电磁辐射的波谱分析

（1）电磁辐射

电磁辐射是以极快速度通过空间传播的光量子流，是一种能量的形式。电磁辐射具有波动性与微粒性，其波动性表现为辐射的传播以及反射、折射、散射、衍射、干涉等，可用传播速度、频率、波长等参量来描述；其微粒性表现为，当其与物质相互作用时引起辐射的吸收、发射等，可用能量来描述。电磁辐射的波动性与微粒性用普朗克方程式联系起来。

式中　E——辐射的光子能量，J；

v——辐射的频率，s-1；

h——普朗克常数，6.626×10-34 J·s，或4.136×10-15 eV·s。

若将式（3.2）用波长表示，则为：

式中　λ——波长，cm；

c——光速，c=3×1010 cm/s。

用式（3.3）可以方便地计算出各种频率或各种波长光子的能量。从式（3.3）可以看出，波长与能量成反比，波长越短，能量越大；频率与能量成正比，频率越高，能量越大。

（2）电磁辐射波谱

若按频率、波长或能量的大小顺序，把电磁波排列起来，便成为一个电磁波谱，见表3.2。从表中可以看出，不同波段的电磁波，产生的方法和引起的作用各不相同，因而出现了各种波谱分析方法。(www.xing528.com)

表3.2　电磁辐射波谱和各种波谱分析法一览表

表3.2中有关参量的定义及单位说明如下。

①波长：符号λ，在周期波传播方向上，相邻两波同相位点间的距离。

②波数：符号（或σ），每厘米中所含波的数目，它等于波长的倒数，单位：cm-1（每厘米）。波数这一参量多用在红外辐射的研究及应用中。

波数与频率之间的关系是：波数 等于频率v除以光速c：

③频率：符号v（或f），单位时间内电磁辐射振动周数，单位：Hz（赫兹，s-1）。

式中　N——电磁辐射振动周数；

t——时间。

④辐射能：符号E，以辐射的形式发射、传播或接收的能量，单位：J（焦耳）。

在电磁辐射及其实际应用中，往往用电子伏特（eV）作为光子的能量单位。