能否简单地解释下,为什么X射线等频率很高的电磁波会表现得像粒子?

X射线、γ射线等频率很高的电磁波为什么会表现得像粒子? 上中学的表弟问我的,需要用到量子物理来解释吗

光具有 波粒二象性 ,个别光子的行为体现为粒子性;频率越高、波长越短的光,其粒子性越显著。量子力学中讲到 康普顿散射 的实验,大致就是拿X射线或伽马射线去撞原子(当然它事实上是和电子运动),结果发现跟两个小球相撞似的,有能量损失,相应结果是出射光的波长变长,而不是像波动性应该显示的那样发生干涉之类,也对事物的粒子性进行了解释。同时如果换一个角度,也可以通过数学工具 傅立叶变换 来考虑。任何函数都可看作是不同频率波的叠加,将这频率不同的波使用傅立叶变换到频谱之后,便容易观察出波长长的函数,叠加波的范围广,即更多体现出波动性,反之。
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