專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全114 年第 8 題單選題
關於康普吞效應的敘述,下列何者錯誤?
A散射光子能量=入射光子能量-散射電子能量
B會影響影像的對比度
C作用機率與X光能量成正比正確答案
D常發生在原子外層或自由軌域電子
C正確答案
康普吞效應作用機率與 X 光能量成反比,非正比,故 C 錯誤。
為什麼答案是 C
錯誤。康普吞效應作用機率隨光子能量增加而「下降」,與 X 光能量成反比,並非成正比。此為本題要選的錯誤敘述。
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完整詳解
Pro · 無限重點 康普吞效應作用機率與 X 光能量成反比,非正比,故 C 錯誤。
記住口訣:康普吞機率「隨能量升高而下降」,與光電效應(與能量三次方成反比)方向一致。
逐選項分析
A✕
能量守恆:入射光子能量 = 散射光子能量 + 反衝電子動能,移項即得散射光子能量 = 入射光子能量 - 散射電子能量,敘述正確。
B✕
康普吞散射產生的散射光子會進入偵檢器造成雜訊(scatter),降低影像對比度,是牙科與診斷影像中對比度下降的主要原因,敘述正確。
C✓ 正確
錯誤。康普吞效應作用機率隨光子能量增加而「下降」,與 X 光能量成反比,並非成正比。此為本題要選的錯誤敘述。
D✕
康普吞效應發生於光子與原子外層(束縛能極低)或自由電子之非彈性碰撞,因外層電子束縛能遠小於入射光子能量,可視為自由電子,敘述正確。
診斷能量範圍三大光子作用比較
| 作用 | 與能量關係 | 與 Z 關係 | 作用電子 |
|---|
| 光電效應 | ∝ 1/E³ | ∝ Z³ | 內層束縛電子 |
| 康普吞效應 | 隨 E 增加緩慢下降 | 幾乎與 Z 無關 | 外層/自由電子 |
| 成對產生 | E > 1.022 MeV 才發生 | ∝ Z² | 原子核電場 |
本題把「反比」偷換成「正比」,是醫學物理最常見的陷阱。康普吞機率確實會隨能量變化,但方向是「能量越高、機率越低」。考生若只記得「與能量有關」而沒記方向,就會被騙。