![]() |
|
|
ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
(ФЭС), метод изучения электронного строения вещества, основанный на явлении
фотоэффекта с использованием УФ излучения. При поглощении фотона атомом среды
испускается электрон (фотоэлектрон), причем энергия фотона hn (n - частота
излучения, h - постоянная Планка) за вычетом энергии связи ЕСВ
электрона передается фотоэлектрону и может быть измерена как его кине-тич. энергия
Eкин: Eсв =
hn - Eкин. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ с. и рентгеноэлектронную
спектроскопию иногда объединяют общим названием "электронная спектроскопия".
Разделение между двумя методами условно: при В ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ с. используют монохроматич.
излучение He(I) или Не(П), энергия фотона соответственно 21,2 и 40,8 эВ; реже применяют
резонансные линии излучения др. инертных газов и монохро-матизир. синхротронное
излучение. Энергетич. спектры фотоэлектронов измеряют в фотоэлектронных спектрометрах,
основные элементы которых - источник излучения, электростатич. анализатор энергии
электронов Eкин и детектор электронов для измерения интенсивности
полос фотоэлектронного спектра, которая пропорциональна содержанию соответствующего
элемента в образце. Разрешающая способность (ширина полос) составляет от 10
до 80 мэВ, точность определения Eкин достигает 10-25
мэВ. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ с. позволяет изучать
электронные и колебательное уровни энергии молекул, потенциалы ионизации (как
вертикальные, так и адиабатические), поверхностные эффекты и др. характеристики.
Колебат. структура фотоэлектронных спектров хорошо проявляется у сравнительно
простых двухатомных молекул, которые может быть представлены моделью двух взаимодействующих
точечных масс m1 и m2 [приведенная масса
M= m1m2/(m1 + m2)] с равновесным
расстоянием между ними r (длина связи) и гармонич. силовой постоянной К (см.
Колебательные спектры). Согласно классич. механике, частота колебаний
wи атомных ядер ионизированной молекулы, рассчитываемая по данным
ИК спектров, связана с M и К соотношением: Если фотоэлектрон удаляется
со связывающей мол. орбитали, величина К меньше, а если с разрыхляющей
орбитали -больше, чем значение, которое входит в аналогичное соотношение для неионизир.
молекулы, следовательно, ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ с. позволяет установить характер мол. орбиталей,
если сравнить фотоэлектронную частоту Значения Разница величин (Ib
- Ia) может быть использована в случае несложных 3- или 4-атомных
молекул для расчета изменений межатомного расстояния ( Измерения энергий связи
валентных электронов молекул в газовой фазе позволяет проверить точность теоретич.
расчетов, установить закономерности электронного строения молекул в изоэлектронных,
изовалентных и т. п. рядах, выявить влияние заместителей, установить их донорно-акцепторные
свойства. Фотоэлектронные спектры известны примерно для 10000 свободный молекул. Для твердых тел ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ с. позволяет
определить положение уровня Ферми и распределение электронной плотности. При
изучении адсорбции может быть установлены: характер присоединения молекулы к поверхности
(физических адсорбция или хемосорбция), природа взаимодействие молекулы с поверхностью, роль
в этом взаимодействие различные мол. орбиталей. Важная характеристика - угловая зависимость
фотоэлектронного спектра, т. е. изменение интенсивности полосы при изменении
угла Относит. интенсивности
полос фотоэлектронных спектров позволяют качественно судить о составе атомных
орбиталей, линейная комбинация которых образует данную мол. орбиталь (см. ЛКАО-приближение).
Интенсивность полосы Iмо, связанной с некоторой мол. орбиталью,
определяется интенсивностя-ми полос Интенсивности Al в образовании данной
мол. орбитали. Например, для 3d-орби-тали Ni интенсивность полосы Литература: Нефедов В.И.,
В о в н а В.И., Электронная структура химических соединений, M., 1987; их же,
Электронная структура органических и элементоорганических соединений, M., 1989;
Вовна В.И., Электронная структура органических соединений по данным фотоэлектронной
спектроскопии, M., 1991. В. И. Нефедов. Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|