O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi m. T normuradov, B. E umirzaqov, A. Q tashatov

4.2. Ultrabinafsha nurlarning fotoelektron spektroskopiyasi (UBES) 
Valent zonadagi elektronlarning energiya bo‘yicha taqsimlanishi to‘g‘risida 
ma’lumot olish uchun UBES usuli juda keng qo‘llaniladi. Buning uchun 
fotoelektronlar hosil qilayotgan tok bilan to‘xtatuvchi potensial orasidagi 
bog‘lanish egri chizig‘ining birinchi tartibli differensiali (hosilasi), ya’ni 
fotoelektronlarning spektri N
ф
(Е)=dJ
ф
(Е)/dE yozib olinadi. N
ф
(Е) bog‘lanishni 
yozib olishning elektr sxemasi ikkilamchi elektronlarning spektrini (masalan, oje-
elektronlarni) yozib olish sxemasidan deyarli farq qilmaydi. Faqat bu yerda 
birlamchi elektronlar manbai o‘rniga fotonlar manbai o‘rnatiladi (4.2 – rasm).
Fotonlar manbai sifatida ultrabinafsha nurlar sohasida chiziqli spektrga ega bo‘lgan 
K
S
R (ksenon to‘ldirilgan), К
Р
Р (kriptonli) va В
М
Р (vodorodli) standart gazorazryad 
yoki simob lampalaridan foydalanish mumkin. Ultrabinafsha nurlar sohasida N
ф
(Е) 
spektrini yozib olishda ko‘p to‘rli sferik analizatorlar ishlatish ancha qulaydir. 
4.2 – rasm. UBES qurilmasining blok sxemasi: GL – gazorazryad lampasi, IS 
– surilish manbasi, PU i RU – boshlang‘ich va rezonans kuchaytirgichlar, SD 
– sinxron detektor, ZG – tovush chastotasi generatori, GPN – arrasimon 
kuchlanish generatori, SA – sonli mikroampermetr, PDS – o‘zi yozuvchi 
asbob, BK – kommutatsiya bloki. 

---

97 
4.3-rasmda metallning yuza qismida valent elektronlarning energetik 
taqsimoti va shu metalldan vakuumga uchib chiqayotgan fotoelektronlarning 
spektri sxematik ravishda ko‘rsatilgan. Bu spektrlarning ko‘rinishi bir- biriga juda 
o‘xshash. Bundan fotoelektronlar spektrini yozib olish orqali valent elektronlarning 
taqsimoti haqida to‘g‘ridan-to‘g‘ri ma’lumot olish mumkin degan xulosa kelib 
chiqadi. Rasmdan ko‘rinadiki, agar elektronning metall ichidagi to‘la energiyasi 
YE bo‘lsa, uning fotondan energiya olib vakuumga uchib chiqishi uchun quyidagi
shart bajarilishi kerak:
E h
E
Ф
v




. (4.5) 
N(E)
h

E
B
h

h

h

E
Ф
n(E)
h

E

E
V
=E
F

0
4.3-rasm. Metallda valent elektronlarining energiya bo‘yicha taqsimlanishi n(E) 
va fotoelektronlarning spektri N(E): E( - boshlang‘ich energiya, EF – 
fotoelektronlar energiyasi, EV - vakuum sathi, EV – valent zonaning 
eng yuqori sathi, EF – Fermi sathi 
Bu yerda E
v 
– valent zonaning eng yuqori sathi. Bu sath metallarda Fermi 
sathi bilan ustma-ust tushadi. F – fotoelektronlarning chiqish ishi. U holda 
vakuumga uchib chiqqan elektronlarning energiyasi quyidagiga teng bo‘ladi:
Е
kin 

(Е+h

)-(E
v
+Ф) . (4.6) 

---

98 
Jism ichidagi eng katta energiyaga ega bo‘lgan elektronlar E
v
sathda 
joylashgan bo‘ladi, ya’ni E=E
v
sathdan uchib chiqqan elektronlar eng katta kinetik 
energiyaga ega bo‘ladi. Demak E=E
v
bo‘lgan hol uchun (4.6) quyidagi ko‘rinishga 
ega bo‘ladi: 
Е
kin.mak 

h

- Ф . (4.7) 
Bu formula Eynshteyn formulasidir (4.3-formulaga qarang)
Elektronlar valent zonasining Ev ga nisbatan qancha quyi sohasidan uchib 
chiqsa, uning vakuumdagi kinetik energiyasi shuncha kam bo‘ladi. Bunda ma’lum 
energiya 
bilan 
chiqayotgan 
fotoelektronlarning 
soni 
valent 
zonadagi 
elektronlarning zichligiga bog‘liq bo‘ladi: zichlik katta (maksimum) bo‘lgan 
sohalardan uchib chiqqan elektronlar soni ko‘p, zichlik kichik bo‘lgan sohalardan 
uchib chiqqan elektronlar soni esa kam bo‘ladi. 
Metall va yarim o‘tkazgichlarning valent zonasidagi elektronlarning 
energiya bo‘yicha taqsimotini o‘rganishda energiyasi h

=10

15эВ bo‘lgan 
fotonlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Fotonlar energiyasi bundan katta 
bo‘lsa, uchib chiqayotgan fotoelektronlar tarkibida ikkilamchi (fotoelektronlar jism 
ichida harakat qilishi vaqtida hosil qilgan) elektronlarning miqdori oshib ketishi 
mumkin. Natijada fotoelektronlar spektrining ko‘rinishi valent elektronlar 
spektridan farq qilishi mumkin. Agar h


10 

15 эВ bo‘lsa, fotoelektronlar valent 
zonaning yuqori qismidangina chiqishi mumkin. 
Dielektriklarning valent zonalarini tahlil qilishda esa fotonlarning 
energiyasini 20

25 eV gacha oshirish mumkin. Chunki taqiqlangan zonasi keng 
bo‘lgan dielektriklarda fotoelektronlarning chiqish ishi 8-10 eV ni tashkil qiladi.