Vad är en fotoelektron?

Ett fotoelektron är en elektron som släpps ut från ett ämne på grund av den fotoelektriska effekten.Den fotoelektriska effekten uppstår när ett material som vanligtvis är metalliskt i naturen absorberar tillräckligt med ljusstrålning så att detta resulterar i utsläpp av elektroner från ytan.Upptäckten av den fotoelektriska effekten gjordes först 1887 av Heinrich Hertz, en tysk fysiker, och utsågs därefter till Hertz -effekten.Många forskare tillbringade tid för att definiera sina egenskaper under åren, och 1905 publicerade Albert Einstein fynd att det orsakades av kvanta ljus som kallas fotoner.Einsteins tydliga och eleganta förklaring av hur fotoelektroner producerades resulterade i att han vann Nobelpriset i fysik 1921.

För att fotoelektroner ska släppas ut från en yta, måste ljusvåglängden vara av tillräckligt lågt värde, såsom det som det som detav rött ljus.Fotoelektronemission är också en nyckelfunktion som används för att beskriva kvantmekanikprinciper.Processen involverar en kvanta, eller en enda foton av energi som absorberas av ett fast material om fotonens energi är större än energin i det bästa valensbandet, eller det yttersta elektronskalet i materialet.

Fotoelektronspektroskopi är en process där det är en process där det är en process därDen kinetiska energin hos fotoner som släpps ut från en yta analyseras för att studera ytområdet för ett provmaterial.Två grundläggande typer av processen har använts.Röntgenspektroskopi studerar kärnnivåer av ett material med användning av fotonenergiområden på 200 till 2 000 elektronvolt, och ultravioletta fotoelektronspektroskopi använder fotonenerginivåer mellan 10 till 45 elektronvolt för att studera de yttre elektron- eller valensskalarna i materialet.Från och med 2011 möjliggör den senaste synkrotronutrustningen, som är en magnetisk cyklotron som elektrostatiskt påskyndar partiklar, studier av energibärda mellan 5 till över 5 000 elektronvolt så att separat forskningsutrustning inte längre är nödvändig.Dessa maskiner är emellertid dyra och komplexa, så de används emellertid inte allmänt i fältet.

Från och med 2011 har fotoelektronspektrometerutrustning utvecklats med en elektrondetektor som kan fungera i friluft och vid atmosfärstryck, vilket är nytt förfältet.Det kan mäta tjockleken på tunna filmer ner till nivåer så fina som 20 nanometer, eller 20 miljarder meter.Maskinerna är stationära modeller som använder en ultraviolett ljuskälla och kan fungera inom ett intervall från 3,4 till 6,2 elektronvolt.De används för att analysera både metaller och halvledare som kisel.