浅谈电磁波波谱
法拉第发现的电磁感应现象中提到，当穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，之后英国科学家麦克斯韦不仅系统地总结了人类在19世纪中叶对电磁规律的研究成果，更从场的观点进一步提出:电磁感应现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场，因此闭合回路的导体中，自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流;即使在变化的磁场中没有闭合回路，在周围空间同样也会产生电场。并提出假设:电场与磁场类似，即变化的电场在周围空间也会产生磁场。由此，麦克斯韦提出了电磁理论的两个基本论点:?不仅电荷能够产生电场，变化的磁场也能产生电场;?不仅电流能够产生磁场，变化的电场也能产生磁场。并在这两个基本论点的基础上，麦克斯韦建立了完整的电磁理论:
?描述了电场的性质:变化的磁场产生电场，稳定的磁场不产生电场;
?描述了磁场的性质:变化的电场产生磁场，稳定的电场不产生磁场;
?描述了变化的磁场激发电场的规律:均匀变化的磁场产生稳定的电场，不均匀变化的磁场产生变化的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;
?描述了变化的电场激发磁场的规律:均匀变化的电场产生稳定的磁场，不均匀变化的电场产生变化的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。
如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场;这个变化的磁场又会引起新的变化的电场;变化的电场和磁场交替产生，由近及远地从发生区域向周围空间传播，这种电场和磁场的传播是一种波动过程，麦克斯韦预言空间存在电磁波。德国物理学家赫兹不仅用实验证实了电磁波的存在，把麦克斯韦的预言变为真理，更通过研究电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证明了麦克斯韦关于电、磁、光在本质上统一的理论。
与我们所熟悉的机械波比较，电磁波有以下特点:
机械波 电磁波
不需要介质，可以在真空中传播 传播媒介需要介质 电磁波本身是一种物质(电场、磁场) 传播形式 电磁振动 机械振动
能量机械能 电磁能
描述波的物理量 ,=vT ,=vT T=1/f T=1/f
波源决定周期 T、频率f 周期T、频率f 介质决定波速 v 波速v 现象 反射、干涉、衍射 反射、折射、干涉、衍射、偏振
在同一时期，马可尼通过许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的
电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。我们可以把这些电磁波按照波长或频率的一定顺序排列出电磁波谱。如果把每个波段的电磁波根据波长由大到小依次排列(如图所示)，它们是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及射线。其中无γ线电的波长最长范围最广，γ射线的波长最短。
电磁波谱的排列并不像我们所认为的那么明确、清晰，比如红外线波长范围为0.3mm,0.75μm，而丝米波(微波)的波长范围为1,0.1mm，这主要是因为电磁波谱中各波段的划分是人们在对电磁波不断研究的过程中，按照得到和探测到它们的方式不同而人为划分。随着微波技术的广泛应用，无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展，同时由于红外技术的发展，红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展，因此微波和红外线的波段范围就有了一定的重叠。再例如，X射线是由原子中的内层电子发射的，随着X射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩展，目前在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。随着科学技术的不断发展，各波段终将会冲破原有界限并与其它相邻的波段重叠，有更为精细的波段划分。
不同的电磁波具有不同的频率或波长，不同频段的电磁波，一般出自不同的辐射源，才具有不同的特性。无线电波是震荡电路中自由电子的周期性运动而产生的，即导体中电流强弱的改变会产生无线电波。红外线，可见光，紫外线是原子外层电子受到激发而产生的，原子激发是原子核外电子的跃迁，其中外层的电子跃迁会放出紫外线、可见光和红外线，内层的电子跃迁会放出X射线。而原子核激发并不是电子跃迁，而是原子核发生衰变生成的新原子核内部能级或结构发生了变化，放出γ射线。
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