В рентгеновской томографии фотоны могут взаимодействовать с материей несколькими способами: 12

• Прохождение без взаимодействия. 1 Фотон может проникать сквозь слой материи, не взаимодействуя с ней. 1
• Полное поглощение. 1 Фотон может взаимодействовать с веществом и полностью поглощаться за счёт выделения своей энергии. 1
• Рассеивание или отклонение. 1 Фотон может взаимодействовать, рассеиваться или отклоняться от своего первоначального направления и отдавать часть своей энергии. 1

Некоторые процессы взаимодействия фотонов с материей в рентгеновской томографии:

• Фотоэлектрический эффект. 25 Падающий фотон передаёт всю энергию одному из электронов атома, обычно расположенному близко к ядру. 5
• Комптоновское рассеяние. 12 Происходит, когда фотон обладает значительно большей энергией, чем энергия связи электрона. 2 Фотон выбивает электрон из атома, но не поглощается и продолжает двигаться с меньшей энергией, смещённой длиной волны и другим направлением. 2
• Рассеяние Рэлея (или Томпсона). 2 Происходит, когда низкоэнергетические фотоны взаимодействуют с атомными электронами. 2 Основное отличие в том, что энергия не передаётся и ионизация не происходит. 2
• Фоторазрушение. 1 Происходит при энергии рентгеновских лучей выше 10 МэВ (мегаэлектронвольт). 1 Фотон высокой энергии непосредственно попадает в ядро и полностью поглощается, а ядро реагирует, испуская ядерный фрагмент. 1