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光电子能谱
以一定能量的X射线或光（如紫外光）照射固体表面时，被束缚于原子各种深度的量子化能级上的电子被激发而产生光电子发射，这些自由电子带有样品表面信息并具有特征动能，通过能量分析器收集和研究它们的能量分布，用以检测被打出来的光电子信号强度与能量关系曲线，即可得到测试样品的光电子能谱。
光电子能谱的基本原理是爱因斯坦的光电效应定律，用以分析原子、分子、凝聚相，尤其是固体表面元素、组成及其化学状态等电子结构信息。根据其激发光源的不同，光电子能谱可分为X射线光电子能谱和紫外光电子能谱。X射线光电子能谱法具有结合分析表面和界面性质及广泛适用性的特点，用已知能量的单色X射线源定性分析原子在化合物中的价态，并推断元素在材料中的化学状态和化合形态，光谱解析简单。紫外光电子能谱法主要分析价层轨道里的电子的能量和作用。由于激发源的光子能量较低，紫外光电子能谱主要用于考察气相原子、分子以及吸附分子的价电子结构，可获得有关分子稳定性与反应性等信息，但图谱解析复杂。
光电子能谱可以分析除氢和氦元素之外的所有其他元素，直接测定来自样品的单个能级发射的光电子能量分布，得到电子能级结构的信息，研究固体表面组成和结构。可以测定在各个被占据轨道上电子电离所需要的能量，为分子轨道理论提供实验依据。
