PES è una tecnica versatile che può essere utilizzata per studiare un'ampia varietà di materiali, inclusi metalli, semiconduttori, isolanti e materiali organici. Può anche essere utilizzato per studiare la struttura elettronica di molecole e atomi e per indagare le proprietà di superfici e interfacce.
Il principio base del PES è il seguente:
1. Un fascio monocromatico di fotoni incide sul campione.
2. I fotoni interagiscono con gli elettroni nel campione e alcuni elettroni vengono espulsi dal campione.
3. L'energia cinetica degli elettroni espulsi viene misurata utilizzando un analizzatore di energia degli elettroni.
4. L'energia di legame degli elettroni può essere calcolata dall'energia cinetica degli elettroni espulsi.
L'energia di legame di un elettrone è l'energia necessaria per rimuovere l'elettrone dal materiale. L'energia di legame è caratteristica dell'elemento e dell'orbitale da cui viene espulso l'elettrone.
PES può essere utilizzato per studiare la struttura elettronica dei materiali, inclusa la struttura della banda di valenza, la struttura della banda di conduzione e gli spettri a livello di nucleo. Il PES può essere utilizzato anche per studiare il legame chimico nei materiali e per identificare i diversi elementi presenti in un materiale.
PES è un potente strumento per l'analisi delle superfici ed è ampiamente utilizzato in una varietà di campi, tra cui fisica, chimica, scienza dei materiali e biologia.