Электромагнитное поле

Электромагнитное поле — особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
В вакууме электромагнитное поле характеризуется вектором напряженности электрического поля (Е) и магнитной индукцией (В), которые соответственно определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и(или) движущиеся заряженные частицы; в среде, например в тканях, — дополнительно магнитными величинами: напряженностью магнитного поля (Н) и электрической индукцией (Д). При ускоренном движении заряженных частиц электромагнитное поле излучается в виде квантов (фотонов) и существует в виде электромагнитных волн, которые представляют собой взаимосвязанные изменения напряженности электрических и магнитных полей. Основными параметрами электромагнитной волны (электромагнитного излучения) являются: длина волны (А.) — расстояние, на которое распространяется волна за один период (Т); частота колебаний (f) — число колебаний за одну секунду; скорость (С) распространения электромагнитной волны, равная ?/Т.
По источнику возникновения электромагнитные излучения подразделяются на излучения искусственного и естественного (земные, солнечные, галактические) происхождения. К последним должны быть отнесены также электромагнитные колебания, возникновение которых связано с протеканием процессов жизнедеятельности на различных уровнях организации живых систем. Особенностью искусственных электромагнитных излучений является их высокая временная и пространственная когерентность, обусловливающая возможность концентрации энергии в узких областях спектра, тогда как для естественных характерен широкий спектр частот.
При гигиенической оценке электромагнитных полей ближней (зона индукции) и промежуточной зон учитывают напряженность электрической (В/м) и магнитной (А/м) составляющих. В дальней (волновой) зоне электромагнитное поле оценивают по плотности потока мощности (энергии), которая выражается в Вт/м2 или кратных величинах (мВт/см2, мкВт/см2).
При воздействии электромагнитного поля на организм основным действующим фактором является наведенный ток или наведенное внутреннее поле. Их параметры и распределение в теле человека зависят от частоты электромагнитных колебаний, формы и размеров тела и его ориентации относительно векторов напряженности электрического и магнитного полей, а особенно электрических свойств тканей. Одними из основных показателей, характеризующих электрические свойства биологических тканей, являются их диэлектрическая постоянная и магнитная проницаемость (см.). В основе действия электромагнитных полей на организм лежит их влияние на электрически заряженные частицы веществ, из которых состоят живые ткани. Поглощение их энергии в тканях преимущественно определяется двумя процессами: колебанием свободных зарядов и колебанием дипольных молекул с частотой действующего поля. Первый процесс приводит к потерям энергии за счет электрического сопротивления среды, второй — за счет трения дипольных молекул в вязкой среде. Оба процесса ведут к образованию тепла и обеспечивают в основном неспецифический тепловой компонент действия электромагнитных полей. Специфический компонент действия, преимущественно присущий электромагнитным полям ультравысокой и сверхвысокой частот, заключается в различных внутримолекулярных физико-химических процессах или структурных перестройках, которые могут изменять функциональное состояние клеток и тканей. В основе специфических эффектов электромагнитных полей преимущественно лежит резонансный механизм их поглощения. Названные первичные сдвиги, вызванные поглощением энергии электромагнитных полей, приводят к разветвленной цепи закономерных изменений в различных органах и тканях, что и определяет возможность применения этого фактора в лечебнопрофилактических целях. Энергия электромагнитных полей широко используется в радиосвязи, телевидении, радиолокации; для осуществления различных технологических процессов и операций (нагрева, сварки, напыления металлов, сушки различных материалов, диэлектрической обработки пластмасс), для таких видов термообработки пищевых продуктов, как размораживание, стерилизация, сублимация, а также в научных исследованиях. В физиотерапии энергия электромагнитных полей широко и эффективно используется в различных методах (см. Высокочастотная электротерапия) с лечебными, профилактическими и реабилитационными целями.