§82紫外光电子能谱(UPS) @电谱 582紫外光电子能谱(UPS) 紫外光电子谱是利用能量在16~41eV的真空紫外光 子照射被测样品,测量由此引起的光电子能量分布的 种谱学方法。忽略分子、离子的平动与转动能,紫 外光激发的光电子能量满足如下公式: E=hv-E.-E k b 振 由于光源能量较低,线宽较窄(约为0.01eV),只能使原 子的外层价电子、价带电子电离,并可分辨出分子的振动 能级,因此被广泛地用来研究气体样品的价电子和精细结 构以及固体样品表面的原子、电子结构。 2021/4/25 谱学导论 6
2021/4/25 谱学导论 6 §8.2 紫外光电子能谱(UPS) 紫外光电子谱是利用能量在 的真空紫外光 子照射被测样品，测量由此引起的光电子能量分布的 一种谱学方法。忽略分子、离子的平动与转动能，紫 外光激发的光电子能量满足如下公式： 16 ~ 41eV Ek = hv − Eb − E振 由于光源能量较低，线宽较窄（约为0.01eV),只能使原 子的外层价电子、价带电子电离，并可分辨出分子的振动 能级,因此被广泛地用来研究气体样品的价电子和精细结 构以及固体样品表面的原子、电子结构。 §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§82紫外光电子能谱(UPS) @电艏谱 8.2.1谱图特征 第在i!】I1上 紫外光电子谱图的形状取 滑丧面 决于电离后离子的状态。 化学吸附后,兀带发生了位移 凝聚分子的谱带明显增 宽,并失去精细结构 电高 气体分子有明显 141z1 的振动精细结构 横坐标为分子的电离能Ln或 站1 光电子动能En=h 苯在Ni(1)上的UPS谱 2021/425 谓学导论 7
2021/4/25 谱学导论 7 8.2.1 谱图特征 苯在Ni(111)上的UPS谱 横坐标为分子的电离能In 或 光电子动能 n n E = hv − I 紫外光电子谱图的形状取 决于电离后离子的状态。 气体分子有明显 的振动精细结构 凝聚分子的谱带明显增 宽，并失去精细结构 化学吸附后，带发生了位移 §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§82紫外光电子能谱(UPS) @电谱 822振动精细结构 对于同一电子能级,分子还可能有许多不同的 振动能级,因此实际测得的紫外光电子能谱图既 有结合能峰,又有振动精细结构。 Ek=hy-0-[E、(v)-E,(0 入 光电子动能 射 光 绝热电离 振动激发态 振动基态 子 能 量能 离子的振动态能量 2021/4/25 谱学导论 8
2021/4/25 谱学导论 8 8.2.2 振动精细结构 对于同一电子能级，分子还可能有许多不同的 振动能级，因此实际测得的紫外光电子能谱图既 有结合能峰，又有振动精细结构。 [ ( ) (0)] ' v ' ' v ( ) E hv I E v E a k = − n − − 光 电 子 动 能 入 射 光 子 能 量 绝 热 电 离 能 离子的振动态能量 振 动 基 态 振 动 激 发 态 §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§82紫外光电子能谱(UPS) @吧谱 C0的光电子能谱及其相关能级图 能量 AA CO第二激发态(B 电离能 CO第一激发态(A 1二二--二 二二二二二二二 == ∑+ ∏ 16 1成键电子跃迁 离子 CO的基态(X) 二二---1二二 1、+2、+ O的UPS谱 分子 ∑ 非键电子跃迁 核间距,R 2021/4/25 谱学导论 9
2021/4/25 谱学导论 9 CO的光电子能谱及其相关能级图 非键电子跃迁 + 1 + 2 CO+的基态( ) ~ X 成键电子跃迁 + 1 2 CO+第一激发态( ) A ~ CO+第二激发态( ) B ~ §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§82紫外光电子能谱(UPS) @电谱 o2和O2+的分子轨道示意图 x2aI14211b>B2 B 4> 2 电离能(eV 论 10
2021/4/25 谱学导论 10 O2和O2 ＋的分子轨道示意图 §8.2 紫外光电子能谱(UPS)