在本文中,我们主要利用中能重离子核反应中产生的光子研究原子核的性质,包括利用巨偶极共振现象（GDR）研究形变核的性质和利用高能光子作为探针研究原子核的液气相变性质和集体流现象。首先,在扩展的量子分子动力学模型（EQMD）框架下,我们系统性地研究了Sm（A=134-154）和Nd（A=130-150）两个同位素链的GDR能谱与原子核形变参数的关系。在该工作中,先对理论计算的结果与实验测量的数据展开对比,从而验证了模型和GDR理论计算方法的可靠性。与此同时,还预言了 134,136,138Sm和130,132,134Nd六个核素的GDR能谱。随后,研究了形变核的长短轴GDR能谱的共振峰位Em和长短轴共振峰位之差ΔEm随质量数的变化,发现它们极度地依赖于原子核的形变大小。然后,进一步定量地研究了ΔEm/（?）m与形变参数β的关联,得到在Sm同位素链中ΔEm/（?）m=0.69402β-0.00869,在Nd同位素链中ΔEm/（?）m=0.53845β-0.02872,证明了形变核的共振峰位与形变参数成正比。最后,我们还研究了 150Nd的GDR能谱的对称能依赖性,发现利用EQMD模型研究形变核GDR现象时,对称能系数的最佳取值是32MeV。其次,在同位旋依赖的量子分子动力学模型（IQMD）框架下,我们系统性地研究了 40Ca+40Ca反应系统中高能光子和中等质量碎片（IMFs）的多重数分布以及两者之间的关联效应。在这部分工作中,我们先介绍了在IQMD模型中引入高能光子反应道的具体方法,随后计算了入射能量分别为20、30和40MeV/nucleon的14N+12C三个反应系统的高能光子发射能谱,通过与实验测量结果展开对比,验证了模型和光子反应道引入的合理性,并且发现考虑介质效应的IQMD模型模拟的结果与实验数据符合得最好。所以,基于考虑介质效应的IQMD模型,我们重点研究了高能光子的多重数、中等质量碎片的多重数以及两者之间的关联效应对碰撞中心度和入射能量的依赖性。发现热光子多重数、中等质量碎片多重数和它们之间的关联效应都能提供原子核液气相变的信号,并且都显示入射能量为 70MeV/nucleon 的 40Ca+40Ca 中心碰撞（Centrality:0%～20%）系统,可能存在一个原子核液气相变。除此之外,我们利用热光子反斜率参数提取了热核物质的温度,获得其变化范围是4.6MeV～5.3MeV,这与其它实验和理论计算的结果相一致。最后,在考虑介质效应的IQMD模型框架下,我们也系统性地研究了 40Ca+40Ca反应系统中高能光子和自由核子的方位角各向异性性质及其多重数分布。在这部分工作中,通过分析高能光子和自由核子的在平面平均横向动量在质心系下的快度分布和方位角分布,发现热光子具有类直接流和类椭圆流的行为,这是首次指出中能重离子核反应中产生的热光子具有方位角各向异性类集体流的行为。随后,分别深入地讨论了高能光子和自由核子的直接流参数v1和椭圆流参数v2对横向动量、碰撞中心度和入射能量的的依赖性。发现直接光子的发射源处在一个排斥占主导的平均场,而热光子和自由核子则来自于一个吸引占主导的平均场,所以直接光子的发射源与热光子和自由核子的发射源不同。同时还发现直接光子都是倾向于出平面发射,而热光子和自由核子都是倾向于在平面发射。这些结果表明,直接光子和自由核子之间的直接流和椭圆流行为都是反关联的,而热光子和自由核子之间都是正关联的。最后,我们也研究了高能光子和自由核子的多重数分布以及它们之间的关联效应。发现直接光子和自由核子的多重数之间呈现微弱的正关联效应,而热光子和自由核子的多重数之间呈现较强的反关联效应,并且也发现入射能量为70MeV/nucleon、碰撞中心度为0%～20%的40Ca+40Ca反应系统,可能出现一个原子核液气相变态。