O que é um fotoelétron?

Um fotoelétron é um elétron emitido de uma substância devido ao efeito fotoelétrico. O efeito fotoelétrico ocorre quando um material que geralmente é de natureza metálico absorve radiação de luz suficiente para que isso resulte na emissão de elétrons de sua superfície. A descoberta do efeito fotoelétrico foi feita pela primeira vez em 1887 por Heinrich Hertz, um físico alemão, e posteriormente foi nomeado o efeito Hertz. Muitos pesquisadores passaram algum tempo definindo suas propriedades ao longo dos anos e, em 1905, Albert Einstein publicou descobertas de que foi causada por quanta de luz conhecida como fótons. A explicação clara e elegante de Einstein de como os fotoelétrons foram produzidos resultou na conquista do Prêmio Nobel de Física em 1921. A emissão de fotoelétrons também é um recurso essencial que é usado na descrição dos princípios da mecânica quântica. O processoEnvolve um quanta, ou um único fóton de energia sendo absorvido por um material sólido se a energia do fóton for maior que a energia da banda de valência superior, ou casca de elétron mais externa do material.

A espectroscopia de fotoelétrons é um processo em que a energia cinética dos fótons emitidos de uma superfície é analisada para estudar a região superficial de um material de amostra. Dois tipos básicos do processo foram usados. Estudos de espectroscopia de raios-X Níveis centrais de um material usando faixas de energia de fóton de 200 a 2.000 volts de elétrons e a espectroscopia de fotoelétrons ultravioleta usa níveis de energia de fóton entre 10 a 45 volts de elétrons para estudar as conchas de elétrons ou valência externa do material. Em 2011, o mais recente equipamento síncrotron, que é um ciclotron magnético que acelera eletroestaticamente as partículas, permite o estudo de variações de energia entre 5 a mais de 5.000 volts de elétrons, de modo que S de que SO equipamento de pesquisa eparato não é mais necessário. Essas máquinas são caras e complexas, no entanto, portanto não são amplamente utilizadas no campo.

A partir de 2011, o equipamento do espectrômetro de fotoelétrons foi desenvolvido com um detector de elétrons que pode operar ao ar livre e à pressão atmosférica, que é nova no campo. É capaz de medir a espessura de filmes finos em níveis tão finos quanto 20 nanômetros, ou 20 bilhões de metros. As máquinas são modelos de desktop que usam uma fonte de luz ultravioleta e podem operar em um intervalo de 3,4 a 6.2 Electron Volts. Eles são usados ​​para analisar metais e semicondutores, como o silício.