ในสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนรังสีเอกซ์ขอบ Kคือการเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นเมื่อพลังงานของรังสีเอกซ์อยู่เหนือพลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอน ชั้นในสุด ของอะตอมที่ทำปฏิกิริยากับโฟตอน คำนี้มาจากสัญลักษณ์รังสีเอกซ์โดยที่อิเล็กตรอนชั้นในสุดเรียกว่าเปลือก K ในทางกายภาพ การเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของการลดทอนนี้เกิดจาก การดูดกลืนโฟตอนแบบโฟโต อิเล็กทริกเพื่อให้เกิดปฏิกิริยานี้ โฟตอนจะต้องมีพลังงานมากกว่าพลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอนในเปลือก K (ขอบ K) ดังนั้น โฟตอนที่มีพลังงานอยู่เหนือพลังงานยึดเหนี่ยวของอิเล็กตรอน เล็กน้อย จึงมีแนวโน้มที่จะถูกดูดกลืนมากกว่าโฟตอนที่มีพลังงานต่ำกว่าพลังงานยึดเหนี่ยวนี้เล็กน้อยหรือสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 1 ]}

พลังงานบริเวณใกล้ขอบ K ก็เป็นหัวข้อการศึกษาเช่นกัน และให้ข้อมูลอื่นๆ เพิ่มเติม

สารทึบรังสีสองชนิด ได้แก่ไอโอดีนและแบเรียมมีพลังงานยึดเกาะ K-shell ที่เหมาะสมสำหรับการดูดซับรังสีเอกซ์ คือ 33.2 keV และ 37.4 keV ตามลำดับ ซึ่งใกล้เคียงกับพลังงานเฉลี่ยของลำแสงรังสีเอกซ์วินิจฉัยส่วนใหญ่ การเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันที่คล้ายกันในการลดทอนอาจพบได้ในเปลือกชั้นในอื่นๆ นอกเหนือจาก K shell ด้วยเช่นกัน คำทั่วไปสำหรับปรากฏการณ์นี้คือขอบการดูดซับ^{[ 2 ]}

เทคนิค เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบพลังงานคู่ใช้ประโยชน์จากการลดทอนที่เพิ่มขึ้นของสารทึบรังสีไอโอดีนที่พลังงานหลอดที่ต่ำกว่า เพื่อเพิ่มระดับความคมชัดระหว่างสารทึบรังสีไอโอดีนกับวัสดุชีวภาพที่มีการลดทอนสูงอื่นๆ ที่มีอยู่ในร่างกาย เช่น เลือดและเลือดออก^{[ 3 ]}

สเปกโทรสโกปีขอบ K ของโลหะเป็นเทคนิคทางสเปกโทรสโกปีที่ใช้ในการศึกษาโครงสร้างอิเล็กตรอนของ อะตอม และสารประกอบ ของ โลหะทราน ซิชัน วิธีนี้วัดการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่เกิดจากการกระตุ้นอิเล็กตรอน 1s ไปสู่สถานะผูกพันวาเลนซ์ที่อยู่บนโลหะ ซึ่งสร้างยอดการดูดกลืนลักษณะเฉพาะที่เรียกว่าขอบ K ขอบ K สามารถแบ่งออกเป็นบริเวณก่อนขอบ (ประกอบด้วยการเปลี่ยนผ่านก่อนขอบและขอบที่เพิ่มขึ้น) และบริเวณใกล้ขอบ (ประกอบด้วยการเปลี่ยนผ่านขอบที่เข้มข้นและประมาณ 150 eV เหนือขึ้นไป)

ขอบ K ของ ไอออน โลหะทรานซิชันแบบเปลือกเปิด แสดงการเปลี่ยนผ่านก่อนขอบที่อ่อนแอจาก 1s ไปยัง d ของโลหะวาเลนซ์ที่พลังงานต่ำกว่าการกระโดดที่ขอบที่รุนแรง การเปลี่ยนผ่านที่ถูกห้ามโดยไดโพลนี้จะมีความเข้มข้นมากขึ้นผ่าน กลไก ควอดรูโพลและ/หรือผ่านการผสม 4p เข้าสู่สถานะสุดท้าย ก่อนขอบนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับสนามลิแกนด์และสถานะออกซิเดชันการออกซิเดชันที่สูงขึ้นของโลหะจะนำไปสู่การทำให้เสถียรมากขึ้นของออร์บิทัล 1s เมื่อเทียบกับออร์บิทัล d ของโลหะ ส่งผลให้พลังงานของก่อนขอบสูงขึ้น ปฏิสัมพันธ์การยึดเหนี่ยวกับลิแกนด์ ยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน ประจุของนิวเคลียสที่มีประสิทธิภาพของโลหะ( _Zeff ) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในพลังงานของก่อนขอบ

ความเข้มภายใต้การเปลี่ยนผ่านก่อนขอบขึ้นอยู่กับเรขาคณิตรอบโลหะที่ดูดซับและสามารถสัมพันธ์กับสมมาตรโครงสร้างในโมเลกุลได้^{[ 4 ]}โมเลกุลที่มีสมมาตรศูนย์กลางจะมีความเข้มก่อนขอบต่ำ ในขณะที่ความเข้มจะเพิ่มขึ้นเมื่อโมเลกุลเคลื่อนห่างจากสมมาตรศูนย์กลาง การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากการผสมกันมากขึ้นของออร์บิทัล 4p กับ 3d เมื่อโมเลกุลสูญเสียสมมาตรศูนย์กลาง

ขอบขาขึ้นจะเกิดขึ้นตามหลังขอบก่อนหน้า และอาจประกอบด้วยการเปลี่ยนสถานะที่ซ้อนทับกันหลายครั้งซึ่งยากต่อการแยกแยะ ตำแหน่งพลังงานของขอบขาขึ้นนั้นมีข้อมูลเกี่ยวกับสถานะออกซิเดชันของโลหะ

ในกรณีของสารประกอบเชิงซ้อนทองแดง ขอบที่เพิ่มขึ้นประกอบด้วยการเปลี่ยนผ่านที่รุนแรง ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับการยึดเหนี่ยว สำหรับชนิด Cu ^Iการเปลี่ยนผ่านนี้เป็นไหล่ที่ชัดเจนและเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนผ่าน 1s→4p ที่ได้รับอนุญาตจากไดโพลไฟฟ้าที่รุนแรง ความเข้มและพลังงานของการเปลี่ยนผ่านขอบที่เพิ่มขึ้นในสารประกอบเชิงซ้อน Cu ^I เหล่านี้ สามารถใช้เพื่อแยกแยะระหว่างไซต์ Cu ^{I ที่มีการประสานงานสอง สาม และสี่ [ 5 ]}ในกรณีของอะตอมทองแดงที่มีสถานะออกซิเดชันสูงกว่า การเปลี่ยนผ่าน 1s→4p จะมีพลังงานสูงกว่า ผสมปนเปกับบริเวณใกล้ขอบ อย่างไรก็ตาม มีการสังเกตการเปลี่ยนผ่านที่รุนแรงในบริเวณขอบที่เพิ่มขึ้นสำหรับ Cu ^IIIและสารประกอบเชิงซ้อน Cu ^II บางชนิด จากการเปลี่ยนผ่าน 1s→4p+shakedown สองอิเล็กตรอนที่ถูกห้ามอย่างเป็นทางการ กระบวนการ “shakedown” นี้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนผ่าน 1s→4p ที่นำไปสู่การผ่อนคลายของสถานะกระตุ้น ตามด้วยการถ่ายโอนประจุจากลิแกนด์ไปยังโลหะไปยังสถานะกระตุ้น

การเปลี่ยนผ่านขอบขาขึ้นนี้สามารถนำไปปรับให้เข้ากับ แบบจำลองการกำหนด ค่าพันธะวาเลนซ์ (VBCI) เพื่อหาองค์ประกอบของ ฟังก์ชันคลื่น สถานะพื้นฐาน และข้อมูลเกี่ยวกับ ความเป็นพันธะโควาเลนต์ ของ สถานะพื้นฐานแบบจำลอง VBCI อธิบายสถานะพื้นฐานและสถานะกระตุ้นว่าเป็นผลรวมเชิงเส้นของสถานะ d ที่มีพื้นฐานมาจากโลหะและสถานะการถ่ายโอนประจุที่มีพื้นฐานมาจากลิแกนด์ ยิ่งการมีส่วนร่วมของสถานะการถ่ายโอนประจุต่อสถานะพื้นฐานสูงเท่าใด ความเป็นพันธะโควาเลนต์ของสถานะพื้นฐานก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งบ่งชี้ถึงพันธะโลหะ-ลิแกนด์ที่แข็งแรงกว่า

บริเวณใกล้ขอบนั้นวิเคราะห์เชิงปริมาณได้ยาก เนื่องจากอธิบายถึงการเปลี่ยนผ่านไปยังระดับต่อเนื่องที่ยังคงอยู่ภายใต้อิทธิพลของศักยภาพแกนกลาง บริเวณนี้คล้ายคลึงกับ บริเวณ EXAFSและมีข้อมูลโครงสร้าง การสกัดพารามิเตอร์เมตริกจากบริเวณขอบสามารถทำได้โดยใช้รหัสการกระเจิงหลายครั้งที่ใช้ในซอฟต์แวร์ MXAN ^{[ 6 ]}

สเปกโทรสโกปีขอบ K ของลิแกนด์เป็นเทคนิคสเปกโทรสโกปีที่ใช้ในการศึกษาโครงสร้างอิเล็กตรอน ของ สารประกอบเชิงซ้อนโลหะ-ลิแกนด์[ ^{7 ] วิธี}นี้วัดการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่เกิดจากการกระตุ้นอิเล็กตรอน 1s ของลิแกนด์ไปยังออร์บิทัล p ที่ไม่เต็ม ( เลขควอนตัมหลัก ) และสถานะต่อเนื่อง ซึ่งสร้างคุณลักษณะการดูดกลืนเฉพาะที่เรียกว่าขอบ K ${\displaystyle n\leq 4}$

การเปลี่ยนสถานะที่พลังงานต่ำกว่าขอบสามารถเกิดขึ้นได้ หากนำไปสู่ออร์บิทัลที่มีลักษณะ p ของลิแกนด์อยู่บ้าง ลักษณะเหล่านี้เรียกว่าก่อนขอบ (pre-edges) ความเข้มก่อนขอบ ( D0 ₎สัมพันธ์กับปริมาณของลักษณะลิแกนด์ (L) ในออร์บิทัลที่ว่างอยู่:

${\displaystyle D_{0}(L\ 1s\rightarrow \psi ^{*})=const\ \vert \langle L\ 1s\vert \mathbf {r} \vert \psi ^{*}\rangle \vert ^{2}=\alpha ^{2}\ const\ \vert \langle L\ 1s\vert \mathbf {r} \vert L\ np\rangle \vert ^{2}}$

โดยที่คือฟังก์ชันคลื่นของออร์บิทัลที่ว่างrคือตัวดำเนินการไดโพลการเปลี่ยนผ่าน และคือ "ความเป็นพันธะโควาเลนต์" หรือลักษณะของลิแกนด์ในออร์บิทัล เนื่องจาก ดังนั้นนิพจน์ข้างต้นที่เชื่อมโยงความเข้มและตัวดำเนินการการเปลี่ยนผ่านควอนตัมจึงสามารถลดรูปให้ใช้ค่าจากการทดลองได้: ${\displaystyle \psi ^{*}}$${\displaystyle \alpha ^{2}}$${\displaystyle \psi ^{*}={\sqrt {1-\alpha ^{2}}}\vert M_{d}\rangle -\alpha \vert L_{np}\rangle }$

${\displaystyle D_{0}={\frac {\alpha ^{2}h}{3n}}I_{s}}$

โดยที่nคือจำนวนอะตอมของลิแกนด์ที่ดูดกลืนแสงhคือจำนวนโฮล และIs _คือปริพันธ์ไดโพลการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งสามารถหาได้จากการทดลอง ดังนั้น การวัดความเข้มของขอบก่อนหน้า จึงสามารถใช้ในการกำหนดปริมาณลักษณะของลิแกนด์ในออร์บิทัลโมเลกุลได้จากการทดลอง

• ขอบโลหะรูปตัว L
• โครงสร้างละเอียดของการดูดกลืนรังสีเอกซ์แบบขยาย