Ещё один пример неверного определения явления, из-за чего физикам пришлось придумывать некое новое -старое название-отрицание.

Спиноза: Omnis determinatio est negatio. Всякое определение есть отрицание.

Общепринятое определение эффекта Комптона звучит так:

«Рассеяние электромагнитного излучения на свободном или слабо связанном электроне, при котором отдельный фотон в результате упругого соударения передаёт ему часть своего импульса и часть своей энергии.»

Определение неподходящее для специфически этого эффекта (самый обычный фотоэффект в точности укладывается в это же определение, любое «возбуждение атомов» и их фотоионизация, вызванные квантами, и пр.) и по сути своей неверное, ибо в нём утверждается некое «деление» импульса и энергии фотона, в то время как и то и другое НЕДЕЛИМЫ – не бывает «кусочка» импульса-энергии кванта -фотона!

Если термин «рассеяние» фотонов на электронах отвечает одному варианту взаимодействия, то добавление световым квантам энергии «высокоэнергичными» электронами, назвать «рассеянием последних на фотонах» является просто абсурдом.

Явление настоящего рассеяния электронов и атомов (дифракция частиц) на электромагнитных полях стоячих световых волн, их узлах и пучностях, создающих некое электромагнитное подобие дифракционных решёток – Эффект Капицы-Дирака, предсказанный ими в 1933г, о рассеянии электронов на электромагнитном поле, было обнаружено относительно недавно (1986г., 2001г.), но никакой связи с эффектом Комптона здесь нет!

Вместо этого, исходно (исторически) неудачного определения, эффект Комптона следовало определить более просто и конкретно:

«Явление обмена ВЫСОКОЙ энергией между фотонами и электронами (или другими частицами) в зависимости от обладания ею одним из упомянутых элементов пары. Энергия может передаваться от высокоэнергичного фотона малоэнергичным электронам или от высокоэнергичных электронов слабоэнергичным фотонам».

Вот этот последний вариант обмена импульсом-энергией мы и рассмотрим. (Его, в полном соответствии с нелепым определением эффекта Комптона в начале этой заметки, назвали, с той же присущей физике, науке ТОЧНОЙ, НЕточностью, «Обратным эффектом Комптона», то есть уже упомянутым бредовым «рассеянием электронов на фотонах»).

Тут распределение обмена импульсом-энергией, на мой взгляд, следует рассмотреть не среднестатистически между изотропно распределёнными электронами и фотонами, а два предельных случая: Когда фотоны и электроны движутся в одном направлении (векторы их скоростей однонаправлены) и когда происходит их «лобовое» столкновение (векторы скоростей противонаправлены).

Полагаю, что в случае однонаправленного движения пары частиц НИКАКОГО существенного обмена импульсом-энергией не наблюдается, ибо фотоны обгоняют релятивистские (движущиеся с субсветовой скоростью) электроны и ничего добавить ни к ним, ни получить от них не могут (двойной «уравновешивающий» эффект Допплера – догоняя с синим смещением и убегая вперёд – с красным!).

Электронам тоже невозможно отдать часть своей кинетической энергии фотонам, которые просто догоняют-перегоняют их.

А вот при «Лобовом» столкновении возникает интересная картина. Фотоны по отношению к движущимся им навстречу с субсветовой скоростью электронам приобретают сильное допплеровское смещение в синюю сторону, то есть уже по отношению только к электронам становятся гораздо более энергичными. Наглядная механическая аналогия: Представьте себе некое летящее ядро, навстречу которому летит массивная абсолютно упругая стальная стенка с равной его скорости скоростью! Тогда оно отскочит от удара об неё, имея ДВОЙНУЮ скорость!

С фотоном произойдёт нечто схожее: Электрон за счёт своей исходной массы покоя и её релятивистского приращения станет тоже некой массивной стальной стенкой. Прибавить скорости фотону некуда, скорость света постоянна, и неизменнна, но зато его частота «ню» (по формуле Планка) резко возрастёт и такой отражённый и уже энергичный фотон будет продолжать движение в сторону движения электрона, а электрон потеряет значительную «релятивистскую» часть своей энергии, ибо релятивистские электроны очень легко теряют её в соответствии со Специальной Теорией Относительности – СТО.

(См заметку «Пощёчина паровозу»).

Фактически мы рассматриваем случай столкновения двух частиц с разной массой и энергией. Разумеется, законы сохранения импульса и энергии по формулам СТО будут соблюдаться.

Faciant meliora potentes.

9 IX 2026