¿Puede un fotón de rayos γγ\gamma dar parte de su energía a un átomo y acelerarlo?

Sé que los fotones de rayos gamma solo pueden dar su energía de impulso a los electrones de un átomo.

Mi pregunta es: ¿Puede un fotón dar parte de su momento al átomo (incluido su núcleo) para darle calor o velocidad?

En caso afirmativo, ¿puede decirme cuánta energía puede dar?

Respuestas (2)

No me queda muy claro si estás preguntando sobre energía o impulso. También debe preguntar sobre un proceso de interacción específico, ya que hay muchos, esto es necesario especialmente para responder a su última pregunta cuantitativa.

Sin embargo, en términos generales, un γ el fotón no puede dar parte de su energía a nada más: es todo o nada. Incluso en la dispersión de Compton, en la que se obtiene un fotón menos energético, se destruye el fotón inicial. El impulso también debe conservarse, así que sí: cuando un fotón golpea otra partícula, esta se acelera, ¡incluso puede generar una presión medible con una radiación muy intensa!

¿Puede el fotón acelerar cada partícula con masa en el átomo? en caso afirmativo, ¿es posible que el fotón acelere todo el átomo (por ejemplo, el átomo de hidrógeno)?
@ Qu4terni0n La conservación del impulso es una regla física. No depende de la masa. Cuando el fotón interactúa, su impulso se transfiere, esto no es solo una posibilidad, sino cómo funcionan las cosas. Por supuesto, si disparas una gamma altamente energética a una partícula en una estructura compleja y delicada como un átomo, la mayoría de las veces esa partícula es expulsada del átomo, sin acelerarlo por completo.

No solo puede transferir su impulso y su energía cuando interactúa, sino que debe hacerlo .

Si el átomo objetivo está en un contexto fluido (líquido, gas, plasma), entonces esa energía y el impulso deben terminar en el objetivo o en algún otro producto de reacción.

En un contexto sólido, el efecto Mössbauer puede ser un problema, ya que permite la transferencia de ese impulso a una colección de masa mucho más masiva que da como resultado un retroceso menor.

También vale la pena señalar que este requisito de transferir tanto energía como momento es la razón por la cual un fotón no puede ser absorbido por un objetivo puntual aislado en el espacio libre:

(prohibido) γ + mi → mi ,
aunque la misma reacción es posible en el campo de un socio masivo
(permitido) γ + mi + A → mi + A
o si el objetivo es un objeto compuesto con estados excitados
(permitido) γ + A → A ∗ .

¿Puede un fotón de rayos γγ\gamma dar parte de su energía a un átomo y acelerarlo?
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