下列那一種作用隨光子能量增加，其作用機率下降幅度變化最大？

本題觀念：

本題考光子與物質交互作用的三種主要機制——光電效應（photoelectric effect）、康普吞效應（Compton effect）、成對發生（pair production）——隨光子能量增加時，其作用截面（作用機率）下降幅度的比較。

選項分析

(A) 光電效應 光電效應的作用截面對能量的依賴性極強，近似關係為：

$\sigma_{\text{PE}} \propto \frac{Z^{4 \sim 5}}{E_\gamma^{3 \sim 3.5}}$

亦即截面隨光子能量的 3 到 3.5 次方成反比下降，能量每增加一倍，作用機率約降為原來的 1/8 至 1/11。這是三種作用中下降幅度最大者。選項A正確。

(B) 康普吞效應 康普吞效應的截面由 Klein-Nishina 公式描述，隨能量增加而緩慢下降（大致與 $1/E$ 成正比），下降速率遠小於光電效應。

(C) 成對發生（pair production） 成對發生有能量閾值（$E_\gamma \geq 1.022$ MeV），在閾值以上截面隨能量增加而上升，不符合「下降」的描述。

(D) 不合調散射（coherent/Rayleigh scattering） 不合調散射（Rayleigh scattering）在低能區有

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