มองของมนุษย์ไวต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากโทรศัพท์มือถือ
คลื่นโทรศัพท์มือถือ มีผลดีหรือผลเสียต่อสมองมนุษย์?
......................................................................
ที่มาภาพจาก:https://www.rd1677.com/backoffice/PicUpdate/66270.jpg
สถาบันด้านสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐ ได้เปิดเผยการวิจัยเกี่ยวกับการใช้โทรศัพท์ของประชากรโลกพบว่าเมื่อปี 2553
มีประชากรใช้โทรศัพท์มือถือกว่า 4000 ล้านคน ผู้วิจัยจึงพยายามหาคำตอบว่าการใช้มือถือระยะยาวมีผลต่อสุขภาพหรือไม่
นักวิจัยได้วิเคราะห์การใช้โทรศัพท์กับสมองของมนุษย์ พบว่าสมองของมนุษย์จะไวต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากโทรศัพท์มือถือนอกจากนั้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีความพยายามที่จะค้นคว้าวิจัยว่า การใช้โทรศัพท์มือถือมีผลเสี่ยงต่อการเป็นโรคมะเร็งหรือไม่ ซึ่งยังไม่สามารถพิสูจน์ได้
(ที่มา: https://www.ch7.com/news/news_international_detail.aspx?c=3&p=9&d=130461)
ที่มา: https://board.postjung.com/data/490/490193-topic-ix-0.jpg
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1-3
คลื่นโทรศัพท์มือถือ มีหลักการทำงานอย่างไร
คลื่นโทรศัพท์มือถือมีหลักการทำงานคือ คลื่นเสียงจะเปลี่ยนเป็นคลื่นวิทยุุ radio waves ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง( electromagnetic radiation) คลื่นนี้จะกระจายไปในอากาศและไปสู่สถานีของวิทยุมือถือ เมื่อมีคนโทรติดต่อมาคลื่นเสียงจะแปลงเป็นคลื่นวิทยุ ส่งไปตามสถานีและส่งมายังผู้รับความแรงของคลื่นส่วนใหญ่ประมาณ 0.75ถึง 1 watt ในขนะที่เราพูดสมองของเราจะอยู่ใกล้เสาอากาศของโทรศัพท์มือถือมากที่สุด พลังงานจากคลื่นวิทยุจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนซึ่งอาจจะส่งผลเสียต่อสุขภาพ
รูปความยาวคลื่น ที่มา: https://student.nu.ac.th/46411047/102.gif
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นคลื่นชนิดหนึ่งที่ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟปัจจุบันมีการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในหลายๆด้านเช่น การติดต่อสื่อสาร (มือถือ โทรทัศน์ วิทยุ เรดาร์ ใยแก้วนำแสง)
ทางการแพทย์ (รังสีเอกซ์) การทำอาหาร (คลื่นไมโครเวฟ) การควบคุมรีโมท (รังสีอินฟราเรด)
คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือ เป็นคลื่นที่เกิดจากคลื่นไฟฟ้าและคลื่นแม่เหล็กตั้งฉากกันและเคลื่อนที่ไปยังทิศทางเดียวกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเดินทางได้ด้วยความเร็ว 299,792,458 m/s หรือเทียบเท่ากับ ความเร็วแสงธรรมชาติ
คลื่นแสง ที่มา: วิกิพีเดีย
ประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
การแบ่งประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะแบ่งตามความถี่หรือความยาวคลื่นแสง
เช่น แสงที่ตามองเห็น (Visible light) เป็นเพียงส่วนหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงซึ่งประสาทตาของมนุษย์สามารถสัมผัสได้ ซึ่งมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 400 – 700 นาโนเมตร (1 เมตร = 1,000,000,000 นาโนเมตร) หากนำแท่งแก้วปริซึม (Prism) มาหักเหแสงอาทิตย์
เราจะเห็นว่าแสงสีขาวถูกหักเหออกเป็นสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง คล้ายกับสีของรุ้งกินน้ำ เรียกว่า “สเปคตรัม” (Spectrum) แสงแต่ละสีมีความยาวคลื่นแตกต่างกัน สีม่วงมีความยาวคลื่นน้อยที่สุด สีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่มีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่วงกว้าง เรียกช่วงความถี่เหล่านี้ว่า "สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า" ในสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีชื่อต่างๆกัน เรียงลำดับจากความถี่ต่ำสุดไปยังความถี่สูงสุด ดังนี้
1) คลื่นวิทยุ
2) คลื่นไมโครเวฟ
3) รังสีอินฟราเรด
4) แสง
5) รังสีอัลตราไวโอเลต
6) รังสีเอ็กซ์
7) รังสีแกมมา
(ที่มา:https://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.asp?ID=120640)
สมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
1.ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่
2.อัตราเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดในสุญญากาศเท่ากับ 299,792,458 m/s ซึ่งเท่ากับอัตราเร็วของแสง
3.เป็นคลื่นตามขวาง
4.ถ่ายเทพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง
5.ถูกปล่อยออกมาและถูกดูดกลืนได้โดยสสาร
6.ไม่มีประจุไฟฟ้า
7.คลื่นสามารถแทรกสอด สะท้อน หักเห และเลี้ยวเบนได้
ประโยชน์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน อย่างกว้างขวาง เช่น
1. คลื่นวิทยุ
คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 104 - 109 Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ
2 ระบบคือ
1.1 ระบบเอเอ็ม (A.M. = amplitude modulation)
ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้า
ไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า "คลื่นพาหะ"
1.2 ระบบเอฟเอ็ม (F.M. = frequency modulation)
ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์)
2. คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ
คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟมีความถี่ช่วง 108 - 1012 Hz มีประโยชน์ในการสื่อสาร
3. รังสีอินฟาเรด (infrared rays)
รังสีอินฟาเรดมีช่วงความถี่ 1011 - 1014 Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 - 10-6 เมตร
ซึ่งมีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกับไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรดสามารถใช้กับฟิล์มถ่ายรูปบางชนิดได้
และใช้เป็นการควบคุมระยะไกลหรือรีโมทคอนโทรเลขกับเครื่องรับโทรทัศน์ได้
4. แสง (light)
แสงมีช่วงความถี่ 1014Hz หรือความยาวคลื่น 4x10-7 - 7x10-7 เมตร เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตาของมนุษย์รับได้ สเปคตรัมของแสงสามารถแยกได้ 7 สี คือ สีม่วง สีน้ำเงิน สีเขียว สีเหลือง สีแสด สี แดง
5. รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet rays)
รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 1015 - 1018 Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์สามารถทำให้เชื้อโรคบางชนิดตายได้
แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน
6. รังสีเอกซ์ (X-rays)
รังสีเอกซ์ มีความถี่ช่วง 1016 - 1022 Hz มีความยาวคลื่นระหว่าง 10-8 - 10-13 เมตร ซึ่งสามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้
หลักการสร้างรังสีเอกซ์คือ การเปลี่ยนความเร็วของอิเล็กตรอน มีประโยชน์ทางการแพทย์ในการตรวจดูความผิดปกติของอวัยวะภายในร่างกาย ในวงการอุตสาหกรรมใช้ในการตรวจหารอยร้าวภายในชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก
7. รังสีแกมมา (Y-rays)
รังสีแกมมามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ามีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และสามารถกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ มีอำนาจทะลุทะลวงสูง
ประเด็นคำถาม
ทำอย่างไรเราจึงจะสามารถใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างปลอดภัย
ประตูปิดเปิดอัตโนมัติในห้างสรรพสินค้ามีหลักการทำงานเกี่ยวข้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างไร
กิจกรรมเสนอแนะ
สืบค้นทำการทดลองเกี่ยวกับเสปคตรัมของแสง
ค้นคว้าเพิ่มเติม ประวัติการค้นพบคลื่นวิทยุได้ที่
https://www.rmutphysics.com/PHYSICS/oldfront/100/electromagnetic-wave2.htm
บูรณาการกับสาระการเรียนรู้อื่น
ภาษาไทย คำศัพท์ภาษาต่างประเทศในภาษาไทย เช่น รีโมทคอนโทรล เอกซ์เร ไมโครเวฟ ฟิล์ม ฯลฯ
ภาษาอังกฤษ เช่น Visible light , ltraviolet rays,X-rays, radio waves
คณิตศาสตร์ หน่วยวัดความยาวคลื่น
อ้างอิง
https://www.myfirstbrain.com
https://www.electron.rmutphysics.com/teaching-glossary/index.php?option=com_content&task=view&id=1058&Itemid=11
https://www.electron.rmutphysics.com
https://th.wikipedia.org
https://student.nu.ac.th/46411047/lesson3.htmพัฒนาโดย นางสาวสุนันทินี ธงชัยธนะกุล เสนออาจารย์ภาสภร เรืองรอง รายวิชาเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา 355201
สงวนลิขสิทธิ์ โดยคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร พ.ศ. 2547
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=3740