Compton effect eller Compton scatter er en av prinsippformene for fotoninteraksjon. Det er hovedårsaken til spredt stråling i et materiale. Det oppstår på grunn av samspillet mellom fotonet (røntgen eller gamma) med frie elektroner (ufestet til atomer) eller løst bundet valensskall (ytre skall) elektroner. Den resulterende hendelsen foton er spredt (endrer retning) og formidler energi til elektron (rekyl elektron). Den spredte fotonen vil ha en annen bølgelengde (observert fenomen) og dermed en annen energi (E=hc/λ). Energi og momentum er bevart i denne prosessen. Compton-effekten er en delvis absorpsjonsprosess, og ettersom det opprinnelige fotonet har mistet energi, kjent som Compton-skift (dvs.et skifte av bølgelengde/frekvens). Bølgelengdeendringen av den spredte fotonen kan bestemmes av 0.024 (1 – cos θ), der θ er spredt fotonvinkel. Dermed reduseres energien til den spredte fotonen med økende spredt fotonvinkel.
Sannsynlighet For Compton-effekt
- direkte proporsjonal med
- antall ytre skallelektroner, dvs. elektrondensiteten
- fysisk tetthet av materialet
- omvendt proporsjonal med
- fotonenergi
- er ikke avhengig av
- atomnummer (i motsetning til fotoelektrisk effekt og parproduksjon)
med andre ord er sannsynligheten For compton-effekten avhengig av antall elektroner per gram i det absorberende materialet, som for de fleste elementer er omtrent det samme (ca. 3 x 1023). Et unntak er imidlertid elementet hydrogen, som ikke har noen nøytroner i kjernen og derfor har en elektrontetthet som er dobbelt så stor som alle andre elementer (ca. 6 x 1023), Således Er compton-effekten uavhengig av atomnummeret (Z) til absorberen. Betydningen Av compton-effekten er at Den blir den dominerende prosessen når humant vev bestråles i 30 keV til 30 MeV energiområdet som er det diagnostiske og terapeutiske strålingsområdet.
Historie og etymologi
Oppkalt Etter Professor Arthur Holly Compton (1892-1962), amerikansk fysiker, som ble tildelt Nobelprisen I Fysikk i 1927 for sin oppdagelse Av Compton effect 2.