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（1） 穿透作用。X射線因其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強的穿透能力。X射線穿透物質(zhì)的能力與X 射線光子的能量有關(guān)，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強。X射線的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān)，利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開來。
（2） 電離作用。物質(zhì)受X射線照射時，可使核外電子脫離原子軌道產(chǎn)生電離。利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量，根據(jù)這個原理制成了X射線測量儀器。在電離作用下，氣體能夠?qū)щ姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學反應(yīng)；在有機體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。
（3） 熒光作用。X射線波長很短不可見，但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時，可使物質(zhì)發(fā)生熒光（可見光或紫外線），熒光的強弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)，利用這種熒光作用可制成熒光屏，用作透視時觀察X射線通過人體組織的影像，也可制成增感屏，用作攝影時增強膠片的感光量。
（4） 熱作用。物質(zhì)所吸收的X射線能大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫度升高。
（5） 干涉、衍射、反射、折射作用。這些作用在X射線顯微鏡、波長測定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。
