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【工作任务】
电磁辐射又称为电磁波，是一种以巨大速度通过空间，不需要任何物质作传播媒介的能量。光就是人们最熟悉的一种电磁辐射。电磁辐射具有波动性和粒子性。
电磁辐射的传播以及反射、折射、散射、衍射及干涉等现象表现出电磁辐射具有波的性质。根据麦克斯韦的观点，电磁波可用电场和磁场两个矢量来描述。如图 2.1 所示，当一束电磁波沿 z 轴方向传播，其电场矢量（ E ）和磁场矢量（ H ）相应地在 x 轴方向和 y 轴方向发生周期性变化，且两种矢量均为正弦波。一般用以下参数描述电磁辐射的波动性。
图 2.1 电磁波的传播
电磁波相邻两个波峰或波谷通过空间某一固定点所需的时间间隔，单位为秒（s）。
单位时间内电磁波振动的次数，是周期的倒数，单位为赫兹（Hz）或s -1 。电磁波的频率只取决于辐射源，与通过的介质无关。
相邻两个波峰或波谷间的直线距离，常用的单位有nm，μm，cm，m。
每厘米内波的振动次数，单位为cm -1 。若波长单位为cm，则波数与波长互为倒数。
电磁波传播的速度。介质不同，电磁波的传播速度不同。在真空中，电磁波的传播速度等于光速 c （ c ＝3×10 8 m/s）。
电磁辐射具有粒子性，表现在电磁辐射与物质相互作用所产生吸收和发射现象时，物质吸收或发射的辐射能量是不连续的能量微粒，它是由光子或光量子所组成的。光子所具有的能量取决于其电磁辐射的频率，可用普朗克关系式表示为
式中 E ——能量，eV或J，1 eV＝1.60×10 -19 J；
h ——普朗克常数（6.626×10 -34 J·s）。
普朗克方程成功地将属于电磁辐射的波动性概念频率（波长、波数）与属于粒子性概念的光子能量联系在一起。从式（2.1）可知，电磁辐射的频率不同，其能量不同，频率越大，波长越短，能量越大；频率越小，波长越长，能量越小。
电磁辐射按波长（频率、能量）大小顺序排列起来即得到电磁波谱。电磁波谱依据各电磁辐射的波长不同，可分为不同的光谱区域（见表 2.1）。
表 2.1 电磁波谱
电磁波谱根据能量的高低，又分为 3 个波谱区域：
①高能辐射区：
射线和X射线区，是能谱区。
②中能辐射区：紫外、可见和红外区，它是光学分析法中的光谱区。
③低能辐射区：微波和无线电波区，是波谱区。
电磁波波长不同，能量大小不同，用于不同的光学分析方法。