波谱图

什么是电磁波谱?

电磁波谱，一种宽范围的光，大部分是我们眼睛看不见的。上面是组成光谱可见部分的颜色（图片来自Shutterstock）

电磁频谱

当你想到光的时候，想一想，你的眼睛能看到什么？可是，人类眼睛能探测到的光，只占总光量的一小部分。

电磁波谱，一个科学家用来描述存在光的范围的术语。

从无线电波到伽马射线，宇宙中的大多数光，我们实际上是看不见的。

光是一种交变电场和磁场的波，光的传播与穿过海洋的波相似。

像任何其他的波一样，它也有一些基本的性质描述。

例如，1是它的频率，单位是赫兹，它计算一秒钟内经过一个点的波的数量。

另一个重要的性质— —波长，从一个波的峰值到另一个波的峰值的距离。

事实上，这两个属性是相对相反而言的：频率越大，波长越小。反之亦然。

ROYGBV助记法，帮助你记忆可见光谱中颜色的顺序（图片来自田纳西大学）

我们的眼睛能看见可见光

可见光——你的眼睛所探测到的电磁波，会在400到790赫兹之间振荡，换句话说，是每秒几百万亿次。

举例来说，波长大致相当于一个大型病毒的大小：390-750纳米(1纳米=10亿分之一米;1米大约39英寸长)，我们的大脑会在潜意识将不同波长的光，转换为不同的颜色。

再举个例子，红色的波长最长，紫色的波长最短。

因此，当阳光穿过棱镜时，我们看到是许多波长的光的组成。

棱镜会以稍微不同的角度，将每个波长转换方向，从而形成彩虹。

整个电磁波谱不仅包含可见光，还包含了一系列人眼看不到的波长的能量（图片来自Wikimedia Commons）。

但是，光在生活中，不只代表红色或紫色。

实际上，有很大范围的光是我们的眼睛探测不到的，这显然与声音类似。

一般来说，较长的波长来自最冷、最暗的区域，来自太空；较短的波长，产生了极高能现象。

电磁波谱的世界 谁是最靓滴仔？

天文学家利用整个电磁波谱来观测各种各样的事物。无线电波和微波是波长最长、能量最低的光。

因此，它们用于观察稠密的星际云团内部，追踪那些寒冷黑暗气体的运动轨迹。

射电望远镜用于设计银河系的结构图，而且，微波望远镜对大爆炸的余辉也很敏感。

来自超大基线阵列的这张图像，显示了看到无线电波中M33星系的样子，这张图片描绘了星系中的氢原子。

不同的颜色表示气体的运动:

红色表示气体远离，蓝色表示气体靠近我们

（图像来源NRAO/ AUI）

红外望远镜能够发现凉爽昏暗的恒星，甚至穿透星际尘埃带；

此外，它们甚至可以测量其他太阳系行星的温度。

红外光的波长足够长，可以穿过云层。

使用大型红外望远镜，天文学家通过银河系的尘埃带观察到了银河系的核心。

哈勃、斯皮策太空望远镜拍摄的这张照片，显示了银河系300光年的中心。

就像我们的眼睛能看到红外能量一样，这张照片展示了巨大的星团和旋转的气体云。

（图片来源NASA/ ESA/ JPL/ Q.D. Wang/ S. Stolovy）

大多数恒星发出可见光

大多数恒星的电磁能量，会以可见光的形式发出，可见光是光谱中我们可见的一小部分。

因为波长与能量相关，恒星的颜色告诉我们它有多热：红色恒星是最冷的，蓝色恒星是最热的。

最冷的恒星几乎不发出任何可见光，因此只有用红外望远镜，才能看到它们。

高能量紫外线

在波长比紫光短的

地方，我们可以看到紫外线。

紫外线，我们很熟悉，没错，他就是你晒伤的罪魁祸首。

天文学家用它寻找高能量的恒星，并确定恒星诞生的区域。

当用紫外望远镜观察遥远的星系时，大多数恒星和气体都消失了，所有恒星幼星的集合都出现在视野中。

这是由GALEX空间天文台拍摄的螺旋星系M81的紫外图像，明亮的区域显示了螺旋臂中的恒星幼星集合。

（图片来源NASA）

能量最高的光，竟然是

— — — —X射线和伽马射线

除了紫外线，还有电磁波谱中能量最高的两种:x射线和伽马射线。

地球大气层阻挡了这种光，所以天文学家必须依靠太空望远镜来观察x射线和伽马射线。

x射线来自奇异的中子星，中子星是围绕黑洞旋转的高温物质的漩涡，可能来自银河星系团中扩散的气体云，这些气体云被高温影响至数百万度。

与此同时，波长最短的光——伽马射线，显示了对人类致命的暴力事件。

这些包括超新星爆炸，宇宙放射性衰变散射，甚至是反物质型破坏。

伽马射线爆发是宇宙中能量最大的单一事件之一，它们是源自遥远星系的伽马射线光的短暂闪烁，特别是当恒星爆炸并产生黑洞。

远距离观察x射线，就能看到围绕脉冲星PSR B1509-58的星系云。

这张照片来自钱德拉x射线天文台，脉冲星位于17000光年之外，也是超新星爆炸后恒星快速旋转的残骸。

（图片来源NASA）

总结:电磁波谱，足以描述了所有可见和不可见光的波长。

BY:EarthSky Voicesand

FY:Alina Zhu

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