我们所处的世界，其实是被各种各样的电磁波所包围的，从我们能看到的可见光，到不可见的红外，以及紫外，X，Gamma 射线，还有信息传输中的无线电波，雷达波，都属于电磁波。

引用知乎上的高赞回答：基本粒子间带电粒子周围存在电场，运动的电场形成磁场，运动的磁场又转化为电场，互相转化的电磁场以光速向外传播，形成电磁波。

我们最常见的成像是可见光的成像，其实不可见的电磁波也可以成像，电磁波谱有不同的划分方式，最常见的就是根据其频率或者说能量来划分，我们知道，电磁波的能量满足如下的公式：

$$E=hf$$

其中 $h$ 表示普朗克常数，$f$ 表示频率，所以频率越高，能量越大，而我们又知道，电磁波的频率，波长和波速满足如下的关系：

$$f=v/\lambda$$

$v$ 表示波速，真空中就是光速，$\lambda$ 表示波长，因为波速是一个常数，所以 $f$ 越大，则 $\lambda$ 越小，对应来说，就是电磁波的频率越高，则波长越短。

下图给出了按照频率划分的电磁波谱图：

从上图可以看出，电磁波谱从高频的 $\gamma$ 波段，一直到无线电波，横跨了 $10^{24}$ 个数量级，这些波段对应的电磁波有着不同的性质，并且发挥着不同的作用。而人眼所能感知的可见光，只占据整个电磁波谱中的很小一部分。

$\gamma$ 射线：

$\gamma$ 波段是最高频的波段，也是能量最高的，$\gamma$ 波段对应的是 $\gamma$ 射线，$\gamma$ 射线在太空中会由于核聚变而产生，放射性原子核在发生 $\alpha$ 衰变、$\beta$ 衰变后产生的新核往往处于高能量级，要向低能级跃迁，辐射出 $\gamma$ 光子。原子核衰变和核反应均可产生 $\gamma$ 射线。其为波长短于 0.01nm 的电磁波。 $\gamma$ 射线的波长比 x 射线要短，所以 $\gamma$ 射线具有比 X 射线还要强的穿透能力。 $\gamma$ 射线在放射性成像，以及天文观测中有应用。

宇宙中有一种极高能的宇宙天体爆发现象，称为伽马射线暴，又称伽马暴，是宇宙中一种极其剧烈且短暂的高能天体物理现象，伽马射线暴短至几毫秒，长达数小时，释放的能量超过太阳在其一生辐射能量的总和。持续时间较长的伽马暴产生于比太阳大几十倍的恒星星体坍缩爆炸，而持续时间较短的伽马暴则产生于两个致密天体(比如黑洞或中子星)合并爆炸，后者还可能伴随发射引力波。

X 射线：

X 射线的能量比 $\gamma$ 射线要小，X 射线也是最早用于放射成像的，在医疗诊断，工业探测上有广泛的用途，我们常做的胸透就是利用 X 射线的成像原理。X 射线是用于成像的最古老的电磁辐射源之一。X 射线最为人熟知的用途是医学诊断，但它们也广泛应用于工业及其他领域，比如天文学。用于医学和工业成像的 X 射线是通过 X 射线管产生的，X 射线管是一种带有阴极和阳极的真空管。阴极被加热后，会释放出自由电子。这些电子高速流向带正电的阳极。当电子撞击原子核时，就会以 X 射线辐射的形式释放能量。X 射线的能量（穿透能力）由施加在阳极上的电压以及施加到阴极灯丝上的电流控制。下图展示了一张常见的胸部 X 光片，其生成方式很简单，只需将患者置于 X 射线源和对 X 射线能量敏感的胶片之间。X 射线穿过患者身体时，其强度会因吸收而改变，落在胶片上的剩余能量使胶片显影，这与光线使摄影胶片显影的方式非常相似。在数字射线照相中，可通过以下两种方法之一获取数字图像：（1）将 X 光胶片数字化；（2）让穿过患者身体的 X 射线直接照射到能将 X 射线转换为光的设备（如荧光屏）上。然后，光信号由光敏数字化系统捕获。

血管造影术是造影增强放射成像领域的另一项重要应用。该检查用于获取血管图像，即血管造影片。例如，将一根导管（一根细小、可弯曲的空心管）插入腹股沟的动脉或静脉。导管沿着血管穿行，被引导至待研究区域。当导管到达检查部位时，通过导管注入一种 X 射线造影剂。这会增强血管的对比度，使放射科医生能够观察到任何异常或堵塞情况。

紫外波段：

紫外线的应用十分广泛，涵盖光刻、工业检测、显微镜技术、激光、生物成像以及天文观测等领域。我们通过显微镜技术和天文学领域的实例，来说明紫外线波段的成像应用。
紫外线在荧光显微镜技术中得到应用，这是显微镜技术领域发展最为迅速的方向之一。荧光现象于 19 世纪中叶被发现，当时人们首次观察到，当紫外线照射到萤石这种矿物上时，它会发出荧光。紫外线本身不可见，但当一个紫外线光子与荧光材料原子中的一个电子发生碰撞时，会将该电子激发到更高的能级。随后，被激发的电子回落至较低能级，并以较低能量光子的形式发射出可见光（红色光区域）。荧光显微镜的重要操作步骤是，使用激发光照射已制备好的样本，然后将比激发光弱得多的荧光从较强的激发光中分离出来。这样一来，只有发射光能够到达眼睛或其他探测器。最终，发荧光的区域在黑暗背景的衬托下显得足够明亮，便于检测。非荧光材料的背景越暗，该仪器的检测效果就越好。荧光显微镜是研究能够发荧光材料的极佳方法，这些材料既可以是天然就能发荧光（初级荧光），也可以是经过能发荧光的化学物质处理后发荧光（次级荧光）。

可见光与红外波段：

可见光成像是最常见的了，我们现在的手机，单反都是基于可见光波段的成像，虽然我们所处的世界绝大部分图像都是可见光，但是可见光波段只占整个电磁波很小的一部分。我们现在的计算机视觉技术，图像处理技术，主要都是针对可见光波段的图像。

微波波段：

微波波段成像的主要应用是雷达。成像雷达的独特之处在于，它几乎能够在任何时间对任何区域进行数据采集，不受天气或环境光照条件的影响。一些雷达波可以穿透云层，在特定条件下，还能穿透植被、冰层和干沙。在许多情况下，雷达是探测地球表面难以抵达区域的唯一手段。成像雷达的工作原理类似于闪光灯相机，它利用自身发出的照明（微波脉冲）照亮地面区域并拍摄快照图像。雷达使用天线和数字计算机处理来记录图像，而非相机镜头。在雷达图像中，人们只能看到反射回雷达天线的微波能量。

无线电波段：

与电磁光谱另一端（伽马射线）的成像情况类似，射电波段成像的主要应用领域为医学和天文学。在医学领域，无线电波用于磁共振成像（MRI）。这项技术将患者置于强磁场中，并以短脉冲形式让无线电波穿透患者身体。每个脉冲都会使患者组织发出相应的无线电波脉冲。计算机通过测定这些信号的来源位置和强度，生成患者身体某一截面的二维图像。MRI 能够生成任意平面的图像。