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X射线是以一种光的超强形式，也就是电磁辐射的一种高能形式，以光的速度沿着直线传播。如果可以把X射线固定在一张纸上并进行丈量的话，就可以发现它们的波长要比一般光短数千倍。这说明他们的频率更大。
因为电磁波的能量和频率是直接相关的，所以X射线要比光波具备更高的能量和穿透力。所以X射线可以穿过一般光波无法穿透的物体，这是由于它们具备更好的能量。某些物质，比如玻璃和塑料可以让光线很容易地通过，而其他物质，比如木材和金属就不可以。因此，有一些物质允许X射线直接经过它们，还有一些物质会阻挡X射线并让其在消失在轨迹中。
在X射线进到物体的时候，它们必须通过巨大的电子团，如果它们需要从另一侧穿过，就需要突破电子的包围，要是无法突破的话就会被电子吸收，因此在经过可视屏幕的时候，就可以看到被照耀物体的成像了，这就是安检x光机为何看到旅客行李中或者身上是否携带安全系数较低的物品了。
X射线更倾向于穿透电子相对比较少的物质，比如由碳基分子构成的皮肤，但是它们却被大量带电子的原子所阻止，因此医院的X光机可以透过皮肤来观察患者体内的病变情况。
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