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光電子能譜
以一定能量的X射線或光（如紫外光）照射固體表面時，被束縛于原子各種深度的量子化能級上的電子被激發而產生光電子發射，這些自由電子帶有樣品表面信息并具有特征動能，通過能量分析器收集和研究它們的能量分布，用以檢測被打出來的光電子信號強度與能量關系曲線，即可得到測試樣品的光電子能譜。
光電子能譜的基本原理是愛因斯坦的光電效應定律，用以分析原子、分子、凝聚相，尤其是固體表面元素、組成及其化學狀態等電子結構信息。根據其激發光源的不同，光電子能譜可分為X射線光電子能譜和紫外光電子能譜。X射線光電子能譜法具有結合分析表面和界面性質及廣泛適用性的特點，用已知能量的單色X射線源定性分析原子在化合物中的價態，并推斷元素在材料中的化學狀態和化合形態，光譜解析簡單。紫外光電子能譜法主要分析價層軌道里的電子的能量和作用。由于激發源的光子能量較低，紫外光電子能譜主要用于考察氣相原子、分子以及吸附分子的價電子結構，可獲得有關分子穩定性與反應性等信息，但圖譜解析復雜。
光電子能譜可以分析除氫和氦元素之外的所有其他元素，直接測定來自樣品的單個能級發射的光電子能量分布，得到電子能級結構的信息，研究固體表面組成和結構。可以測定在各個被占據軌道上電子電離所需要的能量，為分子軌道理論提供實驗依據。
