硅在 Gamma 射线能量下的折射率

折射率 n(E_{\gamma})=1+\delta(E_{\gamma})+i\beta(E_{\gamma}) 被拆分为实部 \delta 和吸收部 \beta。吸收部对截面 \sigma_{abs} 有三项众所周知的贡献：光电效应、Compton 效应和电子对产生，但也存在非弹性 Delbrück 散射。包含 Rayleigh 散射（虚光电效应）、虚 Compton 效应和 Delbrück 散射（虚电子对产生）的二阶弹性散射截面 \sigma_{sca}，可通过 Kramers-Kronig 色散关系对截面 \sigma_{abs} 的积分来计算。实弹性散射振幅与折射率 \delta_{photo}、\delta_{Compton} 和 \delta_{pair} 成正比。尽管对于 X 射线，负的 \delta_{photo} 占主导地位，但我们首次在实验和理论上证明，对于 gamma 射线，正的 \delta_{pair} 占主导地位，从而开启了 gamma 光学应用，即核光子学的新纪元。