Комптонівське розсіювання

g- кванти більш високих енергій взаємодіють швидше не з полем всього атома (як у випадку фотоефекту), а з окремим електроном. У цьому випадку поглинання електроном - кванта миттєво закінчується випромінюванням нового - кванта з дещо меншою енергією. Такий процес називають розсіюванням випромінювання на вільних електронах або ефектом Комптона.

Енергія розсіяного g-фотона Е΄ при комптонівському розсіюванні дорівнює:

Е΄ _g = Е_g - Е_ек, (7)

де Е_g – енергія падаючого g-фотона;

Е_ек – кінетична енергія розсіяного електрона.

Довжина хвилі розсіяного g-фотона пов'язана з довжиною хвилі падаючого g-фотона формулою Комптона:

, (8)

де m₀ – маса електрона;

с – швидкість світла;

h – стала Планка;

q – кут розсіювання;

l' – довжина хвилі розсіяного g-фотона.

Імовірність комптонівського розсіювання росте з ростом атомного номера Z і падає із ростом їх енергії:

. (9)

Комптонівське розсіювання відбувається інтенсивніше на найбільш слабко зв'язаних електронах. Розсіяний g-квант може мати достатню енергію, щоб ще раз розсіятись чи здійснити фотоефект. Тому комптонівське розсіювання, як правило, супроводжується випромінюванням рентгенівських променів і електронів Оже, а також має місце інтенсивна іонізація.