光電效應
X射線光電子能譜(XPS)分析是一種重要的表面分析技術，其工作原理基於光電效應。具體來說，當樣品暴露在X射線束下時，X射線的光子能量激發樣品表面原子或分子的內層電子或價電子，使它們以光電子的形式發射出來。這些光電子的能量是測量的關鍵，其中光電子的動能（Ek）可以通過測量得到。
根據愛因斯坦的能量關係式，光子（hν）提供的能量等於電子的束縛能（EB）加上光電子的動能（EK），即hν=EB+EK。這裡，h是普朗克常數，ν是光子的頻率。通過測量光電子的動能，可以計算出電子的束縛能，從而確定元素的組成和化學狀態。
XPS不僅可以提供樣品表面的化學組成信息，還能確定各元素的化學狀態。這種技術對樣品的破壞性小，尤其適用於有機材料和高分子材料的分析。此外，XPS與俄歇電子能譜技術（AES）常配合使用，提供更全面的材料信息。