к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Рентгеноэлектронная спектроскопия

Рентгеноэлектронная спектроскопия (электронная спектроскопия для химического анализа) (РЭС, ЭСХА) - совокупность методов определения строения хим. соединений, состава и структуры поверхности твёрдых тел на основе анализа фотоэлектронов, вылетающих из вещества под воздействием рентг. излучения.

Кинетич. энергия фотоэлектронов8007-51.jpg , выбитых рентг. квантом hv (v - частота рентг. излучения) с внутр. или внеш. оболочек атома, равна
8007-52.jpg

где8007-53.jpg - энергия связи электрона в образце, определяемая энергией электрона в атоме и взаимодействиями атома с др. атомами (хим. связью в молекуле и взаимодействием с атомами др. молекул). Т. о., анализ кинетич. энергии вылетающих из вещества электронов позволяет получить информацию об элементном составе образца, распределении хим. элементов по поверхности твёрдого тела, характере хим. связей и др. взаимодействий атомов образца.

8007-54.jpg

Рис. 1. Схема электронного спектрометра: 1 - источник излучения; 2 - образец; 3 - электронный энергоанализатор; 4 - детектор.
8007-58.jpg

Рис. 2. Рентгеноэлектронный спектр С 1s этилтрифторацетата.

В электронных спектрометрах (рис. 1), используемых в Р. с., на образец воздействуют излучением рентг. трубки (обычно линии .8007-55.jpg пли8007-56.jpg с энергиями квантов соотв. 1486 и 1254 эВ) или рентг. синхротронным излучением. Выбитые электроны попадают в электронный энергоанализатор, к-рый разделяет их по8007-57.jpg Монохроматич. пучки электронов попадают в детектор, измеряющий интенсивность пучков. Т. о. получают рентгеноэлектронный спектр - распределение рентг. фотоэлектронов по их кинетич. энергиям, максимумы в нём - спектральные линии - отвечают определ. атомам (рис. 2); максимумы иногда сливаются. Отд. линии обозначают символом элемента, рядом с к-рым указывают уровень энергии фотоэлектрона (напр., линия С 1s означает: электроны вылетают с уровня 1s углерода).

Р. с. позволяет исследовать все элементы (кроме Н) при содержании их в образце ~10-5 г (пределы обнаружения элемента с помощью РЭС 10-7 - 10-9 г). Относит. содержание элемента может составлять доли процента. Образцы могут быть твёрдыми, жидкими или газообразными.

Величина8007-59.jpg электрона внутр. оболочки атома А в хим. соединении определяется эфф. зарядом ZA этого атома и электростатич. потенциалом U, создаваемым всеми др. атомами соединения:
8007-60.jpg

(k - коэф. пропорциональности). Значение8007-61.jpg сравнивают с энергией связи аналогичного электрона в стандартном веществе (кристаллич. модификации данного элемента) и вводят понятие хим. сдвига8007-62.jpg Знак8007-63.jpg определяет знак эфф. заряда ZA атома А в хим. соединениях; значение8007-64.jpg пропорционально ZA. Поскольку эфф. заряд ZA зависит от степени окисления атома А, характера соседних атомов и геом. структуры соединения, по8007-65.jpg можно также определять природу функциональных групп, степень окисления атома, способ координации лигандов н т. д.

8007-67.jpg

Энергии связи электронов атомов функциональных групп практически не зависят от типа хим. соединения, в к-ром находится данная функциональная группа. В табл. приведены значения8007-66.jpg для нек-рых функциональных групп и лигандов. Относит. интенсивность максимумов, соответствующих разл. функциональным группам (или лигандам), пропорциональна числу таких групп в соединении. Напр., в Na2[Fe(CN)5NO] интенсивность линии N1s групп CN в 5 раз выше, чем линии N1s группы NO. что может быть использовано Энергии связи электронов центрального атома в некоторых функциональных группах и лигандах для определения числа разл. функциональных групп (лигандов) в соединении. Значения8007-68.jpg в самом лиганде закономерно зависит от особенностей хим. соединения; напр., в случае аниона8007-69.jpg его внутр. электронов растёт с увеличением электроотрицательности связанного с ним катиона. Хим. сдвиг8007-70.jpg увеличивается с ростом степени окисления атома.

Увеличение (уменьшение)8007-71.jpg электронов внутр. оболочек соответствует уменьшению (увеличению) электронной плотности на рассматриваемом атоме. Так, следует ожидать повышения энергии связи электронов в атомах-донорах, поскольку электронная плотность донора смещается к атомам координац. сферы, атомы-акцепторы, напротив, принимают часть электронной плотности от центр. атома, вследствие чего8007-72.jpg его электронов уменьшается.

Р. с.- один из осн. методов определения состава поверхности, он широко используется при изучении адсорбции, катализа, коррозии и т. д. Применение РЭС для этих целей основано на прямой зависимости интенсивности IА линий изучаемых атомов А от их концентрации СА в поверхностном слое толщиной 2-3 нм, сопоставимой с длиной свободного пробега8007-73.jpg электрона в веществе без взаимодействия с др. электронами:
8007-74.jpg

где8007-75.jpg - сечение фотоионизации с соответствующего уровня энергии, определяющее вероятность ионизации этого уровня в атоме А. Для уровня энергии i атомов А н уровня k атомов В справедливо соотношение:
8007-76.jpg

Величины8007-77.jpg можно рассчитать теоретически и на основе измеренных значений8007-78.jpg определить СAВ. Надёжнее, однако, измерить отношение8007-79.jpg для нескольких известных значений СAВ и экспериментально определить величину пост. множителя8007-80.jpg, а затем определять отношение концентраций по измеренным значениям8007-81.jpg ). Этот приём наз. методом градуировочных кривых.

Методами РЭС можно установить распределение концентрации элемента по глубине образца, для чего применяют, напр., травление поверхности пучками ионов Аr+, Кr+. С их помощью в течение 1 мин с поверхности образца удаляется слой толщиной до неск. десятков нм. Через определ. промежутки времени проводят рентгеноэлектронный анализ поверхности и получают зависимость интенсивностей определ. линий от времени травления (или от глубины, если известна скорость травления). Т. о. можно проводить послойный анализ на глубину до неск. мкм. Используя зависимость интенсивности линий фотоэлектронного спектра от угла8008-1.jpg, определяют изменения состава образца по глубине до 10 нм без его разрушения.

Р. с.- единств. метод, позволяющий определить толщину d и качество монокристаллич. плёнок толщиной 0,5-3,0 нм. Метод основан на экспоненц. зависимости I от d и8008-2.jpg:8008-3.jpg где8008-4.jpg и8008-5.jpg - интенсивности линий элемента А соответственно при наличии на подложке плёнки толщиной d и без неё;8008-6.jpg - длина свободного пробега фотоэлектронов в плёнке. Для расчёта d достаточно измерить8008-7.jpg при двух разл. значениях угла8008-8.jpg

Вследствие дифракции фотоэлектронов адсорбиров. молекулы на атомах адсорбента-монокристалла интенсивность рентгеноэлектронного спектра зависит от углов между потоком фотоэлектронов и разл. направлениями в монокристалле. Эта зависимость позволяет определить способ координации адсорбиров. молекулы.

Литература по рентгеноэлектронной спектроскопии

  1. Немошкаленко В. В., Алешин В. Г., Электронная спектроскопия кристаллов, 2 изд., К., 1983;
  2. Миначев X. М., Антошин Г. В., Шпиро Е. С., Фотоэлектронная спектроскопия и ее применение в катализе, М., 1981;
  3. Нефедов В. И., Черепин В. Т., Физические методы исследования поверхности твердых тел, М., 1983;
  4. Нефедов В. И., Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений, М., 1984.

В. И. Нефедов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..."
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 27.11.2020 - 15:56: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
27.11.2020 - 15:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 18:27: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Аманды Вольмер - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 16:10: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 16:09: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 15:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 15:32: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Амары Ельской - Карим_Хайдаров.
26.11.2020 - 12:07: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александра Флоридского - Карим_Хайдаров.
25.11.2020 - 07:52: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
25.11.2020 - 07:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от проф. В.Ю. Катасонова - Карим_Хайдаров.
25.11.2020 - 07:37: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александры Андерссон - Карим_Хайдаров.
25.11.2020 - 06:51: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution