Ano ang photoelectron spectroscopy?

Ang photoelectron spectroscopy ay isang paraan ng pagsusuri ng mga sangkap gamit ang photoelectric na epekto.Kapag ang isang photon ay nakikipag -ugnay sa isang atom o molekula, maaari itong mdash;Kung mayroon itong sapat na enerhiya at mdash;maging sanhi ng isang elektron na ma -ejected.Ang elektron ay ejected na may isang kinetic energy na nakasalalay sa paunang estado ng enerhiya at ang enerhiya ng papasok na photon.Ang haba ng haba ng photon ay tumutukoy sa enerhiya nito, na may mas maiikling haba ng haba na may mas mataas na energies.Sa pamamagitan ng pag -iilaw ng isang sangkap na may mga photon ng isang kilalang haba ng haba, posible na makakuha ng impormasyon tungkol sa komposisyon ng kemikal nito, at iba pang mga pag -aari, sa pamamagitan ng pagsukat ng kinetic energies ng ejected electrons.Ang positibong ion ay nabuo at ang dami ng enerhiya na kinakailangan upang mag -eject ng isang elektron ay kilala bilang enerhiya ng ionization o nagbubuklod na enerhiya.Ang mga electron ay nakaayos sa mga orbit sa paligid ng atomic nucleus, at mas maraming enerhiya ang kinakailangan upang i -dislodge ang mga malapit sa nucleus kaysa sa mga mas malayong orbitals.Ang enerhiya ng ionization ng isang elektron ay nakasalalay lalo na sa singil sa nucleus mdash;Ang bawat elemento ng kemikal ay may iba't ibang bilang ng mga proton sa nucleus at samakatuwid ay isang iba't ibang singil at mdash;at sa orbital ng elektron.Ang bawat elemento ay may sariling natatanging pattern ng energies ng ionization at sa photoelectron spectroscopy, ang enerhiya ng ionization para sa bawat elektron na napansin ay ang enerhiya lamang ng papasok na photon na minus ang kinetic enerhiya ng ejected electron.Dahil ang unang halaga ay kilala at ang pangalawa ay maaaring masukat, ang mga elemento na naroroon sa isang sample ay maaaring matukoy mula sa mga pattern ng energies ng ionization na sinusunod.Ang maikling haba ng haba ng haba ng haba ng electromagnetic spectrum ay kinakailangan.Nagbigay ito ng pagtaas sa dalawang pangunahing pamamaraan: ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) at x-ray photoelectron spectroscopy (XPS).Ang radiation ng ultraviolet ay nagagawa lamang na ma-eject ang pinakamalayo, valence electron mula sa mga molekula, ngunit ang X-ray ay maaaring mag-eject ng mga core electron na malapit sa nucleus dahil sa kanilang mas mataas na enerhiya.Ang mga sinag sa isang solong dalas at pagsukat ng energies ng mga electron ay naglabas.Ang sample ay dapat mailagay sa isang ultra-high vacuum chamber upang maiwasan ang mga photon at mailabas ang mga electron na hinihigop ng mga gas at upang matiyak na walang mga ad na naka-ad na sa sample na ibabaw.Ang enerhiya ng pinalabas na mga electron ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsukat ng kanilang pagkakalat sa loob ng isang electric field at mdash;Ang mga may mas mataas na energies ay mai -deflect sa isang mas maliit na sukat ng bukid.Dahil ang mga energies ng ionization ng mga core electron ay inilipat sa bahagyang mas mataas na mga halaga kapag ang elemento na nababahala ay nasa isang oxidized na estado, ang pamamaraang ito ay hindi lamang maaaring magbigay ng impormasyon tungkol sa mga elemento na naroroon, kundi pati na rin tungkol sa kanilang mga estado ng oksihenasyon.Ang X-ray photospectroscopy ay hindi maaaring magamit para sa mga likido dahil sa kinakailangan para sa mga kondisyon ng vacuum at karaniwang ginagamit para sa pagsusuri sa ibabaw ng mga solidong sample.Ang mga ito ay pinaka -karaniwang ginawa ng isang lampara ng paglabas ng gas gamit ang isa sa mga marangal na gas, tulad ng helium, upang magbigay ng mga photon ng isang solong haba ng haba.Ang UPS ay unang ginamit upang matukoy ang energies ng ionization para sa mga gas na molekula, ngunit madalas na ginagamit ngayon upang siyasatin ang elektronikong istraktura ng mga materyales.