電磁輻射

电磁波，又称电磁辐射，是指同相振荡，且互相垂直的电场与磁场，在空间中以波的形式传递能量和动量，其传播方向垂直于电场与磁场的振荡方向。
电磁辐射的量子形式是光子。电磁波不需要依靠介质进行传播，在真空中其传播速度为光速。电磁波可按照频率分类，从低频率到高频率，主要包括无线电波、微波、兆赫辐射、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁波，波长大约在380至780nm之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，除了暗物质以外，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体，因此，人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。尽管如此，只有处于可见光频域以内的电磁波，才可以被人们肉眼看到，对于不同的生物，各种电磁波频段的感知能力也有所不同。

发现历史

在可见光波长以外的电磁辐射被发现于19世纪初期。红外线辐射的发现归因于天文学家威廉·赫歇尔，他于1800年在伦敦皇家学会发表了他的成果。
电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来，而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。麦克斯韦推导出电磁波方程，一种波动方程，这清楚地显示出电场和磁场的波动本质。因为电磁波方程预测的电磁波速度与光速的测量值相等，麦克斯韦推论光波也是电磁波。无线电波被海因里希·赫兹在1887年第一个刻意产生，使用电路计算出比可见光低得多的频率上产生振荡，随之产生了由麦克斯韦方程所建议的振荡电荷和电流。赫兹还开发检测这些电波的方法，并产生和特征化这些后来被称为无线电波和微波。
威廉·伦琴发现并命名了X射线。 在1895年11月8日的应用于真空管上的高电压试验后，他注意到在附近的镀膜玻璃板的荧光。在一个月内，他发现了X射线的主要性质。

概念

电动力学专门研究电磁波的物理行为，是电磁学的分支。在电动力学里，根据麦克斯韦方程组，随着时间变化的电场产生了磁场，反之亦然。因此，一个振荡中的电场会产生振荡的磁场，而一个振荡中的磁场又会产生振荡的电场，这样子，这些连续不断同相振荡的电场和磁场共同地形成了电磁波。
电场，磁场都遵守叠加原理。因为电场和磁场都是矢量场，所有的电场矢量和磁场矢量都适合做矢量加运算。例如，一个行进电磁波，入射于一个介质，会引起介质内的电子振荡，因而使得它们自己也发射电磁波，因而造成折射或衍射等等现象。
在非线性介质内（例如，某些晶体），电磁波会与电场或磁场产生相互作用，这包括法拉第效应、克尔效应等等。
当电磁波从一种介质入射于另一种介质时，假若两种介质的折射率不相等，则会产生折射现象，电磁波的方向和速度会改变。斯涅尔定律专门描述折射的物理行为。
假设，由很多不同频率的电磁波组成的光波，从空气入射于棱镜。而因为菱镜内的材料的折射率跟电磁波的频率有关，会产生色散现象：光波会色散成一组可观察到的电磁波谱。
量子电动力学是描述电磁辐射与物质之间的相互作用的量子理论。电磁波不但会展示出波动性质，它还会展示出粒子性质（参阅波粒二象性）。这些性质已经在很多物理实验中证实，例如，杨氏双缝实验展示出电磁波的波动性质、光电效应展示出电磁波的粒子性质。有时候，波动性质和粒子性质会出现于同一个实验，例如，在双缝实验里，当单独光子被发射于两条细缝时，单独光子会穿过这两条细缝，自己与自己干涉，就好像波动运动一样。可是，它只会被光电倍增管侦测到一次。当单独光子被发射于马赫-曾德尔干涉仪或其它种干涉仪时，也会观测到类似的自我干涉现象。

电磁波谱

按照波长长短，从长波开始，电磁波可以分类为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X-射线和伽马射线等等。普通实验使用的光谱仪就足以分析从2  奈米到2500 奈米波长的电磁波。使用这种仪器，可以得知物体、气体或甚至恒星的详细物理性质。这是天文物理学的必备仪器。例如，因为超精细分裂，氢原子会发射波长为21.12公分的无线电波。
人类眼睛可以观测到波长大约在400 奈米和700  奈米之间的电磁辐射，称为‘可见光’。
每一种电极性分子，会对应着某些特定频率的微波，使得电极性分子随着振荡电场一起旋转，这机制称为电介质加热（dielectric heating）。由于这种机制（不是热传导机制），电极性分子会吸收微波的能量。微波炉就是应用这运作原理，通过水分子的旋转，更均匀地将食物加热，减少等候时间。

人体影响

X光 、伽马射线属于电离辐射，会使生物的基因损坏或突变，甚至导致癌症。这些电磁波辐射允许剂量由法律确定。

无线电波

无线电波属于波长大于1米的电磁辐射，这种辐射不直接影响基因，因为它是非电离辐射。
根据国际癌症研究机构（IARC）2001年进行的致癌性评估，传输线等产生的低频磁场“可能对人类致癌”（2B组致癌物）。与“咖啡”和“汽油发动机废气”属于相同类别的致癌物。静电磁场和极低频电场被归类为“非致癌性”。这与咖啡因、汞、茶、胆固醇等相同。
此外，国立环境研究所（NIES）在1997-11财政年度开展了“极低频电磁场对健康风险的评估研究” 。

微波

高强度的微波会对生物产生热效应，因此，诸如无线设备，如手机，对人体动力的吸收比率（SAR：比吸收率单位[ 瓦特 / 千克 ]）使用指定的值欧洲的的国际委员会，非电离辐射防护（英文： International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection）和联合国合众国的联邦通信委员会是如已被确定。此外，依据国际委员会关于非电离辐射保护在日本（ICNIRP）的射频辐射规范的频率300 千兆赫（波长评估高达1毫米的无线电波对人体的影响。在学术团体等中也进行特定吸收率的计算（FDTD方法）和模拟人体的人体模型的组成的确定。