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人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780納米之間,稱為可見光。只要是本身溫度大于絕對(duì)零度的物體,都可以發(fā)射電磁輻射,而世界上并不存在溫度等于或低于絕對(duì)零度的物體。[1]電磁輻射跨越極大范圍的波長或頻率,這個(gè)范圍被稱為電磁頻譜。

科學(xué)通常將電磁波分為七種基本類型,但它們都是同一現(xiàn)象的不同表現(xiàn)形式。按照波長遞減或頻率遞增的順序,常見的名稱有：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線和伽馬射線。

從科學(xué)的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高于絕對(duì)零度的物體,都會(huì)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”。

科學(xué)通常將電磁波分為七種基本類型,但它們都是同一現(xiàn)象的不同表現(xiàn)形式。按照波長遞減或頻率遞增的順序,常見的名稱有：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線和伽馬射線。通常,較低能量的輻射（例如無線電波）常用頻率表示；微波、紅外線、可見光和紫外線通常以波長表示；而更高能量的輻射,例如 X 射線和伽馬射線,則以每個(gè)光子的能量表示。

1、無線電波

無線電波是所有電磁波中波長最長的,約大于10 毫米。無線電主要用于通信,包括語音、數(shù)據(jù)和娛樂媒體,諸如衛(wèi)星、雷達(dá)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。

2、微波

微波可以被視為短無線電波,典型的波長在1毫米到1米的范圍內(nèi)。我們使用微波來烹飪食物、傳輸信息。微波在通信中很有用,因?yàn)樗鼈兛梢源┩冈茖�、煙霧和小雨。

3、紅外線

紅外光是人眼看不見的,但如果強(qiáng)度足夠,我們可以感覺到它是熱的。比如,將手放在發(fā)光的燈泡附近時(shí),感覺到的溫暖主要是燈泡發(fā)出并被手吸收的紅外線輻射的結(jié)果。所有物體都會(huì)因?yàn)樗鼈兊臏囟榷�發(fā)射電磁輻射（稱為“熱輻射”）。繪制來自太空的紅外輻射圖為我們提供了從可見光中難以獲得的信息。

4、可見光

光譜的可見區(qū)域是我們最熟悉的區(qū)域,可見光區(qū)的波長范圍為約400 nm（紫色）至約760 nm（紅色）。

5、紫外線

波長約為380 納米至約10 納米。紫外線是太陽光的組成部分；然而,它是人眼看不見的。它有許多醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用,但會(huì)損害組織細(xì)胞。一些昆蟲,如大黃蜂,可以看到紫外線。

6、X射線

X 射線典型波長為0.01 納米到10 納米。X 射線波長大致對(duì)應(yīng)于固體原子之間的間距。在電磁波譜的這一點(diǎn)上,科學(xué)家們開始更多地將這些射線視為粒子而不是波。它們可以穿透皮膚和肌肉等軟組織,并在醫(yī)學(xué)上用于拍攝骨骼的 X 射線照片。

7、伽馬射線

伽馬射線是波長最短（小于0.1納米）的電磁輻射。它們是最具穿透力的電磁輻射,因此具有最大的能量。伽馬射線有時(shí)用于治療癌癥和拍攝用于診斷醫(yī)學(xué)的詳細(xì)圖像。然而,不受控制的暴露對(duì)人類來說是極其危險(xiǎn)的。

從科學(xué)的角度來說,電磁波是能量的一種,凡是高于絕對(duì)零度的物體,都會(huì)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”。

電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。電與磁可說是一體兩面,變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)（即電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)）,變化的磁場(chǎng)則會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)構(gòu)成了一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng),這就是電磁場(chǎng),而變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播形成了電磁波,電磁的變動(dòng)就如同微風(fēng)輕拂水面產(chǎn)生水波一般,因此被稱為電磁波,也常稱為電波。

電磁波頻率低時(shí),主要借由有形的導(dǎo)電體才能傳遞。原因是在低頻的電振蕩中,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(shí)即可以在自由空間內(nèi)傳遞,也可以束縛在有形的導(dǎo)電體內(nèi)傳遞。在自由空間內(nèi)傳遞的原因是在高頻率的電振蕩中,磁電互變甚快,能量不可能全部返回原振蕩電路,于是電能、磁能隨著電場(chǎng)與磁場(chǎng)的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去,不需要介質(zhì)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(yuǎn),但在戶外時(shí),我們?nèi)匀荒芨惺艿胶挽汴柟獾墓馀c熱,這就好比是“電磁輻射借由輻射現(xiàn)象傳遞能量”的原理一樣。 　　

電磁波為橫波。電磁波的磁場(chǎng)、電場(chǎng)及其行進(jìn)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(qiáng)度與距離的平方成反比,波本身帶動(dòng)能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。 　　

其速度等于光速c（每秒3×10八次方）。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）強(qiáng)度方向相同,其量值最大兩點(diǎn)之間的距離,就是電磁波的波長λ,電磁每秒鐘變動(dòng)的次數(shù)便是頻率f。三者之間的關(guān)系可通過公式c=λf。

通過不同介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。電磁波的傳播有沿地面?zhèn)鞑サ牡孛娌?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(xù)傳播。 機(jī)械波與電磁波都能發(fā)生折射、反射、衍射、干涉,因?yàn)樗�有的波都具有波粒兩象�?折射、反射屬于粒子性； 衍射、干涉為波動(dòng)性。

1864年,英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。 1887年德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后,1898年, 馬可尼又進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn),不僅證明光是一種電磁波,而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波,它們的本質(zhì)完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。

電磁波吸收和屏蔽材料可對(duì)電子設(shè)備及其所處環(huán)境進(jìn)行有效防護(hù),阻止電磁信息泄漏、切斷電磁波傳播途徑、抑制電磁波的輻射和干擾,是解決電磁輻射和電磁干擾問題最為重要的科技手段之一。

專家回顧了25年來,依托自主研發(fā)的洛倫茲透射電子顯微鏡所取得的系列成果,對(duì)當(dāng)前該領(lǐng)域材料設(shè)計(jì)與制備相關(guān)問題進(jìn)行深入分析,探討了具有低反射特征的高效屏蔽泡沫的設(shè)計(jì)構(gòu)建新方法,以及實(shí)現(xiàn)屏蔽材料性能有效調(diào)控的新途徑。

1、熱效應(yīng)

人體中70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機(jī)體升溫,從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。體溫升高引發(fā)各種癥狀,如心悸、頭漲、失眠、心動(dòng)過緩、白細(xì)胞減少,免疫功能下降、視力下降等。產(chǎn)生熱效就應(yīng)的電磁波功率密度在10MW/CM2；微觀致熱效應(yīng)1 MW - MW/CM2；淺致熱效應(yīng)在10MW/CM2以下。當(dāng)功率為1000W的微波直接照射人時(shí),可在幾秒內(nèi)致人死亡。

2、非熱效應(yīng)

人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng),它們是穩(wěn)定和有序的,一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾,處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)將遭到破壞,人體也會(huì)遭受損害。這主要是低頻電磁波產(chǎn)生的影響,即人體被電磁輻射照射后,體溫并未明顯升高,但已經(jīng)干擾了人體的固有微弱電磁場(chǎng),使血液、淋巴液和細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生改變,對(duì)人體造成嚴(yán)重危害,可導(dǎo)致胎兒畸形或孕婦自然流產(chǎn)；影響人體的循環(huán)、免疫、生殖和代謝功能等。

3、累積效應(yīng)

熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后,對(duì)人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力—內(nèi)抗力）,再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會(huì)發(fā)生累積,久之會(huì)成為永久性病態(tài),危及生命。對(duì)于長期接觸電磁波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,也可能會(huì)誘發(fā)想不到的病變,就引起警惕。

隨著5G技術(shù)的發(fā)展,依靠電磁波作為信息載體的電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于民用及軍事領(lǐng)域。然而,電磁波在促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也帶來了不容忽視的輻射污染。電磁波吸收材料（簡(jiǎn)稱吸波材料）可以吸收投射到它表面的電磁波能量,并通過材料的耗散機(jī)制轉(zhuǎn)換為熱能等其他形式,從而達(dá)到有效吸收和衰減電磁波的目的。例如,軍事上,其可用作隱身材料,減小飛機(jī)、艦艇、坦克、導(dǎo)彈等武器的雷達(dá)反射面積；或用于制作偽裝網(wǎng)、士兵偽裝服和頭盔,增加士兵在復(fù)雜電磁場(chǎng)下的單兵隱身作戰(zhàn)能力。民用領(lǐng)域,吸波材料還可用于筆記本電腦、智能手機(jī)等電子設(shè)備的電磁屏蔽和人員的電磁防護(hù)等。