【放射線物理学とは】
放射線には大きく分けて電荷を持ったものと持たないものがあり、特に電荷を持った放射線の場合は物質との電磁相互作用が盛んであり、物質との相互作用で荷電粒子線がエネルギーを失うことを電離損失と呼んでいる。
とくに電子などの軽い荷電粒子線はこの電離損失よりも光を放射してエネルギーを失うこともあり、特にエネルギーが高くなるほどその傾向が強くなる。例えば制動放射、チェレンコフ放射、シンクロトロン放射などがそれである。
X線やガンマ線の場合は物質に当たると、放射線のエネルギーが低い順に、光電効果、コンプトン効果、対生成を引き起こす。更に高エネルギーのガンマ線では光核反応を引き起こす。
中性子線の場合は電荷が存在しないため物質の電子とは直接相互作用しないため電離作用はせず、おもに原子核と衝突することによってエネルギーを失っていく。中性子が衝突した原子核は弾き飛ばされこれも電荷や運動エネルギーを持っており(核爆発でも同じように核分裂生成物は放射線となり、ようは巨大なアルファ線のようなものである)、非弾性散乱の場合はガンマ線などを放射するため、二次的に電離を引き起こすことはある。衝突により失速し最終的に速度を失って中性子捕獲によって捉えられるか、中性子自体約10分の半減期を持っているため放射性崩壊により崩壊して陽子となる。
【電磁波の理論】
電磁波を説明する理論は、歴史的経緯や議論の側面によって光学、電磁気学、量子力学において統合的かつ整合的に扱われる。
電磁波は、その一種である光、特に可視光線について古くから研究されてきた。光の性質を研究する学問は、光学と呼ばれている。
光学とは別に、静電気（摩擦電気）や、磁石の磁力などの研究において、電場（電界）と磁場（磁界）という二つの場によって物理現象を記述することが試みられた。この学問を電磁気学といい、伝搬する電磁場の振動として電磁波の存在が知られるようになった。
量子力学は、古典的な電磁気学に反する現象が知られるようになり、電磁気学を修正する試みの中で構築された。 これに伴い、電磁波の理論も量子力学、特に場の量子論（単に場の理論とも）によって記述されることになった。 たとえば、自然放出や誘導放出などの電磁波の放出現象などは、量子力学的な粒子と場の相互作用によって説明される。
波数ベクトルを固定した各々の成分だけ考えれば、どれだけ遠方に伝播しようが全く減衰しないし、逆に強くなることもないことがわかる。また、この構成によって「調和振動子の集まりである」と言える。
また波動方程式から得られる真空中を伝播する電磁波の速さは一定である。そのため、相対性原理を仮定するならば、どのような慣性系についても、すなわち観測者がどのような方向と速度で動いていたとしても、観測される電磁波の速さは不変である。これを光速度不変の原理という。 その速さは真空中の光速に等しく 299,792,458 m/s（約 30 万キロメートル毎秒）である。光速度が不変であることは、有名なマイケルソン・モーリーの実験をはじめとして様々な実験により確かめられている。この真空中の光速は最も重要な物理定数の一つである。光速度不変の原理から、光速を用いて長さと時間の単位を定義することができる。
波動方程式の解として、電磁場が時間の関数と空間の関数の積で表されるような変数分離形のものを仮定すると、電磁場は調和振動子として記述されることが分かる。波動方程式の線型性から、このような変数分離形の解の線形結合もまた波動方程式を満たす解となるため、一般に電磁場は独立な調和振動子の集まりであると見なせる。
人体への影響は紫外線などのエネルギーの大きな電磁波は、遺伝子に損傷を与えるため発癌性を持つ。X線・ガンマ線などの電離放射線については、年間許容被曝量が法律によって決められている。