什么是一个光电子？(a photoelectron?)
光电子是指由于光电效应而从物质中发射出来的电子。当一种通常是金属性质的材料吸收了足够的光辐射，从而导致电子从其表面发射时，就会发生光电效应。光电效应的发现是由德国物理学家海因里希-赫兹在1887年首次提出的，随后被命名为赫兹效应。多年来，许多研究人员花时间定义它的特性，1905年，阿尔伯特-爱因斯坦发表了它是由被称为光子的光量子引起的结论。爱因斯坦对光电子是如何产生的做出了清晰而优雅的解释，这使他在1921年获得了诺贝尔物理学奖。
为了让光电子从一个表面发射出来，光的波长需要有足够低的值，如紫外线的波长。光电子发射也是用于描述量子力学原理的一个关键特征。这个过程涉及一个量子，或单个光子的能量被固体材料吸收，如果该光子的能量大于材料的顶价带或最外层电子壳的能量。
光电子能谱学是一个分析从表面发射的光子的动能来研究样品材料的表面区域的过程。该过程有两种基本类型。X射线光谱学使用200到2000电子伏特的光子能量范围来研究材料的核心层，而紫外光电子光谱学使用10到45电子伏特的光子能量范围来研究材料的外层电子或价壳。截至2011年，最新的同步辐射设备，也就是静电加速粒子的磁回旋加速器，可以研究5到超过5000电子伏特的能量范围，这样就不再需要单独的研究设备了。然而，这些机器是昂贵和复杂的，所以它们没有在该领域广泛使用。
截至2011年，光电子能谱仪设备已经被开发出来，它的电子探测器可以在露天和大气压下运行，这对该领域来说是新的。它能够测量薄膜的厚度，细到20纳米，或20亿分之一米的水平。这些机器是台式模型，使用紫外光源，可以在3.4到6.2电子伏特的范围内操作。它们被用来分析金属和半导体，如硅。
- 发表于 2022-02-10 13:50
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- 分类：科学
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