可见光的波长范围在0.77～0.39微米之间。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。0.77～0.622微米，感觉为红色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黄色；0.577～0.492微米，绿色；0.492～0.455微米，蓝靛色；0.455～0.39微米，紫色。 

广义的光:(按波长增加方向描述)
R射线
波长短于0.02nm的电磁波。通过对 γ 射线谱的研究可了解核的能级结构。 γ 射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。 γ 射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。 
X射线
波长小于0.01nm的称超硬X射线，在0.01～0.1nm范围内的称硬X射线，0.1～10nm范围内的称软X射线。X射线具有很强的穿透力，医学上常用作透视检查，工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光，故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用，X 射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。
紫外
波长从10—400nm（可见光紫端到X射线间）辐射的总称。日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。特别是目前生产芯片关键步骤--曝光，用的就是180nm的深紫外。
可见光：390nm～760nm波段。
其中420nm一下由于受到玻璃材料的限制一般不能透过光学镜头。
红外
近红外，波长0.76～1.5um，穿入人体组织较深,约5～10mm；远红外，波长1.5～1000um，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2mm。近红外在监视设备中用的较多，一般自带近红外光源，系统设计与可见光十分类似。远红外多用于军事。
微波
频率为300MHz-300GHz(波长1mm～1m)的电磁波。
日常所用微波炉磁控管的工作主频率还是2.45GHz(122mm波长)，一般在10MHz范围内波动。
电磁炉的加热线圈工作频率在20-30千赫的中频，加热功率就是标注功率，有600瓦到2200瓦。
手机，中国的频率是900M(波长0.3m)为主加上1800M，美国、加拿大是850M加上1900M，欧洲是900M再加上450M、420M等各国独有的频点。

红外线波长范围0.8-100 微米
紫外线的波长范围在100～400nm

X射线：
波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。
波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。
实验室中X射线由X射线管产生，X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。电子轰击靶极时会产生高温，故靶极必须用水冷却，有时还将靶极设计成转动式的。

X射线衍射

　　特征X射线及其衍射X射线是一种波长很短(约为20～0.06┱)的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征（或标识）X射线。如铜靶材对应的X射线的波长大约为1.5406埃。考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近，1912年德国物理学家劳厄(M.vonLaue)提出一个重要的科学预见：晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束X射线通过晶体时将发生衍射，衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强，在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样，便可确定晶体结构。这一预见随即为实验所验证。1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程：
　　2d sinθ=nλ
　　式中λ为X射线的波长，n为任何正整数。
当X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某一点阵晶格间距为d的晶面上时(图1),在符合上式的条件下，将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。布拉格方程简洁直观地表达了衍射所必须满足的条件。当X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线)，采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中，从每一θ角符合布拉格方程条件的反射面得到反射,测出θ后，利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型;根据衍射线的强度,还可进一步确定晶胞内原子的排布。这便是X射线结构分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法(图2a)的理论基础。而在测定单晶取向的劳厄法中（图2b）所用单晶样品保持固定不变动（即θ不变）,以辐射束的波长作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格方程的条件,故选用连续X射线束。如果利用结构已知的晶体，则在测定出衍射线的方向θ后,便可计算X射线的波长，从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。
　　X射线衍射在金属学中的应用X射线衍射现象发现后，很快被用于研究金属和合金的晶体结构，出现了许多具有重大意义的结果。如韦斯特格伦（A.Westgren）(1922年)证明α、β和δ铁都是立方结构，β-Fe并不是一种新相;而铁中的α─→γ转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体，从而最终否定了β-Fe硬化理论。随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时，在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。如对超点阵结构的发现，推动了对合金中有序无序转变的研究，对马氏体相变晶体学的测定，确定了马氏体和奥氏体的取向关系；对铝铜合金脱溶的研究等等。目前X射线衍射(包括散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法。在金属中的主要应用有以下方面：
　　物相分析 是X射线衍射在金属中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相；后者则根据衍射花样的强度，确定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的关系和检查材料的成分配比及随后的处理规程是否合理等方面都得到广泛应用。
　　精密测定点阵参数常用于相图的固态溶解度曲线的测定。溶解度的变化往往引起点阵常数的变化；当达到溶解限后，溶质的继续增加引起新相的析出，不再引起点阵常数的变化。这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可得到单位晶胞原子数，从而确定固溶体类型；还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。
　　取向分析包括测定单晶取向和多晶的结构（见择优取向）。测定硅钢片的取向就是一例。另外，为研究金属的范性形变过程，如孪生、滑移、滑移面的转动等，也与取向的测定有关。
　　晶粒（嵌镶块）大小和微观应力的测定由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小。在形变和热处理过程中这两者有明显变化，它直接影响材料的性能。
　　宏观应力的测定宏观残留应力的方向和大小，直接影响机器零件的使用寿命。利用测量点阵平面在不同方向上的间距的变化，可计算出残留应力的大小和方向。
　　对晶体结构不完整性的研究包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（见晶体缺陷）。
　　合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系，等等。
　　结构分析 对新发现的合金相进行测定，确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据。
　　液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构，如测定近程序参量、配位数等。
　　特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时的动态分析。
此外，小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等，也得到了重视。
　　X射线分析的新发展 金属X射线分析由于设备和技术的普及已逐步变成金属研究和材料测试的常规方法。早期多用照相法，这种方法费时较长，强度测量的精确度低。50年代初问世的计数器衍射仪法具有快速、强度测量准确，并可配备计算机控制等优点，已经得到广泛的应用。但使用单色器的照相法在微量样品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。从70年代以来，随着高强度X射线源（包括超高强度的旋转阳极X射线发生器、电子同步加速辐射,高压脉冲X射线源）和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用，使金属X射线学获得新的推动力。这些新技术的结合，不仅大大加快分析速度，提高精度，而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。

α射线

目录

α粒子

α射线

α射线的发现

α射线的危害

α粒子

即氦核
由两个质子及两个中子组成，并不带任何电子，亦即等同于氦-4的内核，或电离化後的氦-4，He2+。
通常具有放射性而原子量较大的化学元素，会透过α衰变放射出α粒子，从而变成较轻的元素，直至该元素稳定为止。由於α粒子的体积比较大，又带两个正电荷，很容易就可以电离其他物质。因此，它的能量亦散失得较快，穿透能力在众多电离辐射中是最弱的，人类的皮肤或一张纸已能隔阻α粒子。

α射线

α射线，也称“甲种射线”。是放射性物质所放出的α粒子流。它可由多种放射性物质（如镭）发射出来。α粒子的动能可达几兆电子伏特。从α粒子在电场和磁场中偏转的方向，可知它们带有正电荷。由于α粒子的质量比电子大得多，通过物质时极易使其中的原子电离而损失能量，所以它能穿透物质的本领比β射线弱得多，容易被薄层物质所阻挡，但是它有很强的电离作用。从α粒子的质量和电荷的测定，确定α粒子就是氦的原子核。

α射线的发现

卢瑟福1898年发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型：一种是极易吸收的，他称之为α射线；另一种有较强的穿透能力，他称之为β射线。后来法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。由于组成α射线的α粒子带有巨大能量和动量，就成为卢瑟福用来打开原子大门、研究原子内部结构的有力工具。
卢瑟福用镭发射的α粒子作“炮弹”，用“闪烁法”观察被轰击的粒子的情况。1919年，终于观察到氮原子核俘获一个α粒子后放出一个氢核，同时变成了另一种原子核的结果，这个新生的原子核后来被证实为是氧17原子核。这是人类历史上第一次实现原子核的人工嬗变，使古代炼金术士梦寐以求的把一种元素变成另一种元素的空想有可能成为现实。当时卢瑟福写了一本书就取名为《新炼金术》。

α射线的危害

α粒子释放出的放射性同位素在人体外部不构成危险。然而，释放α粒子的物质(镭、铀等等)一旦被吸入或注入，那将是十分危险。它就能直接破坏内脏的细胞 。

β射线

β射线：高速运动的电子流0/-1e，贯穿能力很强，电离作用弱，本来物理世界里没有左右之分的，但β射线却有左右之分。
贝塔粒子即β粒子，是指当放射性物质发生β衰变，所释出的高能量电子，其速度可达至光速的90%。
在β衰变过程当中，放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核，产物中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中，原子核内一个质子转变为一个中子，同时释放一个正电子，在“负β衰变”中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。
由于电子的质量比质子、中子要轻得多，当β粒子通过一个电场时，如果那是负电子，其路径会向正极的方向扭曲。在通过磁场时，如果磁场的方向是由内向外，其粒子会以逆时针方向扭曲，路径呈弧形。

β射线的危害性

是一种代电荷的，高速运行，从核素放射性衰变中释放出的粒子。人类受到来源于人造或自然界(氚，C－14等)β射线的照射，β射线比α射线更具有穿透力，但在穿过同样距离，其引起的损伤更小。一些β射线能穿透皮肤，引起发射性伤害。但是它一旦进入体内引起的危害更大。β粒子能被体外衣服消减、阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。
电离辐射是一种有足够能量使电子离开原子所产生的辐射。以下简称为辐射。一种辐射来源于一些不稳定的原子，这些放射性的原子(指的是放射性核素或放射性同位素)为了变得更稳定，原子核释放出次级和高能光量子(γ射线)。上述过程称为放射性衰变。例如，自然界中存在的天然核素镭，氡，铀，钍。此外，存在于人类活动(例如在核反应堆中的原子裂变)和自然界活动，同样它们也释放出电离辐射。在衰变过程中，辐射的主要产物有α，β和γ射线。X射线是另一种由原子核外层电子引起的辐射。
β射线是一种代电荷的，高速运行，从核素放射性衰变中释放出的粒子。人类受到来源于人造或自然界(氚，C-14等)β射线的照射，β射线比α射线更具有穿透力，但在穿过同样距离，其引起的损伤更小。一些β射线能穿透皮肤，引起发射性伤害。但是它一旦进入体内引起的危害更大。β粒子能被体外衣服消减，阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡.
电离辐射能引起细胞化学平衡的改变，某些改变会引起癌变。电离辐射能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤，这种影响甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形，先天白血病…在大量辐射的照射下，能在几小时或几天内引起病变，或是导致死亡。
针对辐射的来源，辐射的危害。我们如何保护自己免受过量照射，在辐射防护中有三个主要因素：时间，距离，屏蔽。
1.时间
当你在辐射源附近时，你必须近可能留驻较短的时间，以减少辐射的照射。我们试想假设我们去海滨度假，例如你花费大量时间在在海滨上，如此你将暴露在太阳下，最后被太阳灼伤。如果你花费较少的时间在太阳下，而更多的时间在阴影处，你不至于被太阳灼伤。
2.距离
越是远离辐射源，你将受到越少的照射。我们试想一场室外音乐会，你可能坐在表演者面前，或是坐在离舞台50码的距离，或是坐在穿过街道的公园的草地上，你的耳朵将受到不同的刺激。你坐在表演者面前，你的耳朵将受到损伤。50码处，你将接受平均水平。如果是坐在远处的草坪上，你也许根本听不见所举行的音乐会。辐射暴露如同上述列子，越是靠近源，你受到损伤的几率越大，越是远离，照射越低。
3.屏蔽
如果你在辐射源周围增加屏蔽，你将减少照射。这如同在雨天，你没有伞的保护，将被淋湿。但是在伞的庇护下，一切照旧.

γ射线

γ射线，又称γ粒子流。

γ-ray

波长短于0.2埃的电磁波。首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。γ射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生γ射线。γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应。由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。高能γ光子（＞2兆电子伏特）的光电效应较弱。γ光子的能量较高时，除上述光电效应外，还可能与核外电子发生弹性碰撞，γ光子的能量和运动方向均有改变，从而产生康普顿效应。当γ光子的能量大于电子静质量的两倍时，由于受原子核的作用而转变成正负电子对，此效应随γ光子能量的增高而增强。γ光子不带电，故不能用磁偏转法测出其能量，通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪（利用晶体对γ射线的衍射）直接测量γ光子的能量。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。
通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。
γ射线是一种强电磁波，它的波长比X射线还要短，一般波长＜0．001纳米。在原子核反应中，当原子核发生α、β衰变后，往往衰变到某个激发态，处于激发态的原子核仍是不稳定的，并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态，而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的，这种射线就是γ射线。
γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。

强大的威力

一般来说，核爆炸（比如原子弹、氢弹的爆炸）的杀伤力量由四个因素构成：冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见，核爆炸本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计，可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素，使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放，并尽可能地延长γ射线的作用时间（可以为普通核爆炸的三倍），这种核弹就是γ射线弹。
与其他核武器相比，γ射线的威力主要表现在以下两个方面：一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80％；当辐射剂量为600－1000雷姆时，在两个月内死亡的概率为80－100％；当辐射剂量为1000－1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100％；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100％。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500－700米，一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围，据说为方圆100万平方公里，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。

“悄无声息”的杀手

γ射线弹除杀伤力大外，还有两个突出的特点：一是γ射线弹无需炸药引爆。一般的核弹都装有高爆炸药和雷管，所以贮存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆炸药，所以平时贮存安全得多。二是γ射线弹没有爆炸效应。进行这种核试验不易被测量到，即使在敌方上空爆炸也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的，正如美国国防部长科恩在接受德国《世界报》的采访时说，“这种武器是无声的、具有瞬时效应”。可见，一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场，将成为影响战场格局的重要因素。