fotoelettróne

sm. [foto-+elettrone]. Elettrone emesso da un materiale per effetto di una radiazione elettromagnetica. In particolare, ciascuno degli elettroni emessi da un fotocatodo a seguito della rivelazione di un fotone di radiazione.Spettroscopia di fotoelettroni o fotoelettronica (PES, PhotoElectron Spectroscopy). Tecnica spettroscopica basata sull'analisi dell'energia dei fotoelettroni emessi da un materiale (solido, liquido o gassoso) bombardato con raggi X o raggi ultravioletti. Nel primo caso si ha la XPES o XPS (X-ray PhotoElectron Spectroscopy), nel secondo la UPES o UPS (dove U sta per Ultra-violet). In entrambe le tecniche, la radiazione indirizzata sul campione provoca l'emissione di uno o più elettroni. Se si usa la radiazione X, più energetica, vengono espulsi gli elettroni appartenenti ai livelli interni degli atomi, se si usa la radiazione UV, invece, i fotoelettroni sono elettroni di valenza. Misurando l'energia cinetica dell'elettrone emesso, e conoscendo l'energia della radiazione utilizzata, è possibile conoscere l'energia con cui il fotoelettrone era legato al nucleo di appartenenza (binding energy). Poiché l'energia dei livelli elettronici più interni è particolarmente utile come “impronta digitale” del tipo di atomi presenti (l'energia degli elettroni di valenza dipende invece fortemente dai legami in cui l'atomo è coinvolto), la spettroscopia XPS è anche nota con il nome ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), ed è un metodo molto diffuso per analizzare la composizione elementare delle superfici dei solidi, intendendo con questo termine le regioni fino a circa 10-15 Å di profondità. L'informazione ottenuta è limitata a questa profondità perché, prima di essere emessi, gli elettroni perdono parte della loro energia negli urti con gli altri atomi, e dunque solo quelli provenienti dai primi strati del solido possono fuoriuscire dal materiale ed essere analizzati. Come effetto più fine, la binding energy misurata nell'XPS dipende, oltre che dal tipo di atomo da cui proviene l'elettrone, anche dall'ambiente chimico in cui l'atomo si trova; ciò consente di ottenere alcune informazioni ulteriori, per esempio lo stato di valenza dell'atomo. Strettamente correlata all'XPS è la spettroscopia Auger. Oltre che nell'analisi dei solidi, la PES trova applicazione anche nello studio delle molecole allo stato gassoso.