文档介绍：
X射线光电子能谱(XPS)
3/2/2018
目录
光电效应
结合能与化学位移
原子能级的划分
电子结合能
终态效应
3/2/2018
光电发射 一个光子撞击一个原子将发生以下其中之一:
光子无相互作用地穿过
光子被原子的轨道电子散射导
致部分能量损失(康普顿散射)
光子与轨道电子相互作用
把光子能量全部传给电子导致
电子从原子中发射(XPS)
我们讨论这个
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光电效应
M
M+
γ
e-
hy
before collision
after collision
energies
3/2/2018
光电效应能量变化关系:
原子中的电子被束缚在不同的量子化能级上:
ĤΨi=EiΨi
(原子中i电子的本征薛定谔方程)
光子hv撞击n电子系统后,使系统由基态跃迁到激发态:
初态
原子波函数Ψi(n)
能量Ei(n)
终态
离子波函数Ψf(n-1,k)
能量Ef(n-1,k)
hv撞击
自由
光电子
当hv>EB时
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光电效应能量变化关系:
A + hν→ A+* + e−
由能量守衡:
Ei(n) + hν= Ef(n-1,k) + EK
EK = hν− EB
结合能定义:
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电离过程——一次过程(Primary process)
光电离:
A + hν→ A+* + e−
光电离有别于光吸收或发射的共振跃迁,超过电离的阈值能量的
光子能够引起同样的电离过程过量的能量将传给电子以动能的
形式出现
光电子强度正比于整个过程发生的几率(后者常称为电离截面σ)
1
2
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弛豫过程——二次过程(secondary process)
终态离子(A+*)
高激发态
自发发生
非辐射弛豫
辐射弛豫
稳定状态
1
X荧光过程(辐射弛豫)
A+*→A++hv′(特征X射线)
2
俄歇过程(非辐射弛豫)
A+* → A++* + e−(分立能量—Auger)
(俄歇电子能量并不依赖于激发源的能量和类型)
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电
离
过
程
X 荧光过程
俄歇过程
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