Почему электрон все еще остается элементарной частицей после поглощения/испускания фотона?

Когда электрон поглощает фотон, становится ли фотон электронным «материалом» (энергией); или оно содержится внутри электрона как дискретное «что-то»?

природа электрона не меняется, но он движется по более высокой энергетической орбите внутри атома

Ответы (3)

Когда электрон поглощает фотон, он остается электроном, а фотон исчезает. Энергия и импульс электрона изменяются с учетом энергии и импульса, которые нес фотон. Для свободного электрона невозможно одновременно уравновесить энергию и импульс. Чтобы это сработало, должно быть другое взаимодействие. Если электрон является частью атома, он может передавать часть импульса остальной части атома и может балансировать.

Следует отметить, что не существует закона сохранения для числа фотонов, как существует закон для числа электронов (нет «сохранения числа фотонов» как «сохранения числа лептонов»).
Возможно, стоит добавить, что угловой момент электрона также должен измениться, чтобы учесть угловой момент фотона. Это может быть как переворот спина, так и изменение орбитального углового момента в какой-либо системе.
@ Росс Милликен, я думаю, Аскер хочет знать, когда две элементарные частицы собираются, почему мы все еще получаем элементарную частицу, а не составную частицу. Так что ответ должен быть больше в части «почему».

Как указывал Росс, возможны два сценария: свободный электрон/электрон в составе атома. Их лечат двумя совершенно разными способами.

  • Свободный электрон : свободные электроны не могут «поглощать» фотоны. Они могут столкнуться с ними, и могут произойти некоторые вещи ( например, это ). Эти типы столкновений описываются КЭД, и существует множество законов сохранения, которые управляют ими — лептонное число, спин, энергия, импульс и т. д.
  • Электрон как часть атома : это, вероятно, тот случай, который вам нужен. В его описании фотон не трактуется как «частица» (в смысле КЭД, но даже классическая аналогия со «сталкивающимися сферами» не работает), и вы как бы видите его как единицу энергии («дискретное нечто "волна, в значительной степени), которая доставляется электрону, который переходит на более высокий (читай: менее стабильный ) энергетический уровень, а затем решает, что делать: он может вернуться туда, где он был (выплевывая еще один фотон, т.е. энергии ), дрейфовать (если фотон превзойдет энергию ионизации электрона, как в случае рентгеновского и гамма-излучения ) или, в конечном счете, остаться, пока не произойдет что-то еще.
Вы также можете иметь электроны в электрическом или магнитном поле.
Да; есть и много других обстоятельств (квазиклассические модели и т.д.), но, судя по "базовому" уровню вопроса, наверное, лучше пока их не учитывать..!
Хороший ответ @marco! Было очень полезно различать свободные и связанные случаи. Можем ли мы сказать, что адсорбированный фотон «уходит в электрическое поле» между протонами и электронами в возбужденном атоме?

Обратите внимание, что изолированный электрон никогда не может поглотить или испустить фотон.

Это всего лишь система из 2 частиц (*), чем может.

ПС 2 и более; Теоретическое рассмотрение электрона в статическом поле требует чего-то, что создавало бы это поле.

Почему электрон все еще остается элементарной частицей после поглощения/испускания фотона?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v