电磁波谱中各波段的名称、波长、特性以及应用领域

波长由大到小：无线电波、微波、红外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、紫外线、X射线、γ射线。

波长：

无线电波波长通常用频率表示：300KHz～30GHz

微波 1mm—1m

红外线 076—1000μm

可见光：

红640—780nm

橙640—610nm

黄610—530nm

绿505—525nm

蓝505—470nm

紫470—380nm

紫外线 001—04μm

x射线 001——10nm

γ射线 短于002nm

用途：

无线电波：比如收音机，无线电视机，对讲机等等。

微波：广泛应用于各种通信业务，包括微波多路通信，微波中继通信，移动通信和卫星通信。现代雷达大多数是微波雷达，还有无线电辐射计，微波炉等等。

红外线：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。

可见光：就是平常我们能见到的各种颜色的光，那用途太广泛了。

紫外线：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。

x射线：医学上常用作透视检查，工业中用来探伤。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。

γ射线：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。

扩展资料：

按照各种电磁波产生的方式，可将其划分成三个组成部分：

高频区（高能辐射区）

其中包括x射线，γ射线和宇宙射线。他们是利用带电粒子轰击某些物质而产生的。这些辐射的特点是他们的量子能量高，当他们与物质相互作用时，波动性弱而粒子性强。

长波区（低能辐射区）

其中包括长波、无线电波和微波等最低频率的辐射。它们由电子束管 配合电容、电感的共振结构来产生和接收的，也就是能量在电容和电感之间振荡而形成。它们与物质间的相互作用更多地表现为波动性。

中间区（中能辐射区）

其中包括红外辐射、可见光和紫外辐射。这部分辐射产生于原子和分子的运动，在红外区辐射主要产生于分子的转动和振动；而在可见与紫外区辐射主要产生于电子在原子场中的跃迁。这部分辐射统称为光辐射，这些辐射在与物质的相互作用中 ，显示出波动和粒子双重性。

自然界中各类辐射源的电磁波谱是相当丰富、相当宽阔的，与光电子成像技术直接有关的是其中的X线，紫外线，可见光线，红外线和微波等电磁波谱，它们的特征参量是波长λ、频率f和光子能量E。

三者的关系是f=c/λ，E=hf=hc/λ和E=124/λ，式中，E和λ的单位分别是eV（电子伏）和μm，h为普朗克常数（66260755X10 J·S）；c为光速，其真空中的近似值等于3X10m/s，在工程实践中，根据不同的需要和习惯，采用不同的频谱参量计量单位。

对x线，紫外线，可见光和红外线，常用μm、nm表示波长；对无线电频谱，用Hz或m来分别表示其频率和波长；对高能粒子辐射，常用eV表示能量。

参考资料：

实验证明，无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、γ射线等都是电磁波，只是波源不同，波长（或频率）也各不同。将各种电磁波在真空中的波长（或频率）按其长短，依次排列制成的图表（图2-2）叫做电磁波谱。

在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，无线电波又依波长不同分为长波、中波、短波、超短波和微波。其次是红外线、可见光、紫外线，再次是X射线。波长最短的是γ射线。整个电磁波谱形成了一个完整、连续的波谱图。各种电磁波的波长（或频率）之所以不同，是由于产生电磁波的波源不同。例如，无线电波是由电磁振荡发射的，微波是利用谐振腔及波导管激励与传输，通过微波天线向空间发射的；红外辐射是由于分子的振动和转动能级跃迁时产生的；可见光与近紫外辐射是由于原子、分子中的外层电子跃迁时产生的；紫外线、X射线和γ射线是由于内层电子的跃迁和原子核内状态的变化产生的；宇宙射线则是来自宇宙空间。

在电磁波谱中，各种类型的电磁波，由于波长（或频率）的不同，它们的性质就有很大的差别（如在传播的方向性、穿透性、可见性和颜色等方面的差别）。例如，可见光可被人眼直接感觉到，看到物体各种颜色；红外线能克服夜障；微波可穿透云、雾、烟、雨等。但它们也具有共同性：

1各种类型电磁波在真空（或空气）中传播的速度相同，都等于光速：

c=3×1010cm/s

2遵守同一的反射、折射、干涉、衍射及偏振定律。

目前，遥感技术所使用的电磁波集中在紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段，各谱段划分界线在不同资料上采用光谱段的范围略有差异。本书采用表2－1中所列出的波长范围。

表2－1 遥感技术使用电磁波分类名称和波长范围

遥感常用的各光谱段的主要特性如下：

紫外线 波长范围为001—04μm。太阳辐射含有紫外线，通过大气层时，波长小于03μm的紫外线几乎都被吸收，只有03—04μm波长的紫外线部分能穿过大气层到达地面，且能量很少，并能使溴化银底片感光。紫外波段在遥感中应用比其它波段晚。目前，主要用于探测碳酸盐岩分布。碳酸盐岩在04μm以下的短波区域对紫外线的反射比其它类型的岩石强。另外，水面飘浮的油膜比周围水面反射的紫外线要强烈，因此可用于油污染的监测。但是紫外波段从空中可探测的高度大致在2000m以下，对高空遥感不宜采用。

可见光 可见光在电磁波谱中，只占一个狭窄的区间，波长范围04—076μm。它由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光组成。人眼对可见光可直接感觉，不仅对可见光的全色光，而且对不同波段的单色光，也都具有这种能力。所以可见光是作为鉴别物质特征的主要波段。在遥感技术中，常用光学摄影方式接收和记录地物对可见光的反射特征。也可将可见光分成若干个波段同一瞬间对同一景物、同步摄影获得不同波段的像片；亦可采用扫描方式接收和记录地物对可见光的反射特征。可见光是遥感中最常用的波段。

红外线 红外线波长范围为076—1000μm，为了实际应用方便，又将其划分为：近红外（076—30μm），中红外（30—60μm），远红外（60—150μm）和超远红外（15—1000μm）。

近红外在性质上与可见光相似，所以又称为光红外。由于它主要是地表面反射太阳的红外辐射，因此又称为反射红外。在遥感技术中采用摄影方式和扫描方式，接收和记录地物对太阳辐射的红外反射。在摄影时，由于受到感光材料灵敏度的限制，目前只能感测076—13μm波长范围。近红外波段在遥感技术中也是常用波段。

中红外、远红外和超远红外是产生热感的原因，所以又称为热红外。自然界中任何物体，当温度高于绝对温度（-27315℃）时，均能向外辐射红外线。物体在常温范围内发射红外线的波长多在3—4μm之间，而15μm以上的超远红外线易被大气和水分子吸收，所以在遥感技术中主要利用3—15μm波段，更多的是利用3—5μm和8—14μm波段。红外遥感是采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），所以工作时不仅白天可以进行，夜间也可以进行，能进行全天时遥感。

微波 微波的波长范围1mm—1m。微波又可分为：毫米波、厘米波和分米波，见表2-1。微波辐射和红外辐射两者都具有热辐射性质。由于微波的波长比可见光、红外线要长，能穿透云、雾而不受天气影响，所以能进行全天候全天时的遥感探测。微波遥感可以采用主动或被动方式成像，另外，微波对某些物质具有一定的穿透能力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。因此，微波在遥感技术中是一个很有发展潜力的遥感波段。

在电磁波谱中不同波段，习惯使用的波长单位也不相同，在无线电波段波长的单位取千米或米，在微波波段波长的单位取厘米或毫米；在红外线段常取的单位是微米（μm），在可见光和紫外线常取的单位是纳米（nm）或微米。波长单位的换算如下：

1nm＝10-3μm=10-7cm＝10-9m

1μm=10-3mm=10-4cm=10-6m

除了用波长来表示电磁波外，还可以用频率来表示，如无线电波常用的单位为吉赫（GHz）。习惯上常用波长表示短波（如γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等），用频率表示长波（如无线电波、微波等）。

γ射线→X射线→紫外线→可见光→红外线→微波→无线电波。根据查询相关信息显示：其中，γ射线频率最高，波长最短，能量最大。无线电波频率最低，波长最长，能量最小。在这七种类型的电磁波中，可见光是人眼所能感知到的电磁波，其波长在400-700纳米之间，分别对应了紫、蓝、绿、黄、橙和红六种颜色。

电磁波定义：电磁波是能量的一种，凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。 电磁波的波长λ，频率f 速度v 得到 v=λf。 电磁波的产生：电磁波是电磁场的一种运动形态。变化的电场会产生磁场，反之变化的磁场就会产生电场。当变化的电场喝变化的磁场构成一个永不分离的统一的场，就是电磁场了。 变化的电磁场在空间里传播就形成了电磁波，电磁波的变化就如同微风弗水面产生水波一般，所以称为电磁波电磁波的性质： 电磁波的频率低时，主要依靠有形的导体来传递的。愿意是在低频的电振荡中，磁电的相互变化比较慢，其能量几乎全部返回电路而没有能量辐射出去。在频率高的是时候即可以在自由空间里传播，也可以束缚在有形的导体里传递，。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。电磁波谱： 无线电波 3000米～03毫米。（微波 01~100厘米） 红外线 03毫米～075微米。（其中：近红外为076~3微米，中红外为3~6微米，远红外为6~15微米，超远红外为15~300微米） 可见光 07微米～04微米。 紫外线 04微米～10毫微米 X射线 10毫微米～01毫微米 γ射线 01毫微米～0001毫微米 高能射线 小于0001毫微米 传真（电视）用的波长是3～6米；雷达用的波长更短，3米到几毫米。</SPAN></p>

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