Uzasadnienie: Na początku masz atom w stanie spoczynku, który nie oddziałuje z żadnymi innymi cząstkami. Od tego momentu, aż do chwili, kiedy atom wyemituje foton, możesz przedstawić trajektorię atomu w następujący sposób:
Następnie, atom wyemitował foton. Foton porusza się z prędkością światła, a atom zostaje wypchnięty w przeciwnym kierunku z prędkością mniejszą niż prędkość światła. To wynika z faktu, że atom ma masę, co oznacza, że zgodnie z zasadą zachowania pędu, jego prędkość musi być mniejsza. Ruch fotonu będzie reprezentowany przez prostą linię o prędkości równej prędkości światła
To zadanie opisuje zachowanie swobodnego atomu, który początkowo znajdował się w spoczynku. Następnie zachodzi emisja fotonu, co prowadzi do zmiany ruchu atomu oraz trajektorii fotonu.
Początkowo, kiedy atom spoczywa, jego trajektoria jest punktem, ponieważ nie zachodzi żaden ruch. Oznacza to, że atom znajduje się w jednym punkcie w przestrzeni.
Kiedy atom emituje foton, zgodnie z zasadą zachowania pędu, musi on otrzymać impuls w przeciwnym kierunku, aby zachować całkowity pęd na zerowym poziomie. To oznacza, że po emisji atom zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku do trajektorii fotonu, ale z mniejszą prędkością niż prędkość światła. Trajektoria atomu będzie linią prostą, ale w kierunku przeciwnym do trajektorii fotonu.
Trajektoria fotonu będzie linią prostą, ponieważ porusza się z prędkością światła (c) i nie oddziałuje z innymi ciałami. Będzie to prosta linia, której nachylenie będzie wynosić 45 stopni względem trajektorii atomu, ponieważ zarówno atom, jak i foton, przemieszczają się z równą prędkością, ale w przeciwnych kierunkach.
Podsumowując, trajektoria atomu przed emisją to punkt w spoczynku, po emisji jest to linia prostokątna w kierunku przeciwnym do fotonu, a trajektoria fotonu to prosta linia pod kątem 45 stopni względem trajektorii atomu.