1.电磁波谱与光辐射知识点
光的辐射和电磁谱的其他区域
通信：通过光导纤维实现高速、 大容量的数据传输和通信
照明：利用光的辐射为人类 提供照明，改善生活品质
医疗：激光在医疗领域的应用， 如激光手术、光子嫩肤等
能源：太阳能电池将光能转化 为电能，为可再生能源的发展
提供支持
电磁谱的其他区域
定义：无线电波是电磁波的一种，指频率在3000GHz以下的电磁波 特性：能够穿透电离层，不易被反射和折射 应用：通信、广播、电视、雷达等领域 与其他电磁波的区别：无线电波的波长较长，频率较低，能量较低
定义：波长介于无线电波和红外线之间的电磁波 应用：微波炉、雷达、通讯等 特性：能够穿透云层、雨水和墙壁等物质 与其他电磁波的区别：微波的频率较低，波长较长
定义：波长在可见光和微波之间的电磁波 特性：能够被物体吸收、反射和折射 应用：红外线加热、红外线探测、红外线成像等 与其他电磁波的区别：波长较长，能量较低
定义：波长在 10纳米至400 纳米之间的电
磁辐射
特性：具有杀 菌、促进维生 素D合成等作
用
来源：主要来 自太阳辐射， 少量来自其他
天体
应用：在医疗、 保健、美容等 领域有广泛应
用
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光在真空中沿直线传播 光在不同介质中传播速度不同 光速是恒定的，约为3x10^8米/秒 光具有波粒二象性
光的波动性：光在空间中传播时表现出波动性质，如干涉、衍射等。
光的粒子性：光是由粒子构成的，具有能量和动量。
光的相干性：相干光是指具有相同频率和相位的光，能够产生干涉现象。
光的偏振性：光在传播过程中，其电场和磁场方向在垂直于传播方向上保持一致，具有偏振 性。
光的辐射和电磁谱的 其他区域
汇报人：XX
目录
光辐射
光辐射光辐射光辐射是一个十分广泛和复杂的主题，它与我们日常生活息息相关，也是我们认识世界的重要途径之一。
光辐射是指太阳或其他光源发出的能量在空间中以一种波动的方式传播的现象。
本文将从光的本质、光辐射的特性、光的应用等方面探讨光辐射的相关知识。
首先，我们来了解一下光的本质。
根据物理学理论，光是由电磁波构成的。
电磁波是一种能够传播能量的振动，它包括电场和磁场的振动。
光属于电磁波中的一种，在电磁波谱中处于可见光的范围。
可见光是人眼可见的波长范围，大约在400纳米到700纳米之间。
光辐射具有诸多特性，其中最显著的特性是光的速度和传播方式。
根据爱因斯坦的相对论理论，光在真空中传播的速度是不变的，约为每秒299,792,458米。
这一速度被称为光速，是宇宙中最快的速度。
光的传播方式是波动传播，光波具有振幅、频率和波长等特征。
振幅决定了光的强弱，频率决定了光的颜色，而波长则是光的大小。
了解光的本质和特性后，我们可以看到光辐射在许多领域都有着广泛的应用。
首先是照明领域，人们通过利用光源发出的光辐射来达到照明的目的。
人们使用各种各样的灯泡和灯具来产生光辐射，使得室内和室外环境变得明亮。
其次是通信领域，光辐射在光纤通信中起着至关重要的作用。
光纤通信是一种高速、大容量、远距离传输信息的技术，它将信息通过光辐射在光纤中传播，从而实现了快速可靠的通信。
此外，在医学领域，激光是一种利用光辐射进行治疗和手术的重要工具。
激光切割、激光照射和激光治疗等技术已经广泛应用于眼科、皮肤科和牙科等领域，为患者提供了更好的治疗效果。
光辐射也对生物学和环境产生了重要影响。
太阳光是地球上的主要能量来源，它提供了植物光合作用所需的能量，维持了地球生态系统的平衡。
然而，过量的紫外线辐射对人类和其他生物的健康是有害的，它会引发皮肤癌和眼疾等疾病。
因此，正确地利用和保护光辐射对于维护健康和环境的重要性不言而喻。
总结起来，光辐射作为一种广泛存在于我们生活中的现象，具有丰富的知识和广泛的应用。
电磁波谱
上节课我们了解了电磁波在信息 化社会中的重要作用。今天我们将继 续分波段来认识电磁波及各波段电磁 波在我们生活中的作用。
第十四章 电磁波
电磁波谱
教学目标
一、知识与能力
1．了解电磁波谱的构成，知道各波段 的电磁波的主要作用及应用。 2．知道电磁波具有能量，是一种物质。 3．了解太阳辐射。
二、过程与方法
X 射 线 照 射 下 的 手
七、电磁波的能量
电磁波具有能量，电磁波是一种物质
七、电磁波的能量
收听广播 可以感觉 到电磁波 的能量
八、太阳辐射
能 量 的 相 对 大 小
紫外线
可见光1200
1600
2000 波长λ/nm
阳光含有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ射线。 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个 区域。 阳光中波长在5.5x10-7m的黄绿光附近，辐射的能量 最强，这区域恰好是人眼最敏感。
红外线温度计
它是一个非接触测 量系统，根据红外辐射 的测量原理，由一个滤 镜和红外探测器(热电偶 堆)组成。使用时对准目 标物体，能测量物体的 温度。
四、可见光
能作用于人的眼睛并引起视觉的称为可见光， 如：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光。 在电磁波中是一个很窄的波段，（波长为 750nm～370nm）。 观察物体，照像等等，都是可见光的应用。
教学难点
电磁波谱中各波段电磁波的特点。
本节导航
一、电磁波谱 三、红外线 五、紫外线 七、电磁波的能量 二、无线电波 四、可见光 六、X射线和ץ射线 八、太阳辐射
一、电磁波谱
电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小 的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱。 由无线电波、红外线、可见光、紫外线、 伦琴射线、γ射线合起来构成范围非常广阔 的电磁波谱。
第一章光分析导论
第一章 光分析导论1.1 电磁辐射和电磁波谱 1.1.1. 电磁辐射：一种高速度通过空间传播的光量子流,它具有波粒二 象性。
EL = h ν = h c / λ = h c σEL为能量，单位为J或ev，1ev = 1.602 × 10-19 J h为普朗克常数6.626 × 10-34J.s； ν为频率，单位为Hz,即s-1；c为光速3 × 1010 cm.s-1 ; λ为波长，单位nm或Å(10-10 m); σ为波数，单位cm-1。
[例] 某电子在两能级间跃迁的能量差为4.969 × 10-19 J，求其波长为多少纳米？其波数为多少？[解] 由 ΔE = h ν = h c / λ 得λ = h c / ΔE10-19= 6.626 × 10-34× 3 × 1010 / 4.969 ×= 4 × 10-5 cm= 400 nmσ = 1 / λ = 1 / 4 × 10-5 cm = 25000 cm-11.1.2. 电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列称为电磁波谱。
它反映了物质内能量的变化，任一波长光子的 能量与物质内的原子或分子的能级变化（ΔE） 相对应，它们之间的关系为：ΔE = E1-E2 = EL = h ν = h c / λ表1-1 电磁波谱能量高低 高能辐射 中间部分长波部分典型的光谱学 γ射线 X射线 真空紫外 紫外可见 红外 微波电子自旋共振 核磁共振波长范围 0.005-1.4 Å 0.1-100 Å 10-180 nm 180-780 nm 0.78-300 um 0.75-3.75 mm3 cm 0.6-10 m跃迁类型 核能级 内层电子 价电子 价电子 分子的转动和振动 分子的转动 磁场中电子的自旋 磁场中核的自旋1.2 原子光谱和分子光谱1.2.1 原子光谱：原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的 光谱，它包括原子发射、原子吸收和原子荧光 光谱等等。
第七章 原子发射光谱分析 (Atomic Emission Spectrometry知识分享
Ei—激发电位（J或eV)。
Iij
gi g0
AijhijN0ekEiT
原子发射光谱 法定量的依据
基态原子密度（N0）：Iij正比于N0，N0正比于浓度。
激发电位(Excitation potential)
谱线强度与激发电位成负指数关系。在温度一定时，激发 电位越高，处于该能量状态的原子数越少，谱线强度越小。 激发电位最低的共振线通常是强度最大的线。
目前常用的光源有直流电弧(DC arc)、交流电 弧(AC arc)、高压火花(electric spark)及电感耦合等离 子体（ICP）。
1. 直流电弧
优点：电极头温度相对比较高（4000至7000K，与 其它光源比），蒸发能力强、绝对灵敏度高、背景小；
缺点：放电不稳定，且弧较厚，自吸现象严重，故 不适宜用于高含量定量分析，但可很好地应用于矿石 等的定性、半定量及痕量元素的定量分析。
微波光谱法
4×10-7~4×10-10 核磁共振波谱法
高能辐射区
γ射线 能量最高，核能级跃迁 X射线 内层电子能级的跃迁
光学光谱区
(10nm-1000 μm)
紫外光 可见光
原子和分子外层电子能级的跃迁
红外光 分子振动能级和转动能级的跃迁
波谱区
微波 分子转动能级及电子自旋能级跃迁 无线电波 原子核自旋能级的跃迁
2．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列就称光谱。
光谱区域 γ射线 X射线 远紫外光 近紫外光
光 可见光 学 近红外光 区 中红外光
远红外光
微波
无线电波
波长 5～140pm 10-3～10nm 10～200nm 200～380nm 380～780nm 0.78～2.5μm 2.5～50μm
遥感导论
3、数据的综合性和可比性：遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息；成像方式、时间，数据记录等都均可按要求设计，因此数据具有可比性，较大程度地排除人为干扰。
4、经济性：与传统的方法相比具有很高的经济效益和社会效益；
7 朗伯源：辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。一些粗糙的界面可近似看作朗伯元。涂有氧化镁的表面也可近似看成朗伯源，常被用作遥感光谱测量时的标准板。太阳常被近似看成朗伯源，使对太阳辐射的研究简单化。严格地说，只有绝对黑体才是朗伯源。
8.太阳常数：太阳常数是指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体接收的太阳辐射能量：I=1.360*10^3w/m2
辐射照度：简称辐照度，指面辐射源在单位时间内，从单位面积上接收的辐射能量，即照射到物体单位面积上的辐射通量，常用E表示，单位：W/m2。
5 辐射强度：指点辐射源，在单位立体角、单位时间内，向某一方向发出的能量，即点辐射源在某单位立体角内的发出的辐射通量。
6 辐射亮度: 简称辐亮度，指面辐射源在单位立体角、单位时间内，在某一个垂直于辐射方向单位面积上辐射出的辐射能量，即辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量，具有方向性。常用L表示，单位：W/(sr?m2)
二、遥感的类型(P4)：
1、按遥感平台分（传感器设置的位置）：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。
2、按传感器的探测波段分（探测波段的范围）：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。
※多波段遥感：指探测波段在可见光波段与红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
电磁波的知识点总结
电磁波的知识点总结电磁波的知识点总结在年少学习的日子里，是不是经常追着教师要知识点？知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
相信很多人都在为知识点发愁，下面是WTT搜集整理的电磁波的知识点总结，有所帮助。
电磁波的知识点总结篇1电磁波：电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式挪动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效地传递能量和动量。
电磁波的产生：电磁波是由时断时续变化的电流产生的。
电磁波谱：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。
假如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、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，宇宙射线的波长最短。
无线电波3000米～0.3毫米。
(微波0.1~100厘米)红外线0.3毫米～0.75微米。
(其中：近红外为0.76~3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0.7微米～0.4微米。
紫外线0.4微米～10纳米X射线10纳米～0.1纳米γ射线0.1纳米～1皮米高能射线小于1皮米(电视)用的波长是3～6米;雷达用的波长更短，3米到几毫米。
微波的根本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿透而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对于金属类东西，那么会反射微波。
电磁波的发现1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场：假如在空间某区域中有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场是互相联络着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.6、电磁波的特点：(1) 电磁波是横波，电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化，二者互相垂直，均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播，速度和光速一样. v=λf(3) 电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花：赫兹观察到了电磁波的反射，折射，干预，偏振和衍射等现象，他还测量出电磁波和光有一样的速度。
第四章 光谱分析法
1.3 光分析法分类
非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定电磁辐 射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基本性质变化的 分析方法。 光谱法与非光谱法的区别：
光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 非光谱法：内部能级不发生变化，仅测定电磁辐射 性质改变
第四章 光谱分析法
第四章 光谱分析法 Spectrometric method
1 2
3 光分析基础 原子发射光谱分析的基本原理 AES 原子发射光谱分析仪器 发射光谱定性和定量分析 原子发射光谱法的特点和应用
4 5
1 光分析基础 Fundamental of Optical
Analysis
1.1 电磁辐射和电磁波谱 1.1.1电磁辐射（电磁波，光） 以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一 种能量形式，它是检测物质内在微观信息的最佳信使。
a
d
2.平面光栅衍射的性能指标 色散率 分辨率 聚光本领 色散方程: nλ = d(sinφ±sinφ´) A 色散率 角色散率：dφ ´/dλ = n/d cosφ ´
当φ ´=00~80时，cosφ ´=1~0.99:
线色散率：
dφ ´/dλ ≈n/d
dλ
dl d f d d sin dl nf nf d d cos s in d
hc /( λ 电 子 λ 振 动 λ 转动 λ 平 动 )
分子发射光谱
hi
I
半宽度20~100nm
E1
A(T)
波长/nm
半宽度20~100nm
分子吸收光谱
E0
波长/nm
电磁辐射与地物光谱特征
► 辐射亮度（L）：假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方 向而不同，则L定义为辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体 角内的辐射通量，即
► 朗伯源：辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。太阳通常 近似地被看作朗伯源。严格地说，只有绝对黑体才是朗伯源。
2 电磁波辐射源
2.1 黑体辐射 2.2 黑体辐射定律 2.3 一般辐射体和发射率 2.4 基尔霍夫定律
1.2 电磁波谱
定义：按照电磁波的波长长短（或频率的大小），依次 排列，就构成了电磁波谱。
遥感较多应用的电磁波波谱段
可见光：波长范围为0.38～0.76μm，人眼对可见光有
敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。
红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近
红外、中红外、远红外和超远红外。 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾 的影响。
电磁辐射与地物光谱特征
提纲 1 电磁波和电磁波谱
遥感之所以能够根据收集到的电磁波来 判断地物目标和自然现象，是因为一切物体， 由于其种类、特征和环境条件的不同．而具 有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征。 因此遥感技术主要是建立在物体反射或发射 电磁波的原理之上的。要深入学习遥感技术， 首先要学习和掌握电磁波以及电磁波谱的性 质。
H 磁场矢量
E 电场矢量
电磁波的性质
►横波（质点振动方向和传播方向一致） ►在真空以光速传播 ►满足：f·λ =C；E=h ·f（E为能量，h为普
朗克常熟） ►具有波粒二象性（波长越长波性越强，波
长越短粒子性越强） ►传播到气体、液体、固体介质，会发生反
射、折射、吸收、投射等现象。若碰到粒 子还会发生散射现象。
辐射量测
1-4激光原理
5 激光器的组成
1.4
激光原理
6 激光的特性及应用
1.方向性好 激光方向性好的特性,可用于定位、导向、测距等。利用 激光准直仪可使长为2.5km的隧道掘进偏差不超过16nm。 2. 单色性好 激光的单色性比普通光高1010倍,可用于精密测量、激光 通信、等离子体测试等。 3.能量集中(亮度高) 激光器的脉冲输出功率可达1013Ｗ，可用于打孔、焊接、 切割，制造激光武器等。在医学上,可用激光作为手术刀。 4.相干性好 由于激光的单色性好,因而它的时间相干性极好。可用于 快速、精密的无损检测，用作激光全息照相的光源。
1.4
激光原理
5 激光器的组成
3.提高单色性。
激光在谐振腔中来回反射，相干叠加，形成以反射镜为波 节的驻波。由于两端为波节, 所以腔长必须满足驻波条件：
驻 波 条 件
n Lk 2
..
. . . . . .
k =1,2,...
L
k=1 k=2
c 或频率 k 2nL
k=3
只有满足上式波长的光才可能在腔内形成稳定的振荡而 不断得到加强，其它波长的光很快就会衰减而淘汰。谐振腔的 这种选频作用，极大地提高了输出激光的单色性。
全反射 .. 反射99% . 输出激光束
. . . . .
光学谐振腔
1.4
激光原理
5 激光器的组成
光学谐振腔的作用有三： 1.产生和维持光放大。 光在粒子数反转的工作物质中往返传播,使谐振 腔内的光子数不断增加,从而获得很强的光,这种现象 叫做光振荡. 2.改善方向性。 凡是传播方向偏离腔轴方向的光子,很快逸出腔外 被淘汰,只有沿着腔轴方向传播的光子才能在管中不 断地往返运行而得到光放大,所以输出激光具有很好 的方向性。
电磁辐射谱不同波长的光与射线的分类
电磁辐射谱不同波长的光与射线的分类电磁辐射是指自由空间中传播的电磁波，由电场和磁场相互作用而形成。
电磁辐射包括广泛的频率范围，从长波的无线电波到短波的紫外线和X射线。
不同波长的光与射线可以根据其特性和应用进行分类。
一、电磁辐射谱的分区根据波长的大小和能量的高低，一般将电磁辐射谱分为以下几个区域：无线电波区、微波区、红外线区、可见光区、紫外线区、X射线区和γ射线区。
1. 无线电波区（Radio waves）无线电波区波长最长，能量最低，常用于通信和广播。
其中包括长波、中波、短波、超短波、甚短波和微波等。
2. 微波区（Microwaves）微波区波长较短，能量较高，常用于雷达、无线通信、烹饪等领域。
微波也存在于手机、微波炉和无线局域网络（WLAN）等设备中。
3. 红外线区（Infrared radiation）红外线区波长比可见光波长更长，能量较高，常用于夜视设备、红外线摄影和遥控器等。
4. 可见光区（Visible light）可见光区指人眼能够感知的波长范围，包括红、橙、黄、绿、青、蓝和紫色等。
可见光是日常生活中最为常见的电磁辐射。
5. 紫外线区（Ultraviolet radiation）紫外线区波长比可见光波长更短，能量更高，常用于紫外线杀菌、紫外线检测和太阳光防护等领域。
6. X射线区（X-rays）X射线区波长比紫外线波长更短，能量更高，常用于医学影像学、材料检测和安全检查等。
7. γ射线区（Gamma rays）γ射线区波长最短，能量最高，常用于放射治疗、核能检测和射线疗法等。
二、不同波长的光与射线的特性和应用不同波长的光与射线具有不同的特性和应用。
1. 长波的无线电波具有穿透力强、传播距离远的特点，广泛应用于通信和广播领域。
2. 短波和超短波的无线电波能够在大气层内反射和折射，常用于远距离通信和雷达系统。
3. 微波具有短波的特点，并且能够与物体发生相互作用，被广泛应用于雷达、无线通信和烹饪等领域。
第二章之一 电磁波谱与电磁辐射-1
WM = σ T 4
σ: 斯蒂芬－玻尔兹曼常数，5.6697＋－0.00297） ×10－12 Wcm-2K-4
红外装置测试温度的理论根据。
黑体辐射 光谱中最 强辐射对 应的波长
λmax
λmax 与T有何关系?
黑体辐射光谱中最
强辐射的波长λmax
2. 石英的辐 射比黑体 辐射要弱
三、黑体及黑体辐射规律
（一）黑体与黑体辐射 （二）黑体辐射定律 （三）一般辐射体和基尔霍夫定律
三、黑体及黑体辐射规律
（三）一般辐射体和基尔霍夫定律 1、一般物体的发射率
发射率：实际物体的辐射通量密度(M(λ,T))与同 一温度下黑体辐射通量密度Mb(λ, T) 的比值。
9中红外（3.0—6.0μm）
9远红外（6.0—15.0μm）
9超远红外（15—1000μm）
采用热感应方式探测地物本身的辐射，白天、夜间均 可进行，为全天时遥感。
(4) 微波
波长1mm—1m, 分为：毫米波、厘米波 和分米波; 能进行全天时全天候的遥感探测 ;
对某些物质具有一定的穿透能力。
• 波长为0.01—0.4μm； • 碳酸盐岩分布探测、油污染监测； • 臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在
2000米以下。
（2） 可见光
• 遥感中最常用的波段； • 不同地物在此波段的图象易于区分。
（3） 红外线
• 波长0.7—1000μm。
9近红外（0.70—3.0μm）
中红外、远红外和 超远红外是产生热 感的原因，所以称 为热红外
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波与电磁波谱的概念 二、电磁辐射的度量 三、黑体及黑体辐射规律
电磁辐射与电磁波谱电磁辐射的种类和波长范围
电磁辐射与电磁波谱电磁辐射的种类和波长范围电磁辐射与电磁波谱电磁辐射是指电磁波在空间传播产生的现象。
它是由电场和磁场相互作用引发的一种能量传播方式。
电磁辐射包括广泛的种类和波长范围，涉及到我们生活和科技发展的方方面面。
一、电磁辐射的种类1. 可见光：可见光是我们日常生活中最常接触到的一种电磁辐射。
它的波长范围约为380纳米到780纳米，对应着不同的颜色，包括紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色和红色。
可见光是我们能够看到各种物体的根本原因。
2. 红外线：红外线的波长范围大约在780纳米到1毫米之间。
它主要表现为热辐射的形式，可以被热成像仪等设备探测到。
红外线在医学、军事、安防、家用电器等领域有广泛应用。
3. 紫外线：紫外线的波长范围大约在10纳米到380纳米之间。
紫外线可以分为长波紫外线（UVA）、中波紫外线（UVB）和短波紫外线（UVC）。
紫外线具有较强的穿透力，不被人眼可见，但对人体及生物产生一定影响，如紫外线可以杀灭微生物。
4. 微波：微波的波长范围大约在1毫米到1米之间。
微波在通信、雷达、烹饪等领域有广泛应用。
微波的频率相对较低，不会对人体组织产生显著的伤害。
5. 射线：射线主要包括 X 射线和γ射线。
它们的波长范围非常短，能量很高，对物质有较强的穿透能力。
射线在医学诊断、工业检测、科学研究等领域有广泛应用。
二、电磁波谱的波长范围电磁波谱是指电磁辐射按照波长从小到大排列的一种可视化表达方式。
根据波长的大小，电磁波谱被分为不同的区域，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
具体的波长范围如下：1. 无线电波：波长从数千千米到1米。
2. 微波：波长从1米到1毫米。
3. 红外线：波长从1毫米到700纳米。
4. 可见光：波长从380纳米到780纳米。
5. 紫外线：波长从10纳米到380纳米。
6. X射线：波长从0.01纳米到10纳米。
7. γ射线：波长小于0.01纳米。
电磁波谱各个区域的辐射具有不同的特性和应用价值。
电磁辐射与光的谱线波长频率和光谱的关系
电磁辐射与光的谱线波长频率和光谱的关系电磁辐射是指电场和磁场的相互作用传播，包括了广泛的波动形式，例如射线、微波、可见光等。
其中，光是一种特殊的电磁辐射，它位于电磁辐射的可见区域，对人眼可见。
本文将探讨电磁辐射与光的谱线波长频率和光谱之间的关系。
一、电磁辐射的谱线波长频率电磁辐射是由不同波长和频率的波构成的。
波长（λ）是指电磁波传播一个完整波峰或波谷所需要的距离，通常以米（m）为单位进行衡量。
频率（f）表示单位时间内波峰通过观察点的次数，通常以赫兹（Hz）为单位进行衡量。
根据电磁波的波动性质，波长和频率之间存在着互相转换的关系，即波长和频率满足以下的关系：光速等于波长与频率的乘积。
c = λf其中，c代表光速（约为3×10^8米/秒），λ代表波长，f代表频率。
二、光的谱线和光谱光谱是由具有不同波长的光混合而成的，通常可以通过光的分散实验来观察。
将通过光栅、棱镜或干涉仪等光学仪器的光束分散后，可以得到一系列波长不同的光，这就是光的谱线。
光谱可以分为连续谱、发射谱和吸收谱。
连续谱是由连续的波长范围所组成，例如天然光源，如太阳光。
发射谱是由处于激发状态的原子或分子所发射出来的光所形成的，可以通过观察光源的发光现象得到。
吸收谱是由处于激发态的原子或分子吸收特定波长的光而形成的，可以通过观察经过吸收体后的光谱得到。
三、电磁辐射包括了广泛的波动形式，其中光是一种可见的电磁辐射。
根据电磁辐射的性质，可以得出光的波长和频率与光谱之间的关系。
1. 光的波长与光谱：不同波长的光会表现出不同颜色的现象，即所谓的光谱。
光谱的分布范围通常由短波长的紫色到长波长的红色。
在可见光谱中，波长约为400纳米的是紫色，波长约为700纳米的是红色，而波长介于这两者之间的则对应着不同的颜色。
2. 光的频率与光谱：光的频率越高，波长越短，对应的光谱颜色越偏向紫色；光的频率越低，波长越长，对应的光谱颜色越偏向红色。
因此，可以通过光的频率来确定所处波长范围和光谱的位置。
第二章-光辐射与光源精选版
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§2.2 光辐射的度量
为了对光辐射进行定量描述，需要引入计量光 辐射的物理量。而对于光辐射的探测和计量，存 在着辐射度学单位和光度学单位两套不同的体系 （物理量符号标脚标“e”表示辐射度物理量，脚 标“v”表示光度物理量）。后者是考虑到人眼的 主观因素后的相应计量学科，其适用性局限于可 见光波段；前者则是对电磁辐射能量的客观计量， 适用于整个电磁波段。
单位长度内，波动重复的次数（一个波动拥有同样相位的次 数），称为波数。在光谱学中，波数即波长的倒数，量纲是[长 度]-1，单位惯常采用cm-1。
可见光 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分。 390~770 nm范围的范围内；
紫外辐射 紫外辐射比紫光的波长更短，人眼不可感知，波长 范围是10~400 nm。
第二章 光辐射与光源
任何一种光电系统或光电子器件的使用和评 价都离不开特定的光辐射源[产生光辐射的物体， 即光源]与光辐射探测器，所以光辐射理论和光电 转换的原理是光电探测技术的基础。光源的描述 参量有谱特征、波长范围、辐射通量、方向性、 时间及空间稳定性，等等。本章将简要介绍光辐 射的基本概念和原理、在光电探测技术应用中比 较典型的光辐射源，以及光源调制技术；光辐射 探测的原理及相应器件的内容安排在第四章。
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⑶ 辐射出射度 简称辐出度，从辐射源表面单位面积发射出的辐射通 量，其中单位波长间隔内的辐射出射度称光谱辐出度。辐出度的 定义式 (2.2-2)
单位：瓦特·米-2（W/m2）。 ⑷ 辐射强度 辐射强度定义为：点辐射源在给定方向上发射的在单位
立体角内的辐射通量，用Ie表示，即
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1.1. 电磁波谱与光辐射 电磁波的基本特性 1.2. 辐射度学与光度学基本知识 辐射能、辐射通量、辐射出射度、辐射强度、辐射 亮度、辐射照度的概念、单位、意义 单色辐射出射度 余弦辐射体 余弦辐射体的亮度和辐 射出射度光量、光通量、光出射度、发光强度、光亮度、 光照度的概念、单位、意义 光度量和辐射度量之间的关系 单色光视效能 最大单 色光视效能 单色光视效率函数
（4）都是非相干光。
3、激光器的基本结构包括三部分，
即 工作物质 ， 激励能源 ，和 光学谐振腔 。 4、产生激光的必要条件是 激光的三个主要特点是 方向性好，单色性好（相干性好），光强大（亮度高） 。 粒子数反转分布 ，
5、受激辐射时，辐射光和照射光具有完全相同的特 性，这些特性是指
相位，频率，偏振态，传播方向 。
1.3. 热辐射基本定律
黑体 基尔霍夫辐射定律 普朗克公式反映的物理规律
1.4 激光原理 激光器的基本结构 产生激光的必要条件 谐振腔的作用 激光的横模和纵模
1.5 典型激光器 典型激光器及其特点、应用 红宝石激光器的系统结构、能级结构、原理 半导体激光器、半导体发光二极管的特点 1.6 光频电磁波的基本理论和定律 相速度、群速度及其关系
练习
1、在激光器中利用光学谐振腔 （1）可以提高激光束的方向性，而不能提高其单色性。 （2）可以提高激光束的单色性，而不能提高其方向性。 （3）可以同时提高激光束的方向性和单色性。 答案：（3） （4）不能提高激光束的方向性，也不能提高其单色性。 2、原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所 发出的光的特点是 （1）前者是相干光，后者是非相干光。 （2）前者是非相干光，后者是相干光。 （3）都是相干光。 答案：（2）