附图是一张XPS能谱图,目的是检测该物质是铁的哪一种氧化物。结果是“主峰Fe 2p3/2核心水平峰值位于710.5eV,Fe 2p1/2位于725.5 eV。因此,我们确认是成分为Fe2O3的氧化物薄膜。”请问,怎么判断这是三价铁? 2p3/2,2p1/2分别是什么意思?若有人回答,将追加奖... 附图是一张XPS能谱图,目的是检测该物质是铁的哪一种氧化物。结果是“主峰Fe 2p3/2核心水平峰值位于710.5eV,Fe 2p1/2位于725.5 eV。因此,我们确认是成分为Fe2O3的氧化物薄膜。”请问,怎么判断这是三价铁? 2p3/2,2p1/2分别是什么意思?若有人回答,将追加奖励。
从结合能值和谱峰形状看,为+3价Fe。
2p3/2和2p1/2的解释:2指主量子数n=2,而p表示l=1(s、p、d、f分别表示角量子数l=0,1,2,3)。原子中的电子既有轨道运动又有自旋运动。它们之间存在着耦合(电磁相互)作用,使得能级发生分裂。对于l>0的内壳层,这种分裂可以用内量子数j来表示。其数值为:
j=∣ l +ms ∣ = ∣l ±1/2∣
对于l =0,j=1/2,故s电子的谱图如N1s、C1s等不发生能级裂分,为单峰。对于l>0,则j=l+½或者l-½。也就是说,除了s能级不发生分裂外,其他能级均分裂为两个能级:在XPS谱图中出现双峰。对于2p1/2和2p3/2的电子,其峰面积比为1:2。