Γιατί το ΦΦ - δηλαδή η πλήρης απορρόφηση ενός φωτονίου απο ένα ηλεκτρόνιο - δεν είναι δυνατό όταν το ηλεκτρόνιο είναι ελεύθερο; Ισχύει η ΑΔΕ ή η ΑΔΟ στο ΦΦ;

 Απάντηση: Θέλω να δείξω ότι είναι αδύνατη η αντίδραση γ + e -> e στην οποία το αρχικό ηλεκτρόνιο  θεωρείται ακίνητο ενώ το ηλεκτρόνιο του δευτέρου μέλους θα έχει σίγουρα μια ορμή προς τα δεξιά λόγω ΑΔΟ .( γ είναι το καθιερωμένο σύμβολο για το φωτόνιο). Το ότι η παραπάνω αντίδραση είναι αδύνατη προκύπτει αμέσως αν πάμε στο σύστημα ηρεμίας του ηλεκτρονίου του δευτέρου μέλους, οπότε θα βλέπουμε το αρχικό ηλεκτρόνιο να φεύγει προς τα αριστερά και το φωτόνιο προς τα δεξιά αφου η συνολική ορμή τους πρέπει να είναι όση και του ακίνητου πλέον ηλεκτρονίου του 2ου μέλους , δηλαδή μηδέν. Ομως αυτη η είκόνα προφανώς παραβιάζει την ΑΔΕ αφου το ενα μέλος - το ακίνητο ηλεκτρόνιο - έχει ενέργεια mc2 ενώ στο άλλο μέλος έχουμε ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο , που απο μόνο του έχει ενέργεια μεγαλύτερη του mc2 , ενώ υπάρχει και ένα φωτόνιο με τη δική του ενέργεια και η παραβίαση της ΑΔΕ είναι ακόμα μεγαλύτερη!!!

Συμπέρασμα 1:Το ΦΦ μπορεί να συμβεί μόνο όταν το ηλεκτρόνιο είναι κάπου δέσμιο - πχ σε ένα άτομο, ένα μόριο ή ένα μεταλλικό στερεό - ώστε κάποιος να το ''κρατάει'' καθώς το ηλεκτρικό πεδίο του φωτονίου ( το οποίο δεν ξέχασε την ΗΜκή καταγωγή του όπως έχουμε πεί) θα δρά πάνω του (με κβαντικό τρόπο!) και να έχει έτσι το (χρονικό;)περιθώριο να του μεταφέρει την ενέργεια του. Οπότε η ενεργειακη δοσοληψία που εκφράζεται με τη φωτοηλεκτρική εξίσωση του Αϊνστάιν ( Ε= φ + Κ) δεν πρέπει να θεωρείται ακριβώς ΑΔΕ - αφου το σύστημα ηλεκτρόνιο-φωτόνιο δεν είναι απομονωμένο - αλλά εφαρμογη του θεωρήματος έργου ενέργειας που είναι μια γενικότερη εκδοχή της ΑΔΕ. Ενώ, βέβαια. - για τον ίδιο παραπάνω λόγο( οτι το σύστημα e-γ δεν είναι απομονωμένο) - η ΑΔΟ δεν είναι εφαρμόσιμη στο σύστημα αυτό ( το ΦΦ).

Συμπέρασμα 2: Όσο πιο δέσμιο είναι ενα ηλεκτρόνιο - δλδ όσο πιο δύσκολο είναι για το προσπίπτον φωτόνιο να το αποσπάσει - τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να συμβει έναντι άλλων ''αντιδράσεων'' (πχ φαινόμενο Κόμπτον) Επομένως αν η ενεργεια του προσπίπτοντος φωτονίου είναι πολυ μεγαλύτερη απο το έργο εξαγωγής του ηλεκτρονίου , το πιθανότερο να συμβει είναι το φαινόμενο Κόμπτον και όχι το ΦΦ. Δείτε σχετική συζήτηση και στην ΚΜ Λυκείου σ.101.