基於可見光的語音信息傳輸實驗裝置m題

① 通信原理實驗系統由哪些部分組成2，本實驗系統中，無線信道傳輸包括哪些模塊

一、概述 智能電網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的智能電網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒於採用無線通信網不依賴於電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。下面就來簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點，並分析其在電力系統的應用前景。 二、無線技術介紹 (一)無線通信技術的概念 目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理伺服器等組成。 (二)無線通信技術的發展現狀 無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基於IEEE802.15的無線個域網(WPAN)、基於IEEE802.11的無線區域網(WLAN)、基於IEEE802.16的無線城域網(WMAN)及基於IEEE802.20的無線廣域網(WWAN)。 總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有：3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術主要包括：基於802.15的WPAN、基於802.11的WLAN、基於802.16e的WiMAX、基於802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬頻無線接入。其中寬頻無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。 1.主流無線通信技術 從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基於該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、Wi-Fi、WMN等4種技術。 2.其他無線通信技術 除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。 (1)IrDA：Infrared Data Association，是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0-1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長900納米左右的近紅外線。 (2)Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz 到2.480GHz的電磁波。 (3)RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。 (4)UWB：Ultra Wideband，即超寬頻技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低成本。 三、無線技術優劣分析 (一)WLAN技術分析 Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用於無線區域網，作為有線網路的延伸，對於特殊地點寬頻應用，盡管Wi-Fi 技術應用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi採用的是射頻(RF)技術，通過空氣發送和接收數據。由於無線網路使用無線電波傳輸數據信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部區域網。 (二)WiMAX技術分析 WiMAX是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由於最近才完成標准化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。 WiMAX由於其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，並提供優良的最後一公里網路接入服務。 (三)WMN技術分析 WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN 這一新興網路不僅在無線寬頻接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像採集模塊可以對目標對象進行監控或數據採集，並廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。 (四)3G技術分析 3G於1996年提出標准，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網路部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網路的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機模擬等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網路。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網路。 (五)LMDS技術分析 本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬頻無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、網際網路和視頻業務，是一種非常好的寬頻固定無線接入解決方案。在最優情況下，距離可達8公里;但是由於受降雨的原因，距離通常限於1.5公里。 其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨幹網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收並將射頻信號還原為 ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。 (六)MMDS技術分析 MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由於MMDS採用的調制技術主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標准，各廠家的設備存在兼容性問題。 (七)集群通信技術分析 數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好;由於使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。 數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由於網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。 (八)點對點微波通信技術分析 微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對於運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平台之上，可以全面支持運營商未來的發展。 (九)衛星通信技術分析 利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬頻多媒體通信網的環境下，利用衛星建成寬頻衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，經濟又可靠。 但是衛星通信畢竟是採用衛星作為通信平台，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的;而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。 四、無線技術綜合比較 目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫遊的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。 首先，從標准化程度上看，本報告所涉及的技術中，僅僅WMN技術沒有成熟的標准體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標准，只是沒有統一的國際標准，其餘的技術均已經完成標准化工作，並且都進行了試驗網建設和商業網建設。 從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMAX技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。 從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬於區域網無線接入技術，僅覆蓋35m-100m;WiMAX技術、3G技術、LMDS技術、 MMDS技術、集群通信屬於城域網接入技術，覆蓋范圍在1km-54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬於廣域網技術，通常用於通信主幹組網建設。 從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬於干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其餘的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其餘技術均為幾十M甚至上百M的速率。 從調制技術上看，其中Wi-Fi技術、WiMAX技術、WMN、3G技術均採用最新的調制技術OFDM，其餘的技術均未採用OFDM調制技術。 從天線技術上看，僅僅3G和WiMAX技術採用了MIMO技術，而其他技術均未採用MIMO技術;從傳輸環境上看，僅僅WiMAX技術和3G 技術支持非視距傳輸，其餘技術均要求視距傳輸環境;從網路安全和QoS機制上看，WiMAX技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善，其餘的均存在較大的問題。 五、無線技術的應用及展望 目前，在電網電力系統通信中仍然以具有高傳輸率、高帶寬、高可靠性等特性的光纖通信為主，但隨著電網對災難應急、配網自動化、辦公智能化等需求的提出，無線通信將以其迅速部署、不受地面限制等特點尋求到在電力系統通信中的應用。因此，無線通信可以成為電力系統通信的一個重要補充手段，為電力系統構建綜合通信網提供非常重要的一個部分。

② 可見光通信技術的我國可見光通信研究

經工業和信息化部測試認證，我國「可見光通信系統關鍵技術研究」近日獲得重大突破，實時通信速率提高至50Gbps（比特每秒），相當於0．2秒即可完成一部高清電影的下載。
可見光通信是利用半導體照明（LED燈）的光線實現「有光照就能上網」的新型高速數據傳輸技術。可見光通信技術綠色低碳、可實現近乎零耗能通信，還可有效避免無線電通信電磁信號泄露等弱點，快速構建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。
我國信息領域著名專家、中國工程院院士鄔江興介紹說，目前，全球大約擁有440億盞燈具構成的照明網路，數百億的LED照明設備與其它設備融合將構築一個巨大的可見光通信網。可以設想，未來實現大規模可見光通信後，每盞燈都可以當做一個高速網路熱點，人們等車的時候在路燈下就可下載幾部電影，在飛機、高鐵上也可藉助LED光源無線高速上網，滿足室內網、物聯網、車聯網、工業4．0、安全支付、智慧城市、國防通信、武器裝備、電磁敏感區域等網路末端無線通信需求，為互聯網+提供一種嶄新的廉價接入方法。
鄔江興預測，在未來數十年內，信息的傳輸量將超出現有無線電頻譜的承載能力，可見光通信技術可有效突破無線電頻譜資源嚴重匱乏的困局，是具有廣闊應用前景的下一代無線通信技術之一，可形成萬億級年產值的戰略性新興產業。
高速傳輸一直是可見光通信領域研究的焦點課題之一，解放軍信息工程大學於宏毅研發團隊採用光學和電學相協同的處理方法，突破了可見光空間通道互干擾高效抑制等關鍵技術，進入集成化、微型化設計與實現階段。這所大學是國內較早從事可見光通信技術研發的科研單位，2013年牽頭承擔了我國首個可見光863計劃項目，並組建了「中國可見光通信產業技術聯盟」。經過3年多的科技攻關，先後研發成功「可見光點播電視業務」「可見光新型無線廣播」「可見光精確定位」等應用示範系統。
LED無線通信的研究在日本首先開展
將LED照明燈組成可見光無線通信系統的研究工作，在日本首先開展，並得到日本政府的重視。在2006-11-28發布的科技日報報道：「日本總務省計劃與NTT研究所及NEC公司等聯手，共同開發一種利用照明燈光傳輸高速信息的「可見光通信」系統。日本政府將把這一技術作為下一代寬頻網普及，預計在5年內實用化「。
室內白光LED無線通信的研究在日本首先開展。日本大學的日本KEIO大學的Tanaka等人和SONY計算機科學研究所的Haruyama在2000年提出了利用LED照明燈作為通信基站進行信息無線傳輸的室內通信系統[4]。他們以Gfeller和Bapst的室內光傳輸信道為傳輸模型，將信道分為直接信道和反射信道兩部分，並認為LED光源滿足朗伯（Lambertian）照射形式,且以強度調制直接檢測（IM-DD）為光調制形式進行了建模模擬，獲得了數據率、誤碼率以及接收功率等之間的關系。認為當傳送數據率在10Mbps以下的系統是可行的，碼間干擾（InterSymbol Interference, ISI）和多徑效應是影響系統性能的兩大因素。2001年,Tanaka等人在原來的基礎上分別採用OOK_RZ調制方式與OFDM調制方式對系統進行了模擬[6]，結果表明：:當傳送數據率在100Mbps以下時這兩種調制技術都是可行的，當數據率大於100Mbps時，OFDM調制技術優於OOK_RZ調制技術。
Tanaka和Komine等人的具體分析
2002年, Tanaka和Komine等人對LED可見光無線通信系統展開了具體分析[7]，包括光源屬性信道模型、雜訊模型、室內不同位置的信噪比分布等，求出了系統所需的LED單元燈的基本功率要求，並分別以OOK_RZ、OOK_NRZ、m-PPM調制方式進行模擬分析,得到了不同條件下的誤碼率大小。同年Komine等研究了由牆壁反射引起的多徑效應對可見光無線系統造成的影響，分別以OOK、2-PPM、4-PPM、8-PPM調制方式進行模擬，結果表明：在數據率小於60Mbps，接收視場角小於50度的條件下，採用8-PPM調制方式可有效克服牆壁反射引起的多徑效應。以後, Komine等繼續對LED單元燈的設計布局、可見光傳播信道（分直達信道和反射信道兩部分）、室內人員走動導致的反射陰影、牆壁反射光,碼間干擾對系統性能的影響等展開研究[8]，並得出了不同接收視場角和不同數據傳送率下各因素對系統性能的影響曲線。同年，Komine等提出了一套結合電力線載波通信和LED可見光通信的數據傳輸系統[9]。2005年, Komine等利用基於最小均方誤差演算法的自適應均衡技術來克服碼間干擾(ISI) [10]。模擬表明在數據率為400Mbps以下時，FIR均衡器和DFE均衡器都可有效減少ISI的影響，當數據率高於400Mbps時，DFE均衡器更能有效克服ISI。
應用前景非常看好
國內在這方面的研究剛剛起步，暨南大學光電工程系的陳長纓教授對LED發光特性、室內通信鏈路和信道模型進行了初步的研究 [11]。
總之，LED照明光無線通信在國外也還出在起步和摸索階段，但其應用前景非常看好，不僅可以用於室內無線接入，還可以為城市車輛的移動導航及定位提供一種全新的方法。汽車照明燈基本都採用LED燈，可以組成汽車與交通控制中心、交通信號燈至汽車、汽車至汽車的通信鏈路。這也是LED可見光無線通信在智能交通系統的發展方向。

③ 初中階 段 物理題中 怎麼判斷超聲波 次聲波 電磁波

（1） 聲波
人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波（音頻）。頻率在20～20000Hz之間。
（2） 次聲波
頻率低於20Hz的機械波稱為次聲波。
（3） 超聲波
頻率高於20000Hz的機械波稱為超聲波。

下面有詳細資料，有時間可以看一看。
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聲波的類型
（1） 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
（2） 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
（3） 表面波
沿媒質表面層傳播，幅值隨深度迅速減弱的波。
頻率、超聲波、次聲波

其他關於聲波的參考資料：
聲學是一門古老的學科，大約從17世紀初分析物體的振動開始，直到19世紀末，還只能用人耳接收聲波。1877年出版了瑞利的《聲學理論》，該書對經典聲學的內容進行了總結。20世紀初，貝爾發明了用於電話機的碳粒傳聲器，人們首次把聲波轉換為電信號，從而使聲學研究進入了一個新的階段。電子學的發展，大大地促進了聲學研究，從此，人們能夠精確測量、觀察和研究各種頻率、波形和強度的聲波，從而奠定了近代聲學的基礎。聲學與人們日常生活密切相關。例如，改進廳堂的音質和放聲系統的高保真度；測量並控制雜訊水平，以改善人們的生活環境等。由於數字技術和大規模集成電路的發展，微處理機進入了聲學研究與應用領域，使聲學研究手段和方法的准確性和速度都得到提高。隨之而出現一批新的聲學測量技術和相應的儀器設備。例如，實時頻率分析、聲強測量、聲源鑒別、快速傅里葉變換、相關分析等。
隨著科學技術的發展，近代聲學同時也得到了迅速發展，在工業、農業、國防、交通、衛生、教育、科學研究、文化生活以及社會等各個方面獲得了廣泛的應用，形成了許多新興的邊緣學科。
聲學是研究各種媒質中聲波的產生、傳播、接收和作用等問題的一門學科。傳播聲波的媒質有三種不同狀態，一般稱為氣體、液體和固體，因此形成相應的分支學科，分別稱為空氣聲學、水聲學和超聲學，其中空氣聲學涉及人們的聽覺，因此，與人們的文化生活和社會活動關系非常密切。由於聲學在不同的媒質及其不同狀態下傳播時，有著不同的傳播特性，利用這些特性可以研究和測量各種媒質的物理性質和狀態。例如，彈性模量、硬度、粘度、溫度、厚度、料位等。特別是頻率較高的超聲波與物質內部某些微觀結構有相互作用，如超聲波與金屬、半導體、超導體中的電子等相互作用，故可用於物質結構的研究。
由於超聲波在固體和液體中傳播時衰減小，因此傳播距離相應要遠些，一般稱為穿透性強；同時超聲波頻率高，波長短，因此固體中輻射的聲場具有方向性強，並且傳播過程中遇到障礙物時能夠反射等特點，可以用於探測金屬和非金屬材料內部的缺陷位置、大小和性質。這就是應用相當廣泛的無損檢測技術之一——超聲檢測。同樣原理推廣應用於人體上，可以從體外來檢查體內的某些疾病、器官動態或生理變化。
下面簡單介紹聲學中一般概念和傳播特性。
1．次聲波、聲波和超聲波
次聲波、聲波和超聲波都是在彈性媒質中傳播的機械波。它們的區別主要在於頻率不同。
（1） 聲波
人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波（音頻）。頻率在20～20000Hz之間。
（2） 次聲波
頻率低於20Hz的機械波稱為次聲波。
（3） 超聲波
頻率高於20000Hz的機械波稱為超聲波。
2．聲波的類型
（1） 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
（2） 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
（3） 表面波
沿媒質表面層傳播，幅值隨深度迅速減弱的波。
3．平面波、柱面波、球面波
（1） 平面波
波陣面為平面且與傳播方向垂直的波。
（2） 柱面波
波陣面為同軸柱面的波。
（3） 球面波
波陣面為同心球面的波。
定義
從科學的角度來說，電磁波是能量的一種，凡是高於絕對零度的物體，都會釋出電磁波。 正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣，除光波外，人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的「朋友」。
產生
電磁波是電磁場的一種運動形態。電與磁可說是一體兩面，變化的電場會產生磁場（即電流會產生磁場），變化的磁場則會產生電場。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波，電磁的變動就如同微風輕拂水面產生水波一般，因此被稱為電磁波，也常稱為電波。
性質
電磁波頻率低時，主要藉由有形的導電體才能傳遞。原因是在低頻的電振盪中，磁電之間的相互變化比較緩慢，其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去；電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞，也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內傳遞的原因是在高頻率的電振盪中，磁電互變甚快，能量不可能全部返回原振盪電路，於是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去，不需要介質也能向外傳遞能量，這就是一種輻射。舉例來說，太陽與地球之間的距離非常遙遠，但在戶外時，我們仍然能感受到和煦陽光的光與熱，這就好比是「電磁輻射藉由輻射現象傳遞能量」的原理一樣。
電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變，其強度與距離的平方成反比，波本身帶動能量，任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。
其速度等於光速c（每秒3×10八次方）。在空間傳播的電磁波，距離最近的電場（磁場）強度方向相同，其量值最大兩點之間的距離，就是電磁波的波長λ，電磁每秒鍾變動的次數便是頻率f。三者之間的關系可通過公式c=λf。
電磁波的傳播不需要介質，同頻率的電磁波，在不同介質中的速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質中傳播時，頻率越大折射率越大，速度越小。且電磁波只有在同種均勻介質中才能沿直線傳播，若同一種介質是不均勻的，電磁波在其中的折射率是不一樣的，在這樣的介質中是沿曲線傳播的。通過不同介質時，會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波，還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少，電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。 機械波與電磁波都能發生折射、反射、衍射、干涉,因為所有的波都具有波粒兩象性.折射、反射屬於粒子性； 衍射、干涉為波動性。
能量
電磁波的能量大小由坡印廷矢量決定，即S=E×H,其中s為坡印庭矢量，E為電場強度，H為磁 場強度。E、H、S彼此垂直構成右手螺旋關系；即由S代表單位時間流過與之垂直的單位面積的電磁能，單位是W/m²。
電磁波具有能量，電磁波是一種物質。
編輯本段
電磁波的計算

c=λf
c：光速(這是一個常量，約等於3×10^8m/s) 單位：m/s
f：頻率(單位：Hz,1MHz=1000kHz=1×10^6Hz)
λ：波長（單位：m）
編輯本段
電磁波的發現

1864年，英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導出電磁波與光具有同樣的傳播速度。 1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後，1898年， 馬可尼又進行了許多實驗，不僅證明光是一種電磁波，而且發現了更多形式的電磁波，它們的本質完全相同，只是波長和頻率有很大的差別。
編輯本段
電磁波譜

按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，就是電磁波譜。如果把每個波段的頻率由低至高依次排列的話，它們是工頻電磁波、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。以無線電的波長最長，宇宙射線的波長最短。
無線電波 3000米～0.3毫米。（微波 0.1~100厘米）
紅外線 0.3毫米～0.75微米。（其中：近紅外為0.76~3微米，中紅外為3~6微米，遠紅外為6~15微米，超遠紅外為15~300微米）
可見光 0.7微米～0.4微米。
紫外線 0.4微米～10毫微米
X射線 10毫微米～0.1毫微米
γ射線 0.1毫微米～0.001毫微米
高能射線 小於0.001毫微米
傳真（電視）用的波長是3～6米；雷達用的波長更短，3米到幾毫米。
編輯本段
電磁輻射

廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設備所產生的輻射波，通常是指紅外線以下部分。
電磁輻射是傳遞能量的一種方式，輻射種類可分為三種：
游離輻射
有熱效應的非游離輻射
無熱效應的非游離輻射
基地台電磁波 絕非游離輻射波
編輯本段
電磁輻射對人體的傷害

電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。
熱效應：人體內70%以上是水，水分子受到電磁波輻射後相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到身體其他器官的正常工作。
非熱效應：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦受到外界電磁波的干擾，處於平衡狀態的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環機能會遭受破壞。
累積效應：熱效應和非熱效應作用於人體後，對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發生累積，久之會成為永久性病態或危及生命。對於長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會誘發想不到的病變，應引起警惕！
各國科學家經過長期研究證明：長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘、粗糙，甚至導致各類癌症等；男女生殖能力下降、婦女易患月經紊亂、流產、畸胎等症。但是暫時未經實驗證明，也無大規模的數據統計證實存在必然聯系
具有防電磁波輻射危害的食物有：綠茶、海帶、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、豬血、牛奶、甲魚、蟹等動物性優質蛋白等。
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電磁波的降低

降低電磁波的不良影響，就必須養成自我防範的習慣。一般電器行都有販售「電磁波測試筆」，可以輕易測出電磁波的強度，只要超過標准就會發出警訊，使用者就應遠離被測物直至警訊消失為止。
要測知電氣產品是否有輻射或電磁波，也可以採取比較簡便的方式，就是利用家用、小型可接收AM（調幅）頻道的收音機，打開後將頻道調在沒有廣播的地方，並且靠近所要測量的 電視、冰箱、微波爐或電腦等家電用品，就會發現收音機所傳出的> 噪音突然變大，走出一段距離後，才會恢復原來較小的噪音量；如此即可測出「安全」距離來。
不同的電器也有不同的防範辦法，像電腦用過最好只關螢幕不關機，電腦螢幕改換成液晶螢幕；接聽手機時，手機最好不要放在腰間或褲子口袋中，而應該用手持或放置於距離人體五十公分處；購買住宅則在遠離變電設備及基地台設置地點。
1993 年瑞典北歐三國研究調查公布，受到2mG 以上電磁輻射影響，罹患白血病的機會是正常人的 2.1 倍，罹患腦腫瘍的機會是正常人的1.5 倍，以上資料摘自日本1996.3 出版SAPIO 雜志。
(4-1), 專家建議：

防止電磁波的10 大對策 原 因 說 明
1.盡量遠離電化製品 距離愈遠，受電磁波的影響愈小。
2.無法遠離時要盡量縮短使用時間 再強的電磁波，時間愈短，影響愈小。
3.選用電磁波小的製品 電燈泡比日光燈小，無線電話比行動電話小
4.與其選用大型，盡量選用小型 同種的家電製品，大型的不但耗電量高，電磁波也強。
5.年輕人要特別注意 細胞分裂正值旺盛的年輕人容易受影響，孕婦特別要注意。
6.要曉得測定出的安全距離 廠家的電磁波數字不準，要明確的測出才好。
7.注意後方及兩側 電視機與個人電腦的後方及兩側所釋出的電磁波極強。
8.插頭不用的時候要拔掉 插頭插著的時候，大多數的電磁波即會釋出。
9.睡覺時要特別注意 睡覺時間通常很長，即使微量的曝露其影響也會很大
10.改變非依賴電不可的心態 電化製品環繞著的生活，曝露於電磁波的機會乃大增。
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電磁波的特性

與聲波和水波相似，電磁波具有波的性質。可以發生折射等現象。它的速度，波長，頻率之間滿足關系式：
傳播速度=波長×頻率。
電磁波在空氣中的傳播速度為光速，波長λ=300/頻率F（GHz）mm。從同步衛星到地球的傳播時間大約1/8秒。
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電磁波的應用

電磁波為橫波，可用於探測、定位、通信等等。
電磁波譜(波長從長到短)是無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,倫琴射線(X射線),伽瑪射線.
應用：
◆無線電波用於通信等
◆微波用於微波爐
◆紅外線用於遙控、熱成像儀、紅外製導導彈等
◆可見光是所有生物用來觀察事物的基礎
◆紫外線用於醫用消毒,驗證假鈔,測量距離,工程上的探傷等
◆X射線用於CT照相
◆伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.
◆無線電波。無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中，人們先將聲音信號轉變為電信號，然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點，人們利用接收機接收到這些電磁波後，又將其中的電信號還原成聲音信號，這就是無線廣播的大致過程。而在電視中，除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外，還要將圖像的光信號轉變為電信號，然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播，而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號，從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。
電磁波的電場(或磁場)隨時間變化，具有周期性。在一個振盪周期中傳播的距離叫波長。振盪周期的倒數，即每秒鍾振動(變化)的次數稱頻率。
很顯然，波長與頻率的乘積就是每秒鍾傳播的距離，即波速。令波長為λ，頻率為f，速度為V，得： λ=V/f波長入的單位是米(m)，速度的單位是米/秒(m/sec)，頻率的單位為赫茲(Hertz，Hz)。 整個電磁頻譜，包含從電波到宇宙射線的各種波、光、和射線的集合。不同頻率段落分別命名為無線電波(3KHz—3000GHz)、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線(伽馬射線)和宇宙射線。 在19世紀末，義大利人馬可尼和俄國人波波夫同在1895年進行了無線電通信試驗。在此後的100年間，從3KHz直到3000GHz頻譜被認識、開發和 逐步利用。根據不同的持播特性，不同的使用業務，對整個無線電頻譜進行劃分，共分9段：甚低頻(VLF）、低頻(LF)、中頻(MF)，高頻(HF)、甚 高頻(VHF)\特高頻(uHF)\超高頻(sHF)\極高頻(EHF)和至高頻，對應的波段從甚(超)長波、長波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、 毫米波和絲米波(後4種統稱為微波)。見下表。無線電頻譜和波段劃分
段號 頻段名稱 頻段范圍（含上限不含下限） 波段名稱 波長范圍（含上限不含下限）
1 甚低頻（VLF） 3～30千赫（KHz） 甚長波 100～10km
2 低頻（LF） 30～300千赫（KHz） 長波 10～1km
3 中頻（MF） 300～3000千赫（KHz） 中波 1000～100m
4 高頻（HF） 3～30兆赫（MHz） 短波 100～10m
5 甚高頻（VHF） 30～300兆赫（MHz） 米波 10～1m
6 特高頻（UHF） 300～3000兆赫（MHz） 分米波 微波 100～10cm
7 超高頻（SHF） 3～30吉赫（GHz） 厘米波 10～1cm
8 極高頻（EHF） 30～300吉赫（GHz） 毫米波 10～1mm
9 至高頻 300～3000吉赫（GHz） 絲米波 1～0.1mm
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電磁波治療應用

「特定電磁波譜」（TDP）是由特定的加熱器對治療板產生的波長范圍在2-25μm，強度范圍（28-35mw/cm²）內分布的特定電磁波，當人體匹配接收後與體內細胞所含相同物質產生諧振，因而可增強微循環作用，促進新陳代謝，產生對人體病變的修復，使病患者能迅速康復，非病患者能提高自身的抵抗能力。
例如國仁TDP，在經大量臨床試驗的基礎上，確認特定電磁波譜的照射可應用於治療頸椎病，腰椎間盤突出、腰痛，腰飢勞損，風濕關節炎，坐骨神經痛，面神經麻痹，術後傷口癒合，外傷感染，凍瘡，胃炎、橫隔膜痙攣、神經性皮炎、濕疹，偏頭痛、頭痛、痛經，痔瘡等。被廣泛應用到外科、內科、婦科、兒科、神經科及其它疾病。同時經過國家計量科學院等權威機構的精確測定，證實對人體無任何副作用。
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電磁波的傳導

電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變，其強度與距離的平方成反比，波本身帶動能量，任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。
其速度等於光速c（每秒3×10^8米）。在空間傳播的電磁波，距離最近的電場（磁場）強度方向相同，其量值最大兩點之間的距離，就是電磁波的波長λ，電磁每秒鍾變動的次數便是頻率f。三者之間的關系可通過公式c=λf。
通過不同介質時，會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波，還有從空中傳播的空中波以及天波。波長越長其衰減也越少，電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。電磁波的應用。
電磁波為橫波，可用於探測、定位、通信等等。
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電磁波譜

電磁波譜是無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,倫琴射線(X射線),伽瑪射線.首先,無線電波用於通信等,微波用於微波爐,紅外線用於遙控,熱成像儀，紅外製導導彈等,可見光是所有生物用來觀察事物的基礎,紫外線用於醫用消毒,驗證假鈔,測量距離,工程上的探傷等,X射線用於CT照相,伽瑪射線用於治療,使原子發生躍遷從而產生新的射線等.
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電磁波用途

無線電廣播與電視都是利用電磁波來進行的。在無線電廣播中，人們先將聲音信號轉變為電信號，然後將這些信號由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播。而在另一地點，人們利用接收機接收到這些電磁波後，又將其中的電信號還原成聲音信號，這就是無線廣播的大致過程而在電視中，除了要像無線廣播中那樣處理聲音信號外，還要將圖象的光信號轉變為電信號，然後也將這兩種信號一起由高頻振盪的電磁波帶著向周圍空間傳播，而電視接收機接收到這些電磁波後又將其中的電信號還原成聲音信號和光信號，從而顯示出電視的畫面和喇叭里的聲音。
無線電廣播利用的電磁波的頻率很高，范圍也非常大，而電視所利用的電磁波的頻率則更高，范圍也更大。
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電磁波穿透力

因為電磁波具有波粒二象性,波長與光子能量成反比關系,當波長越短光子能量越大,則穿透力越強。
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電磁波對人體的副作用及防護

一、 電磁污染對人體的副作用
（1）電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因之一；
（2）電磁輻射會對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害；
（3）電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素之一；
（4）過量的電磁輻射直接影響兒童身體組織、骨骼發育，導致視力、肝臟造血功能下降，嚴重者可導致視網膜脫落；
（5）電磁輻射可使男性性功能下降、女性內分泌紊亂。
二、電磁波的防護
1、電磁環境標准及相關規定。為控制現代生活中電磁波對環境的污染，保護人們身體健康，1989年12月22日我國衛生部頒布了《環境電磁波衛生標准》( GB9175－88)，規定居住區環境電磁波強度限制值：長、中、短波應小於lOV/m，超短波應小於5V/m，微波應小於10μW/cm2。我國有關部門還制訂了《電視塔輻射衛生防護距離標准》，國家環保局也頒布了《電磁輻射環境保護管理辦法》。
針對移動通信發展狀況，北京市環保局於2000年2月17日頒布了全國首例對電磁污染進行規范管理的《北京市移動通訊建設項目環境保護管理規定》(試行)，以規范移動通信台(站)的建設和運行，防止其對環境造成電磁污染。該規定中明確了能夠產生電磁輻射的移動通信台(站)在建設前均要履行環保審批手續，並要辦理環保驗收審批，經環保部門的監測，當地功率密度符合國家《電磁輻射防護規定》中的頻率在20 MHz～3000 MHz范圍內、照射導出限值的功率密度在40μW/cm2這一標准，才可正式投人使用，大於這一標準的必須停用或整改；建設蜂窩移動通訊基站前要預測用戶密度分布，採用最佳頻率復用方式，盡量減少基站個數；在居民樓上建設移動通信台(站)，事前建築物產權單位或物業管理單位必須徵得所住居民意見；無線尋呼通信、集群通信天線最低允許高度不得低於40m,而蜂窩移動通信基站室外天線一般不得低於25m,發射天線主射方向50m范圍內、非主射方向30m范圍內，一般不得建高於天線的醫院、幼兒園、學校、住宅等建築；建設單位應在上述各類天線安裝地點設置電磁輻射警示牌。
2、 電磁波防護措施。根據電磁波隨距離衰減的特性，為減少電磁波對居民的危害，應使發射電磁功率較大、可能產生強電磁波的工作場所和設施，如電視台、廣播電台、雷達通信台站、微波傳送站等，盡量設在遠離居住區的遠郊區縣或地勢高的地區。必須設置在城市內、鄰近居住區域和居民經常活動場所范圍內的設施，如變電站等，應與居住區間保持一定安全防護距離，保證其邊界符合環境電磁波衛生標準的要求。同時，對電磁波輻射源需選用能屏蔽、反射或吸收電磁波的銅、鋁、鋼等金屬絲或高分子膜等材料製成的物品進行電磁屏蔽，將電磁輻射能量限制在規定的空間之內。
3、高壓特別是超高壓輸電線路應遠離住宅、學校、運動場等人群密集區。使用電腦時，應選用低輻射顯示器，並保持人體與顯示屏正面不少於75cm的距離，側面和背面不少於90cm，最好加裝屏蔽裝置。
4、應嚴格控制移動通信基站的密度，確保設置在市區內的各種移動通信發射基站天線高於周圍建築，在幼兒園、學校校舍、醫院等建築周圍一定范圍內不得建立發射天線。
5、為減輕家庭居室內電磁污染及其有害作用，應經常對居室通風換氣，保持室內空氣暢通。科學使用家用電器:例如，觀看電視或家庭影院、收聽組合音響時，應保持較遠距離，並避免各種電器同時開啟；使用電腦或電子游戲機持續時間不宜過長等。
6、使用手機電話時，盡量減少通話時間；手機天線頂端要盡可能偏離頭部，盡量把天線拉長；在手機電話上加裝耳機等。
7、另外，可每天服用一定量的維生素C或者多吃些富含維生素C的新鮮蔬菜，如辣椒、柿子椒、香椿、菜花、菠菜等；多食用新鮮水果如柑橘、棗等。飲食中也注意多吃一些富含維生素A、C和蛋白質的食物，如西紅柿、瘦肉、動物肝臟、豆芽等；經常喝綠茶。這些飲食措施，可在一定程度上起到積極預防和減輕電磁輻射對人體造成傷害的作用。
8、電磁波輻射是近三四十年才被人們認識的一種新的環境污染，現在人們對電磁輻射仍處於認識和研究階段。由於它看不見、摸不著、不易察覺，所以容易引起人們的疑慮。另外，有些關於電磁輻射的報道不太客觀、缺乏科學性，導致了不必要的誤解和恐慌。一般地說，判定電磁輻射是否對居住環境造成污染，應從電磁波輻射強度、主輻射方向、與輻射源的距離、持續時間等幾方面綜合考慮。所以，在加強電磁防護同時，對電磁波污染問題也應採取科學的態度，客觀分析、嚴肅對待，切不可人雲亦雲，不負責的盲目誇大，造成人們認識的混亂。當然，隨著科學技術水平的發展，人們對電磁波污染及其危害的認識會逐漸深人，許多謎底終將被揭開。