γ射线与物质的相互作用康普顿效应

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~ 在1923年,美国物理学家康普顿(A.H.Compton)的一项重要发现引起了科学界的广泛关注。他观察到当X光与电子发生碰撞时,光波长会发生显著的变化,这就是著名的康普顿效应。这个现象主要涉及到γ光子与原子外层电子的相互作用过程。

在这些碰撞中,γ光子通常会将部分能量传递给自由电子,导致电子挣脱原子核的束缚,被释放出来,这种电子被称为康普顿电子。同时,光子自身也会改变其运动方向。散射过程中,入射光子与散射光子之间的角度,通常称为散射角,用θ表示。而反冲电子与入射光子反向运动的角度则称为反冲角,用φ来标记。

当散射角θ为0°时,散射光子的能量达到最大,此时反冲电子的能量为零,光子能量几乎无损失。然而,当散射角θ达到180°,即反散射状态时,入射光子和电子会迎头相撞,两者会沿着相反方向散射。反冲电子会沿入射光子的方向反弹,而散射光子的能量则降至最低点。

总之,康普顿效应揭示了γ射线与物质微观层面的互动,为我们理解光子能量转移和散射行为提供了关键的物理理论基础。这一发现对于物理学尤其是量子物理学的发展具有重要意义。


γ射线与物质的相互作用
式中:NA为阿伏伽德罗常数;A为原子量; 为单位体积吸收物质的原子数;σPh、σc、σp分别是光电效应、康普顿效应和形成电子对效应的原子截面。三种效应的特点对比列入表2-5中。表2-5 三种效应的次级电子能量及作用几率 γ射线与物质相互作用的几率与γ射线的能量以及作用的物质的原子序数Z有关,如图...

射线与物质的相互作用有哪些
X射线与物质相互作用主要表现为吸收和散射两种现象。当X射线照射固体物质时,部分X射线被吸收,同时在固体表面发生散射,导致X射线强度衰减。X射线的衰减主要是由吸收效应引起的,吸收的X射线能量转化为光电子、二次X射线和热量等(图10.2)。图10.2 X射线与物质的相互作用 10.1.2.1 X射线的吸收 ...

X射线\/γ射线与物质相互作用的常见形式有哪些?
1:电离,即使物体质的原子电离成离子和自由电子;2、能级跃迁;3、光电效应。

γ射线与物质的相互作用的康普顿效应
γ光子与原子外层电子(可视为自由电子)发生弹性碰撞,γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子,使该电子脱离核的束缚从原子中射出。光子本身改变运动方向。被发射出的电子称康普顿电子,能继续与介质发生相互相互作用。散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角,一般记为θ。反冲电子反冲方向与入射光子...

试述射线与物质相互作用导致强度减弱,四种效应各起什么作用
四种效应(即光电效应、康普顿效应、电子对效应、汤姆逊效应)的发生几率与入射光子能量及物质原子序数有关。一般说来,对低能量射线和原子序数高的物质,光电效应占优势,对中等能量射线和原子序数低的物质,康普顿效应占优势,对高能量射线和原子序数高的物质,电子对效应占优势,汤姆逊效应的影响大大低于上述...

γ射线与物质的相互作用的γ射线基本性质
γ射线起源于原子核能量状态变化过程;X射线起源于原子核外电子能量状态变化过程;湮没辐射起源于正负电子的结合;轫致辐射起源于带电粒子的加速运动,这些辐射能量各不相同,但同属电磁辐射,也满足 Ε=hν。γ射线与物质的相互作用机制属于全或无相互作用,不同于α、β射线的多次小相互作用,γ射线穿透...

哪种射线穿透力最强
2.X射线的产生 X射线是通过在X射线管中加速电子而产生的。在X射线管中,电子从阴极发射出来,被加速电场加速后撞击阳极,产生高能量的X射线。这些X射线能够穿透许多物质,并在与物质相互作用时产生吸收、散射和透射等现象。3.X射线与物质的相互作用 当X射线通过物质时,会与物质中的原子相互作用。主要...

γ射线作用
γ射线与物质的相互作用机制独特,其作用方式不同于α、β射线。γ射线的特性是全或无的,即穿透物质后,尽管强度减弱,但其能量保持较高,不会像α、β射线那样在穿过物质后能量显著降低。γ射线因其高穿透力,对人体组织有显著影响。当人体接触到γ射线时,它能深入体内,引发电离作用,破坏蛋白质、...

相对论效应验证实验γ射线效应
γ射线与物质相互作用时,会出现三种主要效应:光电效应、康普顿效应和电子对效应。这些效应在NaI(Tl)晶体中表现为闪烁发光,它们的细节如下:1. 光电效应: γ射线与原子碰撞时,能将原子激发至高能态,或者产生离子和自由电子,释放的能量等于该原子层电子的结合能。2. 康普顿效应: γ射线与电子碰撞时,...

能量不同的伽马射线与物质相互作用,可能发生哪几种效应?各种效应的特 ...
(4)相干散射——低能光子(hν〈〈m0c2〉与束缚电子之间的弹性碰撞,而靶原子保持它的初始状态。碰撞后的光子能量不变,即电磁波波长不变,称汤姆逊散射或相干散射。 (5)光致核反应——大于一定能量的γ光子与物质原子的原子核作用,能发射出粒子,例如(γ,n)反应。但这种相互作用的大小...

路桥区13627032033: γ射线基本效应是什?γ射线基本效应是什么
旁殷妇炎: γ射线基本效应编辑当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应

路桥区13627032033: 介绍下三种射线α射线,β射线,γ射线, -
旁殷妇炎:[答案] α射线: [编辑本段]α粒子 即氦核 由两个质子及两个中子组成,并不带任何电子,亦即等同于氦-4的内核,或电离化后的氦-4,... 当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应.原子核释放出的γ光子与核外电子...

路桥区13627032033: 伽马射线探测的基本原理有哪些? -
旁殷妇炎: γ射线与物质相互作用时,主要发生光电效应、康普顿效应和电子对效应,这三种效应产生次级电子,次级电子引起原子电离和激发. 电离作用是带电粒子和通过物质原子束缚电子之间的非弹性碰撞的结果,带电粒子与束缚电子之间的库仑作用...

路桥区13627032033: γ射线和物质的相互作用 -
旁殷妇炎: 光电效应 光子与物质碰撞时,把它的全部能量交给物质原子中的核外电子,电子把所得到的能量的一部分用于克服原子核对它的约束,剩下的能量就作为电子的动能,而光子整个地被物质所吸收.这种效应就是光电效应,在光子能量低时占主导...

路桥区13627032033: 试述射线与物质相互作用导致强度减弱,四种效应各起什么作用 -
旁殷妇炎: 四种效应(即光电效应、康普顿效应、电子对效应、汤姆逊效应)的发生几率与入射光子能量及物质原子序数有关.一般说来,对低能量射线和原子序数高的物质,光电效应占优势,对中等能量射线和原子序数低的物质,康普顿效应占优势,对...

路桥区13627032033: γ射线是什么 -
旁殷妇炎:[答案] (参考阅读) γ射线,又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.2埃的电磁波.γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制.γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤.2011年英国斯特拉斯克莱德大学研...

路桥区13627032033: 什么是Compton散射 -
旁殷妇炎: 康普顿散射;compton scattering 性质:γ辐射与物质相互作用的一种形式,一个光子与原子中的一个电子发生弹性碰撞,入射光子把部分能量传递给电子,被加速的电子从原子空间中与光子初始运动方向成φ角的方向射出,同时,能量被消弱的光子与其入射方向成θ角方向散射.这种反冲电子就被称作康普顿电子.

路桥区13627032033: 哪种射线穿透最强.RT -
旁殷妇炎:[答案] 伽马射线 :首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线.原子核衰变和核反应均可产生γ射线 .γ射线具有比X射线还要强的穿透能力.当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三...

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