概念

康普顿效应

X射线与物质相互作用会产生：散射X射线、电子、荧光X射线；还有穿过物质的透射X射线和热能。产生的电子包括有俄歇电子、光电子、和反冲电子。X射线散射中的非相干散射，当能量为hv的光子与自由电子或与受核束缚较弱的电子碰撞，将一部分能量传给电子，使其动量提高，成为反冲电子。

对于光子散射后的状况，相关论述已作探讨，且散射后的光子数与散射体的电子密度有关系，相应地也提出了很多应用方面的研究，甚至有些应用已经非常成熟。但是对于散射后电子的状态，还没有较为全面的讨论。1

反冲电子的可能状态

一般认为，未发生康普顿散射之前，电子绕核在一定轨道上运动，电子的能量状态是量子化的，不同能级上电子的能量状态不同。发生康普顿散射之后，电子获得一定的能量，因此反冲电子的状态也就南所获得的能量值决定。

原有状态

如果所获得的能量为零(对应散射角度为0)，此时电子将保持原有状态。

电磁辐射状态

假定跃迁所需能量为Eif，当光子散射角满足

这时散射电子所获得的能量将低于跃迁所需要的能量值，考虑到原子具有再生性特点，散射电子将把在散射中获得的能量以电磁辐射的形式辐射出去，并恢复到原来状态。

激发态

当散射角满足

此时，电子所获得的能量满足跃迁所需能量，电子可能跃迁至激发态。由于入射光子的扰动，处于激发态的光子仍有可能跃迁回原稳定态，同时辐射Eif的能量。

跃迁至激发态

当散射角满足

电子所获得的能量超过跃迁所需能量，电子的行为可能表现为跃迁至激发态，同时把多余的能量辐射出去。由于入射光子的扰动，处于激发态的光子仍有可能跃迁回原稳定态，同时辐射Eif的能量。不过，从量子力学角度看，由于电子跃迁到更高能级必须遵循一定的选择定则，而电子所获能量无法满足该要求，因此，电子所处状态应该与情形(1)一致：散射电子将把在散射中获得的能量以电磁辐射的形式辐射出去，并恢复原状，而不是发生跃迁。

反冲出原子束缚

当散射角满足