文.圖/蘇明俊、陳輝樺

關於「電磁波頻譜」這麼學術性的名詞,你真正所知道和體驗到的可能比你所可能想像到的還多。若換個你熟悉的「輻射」(Radiation)或「射線」(ray)一詞來說,也許又嚇著了你和你周遭的人。其實它們的涵意相同,端賴使用族群的偏好而已。

輻射是什麼?

輻射是一種能量的傳遞和散播,例如家中來自燈管照明的「可見光」和接收來自無線電台訊息的「無線電波」(圖1),都是電磁波輻射的型態。在電磁波輻射的其他型態,尚有微波(圖2)、紅外光、紫外光(圖3)、X光(圖4)和伽瑪光(圖5)等。它們的生成來源略有些差異,原則上是高溫物體的表面所放射出的輻射能量,會比低溫物體的表面所放射出的輻射能量來得高。1884 年,史特凡(Stefan)提出「黑體輻射」的論點,指出這種「熱輻射」所釋放的能量正比於絕對溫度的四次方(總能量 T4)。而所輻射的電磁波段可用「卜朗克(Planck)曲線」來說明。經驗告訴我們,其最大機率的波長會反比於絕對溫度(λmax~ 0.29 /T)。但唯有極高溫的物體表面或是極高速運動中的帶電粒子,方有可能發出X光和伽瑪光等高能量的電磁輻射(圖6)。

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