在物理学中，辐射是指能量以波或粒子形式在空间中传输。辐射主要包括：
2.粒子辐射：由静能非零的粒子组成，主要包括α射线、β射线、中子辐射、质子辐射、重离子辐射等。粒子辐射通常与微观粒子的电离或核反应有关。
3.声波辐射：主要由介质的振动传播，主要包括次声波、可听声波、超声波、次超声波、高频超声波、冲击波、地震波等。
4.引力辐射：根据广义相对论的理论，引力辐射来自质量不为零的物体的运动，引力辐射由引力波传播。
辐射是自然界中广泛存在的物理过程。辐射相关的技术广泛应用于通信、医疗、材料、天文、考古等领域。在日常生活中，电子产品和通信基站的电磁辐射无处不在。大理石或其它存在少量放射性元素的岩石会发出微量粒子辐射。
- 中文名
- 辐射
- 外文名
- radiation
- 所属学科
- 物理
- 应用学科
- 物理学、电子信息工程
理论
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电磁辐射
能量守恒
考虑一个在电磁场中运动的粒子，可以计算电磁场对带电粒子的力做的功：
电磁波
根据矢量分析中的公式
考虑上式的物理意义，可以看到
推迟势
根据狭义相对论，能量和信息的传播不会超过光速，因此场的影响也不会超过光速。
辐射是推迟势的效应。
一般公式
对于交变电流，考虑推迟势，磁矢势是
其中若
可以近似辐射源很小，考虑的辐射远离波源。利用泰勒展开，第一项并非推迟势的效应，与辐射无关。推迟势效应对应的第一项是
用同样的方法，可以得到远处的标势是
应用公式
然后根据（4），可以算出辐射的能流。
粒子辐射
光电效应
光电效应
其中
弱相互作用
最早观察到的弱作用现象是原子核的β衰变。后来又观察到介子、重子和轻子通过弱作用的衰变和中微子散射等弱作用过程。弱作用的力程在四种作用中是最短的，在低能过程中可以近似地看作是参与弱作用过程的粒子在同一点的作用。
分析实验的经过发现，费米子在一点的弱作用(称为费米作用)，是两个费密子弱作用流的耦合，所谓弱作用流相当于电磁作用的电流。耦合常数G与质子质量二次方的乘积是无量纲的，比电磁作用的精细结构常数小1000倍。这个比例反映了两种作用在低能下强度的差别。
弱相互作用的另一个特点是对称性低。在弱相互作用中，空间反射、电荷共轭和时间反演的对称性都被破坏；同位旋、奇异数、粲数、底数等在强作用下守恒的量子数都不守恒。但是破坏时间反演的弱作用比不破坏时间反演的弱作用弱得多。
有两种弱相互作用，一种是有轻子(电子e，中微子ν，μ子以及它们的反粒子)参与的反应，如β衰变，正β衰变，μ子的衰变以及π介子的衰变等；另一种是Κ介子和∧超子的衰变。这两种弱相互作用的强度相同，都比强相互作用弱
质子和中子能够通过以下弱相互作用过程互化：
引力辐射
引力波方程
考虑弱场近似，假设度规接近闵可夫斯基度规
代入爱因斯坦场方程，经过复杂的计算，可以得到弱场近似下的场方程是
其中
平面波解
根据
的解叠加到推迟势解（16）上。推迟势解（16）可以解释为源
其中
其中
其中
研究历史
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19世纪初，人们发现了可见光以外的电磁辐射。1800年，德裔英国天文学家威廉·赫歇尔（William Herschel）发现了红外辐射。 [1]赫歇尔用棱镜折射太阳光时发现，对应光谱红色以外的位置温度会升高，他推断太阳光中存在一些不可见的“热射线”，这些热射线后来被称为红外线 [1]。
1801年，德国物理学家约翰·威廉·里特（Johann Wilhelm Ritter）发现了紫外线。他注意到，太阳光谱中紫色一侧光谱之外的位置的不可见射线比紫光更快地使氯化银试剂变暗，他将其称为“化学射线”。后来这种射线被称为紫外线 [2][3]。里特的实验是摄影术的先驱。
1891-1865年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）提出了电磁场方程。通过麦克斯韦方程组可以解出真空中电磁波的方程，并得到电磁波波速是常数“光速”的结论。因此，麦克斯韦推断可见光以及光谱中不可见部分都是电磁波。在1887年，海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）首次制造了比可见光频率低得多的电磁波，并开发了检测这些波的方法。这些电磁波被分为无线电波和微波 [3]。
亨利·贝克勒尔（HenriBecquerel）发现，在覆盖纸上的铀盐可以引起未曝光的照相版起雾。玛丽·居里（Marie Curie）发现只有某些特定的元素可以释放能量引起照相版起雾，并且镭可以释放强烈的辐射。玛丽·居里将某些化学元素释放能量这种性质称为放射性 [3]。
1899年，欧内斯特·卢瑟福（ErnestRutherford）通过简单的实验区分了
1900年，保罗·维拉德（Paul Villard）发现了一种带中性电荷且穿透力极强的辐射，欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）意识到这种辐射一定不是粒子，是第三种类型的射线，并将其命名为
亨利·贝克勒尔（HenriBecquerel）证明了
1912年，维克多·赫兹（VictorHess）用热气球将静电计带到不同高度，证实了存在来自外太空的宇宙辐射
中子辐射是詹姆斯·查德威克（James Chadwick）于1932年发现的。在这之后，通过宇宙线的云室实验发现了其它的高能粒子辐射，如正电子、
应用
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医学
辐射和放射性常被用于诊断和治疗。
科学研究
可以通过碳14的放射性来确定化石的年龄。化石中碳14的含量随时间指数衰减，可以通过监测放射性来估计化石中碳14的含量。
中子活化分析可以用作确定材料的成分。首先，用中子轰击样品，样品中一些原子吸收中子会变得具有放射性，可以通过检测辐射来识别样品中的元素。
太阳辐射
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太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量源泉。到达地球大气上界的太阳辐射能量称为天文太阳辐射量。在地球位于日地平均距离处时，地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的全谱总能量，称为太阳常数。太阳常数的常用单位为瓦/米2。因观测方法和技术不同，得到的太阳常数值不同。世界气象组织(WMO)1981年公布的太阳常数值是1368瓦/米2。地球大气上界的太阳辐射光谱的99%以上在波长 0.15～4.0微米之间。大约50%的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），7%在紫外光谱区（波长0.76微米），最大能量在波长0.475微米处。由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。太阳活动和日地距离的变化等会引起地球大气上界太阳辐射能量的变化太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少至40%，而在红外光谱区增至60%。
天文辐射的时空变化特点是：①全年以赤道获得的辐射最多，极地最少。这种热量不均匀分布，必然导致地表各纬度的气温产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带气候；②天文辐射夏大冬小，它导致夏季温高冬季温低。大气对太阳辐射的削弱作用包括大气对太阳辐射的吸收、散射和反射。太阳辐射经过整层大气时，0.29μm以下的紫外线几乎全部被吸收，在可见光区大气吸收很少。在红外区有很强的吸收带。大气中吸收太阳辐射的物质主要有氧、臭氧、水汽和液态水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和尘埃等。云层能强烈吸收和散射太阳辐射，同时还强烈吸收地面反射的太阳辐射。云的平均反射率为0.50～0.55。经过大气削弱之后到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为太阳总辐射。就全球平均而言，太阳总辐射只占到达大气上界太阳辐射的45%。总辐射量随纬度升高而减小，随高度升高而增大。一天内中午前后最大，夜间为0；一年内夏大冬小。
手机辐射
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手机信号差时辐射更大
5G基站产生的是电磁辐射。电磁辐射无处不在，可见光、红外线、微波炉、电脑、吹风机等都会产生电磁辐射。5G基站的电磁辐射量低于家用电器。
严格来说，真正对人体辐射的不是基站，而是手机。手机信号不好的时候，它是满功率发射的，辐射更大。
通信基站数量越多，手机通话效果越好，手机基站之间产生的电磁辐射越小。如果肉眼能看到基站，手机的发射功率会非常低，耗电也低。 [5]
