電磁波譜

在空間傳播著的交變電磁場(chǎng)，即電磁波。它在真空中的傳播速度約為每秒30萬(wàn)公里。電磁波包括的范圍很廣。實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波。光波的頻率比無(wú)線電波的頻率要高很多，光波的波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)短很多;而X射線和γ射線的頻率則更高，波長(zhǎng)則更短。為了對(duì)各種電磁波有個(gè)全面的了解，人們將這些電磁波按照它們的波長(zhǎng)或頻率、波數(shù)、能量的大小順序進(jìn)行排列，這就是電磁波譜。

依照波長(zhǎng)的長(zhǎng)短、頻率以及波源的不同，電磁波譜可大致分為：無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、x射線和伽馬射線。

無(wú)線電波波長(zhǎng)從3000米到10^-3米，一般的電視和無(wú)線電廣播、手機(jī)等的波段就是用這種波;紅外線波長(zhǎng)從10^-3米到7.8×10^-7米;紅外線的熱效應(yīng)特別顯著;可見光這是人們所能感光的極狹窄的一個(gè)波段?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)范圍很窄，大約在7600 ～4000埃(在光譜學(xué)中常采用埃作長(zhǎng)度單位來(lái)表示波長(zhǎng)，1埃=10^-10米)。從可見光向兩邊擴(kuò)展，波長(zhǎng)比它長(zhǎng)的稱為紅外線，波長(zhǎng)大約從7600直到十分之幾毫米。光是原子或分子內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所發(fā)出的電磁波。

由于它是我們能夠直接感受而察覺的電磁波極少的那一部分，波長(zhǎng)從(7.8～3.8)×10^-7米。紫外線波長(zhǎng)比可見光短的稱為紫外線，它的波長(zhǎng)從(380～10)×10^-9米，它有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng)。這種波產(chǎn)生的原因和光波類似，常常在放電時(shí)發(fā)出。由于它的能量和一般化學(xué)反應(yīng)所牽涉的能量大小相當(dāng)，因此紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng);紅外線和紫外線都是人類看不見的，只能利用特殊的儀器來(lái)探測(cè)。無(wú)論是可見光、紅外線或紫外線，它們都是由原子或分子等微觀客體激發(fā)的。一方面由于超短波無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線電波的范圍不斷朝波長(zhǎng)更短的方向發(fā)展;另一方面由于紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外線的范圍不斷朝長(zhǎng)波長(zhǎng)的方向擴(kuò)展。日前超短波和紅外線的分界已不存在，其范圍有一定的重疊;倫琴射線這部分電磁波譜，波長(zhǎng)從(10～0.01)×10^-9米。倫琴射線(X射線)是原子的內(nèi)層電子由一個(gè)能態(tài)跳至另一個(gè)能態(tài)時(shí)或電子在原子核電場(chǎng)內(nèi)減速時(shí)所發(fā)出的;X射線，它是由原子中的內(nèi)層電子發(fā)射的。隨著X射線技術(shù)的發(fā)展，它的波長(zhǎng)范圍也不斷朝著兩個(gè)方向擴(kuò)展。在長(zhǎng)波段已與紫外線有所重疊，短波段已進(jìn)入γ射線領(lǐng)域。放射性輻射γ射線的波長(zhǎng)是10^-10直到無(wú)窮短;γ射線(伽馬射線)是波長(zhǎng)小于10^-10米的電磁波。

這種不可見的電磁波是從原子核內(nèi)發(fā)出來(lái)的，放射性物質(zhì)或原子核反應(yīng)中常有這種輻射伴隨著發(fā)出。γ射線的穿透力很強(qiáng)，對(duì)生物的破壞力很大。由于輻射強(qiáng)度隨頻率的減小而急劇下降，因此波長(zhǎng)為幾百千米的低頻電磁波強(qiáng)度很弱，通常不為人們注意。實(shí)際中用的無(wú)線電波是從波長(zhǎng)約幾千米(頻率為幾百千赫)開始。中波頻率范圍為300-3000kHz，波長(zhǎng)范圍為1000-100米;短波頻率范圍在3-30MHz，波長(zhǎng)范圍在100-10米;波長(zhǎng)10米-1厘米(頻率30MHz-30GHz)甚至達(dá)到1毫米(頻率為300GHz)以下的為超短波(或微波)。有時(shí)按照波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)大小也常出現(xiàn)米波，分米波，厘米波，毫米波等名稱。中波和短波用于無(wú)線電廣播和通信，微波用于電視和無(wú)線電定位技術(shù)(雷達(dá))。電磁波譜中上述各波段主要是按照得到和探測(cè)它們的方式不同來(lái)劃分的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各波段都已沖破界限與其他相鄰波段重疊起來(lái)。在電磁波譜中除了波長(zhǎng)極短(10^-4?！?0^-5埃以下)的一端外，不再留有任何未知的空白