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光电子能谱-快懂百科
光电子能谱(photoelectron spectroscopy),利用光电效应的原理测量单色辐射从样品上打出来的光电子的动能(并由此测定其结合能)、光电子强度和这些电子的角分布,并应用这些信息来研究原子、分子、凝聚相,尤其是固体表面的电子结构的技术。对固体而言,光电子能谱是一项表面灵敏的技术。虽然入射光子能穿入固体的深部,但只有固体表面下20~30埃的一薄层中的光电子能逃逸出来(光子的非弹性散射平均自由程比电子的大10~10倍), 因此光电子反映的是固体表面的信息。 简介
光电子能谱主要用于表面分析,由激发源发出的具有一定能量的X射线,电子束,紫外光,离子束或中子束作用于样品表面时,可将样品表面原子中不同能级的电子激发出来,产生光电子或俄歇电子等。这些自由电子带有样品表面信息,并具有特征功能。通过能量分析器收集和研究它们的能量分布,经检测纪录电子信号强度与电子能量的关系曲线。此即为光电子能谱。 基本原理
光电子能谱所用到的基本原理是爱因斯坦的光电效应定律。材料暴露在波长足够短(高光子能量)的电磁波下,可以观察到电子的发射。这是由于材料内电子是被束缚在不同的量子化了的能级上,当用一定波长的光量子照射样品时,原子中的价电子或芯电子吸收一个光子后,从初态作偶 极跃迁到高激发态而离开原子。最初,这个现象因为存在可观测得光电流而称为光电效应;现在,比较常用的术语是光电离作用或者光致发射。若样品用单色的、即固定频率的光子照射,这个过程的能量可用Einstein关系式来规定: