# 電磁輻射

## 概念

### 波動模型

${\displaystyle v=\nu \lambda \,\!}$

${\displaystyle u={\frac {1}{2\mu _{0}}}B^{2}+{\frac {\epsilon _{0}}{2}}E^{2}\,\!}$

### 粒子模型和量子理論

${\displaystyle E=h\nu \,\!}$

${\displaystyle p={\frac {E}{c}}={\frac {h\nu }{c}}={\frac {h}{\lambda }}\,\!}$

### 傳播速度

${\displaystyle E=h\nu \,\!}$

${\displaystyle n=c/v\,\!}$

## 熱輻射

${\displaystyle {U \over V}={\frac {8\pi ^{5}(kT)^{4}}{15(hc)^{3}}}\,\!}$

${\displaystyle C_{V}={\frac {32\pi ^{5}k^{4}T^{3}}{15(hc)^{3}}}\,\!}$

## 从电磁理论推导

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {E} =0\,\!}$ （1）
${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\,\!}$ （2）
${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {B} =0\,\!}$ （3）
${\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}\,\!}$ （4）

${\displaystyle \nabla \times \left(\nabla \times \mathbf {E} \right)=\nabla \times \left(-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\right)\,\!}$ （5）

${\displaystyle \nabla \times \left(\nabla \times \mathbf {E} \right)=\nabla \left(\nabla \cdot \mathbf {E} \right)-\nabla ^{2}\mathbf {E} =-\nabla ^{2}\mathbf {E} \,\!}$ （6）

${\displaystyle \nabla \times \left(-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\right)=-{\frac {\partial }{\partial t}}\left(\nabla \times \mathbf {B} \right)=-\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t^{2}}}\,\!}$ （7）

 ${\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {E} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t^{2}}}\,\!}$ 。

 ${\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {B} =\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {B} }{\partial t^{2}}}\,\!}$ 。

${\displaystyle \Box \mathbf {E} =0\,\!}$
${\displaystyle \Box \mathbf {B} =0\,\!}$

${\displaystyle \mathbf {E} =\mathbf {E} _{0}f\left(\mathbf {k} \cdot \mathbf {r} -\omega t\right)\,\!}$

${\displaystyle \nabla ^{2}f\left(\mathbf {k} \cdot \mathbf {r} -\omega t\right)={\frac {1}{{c_{0}}^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}f\left(\mathbf {k} \cdot \mathbf {r} -\omega t\right)\,\!}$

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {E} =\mathbf {k} \cdot \mathbf {E} _{0}f'\left(\mathbf {k} \cdot \mathbf {r} -\omega t\right)=0\,\!}$

${\displaystyle \mathbf {E} \cdot \mathbf {k} =0\,\!}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} ={\hat {\mathbf {k} }}\times \mathbf {E} _{0}f'\left(\mathbf {k} \cdot \mathbf {r} -\omega t\right)=-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\,\!}$

${\displaystyle \mathbf {B} ={\frac {1}{\omega }}\mathbf {k} \times \mathbf {E} \,\!}$

## 輻射的影響

### 人體影響

X光伽馬射線屬於電離輻射，會使生物的基因損壞或突變，甚至導致癌症。這些電磁波輻射允許劑量由法律確定。

## 参考文献

1. ^ 惠陽区环保局. 电磁辐射常识. 惠陽區人民政府. [2022-07-15]. （原始内容存档于2022-07-15） （中文（中国大陆））.
2. ^ Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 90 (1800), pp. 284-292, http://www.jstor.org/stable/info/107057
3. ^ Encyclopædia Britannica Online. James Clerk Maxwell. Encyclopædia Britannica. [2009-08-24]. （原始内容存档于2009-08-31） （英语）.
4. ^ Encyclopædia Britannica Online. Heinrich Hertz. Encyclopædia Britannica. [2009-08-25]. （原始内容存档于2009-09-01） （英语）.
5. ^ 馬克士威, 詹姆斯, A dynamical theory of the electromagnetic field (pdf), Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1865, 155: 459–512 [2015-04-23], （原始内容存档 (PDF)于2011-07-28）
6. ^ Whittaker, E. T., A history of the theories of aether and electricity. Vol 1, Nelson, London, 1951
7. 詹姆士·金斯 (1947) The Growth of Physical Science, link from Internet Archive
8. Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall. 1998: pp. 364–374, 416–471. ISBN 0-13-805326-X.
9. Halliday, David; Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamental of Physics 7th. USA: John Wiley and Sons, Inc. 2005. ISBN 0-471-23231-9.
10. ^ Jackson, John David, Classical Electrodynamic 3rd., USA: John Wiley & Sons, Inc., 1999, ISBN 978-0-471-30932-1
11. ^ Hecht, Eugene, Optics 4th, United States of America: Addison Wesley, 2002, ISBN 0-8053-8566-5 （英语）
12. ^ Weinberger, P., John Kerr and his Effects Found in 1877 and 1878 (PDF), Philosophical Magazine Letters: 897–907, [2015-04-24], （原始内容存档 (PDF)于2020-04-08）
13. ^ Richard Phillips Feynman; A. Zee. QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press. 2006. ISBN 0-691-12575-9.
14. ^ George Greenstein; Arthur Zajonc. The Quantum Challenge: Modern Research on the Foundations of Quantum Mechanics. Jones & Bartlett Learning. 2006. ISBN 978-0-7637-2470-2.
15. ^ French, Anthony, An Introduction to Quantum Physics, W. W. Norton, Inc., 1978
16. ^ 國際純化學和應用化學聯合會化學術語概略，第二版。（金皮書）(1997)。在線校正版: (2006–) "photoionization"。doi:10.1351/goldbook.P04620
17. Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics(2nd ed.). Prentice Hall. 2004: pp. 348–359. ISBN 0-13-111892-7.
18. ^ Griffiths, David J., Hyperfine splitting in the ground state of hydrogen (PDF), American Journal of Physics, August 1982, 50 (8): pp. 698 [2010-04-30], （原始内容 (PDF)存档于2020-05-12）
19. ^ 飯島　純夫、電磁場が染色体に及ぼす影響[永久失效連結]、山梨医大誌 14 (1)，1 - 5，1999。
20. ^ WHOファクトシートNo.263,"電磁界と公衆衛生:「超低周波電磁界とがん」", 2001年10月 [1]PDF
21. ^ Electromagnetic fields and public health: mobile phones. Fact sheet N°193. World Health Organization. June 2011 [5 November 2013]. （原始内容存档于2016-05-25）.
22. ^ 超低周波電磁界による健康リスクの評価に関する研究（特別研究） 平成9〜11年度 国立環境研究所研究プロジェクト報告. 国立環境研究所. [2022-04-15]. （原始内容存档于2021-04-08） （日语）.
23. ^ 国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP), "時間変化する電界、磁界及び電磁界による曝露を制限するためのガイドライン（300 GHz まで）", 1998年4月[2]页面存档备份，存于互联网档案馆
24. ^ 総務省 電波利用ホームページ 電波環境の保護[3]页面存档备份，存于互联网档案馆