Effet Compton : angle, photon diffusé et électron
Un photon de 255,5 keV (kiloélectronvolts, une unité d’énergie) garde 66,7 % de son énergie après une diffusion à 90° (un choc sur un électron qui le dévie de 90°), et seulement la moitié à 180° (renvoyé en arrière). Vous lisez, angle par angle, le partage de l’énergie entre le photon et l’électron.
Une expérience du cours de Cyril Voyant, à manipuler dans le navigateur. Le chapitre et ses diapositives · Toutes les expériences · Lexique : effet Compton.
Essayer et interpréter
Partez de 255,5 keV à 180° : le photon garde 127,75 keV et l’électron reçoit 127,75 keV. Revenez à 0° : le transfert s’annule. Changez ensuite l’énergie incidente à angle fixe : la part de l’électron change aussi.
Comment l’angle de diffusion change-t-il le partage de l’énergie ?
Le photon cède à l’électron une part de son énergie, nulle à 0° et maximale à 180°. À même angle, cette part augmente avec l’énergie du photon. L’énergie totale se conserve : E′ + K = E₀.
Énergies en keV ; 511 keV est l'énergie au repos de l'électron.
Les définitions
- E₀, E′
- L’énergie du photon avant et après la diffusion.
- K
- L’énergie cinétique reçue par l’électron.
- θ
- L’angle entre les directions du photon avant et après la diffusion.
- 511 keV
- L’énergie au repos de l’électron, mₑc².
- keV
- Le kiloélectronvolt, unité d’énergie : 1 keV = 1000 eV.
Hypothèses et limites
Électron libre au repos. Le schéma donne des directions et des énergies, ni probabilités de collision ni dose.
Aller plus loin
- Le chapitre complet du cours : le raisonnement, d’autres exemples, le diaporama et la FAQ
- L’onde électromagnétique : fréquence, longueur d’onde, énergie transportée
- Atténuation : l’effet global des interactions sur un faisceau
Les valeurs affichées sont calculées ou construites dans le modèle indiqué : ce ne sont pas de nouveaux résultats de recherche.
Cette expérience est présentée comme animation du cours : page de référence. Version anglaise : the English tool page.