El momento [matemática] p [/ matemática] está relacionado con la longitud de onda [matemática] \ lambda [/ matemática] por [matemática] p = h / \ lambda [/ matemática].
Entonces, si la longitud de onda es la misma, el impulso es el mismo.
La energía relativista (cinética más energía de reposo) viene dada por
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[matemática] E ^ 2 = (pc) ^ 2 + (mc ^ 2) ^ 2 \ ddots (1) [/ matemática]
mientras que la energía kinetc está dada por
[matemática] T = E-mc ^ 2 \ ddots (2) [/ matemática]
donde m es la masa y c la velocidad de la luz.
Como m = 0 para un fotón, toda su energía es cinética, E (fotón) = T (fotón) = pc.
(Un fotón siempre se mueve a la velocidad de la luz).
Un electrón tiene una masa distinta de cero, por lo que de la ecuación anterior, dado que p es el mismo en los dos casos, el electrón tiene más energía total que el fotón.
Para descubrir cuál es la energía cinética del electrón en relación con los fotones, piense en la ecuación (1) como el teorema de Pitágoras que describe un triángulo rectángulo, con hipotenusa [matemática] E [/ matemática] y dos lados, uno de longitud [matemática] a = pc [/ math] que es fijo e igual a la energía cinética de los fotones, y otro lado de la longitud [math] b = mc ^ 2. [/matemáticas]
Entonces [matemáticas] E ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 [/ matemáticas]
y tenemos que descubrir cómo
[matemáticas] T = Eb [/ matemáticas]
se relaciona con [matemáticas] a. [/matemáticas]
Bueno, la desigualdad triangular (una relación matemática geométrica) nos dice que
[matemáticas] Eb <a. [/ matemáticas]
Entonces, concluimos que la energía cinética del electrón es menor que la de la energía cinética del fotón.