專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全114 年第 6 題單選題
20 MeV光子在Ge中，其回散射光子能量約為何？
A0.256 MeV正確答案
B0.511 MeV
C1.022 MeV
D2.044 MeV
A正確答案
康普頓回散射 (180°) 光子能量極限約 mc²/2 = 0.256 MeV，與入射能量無關（高能時）。
為什麼答案是 A
代入公式 E' = 20/(1+2×20/0.511) = 20/(1+78.28) ≈ 0.2524 MeV，約 0.256 MeV。高能光子回散射後能量趨近於 mc²/2 = 0.255 MeV 的極限值。
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完整詳解
Pro · 無限重點 康普頓回散射 (180°) 光子能量極限約 mc²/2 = 0.256 MeV，與入射能量無關（高能時）。
回散射 180° 公式：E' = E/(1+2E/0.511)，當 E 夠大時 E' → 0.511/2 ≈ 0.256 MeV。
逐選項分析
A✓ 正確
代入公式 E' = 20/(1+2×20/0.511) = 20/(1+78.28) ≈ 0.2524 MeV，約 0.256 MeV。高能光子回散射後能量趨近於 mc²/2 = 0.255 MeV 的極限值。
B✕ 陷阱
0.511 MeV 是電子靜止質量能，也是正子湮滅光子能量，不是回散射光子能量。回散射極限是 mc²/2，不是 mc²。常見陷阱。
C✕
1.022 MeV 是成對發生的能量門檻（2mc²），與康普頓回散射能量無關。
D✕
2.044 MeV 無特別物理意義（4mc²），與回散射無關。屬於誤導選項。
康普頓散射關鍵角度能量
| 散射角 | 公式 | 高能極限 (E→∞) | 物理意義 |
|---|
| 0° (前向) | E' = E | E | 無能量損失 |
| 90° (側向) | E' = E/(1+E/mc²) | mc² = 0.511 MeV | 側向散射極限 |
| 180° (回散射) | E' = E/(1+2E/mc²) | mc²/2 ≈ 0.256 MeV | 回散射峰位置 |
0.511 MeV (電子靜質能/湮滅光子) 與 0.256 MeV (回散射極限 = mc²/2) 極易混淆。記住：回散射光子能量極限是「一半的 mc²」，因為分母有 2E/mc² 這個 2 倍係數。題目給 20 MeV 是高能情況，直接趨近極限值。 
