ELEKTROMAGNETINĖS BANGOS IR MOBILUS TELEFONAS

Įvadas

1864 metais elektromagnetinių bangų egzistavimą numatė Džeimsas Klarkas Maksvelas. Eksperimentiškai elektromagnetines bangas atrado vokiečių fizikas Henris Hercas. Elektromagnetinės bangos – tai erdvėje sklindantys susiję kintamieji elektrinis ir magnetinis laukai. Kintantis laike elektrinis laukas sukuria magnetinį lauką. Pastarasis taip pat kinta laike ir savo ruožtu kuria kintamą elektrinį lauką. Tokiu būdu tarpusavyje susiję elektrinis ir magnetinis laukai keliauja erdve ir, kas labai svarbu taikomąja prasme, perneša energiją. Šis procesas aprašomas dviem pirmosiomis Maksvelo (J.C. Maxwell) lygtimis.

Mobilieji telefonai – tai progresyvi ryšio technologija, kuri paastaruoju metu sparčiai plinta visame pasaulyje, tačiau ji visai neatsižvelgia į vartotojų sveikatą. Mobilusis telefonas šiuo metu tapo būtinybe. 2002 metais Niujorko Fast Track Wireless kompanijos atliktais mobiliojo ryšio tyrimais buvo nustatyta 1,1 milijardo abonentų kas sudarė apie 20 % visos žemės gyventojų. Reikia įvertinti ir tai kad iki šių dienų tas skaičius sparčiai didėjo. Tai reiškia kad šiuo metu mobilių telefonų naudojasi kas ketvirtas mūsų planetos gyventojas. Mūsų šalis pirmauja ir šioje srityje. Mobilieji telefonai gali spinduliuoti labai stiprius elektromagnetinius laukus. Analoginis mobilusis ryšys geeneruoja pastovius, o skaitmeninis pulsuojančius elektromagnetinius laukus, kurie atsiranda kintant elektros krūviams ir sklinda erdvėje šviesos greičiu.

Elektromagnetinių bangų sandara

Sklindančios elektromagnetinės bangos laukai pasižymi periodiškumu (periodiškai atsikartoja) tiek laike, tiek erdvėje. Bangos periodiškumą laike nusako jos dažnis f, parodantis, kiek lauko ki

itimo periodų įvyksta per laiko vienetą (sekundę). Nuotolis, per kurį banga atsikartoja erdvėje (t.y. elektrinio ir magnetinio laukų stipriai įgauna tą pačią fazę), vadinamas bangos ilgiu l. Jis priklauso nuo dažnio f ir nuo bangos sklidimo greičio v:

. (1)
Bangos sklidimo greitį v, dar kitaip vadinamą faziniu greičiu, lemia tik erdvės, kurioje sklinda banga, savybės:

(2)
t.y. erdvės absoliutinė dielektrinė skvarba e ir absoliutinė magnetinė skvarba m . Tuštumoje (vakuume) banga sklinda didžiausiu įmanomu greičiu – šviesos greičiu c:

; (3)
čia ir yra tuštumos atitinkamai elektrines ir magnetines savybes apibūdinančios konstantos. Kitose erdvėse (medžiagose) banga sklinda lėčiau:

; (4)
čia er=e/eo ir mr=m/mo yra medžiagos santykinės dielektrinė ir magnetinė skvarbos. Medžiagos lūžio rodiklis n parodo, kiek kartų banga medžiagoje sklinda lėčiau nei tuštumoje.

Atspindys ir lūžis

Krisdama į dviejų aplinkų (medžiagų) ribą elektromagnetinė banga suuskyla į atsispindėjusią ir lūžusią (praėjusią) bangas. Atsispindėjusi banga sklinda pirmoje aplinkoje, bet kita kryptimi, negu krintanti. Lūžusi banga sklinda antrojoje aplinkoje, bet jos sklidimo kryptis taip pat nesutampa su krintančiosios bangos kryptimi (išskyrus tą atvejį, kai kritimo kampas j lygus nuliui, t.y. kai banga krinta statmenai dviejų aplinkų ribai). Visų trijų bangų sklidimo kryptis nusako dar 17a. olandų matematiko Snelijaus suformuluoti dėsniai:
1. Krintančios, atsispindėjusios ir lūžusios bangų sklidimo kryptys yra vienoje plokštumoje.
2. Kritimo kampas j (kampas tarp krintančios bangos sklidimo krypties ir st

tatmens ribiniam paviršiui) lygus atspindžio kampui y (žr. 1 pav.).
3. Kritimo kampo j sinuso santykis su lūžio kampo y sinusu lygus bangos sklidimo greičių pirmoje ir antroje medžiagoje santykiui, arba antrosios medžiagos lūžio rodikliui pirmosios medžiagos atžvilgiu:

. (5)

1 pav. Plokščia elektromagnetinė banga ties dviejų aplinkų riba

Atsispindėjusios ir krintančios bangų elektrinio lauko amplitudžių santykis vadinamas atspindžio koeficientu r :

. (6)
Skaidrio koeficientas t parodo santykį tarp praėjusios (lūžusios) bangos elektrinio lauko amplitudės Ep ir krintančios bangos elektrinio lauko amplitudės Ek:

.
Bangai krintant į ribinį paviršių statmenai (j=0), skaidrio ir atspindžio koeficientai priklauso tik nuo tų medžiagų banginių varžų Zb1 ir Zb2:

(7)
ir

. (8)
Jei dviejų medžiagų banginės varžos lygios (Zb1=Zb2), tai tokios medžiagos vadinamos suderintomis, nes nuo jų ribos bangos neatsispindi (r=0). Kuo labiau skiriasi medžiagų banginės varžos, tuo didesnė dalis bangų atsispindi nuo tokių medžiagų ribos.
Banginė varža priklauso nuo medžiagos savybių. Gerų dielektrikų, kurių savitasis laidis s yra labai mažas (s®0), banginė varža lygi:

. (9)
Gerų laidininkų (s®) banginė varža yra labai maža:

, (10)
todėl bangos nuo gerų laidininkų (metalų) praktiškai pilnai atsispindi (t=0). Atspindžio mechanizmą galima aiškinti taip. Krintančios bangos elektrinis laukas E, sutikęs savo kelyje laidžią medžiagą (s¹0), pagal diferencialinį Omo dėsnį (J=s×E) indukuoja joje laidumo srovę, kurios tankis J. Laidžios medžiagos paviršiumi tekėdama laidumo srovė kuria magnetinį lauką. Laike kintantis magnetinis laukas sa

avo ruožtu kuria kintamą elektrinį lauką. Elektrinis laukas kuria magnetinį ir t.t. Tokiu būdu gauname atsispindėjusią bangą.
Jeigu pirmoji medžiaga yra oras (e1»eo, m1»mo, s1»0, n1»1), o antroji – nemagnetinis dielektrikas (m2»mo, s2»0), tai atspindžio koeficientas

; (11)
čia n2 – antrosios medžiagos lūžio rodiklis:

. (12)
Vadinasi, išmatavus kritimo ir lūžio kampus, galima rasti medžiagos, į kurią krinta banga, dielektrinę skvarbą.
Praktikoje patogiau šitą parametrą rasti panaudojant dielektrinę prizmę. Pastačius tokią prizmę elektromagnetinių bangų sklidimo kelyje, t.y. tarp siųstuvo ir imtuvo, bangos lūžta prizmės pagrindo pusėn (žr. 2 pav.). Žinant prizmės kampą a ir bangos trajektorijos lūžio kampą q galima rasti prizmės medžiagos santykinę dielektrinę skvarbą iš formulės:

. (13)

2 pav. Elektromagnetinių bangų lūžis prizmėje

Poliarizacija. Pastačius elektromagnetinės bangos kelyje lygiagrečių metalinių strypelių tinklelį, dalis bangos energijos praeina pro jį, o kita dalis atsispindi. Atsispindėjusi dalis šiuo atveju priklauso ir nuo bangos poliarizacijos. Poliarizaciją apibūdina bangos elektrinio lauko vektoriaus E padėtis erdvėje. Jei elektrinio lauko vektoriaus kryptis sutampa su metalinių strypelių orientacija, gauname didesnį atspindį, nei tuo atveju kai elektrinis laukas statmenas strypeliams, nes orientuotas išilgai metalinių strypelių elektrinis laukas efektyviai indukuoja juose laidumo sroves, ko pasėkoje susidaro atsispindėjusi banga ir gaunami didesni nuostoliai.

Mobilių telefonų poveikis gyviems organizmams

Mobiliųjų telefonų įtaka sveikatai. Mes kasdien naudojamės mobiliaisiais telefonais, bet ar kada susimastėme, kad tai mums teikia ne ti

ik naudą? Prisipažinsiu, rinkdamas medžiagą šiam darbui, labai nustebau, nes niekada net nepagalvojau, kad mums taip kenkia tas įprastas ir kasdienis prietaisas-mobilusis telefonas. Mobilieji telefonai gali spinduliuoti labai stiprius elektromagnetinius laukus. Analoginis ryšys generuoja pastovius, o skaitmeninis-pulsuojančius elektromagnetinius laukus. Elektromagnetiniai laukai ir bangos atsiranda kintant elektros krūviams. Tai akimi nematomi sūkuriniai elektriniai ir magnetiniai laukai, sklindantys erdvėje šviesos greičiu. Biologinis elektromagnetinės radiacijos veikimas priklausi nuo jos energijos galingumo, poveikio trukmės bei individualių organizmo savybių. Gyvi organizmai elektromagnetines bangas atspindi arba sugeria. Audiniams sugeriant elektromagnetinę radiaciją, pakinta vandens ir baltymų molekulių erdvinis išsidėstymas, jos išsidėsto pagal tam tikrą ašį, tai yra įsielektrina. Šiai radiacijai perėjus į šiluminę enrgiją, pasireiškia terminis poveikis. 1990 metais JAV Aplinkos apsaugos agentūros parengtoje ataskaitoje elektromagnetines bangas buvo siūloma klasifikuoti kaip fizinį faktorių, sukeliantį onkologinių susirgimų vystymąsi. Tačiau šio siūlymo buvo atsisakyta, kadangi tikslus elektromagnetinės radiacijos poveikio organizmui mechanizmas iki šiol nėra žinomas. Iš dalies šį sprendimą lėmė ekonominiai motyvai bei įtakingi pramonės sluoksniai. Mobilieji telefonai yra vieni iš elektromagnetinės radiacijos šaltinių. Kalbant telefonas nukreipiamas tiesiai į smegenis. Stipriausiais elektromagnetinis laukas yra penkių centimetrų spinduliu aplink telefono anteną, didžiausia dalis elektromagnetinės radiacijos sugeriama odoje, iki vieno centimetro gylyje.Kai telefonas yra budėjimo režime, skleidžiami radiacijos lygiai yra labai maži ir praktiškai nepastebimi. Australijoje, JAV, Norvegijoje ir Švedijoje atlikti tyrimai parodė neigiamą įtaką mobiliųjų telefonų vartotojų sveikatai. Lyginant su kitais buitiniais elektroniniais prietaisais /televizoriais,kompiuteriais/ mobilaus ryšio
priemonės generuoja elektromagnetines bangas žymiai galingesnes. Mobilaus ryšio neigiamas poveikis pasireiškia trigubu poveikiu:

1. Mobilaus telefono antena spinduliuojanti elektromagnetines bangas.

2. Spinduliavimas perdavimo metu kurio metu dalis elektromagnetinių bangų patenka į
mūsų smegenis. Budėjimo rėžime mobilūs telefonai spinduliuoja silpnus laukus kurie besikaupdami organizme gali iššaukti negatyvius pokyčius.

3.Priėmimo rėžime elektromagnetinės bangos per ausis patenka į smegenis. Australijos mokslininkų nuomone tai neigiamiausias mobilaus telefono poveikis. Apie realią mobilaus telefono galią žinome labai mažai, tačiau yra neoficialus standartas pagal
kurį jų galingumas ribojamas 2 W galia. Sukeliami galvos skausmai, atsiranda klausos, regėjimo pakitimų, atminties susilpnėjimas, galvos svaigimas, kaklo ir veido odos paraudimas bei niežėjimas, karščio jausmas aplink ausį ir veido bei kaklo srityje. Visi šie paminėti simptomai yra trumpalaikiai, atsirandantys pokalbio metu ar praėjus kuriam laikui po pokalbio.

Išvados

Pasaulinė sveikatos organizacija (PSO) 1996 m paskelbė pranešimą apie EML poveikį žmogaus organizmui. Pranešime pabrėžta, kad technologijos veikiančios elektromagnetiniu principu teikia didžiulę naudą ir keičia žmonių komunikacijos būdą, taikomąją mediciną, keliones, prekybos būdą, bei įvairios produkcijos gamybą. Taip pat buvo pabrėžta, kad paskutiniu metu ir buvo atlikti platūs moksliniai tyrimai skirti ištirti EML poveikį žmogaus organizmui ir su tuo susijusius galimus sveikatos efektus. Tačiau pasirodė, kad ne visi EML spektro dažniai buvo pakankamai ištyrinėti ar dar daugiau, netyrinėti visai. Kai kurie tyrimų rezultatai parodė kad EML poveikis gali būti susijęs su tokiais sveikatos pokyčiais, kaip elgesio pasikeitimas, atminties praradimas, Parkinsono ar Altshaimerio ligos ir taip toliau. Buvo atkreiptas dėmesys, kad dėl nepakankamų tyrimų ir rezultatų negalima visiškai susieti ir įrodyti šiuos efektus su EML poveikiu. PSO pareiškė, kad toks neaiškumas ir įrodymų stoka verčia nerimauti ir nurodėt tolimesnių mokslinių tyrinėjimų būtinumą. Pas mus mobilusis telefonas tampa būtinybe. Kelio atgal nėra. Tačiau iškyla problemos atsiradusios XXa. septintame dešimtmetyje , kada pasirodžius straipsniams apie silpnos mikrobangų spinduliuotės poveikį gyvūnijai ir žmonėms prasidėjo neregėtas besitęsiantis iki šiol mokslininkų skelbiančių straipsnius puolimas. Nors aplinka vis labiau teršiama elektromagnetiniais laukais, sprendimams įtaką daro ne moksliniai faktai, bet politikų ir valdininkų nuostatos. Dideli pinigai nuslopina kai kurių žmonių sąžinę ir žmonių sveikata tampa nesvarbi. Mokslininkai tegali ir būtinai privalo supažindinti visuomenę su mobilių telefonų taršos pavojais. Na o žmonės privalo pasirinkti, ar būti neišmanėliais, ar būti išprususiais ir veikti politinius sprendimus dėl mobilių telefonų naudojimo Lietuvoje, kad jie apsaugotų mūsų sveikatą ir gerovę, be kurių padėtis nepasikeis

Leave a Comment