コンプトン効果またはコンプトン散乱は、光子相互作用の原理的な形態の1つです。 これは、材料中の散乱放射の主な原因である。 これは、光子（x線またはガンマ）と自由電子（原子に結合していない）または緩く結合した価電子殻（外殻）電子との相互作用のために起こる。 得られた入射光子は散乱され（方向を変化させる）、電子にエネルギーを与える（反跳電子）。 散乱光子は異なる波長（観測された現象）を有し、したがって異なるエネルギー（E=hc/λ）を有する。 エネルギーと運動量はこの過程で保存されています。 コンプトン効果は部分的な吸収過程であり、元の光子がエネルギーを失ったため、コンプトンシフト（すなわち波長/周波数のシフト）として知られている。 散乱光子の波長変化は、0.024（1-cos θ）によって決定することができ、θは散乱光子角である。 したがって，散乱光子のエネルギーは散乱光子角の増加とともに減少する。
コンプトン効果の確率
- 外殻電子の数、すなわち
- に正比例する。 電子密度
- 物質の物理密度
- 光子エネルギーに反比例する
-
- 原子番号に依存しない（光電効果や対生成とは異なり)
言い換えれば、コンプトン効果の確率は、吸収材料中のグラム当たりの電子の数に依存し、ほとんどの要素についてはほぼ同じ（約）である。 3×1023）。 例外は、しかし、その核には中性子を持っていないので、他のすべての要素（約）の二倍である電子密度を持っている要素水素、です。 6×1023)、従ってコンプトン効果は吸収体の原子番号(Z)とは無関係である。 コンプトン効果の重要性は、診断および治療放射線範囲である30keVから30MeVのエネルギー範囲でヒト組織が照射されるとき、それが支配的なプロセス
歴史と語源
1927年にコンプトン効果2の発見によりノーベル物理学賞を受賞した米国の物理学者アーサー-ホリー-コンプトン教授（1892年-1962年）にちなんで命名された。