Was ist ein Photoelektron?

Ein Photoelektron ist ein Elektron, der aufgrund des photoelektrischen Effekts aus einer Substanz emittiert wird.Der photoelektrische Effekt tritt auf, wenn ein Material, das normalerweise metallisch ist, genügend Lichtstrahlung absorbiert, so dass dies zur Emission von Elektronen von seiner Oberfläche führt.Die Entdeckung des photoelektrischen Effekts wurde erstmals 1887 von Heinrich Hertz, einem deutschen Physiker, und anschließend als Hertz -Effekt bezeichnet.Viele Forscher verbrachten Zeit damit, ihre Eigenschaften im Laufe der Jahre zu definieren, und 1905 veröffentlichte Albert Einstein die Ergebnisse, dass es durch das als Photonen bekannte Lichtquanta verursacht wurde.Einsteins klare und elegante Erklärung, wie Photoelektronen erzeugt wurdenrotes Licht.Die Photoelektronenemission ist auch ein Schlüsselmerkmal, das zur Beschreibung der Quantenmechanikprinzipien verwendet wird.Der Prozess beinhaltet ein Quanta oder ein einzelnes Photon der Energie, das von einem festen Material absorbiert wird, wenn die Energie des Photons größer ist als die Energie des oberen Valenzbandes oder die äußerste Elektronenschale des Materials.Die kinetische Energie von von einer Oberfläche emittierten Photonen wird analysiert, um die Oberflächenregion eines Probenmaterials zu untersuchen.Es wurden zwei Grundtypen des Prozesses verwendet.Röntgenspektroskopie untersucht die Kernebene eines Materials unter Verwendung von Photonenenergiebereichen von 200 bis 2.000 Elektronenvolt, und die ultraviolette Photoelektronenspektroskopie verwendet die Photonergiespiegel zwischen 10 und 45 Elektronenvolt zur Untersuchung des äußeren Elektronens oder der Valenzschalen des Materials.Ab 2011 ermöglicht die neueste Synchrotron -Ausrüstung, ein magnetisches Zyklotron, das Partikel elektrostatisch beschleunigt, die Untersuchung der Energiebereiche zwischen 5 und über 5.000 Elektronenvolt, so dass separate Forschungsgeräte nicht mehr erforderlich sind.Diese Maschinen sind jedoch teuer und komplex, sodass sie im Feld nicht weit verbreitet sind.

Ab 2011 wurde mit einem Elektronendetektor, der in offener Luft und atmosphärischem Druck betrieben werden, der neu ist, nicht weit verbreitet.das Feld.Es ist in der Lage, die Dicke von dünnen Filmen bis zu 20 Nanometern oder 20 Milliarden Meter zu messen.Die Maschinen sind Desktop -Modelle, die eine ultraviolette Lichtquelle verwenden und in einem Bereich von 3,4 bis 6,2 Elektronenvolt betrieben werden können.Sie werden verwendet, um sowohl Metalle als auch Halbleiter wie Silizium zu analysieren.