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Wie wirkt sich Compton Streuung auf die Bildgebung aus?
Die Streustrahlung, die in der diagnostischen Radiologie grosse Bedeutung hat, entsteht durch den Comptoneffekt. Dabei wird ein Teil der Energie des einfallenden Photons auf ein Elektron übertragen. Dabei gilt, je höher die Energie des einfallenden Photons umso mehr Energie kann auf das Elektron übertragen werden.
Welchen Effekt hat der Comptoneffekt?
Als Compton-Effekt oder Compton-Streuung (manchmal auch als inkohärente Streuung) bezeichnet man einen physikalischen Streuprozess, bei dem die Wellenlänge von Photonen bei der Streuung an (quasi-) freien Elektronen um einen Wert Δλ vergrößert wird (Frequenz bzw. Energie sinkt).
Was gibt die Compton-Wellenlänge an?
Der Compton-Effekt bezeichnet die Vergrößerung der Wellenlänge λ eines Photons bei der Streuung an einem Teilchen wie bspw. einem Elektron. Die Zunahme der Wellenlänge Δλ bei einem Streuwinkel von ϑ lässt sich berechnen mittels Δλ=hm0⋅c(1−cos(ϑ))=λc(1−cos(ϑ)).
Wo tritt der Compton-Effekt auf?
Die reduzierte Compton-Wellenlänge des Elektrons beträgt 386 fm, die des Protons und Neutrons 0,210 fm. Die sehr geringen Wellenlängenänderungen sind der Grund dafür, dass der Compton-Effekt nur bei sehr kurzwelliger Strahlung, im Bereich der Röntgen- und Gammastrahlung, beobachtet werden kann.
In welchem Zusammenhang wurde der Compton Effekt entdeckt?
Als Arthur Compton im Jahre 1922 die Streuung von hochenergetischen Röntgenstrahlen an Graphit untersuchte, machte er zwei Beobachtungen: Zum einen war die Streuwinkelverteilung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung nicht gleich und zum anderen war die Wellenlänge der gestreuten Strahlung größer als die der einfallenden …
Wie groß ist die Wellenlängenänderung beim Compton Effekt bei?
Die Compton-Wellenlänge und damit auch die maximal mögliche Wellenlängenänderung liegen in der Größenordnung der Wellenlängen von Röntgenstrahlen und damit etwa um den Faktor 10.000 kleiner als die Wellenlängen von sichtbarem Licht.
Warum spricht der Compton Effekt für eine Teilchennatur des Lichts?
Damit bestätigte Compton den Teilchencharakter von Licht – oder den Wellencharakter der Elektronen, denn behandelt man Elektronen als Materiewellen und Licht als elektromagnetische Welle, so ergibt sich wie in den obigen Feynmangraphen der Compton-Effekt.