各波长光的特性及应用

各波长光的特性及应用

我们将从最长的波长开始，解释如何使用每种波长的光（电磁波）以及它对人体有什么影响。

无线电波

主要用途：广播/通信、雷达、GPS、微波炉等

对人体的作用：微波炉使用的特定波长会升高体温

红外线

主要用途：加热器、烘烤、温度传感器、遥感等热源

对人体的作用：如果长时间洗澡，可能会出现低温灼伤、色素沉着等症状。

可见光

主要用途：照明、植物工厂、可见光激光通讯等

对人体的作用：昼夜节律紊乱等。

紫外光线

主要用途：灭菌、UV树脂固化、荧光灯、黑光灯等

对人体的作用：维生素 D 合成所必需的；长期持续接触它可能会导致皮肤老化和皮肤癌。

X射线检查

主要用途：X射线、CT、X射线显微镜、无损检测等

对人体的作用：长时间或大量接触会破坏细胞并增加患癌症的风险。

伽马射线

主要用途：γ射线灭菌、脑肿瘤切除等

对人体的作用：长时间或大量接触会破坏细胞并危及生命。

由此可见，波长越短，对人体的影响越大。另一方面，从应用来看，长波长的无线电波常用于通讯，而短波长的紫外线、X射线、伽马射线则用于消毒等目的。

使用长波长的电磁波进行通信，是因为长波长的光能抵抗雨、雾等障碍物，不易被建筑物等反射，并且可以通过衍射绕过障碍物后面，这是有原因的。长波长中，短波用于国际无线电广播，中波用于航空广播，长波用于与潜艇通信。相反，波长短的电磁波具有不被衍射、沿直线传播的特性。另一个特点是波长越短，能量越强，因此可见光比无线电波更能增加通信（例如激光通信）时的信息量。X射线的能量比紫外线高，伽马射线的能量比X射线高。因此，比紫外线更短的波长对人体有负面影响，因此也用于杀菌，杀死细菌。使用伽马射线治疗癌症也是利用可破坏细胞组织的能量来帮助人们的一个例子。