efectul Compton sau dispersia Compton este una dintre formele principale de interacțiune fotonică. Este cauza principală a radiațiilor împrăștiate într-un material. Apare datorită interacțiunii fotonului (raze X sau gamma) cu electroni liberi (neatașați de atomi) sau electroni de valență legați liber (înveliș exterior). Fotonul incident rezultat este împrăștiat (schimbă direcția) și conferă energie electronului (electron de recul). Fotonul împrăștiat va avea o lungime de undă diferită (fenomen observat) și, prin urmare, o energie diferită (e=HC/Irak). Energia și impulsul sunt conservate în acest proces. Efectul Compton este un proces de absorbție parțială și, deoarece fotonul original a pierdut energie, cunoscut sub numele de schimbare Compton (adică o schimbare a lungimii de undă/frecvenței). Schimbarea lungimii de undă a fotonului împrăștiat poate fi determinată cu 0,024 (1-cos int. Astfel, energia fotonului împrăștiat scade odată cu creșterea unghiului fotonului împrăștiat.
Probabilitatea efectului Compton
- direct proporțională cu
- numărul de electroni ai învelișului exterior, adică. densitatea electronică
- densitatea fizică a materialului
- invers proporțional cu
- energia fotonică
- nu depinde de
- numărul atomic (spre deosebire de efectul fotoelectric și producția de perechi)
cu alte cuvinte, probabilitatea efectului Compton depinde de numărul de electroni pe gram din materialul absorbant, care pentru majoritatea elementelor este aproximativ același (aprox. 3 x 1023). O excepție este însă elementul hidrogen, care nu are neutroni în nucleul său și, prin urmare, are o densitate de electroni care este de două ori mai mare decât toate celelalte elemente (aprox. 6 x 1023 ), astfel efectul Compton este independent de numărul atomic (Z) al absorbantului. Semnificația efectului Compton este că devine procesul dominant atunci când țesuturile umane sunt iradiate în intervalul de energie de la 30 keV la 30 MeV, care este intervalul de radiații diagnostice și terapeutice.
Istorie și etimologie
numit după profesorul Arthur Holly Compton (1892-1962), fizician american, care a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1927 pentru descoperirea efectului Compton 2.