可見光的波長范圍在0.77～0.39微米之間。波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同。0.77～0.622微米，感覺為紅色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黃色；0.577～0.492微米，綠色；0.492～0.455微米，藍靛色；0.455～0.39微米，紫色。 

廣義的光:(按波長增加方向描述)
R射線
波長短于0.02nm的電磁波。通過對 γ 射線譜的研究可了解核的能級結構。 γ 射線有很強的穿透力，工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動控制。 γ 射線對細胞有殺傷力，醫(yī)療上用來治療腫瘤。 
X射線
波長小于0.01nm的稱超硬X射線，在0.01～0.1nm范圍內(nèi)的稱硬X射線，0.1～10nm范圍內(nèi)的稱軟X射線。X射線具有很強的穿透力，醫(yī)學上常用作透視檢查，工業(yè)中用來探傷。長期受X射線輻射對人體有傷害。X射線可激發(fā)熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光，故X射線可用電離計、閃爍計數(shù)器和感光乳膠片等檢測。晶體的點陣結構對X射線可產(chǎn)生顯著的衍射作用，X 射線衍射法已成為研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段。
紫外
波長從10—400nm（可見光紫端到X射線間）輻射的總稱。日光燈、各種熒光燈和農(nóng)業(yè)上用來誘殺害蟲的黑光燈都是用紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光的。特別是目前生產(chǎn)芯片關鍵步驟--曝光，用的就是180nm的深紫外。
可見光：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過光學鏡頭。
紅外
近紅外，波長0.76～1.5um，穿入人體組織較深,約5～10mm；遠紅外，波長1.5～1000um，多被表層皮膚吸收，穿透組織深度小于2mm。近紅外在監(jiān)視設備中用的較多，一般自帶近紅外光源，系統(tǒng)設計與可見光十分類似。遠紅外多用于軍事。
微波
頻率為300MHz-300GHz(波長1mm～1m)的電磁波。
日常所用微波爐磁控管的工作主頻率還是2.45GHz(122mm波長)，一般在10MHz范圍內(nèi)波動。
電磁爐的加熱線圈工作頻率在20-30千赫的中頻，加熱功率就是標注功率，有600瓦到2200瓦。
手機，中國的頻率是900M(波長0.3m)為主加上1800M，美國、加拿大是850M加上1900M，歐洲是900M再加上450M、420M等各國獨有的頻點。

　　特征X射線及其衍射 X射線是一種波長很短(約為20～0.06┱)的電磁波，能穿透一定厚度的物質(zhì)，并能使熒光物質(zhì)發(fā)光、照相乳膠感光、氣體電離。在用高能電子束轟擊金屬 “靶”材產(chǎn)生X射線，它具有與靶中元素相對應的特定波長，稱為特征（或標識）X射線。如銅靶材對應的X射線的波長大約為1.5406埃?？紤]到X射線的波 長和晶體內(nèi)部原子面間的距離相近，1912年德國物理學家勞厄(M.von Laue)提出一個重要的科學預見：晶體可以作為X射線的空間衍射光柵,即當一束 X射線通過晶體時將發(fā)生衍射，衍射波疊加的結果使射線的強度在某些方向上加強，在其他方向上減弱。分析在照相底片上得到的衍射花樣，便可確定晶體結構。這 一預見隨即為實驗所驗證。1913年英國物理學家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎上,不僅成功地測定了NaCl、 KCl等的晶體結構,并提出了作為晶體衍射基礎的著名公式──布拉格方程：

　　2d sinθ=nλ

　　式中λ為X射線的波長，n為任何正整數(shù)。

當X射線以掠角θ(入射角的余角)入射到某一點陣晶格間距為d的晶面上時(圖1),在符合上式的條件下，將在反射方向上得到因疊加而加強的衍射線。布 拉格方程簡潔直觀地表達了衍射所必須滿足的條件。當 X射線波長λ已知時(選用固定波長的特征X射線)，采用細粉末或細粒多晶體的線狀樣品,可從一堆任意取向的晶體中，從每一θ角符合布拉格方程條件的反射面 得到反射,測出θ后，利用布拉格方程即可確定點陣晶面間距、晶胞大小和類型;根據(jù)衍射線的強度,還可進一步確定晶胞內(nèi)原子的排布。這便是X射線結構分析中 的粉末法或德拜-謝樂(Debye—Scherrer)法(圖2a)的理論基礎。而在測定單晶取向的勞厄法中（圖2b）所用單晶樣品保持固定不變動（即θ 不變）,以輻射束的波長作為變量來保證晶體中一切晶面都滿足布拉格方程的條件,故選用連續(xù)X射線束。如果利用結構已知的晶體，則在測定出衍射線的方向θ 后,便可計算X射線的波長，從而判定產(chǎn)生特征X射線的元素。這便是X射線譜術,可用于分析金屬和合金的成分。

　　X射線衍射在金屬學中的應用 X射線衍射現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)后，很快被用于研究金屬和合金的晶體結構，出現(xiàn)了許多具有重大意義的結果。如韋斯特格倫（A.Westgren）(1922年)證明 α、β和δ鐵都是立方結構，β-Fe并不是一種新相;而鐵中的α─→γ轉變實質(zhì)上是由體心立方晶體轉變?yōu)槊嫘牧⒎骄w，從而最終否定了β-Fe硬化理論。 隨后,在用X射線測定眾多金屬和合金的晶體結構的同時，在相圖測定以及在固態(tài)相變和范性形變研究等領域中均取得了豐碩的成果。如對超點陣結構的發(fā)現(xiàn)，推動 了對合金中有序無序轉變的研究，對馬氏體相變晶體學的測定，確定了馬氏體和奧氏體的取向關系；對鋁銅合金脫溶的研究等等。目前 X射線衍射(包括散射)已經(jīng)成為研究晶體物質(zhì)和某些非晶態(tài)物質(zhì)微觀結構的有效方法。在金屬中的主要應用有以下方面：

　　物相分析 是 X射線衍射在金屬中用得最多的方面，分定性分析和定量分析。前者把對材料測得的點陣平面間距及衍射強度與標準物相的衍射數(shù)據(jù)相比較，確定材料中存在的物 相；后者則根據(jù)衍射花樣的強度，確定材料中各相的含量。在研究性能和各相含量的關系和檢查材料的成分配比及隨后的處理規(guī)程是否合理等方面都得到廣泛應用。

　　精密測定點陣參數(shù) 常用于相圖的固態(tài)溶解度曲線的測定。溶解度的變化往往引起點陣常數(shù)的變化；當達到溶解限后，溶質(zhì)的繼續(xù)增加引起新相的析出，不再引起點陣常數(shù)的變化。這個轉折點即為溶解限。另外點陣常數(shù)的精密測定可得到單位晶胞原子數(shù)，從而確定固溶體類型；還可以計算出密度、膨脹系數(shù)等有用的物理常數(shù)。

　　取向分析 包括測定單晶取向和多晶的結構（見擇優(yōu)取向）。測定硅鋼片的取向就是一例。另外，為研究金屬的范性形變過程，如孿生、滑移、滑移面的轉動等，也與取向的測定有關。

　　晶粒（嵌鑲塊）大小和微觀應力的測定 由衍射花樣的形狀和強度可計算晶粒和微應力的大小。在形變和熱處理過程中這兩者有明顯變化，它直接影響材料的性能。

　　宏觀應力的測定 宏觀殘留應力的方向和大小，直接影響機器零件的使用壽命。利用測量點陣平面在不同方向上的間距的變化，可計算出殘留應力的大小和方向。

　　對晶體結構不完整性的研究 包括對層錯、位錯、原子靜態(tài)或動態(tài)地偏離平衡位置，短程有序，原子偏聚等方面的研究（見晶體缺陷）。

　　合金相變 包括脫溶、有序無序轉變、母相新相的晶體學關系，等等。

　　結構分析 對新發(fā)現(xiàn)的合金相進行測定，確定點陣類型、點陣參數(shù)、對稱性、原子位置等晶體學數(shù)據(jù)。

　　液態(tài)金屬和非晶態(tài)金屬 研究非晶態(tài)金屬和液態(tài)金屬結構，如測定近程序參量、配位數(shù)等。

　　特殊狀態(tài)下的分析 在高溫、低溫和瞬時的動態(tài)分析。

此外，小角度散射用于研究電子濃度不均勻區(qū)的形狀和大小,X射線形貌術用于研究近完整晶體中的缺陷如位錯線等，也得到了重視。

　　X射線分析的新發(fā)展 金屬X射線分 析由于設備和技術的普及已逐步變成金屬研究和材料測試的常規(guī)方法。早期多用照相法，這種方法費時較長，強度測量的精確度低。50年代初問世的計數(shù)器衍射儀 法具有快速、強度測量準確，并可配備計算機控制等優(yōu)點，已經(jīng)得到廣泛的應用。但使用單色器的照相法在微量樣品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。從 70年代以來，隨著高強度X射線源（包括超高強度的旋轉陽極X射線發(fā)生器、電子同步加速輻射,高壓脈沖X射線源）和高靈敏度探測器的出現(xiàn)以及電子計算機分 析的應用，使金屬 X射線學獲得新的推動力。這些新技術的結合，不僅大大加快分析速度，提高精度，而且可以進行瞬時的動態(tài)觀察以及對更為微弱或精細效應的研究。

α射線

目錄

α粒子

α射線

α射線的發(fā)現(xiàn)

α射線的危害

γ射線，又稱γ粒子流。 波長短于0.2埃的電磁波。首先由法國科學家P.V.維拉德發(fā)現(xiàn)，是繼α、β射線后發(fā)現(xiàn)的第三種原子核射線。γ射線是因核能級間的躍遷而產(chǎn)生，原子核衰變和核反應均可產(chǎn)生γ射線 。γ射線具有比X射線還 要強的穿透能力。當γ射線通過物質(zhì)并與原子相互作用時會產(chǎn)生光電效應、康普頓效應和正負電子對三種效應。原子核釋放出的γ光子與核外電子相碰時，會把全部 能量交給電子，使電子電離成為光電子，此即光電效應。由于核外電子殼層出現(xiàn)空位，將產(chǎn)生內(nèi)層電子的躍遷并發(fā)射X射線標識譜。高能γ光子（＞2兆電子伏特） 的光電效應較弱。γ光子的能量較高時，除上述光電效應外，還可能與核外電子發(fā)生彈性碰撞，γ光子的能量和運動方向均有改變，從而產(chǎn)生康普頓效應。當γ光子 的能量大于電子靜質(zhì)量的兩倍時，由于受原子核的作用而轉變成正負電子對，此效應隨γ光子能量的增高而增強。γ光子不帶電，故不能用磁偏轉法測出其能量，通 常利用γ光子造成的上述次級效應間接求出，例如通過測量光電子或正負電子對的能量推算出來。此外還可用γ譜儀（利用晶體對γ射線的衍射）直接測量γ光子的 能量。由熒光晶體、光電倍增管和電子儀器組成的閃爍計數(shù)器是探測γ射線強度的常用儀器。
通過對γ射線譜的研究可了解核的能級結構。γ射線有很強的穿透力，工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動控制。γ射線對細胞有殺傷力，醫(yī)療上用來治療腫瘤。
γ射線是一種強電磁波，它的波長比X射線還要短，一般波長＜0．001納米。在原子核反應中，當原子核發(fā)生α、β衰變后，往往衰變到某個激發(fā)態(tài)，處于 激發(fā)態(tài)的原子核仍是不穩(wěn)定的，并且會通過釋放一系列能量使其躍遷到穩(wěn)定的狀態(tài)，而這些能量的釋放是通過射線輻射來實現(xiàn)的，這種射線就是γ射線。
γ射線具有極強的穿透本領。人體受到γ射線照射時，γ射線可以進入到人體的內(nèi)部，并與體內(nèi)細胞發(fā)生電離作用，電離產(chǎn)生的離子能侵蝕復雜的有機分子，如蛋白質(zhì)、核酸和酶，它們都是構成活細胞組織的主要成份，一旦它們遭到破壞，就會導致人體內(nèi)的正?；瘜W過程受到干擾，嚴重的可以使細胞死亡。 一般來說，核爆炸（比如原子彈、氫彈的 爆炸）的殺傷力量由四個因素構成：沖擊波、光輻射、放射性沾染和貫穿輻射。其中貫穿輻射則主要由強γ射線和中子流組成。由此可見，核爆炸本身就是一個γ射 線光源。通過結構的巧妙設計，可以縮小核爆炸的其他硬殺傷因素，使爆炸的能量主要以γ射線的形式釋放，并盡可能地延長γ射線的作用時間（可以為普通核爆炸 的三倍），這種核彈就是γ射線彈。
與其他核武器相比，γ射線的威力主要表現(xiàn)在以下兩個方面：一是γ射線的能量大。由于γ射線的波長非常短，頻率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射線對人體的破壞作用相當大，當人體受到γ射線的輻射劑量達到200－600雷姆時，人體造血器官如骨髓將遭到損壞，白血球嚴重地減少，內(nèi)出血、頭發(fā)脫落，在兩個月內(nèi)死亡的概率為0－80％；當輻射劑量為600－1000雷姆時，在兩個月內(nèi)死亡的概率為80－100％；當輻射劑量為1000－1500雷姆時，人體腸胃系統(tǒng)將遭破壞，發(fā)生腹瀉、 發(fā)燒、內(nèi)分泌失調(diào)，在兩周內(nèi)死亡概率幾乎為100％；當輻射劑量為5000雷姆以上時，可導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到破壞，發(fā)生痙攣、震顫、失調(diào)、嗜眠，在兩天 內(nèi)死亡的概率為100％。二是γ射線的穿透本領極強。γ射線是一種殺人武器，它比中子彈的威力大得多。中子彈是以中子流作為攻擊的手段，但是中子的產(chǎn)額較 少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以殺傷范圍只有500－700米，一般作為戰(zhàn)術武器來使用。γ射線的殺傷范圍，據(jù)說為方圓100萬平方公里，這相 當于以阿爾卑斯山為中心的整個南歐。因此，它是一種極具威懾力的戰(zhàn)略武器。 γ射線彈除殺傷力大外，還有兩個突出的特點：一是γ射線彈無需炸藥引爆。一般的核彈都裝有高爆炸藥和雷管，所以貯存時易發(fā)生事故。而γ射線彈則沒有引 爆炸藥，所以平時貯存安全得多。二是γ射線彈沒有爆炸效應。進行這種核試驗不易被測量到，即使在敵方上空爆炸也不易被覺察。因此γ射線彈是很難防御的，正 如美國國防部長科恩在接受德國《世界報》的采訪時說，“這種武器是無聲的、具有瞬時效應”?？梢?，一旦這個“悄無聲息”的殺手闖入戰(zhàn)場，將成為影響戰(zhàn)場格局的重要因素。