早在19世紀,人們就發現變化的電磁場能引起變壓器鐵芯和介質材料發熱。1914年法國人通過反複實驗和研究認識到:變化頻率太低將會使加熱極不均勻,因此必須提高變化的頻率,才能提高加熱的效果。從20世紀30年代起,隨著電子工業的發展,出現了高頻功率管,利用高頻電流產生的高頻電磁場,成功地實現了對介質的高頻加熱。高頻加熱作為一門新的技術,在很多方麵,都獲得了重要的應用。
它的優點是加熱速度快,加熱效率高,加熱均勻,便於控製,加熱效果好。
在第二次世界大戰期間,微波技術得到了迅速發展。很多國家都積極開發微波加熱新技術。半個多世紀以來,微波加熱技術在各個方麵都獲得了大量的應用。比如,糧食的烘幹,蔬菜和水果的脫水,煙葉的複烤,卷煙的幹燥,蠶繭的殺蛹與幹燥,紡織品、紙張、皮革、藥品以及食品等許多生活用品的幹燥。再比如,在熱熔化方麵的應用:塑料的熱合,焊接,食品解凍,熔化石蠟等等。還有熱機械作用方麵的應用:高頻和微波碎石,煙梗的微波膨脹,微波碎石混凝土,微波膨化食品等等。此外,家用微波爐也得到了廣泛的應用。在微波化學處理方麵,包括微波熱處理、微波放電等離子體處理等方麵,都有實際應用。使用電磁波加熱可有效地減少汙染,改善了環境,提高了效率。
激光實質上也是電磁波,直接利用激光頻率的電磁波能量來打孔、切割、焊接、熱處理等加工工藝應運而生,且顯出了它強大的生命力。激光加工已成為新興的“超級”加工技術。
電磁波中的紅外加熱,早已人人皆知了,這裏不再提及了。
當電磁波為人類所掌握以後,很快就成了理療方麵的新軍。由於不同波段的電磁波對人體的生物效應不同,所以治療的病症也不同。短波理療應用的電磁場頻率範圍是:3~30兆赫,常用10~15兆赫,主要效果是使組織生熱,鎮痛效果明顯,有較強的抗炎、消腫作用,適用於對各種慢性炎症的治療。短波透熱作用深,可隔衣治療,方法簡單而安全。超短波理療應用的頻率範圍是:30~300兆赫,適用於一切炎症的治療,對急性炎症的療效較為顯著,它還是凍傷的一種特效療法,並且對急性腎功能衰竭有良好的治療作用,對初期高血壓也有一定的治療效果。微波理療於1947年正式用於臨床,它使用的頻率是:300~1000兆赫,微波使人體受熱均勻,主要適應的病症是各類炎症,治療突發性耳聾也有明顯的效果。微波還是對癌症進行常規療法的輔助工具,也常用於某些外科手術。微波還可以用於對肺氣腫、肺水腫、組織損傷、腫瘤的診斷。
激光是一種特殊形式的電磁波,由於低頻率氦氖激光對人體功能有調整和刺激作用,所以能增強代謝功能,並有消炎、止痛、止癢、消腫、加速傷口愈合等作用。因此,特別適用於對多種疾病的理療。對早期癌症的治療也有一定的效果。由於激光的能量集中,因此還常用於外科手術等。
電磁波用於農業上,主要是微波和激光對生物的熱效應和非熱效應,是農業上培育良種,殺死病菌、害蟲和雜草的有力手段,也是食品保鮮與保存的有效途徑。
需要提及的是,電磁波中的中波段以及紅外線,也有一定的醫療效果和生物效應,在醫療上和農業上,也都有實際的應用。