体验电磁辐射小实验

四、体验电磁辐射小实验

背　景

“大象怕老鼠”

坐过飞机的人都知道，在飞机上禁止用手机打电话，也禁止在飞机上操作笔记本电脑或者玩电子游戏机。这是为什么呢？一个小小的手机，怎么会对一个庞然大物飞机造成影响呢？原来手机虽然很小，但它能发出电磁波；飞机虽然是个庞然大物，但它是由一些精密的电子设备控制和操纵的，这些电子设备十分灵敏，手机发出的信号可以对它产生干扰；如果发生这样的情况，飞机就不能按照正常的状态飞行了。也是说，我们的周围存在着一些不见的物质——电磁波，这种象也叫电磁辐射。就看现

什么是电磁辐射？我们身边都有哪些电磁辐射？让我们通过实验探索活动来体验和感受电磁辐射现象，了解电磁辐射原理，掌握一种感知电磁振荡的方法，进而认识一种看不见的污染——电磁污染。

准备

1.数台晶体管收音机。一台带红外遥控器的家用电器，如电扇、电视机、音响设备等。

2.每人从家里带来一只家用电器的红外遥控发射器，类型不限，电视机、录像机、空调器的都可以。有条件的同学也可以带一部便携式收音机。

3.有关电磁辐射的资料。

实践

1.监听红外遥控发射器信号声音的实验

将遥控器放在收音机旁边，距离不超过10厘米。

（1）先打开收音机，把波段调到中波波段上，再将接受频率调到一个没有电台的地方，最好调到频率较低的位置上（靠近550千赫）；然后用手按动遥控器上的任何一个控制按键，这时就会听到收音机发出“滴滴滴”的信号声。这是怎么回事？——我们在后面会详细讨论这个问题。

（2）改变遥控器与收音机之间的距离，继续上面的实验。当两者的距离到一定远之后，收音机就不会随着遥控器而发声了。

记录下可以使收音机发声的最大距离。

（3）改变遥控器与收音机的方向，观察、收听和记录收音机发声的变化。

（4）对比遥控器控制电器的情况：距离、方向等。

通过以上实验，对于收音机受到遥控器影响发声的现象给予解答。

2.假设与猜想

对上述实验现象产生的原因进行探究。首先猜想一下产生的原因，可能是下列之一：

（1）收音机收到了遥控器发出的红外信号，所以发声。

（2）收音机收到了遥控器发出的无线电波，所以发声。

（3）原因不明而无法解释。

每人根据自己对实验现象的理解和认识，提出自己的初步判断。

3.分析与讨论

（1）为什么说产生这种现象的原因是由于红外遥控器工作时发出了无线电波产生的？

因为收音机只能接收无线电信号，而这个声音又是由于使用红外遥控器产生的，所以可以初步判定遥控器在工作时，向周围辐射电磁波。

让我们先看一看收音机和红外遥控器的工作原理：

收音机的功能和原理

收音机置于中波波段上，可以接受广播电台发射的中波信号，频率范围是531千赫到1602千赫；收音机如果调到某一个电台的频率上，就会接受到这个广播信号，并且把其中所携带的广播信号变成声音播放出来。

红外遥控器的功能和原理

它上面有很多按键，分别用来控制家用电器的不同功能。每次按动一下按键，它就会向前方发射出一束红外线信号；红外线信号是看不见的，但是可以被家用电器的红外线信号接受器收到，家用电器收到信号后，就会根据信号所携带的指令，按照人的意志工作了。

（2）收音机里的声音是来自遥控器吗？

是的。收音机接受的信号是遥控器发出的红外信号吗？不是。通过实验可以知道，只要按动一下遥控器上面的任何一个按键，收音机就会发出相应的声音。所以收音机接受的信号来自遥控器是毋庸置疑的。但是，收音机只能接受无线电波，不能接受红外线信号也是毫无疑问的（从本质上说，可见光、红外线和无线电电波都是电磁波；一般把红外线归为光信号，区别于无线电波。这究竟是怎么回事呢？

原来红外遥控器在工作的时候，不但发出红外线信号，还同时发出一种调制信号，由红外线号携带着调制信号一起发出，红外线信号就好比是一列火车，这种调制信号就是火车携带的货物；这种调制信号含有操作电器的指令信息，家用电器接到红外信号后，能够把其中携带的指令信息取出来，并按照这个指令进行工作。这种调制信号的频率范围正好在中波收音机可接受的电波频率范围之内，收音机里“听”到的正是这种调制信号的声音。每次使用遥控器时，遥控器不但发出红外信号，同时还向周围辐射这种调制信号，相当于发射出无线电波信号；这种信号的特点是频率范围宽，可以影响许多种电子设备；但它的功率很小，影响的范围也很小，只有靠近收音机的时候，才能够被收音机“听”到。

4.电子设备泄漏无线电信号是一种普遍现象

红外遥控器在工作的时候向周围辐射电磁信号，其他的电器同样有这种现象，如无绳电话、手机、PC机、节能灯、微波炉等。特别是手机和PC机，它们的电磁辐射频率范围广、功率大，对周围环境的影响也大。

行动

调查身边的电磁辐射

仿照刚才进行的用收音机监听红外遥控发射器泄漏电磁辐射的实验，也可以用收音机来对其他电器产生的电磁辐射进行调查。当然，各种电器产生的电磁辐射的强度和频率都是不相同的，有的用收音机是无法“监听”的。这时可以寻找其他办法来获得第一手资料。如果没有适当的方法，也可以查阅有关资料，从中获取它们的电磁辐射情况。

表1　电器产生电磁辐射现象调查表

姓名：　　　　地点：（居室/办公室）　年　月　日

讨　论

1.人的感官有眼、耳、鼻、舌、身，分别可感知光线、声音、气味等信息，但是对于一些无法用这5种感官直接感知的物质，人们往往用一些仪器帮助人感知它们的存在。通过这次活动，你对人认知客观世界的方式和手段有什么认识，谈谈你的收获。

2.一道未解的难题——使用手机安全吗？

无线通讯已走入人们的生活，随着手机越来越普及，人们在享受通讯越来越便捷的同时，也在担心手机产生的电磁辐射对人体的危害问题。手机使用时发出的电磁波对人脑会产生伤害吗？人们对此莫衷一是。有关专家也没有肯定的结论。电磁辐射对人体的危害不是短时间内可以观察出的，所以很难对手机危害人体健康的问题得出确定的结论。

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手机的电磁辐射

有人对在飞机上禁止打手机不以为然，他们还有理论根据：手机一般工作在无线电波的甚高频波段，如一种手机工作在900MHz，没有专用的设备是无法接受到它发出的信号的，怎么可能影响飞机或医疗设备的安全呢？事实果真如此吗？想一想我们今天的实验，就会得出正确的答案。手机工作在固定的频率上，但它也要携带着通讯信号，所以它所发出的电波包含着多种频率成分；与红外遥控器不同的是，它的功率要大得多，可以对周围数十米范围内的电子设备造成影响，在飞机上使用手机，可严重干扰飞机上的电子设备的正常工作。因此禁止在飞机上使用手机是正确的。

收获与体验

　　　　●收获1：____________________

　　　　●收获2：____________________

　　　　●收获3：____________________

本次活动目标：

通过进行电磁辐射小实验，可以体验和感受电磁辐射无处不在，认识电磁辐射的性质，掌握一些防治电磁辐射的知识和方法。