Transcript 광자의 상호작용

이한슬
광자의 상호작용?
 에너지 손실의 메커니즘
1. Photoelectric Effect
2. Compton Scattering
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광자의 동작은(우리는 X-ray, γ-ray) 대전입자 와
는 크게 다르다.
X-ray, γ-ray 의 주요 상호작용은 1.광전효과 2.
콤프 턴 산란 3. 쌍 생성 이 있고, 핵 해리 반응 또
한 가능하지만 작기 때문에 무시할 수 있다.
이들 반응으로 X-ray, γ-ray의 두가지 주요 특징
을 설명할 수 있다.
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(1) X-ray, γ-ray는 대전입자보다 좀더 많은 시간 동안
‘문제’를 관통한다.
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(2)강도감쇠물질의 두께를 통과하면서 빔 에너지에서
광자가 분해 되지 않는다.
광전효과, 콤프턴 산란, 쌍 생성 모두 산한 또는 흡수에
의해 빔으로부터 광자를 제거하기 위함이다.
직선 통과 광자들은 상호작용을 하지 않은 광자들이다.
광자의 총수는 상호작용을 한 수 만큼 감소한다.
광자 빔에 의해 감쇠가 표시 될 수 있으며, 실제로는,
두께에 대해 지수된다.
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광전효과는 전자와 후속 방출 전자가 광자의 흡수
를 포함한다.
발산전자의 에너지는
자유전자가 광자를 흡수하고 운동량을 보존 할 수
없기 때문에 핵의 recoil momentum을 흡수하여,
광전효과는 항상 bound 전자에서 발생한다.
광자의 상호작용을 이해하는 최고의 프로세스 중
하나이다.
 광자에너지가 결합에너지에 대해 더 높은 경우, 후
자의 에너지는 무시될 수 있고, 전자는 자유전자로
간주 될 수 있다.
 그림에서 위의 산란을 보여준다.
 위의 산란으로 아래의 관계를
얻을 수 있다. 기타 변수 간의 관계는
아래 식에 치환하여 찾을 수 있다.
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Klein-Nishina 공식이 단면을 사용하여 콤프 턴
산란을 계산한 최초이다.
Compton scattered 와 Compton absorption 값
도 Klein-Nishina 공식으로 구할 수 있다.
두 값의 합 값은 동일하다.
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Compton recoil electrons 분포를 KleinNishina 공식에 대입하면,
최대 허용 recoil 에너지는