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第二章 电子能谱学原理
一、原子能级及其表示
二、原子的激发和弛豫效应
三、结合能与化学位移
四、终态效应
1、原子壳层和电子能级轨道
l 我们知道物质是由原子、分子组成的，而原
子又是由原子核和围绕原子核作轨道运动的
电子组成的。电子的其轨道中运动的能量是
不连续的、量子化的。电子在原子中的能量
和状态常用量子数来进行描述。
l 主量子数n =1, 2, 3, 4, 可用字母符号K,
L, M, N 等表示，以标记原子的主壳层，它
是能量的主要因素。角量子数l =0, 1, 2,
3, , (n-1)，通常用s, p , d, f 等符号表示，它
决定能量的次要因素。总角量子数j ，
j =|l ±s|，s为电子自旋量子数，s =1/2 。一个
电子所处原子中的能级可以用n, l, j 三个量
子数来标记(nlj) 。如2p3/2, 3d5/2
l 电子能谱测量的是材料表面出射的电子能
量，所以必需要有一些规范来描述所涉及到
的每一个轨道跃迁电子。XPS 中所用的符号
表示与AES中的不同，XPS用所谓的光谱学
符号标记，而AES中俄歇电子则用X射线符
号标记。
表2-1：量子数、光谱学符号和X射线符号间的关系
量子数 电子能级
n l j X射线符号 光谱学符号
4f7/2 N 7
1 0 1/2 K 1s 4f5/2 N 6
1/2 4d5/2 N 5
2 0 1/2 L 2s 4d3/2 N 4
1 1/2
4p3/2 N 3
1 1/2 L2 2p 1/2 4p 1/2 N 2
3/2 L 2p 4s 1/2 N 1
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