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輻射，指的是電磁波的空間傳播。前文已經(jīng)介紹過，電磁波并不神秘，是日常生活中常見且為人們所熟悉的事物，例如太陽光和無線電波；電磁波與其他事物產(chǎn)生相互作用也是需要條件的，沒必要無緣由地對其產(chǎn)生恐懼。本文將討論如何隔離電磁波，如何防輻射，并解釋為何孕婦不需要穿著防輻射服，為何電腦跟前不需要放一盆仙人掌等問題。這里屏蔽室等實例所針對的電磁波，是指頻率低于可見光的電磁波，也就是大家平時盲目擔(dān)心的“輻射”，X射線等高頻電磁波對人體的影響詳見前文所述。宇宙間充滿了輻射電磁場的物質(zhì)性電磁波，是由交變的電場和磁場形成，電場和磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)，不是物理工作者為了表達(dá)方便虛構(gòu)出來的概念。電磁場攜帶有能量、動量和角動量，就跟普通的物體一樣。電磁場攜帶能量很好理解；磁場攜帶動量可以由1901年的光壓實驗證明，那個實驗發(fā)現(xiàn)了光對一個平面也能產(chǎn)生壓力；電磁場攜帶角動量的實驗可以通過觀測一個同軸夾層電容器在磁場中放電后的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)。同大家所理解的物質(zhì)一樣，電磁場不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它可以分布在空間各個角落。如果電磁場不隨時間變化，空間中能量分布不隨時間改變，就是靜電場、靜磁場；如果電磁場隨時間變化，將能量有規(guī)律地傳向別處，就是電磁波。仙人掌對電磁波空間分布的影響，就跟水中的石頭不會影響半米外水的密度分布一樣。仙人掌防電腦輻射的能力，跟豬蹄防電腦輻射的能力一樣。如何隔離電磁場靜電場的屏蔽稱為靜電屏蔽。許多精密儀器的外殼是金屬的，這是因為當(dāng)導(dǎo)體殼靜電平衡并且殼內(nèi)無帶電體時，電荷只分布在殼體上，并且導(dǎo)體殼內(nèi)部處處無電場。在實踐中，一個非封閉的金屬網(wǎng)就可以很好地實現(xiàn)靜電屏蔽。靜磁場的屏蔽稱為靜磁屏蔽。靜磁屏蔽則困難很多，需要用封閉的高磁導(dǎo)率材料做成封閉腔體。電磁場的屏蔽跟前兩者不太一樣，它屏蔽的不是一個“場”的分布，而是傳播，它的基本原理是讓電磁波在穿過屏蔽體時發(fā)生衰減，即能量損耗。這種損耗可以分成兩個部分：反射損耗和吸收損耗。當(dāng)電磁波入射到不同媒質(zhì)的分界面時會發(fā)生反射，穿過界面的電磁能量減弱。由于反射現(xiàn)象而造成的電磁能量損失稱為反射損耗。電磁波在屏蔽材料中傳播時，一部分能量轉(zhuǎn)化為熱量，損失的這部分能量稱為吸收損耗。屏蔽層總是兩個面，所以反射損耗會發(fā)生兩次，并且多次反射還將增加電磁波在屏蔽層內(nèi)部的行進(jìn)距離，增加吸收耗散。如果想要防輻射，就需要增加這兩個耗散。反射耗散的問題比較復(fù)雜，以人體為例，太陽光會在皮膚上反射，但是X射線可以穿過人體。見以下示意圖，不同材料、不同頻率下的情況不一樣。吸收耗散要求高磁化率、高電導(dǎo)率、屏蔽層厚度大。通常屏蔽層是使用高磁化率的材料。圖中縱軸為反射率，橫軸為頻率，依照一個簡化了模型模擬。對于同樣的材料遇到不同頻率的電磁波，根據(jù)頻率增加，材料對于電磁波先是可以穿透（T），吸收（A），反射（R），再可以穿透（T）。高精度實驗室使用的電磁屏蔽室有拼裝式和焊接式，不管怎么設(shè)計，被電磁屏蔽的對象一定是完全環(huán)繞在內(nèi)的。如下圖所示，波遇到障礙物時，將偏離直線傳播，這種現(xiàn)象稱為波的衍射。高頻電磁波的波長很容易到達(dá)微米級別，如果屏蔽層有肉眼可見的隙縫，那么高頻的電磁波能輕易將其穿過。下圖中的屏蔽室為了操作方便，設(shè)有出入門，該門需要與殼體有很好的連接，一般在門或門框上采用特定結(jié)構(gòu)加入金屬簧片、內(nèi)置海綿芯的金屬絲網(wǎng)條等有彈性的導(dǎo)電材料。對于手機信號，好的屏蔽室能衰減十萬倍的能量強度。電磁屏蔽室關(guān)于防輻射服首先，衣服有穿有脫，不能完全封閉，而空間中的電磁波可能來自四面八方，便能從衣服的空隙中自由進(jìn)出；其次，市面上的“防輻射”服就一層薄銅網(wǎng)，無法有效隔離電磁波，即使不考慮封閉性的問題，要想防輻射，至少也得一層幾毫米厚的金屬板，前后兩片，共二十斤，順便防子彈。最后，給迷信防輻射服有效果的人們兩種可能性：如果防輻射服真的有屏蔽效果，則可能讓本來從脖頸處斜入射，然后穿體而過的電磁輻射在人體內(nèi)反復(fù)穿行；防輻射服跟人體的生物電耦合，形成了一個天線，有效地接收空間中的電磁波。以上兩種可能的正確性有待檢驗，但這種推理至少比現(xiàn)在市面上防輻射服的原理靠譜。（作者：鎖相）