Spróbujmy na początek wyjaśnić, czym tak naprawdę są fale elektromagnetyczne, co nie jest takie proste. Bardzo często fale elektromagnetyczne określa się także mianem promieniowania elektromagnetycznego. Fale te można dzieli się na szereg rodzajów, biorąc pod uwagę ich częstotliwość (czyli równocześnie długość fali). Fale charakteryzujące się największą długością (czyli najmniejszą częstotliwością) to fale radiowe i mikrofale. Fale radiowe jak wiemy, wykorzystywane są w komunikacji i transmisji informacji. Mikrofale natomiast wykorzystywane są w telefonii komórkowej, oraz np. w kuchence mikrofalowej. Falą elektromagnetyczną jest także promieniowanie widzialne, czyli mówiąc po prostu - światło. Jest to jedyny rodzaj fal elektromagnetycznych, które jest w stanie zarejestrować człowiek za pomocą swojego narządu wzroku. Widzimy cały otaczający nas świat tylko dzięki temu, że światło widzialne odbija się od różnych przedmiotów i trafia do naszego oka. Istnieją jeszcze inne rodzaje promieniowania elektromagnetycznego, promieniowania podczerwone - emitowane przez wszystkie ciała obdarzone temperaturą, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie, czy promieniowanie gamma. Wszystkie one, oprócz tego, że różnią się długością fali, to także charakteryzują się szczególnymi własnościami.

Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej jest największa w przypadku propagacji w próżni, wynosi ona 299792 km/s. W przypadku pozostałych ośrodków które wypełnia materia, prędkość ta jest zawsze mniejsza. Jej wartość zależy od rodzaju ośrodka, a także od samej częstotliwości fali. Przejściu fali elektromagnetycznej przez ośrodki materialne towarzyszy utrata energii. Energia ta jest przekazywana ośrodkowi, dzięki czemu wzrasta jego energia wewnętrzna. Zjawisko to jest nazywane absorpcją światła.

Poznanie fal elektromagnetycznych odbyło się w dużej mierze dzięki doświadczeniom prowadzonym przez Michaela Faradaya, który badał związek pomiędzy elektrycznością i magnetyzmem. Doświadczenia te zainspirowały Jamesa C. Maxwella do stworzenia teorii opisującej oddziaływania elektryczne i magnetyczne jako przejaw jednego zunifikowanego oddziaływania - elektromagnetycznego. Konsekwencją jego teorii, było istnienie fal elektromagnetycznych.

Michael Faraday

James C. Maxwell

W związku z tym, że fale elektromagnetyczne w coraz większym stopniu upowszechniły się w naszym życiu, zrodziło się pytanie, czy aby na pewno ich użytkowanie nie jest szkodliwe dla człowieka. Otóż, pomimo wielu badań przeprowadzonych, głównie w ostatnich latach, jak na razie na to pytanie nie udało się jednoznacznie odpowiedzieć. Jednak wszystko wskazuje na to, że promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach wysokich (ok. 30 - 30000 MHz) jest szkodliwe dla zdrowia człowieka. Okazuje się, że także pole elektromagnetyczne o częstotliwości ok. 50 Hz, może wpływać ujemnie na zdrowie człowieka. Jest to częstotliwość jaką emitują wszelkie urządzenia elektryczne w naszych domach. Jednak wydaje się, że reakcja ta dotyczy tylko szczególnych przypadków ludzi o bardzo wrażliwym organizmie na działanie pola elektromagnetycznego. U tych ludzi fale elektromagnetyczne mogą powodować ból głowy, czy uczucie rozdrażnienia.

Jak do tej pory nie udało się jednoznacznie określić mechanizmu oddziaływania fal elektromagnetycznych na organizmy żywe. Badanie te jednak nad tym mechanizmem są trudne do prowadzenia, ponieważ organizmy żywe wykazują zadziwiającą zdolność do dostosowywania się do zmian w środowisku. Natomiast jeśli chodzi o człowieka, to jak do tej pory badania przeprowadzono na zbyt małej liczbie ludzi, aby można było stwierdzić coś jednoznacznie.

Jednak jesteśmy w stanie jednoznacznie powiedzieć, w jaki sposób wpływa na organizm człowieka. Ultrafiolet ma szeroki wpływ na organizmy żywe, ponieważ charakteryzuje się silnymi właściwościami fotochemicznymi. W przypadku promieniowania ultrafioletowego bliskiego o długości fal poniżej 300 nm., jest ono już zabójcze dla organizmów żywych ponieważ wywołuje jonizację w komórkach. Przed wpływem tego rodzaju promieniowania chroni nas naturalna warstwa ozonowa która pochłania ultrafiolet poniżej długości fali 290nm. Reszta zakresu ultrafioletu bliskiego, a także ultrafiolet daleki jest pochłaniana przez powietrze w atmosferze. Promieniowanie ultrafioletowe można także podzielić na 3 rodzaje ze względu na to jaki ma ono wpływ na skórę człowieka. Rozróżnia się tutaj ultrafiolet:

UV-A - 320-400 nm.

UV-B - 290-320 nm.

UV-C - 230-290 nm.

Jeśli chodzi o ultrafiolet o największych długościach fali, czyli UV-A, to nie jest on szkodliwy dla człowieka, jeśli jego dawki nie są przesadni duże. Co więcej wykorzystuje się ten zakres promieniowania w celach klinicznych w leczeniu różnych dolegliwości skóry jak np. łuszczycy. Jest on także wykorzystywany do pobudzania produkcji witaminy D u pacjentów którzy nie mogą jej normalnie przyjmować do organizmu. Ultrafiolet o nieco krótszych długościach fali, czyli UV-B, może już powodować zaczerwienie skóry i to on jest odpowiedzialny za opalanie się naszych ciał. Nie jest on groźny jeśli stosowany jest z umiarem, ale zbyt długie wystawianie się na jego działanie może doprowadzić do powstania pęcherzy na naszej skórze. Ultrafiolet o najmniejszej długości fali, czyli UV-C, jest już bardzo szkodliwy dla człowieka. Może on doprowadzić do powstania raka skóry. Normalnie to jest on zatrzymywany przez warstwę ozonową, jednak w miejscach gdzie warstwa ta w wyniku zanieczyszczenia powietrza została uszkodzona może on przenikać i dochodzić do powierzchni Ziemi. Poza tym promieniowanie ultrafioletowe jest oprócz tego, że jak już wspomniano wykorzystywane w medycynie, to także stosuje się je w farmacji, w badaniach chemicznych, czy przemyśle spożywczym. W ogólności to promieniowanie które dociera do powierzchni naszej planety nie jest raczej szkodliwe, w wywołuje tak pożądaną przez nas opaleniznę.

Zalety fal elektromagnetycznych

  • Promieniowanie ultrafioletowe zabija bakterie
  • Promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest w medycynie do określenia temperatury poszczególnych części ciała
  • Promieniowanie rentgenowskie wykorzystywane jest w medycynie do uzyskiwania obrazów wewnętrznej struktury organizmu
  • Fale radiowe wykorzystywane są do komunikacji, dzięki nim działa telewizja, radio, czy też inne urządzenia
  • Mikrofale wykorzystywane są w telefonii komórkowej, oraz w kuchenkach mikrofalowych
  • Dzięki światłu widzialnemu widzimy otaczający nas świat.

Wady fal elektromagnetycznych

  • Promieniowanie ultrafioletowe w nadmiernych dawkach może powodować powstanie raka skóry
  • Promieniowanie ultrafioletowe typu UV-A, może spowodować uszkodzenie wzroku
  • Promieniowanie rentgenowskie i gamma, jest szkodliwe dla naszego organizmu i pochłonięcie jego zbyt dużej dawki może prowadzić do poważnego uszczerbku na zdrowiu.