Воспользовавшись равноправием всех инерциальных систем отсчета, запишем законы сохранения энергии и импульса в системе, где электрон покоится после поглощения фотона, т. е. в системе, в которой до поглощения импульс электрона _e равен и противоположен импульсу фотона _γ:

_e = −_γ,

Очевидно, что эти соотношения одновременно соблюдаются только при p_e = p_γ = 0, т. е. при отсутствии фотона. Аналогично невозможны в вакууме и процессы γ → e⁺ + e⁻ и e → e + γ. Все эти процессы становятся возможными лишь при наличии ещё одного заряженного объекта (атомного ядра или частицы), которому передается часть энергии-импульса.