光子与物质相互作用中唯一不产生电离的过程是相干散射。
相干散射是指入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子(如内层电子)发生弹性碰撞作用,仅其运动方向改变而没有能量改变的散射,相干散射又称为弹性散射。
相干散射的产生及特点可用经典电动力学的观点加以说明当入射线光子能量不足以使原子电离也不足以使原子发生能级跃迁时,原子中的电子可能在入射线电场力(交变电场)的作用下围绕其平衡位置产生与入射线频率一致的受迫振动并从而产生交变电磁场,如此,每个受迫振动的电子便成为新的电磁波源,向四周辐射与入射线同频率的电磁波。
即入射线被电子散射实质上是在入射线作用下电子作为新的电磁波源产生的次级电磁辐射.在入射线作用下,因晶体中各个电子受迫振动产生的散射均与入射线具有确定的位相关系,故而各电子散射波间有可能产生相互干涉,所以称为相干散射。
相干散射:当入射X射线光子与原子中束缚较紧的电子发生弹。性碰撞时,X射线光子的能量不足以使电子摆脱束缚,电子的散射线波长与入射线波长相同,有确定的相位关系。这种散射称相干散射。
非相干散射:当入射X射线光子与原子中束缚较弱的电子(如外层电子)发生非弹性碰撞时,光子消耗一部分能量作为电子的动能,于是电子被撞出原子之外,同时发出波长变长、能量降低的非相干散射。