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主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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家园 您这段基本上全说错了,

第一,波的传播和QQ钻小巷完全两码事

实际上,如果障碍物网眼太小,对于长波来说,根本就不是障碍,相反,倒是波长和障碍物大小相似或者更小的波对障碍物更敏感。无线电里的长波通信就是利用这一点。

第二,"可见光不可穿透人体",是完全不对的,人体是因为含有色素才吸收可见光。

可见光的波长太长(400-700纳米,是原子间距离的几千倍,球状蛋白质单体一般直径也就几纳米而已,真正达到可见光尺度的东西已经是细胞器了),如果没有我下面要说的原因,可见光照人,相当于长浪过密桩,根本不会被拦住。其实不妨用手挡住阳光,看看你那半透明的手指,很明显,可见光是可以侵入人体一定深度的。

实际上,生物不透明,一方面是因为生物里的结构不均匀,折射反射造成衰减(这点在骨骼里最明显,骨骼的矿物部分如果是单晶体也是透明的,但是它是多晶体的聚集物,光在晶体间反射衰减了),更主要的原因是生物里充满了色素。不仅很多细胞里有各种不同用途的色素,皮肤里还有专门的色素细胞,专门管拦截光辐射。照进人体的光,就是被这些色素吸收了。要不是身体里有色素,人根本就是个水母。

真正难透入人体的倒是小于300纳米的紫外光,因为这个波长刚好被人体的物质强烈吸收,而小于200纳米之后,又被水强烈吸收了——它们的能量被人体物质强烈吸收,也就意味着这些能量在人的身体里做了点什么,因此短紫外线对人是有严重伤害的。

第三,电磁辐射对人是否有害,是与其电离能力相关的,也跟其剂量有关,跟穿不穿得透没关系。中微子射线的穿透力顶好,穿一个地球都轻轻松松,可是正是因为它跟物质的作用极其微弱,所以就不会把能量释放在物质里,自然也不会造成多大的伤害。

就X射线来说,一方面它对物质的穿透力强,这本身是好的,穿过去就是说没有损失在物质里面,并没有跟物质发生作用。但是另一方面,它的光子能量很高,假如被原子吸收,可以把原子激发到很高的能态,所以在穿透的过程中,即使有很小的一部分被物质分子吸收,也会造成很大的破坏,它不仅可以直接破坏作用的分子,更重要的是在水溶液里可以产生自由基,进而破坏一大堆分子,所以它是有害的。

但是剂量又是一个问题,剂量不大的话,大部分辐射直接透过去了,对人造成的危害微乎其微,就没有关系,所以我们还是可以放心的去医院照X射线。剂量大的话,比如找个工业探伤用的x射线源去照照,回家可以准备办丧事了。

其实,要不是生物体内的抗氧化机制,可见光照样对人有害。可见光辐射也是会催生自由基的。

那人为什么不怕可见光?这是地球生物在地球上进化的结果。一方面,太阳辐射的峰就是以可见光为中心,另一方面,大气对太阳辐射就开了那么个近紫外-可见光-红外的窗口,所以在地球上混几亿年,连个可见光都对付不了就说不过去。

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