什麼是電磁輻射？

綠色點顯示了在NASA的Fermi衛星上觀察到的186個伽馬射線爆發的位置。一些值得注意的爆發突出顯示和標記。背景：該地圖是根據9年的LAT數據構建的，該地圖顯示了伽瑪射線天空如何以100億伏特的能量出現。我們銀河系的飛機沿著情節的中間運行。更明亮的顏色表示更明亮的伽馬射線來源。（圖片來源：NASA/DOE/FERMI LAT合作）

電磁輻射是我們周圍的一種能量，並採用多種形式，例如無線電波，微波，X射線和伽馬射線。陽光也是電磁能的一種形式，但可見光只是電磁頻譜的一小部分，其中包含廣泛的波長。

何時發現電磁？

當電場（以紅色箭頭顯示）帶有磁場（以藍色箭頭為單位）時，會形成電磁波。電磁波的磁場和電場相互垂直於波浪的方向。（圖片來源：NOAA。）

人們從遠古時代就知道了電和磁性，但是直到19世紀，這些概念才得到很好的理解。根據歷史來自紐約特洛伊的Rensselaer理工學院的物理學家Gary Bedrosian。 1873年，蘇格蘭物理學家詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）表明，這兩種現像已連接並發展了統一的電磁理論，即根據現場科學姐妹站點space.com。電磁學的研究涉及電動電荷顆粒如何相互相互作用以及磁場的相互作用。

麥克斯韋（Maxwell）開發了一套稱為麥克斯韋方程的公式，以描述電力和磁性。儘管最初有20個方程式，但後來將它們簡化為四個基本方程。簡單地說，這四個方程式說明：

電荷之間的吸引力或排斥力與它們之間距離的平方成反比。
磁極成對的成對吸引和排斥，就像電荷一樣。
一個電流在電線中產生一個磁場，其方向取決於電流的方向。
移動的電場會產生磁場，反之亦然。

電磁是如何產生的？

當電場加速帶電的原子粒子（例如電子）時，會產生電磁輻射，從而使其移動。該機芯會產生振蕩的電場和磁場，根據在線物理和天文學課程，它們以彼此的角度直角傳播Physlink.com。波浪具有某些特徵，以頻率，波長或能量給出。

波長是波的兩個連續峰之間的距離，根據大學大氣研究公司（UCAR）的說法。此距離以米或其分數給出。頻率是在給定時間長度中形成的波的數量。通常將其測量為每秒波週期的數量，即Hertz（Hz）。短波長意味著頻率將更高，因為一個週期可以在較短的時間內傳遞。同樣，較長的波長具有較低的頻率，因為每個週期需要更長的時間才能完成。

電磁頻譜的哪些部分？

電磁輻射涵蓋了大量波長和頻率。該範圍稱為電磁頻譜，根據UCAR。電磁頻譜通常按降低波長和增加的能量和頻率的順序分為七個區域。常見的名稱是無線電波，微波，紅外（IR），可見光，紫外線（UV）光，X射線和伽馬射線。

無線電波

無線電波電磁頻譜的最低範圍，頻率約為300億赫茲，或30吉赫茲（GHz），波長大於約0.4英寸（10毫米）。廣播主要用於通信，包括語音，數據和娛樂媒體。

微波

微波無線電和IR之間的電磁頻譜範圍內。它們的頻率從約3 GHz到30萬億赫茲，即30 Terahertz（THZ），波長約為0.004至0.4英寸（0.1至10毫米）。微波爐用於高帶寬通信和雷達，以及微波爐和工業應用的熱源。

紅外線的

紅外線的位於微波和可見光之間的電磁光譜範圍內。 IR的頻率約為30至400 TH，波長約為0.00003至0.004英寸（740納米至100微米）。 IR光對人眼是看不見的，但是如果強度足夠，我們可以感覺到它是熱的。

可見光

可見光在IR和紫外線之間的電磁頻譜中間發現。它的頻率約為400至800 THz，波長約為0.000015至0.00003英寸（380至740納米）。更普遍地，可見光定義為大多數人眼可見的波長。

紫外線

紫外線是可見光和X射線之間的電磁光譜範圍。它的頻率約為8×10¹⁴到3 x 10¹⁶Hz和波長約為0.0000004至0.000015英寸（10至380納米）。紫外線是陽光的組成部分，但人眼是看不見的。它具有許多醫療和工業應用，但可能會損害生命組織。

X射線

X射線大致分為兩種類型：軟X射線和硬X射線。軟X射線構成了紫外線和伽馬射線之間的電磁光譜範圍。軟X射線的頻率約為3×10¹⁶到10¹⁸大約4×10的Hz和波長^-7到4×10^-8英寸（100次至10納米）。硬X射線佔據電磁光譜與伽馬射線的同一區域。它們之間的唯一區別是它們的來源：X射線是通過加速電子產生的，而γ射線是由原子核產生的。