X射线由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，所以又叫伦琴射线。X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射，波长很短。因而具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如电路板、锂电池等。这种肉眼看不见的射线可以使许多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应，波长越短的X射线能量越大，叫做硬X射线，波长长的X射线能量较低，称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～10埃范围内的称硬X射线，10～100埃范围内的称软X射线。
X射线的光子能量又取决于发生X射线时的管电压, 管电压越高，X光的光子的极限能量就越高，那么X射线就越硬。但是，管电压越高，并不是X射线光子能量就一定高。因为X射线的发生，是由电子轰击阳极靶而发生的，不同的靶材对电子的减速作用不同，发生的X光的能谱散布也不同。此外，电子不是把自身一切的能量都一次转换为X射线的光子能量。所以，X光的光谱是一个接连的散布，能量从低能到高能都有。极限能量便是高压电场给电子加速后电子所具备的动能。
所以呢，对于相同的管电压而言，靶材的原子序数越大，对电子减速作用越好，发生的X射线中硬射线的份额就高一些。对于相同的靶材，管电压越高，发生的射线的最高能量就越高，也便是最硬的射线也越硬。但是不论是什么靶材和管电压，所发生的射线是既有软的射线也有硬的射线的。我们传统办法得到的X射线是接连光谱，能量是接连的，从软到硬也是接连过渡改变的。
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