Снова об эффекте Комптона

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

P.S. Я должен принести извинения читателям за свою идиотскую невнимательность. Только что обнаружил ещё одну нелепую ошибку хрестоматийного определения эффекта Комптона: «в результате УПРУГОГО СОУДАРЕНИЯ»! Если бы это было УПРУГОЕ  СОУДАРЕНИЕ, то энергичный фотон (или его «часть, как сказано в определении) должны были бы хоть частично ОТРАЗИТЬСЯ НАЗАД!!! А опыт показывает, что и ускоренный до релятивистской скорости электрон и «вторичный» излучённый фотон продолжают двигаться по острым углом друг к другу в том же направлении, куда двигался первичный фотон!

Этот угол, кстати, является неплохим доказательством моего дополнения к Специальной Теории относительности, а именно, «Принципу автокорректировки»:
 Гипотеза автокорректировки, заключающаяся в утверждении, что при взаимном относительном движении источника электромагнитных волн и приёмника (наблюдателя), таком, что их взаимная скорость перпендикулярна направлению распространения световых волн, происходит поворот фронта волны на угол ;, где tg; = ;/(1—;2 )1/2, ;=v/c. Этот поворот имеет место и тогда, когда источник и приёмник неподвижны друг относительно друга, но обладают некоторой  «дополнительной» скоростью по отношению к  «С – системе».
(См. «О дополнениях к Специальной Теории Относительности»)

Электрон, с огромным ускорением двинувшийся от «удара» фотона в ту же сторону, куда двигался фотон, по всем законам классичесой или квантовой электродинамики должен излучить импульс электромагнитной энергии (квант или цуг волн), ибо его движение при этом толчке было НЕравноускоренным!  И, согласно вышеприведённой цитате, если допустить её верность,  излучённый им фотон из-за быстрого движения электрона-излучателя излучается несколько вперёд,  НЕ строго перпендикулярно вектору скорости излучателя, а под углом к нему в направлении его движения!