一个自由的电子不可能完全吸收一个自由的光子.docx

一个自由的电子不可能完全吸收一个自由的光子，使得自己仍旧成为一个自由的电子”.除非在第三者参与时（如外部原子核、外部强磁场存在时），那么一个自由的电子可以完全吸收一个自由的光子（但与第三者有少量动量、能量交换）.

设原来静止的电子与光子碰撞后吸收了光子而以的速度运动,则由能量守恒定律有：（1），式中和分别是电子的静止质量和运动质量,为入射光子的频率.又由动量守恒定律有：（2），由（1）式得：，由（2）式得：.显然,分别由能量守恒定律和动量守恒定律决定的电子运动速度不相同.假设碰撞前电子的运动速度与入射光子的速度相互垂直,光子与处于运动状态的电子碰撞后被吸收,则由能量守恒定律应有：（3），式中为电子的静止质量,为电子碰撞前的动质量,为电子碰撞后的动质量.又由动量守恒定律有：X方向：；Y方向：；将两式取平方并相加,得：（4），由式(3)得：，由式(4)得：，可见,由式(3)和式(4)决定的速度不同.