effet photoélectrique & effet compton

[péri-an-toine]

bonjour, j'allais poser deux questions mais en les formulant je me suis rendu compte que la réponse est peut-être dans la question, alors je viens donc chercher confirmation.

 

Je me demandais quelle était la logique qui faisait que σ_PHE augmente d'autant plus que l'énergie du photon incident diminue. Je me demandais également pourquoi l'effet PHE se produit majoritairement à des énergies de photons inférieurs à celles pour l"effet compton ? (au sens quelle est l'explication logique (physique), si il y en a une)

Je me suis rendu compte que ma deuxième question répondait à ma première : si l'énergie est basse c'est principalement de l’effet PHE (donc σ_PHE augmente quand énergie photon diminue) et si plus élevée c'est Compton, mais y a t-il une explication logique à cela ? Mon interrogation porte du coup sur la logique de pourquoi l'effet compton (qui est en lien avec des électrons faiblement liés) se produit avec des photons de plus grande énergie que l'effet PHE qui se produit avec des électrons plus fortement liés mais avec des photons d'énergie moindre. Ca me semble contre intuitif (à première vue, de mes yeux de pass), je me dit naturellement (bêtement ?) que si le photon incident à pas beaucoup d'énergie alors il interagira surtout avec des électrons de faible énergie et inversement si c'est un photon avec une plus grande énergie il interagira surtout avec des électrons de plus grande énergie (car plus proches du noyau). Or il semble manifestement que ce soit l'inverse....

 

Alors si une belle âme peut m'éclairer, je lui en serait fort reconnaissant !!

Edited October 23, 2023 by péri-an-toine

[PAsdestreSS]

Salut,

Tout d'abord la probabilité d'apparition de l'effet photoélectrique augmente lorsque l'énergie du photon est faible, le numéro atomique du milieu est fort, et la masse spécifique du milieu est forte également. De plus pour l'effet photoélectrique il faut que le photon transmette toute son énergie à un électron (interne) pour qu'il y est production d'un photoélectron. C'est pour cela que plus l'énergie du photon est basse plus il est simple pour ce dernier de transmettre la totalité de son énergie et de disparaitre.

 

Alors que la probabilité que la probabilité d'apparition de l'effet Compton augmente lorsque l'énergie du photon est située entre 0,2 et 10 MeV, le numéro atomique du milieu est fort, et la masse spécifique du milieu est forte également. De plus, pour l'effet Compton le photon ne cède qu'une partie de son énergie à un électron (périphérique) ce qui créé un électron Compton et un photon diffusé. Donc cette tranche d'énergie induit que le photon interagit mais sans disparaitre. 

 

Donc effectivement plus un photon a une énergie faible plus simple ça sera pour lui de la céder entièrement (effet photoélectrique) et si il se trouve dans la bonne tranche d'énergie (plus élevée) il pourra transmettre qu'une partie de son énergie à un électron ce qui suffira à créer un électron Compton. 

 

J'espère avoir été clair.