陽光、空氣和水是在生物界中，普遍被認為是能夠生存的三大必要條件，我們今天要來介紹的便是三大要件中的「光」。在我們日常生活中，無論是陽光還是燈光，都能帶來驅散黑暗和恐懼的效果，然而，其實光跟微波爐的微波、醫學用的 Ｘ 光……一樣都屬於電磁波的一種，只是我們所能看見的光在科學上是屬於可見光的範圍，波長範圍是 400 nm~700 nm。而在這個範圍之外的電磁波，在分類上屬於不可見光，波長少於 400 nm 的光，就是我們常聽見的紫外線；波長大於 700 nm 的光，就是紅外線。而將全部的電磁波波長綜合在一起，即可得到一個電磁波譜圖，如下圖所示。

可見光是指波長在 400 nm (380 nm)~700 nm(750 nm) 的電磁波，正常視力的人眼對 555 nm 的電磁波最為敏感，對應的光學顏色即為綠色。

1. 紅外線
紅外線的波長介於可見光與微波之間，為 760 nm~1 mm，是波長比紅色更長的不可見光；我們可以利用儀器主動發射紅外光打在物體上，並分析反射回來的紅外光並轉成可見光譜圖，從而在夜間視物，這就是簡單的紅外線夜視儀。

2. 微波
微波的波長在 1 mm~1 m 之間，是長於紅外線且短於無線電波的一種電磁波，例如家裡常用的微波爐就是利用微波的一種工具；微波爐會透過微波的電場震盪，使食物中的分子跟水產生振動，進而提高溫度，達到加熱食物的效果。

3. 無線電波
無線電波的波長範圍是指 1 m 以上的其他區域，因為它的波長很長，遇到障礙物容易繞射，而且大氣層中的電離層可以幫助反射，因此在應用上常被拿來傳遞訊號。最近在資訊界短距離資訊傳輸使用的無線通訊包含：無線區域網路、 Wi-Fi 與藍芽還有手機通訊的 GSM 與 UMTS。

1. 紫外線
紫外線的波長是指在紫色到 Ｘ 射線之間的範圍，為 10 nm~400 nm，太陽光中含有部分的紫外線，分別為 UVA、UVB 及 UVC

• UVA：可穿透雲層、玻璃進入室內及車內，可穿透至皮膚真皮層，會造成曬黑。
• UVB：會被臭氧層所吸收，會引起曬傷及皮膚紅、腫、熱及痛，嚴重者還會起水泡或脫皮，但又由於可被臭氧層所阻隔，只有少量會到達地球表面。
• UVC：可穿越大氣層的波長介於 200~280 nm，其波長越短、越危險，不過由於臭氧層可以完全阻隔 UVC，所以地球上所有生物不會被 UVC 傷害。
   

2. Ｘ射線
X 射線的波長為 0.01 nm~10 nm，X 射線最初用於醫學成像診斷和 X 射線結晶學。

3. 伽瑪射線
伽瑪射線是原子衰變裂解時放出的射線之一，波長在 0.01 nm 以下，穿透力很強，又攜帶高能量，容易引發細胞突變，所以也可以做醫學用途，ex：伽瑪刀

1. 波長
我們在上一個小節有提到，光是電磁波的一種，也有提到各類電磁波所屬的波長，那波長是甚麼呢，以圖二來解釋的話，一個波的週期就是指最高點到最高點，或最低點到最低點，而波長就是指這個周 期的長度。

2. 頻率
頻率指的是一個單位的時間內，某個事件發生的次數，對於波來說，就是指一段時間內，產生了多少個波，而它與週期成反比，也就是說：

其中 λ 為波長（單位：m）， 為波速，以電波來說就是光速 c，即 2.998×10⁸ ()， 為頻率（單位：Hz）

3. 能量
談到能量，就不得不提起偉大的物理學家——愛因斯坦所提出的光電效應，而由光電效應衍生出了一個名為普朗克的關係式：

經過運算我們可以得到更多關係式：

其中 為能量（單位：）， 是指普朗克常數  =6.626×10^-34 ()， 為頻率（單位：Hz），c 為光速（單位：），λ 為波長（單位：m）