Фотоэффе́кт, или фотоэлектри́ческий эффе́кт, — явление взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества. В конденсированных веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект. Фотоэффект в газах состоит в ионизации атомов или молекул под действием излучения.
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Спектроскопи́я — раздел физики, посвящённый изучению спектров электромагнитного излучения, которые возникают при переходах между энергетическими уровнями в атомах и молекулах, а также образованных из них макроскопических объектах. В более широком смысле в спектроскопии занимаются изучением спектров различных видов излучения.
Инфракра́сная спектроскопи́я — раздел спектроскопии, изучающий взаимодействие инфракрасного излучения с веществами.
Эмиссионная (самосветящаяся) туманность — межзвёздное облако, излучающее в оптическом диапазоне из-за ионизации собственного газа. В спектрах таких туманностей видны сильные эмиссионные линии, в том числе запрещённые, на фоне слабого непрерывного спектра. Эмиссионные туманности могут иметь различную природу: это могут быть, например, области H II или планетарные туманности.
В физике излучение — передача энергии в форме волн или частиц через пространство или через материальную среду. Это понятие включает в себя:
- электромагнитное излучение — радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение (γ);
- излучение частиц — альфа-излучение (α), бета-излучение (β), нейтронное и нейтринное излучение ;
- акустическое излучение — ультразвуковые, звуковые и сейсмические волны ;
- гравитационное излучение — излучение, которое принимает форму гравитационных волн, или рябь в кривизне пространства-времени.
Энергети́ческий спектр — набор возможных энергетических уровней квантовой системы. Система потенциально способна занять любой уровень из набора, но сам спектр не даёт информации о вероятности реализации того или иного уровня (состояния).
Эмиссионный спектр, спектр излучения, спектр испускания — относительная интенсивность электромагнитного излучения объекта исследования по шкале частот.
Фотоэлектронная спектроскопия — метод изучения строения вещества, основанный на измерении энергетических спектров электронов, вылетающих при фотоэлектронной эмиссии.
Рентге́нофлуоресце́нтный ана́лиз (РФА) — один из современных спектроскопических методов исследования вещества с целью получения его элементного состава, то есть его элементного анализа. С помощью него могут быть обнаружены различные элементы от бериллия (Be) до урана (U). Метод РФА основан на сборе и последующем анализе спектра, возникающего при облучении исследуемого материала рентгеновским излучением. При взаимодействии с высокоэнергетичными фотонами атомы вещества переходят в возбуждённое состояние, что проявляется в виде перехода электронов с нижних орбиталей на более высокие энергетические уровни вплоть до ионизации атома. В возбуждённом состоянии атом пребывает крайне малое время, порядка одной микросекунды, после чего возвращается в спокойное положение. При этом электроны с внешних оболочек заполняют образовавшиеся вакантные места, а излишек энергии либо испускается в виде фотона, либо энергия передается другому электрону из внешних оболочек (оже-электрон)[уточнить]. При этом каждый атом испускает фотон с энергией строго определённого значения, например железо при облучении рентгеновскими лучами испускает фотоны Кα = 6,4 кэВ. Далее соответственно по энергии и количеству квантов судят о строении вещества.
Ультрафиолетовая (электронная) спектроскопия — раздел оптической спектроскопии, который включает получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ультрафиолетовой области.
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) — полуколичественный спектроскопический метод исследования элементного состава, химического и электронного состояния атомов на поверхности изучаемого материала. Он основан на явлении внешнего фотоэффекта. Спектры РФЭС получают облучением материала пучком рентгеновских лучей с регистрацией зависимости количества испускаемых электронов от их энергии связи. Исследуемые электроны эмиттируются по всей глубине проникновения используемого мягкого рентгеновского излучения в исследуемый образец. Однако, выбитые рентгеновскими квантами электроны сильно поглощаются исследуемым веществом настолько, что эмиттированные на глубине около 100 Å они уже не могут достичь поверхности, испуститься в вакуум и, соответственно, быть детектированными прибором. Именно поэтому методом РФЭС можно собрать информацию о самых верхних атомных слоях образца без информации об его объёме. Поэтому этот метод незаменим, как метод анализа и контроля в ряде отраслей таких, как полупроводниковая индустрия, гетерогенный катализ и т. д.
Фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением — метод спектроскопии, использующий пучок света высокой энергии, взаимодействующий с поверхностью исследуемого материала и спектрометром с угловым разрешением для детектирования энергии выбитых электронов. Позволяет измерять закон дисперсии электронов в материале и его зонную структуру.
Оже-спектроскопия — метод электронной спектроскопии, основанный на анализе распределения по энергии электронов, возникших в результате Оже-эффекта.
Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами — разновидность электронной спектроскопии, в которой исследуемая материя подвергается облучению электронами с узким диапазоном энергий, и изучаются потери энергии неупруго рассеянных электронов.
Фотолюминесце́нтная спектроскопи́я — вид оптической спектроскопии, основанный на измерении спектра электромагнитного излучения, испущенного в результате явления фотолюминесценции, вызванного в изучаемом образце, посредством возбуждения его светом. Один из основных экспериментальных методов изучения оптических свойств материалов, и в особенности полупроводниковых микро- и наноструктур.
Молекулярная электронная спектроскопия или УФ-спектроскопия — методика определения строения вещества на основе анализа спектров поглощения и/или испускания света, взаимодействующего с веществом и вызывающего переходы электронов с одного энергетического уровня на другой.
Обратная фотоэмиссионная спектроскопия, сокр., ОФЭС — метод электронной спектроскопии для анализа структуры электронных состояний поверхности твёрдого тела.
Электронно-колебательная спектроскопия иначе электронно-колебательная спектроскопия молекул — разновидность метода электронной спектроскопии высокого разрешения, позволяющая по электронному спектру определять колебательные частоты основного и возбуждённых электронных состояний, зависящие от строения исследуемого вещества.
Квантовый выход (Φ) излучательного процесса — величина, равная отношению количества раз, когда конкретное событие происходит, к количеству поглощенных квантов возбуждающего излучения.
