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Ao colidir com um elétron livre, um fóton incidente perde parte de sua energia e é espalhado em outra direção com energia menor que a do fóton incidente. O elétron recebe parte da energia do fóton incidente, sendo ejetado com uma certa energia cinética. Essa descrição refere-se ao/à
efeito Compton, e a suposição de que o elétron é livre se justifica quando a energia do fóton incidente é muito maior que a energia de ligação do elétron ao átomo.
efeito fotoelétrico, e a suposição de que o elétron é livre se justifica porque esse efeito ocorre com os elétrons livres dos metais.
espalhamento coerente, e a suposição de que o elétron é livre se justifica porque o fóton interage com o átomo todo.
espalhamento incoerente, e a suposição de que o elétron é livre se justifica porque esse efeito só ocorre com elétrons fracamente ligados.
produção de tripleto, e a suposição de que o elétron é livre se justifica porque a energia do fóton deve ser maior que 4moc2.