Interagieren freie Elektronen wirklich nicht mit Photonen?

Wenn freie Elektronen nicht mit Photonen interagieren, warum werden dann freie Elektronen durch elektromagnetische Felder beschleunigt?

Äh ... wer hat dir das gesagt? Compton-Streuung, jemand?
Vielleicht ist eine genauere Aussage, dass sie keine Photonen absorbieren?
Auch das erfordert etwas Säumen und Hawing. Sie absorbieren keine echten (on-shell) Photonen, aber die Wirkung des klassischen Feldes wird durch den Austausch virtueller (off-shell) Photonen modelliert.

Antworten (2)

Die kombinierten Gesetze der Impuls- und Energieerhaltung verbieten die Reaktion

e − + γ → e −
(Machen Sie weiter und rechnen Sie nach, ist einfach und aufschlussreich).

Aber eine ganz andere Geschichte ist:

e − + γ → e − + γ

Wo das einfallende Photon eine andere Energie hat als das austretende.

Und Sie können auch eine Absorption durch ein Atom haben X :

X + γ → X

Oder Emission durch einige Kerne:

60 C Ö → 60 C Ö + γ

Der Grund dafür ist, dass das Atom und der Kern im Gegensatz zu einem Elementarteilchen innere Freiheitsgrade haben, innere Energie speichern können, aber ein Elektron immer ein Elektron ist.

Schon jetzt braucht man den Kalkül für e^− + γ → e^− nicht zu machen. Siehe meine Antwort auf die Frage "Können wir den eindeutigen Weg des Elektrons finden?", Der Kalkül ist da.

Elektronenbeschleuniger funktionieren so, dass Photonen einen Teil ihrer Energie an die Elektronen abgeben. Nach meinem Verständnis sind dies freie Elektronen. Und solange die Elektronen beschleunigt werden können, wird mehr Energie von den Photonen absorbiert als von den Elektronen emittiert.

Interagieren freie Elektronen wirklich nicht mit Photonen?
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