Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Пентин Ю.А. -> "Физические методы исследования в химии" -> 138

Физические методы исследования в химии - Пентин Ю.А.

Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии — М.: Мир, 2003. — 683 c.
ISBN 5-03-003470-6
Скачать (прямая ссылка): fizicheskiemetodiissledovaniya2003.djv
Предыдущая << 1 .. 132 133 134 135 136 137 < 138 > 139 140 141 142 143 144 .. 252 >> Следующая

новые методы анализа и исследования веществ, которые можно условно
объединить под общим названием - методы фотоэлектронной спектроскопии,
разрабатывались лишь в 50-х и 60-х годах XX в. параллельно в СССР,
Швеции, Англии и США. Их применение в химии началось в конце 60-х, а
соответствующие серийные приборы появились лишь в 70-х годах минувшего
столетия и постоянно совершенствуются.
Здесь имеются в виду методы, которые основаны на явлениях
фотоэффекта, получаемого при использовании монохроматического
электромагнитного излучения, и вторичной электронной эмиссии. Собственно
фотоэлектронной спектроскопией (ФЭС) называют метод, в котором вещество
облучают в вакуумной УФ области электромагнитного спектра. Приоритет
открытия явления эмиссии фотоэлектронов в газах под действием УФ
облучения, положившего начало развитию метода ФЭС, принадлежит Ф.И.
Вилесову (СССР). В рентгеноэлектронной спектроскопии (РЭС, или ЭСХА1),
что означает электронная спектроскопия для химического анализа)
используют монохроматическое рентгеновское излучение. Создателем этого
метода применительно к изучению поверхности твердых тел являетя шведский
ученый К. Зигбан. Для возбуждения эмиссии электронов может использоваться
также электронный пучок, тогда говорят о методе индуцированной
электронной эмиссионной спектроскопии (ИЭЭС)2\
Релаксационный процесс вторичной электронной эмиссии дает начало
методу оже-электронной спектроскопии ОЭС3), разработанному Д. Харрисом
(США).
В зарубежной литературе применяют аббревиатуру ESCA.
2> IEE.
3) В латинской транскрипции AES, по имени французского физика П. Оже (P.
Auger).
Глава 16
Физические основы методов и экспериментальная техника
16.1. Общие принципы
Методами ФЭС, РЭС и ОЭС измеряют кинетическую энергию Ект, испускаемых
фото- и оже-электронов, что позволяет определять энергию связи электронов
Eni (п и I - квантовые числа уровня) в атомах на всей совокупности
уровней. Эти величины характерны для атомов каждого элемента, не зависят
и от электронного окружения атома в исследуемом образце. Для твердых
образцов определяют именно энергию связи электрона, обозначаемую Есв (или
Eni), а для газов всегда приводят энергию ионизации Еиоп.
Энергии коротковолнового УФ излучения (hv < 102 эВ) достаточно для
того, чтобы выбить электрон из валентной оболочки атомов или с
молекулярных орбиталей, а рентгеновские лучи (и электронный пучок)
обладают достаточной энергией (hv > 103 эВ) для возбуждения эмиссии
электронов с внутренних оболочек.
Рассмотрим процесс фотоэлектронной эмиссии в РЭС вместе с
рентгеновским поглощением и релаксационными процессами рентгеновской
флуоресценции и эмиссии оже-электронов в одноэлектронном приближении по
схеме, представленной на рис. 16.1 для диэлектрика.
При фотоэлектронной эмиссии (рис. 16.1, а) измеряемая кинетическая
энергия Екин свободного электрона, выбитого квантом излучения hv с
атомного уровня, характеризуемого квантовыми числами п и I, по закону
сохранения энергии равна:
Екя" = hv-E"i-ip , (16.1)
где Eni - энергия связи электрона на данном уровне (для показанного
случая Eni = Есв(К)1^)-, tp - работа выхода для твердого тела или энергия
отдачи для газа.
Следует отметить, что величина ip или пренебрежимо мала (энергия
отдачи атома или молекулы при испускании фотоэлек-
Напомним, что буквами К, L, М и т. д. принято обозначать электронные
оболочки (уровни), характеризуемые квантовым числом п, равным,
соответственно, 1, 2, 3 и т. д.
Глава 16. Физические основы методов
381
Свободн.
ё
Еа
Оже-е A KLjjLjjj
W/M w/м W/M
I
WM W//M W/M



hv hv'
\ X
2Рз/2
2Pl/2
2s1/2
/ Зона проводимости Уровень Ферми 'А Валентная зона
Ка
hv" hv"
Is
1/2
-От
Liu
Lji
Li
К
a) 6)
в) г)
Рис. 16.1. Схема возбуждения и релаксации электронов при ионизирующем
облучении:
а - фотоэлектронная эмиссия; б - рентгеновское поглощение; в -
рентгеновская флуоресценции; г - оже-процесс; черные точки - электроны,
светлые точки - образующиеся вакансии
трона, за исключением фотоионизации водорода), или может быть учтена как
постоянная для данного прибора (работа выхода материала спектрометра).
Работу выхода каждого образца обычно знать не требуется, поскольку
образец находится в электрическом контакте со спектрометром. Таким
образом, при измеренной Екш, и известной частоте монохроматического
излучения v непосредственно определяется энергия связи электрона
Есв -- hv Ек
(16.2)
В энергетическом спектре фотоэлектронов, представляющем кривую
зависимости числа фотоэлектронов от кинетической энергии (или энергии
связи электронов в атомах) и указанном на рис. 16.1, наблюдаются четкие
узкие полосы, каждая из которых соответствует определенному электронному
уровню, т. е. имеем спектр вида, приведенного на рис. 16.2, а.
Предыдущая << 1 .. 132 133 134 135 136 137 < 138 > 139 140 141 142 143 144 .. 252 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама