PES is een veelzijdige techniek die kan worden gebruikt om een grote verscheidenheid aan materialen te bestuderen, waaronder metalen, halfgeleiders, isolatoren en organische materialen. Het kan ook worden gebruikt om de elektronische structuur van moleculen en atomen te bestuderen, en om de eigenschappen van oppervlakken en grensvlakken te onderzoeken.
Het basisprincipe van PES is als volgt:
1. Een monochromatische fotonenbundel valt op het monster.
2. De fotonen interageren met de elektronen in het monster en een deel van de elektronen wordt uit het monster uitgestoten.
3. De kinetische energie van de uitgestoten elektronen wordt gemeten met behulp van een elektronenenergieanalysator.
4. De bindingsenergie van de elektronen kan worden berekend uit de kinetische energie van de uitgestoten elektronen.
De bindingsenergie van een elektron is de energie die nodig is om het elektron uit het materiaal te verwijderen. De bindingsenergie is kenmerkend voor het element en de orbitaal waaruit het elektron wordt uitgestoten.
PES kan worden gebruikt om de elektronische structuur van materialen te bestuderen, inclusief de valentiebandstructuur, de geleidingsbandstructuur en de spectra op kernniveau. PES kan ook worden gebruikt om de chemische binding in materialen te bestuderen en om de verschillende elementen in een materiaal te identificeren.
PES is een krachtig hulpmiddel voor oppervlakteanalyse en wordt veel gebruikt op verschillende gebieden, waaronder natuurkunde, scheikunde, materiaalkunde en biologie.