Разница между неупругим и упргум столкновением фотона

Question

Почему упругое столкновение фотона с атомом, то есть, когда фотон просто отскакивает от него, придает атому меньший импульс, чем неупругое столкновение, то есть, когда фотон поглащется и переизлучается в хаотичном направлении? Да и вобще, так ли это?

Answer 1

При упругом столкновении фотона, с лёгкими электронами, энергия отражённого фотона может, как увеличиваться, так и уменьшаться - это экспериментально доказано в эффекте Комптона. Энергия отражённого фотона увеличивается, если электрон движется навстречу фотону и уменьшается, если электрон убегает от фотона.

Answer 2

Неупругое столкновение фотона — это процесс, в результате которого фотон поглощается другим объектом (например, атомом) и передает свою энергию этому объекту, что приводит к изменению его состояния (возбуждение или ионизация и т. д. ) . В данном случае фотон исчезает, и его энергия полностью передается другому объекту.
 
Упругое столкновение фотона, напротив, предполагает сохранение энергии и импульса системы. В этом случае фотон может отскочить от объекта либо быть отражен от его поверхности без поглощения энергии. При упругом столкновении фотон сохраняет свою частоту и длину волны.
 
Таким образом, основное различие между неупругим и упругим столкновениями фотона заключается в том, сохраняется ли энергия и импульс фотона после столкновения или нет.