deneysel bir analiz yöntemi olan fotoelektron spektroskopisi atom ve moleküllerin elektronik yapılarını tayin etmeye yarıyor. çalışılan örneğe gönderilen fotonlar sayesinde saçılan fotoelektronların kinetik enerji dağılımları ölçülüyor. böylelikle numune'nin bileşimi ve bileşenlerin elektronik konfigürasyonu tayin edilebiliyor.

radyasyonun şiddetine göre farklı enerjiye sahip fotonlar gönderilerek atom çekirdeğine farklı mesafelerdeki elektronlar üzerinde çalışılabiliyor. örneğin x-ışını fotoelektron spektroskopisinde 200-2000 ev enerjiye sahip fotonlarla atom çekirdeğine daha yakın, ultraviyole fotoelektron spektroskopisinde ise 10-45 ev enerjiye sahip fotonlarla çekirdekten en uzakta bulunan elektronlar üzerinde çalışılabiliyor.

fotoelektron spektroskopisinin temelinde fotoelektrik olay yatıyor. numune yüzeyine gönderilen foton eğer belirli bir eşik değerinin üzerinde enerjiye sahipse elektronun koparılmasına neden oluyor. einstein'ın fotoelektrik yasasına göre, fotonun enerjisi elektron koparmak için gerekli olan enerji ve fotoelektronun sahip olduğu kinetik enerjinin toplamına eşit oluyor.

fotoelektron spektroskopisi ile katı, sıvı ve gaz numuneler analiz edilebiliyor. xps tüm katı yuzeylerin elementel ve kimyasal hal bilgisini analizi için kullanılabilir. xps sistemleri ile iyonik sıvılar da analiz edilebilmektedir. 10 nm'lik yüzey kalınlığında elementel ve kimyasal hal analizi yapabilirsiniz.