電磁波譜

在空間傳播著的交變電磁場，即電磁波。它在真空中的傳播速度約為每秒30萬公里。電磁波包括的范圍很廣。實驗證明，無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波。光波的頻率比無線電波的頻率要高很多，光波的波長比無線電波的波長短很多;而X射線和γ射線的頻率則更高，波長則更短。為了對各種電磁波有個全面的了解，人們將這些電磁波按照它們的波長或頻率、波數(shù)、能量的大小順序進行排列，這就是電磁波譜。

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

無線電波波長從3000米到10^-3米，一般的電視和無線電廣播、手機等的波段就是用這種波;紅外線波長從10^-3米到7.8×10^-7米;紅外線的熱效應特別顯著;可見光這是人們所能感光的極狹窄的一個波段?？梢姽獾牟ㄩL范圍很窄，大約在7600 ～4000埃(在光譜學中常采用埃作長度單位來表示波長，1埃=10^-10米)。從可見光向兩邊擴展，波長比它長的稱為紅外線，波長大約從7600直到十分之幾毫米。光是原子或分子內(nèi)的電子運動狀態(tài)改變時所發(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，波長從(7.8～3.8)×10^-7米。紫外線波長比可見光短的稱為紫外線，它的波長從(380～10)×10^-9米，它有顯著的化學效應和熒光效應。這種波產(chǎn)生的原因和光波類似，常常在放電時發(fā)出。由于它的能量和一般化學反應所牽涉的能量大小相當，因此紫外光的化學效應最強;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探測。無論是可見光、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線電技術(shù)的發(fā)展，無線電波的范圍不斷朝波長更短的方向發(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波長的方向擴展。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)層電子由一個能態(tài)跳至另一個能態(tài)時或電子在原子核電場內(nèi)減速時所發(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，它的波長范圍也不斷朝著兩個方向擴展。在長波段已與紫外線有所重疊，短波段已進入γ射線領域。放射性輻射γ射線的波長是10^-10直到無窮短;γ射線(伽馬射線)是波長小于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)出來的，放射性物質(zhì)或原子核反應中常有這種輻射伴隨著發(fā)出。γ射線的穿透力很強，對生物的破壞力很大。由于輻射強度隨頻率的減小而急劇下降，因此波長為幾百千米的低頻電磁波強度很弱，通常不為人們注意。實際中用的無線電波是從波長約幾千米(頻率為幾百千赫)開始。中波頻率范圍為300-3000kHz，波長范圍為1000-100米;短波頻率范圍在3-30MHz，波長范圍在100-10米;波長10米-1厘米(頻率30MHz-30GHz)甚至達到1毫米(頻率為300GHz)以下的為超短波(或微波)。有時按照波長的數(shù)量級大小也常出現(xiàn)米波，分米波，厘米波，毫米波等名稱。中波和短波用于無線電廣播和通信，微波用于電視和無線電定位技術(shù)(雷達)。電磁波譜中上述各波段主要是按照得到和探測它們的方式不同來劃分的。隨著科學技術(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。在電磁波譜中除了波長極短(10^-4?！?0^-5埃以下)的一端外，不再留有任何未知的空白