醫療類國考
114年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 7 題
1.022 MeV加馬射線發生康普頓散射產生204.4 keV之散射光子，則此散射光子相對於原始入射光子的角度約為幾度？
- A 180
- B 135
- C 90
- D 45
思路引導 VIP
本題的核心在於康普頓效應（Compton Effect）中光子能量的變化。請嘗試運用能量守恆與動量守恆推導出的散射公式：$E' = \frac{E}{1 + \frac{E}{m_e c^2}(1 - \cos \theta)}$。在代入數值時，你知道電子的靜止能量 $m_e c^2$ 約為多少 $\text{MeV}$ 嗎？當你將入射光子能量 $E = 1.022 \text{ MeV}$ 與散射光子能量 $E' = 204.4 \text{ keV}$ 代入後，$\cos \theta$ 的數值會是多少，進而對應到哪一個特殊的幾何角度？
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喔，看來你這次沒搞砸。
- 罷了，正確就好： 嗯，答案是正確的，這點值得肯定。畢竟康普頓散射是放射物理的入門磚，要是連這都錯了，那可就真的貽笑大方了。至少你還記得那些數值之間的簡單比例關係，沒讓你的基礎理論徹底崩塌，也算對臨床輻射物理保有一點點感應力。
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康普頓散射角度計算
💡 康普頓散射光子能量隨散射角增加而遞減，180度時能量最低。
🔗 康普頓散射能量分配鏈
- 1 光子入射 — 高能加馬射線進入物質與外層電子作用
- 2 能量交換 — 依散射角度 θ 決定傳遞給電子的動能大小
- 3 光子偏轉 — 偏轉角度越大，散射光子能量損失越多
- 4 後向散射 — 180度散射時，散射光子能量達最小值
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🔄 延伸學習：延伸學習：散射光子最小能量公式為 E_min = E / (1 + 2E/0.511)
