第一章材料测试技术基础知识(三)4、电磁辐射与材料的相互作用4.1光电子能谱p31~334.2俄歇电子能谱p33~355、X射线的产生及其与物质的相互作用p36~406、电子散射p25~26,p42~43
1 第一章 材料测试技术基础知识(三) 4、电磁辐射与材料的相互作用 4.1 光电子能谱p31~33 4.2 俄歇电子能谱p33~35 5、X射线的产生及其与物质的相互作用p36~40 6、电子散射p25~26, p42~43
各类特征谱基础丨原子光谱1分子光谱光电子能谱14.1俄歇电子能谱14.21核磁共振（选学）
2 各类特征谱基础 l 原子光谱 l 分子光谱 l 4.1 光电子能谱 l 4.2 俄歇电子能谱 l 核磁共振（选学）
4.1、光电子能谱4.1.1.光电子发射过程及其能量关系光电子发射过程由光电子的产生（入射光子与物质相互作用，光致电离产生光电子)、输运（光电子自产生之处输运至物质表面）和逸出（克服表面势垒致发射至物质外物质外环境为真空)3步组成。发射过程的能量关系称光电子发射方程，即h=E,+.+E,+Ah一一入射光子能量；E,一电子结合能或电离能，即使物质产生光电离所需能量E，E；A-光电子输运过程中因非弹性碰撞而损失的能量：逸出功(功函数)，固体样品中光电子逸出表面所需能量，，=E,-E口（E,为真空能级，E,费米能级）；Ek—光电子动能。3
3 4.1、光电子能谱 l 4.1.1.光电子发射过程及其能量关系 l 光电子发射过程由光电子的产生(入射光子与物质相互 作用，光致电离产生光电子)、输运(光电子自产生之处 输运至物质表面)和逸出(克服表面势垒致发射至物质外， 物质外环境为真空)3步组成。 l 发射过程的能量关系称光电子发射方程，即 h =Eb + s +Ek +A h ——入射光子能量； Eb——电子结合能或电离能，即使物质产生光电离所需能量Ef -Ei ； A——光电子输运过程中因非弹性碰撞而损失的能量； s——逸出功(功函数)，固体样品中光电子逸出表面所需能量， s =Ev -Ef （Ev为真空能级， Ef费米能级）； Ek——光电子动能
Erhu0-huERE.E.1图2-6固体的光电子发射能量关系
4 图2-6 固体的光电子发射能量关系
对于自由原子发射光电子，A=0，=0，则光电子发射方程为h=E,+E」对于自由分子发射光电子，光子能量除用于分子电离外，还使分子离子振动能级、转动能级跃迁室激发态，敌光电子发射方程(A=0，由口、=0)为h =E,+E,+E,+EE.分子振动能；E分子转动能。E,分别为原子和分子电离能
5 l 对于自由原子发射光电子，A=0， s =0，则光 电子发射方程为 h =Eb +Ek l 对于自由分子发射光电子，光子能量除用于分 子电离外，还使分子离子振动能级、转动能级 跃迁至激发态，故光电子发射方程(A=0，由 s =0)为 h =Eb +Ek +Ev +Er Ev——分子振动能； Er——分子转动能． Eb分别为原子和分子电离能