質問: X線の後方散乱について
回答: X線は原子の内,電子によって散乱されます. 軽い原子では,そのような電子が原子核の周りにひろく分布しています. 一方,重い原子では,原子核近傍にも電子がたくさん存在しています. 散乱係数が高角で小さくなるのは,原子内のある電子によって散乱されたX線が,別の電子によって散乱されたX線によって弱め合いの干渉が起こるためです. つまり,電子が原子核近傍に局在している重い原子では,そのような弱めあいの効果は小さくなり,後方散乱係数も大きくなります. 数学的には,散乱係数は原子内の電子分布のフーリエ変換ですので,原子核近傍に電子がたくさん存在している重い原子の方が,高い散乱角度,すなわち後方散乱まで散乱係数が大きくなります. (例えばデルタ関数のフーリエ変換は定値関数ですよね)