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光电子能谱法 用一定能量的X射线或光激发固体表面或气体分子，通过探测激发出的光电子的能量，确定试样表层原子的种类、内部电子的各种能级，获得电子束缚能、原子的结合状态和电荷分布等电子状态的信息。试样的分析深度一般为5～20埃。
以特征X射线为激发源的X射线光电子能谱法(XPS)也称化学分析电子能谱法(ESCA)，可通过测定内壳层电子能级谱的化学位移，确定原子结合状态和电子分布状态。能分析试样表面氢以外元素的化学组成及价态，研究所有电子能级的能量。
以真空紫外线为激发源的紫外光电子能谱法(UPS)，能研究试样表面价电子能带的精细结构及其随反应、配位和吸附而产生的变化。
微观结构的波谱分析方法 包括以下几种：
核磁共振波谱法 利用在磁场作用下定向排列的磁性原子核在量子化能态之间的射频诱生跃迁获得的核磁共振波谱，确定出特定的原子核的种类、数量、位置、排列状态，进而描绘出分子内原子团或原子排列顺序的分析方法，是通过观测核子共振频率偏移，即化学位移和自旋－自旋耦合常数与结构之间的关系进行试样结构分析。
