¿Qué sucede cuando un electrón en un átomo es golpeado por un fotón?

Depende de la energía del fotón y del estado del electrón con el que interactúa.

Si el electrón está débilmente ligado (casi libre), entonces conducirá a la dispersión de Compton. El fotón golpea el electrón y le da algo de su energía y va en una dirección diferente con mayor longitud de onda. El electrón ganará energía cinética y se moverá en otra dirección. Álgebra adecuada con conservación de la energía y el impulso y teniendo en cuenta los efectos relativistas, puede calcular la trayectoria y la energía de los electrones y las fotos después de la colisión.

Si el electrón está unido a la capa externa, se producirá un efecto fotoeléctrico. Si la energía del fotón es lo suficientemente grande como para eliminar el electrón del átomo, lo hará. Si no es grande, el fotón no se verá afectado.

Si la energía del fotón es lo suficientemente grande como para golpear un electrón fuertemente unido en la capa interna, entonces podría conducir a la producción de rayos X. El fotón elimina un electrón de la capa interna. Dado que la capa interna que se llena es energéticamente más favorable, un electrón de la capa externa salta a la capa interna, emitiendo energía adicional en forma de radiación (que generalmente se encuentra en el espectro de rayos X).

Son posibles varios resultados diferentes y varios niveles para describir “lo que sucede”. La electrodinámica cuántica es una forma muy compleja de describir la interacción. La explicación de esto es más de lo que tenemos espacio aquí. Sospecho que quiere preguntar más sobre los resultados que podemos observar o medir macroscópicamente en la naturaleza. Un resultado es el efecto de dispersión de Compton, donde parte de la energía del fotón se pierde en el material, cambiando el nivel de energía de los electrones que dispersan la luz. El efecto fotoeléctrico es cuando los electrones de cierta frecuencia umbral transfieren su energía a los electrones con la emisión resultante del electrón desde el material. Este es el efecto de energía más bajo. El siguiente sería el efecto de dispersión de Thompson. Un poco más alto es la dispersión de Compton. Y aún más alto, el fenómeno de producción en pareja. Vea un texto sobre Física Cuántica y prepárese para un paseo muy matemático.

Una vista alternativa; En general, el fotón estable no puede acercarse a un electrón. Los fotones están en su estado más inestable en el instante de la reflexión, cuando sus núcleos de materia 3D están prácticamente en reposo. Dado que los núcleos de materia 3D de los fotones de baja frecuencia no se reflejan a la misma velocidad que los fotones de mayor frecuencia, pasan más tiempo en su estado inestable (estático).
Los electrones tienen fotones en sus partículas de materia 3D primarias constituyentes. Los electrones en los átomos de un cuerpo reflectante se mueven cerca de su superficie, donde se reflejan los fotones de baja frecuencia. Debido a la atracción gravitacional entre los núcleos de materia 3D de los fotones en los electrones (moviéndose cerca de la superficie reflectante) y los núcleos de materia 3D de los fotones inestables (bajo reflexión), los núcleos de materia 3D de los fotones en las partículas de materia primaria 3D del electrón en órbita pueden asimilar 3D núcleo de materia de fotón inestable bajo reflexión y aumentar su contenido total de materia en 3D. Las partículas de materia 3D primarias en electrones se vuelven inestables y comienza el proceso de estabilización de partículas de materia 3D primarias, partículas fundamentales, átomos, etc. Durante la estabilización, las partículas de materia 3D primarias perderán más contenido de materia 3D del que obtuvieron al asimilar el núcleo de materia 3D de fotón inestable. Las partículas de materia 3D primarias aumentarán de tamaño y causarán una expansión general de todo el cuerpo. Este proceso de pérdida de contenido de materia 3D y expansión de volumen por absorción de radiación de baja frecuencia es un método indirecto de calor o calefacción. ver: ‘MATERIA (reexaminada)’.

Pasará a través de la nube de electrones si la frecuencia era demasiado baja o demasiado alta. Cuando el átomo se mueve hacia o hacia el fotón, el fotón se desplaza hacia el azul o hacia el rojo, respectivamente, hacia el átomo de observación. Si el fotón estaba en la frecuencia correcta para el orbital correcto, entonces el electrón en el orbital salta a un orbital de un quanta más alto, permanece así brevemente, retrocede y luego libera un fotón en una dirección aleatoria. Cuanto mayor es la distancia del electrón desde el centro del núcleo, menos afectada es por una interacción débil y es más probable que se convierta en radiación beta.

EFECTO COMPTON tendrá lugar.

Asegúrese de que un electrón esté ligado libremente.

El fotón tendrá baja frecuencia después de la colisión con un electrón. Habrá un aumento en la longitud de onda de la luz.

Los efectos relativistas se tienen en cuenta.

Longitud de onda de Compton = h / m (c) donde m es la masa en reposo de un electrón.

El fotón será desviado por un ángulo y un electrón también será desviado por un ángulo.

En realidad, no podemos hacerlo con precisión, porque de acuerdo con el principio de incertidumbre, no se puede determinar la posición exacta del electrón. Es solo el factor de probabilidad y como la luz incide continuamente, en un lapso de tiempo muy inferior, comienza el efecto fotoeléctrico.

Pero si estás hablando de un solo fotón, primero que nada, no puede existir individualmente porque es una partícula hipotética en la que consiste una radiación. En segundo lugar, si puede aislar un fotón y hacer que incida en un átomo, entonces sería una probabilidad de expulsar el electrón (como dije anteriormente).

Se conoce comúnmente como efecto fotoeléctrico.
Básicamente, extraerá el electrón si obtiene suficiente energía, pero le dejo buscar el efecto fotoeléctrico en la web @ efecto fotoeléctrico

Los electrones absorben la energía que poseen los fotones y saltan a una órbita que es de mayor energía que la anterior.