
English: 
- [Instructor] In this video,
we're going to introduce ourselves
to the idea of photoelectron spectroscopy.
It's a way of analyzing
the electron configuration
of a sample of a certain type of atom.
And so what you'll often see
and you might see something
like this on an exam,
is a photoelectron spectrum
that looks something like this.
And so the first question is,
well, what's even going on?
How is this generated?
Well, I'm not gonna go into the details,
but the big picture is
the analysis will be done by
taking a stream of that atom,
and so that atom, there's an atom stream
going in one direction,
and then the other
direction, let me label this,
so that's the atoms
that we're trying to analyze,
and then the other direction,
you send high-energy photons
that are going to bombard
those atoms, photons.
Now these photons are high enough energy,
in fact, they're typically x-ray photons

Azerbaijani: 
Bu videoda biz
özümüzü fotoelektron
spektroskopiyası ilə tanış edəcəyik.
Bu müəyyən növ atom nümunəsinin elektron
konfiqurasiyasını analiz etmək üsuludur.
Beləliklə, tez-tez görəcəyiniz
və imtahanda bunun kimi rastlaşa
biləcəyiniz şey fotoelektron spektridir
hansı ki, buna bənzəyir.
Və ilk sual budur ki,
burada nə baş verir?
Bu necə yaranır?
Düzü, detallara girməyəcəm,
amma ümumi təhlil
atom axını götürərək ediləcək,
və beləliklə bu atom, burada bir
istiqamətdə hərəkət edən atom axını var,
icazə verin bunu etiketləyim ki,
təhlil etməyə çalışdığımız
atomlar budur,
və sonra əks istiqamətdə
atomları bombardman etmək üçün
yüksək enerjili fotonlar göndərirsiniz.
Indi bu fotonlar kifayət qədər yüksək
enerjilidir, əslində bunlar adi

English: 
so that when they collide,
the photons are high enough energy
to overcome the binding energy
of even the core electrons
and as those electrons get knocked out,
they move away
and they enter into a magnetic field
that will deflect those electrons
and then make them hit a detector.
And so you can imagine
the electrons that are
closer to the nucleus,
those have the highest binding energy,
and so more of that energy from the photon
is going to be used to knock it off
so less of it is going to be there
for the kinetic energy,
so those closer electrons
aren't going to get as far
and the outer electrons,
those have the lowest
electron binding energy.
They're the easiest to knock off
and so you have more
of the photon's energy
is going to be transferred
into kinetic energy.
And so they're going to get further away
and they're going to hit the detector
at a further point.

Azerbaijani: 
rentgen fotonlarıdır, beləliklə toqquşanda
fotonlar hətta daxili təbəqə
elektronlarının rabitə enerjisini qıracaq
qədər yüksək enerjiyə malik olurlar.
Bu elektronlar qopduqca
uzaqlaşırlar və sonra
onların istiqamətini dəyişərək
detektora vuracaq
maqnit sahəsinə daxil olurlar.
Təsəvvür edə biləcəyiniz kimi
nüvəyə yaxın olan elektronlar yüksək
rabitə enerjisinə malikdirlər, buna görə
də fotonlardan gələn enerjinin böyük bir
hissəsi bunları qoparmaq üçün istifadə
olunacaq və kiçik bir hissəsi kinetik
enerjiyə çevriləcək.
Beləliklə, nüvəyə yaxın elektronlar zəif
rabitə enerjisinə malik uzaqda yerləşən
elektronlar qədər uzağa gedə bilməyəcəklər.
Bunlar qoparılması ən rahat olanlardır
belə ki, fotonun enerjisinin böyük bir
hissəsi kinetik enerjiyə çevrilir.
Beləliklə, bunlar daha uzağa gedirlər
və detektora daha uzaq
nöqtədə dəyirlər.

Azerbaijani: 
Fotoelektron spektrinə nəzər salmaqla
təxminən neçə elektronun müxtəlif rabitə
enerjilərinə malik olduğunu görə bilərik.
Sola getdikcə rabitə enerjisinin
artdığını görə bilərsiniz.
Bunun məna kəsb etməsinin səbəbi budur ki,
rabitə enerjisi elektronların qoparıldıqda
nə qədər kinetik enerjiyə malik olmaları
ilə tərs mütənasibdir.
Spektrin ən solunda yerləşən çıxıntı
daxili təbəqə electronlarını göstərir,
sonra daha uzaqda yerləşən növbəti kiçik
rabitə enerjili elektronlar, və daha sonra
növbəti kiçik rabitə enerjili elektrolar.
Və biz bunu təhlil edərək
bu sirli elementin elektron konfiqurasiyasını
ortaya qoya bilərik.
Sizcə bu hansı olardı?
Videonu dayandırın və bunun haqqında fikirləşməyə çalışın.
Əvvəl də qeyd etdiyim kimi,
buradakı çıxıntı daxili təbəqə
elektronların aşkarlanmasına uyğun gəlir,
beləliklə, daxili təbəqə elektronları
1s elektronlarıdır,

English: 
And so one way to view
the photoelectron spectrum
is it gives you a sense of
roughly how many electrons
have various binding energies.
And you can see that the
binding energy increases
as we go to the left.
Now the reason why this makes sense,
the binding energy is
inversely proportional
to how much kinetic energy
these electrons have
as they actually get knocked off.
And so this spike on our
spectrum at the extreme left,
these are the innermost electrons,
and then these would be
electrons further out
with the next lower binding energy,
and then lower binding energy after that.
And so we can analyze this
to actually come up with
the electron configuration
of this mystery element right over here.
What do you think that would be?
Pause this video and
try to think about that.
Well as I mentioned,
this spike right over
here would correspond
to detecting the innermost electrons,
and so the innermost electrons
are the one S electrons,

English: 
and we know that those
aren't the only electrons
'cause there's electrons that
have lower binding energies,
and so we know that would have filled up
that innermost shell
and so we know that they
have two one S electrons
and then we can then think
that this next spike,
that's going to be the two S electrons
and we have more electrons than that
so we must have filled
up the two S sub shell
and then this next spike,
this looks like two P.
And the reason why this
really makes a lot of sense is
notice the detector is
detecting more electrons there,
and we also have more electrons,
and so that must have been filled
and that makes sense,
and actually the way this was constructed,
it's not always going to be this perfect,
but you can see you have roughly
three times as many two P
electrons as two S
electrons, which makes sense.
The two P sub shell can fit six electrons.
Two S sub shell fits two.
So this next spike is going
to be the next highest energy shell,
which is going to have
a lower binding energy.
It's easy to knock the,

Azerbaijani: 
və biz bunların tək olmaığını bilirik,
çünki burada zəif rabitə enerjili elektronlar da var,
və beləliklə biz bilirik ki, bu
daxili orbitalı dolduracaq,
və bunların iki 1s elektronları olur,
və daha sonra biz növbəti çıxıntı haqqında
düşünə bilərik hansı ki, 2s
yarımsəviyyəsidir və bizim bundan çox
elektronumuz olduğu üçün 2s-i
doldurmalıyıq və sonra növbəti çıxıntını
hansı ki, 2p yarımsəviyyəsinə bənzəyir.
Bunun məna kəsb etməsinin səbəbi budur ki,
detektorun burada daha çox elektron aşkar
etməsinə diqqət edin və elektronlar
hələ çox olduğu üçün
bu orbital tam dolmalıdır.
Əslində bu çıxıntıların ölçüsü hər zaman
mükəmməl olmaya bilər, amma siz 2p
yarımsəviyyəsində 2s-dən təxminən üç
dəfə çox elekron olduğunu görə bilərsiniz.
2p yarımsəviyyəsi özündə altı elektron
saxlaya bilər, 2s yarımsəviyyəsi isə iki.
Beləliklə, bu növbəti çıxıntı daha aşağı
rabitə enerjisinə sahib növbəti
ən yüksək enerji səviyyəsi olacaq.
Bu elektronları

Azerbaijani: 
qoparmaq daha asandır.
Və beləliklə bu, görünür 3s² olacaq
və sonra bu növbəti çıxıntı
3p⁶ olacaq
və sonra bu tamamilə doldurulur.
Bundan sonra daha bir çıxıntı var və
bu çıxıntı digər S yarımsəviyyələri kimi
təxminən eyni sayda elektrona malikdir.
Biz Aufbau prinsipindən bilirik ki,
növbəti dolduracağımız 4s-dir
və orada iki elektron var, çünki
bu çıxıntı digər doldurulmuş
s yarımsəviyyələri ilə eynidir.
Və beləliklə, biz bu sirli
elementin elektron konfiqurasiyasını
ortaya çıxarmaq üçün fotoelektron
spektrindən istifadə edə bilərik.
Bu elementin elektron konfiqurasiyası 1s²,
2s²,
2p⁶,
3s²,
3p⁶ və
4s²-dir. Bəs hansı element
bu elektron konfiqurasiyasına malikdir?
Biz digər videolarda bunun üzərində
işləmişdik, amma aydın görmək üçün
yenidən elementlərin dövri cədvəlini

English: 
it's easier to knock those electrons off.
And so this looks like it's
going to be the three S two
and then this next spike,
this looks like three P six
and then that one gets completely filled
and we have one more spike after that
and that spike seems to
get roughly the same number
of electrons as all of
the other S sub shells
and we know from the Aufbau principle
that the next we fill is four S
and it looks like there's
two electrons there
because this spike is about the same
as the other filled S sub shells.
And so just like that,
we're able to use a photoelectron spectrum
to come up with the electron configuration
of this mystery element.
Its electron configuration is one S two,
two S two,
two P six,
three S two,
three P six,
four S two.
And what element has this
electron configuration?
Well, we've worked on it in other videos,
but I can get my periodic
table of elements out,
and we can see, let's see.

Azerbaijani: 
çıxara bilərəm. 1s² bizi heliuma aparır,
sonra 2s² və 2p⁶ bizi neona aparır.
3s² 3p⁶ bizi arqona aparır,
və nəhayət 4s² bizi kalsiuma aparır.
Beləliklə, bizim sirli elementimiz
kalsiumdur,
və əgər kimsə valent elektronlar haqqında
soruşsaydı, bu buradakı xarici çıxıntı olardı.
Ən aşağı rabitə enerjisinə malik elektron çıxıntısı.
Bunlar ən aşağı rabitə enerjisinə malikdirlər,
çünki ən kənarda yerləşirlər.
Bunları qoparmaq çox asandır, 
buna görə də
fotonun enerjisinin çox hissəsi
elektronu qopardıqdan sonra qalır
və kinetik enerjiyə çevrilir. Beləliklə,
bu elektronlar daha uzağa düşürlər.
Və burada gördüklərimizin əsasını
kalsiumun fotoelektron spektri təşkil edir.
Bəs kaliumun fotoelektron spektri
necə olardı?
Kiçik bir xatırlatma olaraq,
kaliumun atom nömrəsi 19 olduğuna görə

English: 
One S two gets us to helium,
then you have two S two,
two P six gets us to neon.
Three S two, three P six gets us to argon,
and then four S two gets us to calcium.
So our mystery element is
calcium,
and if someone were to ask
about valence electrons,
that would be this outermost
spike right over here.
The spike of electrons with
the lowest binding energy.
They have the lowest binding energy
because they're the furthest out there.
They are the easiest to knock off,
and because they're the
easiest to knock off,
most of that photon energy is leftover
after overcoming the binding energy
that gets converted into kinetic energy.
So those electrons get deflected further.
And the base of what we see here
are the photoelectron spectrum of calcium.
What would we expect the
photoelectron spectrum
of potassium be?
And just as a reminder,
potassium has an atomic number of 19,

Azerbaijani: 
nüvəsində 19 protonu var,
kalsiumun isə nüvəsində 20 proton var.
Neytral bir kalium atomu
götürdüyümüzü güman etsək
onun həm də 19 elektronu olacaq.
Videonu dayandırın və spektrlərin
necə fərqli ola biləcəyini düşünün.
Kalium haqqında düşündüyümüz zaman
kalsium kimi çox oxşar bir fotoelektron
spektrinə sahib olacaq,
amma 20 protonla müqayisədə 19-a sahib
olduğu üçün nüvədə daha az müsbət yükə
malikdir, buna görə də nüvə müxtəlif
səviyyələri daha az cəzb edir.
Belə ki, kaliumda
yenə də 1s² olacaq,
amma nüvəyə o qədər cəzb olunmadığı üçün
daha aşağı rabitə enerjisinə sahib olacaq.
Mən bunu mükəmməl şəkildə
çəkmirəm. Bu qədər
çox olmaya bilər.
Yəqin ki, daha cüzidir.
Bu kimi bir şey,
amma biraz sağa olacaq.
Eynilə, 2s² bir az sağa,
sonra 2p⁶ da bir az
sağa gedəcək, və
bir daha deyirəm,
tamamilə mükəmməl şəkildə çəkmirəm,
çünki burada dəqiq məlumat
yoxdur. 3s² də bir az

English: 
so it has 19 protons in the nucleus,
while calcium has 20
protons in the nucleus,
and we're going to assume
that we're talking a
neutral potassium atom,
so it's going to have
19 electrons, as well.
Pause this video and think about
how it might be different.
When we think about potassium,
it's going to have a very
similar photoelectron spectrum
as calcium,
but because it only has
19 versus 20 protons,
it has less positive
charge in the nucleus,
so it pulls a little bit less hard
on our various shells.
So in potassium,
you're still going to have one S two,
but it's going to have a
slightly lower binding energy
because it's not pulled
into the nucleus as much.
And I'm not drawing it perfectly.
It might not be this much.
Actually, you know what?
It's probably more slight, probably.
Something like this,
but it's going to be a
little bit to the right.
Similarly, two S two is
going to be a little bit
to the right,
and then two P six is
going to be a little bit
to the right,
and once again, I'm not
drawing it completely perfectly
'cause I don't have the exact data here.
Three S two

Azerbaijani: 
sağda olacaq.
Kalium 20 proton ilə
müqayisədə 19-a
sahib olduğu üçün içəriyə doğru daha az
cəzb olunur və istənilən səviyyə və ya
yarımsəviyyə üçün daha aşağı rabitə
enerjisi olur, və 3p⁶ bunun kimi bir az
sağa doğru gedir.
Bəs 4s yarımsəviyyəsi necə görünəcək?
4s yarımsəviyyəsində iki elektron deyil,
yalnız bir elektron var, çünki
20 elektronu deyil, 19 elektronu var.
Və beləliklə, bu da bir az sağa gedəcək.
Bu daha aşağı rabitə enerjisinə malikdir
və hündürlüyü iki dəfə az olacaq,
çünki iki deyil, yalnız bir elektronu var.
Beləliklə, buna bənzər bir şey olacaq,
və bu kaliumun fotoelektron
spektri olardı.
Biz artıq qeyd etmişdik ki, xarici səviyyə
valent elektronların harada yerləşdiyini göstərir.
Beləliklə, əgər biz kalium
haqqında düşünürsək, bu, orada olardı.
Həmçinin buradakı
bağlayıcı enerji isə bir
elektron qoparmaq üçün
nə qədər enerjiyə ehtiyacımız

English: 
would be a little bit to the right.
Once again,
only 19 protons versus 20 for calcium,
so we're pulling a
little bit less inwards,
so we have a lower binding energy
for any given shell or sub shell,
and three P six is going to
be a little bit to the right,
like this,
and then what is the four S
sub shell going to look like?
Well, it doesn't have two
electrons in the four S sub shell.
It only has one,
'cause it only has 19
electrons and not 20.
And so it's going to be a
little bit to the right.
It has a lower binding energy
and it's only going to be half as high
because you only have
one electron, not two.
So it's going to look something like that.
That would be the photoelectron spectrum
of potassium, roughly speaking.
Now we've already talked about
that your outermost shell
shows where your valence electrons are.
So if we're thinking about potassium,
it would be right over there.
Now that also tells us,
when we're thinking about
the binding energy over here,
so this binding energy,
that tells us how much energy do we need

Azerbaijani: 
olduğunu göstərir.
Beləliklə, birinci ionlaşma enerjisi ilk
elektronu qopardığımız zaman sərf edilən
enerjidir. Elektronlar arasındakı bütün
qarşılıqlı əlaqələrə görə ilk elektronu
qoparsaq fotoelektron spektri də
dəyişəcək, beləliklə ikinci və ya üçüncü
ionlaşma enerjiniz barədə
düşünə bilmərik. Birinci ionlaşma
enerjisi isə xarici elektronların
rabitə enerjisidir.

English: 
to remove an electron?
And so when you're removing
that first electron,
that's your first ionization energy.
Once you remove that first electron,
because of all of the interactions
between the electrons,
your photoelectron spectrum would change
so you can't think about your second
or third ionization energies,
but your first ionization energy,
you just have to think about
it's the binding energy
of your outermost electrons.
