Spektromikroskopische Untersuchungen an ... - OPUS Würzburg

12 2 Physikalische Grundlagen
(a)
e
hν
C
π ∗
π ∗
C
(b)
e
hν
C
π ∗
π ∗
C
Abbildung 2.5: Schematische Darstellung der Polarisationsabhängigkeit
des NEXAFS-Prozesses: (a) erlaubte, (b) verbotene Anregung von einem σ-
in ein π ∗ -Orbital.
nicht erlaubt ist, dem Spektrum fehlt die π ∗ -Resonanz. Durch das Vorhandensein
oder Fehlen von Resonanzen im NEXAFS-Spektrum kann somit, bei bekannter
Polarisation der Photonen und bekannten Orbitalen, auf die Orientierung von Molekülen
geschlossen werden. Im Folgenden soll die Orientierung von aromatischen
Molekülen quantitativ bestimmt werden, die gezeigten Überlegungen verlaufen
analog zu denen aus den Referenzen [13] und [14].
Um die Winkelabhängigkeit zu beschreiben, wird eine Geometrie gemäß Abbildung
2.6 angenommen. Die Probenoberfläche liegt in der x-y-Fläche, die z-Achse
bildet somit die Normale auf sie. Unter einem Winkel θ zur Normalen fällt linear
polarisierte Synchrotronstrahlung in der x-z-Ebene (der Einfallsebene) ein. Die Vektoren
des elektrischen Feldes liegen dabei in der Einfallsebene (e p ) beziehungsweise
senkrecht zu dieser (e s ). Für diese gilt dann
e p = e p
cos θ
0
, e s = e s
sin θ
0
1
. (2.6)
0
Für den Vektor O, der für das π ∗ -Orbital des aromatischen Ringes steht und somit
die Orientierung des Moleküls wiedergibt, gilt unter Verwendung des Polarwinkels
α (der gleichzeitig den Verkippungswinkel des Moleküls gegen die Oberfläche
darstellt) und des Azimutalwinkels ϕ