Bei Verwendung zweier Detektoren ist es für einige Fälle möglich, durch Intensitätsvergleich der Spektren auf die Polarisation des emittierten Lichtes zu schließen. Die Aussagen sind rein qualitativer Natur, da in den hier gezeigten Richtungscharakteristiken der Dipolstrahlung keine Abhängigkeiten der Lichtpolarisation von Brechungs- und Transmissionseffekten des Kristalls eingeflossen sind.
In Abbildung C.3 sind daher nur schematisch die Richtungscharakteristiken der unterschiedlichen Lichtpolarisationen für die drei Fälle dargestellt. Dabei liegt das kartesische Koordinatenkreuz so, daß die Drehachse die x-Richtung und die Meßebene die yz-Ebene ist.
Im Experiment sind zwei Fälle zur Polarisationsanalyse besonders geeignet. Es sind die Elektroneneinfallswinkel und . Für steht die Probennormale in Richtung des Detektors 1 und -polarisiertes Licht kann in diesem Detektor nicht nachgewiesen werden. Hingegen ist für Detektor 2 der Nachweis dieses Lichtes weiterhin möglich. Dies gilt weniger streng auch für ein Winkelintervall um (). -polarisiertes Licht wird dagegen im Detektor 1 intensiver als im Detektor 2 nachgewiesen; man beachte hierbei, daß der Detektor 2 im Winkel von zur yz-Ebene liegt. Dadurch erhöht sich die Intensität -polarisierten Lichtes gegenüber einem Detektor in der yz-Ebene, wie in der Projektion gezeichnet (s. Abb. C.3). Die Emissionscharakteristik für -polarisiertes Licht ist annähernd isotrop in der yz-Ebene. Senkrecht zur Ebene nimmt die Intensität jedoch ab. Daher sollte -polarisiertes Licht bei allen Winkeln im Detektor 1 intensiver nachgewiesen werden.
Der zweite Fall ist die Normalinzidenz der Elektronen, da hier die Messungen entlang einer Hochsymmetrielinie des Festkörpers stattfinden und eine Zuordnung zur Bandstruktur durch die Polarisationsanalyse vereinfacht wird. Bei Normalinzidenz wird -polarisiertes Licht im Detektor 2 intensiver als im Detektor 1 nachgewiesen (s. Abb. C.3). Gleiches gilt für -polarisiertes Licht, aufgrund des -Winkels des zweiten Detektors zur yz-Ebene. Nur -polarisiertes Licht wird durch den Detektor 1 intensiver nachgewiesen.
Abbildung C.3: Emissionscharakteristik polarisierter Strahlung von der
Probenoberfläche. Exemplarisch ist hier die Nachweisgeometrie
für Normalinzidenz dreidimensional dargestellt. Für andere Elektroneneinfallswinkel sei hier
auf die planaren Zeichungen verwiesen.
Die Bestimmung der Polarisationscharakteristik hilft bei der
Zuordnung der Übergänge zu Anfangs- und Endzuständen in der
theoretischen Bandstruktur. Unter Verwendung der Dipolauswahlregeln für die
Übergänge erhält man zum Beispiel für die -Bänder des hcp-Kristalls
die Tabelle C.1
.
Tabelle: Dipolauswahlregeln der
-Bänder des hcp-Kristalls nach [Ben80].
Die kartesischen Koordinaten sind der
(0001)-Oberfläche des hcp-Kristalls mit einer Meßebene entlang
angepaßt. Näheres siehe Text.
Die Tabelle ist wie folgt zu lesen. In der ersten Zeile befinden sich die Anfangszustände (Zeile 2-6). In den Spalten darunter befinden sich die erreichbaren Endzustände, sowie in der ersten Spalte die Lichtpolarisation A des gewählten Überganges.