紫外光電子能譜詳解演示文稿

紫外光電子能譜詳解演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)（優(yōu)選）紫外光電子能譜目前二頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)前言

紫外光電子譜是近二十多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，它在研究原子、分子、固體以及表面/界面的電子結(jié)構(gòu)方面具有獨(dú)特的功能。由紫外光電子譜測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)譜圖的理論分析，可以直接和分子軌道的能級(jí)、類型以及態(tài)密度等對(duì)照。因此，在量子力學(xué)、固體物理、表面科學(xué)與材料科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用。

目前三頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)光電子能譜學(xué)科的發(fā)展一開始就是從兩個(gè)方面進(jìn)行的。一方面是Siegbahn等人所創(chuàng)立的X射線光電子能譜，主要用于測(cè)量?jī)?nèi)殼層電子結(jié)合能。另一方面是Tunner等人所發(fā)展的紫外光電子能譜，主要用于研究?jī)r(jià)電子的電離電能。這兩種技術(shù)的原理和儀器基本相同，主要區(qū)別在于，前者采用X射線激發(fā)樣品，后者采用真空紫外線激發(fā)樣品．由于紫外線的能量比較低，因此它只能研究原子和分子的價(jià)電子及固體的價(jià)帶，不能深入原子的內(nèi)層區(qū)域。但是紫外線的單色性比X射線好得多，因此紫外光電子能譜的分辨率比X射線光電子能譜要高得多。這兩方面獲得的信息既是類似的，也有不同之處．因此在分析化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和表面研究已經(jīng)材料研究等應(yīng)用方面，它們是互相補(bǔ)充的。目前四頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電譜的理論基礎(chǔ)仍然是光電效應(yīng)，UPS譜儀的設(shè)計(jì)原理與XPS譜儀基本一樣，只是將X射線源改用紫外光源作為激發(fā)源。UPS譜儀主要有兩種類型，一種是適用于氣體UPS分析的，一種是用于固體UPS分析的。UPS譜儀中所用的紫外光是由真空紫外燈提供的。

UPS譜儀目前五頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)UPS譜儀用于產(chǎn)生紫外光的氣體一般是He,Ne等。真空紫外燈的結(jié)構(gòu)紫外源能量eV波長(zhǎng)nmHeIαHeIβHeIγHeIIαHeIIβHeIIγNeI

21.2223.0923.7440.8148.3751.0216.8558.4353.7052.2230.3825.6324.3073.59目前六頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)UPS譜儀HeIα線是真空紫外區(qū)中應(yīng)用最廣的激發(fā)源。這種光子是將He原子激發(fā)到共振態(tài)后，由激發(fā)態(tài)He1s2p(1P)向基態(tài)1s1s(1S)躍遷產(chǎn)生的，其它次要譜線來(lái)He1snp(1P)向基態(tài)的躍遷。自其自然寬度僅幾個(gè)meV。He的放電譜沒(méi)有其它顯著干擾，可不用單色儀。HeIIα線來(lái)自單電離的He原子受激發(fā)產(chǎn)生的，一般工作條件下，強(qiáng)度很小（＜1%）。但為了研究整個(gè)價(jià)殼層電子，需要使用更高能量的輻射源，往往采用HeIIα線。目前七頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理紫外光電子能譜測(cè)量與分子軌道能緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)——電離電位．原子或分子的第一電離電位通常定義為從最高的填滿軌道能級(jí)激發(fā)出一個(gè)電子所需的最小能量．第二電離電位定義為從次高的已填滿的中性分子的軌道能級(jí)激發(fā)電一個(gè)電子所需的能量．目前八頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理能量為hv的入射光子從分子中激發(fā)出一個(gè)電子以后，留下一個(gè)離子，這個(gè)離子可以振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或其它激發(fā)態(tài)存在。如果激發(fā)出的光電子的動(dòng)能為E，則:

Ek=h

EB

Er

Ev

Et

其中Ev為振動(dòng)能,Er為轉(zhuǎn)動(dòng)能，Et為平動(dòng)能。Ev的能量大約是0.1eV，Er的能量更小，大約是0.001eV，因此Ev和Er

比EB小得多。但是用目前已有的高分辨紫外光電子譜儀(分辨能力約10-25毫電子伏)，容易觀察到振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。目前九頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前十頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理在X射線光電子能譜(XPS)中，氣體分子中原子的內(nèi)層電子激發(fā)出來(lái)以后，留下的離子也存在振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)激發(fā)態(tài)，但是內(nèi)層電子的結(jié)合能比離子的振動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)能要大得多，而且X射線的自然寬度比紫外線大得多，所以通常不能分辨出振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)，更無(wú)法分辨出轉(zhuǎn)動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。用X射線和電子激發(fā)只有在特殊情況中才能產(chǎn)生可觀察的振動(dòng)結(jié)構(gòu)，即在自電離和俄歇譜線的情況中(例如CO的)才可觀察到。因此目前在各種電子能譜法中，只有紫外光電子能譜才是研究振動(dòng)結(jié)構(gòu)的有效手段。目前十一頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)

分子的能級(jí)中有不同的振動(dòng)能級(jí)?；鶓B(tài)分子多處于最低的電子能級(jí)和振動(dòng)能級(jí)(E=0、V=0)。電子可由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的不同振動(dòng)能級(jí)，電子躍遷一定伴隨著能量較小變化的振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷。

E0、E1為電子能級(jí)，其中還有不同的振動(dòng)能級(jí)V0，V1，V2，V3……，躍遷時(shí)：E0V0→E1V’0E0V0→E1V’1E0V0→E1V’2目前十二頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)E0V0→E1V’0E0V0→E1V’1E0V0→E1V’2目前十三頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理根據(jù)雙原子分子的非諧振子模型，分子離子的振動(dòng)能等于：其中n為離子態(tài)的振動(dòng)量子數(shù)，h為普朗克常數(shù)，χ是非諧振常數(shù)，ω是振動(dòng)頻率，k是振動(dòng)的力常數(shù)，u是體系的折合質(zhì)量．在這里k是鍵強(qiáng)度的量度．目前十四頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理假如電離時(shí)一非鍵電子被移去，鍵強(qiáng)度只改變一點(diǎn)，所以k和ω以及振動(dòng)能級(jí)之間的能量間距rc都幾乎維持不變，核間距離也將不受影響．如果移去一個(gè)成鍵電子，k和ω將減少，rc將增加．如果移去一個(gè)反鍵電子，k和ω將增加，rc將減少．當(dāng)電子被激發(fā)到較高的分子能級(jí)上而沒(méi)有移去，這時(shí)也將發(fā)生類似的效應(yīng)．目前十五頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理

從分子最高已占有的軌道激發(fā)出一個(gè)電子以后生成的基態(tài)分子離子是AB＋(X)，從次高軌道激發(fā)出一個(gè)電子以后生成的分子離子是AB＋(A)，AB＋(B)等．它們的相應(yīng)的電離能分別是IP1,IP2,IP3。這些離子可以有振動(dòng)態(tài):p＝0，p＝l，p＝2等等。

目前十六頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)

CO的光電子能譜及其相關(guān)能級(jí)圖CO+的基態(tài)()CO+第一激發(fā)態(tài)()CO+第二激發(fā)態(tài)()目前十七頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)自旋－軌道耦合的結(jié)果導(dǎo)致其能級(jí)發(fā)生分裂，形成兩個(gè)具有不同能量的態(tài)，例如軌道量子數(shù)為，即得，它們的能量差值:自旋－軌道耦合目前十八頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)自旋－自旋耦合

對(duì)開殼層分子，當(dāng)其它成對(duì)電子中一個(gè)被激發(fā)發(fā)射出來(lái)后，留下一個(gè)未配對(duì)電子。與原來(lái)未配對(duì)電子的自旋相互作用可出現(xiàn)平行和反平行二種情況，從而有二種不同能量狀態(tài)，并使光電子能量也不同，引起譜線的分裂。例如O2分子目前十九頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)

O2和O2＋的分子軌道示意圖目前二十頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)H2,HD和D2分子的光電譜圖，表現(xiàn)了由于振動(dòng)狀態(tài)的不同而出現(xiàn)的譜峰的變化。

紫外光電子能譜的原理目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理共有14個(gè)峰；對(duì)應(yīng)于氫分子離子的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)；各個(gè)峰之間的距離與理論計(jì)算所得的結(jié)果很一致．根據(jù)振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)可以得到氫分子離子的振動(dòng)頻率．用高分辨的紫外光電子能譜在個(gè)別情況下已能顯示出轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理是氫分子離子振動(dòng)量子數(shù)為3和4的振動(dòng)能級(jí)的峰在這兩個(gè)峰中顯示出轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)；箭頭所示之處指明某些轉(zhuǎn)動(dòng)峰的位置，但是目前還不能分辨出單個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)峰．

目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)與第一電離電位相關(guān)聯(lián)，則稱為“第一譜帶“，在譜圖上它出現(xiàn)于高動(dòng)能端。譜帶與第二電離電位相關(guān)聯(lián)，則稱為“第二譜帶”。第一譜帶I1包含幾個(gè)峰，這些峰對(duì)應(yīng)于振動(dòng)基態(tài)的分子到不同振動(dòng)能級(jí)的離子的躍遷。離子的振動(dòng)頻率ω，分子對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率ω0；若成鍵電子被發(fā)射出來(lái)則ω＜ω0。若發(fā)射的是反鍵電子，則ω＞ω0

紫外光電子能譜的原理目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的原理非鍵或弱鍵電子峰的化學(xué)位移在X射線光電子能譜中，當(dāng)原子的化學(xué)環(huán)境改變時(shí)一般都可以觀察到內(nèi)層電子峰的化學(xué)位移。紫外光電子能譜主要涉及分子的價(jià)層電子能級(jí)，成鍵軌道上的電子往往屬于整個(gè)分子，它們的譜峰很寬，在實(shí)驗(yàn)上測(cè)量化學(xué)位移很困難。但是，對(duì)于非鍵或弱鍵軌道中電離出來(lái)的電子，它們的譜峰很窄，其位置常常與元素的化學(xué)環(huán)境有關(guān)，這是由于分子軌道在該元素周圍被局部定域。目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)人們可以推測(cè)譜圖中譜帶的數(shù)目，推測(cè)特定原子、雙鍵和原子團(tuán)的存在，使用的方法和紅外光譜的解釋類似。具體的步驟是:（1）根據(jù)譜帶的位置和形狀識(shí)別譜中的峰．(2)推測(cè)電子接受或授與原子或原子團(tuán)的影響。(3)找出軌道的相互作用(劈裂)。根據(jù)(1)一(3)并考慮峰強(qiáng)度和峰的重疊等因素，對(duì)譜圖作出解釋。紫外光電子能譜的特征目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)譜帶的形狀往往反映了分子軌道的鍵合性質(zhì)．譜圖中大致有六種典型的譜帶形狀，見(jiàn)左圖。非鍵或弱鍵軌道成鍵或反鍵軌道強(qiáng)的成鍵或反鍵軌道目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)

譜帶的形狀和位置如光電子來(lái)自非鍵或弱鍵軌道，分子離子的核間距離與中性分子的幾乎相同，絕熱電離電位和垂直電離電位一致，這時(shí)譜圖上出現(xiàn)一個(gè)尖銳的對(duì)稱的峰。在峰的低動(dòng)能端還會(huì)存在一個(gè)或兩個(gè)小峰。它們對(duì)應(yīng)于v＝1，v=2等可能的躍遷，見(jiàn)圖的I。若光電子從成鍵或反鍵軌道發(fā)射出來(lái)，絕熱電離電位和垂直電離電位不一致，垂直電離電位具有最大的躍遷幾率，因此譜帶中相應(yīng)的峰最強(qiáng)，其它的峰較弱，見(jiàn)圖的II和III。從非常強(qiáng)的成鍵或反鍵軌道發(fā)生的電離作用往往呈現(xiàn)缺乏精細(xì)結(jié)構(gòu)的寬譜帶，見(jiàn)圖中IV。缺乏精細(xì)結(jié)構(gòu)的原因是振動(dòng)峰的能量間距過(guò)小；有時(shí)振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)疊加在離子離解造成的連續(xù)譜上，形成圖中的譜帶V。若分子被電離以后生成的離子的振動(dòng)類型不止一種，譜帶呈現(xiàn)一種復(fù)雜的組合帶，見(jiàn)譜帶VI。

目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)振動(dòng)結(jié)構(gòu)雙原子分子的勢(shì)能曲線。最下邊的代表基態(tài)的勢(shì)能曲線，中間的代表某一個(gè)離子態(tài)，它的平衡幾何構(gòu)型與基態(tài)接近。最上邊的代表幾何構(gòu)型發(fā)生較大改變的離子態(tài)。

目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)譜帶的位置代表譜帶的能量，所以也代表分子軌道的電離電位．右圖是某些軌道的電離電位范圍．這種圖可以幫助我們預(yù)測(cè)較復(fù)雜的分子軌道電離電位和解釋譜圖中的峰所對(duì)應(yīng)的軌道性質(zhì)．目前三十頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)電子接受或授與效應(yīng)軌道電離電位與軌道環(huán)境有關(guān)，必須考慮電子接受或授與原子或原子團(tuán)的影響。考慮這種影響可用幾種方法。非鍵電子通常高度定域在分子中的特定原子上，其能量很大程度上取決于該原于的電負(fù)性。根據(jù)元素電負(fù)性的不同，監(jiān)視特定譜帶的電離電位隨各種取代基而變化，有可能推測(cè)譜帶的性質(zhì)和起源。如果分子中一原子被電負(fù)性更高的原子取代，則將引起與該原子及其鄰近原子有關(guān)分子軌道的電離電位增加。如果一原子被另一電負(fù)性較低原子取代，則情況相反。在一系列分子W—X，W—Y，W—Z中，電負(fù)性相關(guān)可用來(lái)預(yù)測(cè)與X，Y，Z原于有關(guān)的軌道電離電位。

目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)全氟代效應(yīng)氟原子的電負(fù)性最高，其誘導(dǎo)效應(yīng)貫穿整個(gè)分子。當(dāng)氟原子取代分子中的氫原子后，對(duì)σ電子和π電子具有不同的影響。全氟代作用對(duì)σ分子軌道的穩(wěn)定效果要比對(duì)π分子軌道的大。在非芳香平面分子中，全氟代作用使π電離電位增加0-0.5eV，而σ電離電位可以增加2.5-4eV。通過(guò)比較取代前后化合物的紫外光電子譜，就有可能鑒別π和σ軌道的電離作用。全氟代效應(yīng)不僅可應(yīng)用于平面非芳香族分子，而且也應(yīng)用于平面芳香族分子．不過(guò)后者產(chǎn)生的π電離電位移動(dòng)通常比前者大，所以后者的σ-π電離電位差比前者小。全氟代效應(yīng)對(duì)非平面分子就不存在這種σ-π電離電位差，此時(shí)氟代作用使所有分子軌道的電離電位增加。目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)軌道的相互作用分于內(nèi)孤對(duì)電子軌道的電離作用在UPS上呈現(xiàn)尖銳的譜帶。孤對(duì)電子之間的相互作用可以在紫外光電子譜中觀察到。如：兩個(gè)孤對(duì)電子軌道足夠靠近，并具有相同的對(duì)稱性和差不多的能量，則它們可以相互作用，形成兩個(gè)新的分子軌道。在這兩個(gè)新的分子軌道中，有一個(gè)的能量比原來(lái)兩個(gè)孤對(duì)電子軌道中能量低的軌道還要低，另一個(gè)比兩個(gè)孤對(duì)電子軌道中能量高的軌道還要高．這兩個(gè)新的分子軌道的電離作用也將在紫外光電子譜中得到反映。目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)在乙硫醇的譜圖中，位于9.5eV附近的尖銳的峰是由于硫的非鍵3p軌道電離造成的．在乙二硫醇中該譜帶顯然已經(jīng)分裂，它表明了兩個(gè)硫3p軌道發(fā)生了相互作用．根據(jù)這種相互作用并根據(jù)硫和烷基的譜峰的相對(duì)面積，人們不難區(qū)別這兩種硫醇．目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)有機(jī)分子的最高占有的分子軌道常常是π軌道。因此在譜圖中第一個(gè)譜帶(大約9電子伏)通常來(lái)自π軌道的電離作用．這種譜帶通常比較寬，并帶有振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。假如分子中非鍵p軌道在空間上定向使它和π軌道有相同的對(duì)稱性，并且π軌道和p軌道足夠接近并有差不多的能量，則它們之間的相互作用也將會(huì)發(fā)生。

目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)在溴乙烯分子中，溴4p軌道的能量與CH2＝CH－基中的πC＝C軌道的能量差不多．其中有一個(gè)4p軌道也具有相同的對(duì)稱性，因此它能與πc＝c軌道結(jié)合，生成兩個(gè)溴乙烯分子軌道。另一個(gè)獨(dú)對(duì)軌道具有不同的對(duì)稱性，它保持非鍵合性質(zhì)，因此在譜圖上仍出現(xiàn)尖銳的峰目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)儀器設(shè)備紫外光電子能譜和Ｘ射線光電子能譜都是分析光電子的能量分布，因此它們的儀器設(shè)備是類似的，主要的區(qū)別在于前者的激發(fā)源是真空紫外線，后者是X射線。多數(shù)儀器上都是兩種光源齊備。因?yàn)槌ぐl(fā)源外儀器的其它部件與Ｘ射線光電子譜儀相同。目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)激發(fā)光源

激發(fā)源是用惰性氣體放電燈，這種燈產(chǎn)生的輻射線幾乎是單色的，不需再經(jīng)單色化就可用于光電子譜儀。最常用的是氦共振燈。用針閥調(diào)節(jié)燈內(nèi)純氦壓力，當(dāng)壓力大約在0.1-1托時(shí)用直流放電或微波放電使惰性氣體電離。這時(shí)燈內(nèi)產(chǎn)生帶特征性的桃色的等離子體，它發(fā)射出氦I共振線。該線光子能量為21.22電子伏。氦I線的單色性好(自然寬度約0.005電子伏)，強(qiáng)度高，連續(xù)本底低，它是目前用得最多的激發(fā)源。

目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)氦I線有很多優(yōu)點(diǎn)，但能量較低，它不能激發(fā)能量大于21eV的分子軌道電子。有一種方法是改變氦燈的放電條件，例如采用較高的電壓和降低氦氣的壓力，這時(shí)除氦I線外還產(chǎn)生氦II共振線(40.8eV)。如果用這種源激發(fā)樣品，記錄到的光電子譜圖中就有樣品分子與584?及304?兩種光子相互作用所產(chǎn)生的譜帶。采用同步加速器的同步輻射，它可提供波長(zhǎng)范圍600-40?之間的高強(qiáng)度同步輻射。經(jīng)過(guò)單色化后用來(lái)激發(fā)樣品。同步輻射的使用填補(bǔ)了能量較低的紫外線與能量較高的軟X射線之間的空隙。

目前四十頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)紫外光電子能譜的應(yīng)用紫外光電子能譜通過(guò)測(cè)量?jī)r(jià)層光電子的能量分布，得到各種信息。它最初主要用來(lái)測(cè)量氣態(tài)分子的電離研究分子軌道的鍵合性質(zhì)以及定性鑒定化合物種類。近年來(lái)，它的應(yīng)用已擴(kuò)大到固體表面研究。目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)測(cè)量電離電位用紫外光電子能譜可測(cè)量低于激發(fā)光子能量的電離電位，和其它方法比較它的測(cè)量結(jié)果是比較精確的。紫外光子的能量減去光電子的動(dòng)能便得到被測(cè)物質(zhì)的電離電位。對(duì)于氣態(tài)樣品來(lái)說(shuō)，測(cè)得的電離電位相應(yīng)于分子軌道的能量。分子軌道的能量的大小和順序?qū)τ诮忉尫肿咏Y(jié)構(gòu)、研究化學(xué)反應(yīng)是重要的。在量子化學(xué)方面，紫外光電子能譜對(duì)于分子軌道能量的測(cè)量已經(jīng)成為各種分子軌道理論計(jì)算的有力的驗(yàn)證依據(jù)。目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)因?yàn)锳r分子最外層是封閉價(jià)電子殼層為P6。當(dāng)一個(gè)電子被激發(fā)后，外殼層變?yōu)镻5。由自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量耦合有2P3/2和2P1/2，在光電子能譜圖上表現(xiàn)為兩個(gè)銳峰。Ar的HeI光電子能譜圖Ar分子中電子的電離能目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)H2分子僅有兩個(gè)電子，占據(jù)在分子軌道上，因此只產(chǎn)生一條譜帶。而譜帶中的一系列尖銳的峰，是電離時(shí)激發(fā)到H2+的不同的振動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生。

H2分子的HeI紫外光電子譜圖H2分子的電離能和振動(dòng)能目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十頁(yè)\編于十八點(diǎn)N2分子從外殼層到內(nèi)殼層，可電離的占據(jù)分子軌