文档介绍：XPS 引言
X射线光电子谱是重要的表面分析技术之一。它不仅能探测表面的化学组成,而且可以确定各元素的化学状态,因此,在化学、材料科学及表面科学中得以广泛地应用。
一、X射线光电子能谱分析的基本原理
1、X射线光电子能谱分析的创立和发展

教授领导的研究组创立的一种分析方法,并于1954年研
制了世界第一台光电子能谱仪。
他们发现了内层电子结合能的位移现象,解决了电
子能量分析等技术问题,测定了元素周期表中各元素轨
道结合能,并成功地应用于许多实际的化学体系。
Na2S2O3 和Na2SO4 的S2p的XPS谱图
2、光电效应
光电效应
hv+A=A+ +e-
光电效应截面
当光子与样品相互作用时候,从原子中各个能级发射出来的光电子数是不同的,而是有一定的几率。这个光电效应的几率常用光电效应截面表示。
定义为某能级的电子对入射光子有效能量转移面积,也可以表示为一定能量的光子与原子作用时从某个能级激发一个电子的几率。
1、同一原子中,半径越小的壳层,其光电效应截面
越大
2、电子结合能与入射光子能量越接近,光电效应
截面越大
3、对于不同原子同一壳层的电子,原子序数越大,
光电效应截面越大
4、光电效应截面越大,说明该能级上的电子越容
易被光激发,与同原子其它层上的电子相比,
它的光电子峰的强度就较大。
与电子所在壳层的平均半径R、入射光子的频率v和受激原子的原子序数Z等因数有关。
j 是总角动量量子数,按照量子力学角动量耦合理论,量子数 j 取值为
对于单电子s=1/2,所以
3、原子能级的划分