La dispersión de Compton se refiere a la dispersión de la luz de los electrones libres. Experimentalmente, es imposible crear un objetivo de electrones completamente libres. Sin embargo, si los fotones incidentes tienen una energía mucho mayor que las energías de unión típicas de los electrones a los átomos, los electrones serán “derribados” de los átomos por los fotones y actuarán como partículas libres. Por lo tanto, la dispersión de Compton típicamente se refiere a la dispersión de fotones de alta energía fuera de objetivos atómicos.
En la producción de pares, un fotón simplemente puede desaparecer y en su lugar puede aparecer un par de partículas materia-antimateria. Este fenómeno es una maravillosa ilustración del hecho de que la masa no se conserva, ya que la masa del electrón y del positrón se puede crear a partir de la energía del fotón sin masa. Por supuesto, el fotón debe tener suficiente energía para crear las masas de descanso de las dos nuevas partículas.
Los fotones pueden ser absorbidos por los electrones, dispersarse de los electrones y crear pares de partículas interactuando con el núcleo. Cuál de estos procesos ocurrirá para cualquier fotón en particular y hasta qué punto penetrará el fotón en la materia antes de que ocurra uno de estos procesos. Estas preguntas requieren una comprensión de la probabilidad de que ocurra cada uno de estos procesos. La probabilidad de que ocurra un proceso en particular está representada por la sección transversal de ese proceso.
En un artículo de 2002, Laser Elevator: Momentum Transfer Using an Optical Resonator, Thomas R. Meyer et. al. hablan de una manera ordenada de obtener mucha más velocidad de la reflexión de la luz que con una vela solar regular. La física básica es bastante simple, y es un tema divertido en el que pensar. Cuando un fotón golpea una vela solar, le da impulso a la vela.