，是人类社会发展所带来的产物。由于人类的生产活动形成了雾霾的颗粒，再者因为地球气温的变化让雾霾有了上升的运动力，最后当雾霾到达空中后，因为无法及时扩散至高空分解，停留在空气低端或是地球的表面从而产生了雾霾。在条件适宜时并在气流、电磁一起作用下，把雾霾颗粒托起到一定的高度，最终形成雾霾天气。
参考文献
[1]许铃.长沙雾霾成因探讨及治理对策研究[J].科技风，2015（21）：76.
电磁波和辐射的区别范文第2篇
编辑朋友，平时我们要特别注意什么?巧用什么样的烹调锅具，才能避免营养流失呢?
上海 李长平 刘蓓
危险1：厨房设备
微波炉、烤箱、抽油烟机、榨汁机…厨房里的电器越来越多，多数家庭会用一个大插线板来解决问题。如果几种电器同时使用可能导致着火。电饭锅、电炒锅清洗后，很容易顺手放在水池边。潮湿的环境不仅会使电器线路加速老化，溅进去的水也会导致电器漏电。此外，像抽油烟机、吊柜、厨柜等，其突起的边角都是伤人“利器”，尤其高处的尖锐突起，很容易碰头。调查显示，每10个经常进厨房的人，就有6个人曾被高处的突起碰撞过。
应对措施：长排的插线板不宜接3个以上的电器，短的不超过两个；厨房里最好有个单独的桌子摆放电器，用前要擦干；煤气灶、高压锅、微波炉等也有安全使用期，必须定期维修检查，使用寿命到了就要换新的。厨房中悬挂物的尺寸要根据家人身高来设计，吊柜的宽度应比操作台窄，抽油烟机的高度要比使用者的头部略高一点，最好购买圆形边角的器材。
危险2：“过夜"垃圾
厨房每天都有大量的各类垃圾，许多家庭的垃圾桶放在厨房。垃圾是细菌传播的主要场所，会给家人的身体健康带来危害，垃圾在家中“过夜”是个非常严重的问题。厨房中的垃圾大致分为3类：第一类是烹饪制作过程中鱼、虾等水产类产品的下脚料，带有强烈的生腥气息，这类垃圾最容易腐坏变臭，严重影响了空气质量，这种气味闻久了会损害人的嗅觉灵敏度：第二类是水果或带甜味的食物垃圾，最会吸引蚊虫鼠蚁的光临，特别是夏天，易导致垃圾桶中的蚊虫飞舞；第三类是腐坏、发霉的食物带有致癌物质和各种微生物。微生物散播在空气中，通过呼吸道进入人体，轻则致人不停咳嗽、打喷嚏，重则引发疾病，如流感、麻疹、结核等呼吸道传染病。
应对措施：不留垃圾“过夜”。无论垃圾桶的垃圾多少，每天晚上应彻底清理干净，特别是夏天更应风雨无阻。使用无盖垃圾桶的尽快更换有盖的垃圾桶。对腐坏、发霉的食物以及气味大的垃圾最好用塑料口袋封死，再存放到垃圾桶。
危险3：抹布
厨房里的抹布通常都很油腻，难以清洗干净，一些家庭也没有很好的存放位置，大多是随手撂在水池边或操作台上，也有人将抹布挂在墙上。这样，抹布常处在潮湿的环境下，容易滋生细菌。抹布用得越久，细菌就越多。数据显示，一条全新的抹布在家中使用1周后，细菌数量高达22亿，包括大肠杆菌、沙门氏、霉菌以及一些病毒。
应对措施：经常更换或消毒抹布极其重要。可以每隔3-5天将抹布洗干净后，用沸水煮20-30分钟，或用家用消毒液浸泡30分钟，或放入微波炉内高温档加热1分钟。过于油污的抹布要及时淘汰。厨房里至少要有3块抹布，如擦台面和水池的一块、擦刀具和铲子的一块、擦盘子和碗筷的一块。还可以细分，但要防止用错了抹布，最好选择不同的式样和颜色，以示区别。
危险4：餐洗剂
每个家庭的厨房中少不了洗涤剂，各式各样的洗涤剂早已成为家居厨房的必需品。目前我国普通家庭普遍使用化学原料合成的餐洗剂，使用者不宜长期接触，否则，有害物质会通过皮肤渗透吸收到内脏。厨房里使用的洗涤剂通常有两大类，一类是用于清洗食具的洗涤剂(如洗洁精)，因其重要成分是化学合成的烷基类活性剂，所以存在“烧手”等不良反应等问题，不仅对皮肤有刺激性，而且用于洗涤蔬菜、水果和餐具时，残留的烷基苯磺酸盐对人体也有害。厨房里的另一类是用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力均很强，碱性也强，使用时需将清洗剂直接喷洒到油垢表面，人手不宜接触，否则对皮肤有损伤。
应对措施：购买合格产品，最好选用环保的餐洗剂：正确使用餐洗剂，一定注意不要把餐洗剂直接涂到餐具水果上进行擦洗。正确的方法是把餐洗剂放到容器当中稀释，然后将要清洗的餐具或蔬菜、瓜果放入其中浸泡1分钟，再用清水冲洗2～3遍就可以了：使用有腐蚀性或有毒的餐洗剂洗涤时要戴手套，避免与人体接触。若皮肤过敏或伤者，一定要戴橡胶手套。
危险5：电磁辐射
电磁波和辐射的区别范文第3篇
刘教授倒是很痛快，让他去研究所先看看。
沈飞带着满腹疑惑来到了“货币研究所”，只见里面有“设计室”、“分析室”、“印制室”等多个部门。刘教授先带着沈飞来到了“分析室”，拿起一张新版纸币问沈飞，“你说纸币都要有哪些功能呢？”
沈飞说，“防伪、美观、耐用……”
刘教授接过话头说道，“还要保健。”
“保健？”
“是的，我们在印制纸币的材料里面，使用纳米技术，加入了麦饭石矿粉。”
“现在电磁波辐射那么多，无论你是在办公室的格子间里，还是地铁里，或是在咖啡馆里，都有很多人在打手机，或在无线上网，到处都有基站- - -这种电磁波辐射无处不在，而且有强度越来越大的趋势。”
看到沈飞不相信，刘教授把自己的手机放到十几张纸币下面，又拿过一个测辐射的仪器来，示意沈飞拨通他的电话。沈飞拨通手机之后，看到仪器显示：辐射量10。刘教授把那十几张纸币拿开，仪器顿时显示：辐射量20。
刘教授拿起一张纸币，“麦饭石矿粉不仅可以有效抑制细菌再生，而且可以有效吸收电磁波，这些纸币放在钱包里，或者放在衣袋、裤兜里，可以代替人体器官承受这一部分辐射，使得我们的身体不至于长时间暴露在辐射源之下。”
沈飞拿起一张纸币仔细看，刘教授又指着远处的写字楼，说，“麦饭石矿粉还有保健功能，带有一定的抗氧化保健磁场。现代人工作、生活压力那么大，写字楼里的小白领们又整天坐着不动、缺乏锻炼，抵抗力下降了不少。加了麦饭石矿粉的纸币，能让我们不知不觉间，享受一些保健的功效。”
看到沈飞惊讶的表情，刘教授继续介绍，“我们这里还有暖暖的钱与凉凉的钱，你要不要试试看？”
说完他从一个制冷器里面拿出一张纸币，又从一个加热器里面拿出一张纸币，递给沈飞，“摸摸看，有什么区别？”
沈飞惊奇得发现，两张纸币一模一样，但是从制冷器里面拿出的纸币反而有点热度，从加热器里面拿出的纸币有一丝凉意。
刘教授得意地说，“你以为印制纸币的材料里仅仅有麦饭石矿粉吗？还有一些特殊的配方，使得这些纸币能自动感应温度变化，如果是在哈尔滨那样零下十几摄氏度的气温下，就会吸收外界的热辐射，给人体保存一些热量，算是一种微型‘暖宝宝’。如果是在海南岛那样三十几摄氏度的气温下，就会反射外界的热辐射，替人体散失一些热量，算是一种微型‘小空调’。”
“那防伪功能呢？”
刘教授把他带到了“设计室”，让他在放大镜下好好观看：“你看，新式的防伪图案是三维全息图案，很漂亮，而且还难以仿制。”
沈飞仔细看去，果然看到纸币的左侧有一朵牡丹花，从左至右变换观察角度，牡丹花从含苞待放变成花开半朵，又变成花瓣全开的样子。
电磁波和辐射的区别范文第4篇
高宝线是一种涂覆介质的单金属传输线，主要应用于高频电磁波的传输与传感领域。结合超材料技术制作出的平面高宝线能够在微波与太赫兹波频段高效激发伪表面等离子体激元，具有高效传输与高灵敏传感特性。介绍了近些年来国内外高宝线的研究进展，综合概述其主要结构的设计方法，分析其测试与仿真结果，并且简要介绍了高宝线的未来发展趋势以及潜在应用。
关键词：
高宝线； 传感器件； 传输效率； 表面等离子体激元
中图分类号： O 441文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2016.06.016
Abstract：
Goubau line is composed of a single wire coated with dielectric materials which is used as sensor and transmission line for high frequency. Planar Goubau lines made by metamaterial technology could excite spoof surface plasmon polaritions effectively in microwave and terahertz regions which have potential applications on high effective onchip transmission of microwave and terahertz radiations and highperformance sensors. In this review paper we introducethe research progress of Goubau lines in recent years，summarize the design methodologies，analyze the measurement and simulation results，and finally describe the development trend and potential applications of the planar Goubau lines.
Keywords：
Goubau line； sensor； transmission efficiency； spoof surface polaritons
引言
高线（Goubau line）是由Sommerfeld[1]首次提出，Goubau[2]最终经实验设计出的一种应用于高频电磁波的传输线，其典型结构是在单根导体表面涂覆介质材料，电磁波以表面波的形式在导体表面高效传播。同时由于在高宝线上传导的电磁波依附在导体表面区域，可提高电磁波与物质的相互作用面，因此高宝线可用于高灵敏传感[3]。相较其他种类的传输线，高宝线的一个显著优点在于其在高频部分有更低的介质损耗，这能够解决双平行线和同轴电缆在高频部分损耗过大的问题。此外，高宝线更像是一种波导，而不是应用于电路中的传输线路。相比于空间电磁波，高宝线上传输的电磁波群速度要小，这会导致波前轻微弯曲并指向高宝线的中心导体，这会让电磁波依附在介质表面，因此高宝线激发的表面波具有局域性[4]。这种表面局域性让它具有高效的传感性能，因此在超分辨成像[5]、电磁诱导透明[67]和生物检测[7]等领域具有广阔的应用前景。由于它是单线传输器件，便于与其他发射与探测器件连接，所以相较于微带线与带状线，它在集成能力方面具有显著的优势。
高宝线的传输效率与传感效率是其实现广泛应用的关键。传感效率决定于高宝线上表面波的局域性。局域性越强，传感灵敏度越高。但是增强表面局域性会使高宝线的端口阻抗增大，与双线传输常用的50 Ω端口阻抗产生阻抗失配问题。因此，如何在不影响传输效率的前提下，增强高宝线上表面波的局域性是一个非常重要的问题。常用的方法是使用一个转换结构，例如最简单的办法是采用λ/4阶梯式阻抗变换器[8]，配合使用并联补偿短路线来消抗，但是这种方法只能补偿单频点的阻抗失配问题。更普遍的办法是采用锥状渐变线[3]，通过对不同频率在锥状渐变线的不同部位产生的阻抗变换，来进行宽频传输。但是传统的做法无法提高表面波的传感效率，必须借助其他方法在不影响其传输效率的情况下提高其传感性能。
本文结合最近十多年国内外高宝线的研究进展，综合概述其主要结构设计要点，分析其测试与仿真结果，重点分析了高宝线研究中的三个重要设计方法。
1高宝线研究进展
1.1高宝线平面化
诞生于20世纪50年代的高宝线，由于缺乏有效的转换结构，其应用受到严重限制。要将高宝线集成化，首先要将高宝线平面化。2005年，Treizebré等[9]提出的平面高宝线结构实现了高宝线的平面化。如图1（a）所示，平面高宝线结构整体划分为三个部分：I部分是为了能与同轴电缆端接，共面波导端口设计为50 Ω；II部分是转换结构，采用渐开地平面，将共面波导传输的准TEM（横电磁波）模式转换为高宝模式；III部分是高宝线传输模式，主要支持高宝模式的传输。
平面高宝线传输特性测试结果如图1（b）所示，在140～220 GHz的范围内，有-10～-5 dB的透过率，而且随着频率的上升，介质损耗的增加会导致透过率缓慢线性降低。同时反射回端口的能量S11在很大的范围内低于-10 dB，大约只有10%的能量反射回入射端。从仿真与实验结果也可以看出，两者是能够相符的。
可以看出平面高宝线结构能较好地实现高宝模式的传输，但是我们通过透过能量S21可以看出，该结构的能量传输效率只有约32%，其传输效率太低，但是其提出的平面高宝线结构为后续的结构优化打下了基础。
1.2槽型高宝线结构增强表面波表面局域性
平面高宝线的平面构型得益于微电子加工技术，虽然各种精细结构能够被方便地制造出来，但是其传感精度的提高一直受到制约。要提高其传感精度，必须提高其表面局域性。借助超材料技术，在高宝模式的基础上激发出伪表面等离子体激元[10]，从而增强传输电磁场的表面局域性。
超材料技术能够在微波、太赫兹等低于可见光与近红外电磁波频段激发出表面等离子体激元[11]。借助超材料技术实现的表面等离子体激元称之为伪表面等离子体激元。常用的超材料在其金属表面刻蚀有周期性、亚波长尺度的孔洞[12]。2012年Laurette等[13]提出了如图2（a）所示的槽型高宝线结构，其传输特性的测试结果如图2（b）所示。在低频段，槽型高宝线与平面高宝线无太大区别，因为此时衬底辐射模很小，电磁波被很好地依附在金属表面；在高频段，槽型高宝线的透过率要高于平面高宝线，这是由于槽型高宝线能够抑制平面高宝线的衬底辐射模，辐射能量损失减小，如图2（c）所示，由图可知，随着中心线深R的增加，衬底辐射模的抑制效果增强，间接地说明了其表面局域性增强。
从图2（b）中可以看出，不论是平面高宝线还是槽型高宝线，在主要传输频段依旧还是只有-5 dB的能量能够透过，不能实现高效传输，而且还存在严重的阻抗失配问题。
1.3转换结构的优化设计
槽型高宝线的提出为高宝线的优化设计提供了新的思路。整体结构的设计主要分为三个部分：共面波导端口、转换结构和高宝线主体传输结构。从Treizebré等[9]的测试结果可以知道大约有10%的能量反射回入射端口，这是由于高宝线与共面波导的阻抗失配所导致，阻抗失配的另一种表现形式是波矢的失配问题。若能够解决这一问题，高宝线结构的传输特性会有很大的改善，而且不会影响槽型高宝线固有的传感效率。
2014年Ma等[14]提出，在转换结构中采用信号线上两端开槽且槽深线性渐变的结构，如图3（a）所示，该结构具有宽频匹配的特点[15]。在转换结构中，渐变槽深被用来消除共面波导与槽型高宝线的波矢失配问题，不同槽型的传输色散曲线可表示为
式中：k0樽杂煽占洳ㄊ福kx为沿传播方向（x轴）的波矢；a为槽宽；p为单元结构的长度；h为设计的槽深。
图3（a）为渐变槽结构，这种匹配结构的设计思想是应用渐变槽深来削弱波矢失配引起的反射。图3（b）为不同槽深的色散曲线，对于同一频点，槽越深，波矢越大，也就表示槽中激发出的伪表面等离子体传播得越慢，局域于金属表面能力越强。在拥有渐变槽深的转换结构情况下，槽与槽之间波矢失配的程度远远小于没有渐变槽深的情况。由图3（c）可知，匹配的情况下，在转换结构区间内，波矢是逐渐增大的，在没有匹配的情况下，波矢在共面波导（CPW）与转换结构的端接处波矢瞬间跳变。
有渐变与无渐变的槽型高宝线S参数仿真结果如图4（a）所示，若转换结构中渐变槽深过渡区不存在，我们可以发现整体结构的反射高于-3 dB，这意味着超过50%的能量被反射；若存在渐变槽深，在6～12 GHz，表征反射回端口的能量参数S11低于-10 dB，表征透过整个结构的能量参数S21高于-0.6 dB，整体结构表现出良好的透过率。高宝线S参数的测试结果如图4（b），4（c）所示，与仿真的S参数结果一致。仿真与测试结果都表明，槽型高宝线的截止频率均为12.38 GHz，与图3（b）色散曲线分析的结果相符。
2高宝线的实际应用
自平面高宝线提出以来，一系列基于该结构的无源器件逐步出现，高宝线的单线传输特点不仅解决了阻抗失配问题，而且具有很广阔的应用前景。2010年，Treizebre等[16]制作出超高频高宝线谐振腔。长期以来因为超高频谐振腔结构的尺寸必须低于100 μm，在微带线或带状线中难以集成，因此高分辨率的超高频谐振腔一直受到研究者的关注。此外，此类谐振腔要具备高频率和高空间分辨率的响应，减小谐振腔的尺寸是关键，因此在传统双线传输的结构上更难以实现。而高宝线结合平面螺旋开口谐振环，能够很方便地设计和制备出具有高分辨率的集成传输传感结构。
2013年，Duponchel等[17]研发出应用于太赫兹频段基于平面高宝线微流体检测系统。太赫兹波谱系
统是一种能进行实时生物分析的有效工具，但是由于水在太赫兹频段具有强烈的吸收，在该波段与水有关的生物特性研究必须遵守微量的原则，因此利用传统的太赫兹波谱系统对水溶液进行研究就十分困难。而平面高宝线技术与微流控、网络分析仪技术结合的方案能够很好地解决这个问题。
3结论
由于高宝线具有单线传输、能够传输表面波和便于与其他平面器件结合的特性，其在传输传感器件的研究领域一直备受关注。本文介绍了近十几年来高宝线的研究情况，着重概述对高宝线实际应用起到跨越性作用的三个重要研究成果，三个成果分别为平面化高宝线，槽型高宝线和转换结构中渐变槽深设计。分析其设计思想、仿真与测试结果，从理论和实验两个方面分析各个成果的促进作用。应用上述三个成果的设计思想能够设计出高效传输、传感的高宝线。可以预见，高宝线必将在微波与太赫兹等波段集成化设备中得到广泛的应用，高宝线也正朝着更轻便，更易于集成，更高效传输，更灵敏的传感效率的方向发展。在不久的将来，能够将石墨烯等先进的纳米技术应用于高宝线，伴随而来的是全新的思路以及结构更复杂、性能更优异、集成度更高的毫米波传输传感器件。更重要的是，伴随着漏波天线等天线技术的发展，该类易于与天线结构对接的平面高宝线结构具有很大的集成优势。
参考文献：
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电磁波和辐射的区别范文第5篇
400多年前，伽利略首次端起光学望远镜朝向星空，为人类观测宇宙的奥秘开启了一个窗口。接着人们发现，天体除了发出可见光，还发出电磁波，于是用来观察、接收和分析深空中电磁波的射电望远镜就成为了天文学家的利器，它为人类探索宇宙打开了一扇大门。20世纪60年代天文物理学取得了四项非常重要的发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射和星际有机分子，这著名的“四大发现”都与射电望远镜密切相关。
物理学告诉我们，光波就是波长较短的电磁波，因而射电望远镜和光学望远镜实际上就是同一类工具，它们检测的只是不同波长的电磁波。这有点像体温计和气温表，它们的差别是测量温度的不同区域而已。射电望远镜的基本工作原理与反射式光学望远镜没有多大区别，都是依靠一块大型反射镜尽可能多地收集远处微弱的电磁波，然后反射聚焦到一个局部区域，最后把它记录下来供进一步的分析处理。
衡量射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者决定了区分天空中彼此靠近的射电点源的能力，后者反映了探测微弱射电源的能力。与光学望远镜一样，射电望远镜的分辨率和灵敏度主要决定于它的主反射镜的尺寸，夸张点说，那块主反射镜就像美女的眼睛，越大越好。
过去几十年中，射电望远镜的主反射镜越做越大，但大有大的难处。要把直径几十米的反射镜安装在高塔上，让它能转动自如，并且稳定地跟踪天体目标，这在技术上有许多的困难。
上世纪60年代中期，美国在中美洲的波多黎各利用一块天然洼地建成了直径305米的射电望远镜，它保持“最大口径射电望远镜”的冠军称号长达几十年。这次在中国贵州平塘山区建成的射电望远镜的孔径为500米，美国在波多黎各建造的射电望远镜只好屈居亚军了。
如此巨大的主反射镜，自重都在数千吨以上，把它们放置于活动支架上让其转动，这条路根本走不通。可行的办法是利用天坑似的洼地，首先造一个钢结构的圆环，然后把反射镜球面固定在圆环上。通俗地讲，FAST像是一口大锅，洼地则是支撑这口大锅的锅架。现在的关键是如何让这块主反射镜可以改变观测方向和跟踪被测的天体。这就涉及到中国FAST自主创新的两项核心技术：“馈源支撑系统”和“主动反射面单元”。
中国的FAST是球面形射电望远镜，其主反射镜的支撑面做成球形，馈源被六根柔性悬索吊挂在离主反射镜近百米的高空，馈源在同心球面移动时与主反射镜基准面保持等距，其定位精度达毫米级。而主反射镜做成分布可调单元，确保对馈源的每个瞬间形式抛物面，使有效反射面上的所有入射电磁波以点方式聚集于馈源上。从馈源得到的讯号经前置低噪声放大器放大后转换成中频，然后通过悬挂在柔性悬索上的光纤送至讯号处理中心。
建设FAST射电望远镜对天文物理学研究的意义十分明显，本文不再细述，这里有必要强调它在其他一些相关领域中的作用。由于FAST对深空电磁波观测的高分辨率和高灵敏度，它可参与中国航天工程中的测控系统，把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至整个太阳系，也可用它来接收深空卫星的通讯数据，把数据的下载速率提高100倍！FAST还可作为非相干散射雷达接收系统，提供高分辨率和高效率的地球中高层的大气、电离层和地磁场的有关参数，为子午工程（大型空间环境地基监测系统）作出贡献。
大型天文台的选址从来就是一个严肃的课题。这有点像男女相亲，选定合适的地点关系着天文台的一生一世。
电磁波和辐射的区别范文第6篇
a通用版本的变频器能够调节的频率范围更宽,而且能耗较低。b.通用版本的变频器比普通的版本具备更加良好的控制精度,能够使电机的调速过程更加精准。
c陈旧版本在日常使用的过程中需要十分复杂的维护工作,而通用版本具备十分良好的通用性,维护工作简单易懂,可以在最大限度的节约人力资源。
1.有效抑制外部设备实际对通用变频器形成的电气干扰
在外围设备上科学安置抑制器：
为了消除各种因素造成的电气干扰，我们在生产实践中尝试了大量的方法。在总结了众多的运行数据之后,我们发现在设备外围安装适当的安装一定的抗干扰器槭就能使系统的抗干扰能力大大的提升。具体的用例子来分析,基于通用变频器而产出的调速机,通常它的输出端会与直流继电器不经过任何隔离连接在一起。而这样的一类连接方式会使系统模块之间丧失原有的电气隔离性质，使系统的抗干扰能力受到破坏。但是如果在这两个模块之间连接一个接受干扰信号的二极管,那么系统的抗干扰能力将会得到稳步的提升，使设备的工作更加的安全稳定。
在上文中我们提到，产生干扰的原因分为内部原因和外部原因两个部分,因此我们必须双管齐下才能消除干扰对系统的影响。因为通用变频器本身会产生干扰源，在源头上安装加装有效的抑制装备能够很好地降低外部设备外部设备带来的影响。现实生活中j就有很好的例子,如在通用变频器的控制信号线上安装滤波器能够大幅降低电磁噪声带来的不良影响。另外,在控制信号线上安装双绞屏蔽线,并合理调整绞合节距,让屏蔽层接地良好,能够很好的处理信号互相干扰这类问题。
2.有效抑制通用变频器对外部设备形成的电气干扰
2.1简要分析通用变频器所产生的电磁噪声问题
在设备实际运行的过程中，通用变频器自身也会作为一个电磁波的污染源出现,能够使外部的环境收其产生的干扰。外部设备的运行出现了故障会直接影响到设备的安全、稳定的运行。通用变频器在实际生产生活中会产生三种类型的电磁噪声：辐射传播噪声和感应噪声以及电源传播噪声,要想最大限度的抑制这些电磁噪声带来的干扰,首先分析通用变频器所生成的电磁噪声是何种类型的。在该设备工作的情况下我们究其产生电磁波的原因进行简单的分析,其中主要分为两种。第-种是电磁波信号的产生是设备内部的接线所引发的；而第二种则是输入输出回路之间没有进行电气隔离而引发的。通常情况下,我们会将其中的噪声种类分为以下三种不同的类型直接型辐射、电源型辐射和电机干扰型辐射。受这类电磁噪声影响最大的外部设备就是测量仪表以及传感器,这些外部设备对电磁的反映比较敏感,电磁噪声会干扰它们的正常运转和工作。对此抑制辐射传播噪声的主要方法和措施有&通过对实日常工作中对外部设备运行过程中的数据进行对比分析,如果外部设备在运行的过程中受到辐射传播噪声的影响比较大，就应该将这些敏感性比较强的设备放置于距离发出干扰信号的设备比较远的位置,这样可以有效降低电磁噪声对设备的不良影响。b.视现场的情况可以把滤波器安装到通用变频器输入输出动力线上，这样能够最大限度地抑制电源线辐射噪声的影响。
2.1.1感应噪声的抑制措施
在实际生产过程中,会出现一种名为感应噪声的噪声结构,它与其它噪声的传播方式不一致其是借助电源电路而产生的一种噪声。并且在生产实践中我们会将其分为两类：电磁感应噪声和静电感应噪声。同其他类型的噪声一样感应噪声也阻碍外部设备的正常运行。但是我们对于这类特殊的噪声处理却与其它类型存在着十分明显的区别，而独特的地方在于要根据具体特点科学地用同轴电缆来替代屏蔽线。
2.1.2采取合理措施有效抑制电源传播噪声
电源传播噪声指的是借助电源作为传播媒介来传播的电磁噪声，-般通过有电源线和接地线两种介质来传播。电源传播噪声一般产生于通用变频器和外部设备同时工作的过程中，然后它会借助电源线来阻碍外部设备的正常运转,影响工作的进程。对于这种类型的电磁噪声我们同样可以运用上述所提到过的方法和对策来抑制不良影响。
2.2简要对通用变频器泄漏电流现象进行分析
在设备工作的情况下，会有十分小的概率出现一种特殊的工作条件,当设备处于这类型的工作条件是会产生漏电流这种现象,通常在动力线和大地连接处会发生电流泄漏，一般都是由于分布电容情况以及载波频率造成电流泄漏的。在实际生产过程中电流会出现对地漏电流和线间漏电流这样两种形式，出现对地电流泄漏的时候会对断路器以及继电器等相关外部设备造成比较大的危害:此外,设备内部线路的漏电流则会使继电器等设备处于不正常的运行状态。所以在实际生产的过程中如何有效的避免这类特殊的工作条件就[成为了比较核心的工作之一,同时这也是使用外部设备的重要原则之一。在实际应用的过程中通用变频器在与电子热型继电器连接时，需要格外的重视变频器类型的选择是否正确,而设备的选择会与设备的控制产生十分紧密的联系。而该设备在对异步电动机进行连接时，则会产生出了标准波之外的大量高次谐波。而这样的高次谐波不仅会对设备造成干扰,还会使整个设备处于十分不利的局面。为避免这种情况的出现,一种方法是在直流环节科学、合理地安装直流电抗器,另一种方法是将噪声抑制交流电抗器安置到通用变频器的输出动力线来阻止高次谐波的的出现，保护外部设备和通用变频器。
3.结论
电磁波和辐射的区别范文第7篇
[关键词]物理教学 电磁学 电磁场 电路
物理教材中所阐述的内容主要是经典物理学的基础知识，这些理论是建立在牛顿时空观的基础上，以力学、电磁学为重点。本文就电磁学部分的教学谈谈自己的观点。
一、电磁学的知识体系
电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用，其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究，把电现象和磁现象分开处理，实际上，这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此，应从以下三个方面来认真分析教材。
1.电磁学的两种研究方式
整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行。只有明确它们各自的特征及相互联系，才能有计划、有目的地提高学生的思维品质，培养学生的思维能力。
场是物质的相互作用的特殊方式。电磁学部分完全可用场的概念统一起来，静电场、恒定电场、静磁场、恒定磁场、电磁场等，组成一个关于场的体系。
“路”是“场”的一种特殊情况。物理教材以“路”为线的框架可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。
“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的，“场”是电磁运动的实质，因此可以说“场”是实质，“路”是方法。
2.认识物理规律
规律体现在一系列物理基本概念、定律、原理以及它们的相互联系中。
物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较，找出它们相互之间存在的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成，也是在物理概念的基础上进行的。
“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系，电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体。
“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。
“电磁感应”这一章，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。
3.通过电磁场所表现的物质属性，使学生建立“世界是物质的”的观点
电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明，在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用，运动电荷的周围除了电场外还存在着磁场。磁体的周围也存在着磁场，磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。科学实验证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态。
运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其它运动的电荷（电流）有磁场力的作用，所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象，得出结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。转贴于
从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流，产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷，当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止。
二、以知识体系贯穿始终，使理论学习与技能训练相融合
1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场部分是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感应线是形象地描述场分布的一种手段。
2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如，场不是力，电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功，说明场具有能量。通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就谈不上电荷的电势能了。
电磁波和辐射的区别范文第8篇
随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。
1、遥感技术简介
遥感技术(remotesensing,简称rs)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波本文由收集整理红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。
2、环境遥感基础工作的应用技术
水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物o3,so2,no2,co2,ch4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。
2.1 可见光、反射红外遥感技术
用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。
2.2 热红外遥感技术
自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3～5μm和8～14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8～14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。
2.3 高光谱遥感技术
高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。
3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用
我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。
目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。