107年:放射器材(2)

X光子與物質間作用後,下述何者幾乎不會有光子釋出?

A光電效應 ( photoelectric effect )
B合調散射( coherent scattering )
C康普吞效應( Compton effect )
D成對發生( pair production )

詳細解析

本題觀念:

X 光子與物質之間的作用機制主要有四種:光電效應(photoelectric effect)、合調散射(coherent scattering)、康普吞效應(Compton effect)以及成對發生(pair production)。本題考察各種作用後,入射光子是否被保留或轉換為次級光子。

選項分析

(A) 光電效應(photoelectric effect):入射 X 光子完全被吸收,將能量全部轉移給內層軌道電子(稱為光電子,photoelectron),使其脫離原子。之後外層電子填補內層空缺,釋出特性 X 光(characteristic X-ray),但這是次級輻射,而非入射光子本身。在診斷用 X 光能量範圍(20–100 keV),特性 X 光的能量低,且大多被組織吸收,幾乎不離開作用部位。因此光電效應的結果是:入射光子消失,幾乎沒有光子釋出,是四者中最接近「不釋出光子」的反應。

(B) 合調散射(coherent scattering,又稱 Rayleigh scattering):入射光子與整個原子作用,光子改變方向但能量幾乎不變,仍以光子形式釋出。有光子釋出。

(C) 康普吞效應(Compton effect):入射光子與外層自由電子發生非彈性碰撞,部分能量轉移給反跳電子(r

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