已阅读5页,还剩19页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
03.06.2020,.,19th.NOV.2013,X射线光电子能谱(XPS),03.06.2020,.,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,03.06.2020,.,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,一.光电效应,03.06.2020,.,光电效应,M,M+,e-,hy,beforecollision,aftercollision,energies,03.06.2020,.,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:i=Eii,(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i(n)能量Ei(n),终态离子波函数f(n-1,k)能量Ef(n-1,k),hv撞击,自由光电子,当hvEB时,03.06.2020,.,光电效应能量变化关系:,A+hA+*+e,由能量守衡:,Ei(n)+h=Ef(n-1,k)+EK,EK=hEB,结合能定义:,03.06.2020,.,电离过程一次过程(Primaryprocess),光电离:,A+hA+*+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),1,2,03.06.2020,.,电离过程一次过程(Primaryprocess),光电离:,A+hA+*+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),1,2,03.06.2020,.,弛豫过程二次过程(secondaryprocess),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),03.06.2020,.,电离过程,X荧光过程,俄歇过程,03.06.2020,.,二.结合能与化学位移,结合能:初态原子和终态原子间能量的简单差EB=Ef(n-1)Ei(n)初态效应:光电发射之前原子的基态对结合能的影响化学位移:原子因所处化学环境不同而引起的内壳层电子结合能变化在谱图上表现为谱峰的位移原子化学环境:一、指与它相结合的元素种类和数量不同二、指原子具有不同的化学价态(初态效应是化学位移的主要原因)例1:Al0EB(2p)=72.7eVAl+3EB(2p)=74.7eV,EB=2ev,03.06.2020,.,例2:,三氟醋酸乙酯中C1s轨道电子结合能位移,聚合物中碳C1s轨道电子结合能大小顺序CCCOC=OOC=O0,则j或者。其他轨道均分裂为两个能级:在XPS谱图中出现双峰。,l为角量子数0,1,2,3,03.06.2020,.,例:Ag原子的3d5/2,3d3/2S能级的内量子数j=通常省略。C1s能级没有分裂,用C1s表示,03.06.2020,.,四.电子结合能,(1)一个自由原子或者离子的结合能,等于将此电子从所在的能级转移到无限远处所需要的能量,(2)对于固体材料,电子的结合能定义为把电子从所在的能级转移到费米能级,03.06.2020,.,W是仪器的功函数,一般在4eV左右,已知。,是费米能级。固体样品通过样品台同仪器室接触良好,并且一同接地。因此,它们具有相同的费米能级,03.06.2020,.,终态效应:由电离过程中引起的各种激发产生的不同体系终态对电子结合能的影响,五.,03.06.2020,.,(一)能量损失峰光电子的能量损失谱峰是由于光电子在穿过样品表面时同原子(分子)发生非弹性碰撞、损失能量后在谱图上出现的伴峰。,03.06.2020,.,(二)弛豫效应,电子出射,体系平衡场破坏,其余轨道的电子将作重新调整,电子轨道半径收缩或膨胀,电子弛豫:,弛豫过程大体和光电发射同时进行,所以弛豫使出射的光电子加速提高了光电子动能。,03.06.2020,.,(三)震激因内层形成空位,原子中心电位发生突然变化将引起外壳电子跃迁,a:外层电子跃迁到更高能级,则称为电子的震激(shake-up)b:外层电子跃过到非束缚的连续区而成为自由电子,则称为电子的震离(shake-off),Ne震荡和震离示意图过程,Ne的1s上一电子已被激发,一个2p上电子被激发到3p或被激发成自由电子。则在XPS上形成震荡和震离峰,03.06.2020,.,(四
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 公路工程施工监理合同协议书
- 幼儿教师优势劣势分析报告
- 2023年降颅压药项目风险分析及评价报告
- 2023年过氧化钠项目安全风险评价报告
- 2023年急救室设备器具项目风险分析及评价报告
- 幼儿园活动方案设计中班下学期
- 幼儿园事故报告与处理制度
- 小学体育教学案例分析报告
- 那曲市2023-2024学年中考猜题数学试卷含解析
- 小人国儿童观察与分析
- 小学生二人相声台词
- 2024年苏州市姑苏区六年级毕业考试语文模拟试卷
- 2024年龙岩经济技术开发区管委会招考工作人员公开引进高层次人才和急需紧缺人才笔试参考题库(共500题)答案详解版
- 在线网课学习知道《西方史学史(山盟-泰山学院)》单元测试考核答案
- 浙江省宁波市2022-2023学年六年级下学期语文期末考试试卷(含答案)
- 2011年初中生物课程标准(word版)
- 煌上煌酱卤世家社区推广活动执行策划案.ppt
- 《乐游原》(1).ppt
- (WHGC-JSBZ-017)烟道及排风井技术标准(A0)
- GA∕T 1569-2019 法庭科学 电子物证检验实验室建设规范 (1)
- 矿泉水瓶热流道注射模具设计
评论
0/150
提交评论