Фотон не оставляет непрерывную светящуюся линию
Рентгеновский фотон электрически нейтрален. Он может пройти через вещество без взаимодействия или передать энергию в отдельном событии. Поэтому камера не видит «полёт луча» так, как глаз видит световой след в дыму. Наблюдаемое возникает после появления заряженных вторичных частиц.
Фотоэффект передаёт энергию электрону
При фотоэлектрическом поглощении фотон исчезает, а связанный электрон получает его энергию за вычетом энергии связи. Освободившаяся вакансия в атоме заполняется, что может породить дополнительное излучение или электроны. Вероятность процесса сильно зависит от энергии фотона и состава вещества.
Рассеяние меняет направление и энергию
При комптоновском рассеянии фотон передаёт электрону только часть энергии и продолжает движение в другом направлении с меньшей энергией. Выбитый электрон ионизирует соседние молекулы на своём пути. В диапазоне эксперимента могут конкурировать несколько механизмов, поэтому одна дорожка не указывает однозначно на тип первичного события.
Ионизация создаёт центры конденсации
Заряженный электрон теряет энергию множеством столкновений, оставляя цепочку ионов. В пересыщенном паре эти ионы помогают молекулам собираться в капли. Именно вторичная заряженная частица формирует видимый трек, тогда как путь исходного фотона между взаимодействиями остаётся невидимым.
Видео опыта
Исходный эксперимент и его ход можно посмотреть в ролике канала «Наука в Действии».