X射線

　　波長介於紫外線和γ射線之間（約為0.01～100納米）的電磁輻射。又稱倫琴射線。W.K.倫琴於1895年在觀察陰極射線的過程中發現（見圖），開始不知其本質，故稱為X射線。

倫琴拍攝的第一張人手X射線照片（1895）

　　機理和特性　X射線有很強的穿透力。波長越短，穿透力越強。波長較長的X射線接近電磁波譜的紫外線區，容易被物質吸收，稱為軟X射線。波長較短的X射線接近電磁波譜的γ射線區，或者與γ射線重疊，稱為硬X射線。許多不同波長的X射線混合在一起稱為白色X射線，而隻有單一波長的X射線稱為單色X射線。X射線的產生機理本質上與可見光相同，它們都是原子中電子能態躍遷的結果。差別僅在於光是由外層電子躍遷產生的，而X射線是由內層電子的躍遷產生的。從理論上說，凡是光的行為X射線都有可能實現。但由於X射線的頻率較高，其光子的能量較大，在與物質的相互作用中更多地表現出量子特性。通常X射線穿過物質時存在三種X射線被吸收的形式，即光電效應、康普頓效應和電子對生成。這三種形式都顯示瞭X射線的量子特性。X射線譜由連續譜和標識譜兩部分組成，標識譜重疊在連續譜背景上。連續譜是由於高速電子受靶極阻擋而產生的軔致輻射，其短波極限λ₀由加速電壓V決定：

式中 h為 普朗克常數； c為真空中的光速； e為電子電量。標識譜是由一系列線狀譜組成，它們是因靶元素內層電子的躍遷而產生，反映瞭原子殼層結構的特征，也稱特征譜。

　　觀測方法　X射線在某些物質諸如鉑氰化鋇和硫化鋅中，往往會激發熒光。這類材料塗在屏幕上，可用於直接顯示人眼無法看見的X射線，這種技術就叫作熒光透視法。X射線可使感光底片曝光，還可使氣體電離，這些效應也都成瞭觀察X射線的有效途徑。單色X射線的電離能力直接與其能量成正比。這一特性提供瞭測量X射線能量的一種方法。當X射線穿過電離室時，產生的電流正比於入射射束的能量。根據這一原理發明瞭比電離室更靈敏的探測器。憑借X射線的電離能力可在雲室中使X射線的軌跡成為可見的。

　　應用　X射線具有很強的穿透力，醫學上常用作透視檢查，工業中用來探傷。長期受X射線輻射對人體有害。晶體的點陣結構對X射線可產生顯著的衍射效應，據此發展瞭X射線衍射技術，是研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段。