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光电子能谱 光信息 81 陈晨 光电子能谱 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。 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[1]等．这些自由电子带有样品表面信息，并具有特征动能．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。 原理图 光电离作用或者光致发射 原理公式 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： 　　hν=Ek+Eb 分类 根据光源的不同，光电子能谱可分为: 1、紫外光电子能谱UPS（Ultroviolet Photoelectron Spectroscopy）； 2、X射线光电子能谱XPS(X-Ray Photoelectron Spectrometer ） 3、俄歇电子能谱（AES） 　 仪器组成 激发源 样品电离室 电子能量分析器 电子检测器 真空系统 数据处理系统 示意图 发展历史 1905 年，Einstein 在他的论文中解释了光电效应 P. Auger 在1923 年发现了Auger效应 1981 年，西格班因发展高分辨率电子能谱仪并用以研究光电子能谱和作化学元素的定量分析，与布洛姆伯根和肖洛共同分享了该年度诺贝尔物理学奖。 主要应用 测定在各个被占据轨道上电子电离所需要的能量，为分子轨道理论提供实验依据。 研究固体表面组成和结构 包括： 表面化学态 表面结构 表面电子态 * *