Science 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Science
标  题: 表面分析技术9－－－UPS(zz)
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu May 15 10:25:39 2003) , 转信

UPS和XPS同样都是光电子谱，它主要用于表面电子态的分析。紫外光源的能量范围
是10eV到40eV。能量比较小，表面激发深度浅，光电子的逸出深度小，因此可以用
于表面电子态的分析。UPS有很窄的线宽，为0.01eV，分辨率高，可以测能带的精
细结构。紫外光子能量可以使一切固体材料的价电子激发，因此没有对应的窗口材
料，在大气中也容易被吸收，只能在真空中传播。而样品室中需极低压强，放电室
中需要极高压强，因此紫外光的传递使用了毛细管通道和差分排气系统。

UPS谱特点：UPS谱除了其他光电子谱的一些共同特点外，还有自己的独有的特点
1：振动与转动能谱：
    光电子在激发后，留下了一个离子，这个离子并不是处于基态，一般处于某个
振动或者转动的激发态，其振动转动能量为0.1-0.3eV，叠加在结合能峰上，如果
光源线宽大于0.1eV就不可以分辩出来了。
2：自旋－轨道耦合分裂
    自旋－轨道耦合产生了能级的精细结构，反映在UPS谱图上，就出现了双峰，
宽度为
delta E=3hc*alfa/2。
3：自电离谱
    自电离是类似于Auger的二级过程，在光子的作用下产生激发态，（而不是电
标  题: 表面分析技术9－－－UPS(zz)
发信站: 西安交大思源bbs站 (Wed May 14 22:56:08 2003)


UPS和XPS同样都是光电子谱，它主要用于表面电子态的分析。紫外光源的能量范围
是10eV到40eV。能量比较小，表面激发深度浅，光电子的逸出深度小，因此可以用
于表面电子态的分析。UPS有很窄的线宽，为0.01eV，分辨率高，可以测能带的精
细结构。紫外光子能量可以使一切固体材料的价电子激发，因此没有对应的窗口材
料，在大气中也容易被吸收，只能在真空中传播。而样品室中需极低压强，放电室
中需要极高压强，因此紫外光的传递使用了毛细管通道和差分排气系统。

UPS谱特点：UPS谱除了其他光电子谱的一些共同特点外，还有自己的独有的特点
1：振动与转动能谱：
    光电子在激发后，留下了一个离子，这个离子并不是处于基态，一般处于某个
振动或者转动的激发态，其振动转动能量为0.1-0.3eV，叠加在结合能峰上，如果
光源线宽大于0.1eV就不可以分辩出来了。
2：自旋－轨道耦合分裂
    自旋－轨道耦合产生了能级的精细结构，反映在UPS谱图上，就出现了双峰，
宽度为
delta E=3hc*alfa/2。
3：自电离谱
    自电离是类似于Auger的二级过程，在光子的作用下产生激发态，（而不是电
标  题: 恒星能量的散发
发信站: 西安交大思源bbs站 (Thu May 15 08:13:50 2003)

   恒星可以通过以下几种不同的方式发射出能量。
　　第一，恒星会发射出无质量的电磁辐射——光子，这种电磁辐射包括从能量最大的γ

射线到能量最小的射电波（甚至一个冷的物体也会发射出光子；物质的温度越低，光子也

越弱）。可见光就是这类辐射的一部分。
　　第二，恒星还会发射出中微子和引力子等无质量的粒子。
　　第三，恒星还会发射出各种具有质量的带电高能粒子，主要是质子，但同时也包括数

量较少的各种原子核及其它各种粒子。它们就是宇宙射线。

　　恒星发射的所有这些粒子（光子、中微子、引力子、质子等等），只要当它们是单独

出现在宇宙空间的时候，它们将是稳定的。就我们所知，它们可以在数十亿年的时间内不

发生任何变化地通过数十亿光年的真空。由此可见，恒星所发射的一切粒子只要没有遇到

任何会把它们吸收掉的物体，就会一直存在下去。拿光子来说，几乎任何东西都能把它们

吸收掉。能量很大的质子就较难被别的东西阻挡和吸收，至于中微子，那就更难被别的什

么东西阻挡和吸收了。关于引力子的情况，直到目前为止，人们尚未弄清。

　　假如我们的宇宙中，除了以固定不变的位形分布的恒星以外，什么东西也没有的话，

那么，由某一颗恒星所发射出的每一颗粒子，除非它遇到了另一颗恒星并被吸收掉，否则

，都一定会在宇宙空间“旅行”。在这种情况下，所有的粒子将只会从一颗恒星“旅行”

到另一颗恒星，这样，总的说来，每一颗恒星都应当能够收回它所发射出去的全部能量。

标  题: 恒星能量的散发
发信站: 西安交大思源bbs站 (Thu May 15 08:13:50 2003)

   恒星可以通过以下几种不同的方式发射出能量。
　　第一，恒星会发射出无质量的电磁辐射——光子，这种电磁辐射包括从能量最大的γ

射线到能量最小的射电波（甚至一个冷的物体也会发射出光子；物质的温度越低，光子也

越弱）。可见光就是这类辐射的一部分。
　　第二，恒星还会发射出中微子和引力子等无质量的粒子。
　　第三，恒星还会发射出各种具有质量的带电高能粒子，主要是质子，但同时也包括数

量较少的各种原子核及其它各种粒子。它们就是宇宙射线。

　　恒星发射的所有这些粒子（光子、中微子、引力子、质子等等），只要当它们是单独

出现在宇宙空间的时候，它们将是稳定的。就我们所知，它们可以在数十亿年的时间内不

发生任何变化地通过数十亿光年的真空。由此可见，恒星所发射的一切粒子只要没有遇到

任何会把它们吸收掉的物体，就会一直存在下去。拿光子来说，几乎任何东西都能把它们

吸收掉。能量很大的质子就较难被别的东西阻挡和吸收，至于中微子，那就更难被别的什

么东西阻挡和吸收了。关于引力子的情况，直到目前为止，人们尚未弄清。

　　假如我们的宇宙中，除了以固定不变的位形分布的恒星以外，什么东西也没有的话，

那么，由某一颗恒星所发射出的每一颗粒子，除非它遇到了另一颗恒星并被吸收掉，否则

，都一定会在宇宙空间“旅行”。在这种情况下，所有的粒子将只会从一颗恒星“旅行”

到另一颗恒星，这样，总的说来，每一颗恒星都应当能够收回它所发射出去的全部能量。

从这种假定出发，宇宙似乎应当会永远不变地继续下去。

　　但是以下三个事实的存在、使实际情况不会象上面所说的那样。
　　第一，宇宙并不是单由恒星所组成，而是包含有大量的冷物质，从巨大的行星直到星

际尘，当这些粒子遇到冷物质时，粒子就被吸收，冷物质则发射出能量较小的粒子以作为

交换。这就意味着，总的来说，冷物质的温度会逐渐上升，而恒星所含的能量会逐渐减少

。
　　第二，恒星以及其他天体发射出来的某些粒子（如中微子和引力子）被物质吸收的几

率是如此之小，以致在宇宙的整个生存期间，业已被吸收的只占其中很小的一部分。这就

意味着，在恒星发射出来的全部能量中，有很大一部分仍在宇宙空间中“旅行”，而这同

样也等于说，恒星所含有的能
量正在逐渐减少。
　　第三，宇宙正在膨胀。这就意味着星系与星系之间的空间正在逐年扩大，因此甚至象

质子和光子等一类能被其他物体吸收的粒子，平均说来，也要旅行更长的路程才遇到其他

物体而被吸收掉。

正因为如此，恒星所吸收的能量抵偿不了它所发射的能量的倾向正在逐年加大。同时，为

了填补因宇宙膨胀而增大的这部分宇宙空间，就一定会有额外的能量（亦即快速的高能的

、但尚未被吸收的粒子）进入到这部分宇宙空间。事实上，这个道理是很明显的，只要宇

宙还在继续膨胀，总的来说，它将会继续变得越来越冷。当然，如果宇宙有朝一日开始再

一次从膨胀转为收缩的话，情况就会倒转过来，到那时，宇宙将会开始再一次逐渐变热起

来。
从这种假定出发，宇宙似乎应当会永远不变地继续下去。

　　但是以下三个事实的存在、使实际情况不会象上面所说的那样。
　　第一，宇宙并不是单由恒星所组成，而是包含有大量的冷物质，从巨大的行星直到星

际尘，当这些粒子遇到冷物质时，粒子就被吸收，冷物质则发射出能量较小的粒子以作为

交换。这就意味着，总的来说，冷物质的温度会逐渐上升，而恒星所含的能量会逐渐减少

。
　　第二，恒星以及其他天体发射出来的某些粒子（如中微子和引力子）被物质吸收的几

率是如此之小，以致在宇宙的整个生存期间，业已被吸收的只占其中很小的一部分。这就

意味着，在恒星发射出来的全部能量中，有很大一部分仍在宇宙空间中“旅行”，而这同

样也等于说，恒星所含有的能
量正在逐渐减少。
　　第三，宇宙正在膨胀。这就意味着星系与星系之间的空间正在逐年扩大，因此甚至象

质子和光子等一类能被其他物体吸收的粒子，平均说来，也要旅行更长的路程才遇到其他

物体而被吸收掉。

正因为如此，恒星所吸收的能量抵偿不了它所发射的能量的倾向正在逐年加大。同时，为

了填补因宇宙膨胀而增大的这部分宇宙空间，就一定会有额外的能量（亦即快速的高能的

、但尚未被吸收的粒子）进入到这部分宇宙空间。事实上，这个道理是很明显的，只要宇

宙还在继续膨胀，总的来说，它将会继续变得越来越冷。当然，如果宇宙有朝一日开始再

一次从膨胀转为收缩的话，情况就会倒转过来，到那时，宇宙将会开始再一次逐渐变热起

来。



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※ 来源:．哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]