电子气中的紫外和软X射线光子-光子弹性散射

我们考虑了在固体内部传播的两个远紫外或X射线光子之间导致弹性散射的过程，该固体被建模为简单电子气。与真空中光子-光子散射的标准理论相比，新的要素是低能、非相对论性电子-空穴激发的存在。由于双光子顶点的存在，金属中的散射过程主要为二阶，而真空情形为四阶。二阶中的主要过程由两个光子之间虚等离激元的交换主导。对于能量相近的两个光子 $\hbar \Omega$，这导致散射截面随 $\Omega^2$ 上升，最大约为 $10^{-32}$~cm$^2$，然后随 $\Omega^{-6}$ 下降。最大截面出现在光子波矢 $k \sim k_{F}$（费米面尺寸）处，这通常意味着光子能量 $\hbar \Omega$ 在 keV 范围内。我们讨论了旨在检验这些罕见但似乎可测量的弹性光子-光子散射过程可能进行的实验，特别是使用强同步辐射源。