Если видимый свет обладает большей энергией, чем микроволны, почему видимый свет не опасен?

Световые волны представляют собой тип электромагнитных волн, и их длина составляет от 400 до 700 нм. Микроволны менее энергичны, но кажутся более опасными, чем видимый свет. Опасен ли вообще видимый свет и почему нет?

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (13)

В вашем вопросе содержится ложная предпосылка: у микроволн не меньше энергии, чем у видимого света как такового. У них только меньше энергии на фотон , согласно соотношению Планка-Эйнштейна , Е "=" час ф . Другими словами, вы можете поднять мощность электромагнитного излучения до опасного уровня на любой длине волны, если только вы генерируете достаточное количество фотонов — как это делает ваша микроволновая печь.

Это очень включает в себя видимый свет. Вы можете легко убедиться в этом, дождавшись солнечного дня, достав увеличительное стекло и сфокусировав с его помощью солнечный свет на листе бумаги. Смотрите, как он обугливается и, может быть, даже сгорит. (Убедитесь, что вокруг этого листа бумаги нет ничего, что могло бы загореться.) В заключение, солнечный свет опасен !

Когда физик (или кто-то, кто тесно сотрудничает с физиками) говорит об энергии любого вида излучения, он практически всегда говорит об энергии на квант. Таким образом, согласно этому определению «энергии», источник микроволн имеет значительно меньшую энергию, чем источник видимого света, независимо от того, какую мощность излучает каждый из источников.
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Если будешь смотреть на Солнце, то ослепнешь. И если вы проводите много времени на солнце, вы, скорее всего, заболеете раком кожи. Так что видимый свет кажется мне очень опасным.

Некоторые повреждения на самом деле могут быть вызваны инфракрасным и ультрафиолетовым светом, но они близки по частоте к видимому свету и очень далеки от микроволн.

Кстати, интенсивность тоже имеет значение, а не только частота. С точки зрения фотонов важно не только то, насколько энергичен каждый фотон, но и сколько фотонов поступает в секунду.

Этот ответ можно было бы улучшить, обратившись к сравнению ОП с микроволнами и обсудив, чем микроволны опасны (нагрев) и не опасны (рак).
Можно также сравнить мощность микроволновки с солнечным светом.
@BenCrowell Дело в том, что в микроволнах нет ничего действительно опасного - единственный ущерб, который они наносят, - это нагрев, который не зависит от длины волны, поскольку материал все равно поглощает большую часть энергии. Такое же количество энергии видимого света наносит гораздо больший ущерб. Но добавить его к ответу, вероятно, хорошая идея, поскольку кажется, что suse не понимает эту часть.
«И если вы проводите много времени на солнце, у вас может возникнуть рак кожи. Так что видимый свет кажется мне очень опасным». - Рак кожи вызывается ультрафиолетовым излучением солнца, а не видимым светом.
@Luaan И здесь я подумал, что микроволновые эффекты зависят от длины волны. А именно, что длина волны, используемая в микроволновых печах, специально настроена так, чтобы резонировать с H2O.
Я думал, что рак кожи в основном возникает из-за УФ, а не видимого света.
@HagenvonEitzen Длина волны определяет тип повреждения. Интенсивность зависит от погодных условий, когда происходит повреждение или если излучение безвредно. Помните, Wi-Fi — это микроволновка.
@HagenvonEitzen Количество энергии, поглощаемой данной толщиной данного материала, зависит от длины волны. Вода не резонирует с микроволнами в микроволновой печи; скорее, микроволновые печи используют тот факт, что полярные молекулы выравниваются с магнитным полем. Продолжайте менять полярность, и вы поглощаете большую часть падающей энергии в виде кинетической энергии (которая рассеивается в виде тепла). Но на самом деле это не то, откуда исходит большая часть тепла — это действительно так же просто, как «поглощение фотонов». Микроволны по-прежнему греют снаружи внутрь и все еще имеют довольно малое проникновение.
@HagenvonEitzen Независимо от механизма, передающего энергию от магнетрона к пищевому продукту, единственный ущерб, наносимый по-прежнему, связан с нагревом. Это не относится к чему-то вроде ультрафиолетового света или даже видимого света — видимый свет может легко воздействовать на молекулярные связи, а ультрафиолетовый свет достаточно энергичен, чтобы напрямую воздействовать даже на двойные и тройные связи. В чем разница между термическим повреждением и этим? Термическое повреждение не зависит от источника тепла, только от его количества. Но независимо от того, сколько красного света вы освещаете своей ДНК, вы не причините вреда, который наносит УФ-излучение.
@ половина людей, ответивших: Любое излучение, достаточно сильное, чтобы повредить вашу кожу, может вызвать рак кожи.
@liljoshu Можете ли вы уточнить или предоставить какой-либо источник для этого? Насколько мне известно, весь видимый свет на самом деле лишь нагревает вашу кожу. Я не думаю, что что-то вроде волдыря может быть причиной рака. Вам потребуется более сильное излучение; например, ультрафиолетовое излучение солнца, которое вредит нашей коже.
@Hagen von Eitzen Вы правы. Как уже упоминалось в других сообщениях, но не в этих комментариях, ультрафиолет ионизирует; видимого света нет. Ионизирующее излучение обладает достаточной энергией, чтобы заставить электроны покинуть атомы. Видимый свет никогда не вызовет у вас рак из-за повреждения ДНК, как это может сделать ультрафиолетовый свет любой интенсивности. Он может абсолютно поджечь вас при высокой интенсивности (увеличительное стекло, лазеры и т. д.), но он не повредит вашу ДНК, как некоторые ультрафиолетовые лучи.
@slebetman Это неполное утверждение. Рентгеновские лучи низкой интенсивности (например, в кабинете стоматолога) канцерогенны независимо от интенсивности. Вот почему ты носишь свинцовый жилет. Неионизирующее излучение (радиоволны, инфракрасное излучение, микроволны, видимый свет и немного УФ) не опасно при низкой интенсивности, но ионизирующее излучение опасно при любой интенсивности.
@JMac Все, что наносит вред вашему телу, увеличивает риск рака, и точка. Волдырь увеличивает риск рака. Порез, оставляющий шрамы, увеличивает риск развития рака. Стресс, который утомляет ваши клетки и приводит к отказу некоторых из них, увеличивает риск рака. Причина в том, что рак — это не болезнь, а результат того, что ваше тело не может полностью восстановиться, что, в свою очередь, повреждает ДНК, и ваши клетки случайно возвращаются в более первичное состояние. Всякий раз, когда ДНК повреждена, она может стать раком; вот почему иногда кажется, что «все вызывает рак», потому что все, что наносит вам вред, увеличивает его риск.
@liljoshu Я думаю, что это немного натянуто, чтобы попытаться приравнять их. Что, если мы также учтем тот факт, что организму требуется свет, и, следовательно, без него организм будет подвергаться стрессу, а это может вызвать рак. Попытка сравнить что-то с таким низким риском развития рака, как волдырь, с чем-то с очевидной корреляцией, такой как ионизирующее излучение, кажется интеллектуально нечестной. Кроме того, я хотел бы отметить, что, например, Национальный институт рака дошел до того, что заявил, что видимый свет не вызывает рак, и они рассматривают только хроническое воспаление как риск.
@JMac Вы правы в том, что недостаток света также вызывает рак. Кроме того, Национальный институт рака в своих отчетах для публичных уведомлений замалчивает это, поскольку для большинства практических применений видимый свет недостаточно интенсивен, чтобы причинить ущерб.
@Necoras Но то же самое и с рентгеном. Точно так же, как сегодня мы купаемся в микроволновом излучении через Wi-Fi, мои родители купали меня в рентгеновских лучах низкой интенсивности, когда я рос... через телевизор. До появления дисплеев с плоским экраном современные люди добровольно ежедневно купались в рентгеновских лучах низкой интенсивности, генерируемых ЭЛТ-дисплеями. Я все еще печатаю это сообщение, и у меня нет рака.

Доза (или, в данном случае, интенсивность) делает яд. Вы постоянно подвергаетесь воздействию микроволн, так как это то, что используют 99% устройств беспроводной связи, и вы также постоянно подвергаетесь воздействию видимого света, если не спите в изолированном резервуаре. И то, и другое может быть опасным, если вы достаточно увеличите интенсивность.

Если на то пошло, вы постоянно подвергаетесь воздействию микроволн от солнца и, если на то пошло, реликтового излучения. Только на очень низком уровне.
Позвольте мне поставить некоторые цифры позади этого. Стандартная микроволновая печь излучает 650 Вт электромагнитной энергии во все, что вы в нее кладете (в наши дни многие печи на самом деле делают больше). Маршрутизатор Wi-Fi ограничен 4 Вт EIRP радиочастотного излучения, которое падает с расстоянием по знакомому закону обратных квадратов. Современная велосипедная фара, работающая от динамо-машины мощностью 3 Вт, использует светодиоды с тепловым КПД около 50%, поэтому излучает около 1,5 Вт энергии видимого света — и это довольно ярко. А теперь представьте, что вы смотрите на 650 Вт видимого света…
Если уж на то пошло, постоянно спать в изоляторе и никогда не видеть света тоже опасно, но по совершенно другим причинам.
@Chromatix: Похоже, вы смешиваете энергию, мощность и излучение (мощность/площадь). У вас может быть точка зрения, но вы делаете это с неправильными единицами измерения.
@EricDuminil Я не вижу, где я использую энергию в своем комментарии, а не силу. Излучение, вероятно, является более подходящей мерой для этого вопроса, но его сложнее описать с точки зрения непрофессионала. Использование грубой силы в качестве прокси позволяет донести мысль с точностью до порядка.
@Chromatix: 1,5 Вт энергии видимого света .
@EricDuminil Я четко описываю непрерывный процесс выделения энергии и использования единиц мощности.
@Chromatix: это все еще явно неправильное описание данного устройства. ¯\_(ツ)_/¯
@Chromatix Вам абсолютно необходимо добавить сияние. «Представьте, что вы смотрите на 650 Вт видимого света», что на самом деле близко к освещенности видимого света солнца, ~ 650 Вт/м^2. Ясно, что я могу заставить воду кипеть в микроволновой печи, но не просто поставив ее на улицу.

Видимый свет опасен, если у вас такая же выходная мощность, как у микроволновки в замкнутом пространстве.

Здесь следует учитывать несколько факторов.

Во-первых, на фотон видимого света приходится больше энергии, чем микроволнового излучения. Но это заблуждение: микроволновая печь отдает около 1 кВт мощности в ограниченном пространстве. Это большая сила. Вы не часто видите такую ​​большую мощность от видимого или почти видимого света в небольшом объеме: если бы вы видели, вы бы так же беспокоились о приготовлении пищи самостоятельно. Другими словами, если вы поместите источник видимого света мощностью 1 кВт в небольшую коробку, он приготовит содержимое в коробке.

Микроволны также могут поглощаться различными способами по сравнению с видимым светом. Микроволны проникают в плоть гораздо глубже, чем свет, и поэтому могут оказывать более непосредственное воздействие на температуру во всем теле. С другой стороны, та же самая интенсивность видимого света в конечном итоге будет генерировать такое же количество тепла (такое же количество энергии рассеивается), но в гораздо более тонком слое на поверхности плоти. Это менее опасно? Только если вы предпочитаете жарить, а не жарить.

И видимый свет часто опасен для различных частей тела, если он достаточно сконцентрирован. Ручные лазерные указки обычно работают с выходной мощностью менее 1 мВт, но оставляют дыры в сетчатке, если вы смотрите на них.

Видимый свет опасен . Но для справедливого сравнения с микроволнами вам нужно посмотреть на общее количество потребляемой энергии. Микроволновые печи выбрасывают много энергии в свое содержимое, и нет причин думать, что делать то же самое с видимым светом было бы гораздо менее вредно.

Хм... жарить кажется более восстанавливаемым, чем жарить...
Источник видимого света мощностью 1 кВт в маленькой коробке — это тостер, верно? (ну: в основном инфракрасный, но немного видимого света)
@smci Да, но имейте в виду, что традиционные тостеры - это не закрытые коробки, и большая часть тепла уходит из коробки.
Лазера мощностью 1 мВт недостаточно, чтобы повредить сетчатку.
@forest Я рад спонсировать любые эксперименты, которые вы хотели бы провести с этим, например, добровольно посмотреть на один из них, чтобы доказать, что он не безвреден.
@matt_black Если бы вы на самом деле заплатили мне, я бы обязательно посмотрел на красный лазер мощностью 1 мВт, предполагая, что на самом деле это 1 мВт (многие лазеры, которые утверждают, что мощность <5 мВт, на самом деле немного выше, достаточно жутко).
@forest Справедливое замечание: мои анекдотические истории могут быть основаны на заявленных лазерах мощностью менее 1 мВт, которые забывают фильтровать свою ИК-компоненту (многие из них управляются гораздо более мощными ИК-лазерами, частота которых удваивается в видимую область с помощью нелинейных оптических кристаллов).

При одинаковой интенсивности микроволны более опасны, чем видимый свет, потому что они проникают в кожу на большую глубину (1-2 см; больше информации в Википедии ).

Люди лучше приспособлены к видимому свету, чем к микроволновому излучению, потому что они подвергались воздействию света в течение миллионов лет. Это выражается двумя способами:

  • Белки в эпидермисе (внешнем слое кожи) более устойчивы к теплу, чем белки в более глубоких слоях кожи.
  • Во внешних слоях кожи больше нервных окончаний, поэтому опасное нагревание видимым светом вызывает больше боли, побуждая вас избежать опасной ситуации.

О, и самое очевидное отличие: видимый свет виден . Опасные уровни видимого света (например, в солнечной плите ) для наших глаз выглядят ослепляющими и явно опасными. Опасные уровни микроволнового излучения невидимы.

В общем, все, что проникает глубже, менее опасно; так как это означает, что он менее ионизирующий. Например, гамма-излучение; когда он ионизируется, наносит большой урон ... однако это такая высокая энергия, что большинство из них могут проходить через тело, не затрагивая его вообще. В то время как что-то вроде альфа-частицы (конечно, это не ЭМ, но понятие применимо) становится ОЧЕНЬ опасным, потому что вообще не проникает. Очевидно, отражение и прохождение — одно и то же в том смысле, что энергия не поглощается органами; это означает, что ионизация не происходит.
Википедия, кажется, не поддерживает ваше утверждение. Например, интенсивность микроволн, вызывающая катаракту у кроликов, составляет 150 мВт/см2 в течение 100 минут. Это примерно равно интенсивности естественного солнечного света. Я верю, что глядя на Солнце, вы ослепнете гораздо быстрее.
@UKMonkey Re «альфа более опасна, чем гамма, потому что она проникает меньше»: просто неправда: «воздействие большинства альфа-частиц, происходящих вне тела, не представляет серьезной опасности». Или, может быть, британец поверил бы Би-би-си . То же самое относится и к свету: кожа поглощает/отражает его большую часть и защищает подлежащие ткани; в то время как микроволны могут проникать сквозь него и достигать живых клеток.
@PeterA.Schneider Конечно, акцент на вне тела. Внутри тела совсем другая история. Это потому, что наша кожа очень хорошо приспособлена для нашей защиты. Дело в том, что нельзя просто сказать «более проникающее -> более опасное». ЭМ-излучение — это не оружие — если оно проходит сквозь вас, оно безвредно. Теперь есть благоприятная зона, где все излучение поглощается телом и проникает на некоторое расстояние — именно так работает лечение рака; однако попытка предположить, что магистры физики связаны со средствами массовой информации, оскорбительна, и я был бы признателен, если бы вы воздержались.
@UKMonkey Я не хотел оскорблять, и я не знал, что у вас есть степень магистра физики. -- "Вне тела": Ну, это постановка вопроса: очевидно, что излучение (световое или микроволновое) предназначен для возникновения вне тела, и главная причина того, что свет наносит меньше вреда, заключается в том, что он не проникает глубоко в кожу.
@PeterA.Schneider не причинил вреда :) и, возможно, мой пример был плохим ... с использованием альфы.
Я могу поручиться за согревающее действие видимого света на кожу. Театральный следящий прожектор мощностью 2 кВт с уменьшающим ИК-излучение покрытием (то есть, вероятно, 100–200 Вт при диаметре 15–20 см) имеет достаточно мощный луч, чтобы вы не оставляли в нем руку надолго или не решали вложить ее обратно. Для чистого видимого света света, даже пару сотен мВт лазера 532 нм (параллельный луч), безусловно, достаточно, чтобы сдерживать более длительные испытания
@UKMonkey, если вы погуглите фразу «кривая дозы в процентах по глубине», которая является важным понятием в радиационной онкологии, это может привести к пересмотру вашего утверждения о том, что «большинство [гамма-фотонов] способны проходить через тело, не воздействуя на него при все."
@UKMonkey: ваши рассуждения верны для сценариев, в которых ионизация наносит ущерб, о котором вам нужно беспокоиться. Если вы засунете руку в интенсивные микроволны, вред нанесет тепло, а не ионизация.
@DmitryGrigoryev Дело не в этом. Если вы смотрите на Солнце, ваш глаз адаптируется к падающему солнечному свету — зрачки сужаются, вы начинаете щуриться и т. д. Это значительно снижает интенсивность света, попадающего на сетчатку (и хрусталик в случае катаракты). Микроволны не вызывают такой реакции, поэтому они могут нанести больше вреда здоровому глазу, чем видимый свет. Это также одна из причин, по которой даже очень слабый лазер вызывает ослепление — свет фокусируется на небольшой площади, и глаз не реагирует на его интенсивность.
@DmitryGrigoryev Кстати, это также причина, по которой вы обычно можете смотреть прямо на Солнце с небольшой опасностью для своего зрения (но не пытайтесь делать это дома). Настоящая опасность возникает, когда солнце является единственным ярким пятном в вашем поле зрения, и вы фокусируетесь на нем, например, когда наблюдаете за солнечным затмением без защиты глаз.
Глубина проникновения влияет только на то, что повреждено, а не на количество повреждений . Нет, главное отличие видимого света от микроволн (как и в микроволновке) — это мощность. 900 ватт видимого света, вероятно, столь же опасны. Конечно, видимый свет поджарит вашу кожу, прежде чем тепло проникнет глубже за счет теплопроводности. Но поскольку его повреждение ограничено кожей, гораздо более короткое воздействие видимого света мощностью 900 Вт нанесет долговременный ущерб, чем микроволны мощностью 900 Вт.
@Luaan Итак, естественный свет опасен, несмотря на то, что мы должны адаптироваться, чтобы защитить себя от него, что, кажется, только подтверждает мою точку зрения. И я даже не говорю конкретно о глазах, это всего лишь один пример. Большая глубина проникновения означает меньшую интенсивность на единицу объема, что обычно означает меньший ущерб, а не больший.
@DmitryGrigoryev Нет, естественный свет опасен только при отсутствии адаптации. Нет никакого эволюционного давления, чтобы приспособить зрение к затмениям (они редки, и ущерб значителен, но не настолько велик, чтобы повлиять на вашу репродуктивную способность или способность к выживанию). Точно так же и с микроволновкой. И я также говорю, что микроволны, как правило, менее опасны, чем видимый свет той же мощности (при условии аналогичного поглощения). Единственное, что я объяснял, это один из немногих случаев, когда микроволны могут причинить больше вреда, чем видимый свет. Неудивительно, что это глаз.
@Luaan Просто чтобы прояснить ситуацию, я возражаю против утверждения, что «микроволны более опасны, чем видимый свет, потому что они проникают в кожу на большую глубину», предположительно поддерживаемого Википедией. И я совсем не уверен, что адаптация глаз позволит кроликам смотреть прямо на Солнце в течение 100 минут, так что я не уверен, что этот аргумент применим даже к глазу.
@DmitryGrigoryev Ну, одна из наших адаптаций к естественному свету заключается в том, что вы закрываете глаза или отворачиваетесь от Солнца. Если бы вы заставили их держать глаза полностью открытыми и смотреть прямо на Солнце, это, вероятно, нанесло бы им значительный ущерб в течение 100 минут. Итак, если вы заставите их быть одинаковыми, да, видимый свет ослепит вас так же быстро (и, вероятно, быстрее, если только не важно поглощение жидкостями в вашем глазу - обратите внимание, как они говорят о катаракте, а не о повреждении сетчатки; микроволны вызовут больше катаракты, видимый свет больше повредит сетчатку).

Опасность электромагнитных волн зависит от энергии фотонов, интенсивности источника и вашего расстояния от него, а также от качественного характера взаимодействия определенной частоты с органическим веществом.

Этот последний бит очень сложен. Видимый спектр, вплоть до инфракрасного, не проникает через верхний слой кожи или большую часть одежды, поэтому по большей части его взаимодействие ограничивается нагревом. Сильное инфракрасное излучение, безусловно, может вызвать ожоги. Сильный видимый свет, безусловно, может вызвать повреждение глаз. Но источники видимого света очень высокой интенсивности в повседневной жизни встречаются редко, и, что особенно важно, мы можем их видеть и избегать.

Далее в энергетическом спектре (более длинные волны) вы получаете «миллиметровые волны» сканеров аэропортов, которые могут проникать через одежду, но не через кожу, а затем вы попадаете в микроволны, uhf и vfh радиоволны, а затем радиоволны, называемые короткие волны (высокая частота), средние волны и длинные волны (низкая частота). Микроволны могут проникать в плоть, а радиочастоты могут полностью проходить сквозь тело человека, вызывая очень и очень серьезные ожоги глубоких тканей. Определенные частоты также могут нарушать сердечный ритм, что может быть столь же фатальным, как и звучит.

Ваше домашнее Wi-Fi-оборудование излучает микроволны почти на тех же частотах, что и ваша микроволновая печь, но мощностью в милливатты и рассредоточено во всех направлениях. Печь выбрасывает сотни ватт в небольшое замкнутое пространство. В этом разница.

И мы живем в море радиоволн от микроволн (сотовый телефон, Wi-Fi) через УВЧ и УКВ (двухстороннее радио, вещательное телевидение и FM) и более низкие (вещательное радио). Ключ в силе. Если вы схватитесь за антенну 500-ваттного радиоприемника вашего дяди, когда он нажимает на микрофон, или взберетесь на башню многокиловаттной телевизионной станции, вы поранитесь, может быть, очень сильно. Но занимаясь своими обычными делами, вы, вероятно, поглощаете менее милливатт радиоэнергии. И единственный эффект - это нагрев, так что это немного отличается от того, чтобы находиться в комнате, в которой немного теплее.

Теперь, двигаясь вверх по энергии от видимого спектра, вы получаете ультрафиолет, рентгеновские лучи, а затем обширный спектр возрастающей энергии гамма-излучения. Мало того, что они могут проникать в плоть, у них есть очень специфический подвох: у них достаточно энергии фотонов, чтобы ионизировать молекулы, и когда это происходит с нашей ДНК и белками, у нас начинаются очень плохие дни. Это очень специфическая способность, которая начинается при определенном энергетическом пороге.

Микроволны, как вы заметили, направлены в противоположную сторону от УФ, рентгеновских лучей и гамма-излучения: энергия фотонов меньше, длина волны больше. Они не могут дублировать опасность ионизации высших энергий, какими бы интенсивными ни были их источники.

Определенные частоты также могут влиять на сердечный ритм , можете ли вы рассказать об этом подробнее? Я знаю о случае с кардиостимуляторами, но как это будет работать в полностью естественной ситуации? Если это не резонанс, о котором вы говорите, то что это?
это не значит, что если вы возьмете нормальное радио и пойдете среди людей с сердечными заболеваниями, они вымрут — или нет?

Другие ответы уже указывают на вопрос интенсивности . Если у вас есть микроволновая печь мощностью 1 кВт, которая готовит курицу и поэтому называет ее опасной, вы можете также приготовить курицу с лампочкой видимого света мощностью 1 кВт. Разница в основном заключается в том, насколько хорошо и насколько глубоко происходит поглощение, но количество энергии одинаково, если поглощаемая мощность одинакова.

В чем разница:

  • Коэффициент поглощения; насколько ХОРОШО поглощается свет. Так, черный цыпленок будет хорошо готовиться при сильном видимом свете, а для белого цыпленка потребуется более высокая мощность, потому что он больше отражает. Микроволны работают хорошо, потому что они проникают глубже, прежде чем поглощаются (из-за большей длины волны), но также ХОРОШО поглощают, потому что частота настроена близко к резонансу для молекул воды.
  • резонансы; Если длина волны точно совпадает с одной из частот перехода для молекул/атомов в мишени, большая часть энергии избирательно поглощается именно этими молекулами. Итак, если вы настроили свой свет специально на переход, который разрывает некоторые определенные связи или нагревает только определенные ткани. Это может причинить больше вреда, потому что может изменить химию, но, к счастью, для разрыва связей требуются довольно высокие частоты — см. следующий случай ниже. С СВ и ИК вы все равно в конечном итоге просто нагреете образец, если обнаружите резонанс (резонансы в СВ, ИК и видимом диапазоне в основном представляют собой колебательные и вращательные переходы, а не изменение связи, за исключением веществ красного цвета, реагирующих на видимый свет, который вы заметите, когда красные красители быстро обесцвечиваются при интенсивном освещении).
  • Ионизация; Если энергии ОДНОГО фотона достаточно, чтобы выбить электрон из молекулы/атома, то это опасно, потому что активно влияет на химию (обратите внимание, что это результат, аналогичный резонансному случаю выше, но вместо того, чтобы иметь точную частоту , у него слишком много энергии с аналогичными результатами). Это так называемое ионизирующее излучение (гамма/рентгеновское излучение, вплоть до УФ-диапазона).

Обратите внимание, что резонанс просто означает хорошее поглощение, ничего мистического. Вода в основном прозрачна для видимого света, потому что в этот диапазон не попадают значительные колебания молекулы воды - большинство приходится на ИК и СВЧ, и есть еще один диапазон поглощения в УФ.

Эмпирическое правило: микроволны, инфракрасный и видимый свет просто нагревают вас. Этого тепла достаточно, чтобы поднять температуру до опасной зоны, это опасно, иначе это безвредно. Имеет значение только интенсивность (Вт на квадратный метр), а не частота. Ионизирующее излучение (УФ/рентген/гамма) опасно из-за химического повреждения даже при низкой интенсивности.

Микроволны НЕ являются ионизирующим излучением, поэтому беспроводные и мобильные сигналы абсолютно ничего не делают — мощность слишком мала, иначе вам пришлось бы заряжать телефон каждые 5 минут.

Точнее сказать, что микроволновые печи опасны. Опять же, так это видимый свет .

Это вопрос не фотонной энергии, а полной энергии. Типичная микроволновая печь излучает порядка 1 киловатта электромагнитного излучения, которое почти полностью поглощается пищей внутри.

Для сравнения, максимальная солнечная энергия на поверхности земли составляет около 1 киловатта на квадратный метр. Если облачно, не на экваторе или не полдень, будет меньше. Большинство пищевых продуктов имеют площадь поверхности намного меньше квадратного метра, поэтому общая мощность электромагнитного излучения, получаемая чем-то, находящимся на солнце, намного меньше, чем микроволновая печь.

Для честного сравнения, как вы думаете, что произойдет, если использовать увеличительное стекло площадью один квадратный метр в очень солнечный день, чтобы сфокусировать свет на чем-то размером с то, что вы поместите в микроволновую печь?

Есть еще несколько тонких отличий. Например, опасные силы видимого света настолько ярки, что вы наверняка закроете глаза. Кроме того, видимый свет проникает менее глубоко, так что вы, скорее всего, почувствуете жар и отойдете, прежде чем он нанесет вашей коже что-то большее, чем поверхностное повреждение, такое как солнечный ожог. С другой стороны, микроволновое излучение невидимо и проникает глубже, поэтому вы можете получить необратимую травму, даже не заметив опасности. Роговица особенно подвержена микроволновому повреждению, поскольку у нее нет защитного рефлекса для ее защиты, она имеет небольшую тепловую массу и, следовательно, быстро нагревается, а кровоток для ее охлаждения недостаточен.

Конечно, солнечные печи — это вещь — и действительно, чтобы получить приличную печь, более чем достаточно квадратного метра зеркал, концентрирующих солнечный свет в центр (с продуктом).

Есть поговорка: «Доза делает токсин».

Кислород — это вещество, в постоянном поступлении которого вам больше всего необходимо. Вы умрете всего через несколько минут без кислорода.

Но токсичность кислорода реальна. Слишком много кислорода может повредить или убить вас. Фактически, в течение миллиардов лет все организмы на Земле не использовали кислород. Когда концентрация кислорода в атмосфере увеличилась, большинство форм жизни на Земле вымерло. Только те, кто адаптировался достаточно быстро, чтобы переносить и даже зависеть от кислорода, могли выжить в более богатой кислородом атмосфере.

То же самое касается любого другого необходимого вещества или фактора окружающей среды. И то же самое касается любого другого опасного вещества или фактора окружающей среды. В достаточно высоких дозах даже самые необходимые вещи смертельны. В достаточно малых дозах даже самые смертоносные вещи могут быть безвредными и, может быть, даже полезными.

Поскольку видимый свет и все другие частоты электромагнитного излучения являются факторами окружающей среды, предыдущее верно и для них. Слишком большое количество любых частот электромагнитного излучения, даже самых полезных, может быть вредным или смертельным, а достаточно небольшое воздействие даже самых смертоносных частот электромагнитного излучения, таких как рентгеновские лучи или гамма-лучи, может быть безвредным или даже полезным.

Я помню рассказ Артура Кларка, в котором персонаж критиковал то, как лучи смерти в научной фантастике видны человеческому глазу, говоря, что если бы видимый свет был смертельным, люди не могли бы жить. Но люди эволюционировали, чтобы выжить в концентрациях видимого света, обычных для Земли. Человек, подвергшийся воздействию видимого света в тысячу, или в миллион, или в миллиард раз сильнее, мог быть убит, приготовлен или даже мгновенно испарен.

Я также помню два других рассказа Артура Кларка, возможно даже из того же сборника, где люди нашли правдоподобные способы создания лучей смерти из видимого света, используя примитивную технологию 1950-х и 1960-х годов.

Некоторые формы лучевой терапии рака включают использование пучков рентгеновских лучей, гамма-лучей или заряженных частиц для уничтожения раковых клеток. Таким образом, люди, проходящие лучевую терапию, часто получают пользу от ударов смертельных лучей, предназначенных для уничтожения живых тканей, потому что смертельные лучи нацелены на живые ткани, которые в конечном итоге убьют тела их носителей.

Как мы все знаем, антивещество — самое опасное вещество, придуманное физиками. Если нормальная частица сталкивается с античастицей, противоположной ей, обе аннигилируют и испускается излучение.

Возможно, вы слышали о людях, которым делают ПЭТ-сканирование для постановки диагноза. ПЭТ расшифровывается как позитронно-эмиссионная томография. Позитрон — это антиэлектрон, а значит, и античастица. Таким образом, люди, которым сделали ПЭТ-сканирование, выжили и, возможно, выиграли от того, что в их телах было небольшое количество античастиц.

Таким образом, даже в случае чего-то столь смертельно опасного, как антиматерия, токсином является доза.

Микроволновая печь делает с едой нечто очень похожее на то, что костры и печи делают с едой, и требует примерно такого же количества энергии на один прием пищи. Количество энергии, полученной в секунду при микроволновом воздействии, во много раз превышает количество энергии в секунду при естественном или искусственном освещении для освещения. много

Таким образом, воздействие той же энергии в видимых световых частотах, что и открытый огонь или плита, вряд ли будет намного лучше для кого-то, чем приготовление пищи в микроволновой печи.

В микроволновках нет ничего более или менее опасного. Да, тип повреждения микроволнами, видимым светом и рентгеновским излучением различен, но погода или нет, повреждение, вызванное светом, имеет один и тот же фактор для всего спектра света - интенсивность.

Помните, что современные люди, использующие компьютеры, постоянно добровольно соглашаются купаться в микроволновке. Wi-Fi использует ту же частоту, что и микроволновые печи. Разница между Wi-Fi и микроволновыми печами заключается в мощности — количестве энергии, используемой для генерации света — интенсивности.

Вы можете готовить с видимым светом, если накачаете его достаточной мощностью — или каким-то образом сконцентрируете его. Вот как работают солнечные печи и как можно сжигать бумагу с помощью увеличительного стекла. Вы также можете готовить с помощью рентгена, если он достаточно интенсивен.

Примечание: большинство людей не осознают этого, но инфракрасный свет высокой интенсивности может ослепить вас так же точно, как смотреть на солнце. Тот факт, что он невидим для ваших глаз, не означает, что фотоны не попадают на вашу сетчатку. Инфракрасные прожекторы высокой интенсивности продаются в составе систем безопасности для чувствительных к инфракрасному излучению камер (ночного видения).

«Высокая интенсивность», конечно, относительная; мощность большинства прожекторов, используемых для «камер ночного видения», составляет всего несколько ватт, что довольно мало по сравнению с солнечным светом. Существует опасность главным образом потому, что вы не осознаете, что находитесь слишком близко к свету (и глаза не реагируют на увеличивающееся количество света, падающего на ваши глаза), а если темно, ваши зрачки максимально расширены. Вы не видите микроволн, но выше примерно 20 Вт тепло довольно заметно, а свет мощностью 200 Вт безошибочно теплый (правда, они обычно используются для обогрева, а не для подсветки ИК-камеры).

Встаньте перед прожектором мощностью 2 кВт, который используется в сценических постановках. Вы начнете ощущать это на своей коже (или просто ослепнете). Как объяснялось в другом месте, микроволны проникают глубже, и микроволновая печь по-прежнему доставляет вашему телу киловатт энергии.

Этот ответ ненаучный, но очень правильный :) Можно было бы улучшить, сказав «источник света с оптическим выходом 750 Вт», что действительно было бы эквивалентно домашней микроволновой печи ....
вы правы - я должен был поставить префикс "Ненаучный (и, может быть, даже флип)"

Хитрость микроволн в том, что они используют резонансные частоты воды. Некоторые микроволны можно настроить на мясо, овощи или рыбу, так как резонансная частота может незначительно меняться в составе. Видимый свет не резонирует ни с чем в нашем теле.

Наша обычно фоточувствительная кожа в основном реагирует на УФ-диапазоны, даже в еще не ионизирующем спектре. (Длина волны также определяет, насколько глубоко свет может проникнуть в кожу!)

При достаточной энергии видимый свет может быть опасен, но необходимая энергия намного больше без каких-либо эффектов резонанса. (представьте детские качели)

Добро пожаловать в физику SE! Надеюсь, вам здесь понравится. Отличный первый ответ.
Микроволны не используют резонанс; это распространенное заблуждение. См. объяснение, например, здесь или где-нибудь в Интернете.
Чем вода для рыб отличается от воды для мяса или воды для овощей? Не говоря уже о том, что вы можете хорошо разогреть масло в микроволновой печи.
@ user27542 Интересный факт, не знал. Почему видимый свет не вызывает диэлектрического нагрева? Может быть, это и не резонанс в строгом смысле, но вы должны хотя бы быть на частотном поле?
@DmitryGrigoryev - в масле много воды. Когда вы кладете масло на горячую сковороду, пузырьки — это выкипающая вода.
Помимо воды, жиры также поглощают микроволны.
@ user27542 они не используют резонансную частоту пищи, но это неправда, что они не используют резонанс: «камера духовки [..] на самом деле представляет собой многомодовый резонатор, в котором энергия отражается от стены, чтобы создать узор стоячей волны». ieeexplore.ieee.org/document/4181134
Я думаю, что резонанс здесь неуместно. Думаю, правильнее будет сказать, что большинство микроволновых печей излучают на частоте, соответствующей пику спектра поглощения воды. Этот ответ правильный, поскольку он отмечает, что поглощение является еще одним ключевым фактором в дополнение к энергии на фотон и интенсивности света.
@Cogitator, я полагаю, вы могли бы назвать это «пиком», но это очень, очень, очень широкий пик, простирающийся от одногерцовых радиоволн до среднего инфракрасного диапазона.
@DmitryGrigoryev На самом деле нагревать масло в микроволновой печи сложно - жиры нагреваются от микроволн намного быстрее, чем вода (они поглощают микроволны легче, чем вода, и имеют гораздо меньшую теплоемкость), из-за чего масло может легко сгореть. (шоколад еще хуже). Он легко нагреется, но также и сгорит (если только вы не используете низкую мощность, чтобы дать теплу время рассеяться в окружающую воду). Это похоже на нагрев молока в кастрюле — если вы делаете это достаточно медленно, вода ограничивает температуру до безопасного уровня; в противном случае тепло может сжечь молоко.
@PeteKirkham Полость резонирует. Дело в том, что фотоны, отраженные с другой стороны микроволновой печи, не потеряются (они находятся в фазе с фотонами, исходящими из магнетрона). Это не имеет ничего общего с водой, просто с эффективным использованием энергии. В самом деле, если вы используете в микроволновой печи два магнетрона, совершенно не совпадающих по фазе, почти весь эффект нагрева пищи теряется (вы получаете некоторый эффект , так как продукт нарушает «совершенство» полости, но это лишь часть). потребляемой мощности магнетронов). Вы также перегреетесь и быстро уничтожите магнетроны :)

Когда мы говорим, что микроволны менее энергичны, мы говорим об энергии одного фотона. Количество фотонов также важно.

Один микроволновый фотон совершенно безвреден. Его единственным эффектом является тепло, а чтобы навредить нам, требуется серьезное количество тепла. Но достаточное количество тепла в любой форме убивает.

Видимый свет обладает достаточной энергией, чтобы отдельные фотоны могли вызывать химические реакции, но только в чувствительных соединениях. Вот что происходит на наших глазах. Химические вещества в наших глазах тщательно сконструированы таким образом, чтобы быть сверхчувствительными к свету, и именно это делает свет видимым .

Ультрафиолет хуже. Здесь фотоны несут достаточно энергии, чтобы вызвать нежелательные химические реакции в большинстве органических соединений. Последствия солнечных ожогов и рака кожи.

Гамма-фотоны от радиоактивности еще хуже, но, к счастью, они редки.

Если видимый свет обладает большей энергией, чем микроволны, почему видимый свет не опасен?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v