B) Комптоновское рассеяние электронов

При соударении падающий фотон изменяет энергию, что может быть посдчитано при помощи релятивистских законов сохранения энергии и импульса:

Рис.2

После очевидных преобразований в скалярной форме можно получить, что

, где

- называется комптоновской длиной волны;

угол рассеяния фотона;

длина волны после рассеяния;

длина волны до рассеяния;

Эти соотношения показывают, что квантовый эффект уменьшения частоты становится существенным при длинах волн порядка комптоновских, т.е. при энергиях 0,5 МэВ. Полное сечение комптоновского рассеяния, рассчитанное на одном атоме равно: , т.е. эффективное сечение комптоновского эффекта, рассчитанное, на один электрон зависит от Z вещества.

Более корректные оценки эффективного сечения показывают, что оно монотонно убывает с энергией.