El espectro de absorción de rayos X (xas) revela la información sobre el Estado electrónico local y la estructura geométrica de los átomos midiendo las características de absorción de los rayos X por la materia. su núcleo consta de dos partes: la estructura fina de absorción de rayos X extendida (exafs) y la estructura cercana a la absorción de rayos X (xanes). ambos mecanismos físicos se derivan del efecto de interferencia de dispersión entre las ondas fotoelectrónicas y los átomos cercanos después de que los rayos X estimulan los electrones internos, pero las diferencias en el rango de energía y el camino de dispersión hacen que la información estructural que refleja se centre en cada uno.
El mecanismo físico del exafs
Exafs observa señales oscilantes en el rango de 30 - 1000ev en el lado de alta energía del lado de absorción, cuya raíz es el efecto de dispersión única de fotoelectrones. Cuando la energía de los rayos X supera la energía de ionización de los electrones internos, los átomos absorben los fotones y estimulan los electrones internos como optoelectrones, que se propagan hacia el exterior en forma de función de onda. Si se encuentran átomos cercanos durante la propagación, se producirá una dispersión elástica (dispersión posterior), y las ondas dispersas y las ondas de salida interferirán en los átomos de absorción. Debido a que la longitud de onda de la Optoelectrónica cambia con la energía, el efecto de interferencia hace que el coeficiente de absorción muestre oscilaciones periódicas. La señal oscilante se puede convertir en una función de distribución radial a través de la transformación de ft, obteniendo directamente información sobre la longitud del enlace (precisión de 0,01 Ö), el número de coordinación y el grado de desorden de los átomos de coordinación alrededor de los átomos de absorción. Exafs es sensible a la estructura ordenada de corto alcance y es adecuado para el análisis de muestras cristalinas, amorfas y líquidas.
El mecanismo físico de xanes
Xanes se centra en la estructura fina de unos 50 EV detrás del borde EV absorbido, y su mecanismo de formación es el efecto de dispersión múltiple entre Optoelectrónica y átomos cercanos. La Optoelectrónica de baja energía (energía cinética inferior a 50 ev) experimentará múltiples dispersaciones durante el proceso de propagación, formando una compleja superposición de funciones de onda. Esta dispersión múltiple es altamente sensible al entorno de coordinación local alrededor de los átomos absorbentes (como el tipo de átomos, la disposición geométrica), lo que resulta en que el coeficiente de absorción presenta picos separados, picos de hombro y otras características en la región cercana. Las características del espectro xanes reflejan directamente la distribución de la densidad de Estados electrónicos de los átomos absorbentes, por ejemplo, mediante el desplazamiento de la posición del borde de absorción se pueden analizar cuantitativamente los cambios en el Estado de Valencia de los elementos, mientras que la existencia de picos frontales revela información sobre órbitas moleculares no ocupadas. A diferencia de exafs, xanes es más adecuado para estudiar sistemas ordenados o desordenados de corto alcance, como sitios activos superficiales de catalizadores, auxiliares metálicos biomacromoleculares, etc.