Promieniowanie elektromagnetyczne ma właściwości podobne do cząstek. Kwantyzuje się go w taki sposób, że dla danej częstotliwości jego energia występuje jako liczba całkowita razy h, w których h jest podstawową stałą natury, znaną jako stała Plancka. Kwant energii elektromagnetycznej nazywa się fotonem.
Jak kwantyzuje się promieniowanie pem
Światło widzialne i inne formy, jakie przybiera pem promieniowanie można traktować jako strumień fotonów o energii fotonu wprost proporcjonalnej do częstotliwości. Promieniowanie elektromagnetyczne rozciąga się na olbrzymi zakres częstotliwości lub długości fal, co pokazuje widmo elektromagnetyczne. Zazwyczaj jest on oznaczany przez pola, fale i cząstki o rosnącym natężeniu częstotliwości – fale radiowe, mikrofale, promienie podczerwone, światło widzialne, światło ultrafioletowe, promienie X i promienie gamma. Odpowiednie długości fal są odwrotnie proporcjonalne, a zarówno skala częstotliwości, jak i długości fali są logarytmiczne. Promieniowanie elektromagnetyczne o różnych częstotliwościach w różny sposób oddziałuje z materią. Próżnia jest jedynym całkowicie przezroczystym medium, a wszystkie media materialne silnie absorbują niektóre obszary widma elektromagnetycznego. Na przykład tlen cząsteczkowy (O2), ozon (O3) i azot cząsteczkowy (N2) w atmosferze ziemskiej są prawie idealnie przezroczyste dla promieni podczerwonych wszystkich częstotliwości, ale silnie absorbują światło ultrafioletowe, promieniowanie X i promieniowanie gamma.
Częstotliwość (lub energia równa hv) promieni X jest znacznie wyższa niż w przypadku światła widzialnego, a zatem promienie X mogą przenikać wiele materiałów, które nie przepuszczają światła.Ponadto absorpcja promieni X przez układ molekularny może powodować reakcje chemiczne.
