¿Qué significa que una partícula ‘absorba’ un fotón?

En la dispersión de Compton (que es lo que ha descrito), el electrón absorbe el fotón, obteniendo una “patada” de energía cinética, y luego entrega parte de la energía del fotón original en la creación de un nuevo fotón.

Si quiere pensar en la energía como “ir a algún lado”, puede decir que “entró en movimiento del electrón [entero, intacto, puntual]”.

De hecho, no es tan claro. Si observa los diagramas de Feynman en Compton Scattering.svg (donde el tiempo va de abajo hacia arriba) notará que el diagrama de la derecha tiene el electrón emitiendo el fotón saliente antes de que absorba el entrante. Esto también está permitido, ya que el propagador para el electrón alterado temporalmente puede estar “fuera de la capa de masa”, lo que significa que puede tener una energía relativista total que no sería física para un electrón libre. Esta es realmente la base de la teoría del campo cuántico en general: la conservación de la energía puede violarse temporalmente gracias al principio de incertidumbre de Heisenberg (versión tiempo-energía), siempre que la energía “malversada del banco de energía” se vuelva a depositar lo suficientemente rápido. De modo que esa línea de electrones “internos” es en realidad un electrón “virtual”, a pesar de que se crea a partir de (y se convierte en) un electrón “real”.

Pero no necesita preocuparse por eso a menos que esté haciendo cálculos reales de QED.

Lo más peculiar de la teoría cuántica de campos que describe el proceso de interés es la posibilidad de crear partículas a partir del vacío y absorber partículas. No hay analogía en la física clásica, donde las partículas se pueden redistribuir pero el número de partículas siempre se conserva. La única restricción que la teoría cuántica de campos aplica a dicho proceso son las leyes de conservación. Los valores que deben mantenerse sin cambios en dicho proceso son energía, impulso, carga, paridad, etc.

En el caso discutido, una energía de fotón absorbido se convierte en energía de electrones en el campo externo del núcleo atómico (como en un átomo).

Respuesta: Se unen electrostáticamente. Cualquier energía cinética previa entra en movimiento creciente (vibración, …) de la nueva partícula.

Como los fotones, electrones, quarks, etc. son todas partículas de masa real, según MC Physics, entonces, para que una partícula ‘absorba’ a otra partícula, significa que la partícula más grande con cargas electrostáticas más fuertes se une electrostáticamente y con un límite más pequeño y más débil partícula o sus componentes de monocarga. Todas las partículas tienen energía cinética y es esa KE la que se entrega a las cargas recién unidas. Toda la energía cinética que se aplica a las partículas unidas provoca un aumento del movimiento como vibración, rotación u oscilaciones.

Si el fotón reflejado tiene la misma frecuencia que el fotón original, no hay transferencia de energía neta del fotón al átomo en colisión.

Clásicamente, esto puede verse como una colisión de dos cuerpos. Mecánicamente, esto puede verse como un fenómeno de aniquilación-creación. La aniquilación de fotones puede verse como un proceso de absorción.