Comptonův jev nebo Comptonův rozptyl je jednou z hlavních forem fotonové interakce. Je to hlavní příčina rozptýleného záření v materiálu. Vyskytuje se v důsledku interakce fotonu (rentgenového nebo gama) s volnými elektrony (nepřipojenými k atomům) nebo volně vázaným valenčním pláštěm (vnějším pláštěm) elektrony. Výsledný dopadající foton je rozptýlen (mění směr) a dodává energii elektronu (zpětný elektron). Rozptýlený foton bude mít jinou vlnovou délku (pozorovaný jev) a tím i jinou energii (E=hc / λ). V tomto procesu je zachována energie a hybnost. Comptonův efekt je proces částečné absorpce a jako původní foton ztratil energii, známý jako Comptonův posun (tj. Změna vlnové délky rozptýleného fotonu může být určena 0,024 (1-cos θ), kde θ je rozptýlený fotonový úhel. Tím pádem, energie rozptýleného fotonu klesá se zvyšujícím se rozptýleným úhlem fotonu.
Pravděpodobnost Comptonova efektu
- přímo úměrná
- počtu elektronů vnějšího pláště, tj. elektronové hustoty,
- fyzikální hustota materiálu
- nepřímo úměrná
- photon energy
- nezávisí na tom,
- atomové číslo (na rozdíl od fotoelektrického jevu a pár výroby)
jinými slovy, pravděpodobnost, Comptonův efekt je závislý na počtu elektronů za gram v absorbující materiál, který pro většinu prvků je přibližně stejná (cca. 3 x 1023). Výjimkou je však prvek vodík, který nemá ve svém jádru žádné neutrony, a proto má elektronovou hustotu, která je dvojnásobná než u všech ostatních prvků (cca. 6 x 1023), takže Comptonův efekt je nezávislý na atomovém čísle (Z) absorbéru. Význam Comptonův jev se stává dominantní proces, kdy lidské tkáně jsou ozářeny v 30 keV do 30 MeV energetický rozsah, který je diagnostický a terapeutický rozsah záření.
Historie a etymologie
Pojmenoval Profesor Arthur Holly Compton (1892-1962), AMERICKÝ fyzik, který získal Nobelovu Cenu za Fyziku v roce 1927 za objev Compton effect 2.