什麼是電磁輻射光譜?

Question

(1)什麼是電磁輻射光譜?請依波長或頻率大小順序寫出電磁輻射光譜，並在分析儀器上的應用?

Answer 1

19 世紀中葉（1865 年）馬克斯威爾闡明了「電磁輻射」（或稱為電磁波）理論，說明可見光是電磁輻射的一種，此外還有其他許多種類的電磁輻射，從無線電波到伽瑪射線皆是。除了可見光以外，其餘的電磁輻射均無法以肉眼看到 （圖2）。這些以往我們肉眼看不見而不知道它們存在的東西，現今我們該如何去探索它們呢 ? 現代天文學藉著科技研發的各波段新型望遠鏡來觀看肉眼無法見到的事物，新型望遠鏡可偵測太空傳來各種不同的電磁輻射，並解讀其資訊，以揭開宇宙的奧秘。換言之，所有電磁輻射依照波長的長度排列，就可以得到電磁波譜，每個光譜區段各有不同的特性，也帶給我們有關宇宙中各種不同的資訊，今日的新科技依各波段特性製造出新型望遠鏡，使天文學家能探測太空中範圍極小之可見光波段以外的訊號，使我們的知識無限擴展。所以下文即由波長較長的無線電波、微波、紅外線輻射，依序介紹到波長較短的紫外線輻射、X光、伽瑪射線，詳述它們在天文觀測上的特徵和貢獻。







圖片參考：http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/NewsLetter/88/141/images/6-2-1.jpg




圖2.電磁波頻譜圖。地球的大氣層僅留有可見光和
無線電波段的透明窗口，讓可見光和無線電波
可到達地面。

圖片參考：http://aeea.nmns.edu.tw/photo/1865-EM.jpg

無線電波天文學 : 電磁波頻譜
輻射體電磁能輻射的波長與輻射強度關係即為其光譜特徵，所描繪出的關係曲線稱為光譜特徵曲線或稱光譜指紋。如前述，任何溫度高於絕對零度的物體皆為輻射體，都具有光譜指紋。但是光譜指紋受到溫度及環境的影響，惟在特定的環境及固定的溫度下有其獨特的光譜指紋。利用此一性質，吾人可據以判斷、區分出輻射體的種類，亦可評估、分析輻射體的特性及遭受環境的影響。以輻射光譜層析儀(spetroradiometer)檢（偵）測輻射體釋放出的電磁能（光輻射），追蹤電磁能隨時空的變化，即可探索與探討輻射體在環境中的表現，研究輻射體與環境的關係。此輻射體若為農作物，那麼就能觀察農作物的生產表現。有機會及時採行因應調整措施與策略，預防、避免或降低逆境的危害。以紅外線熱像儀(infrared thermal imaging radiometer)檢（偵）測輻射體釋放出的熱紅外線波段，監視紅外線的改變與趨勢，可估測輻射體溫度變異。若為農作物，可觀察農作物的點、線、面的溫度變化，推測環境對農作物的影響。
http://www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/lab551/vegetable/Remote.htm
以上網頁資料對你幫助很大