环境
2013年8月11日，北京首都机场一名保洁员遇雷击身亡。次日晚，央视《焦点访谈》播出了《雷电伤人，手机惹祸？》的节目，试图对"手机是否更容易招来雷击"做一个研究。由此，"手机是否招雷"再一次引起了街谈巷议，一些公益广告也在反复提示，雷雨天不要接打手机。
那么，这个说法真的有道理吗？
要回答这个问题，首先要了解雷电的成因和原理。有关内容，请见本期《探秘雷电》。了解了这些背景之后，我们就可以来探讨一下"手机是否招雷"的问题了。
发射电磁波的手机"招"不来雷
众所周知，手机开机后、特别是通话的时候，肯定是要发射电磁波的。不少人觉得，这就可能招来雷电。的确，猛一看，"发射电磁波"必定跟"电"有关，由此形成某种"电的通道"引来闪电，似乎也有些道理。这个想法很自然，因此迷惑性也相当强。但是，发射电磁波和"招雷"之间，真的就有关系吗？根据雷电形成的原理我们知道，闪电的路径取决于通道，没有电离则无法形成通道。那么，什么是电离呢？
空气本来是非常好的绝缘体，但总会有来自宇宙空间的各种射线，导致空气中带有一些带电质点。一般情况下，每立方厘米的空气中约有500～1000对离子。尽管如此，这么稀少的带电粒子其电导性是非常差的，反过来说，就是空气的绝缘性依然非常好。如果空气被大量电离，就能够形成良好电导，这时的空气就相当于导体，自然很容易被电流穿过（即击穿）。
那么，手机辐射的电磁波，如果能够让附近的空气电离、进而形成电导性非常好的放电通道，最终不就会"招"来闪电吗？
这就要研究一下，空气中的这些离子（带电粒子）是如何产生的了。俗话说，天下没有免费的午餐，空气分子要想被拆解或者说电离成电子和离子，也必须获得一定的能量才行，而能引起空气电离的最小能量，就是空气的电离能。
总的来看，空气中带电粒子的产生，无非是以下3种途径，即碰撞电离、热电离和光电离。其中，碰撞电离是指被高速运动的粒子所碰撞的气体分子，它所吸收的动能超过其电离能时，就会被电离为电子和离子，但这一条与手机发射电磁波不沾边；热电离是因为气体的热状态引起的电离，但常温远不足以使空气电离（达到数千度高温时，空气分子运动大大加快，就可能导致电离，其实是碰撞电离的另一种表现形式），也与手机发射电磁波不沾边。惟一可能沾点边的，就是光电离现象。
所谓光电离，就是由于光辐射引起的气体分子电离。这没有什么特殊，气体分子电离时依然要迈过"电离能"这个坎，只不过这一次，提供这个能量的不是动能（碰撞电离）、不是热能（热电离），而是光能而已。要提供给气体分子一定的能量，这束光的能量当然就不能太低。我们都知道，光的能量越高则波长越短，能量高到一定程度、或波长短到一定程度，满足气体的电离能的要求后，就可以使气体电离。对光而言，能让气体电离所对应的最长波长，就是气体的电离临界波长。
通过下表我们能够知道，波长超过102纳米的光以及其他电磁波，由于波长太长、能量太低，都不可能使表中几种空气的主要成分发生电离。回过头来，我们再看手机使用的电磁波段。目前，我国三大运营商使用的手机频率（包括2G及3G），下行最低至825兆赫兹，上行最高至2145兆赫兹。根据公式λ=C/F（其中λ是波长，C是光速，F是频率），我们可以很方便地计算出，手机发射电磁波的波长范围，就在0.14米（对应2145兆赫兹)至0.36米（对应825兆赫兹）之间，而这远远大于102纳米的临界值。
这就很清楚了。手机的无线电波段，其波长远远超越光电离的临界波长，相应地，其能量也远远小于空气的电离能。因此，不管手机是否正在发射和接收无线电波，都不可能导致空气电离，进而也不可能形成良好的电导、促进放电通道的形成以"招"来闪电。
（更多精彩图片及完整内容请阅览《科学世界》2013年第10期）
附件：