文：吳宛瑜（台南市美術館研究典藏部副研究員，看進美術科學研究中心油畫修復師，畫作畫作西班牙瓦倫西亞理工大學歷史－藝術遺產科學修復博士）
Take Home Message- 許多畫作上的中隱紫外逐步材料，都會對紫外線產生特殊反應。訊息線紅尋找所以藉由紫外線燈的透過照射，修復師就能初步檢查這幅畫、外線分辨不同材質的看進顏料。
- 紅外線能穿過畫作的畫作畫作顏料層，且不同顏料對紅外線的中隱紫外逐步吸收反射、穿透結果不同，訊息線紅尋找能藉此讓我們辨別出顏料的透過差異性。
- X光能讓我們知道畫作內部構造、外線木板接榫方式、看進金屬釘排列等，畫作畫作也能藉由元素的中隱紫外逐步「特性X射線」，得知被測物含有什麼元素，推測顏料成分。
圖片來源：吳宛瑜提供 你知道什麼是光譜嗎？其實「光」是一種電磁波（electromagnetic radiation），也是一種能量。而在電磁波譜（electromagnetic spectrum）中，包括了所有電磁波的可能頻率。物體所發射或吸收電磁波的頻率分布，就是該物體的電磁波譜。在不同領域的應用中，又可能有頻譜、光譜、能譜、質譜等不同名稱。
電磁波譜的頻率從低到高，分別為無線電波（radio waves）、微波（microwave）、紅外線（infrared,IR）、可見光（visible light）、紫外線（ultraviolet,UV）、X射線（X-ray）、伽瑪射線（gamma ray）。而其中的可見光就是我們眼睛所能看到的光，只占電磁波譜中一個很小的部分，波長範圍約為360～400奈米（nm）至760∼830奈米之間（圖一）。
由 Tatoute and Phrood~commonswiki - 未知, CC BY-SA 3.0, 當一束光線含有全部波長範圍的可見光，就會呈現出白色的光，而白光通過三稜鏡折射後，會分散為不同波長的光線，波長由長至短依序為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色。
透過紫外線，分辨不同材質的顏料
紫外線的波長範圍落在10～400奈米之間。當電磁波在電磁波譜上愈遠離可見光波段區域，且波長變得愈短，能量則會愈強，對照射物體產生的影響也就愈高。因為紫外線的能量強，能破壞生物及物體的分子結構，所以可以用來殺菌，例如我們在日常生活中看到的紫外線消毒燈、紫外線消毒鍋等。
而它同樣能加速物體的裂解，使東西老化、損壞。如果人站在大太陽底下，太陽光中的紫外線會讓皮膚曬紅、曬傷；當人體受紫外線長期的刺激，也會提高細胞分子結構變異的可能性，甚至造成相關疾病，例如白內障、皮膚癌等。
除此之外，紫外線在我們生活中還有另一種用途，例如驗鈔筆、驗鈔燈。若以紫外線照射鈔票，可以看到鈔票發出螢光的顏色，這樣的過程稱為「光致發光」（photoluminescence）；而透過紫外線刺激物體而產生的螢光，則稱為紫外螢光（ultraviolet fluorescence）。由於不同物質受到紫外光刺激後，會有不同的紫外螢光反應，我們就可以使用這種特性，檢測、分辨畫作表面上的物質。
在畫作上有非常多種物質材料，都會對紫外線產生特殊反應，例如畫作的保護漆「凡尼斯」（varnish）及修復補色用的顏料「凡尼斯顏料」。藉由紫外線燈的照射，修復師就可以初步檢查這幅畫作是否有被塗上凡尼斯，過去有沒有被其他修復師補色過（圖二）。
此外，不同顏料也會有不同的螢光反應，例如鋅白（zin white）與鈦白（titanium white）在可見光底下都是白色，但鋅白在紫外線下會呈現淡淡的螢光黃色（圖三），而鈦白則會變暗（圖四）。透過物質對紫外線的不同反應，就能初步分辨這是兩種不同的材質。
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圖片來源：吳宛瑜提供 透過紅外線，看見畫作下的底稿
紅外線波長範圍在0.76～1000微米（μm）之間，是比紅色光稍微長的電磁波。雖然人的眼睛看不到紅外線，但我們可以感覺到它的熱，所以紅外線也被叫做熱線。當電磁波愈遠離可見光波段區域，且波長變得愈長，穿透力也變愈強。
此外，紅外線也與我們的日常生活緊密相連，像是遙控器、簡報投影筆、夜視監視器、行車記錄器等，都利用了紅外線的功能，讓我們在遠距離就可操控家電或在夜晚透過攝影功能看清楚物體。也因為所有物體都會發出紅外線電磁波，透過這樣的原理，紅外線還能應用在額溫槍、紅外線熱顯像儀等設備，用於測量物體的溫度。
不過因為它是不可見光，所以我們必須藉由特殊的攝影儀器，才能觀察紅外線照射過後的結果。另外，也因為紅外線具有「穿透」的特性，因此以紅外線照射畫作時就能穿過顏料層，將顏料底下的訊息傳回攝影設備，使我們看到藏在畫作顏料下面的影像（圖五）。
圖片來源：吳宛瑜提供 當紅外線穿透過顏料層後，根據不同的顏料會有不同吸收及反射結果，造成穿透的效果不同。例如群青（ultramarine）在可見光底下都是藍色，但「天然群青」（natural ultramarine）在紅外線下會呈現透明，而「人造群青」（artificial ultramarine）卻是不透明的。因此，透過物質對紅外線的反應不同，就能初步辨別出它們的差異性（圖六、七）。
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圖片來源：吳宛瑜提供 透過X光，看進畫作內部
X射線的波長在0.01～10奈米之間，是一種由德國物理學家侖琴（Wilhelm Conrad Röntgen）於西元1895年，做實驗時所發現的未知射線，能穿透多種物質。因為這種射線肉眼不可見，當時他也不知道它是什麼，就以數學家常用來代表未知數的「X」為名，將此神奇的光叫做X射線。
X射線在醫學及工業領域的應用廣泛，特別是在病理診斷和治療上受了很大的恩惠。X射線的發現不僅為人類科學發展開啟新的篇章，且侖琴也因此得到世界上第一個諾貝爾物理獎。
萬物都是由原子組成，原子的中心有原子核，而原子核周圍則環繞著許多電子，這些電子對Ｘ射線來說就如同路障一樣，X射線行經時若撞到電子便會損失能量。原子序較高的物質，其原子核周圍會環繞更多電子，當X射線通過時，會因為路障的密度或數量增加，因此較容易被阻擋而降低穿透率。換言之，增加物質的厚度也會有一樣的效果。