要把一种用途放进波谱区域，先固定各区域的顺序，再问：该区域的哪种性质使这个用途成为可能？按频率从低到高，区域依次是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线。
当题目给出用途、波长或频率，要你说出区域（或反过来）时，就会用到电磁波谱与声音中的这项技能。
波谱是怎样排列的？
这些波都是横波，在真空中的速度都是 3.0 × 10⁸ m/s，差别在于频率和波长。从无线电到伽马，频率增大、波长减小，因为 速度 = 频率 × 波长 保持不变。
下面是简明对照表。用途只是常见的例子，你的大纲可能列出其他用途。
| 区域 | 波长 | 用途举例 |
|---|---|---|
| 无线电波 | 最长 | 广播、与飞机通讯 |
| 微波 | 长 | 卫星信号、手机、微波炉 |
| 红外线 | 较短 | 遥控器、热成像、取暖器 |
| 可见光 | 短 | 视觉、摄影、光纤 |
| 紫外线 | 更短 | 防伪标记、水的消毒 |
| X 射线 | 很短 | 医学成像、行李扫描 |
| 伽马射线 | 最短 | 器材消毒、癌症治疗 |
怎样把用途和区域联系起来？
先问这个用途需要什么。遥控器需要一束看不见、又能快速开关的信号，适合红外线。微波炉需要食物中的水能强烈吸收的辐射，适合微波。
X 射线成像需要能穿过软组织、却被骨头吸收得更多的波。无线电广播需要能绕过山丘和建筑物的长波。答案要把原因和性质联系起来才有分，只写区域名称不行。
例题详解
一个信号的波长为 0.12 m，速度为 3.0 × 10⁸ m/s。（自编示例数据。）说出它所在的区域并给出一种用途。
第一步，选公式： 速度 = 频率 × 波长，所以 频率 = 速度 ÷ 波长。
第二步，计算： f = 3.0 × 10⁸ ÷ 0.12 = 2.5 × 10⁹ Hz。
第三步，检查： 2.5 × 10⁹ × 0.12 = 3.0 × 10⁸，与速度吻合。
第四步，判断区域： 几吉赫（GHz）的频率和约十厘米的波长属于微波区域。一种用途是烹饪食物，因为水分子吸收这种波，食物因此变热。
要留意的错误
常见失误是凭熟悉感选用途。有学生被问到哪种波适合电视遥控器，写下“X 射线，因为它很强”。
错误答案： X 射线。
“强”不是关键性质，而且 X 射线并不适合家用遥控。
纠正的方法是从需求出发：无害、看不见、不会穿墙的信号束。这指向红外线。永远先写性质，再写区域。
自我检测
1. 把下列各波按频率从低到高排列：紫外线、无线电波、伽马射线、红外线。
查看答案
无线电波、红外线、紫外线、伽马射线。无线电频率最低，伽马最高。
2. 一个波的频率为 3.0 × 10⁹ Hz。用 3.0 × 10⁸ m/s 求它在空气中的波长。
查看答案
λ = 3.0 × 10⁸ ÷ 3.0 × 10⁹ = 0.10 m。检查：3.0 × 10⁹ × 0.10 = 3.0 × 10⁸。这属于微波区域。
3. 说出伽马射线的一种用途，以及使它成为可能的性质。
查看答案
给医疗器材消毒。伽马射线能量很高，又能穿透包装，所以不必拆开密封包装就能杀灭微生物。
接下来学什么
这些区域会在冷静地解释安全问题中再出现一次：让某个用途可行的性质，往往也是危害的来源。电磁波谱与声音练习册把五课的内容混合在一起。
能背出列表、遇到陌生用途却卡住的学生，需要老师不断追问“这个用途需要什么？”直到习惯养成。这也是一对一线上物理补习提供的帮助之一。