按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是工频电磁波、无线电波(分为长波、中波、短波、微波)、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长,宇宙射线(x射线、γ射线和波长更短的射线)的波长最短。
首先,无线电波用于通信等,微波用于微波炉,红外线用于遥控,热成像仪,红外制导导弹等,可见光是大部分生物用来观察事物的基础,紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等,X射线用于CT照相,伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等。
无线电波1毫米~3000米(微波1毫米~1米)
红外线0.76微米~1毫米(其中:近红外短波为0.76~1.1微米,近红外长波为1.1~2.5微米,中红外为2.5~6微米,远红外为6~15微米,超远红外为15微米~1毫米)
可见光0.38微米~0.76微米
紫外线10纳米~0.38微米
X射线1皮米~10纳米
γ射线0.1皮米~1皮米
高能射线小于1皮米
传真(电视)用的波长是3~6米
雷达用的波长在3米到几毫米。
电磁辐射分类的英文缩写:
γ = 伽马射线
X射线:
HX = 硬X射线
SX = 软X射线
紫外线:
EUV = 极端紫外线
NUV = 近紫外线
红外线:
NIR = 近红外线
MIR =中红外线
FIR = 远红外线
微波:
EHF = 极高频
SHF = 超高频
UHF = 特高频
无线电波:
VHF = 甚高频
HF = 高频
MF = 中频
LF = 低频
VLF = 甚低频
ULF = 特低频
ELF = 极低频
电磁波名称 |
频率范围 |
波长范围 |
光子能量范围 |
周期范围 |
|||||
(可能存在的最低频电磁波) |
3.4×10-19Hz |
8.8×1026m |
1.4×10-33eV |
2.9×1018s |
|||||
无线电波 |
<300MHz |
>1m |
<1.24μeV |
>3.33ns |
|||||
微波 |
300MHz~300GHz |
1mm~1m |
1.24μeV~1.24meV |
3.33ps~3.33ns |
|||||
红外线 |
300GHz~400THz |
750nm~1mm |
1.24meV~1.65eV |
2.5fs~3.33ps |
|||||
可见光 |
红光 |
400THz~750THz |
400THz~480THz |
400nm~750nm |
620nm~750nm |
1.65eV~3.1eV |
1.65eV~2eV |
1.33fs~2.5fs |
2.07fs~2.5fs |
橙光 |
480THz~505THz |
595nm~620nm |
2eV~2.09eV |
1.98fs~2.07fs |
|||||
黄光 |
505THz~520THz |
575nm~595nm |
2.09eV~2.16eV |
1.92fs~1.98fs |
|||||
绿光 |
520THz~600THz |
500nm~575nm |
2.16eV~2.48eV |
1.67fs~1.92fs |
|||||
蓝光 |
600THz~700THz |
430nm~500nm |
2.48eV~2.89eV |
1.43fs~1.67fs |
|||||
紫光 |
700THz~750THz |
400nm~430nm |
2.89eV~3.1eV |
1.33fs~1.43fs |
|||||
紫外线 |
750THz~30PHz |
10nm~400nm |
3.1eV~124eV |
33.3as~1.33fs |
|||||
X射线 |
30PHz~30EHz |
10pm~10nm |
124~124keV |
33.3zs~33.3as |
|||||
伽马射线 |
>30EHz |
<10pm |
>124keV |
<33.3zs |
|||||
(可能存在的最高频电磁波) |
1.85×1043Hz |
1.62×10-35m |
7.67×1028eV |
5.39×10-44s |
在19世纪末,意大利人马可尼和俄国人波波夫同在1895年进行了无线电通信试验。在此后的100年间,从3KHz直到300GHz频谱被认识、开发和逐步利用。随着技术的发展,3KHz以下的极长波电磁波已经可以产生出来了,300GHz以上的光学波段(红外线)也逐渐可以用电子振荡技术产生了,而不仅仅只是停留在量子跃迁产生(如激光器)的层面上了,如今用电子技术产生的电磁波频率可以超过1000GHz(1THz),最高甚至可以达到几万GHz(几十THz)。
根据不同的传播特性,不同的使用业务,对整个无线电频谱进行划分,共分13段:至低频、极低频(ELF)、超低频(SLF)、特低频(ULF)、甚低频(VLF)、低频(LF)、中频(MF),高频(HF)、甚高频(VHF)、特高频(UHF)、超高频(SHF)、极高频(EHF)和至高频,加上吉米波和忽米波,对应的波段从吉米波、至长波(百兆米波)、极长波(十兆米波)、超长波(兆米波)、特长波(十万米波)、甚长波(万米波)、长波(千米波)、中波(百米波)、短波(十米波)、甚短波(米波)、特短波(分米波)、超短波(厘米波)、极短波(毫米波)、至短波(丝米波)和忽米波(从分米波到毫米波的3种统称为微波)。见下表。
段号 |
频段名称 |
频段范围(含上限不含下限) |
波段名称1 |
波段名称2 |
波长范围(含下限不含上限) |
备注 |
-1 |
0.03~0.3赫 |
吉米波 |
10~1Gm |
/ |
||
0 |
至低频 |
0.3~3赫 |
至长波 |
百兆米波 |
1000~100Mm |
/ |
1 |
极低频 |
3~30赫 |
极长波 |
十兆米波 |
100~10Mm |
/ |
2 |
超低频 |
30~300赫 |
超长波 |
兆米波 |
10~1Mm |
/ |
3 |
特低频 |
300~3000赫 |
特长波 |
十万米波 |
1000~100km |
/ |
4 |
甚低频 |
3~30千赫 |
甚长波 |
万米波 |
100~10km |
/ |
5 |
低频 |
30~300千赫 |
长波 |
千米波 |
10~1km |
/ |
6 |
中频 |
300~3000千赫 |
中波 |
百米波 |
1000~100m |
/ |
7 |
高频 |
3~30兆赫 |
短波 |
十米波 |
100~10m |
/ |
8 |
甚高频 |
30~300兆赫 |
甚短波 |
米波 |
10~1m |
/ |
9 |
特高频 |
300~3000兆赫 |
特短波 |
分米波 |
10~1dm |
微波 |
10 |
超高频 |
3~30吉赫 |
超短波 |
厘米波 |
10~1cm |
|
11 |
极高频 |
30~300吉赫 |
极短波 |
毫米波 |
10~1mm |
|
12 |
至高频 |
300~3000吉赫 |
至短波 |
丝米波 |
1~0.1mm |
/ |
13 |
3000~30000吉赫 |
忽米波 |
0.1~0.01mm |
/ |