
【电】 electromagnetics spectrum
electromagnetism
【医】 electromagnetism
spectrum
【计】 light spectrum; spectra
【化】 optical spectrum; spectrum
【医】 spectro-; spectrum
电磁光谱(Electromagnetic Spectrum)指电磁波按波长或频率连续排列形成的谱系,涵盖从极短波长的伽马射线到极长波长的无线电波的全部范围。其本质是电场与磁场相互激发、在空间中以波的形式传播的能量形式,无需介质即可在真空中传播。
波长与频率关系
电磁波波长($lambda$)与频率($ u$)满足公式:
$$ c = lambda u $$
其中 $c$ 为真空光速(约 $3 times 10 , text{m/s}$)。波长越短,频率越高,能量越大($E = h u$,$h$ 为普朗克常量)。
波段划分与应用
波段 | 波长范围 | 典型应用场景 |
---|---|---|
伽马射线 | < 0.01 nm | 癌症放疗、核物理研究 |
X射线 | 0.01 nm – 10 nm | 医学影像、材料分析 |
紫外线 | 10 nm – 400 nm | 消毒杀菌、荧光效应 |
可见光 | 400 nm – 780 nm | 光学成像、光合作用 |
红外线 | 780 nm – 1 mm | 热成像、遥感探测 |
微波 | 1 mm – 1 m | 雷达通信、微波加热 |
无线电波 | > 1 m | 广播、卫星通信、天文观测 |
电磁波由振荡的电场和磁场垂直交织构成,传播方向与二者振动方向正交。不同波段需专用探测器:
权威来源:定义参考中国国家标准《GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语》及美国国家标准与技术研究院(NIST)电磁频谱指南;应用案例引自NASA电磁光谱科普文档及《自然》期刊相关研究综述。
电磁光谱(或电磁波谱)是将电磁波按照波长、频率或能量顺序排列形成的完整序列,涵盖了从高频到低频的所有电磁辐射类型。以下是详细解释:
电磁光谱是电磁辐射的连续分布,根据波长或频率排列,包含从短波长(高能)的γ射线到长波长(低能)的无线电波的所有波段。其中,可见光仅占整个光谱中极小的一部分。
电磁光谱分析技术根据物质状态变化时释放的辐射类型可分为:
电磁光谱是研究物质性质的核心工具,广泛应用于天文学(分析星体成分)、环境监测(污染物检测)、医疗诊断(X射线成像)等领域。不同波段的电磁波对应不同的物理现象和技术应用,体现了电磁辐射在自然界和技术中的多样性。
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