俄歇電子能譜學（AES；在法語中發音為 [o?e]）是一種常用的分析技術，專門用于表面研究，更廣泛地說，用于材料科學領域。 它是一種依賴俄歇效應的電子光譜學形式，基于對一系列內部弛豫事件后從激發原子發射的高能電子的分析。 俄歇效應是由 Lise Meitner 和 Pierre Auger 在 1920 年代獨立發現的。 雖然這一發現是由邁特納發現的，并最初于 1922 年在 Zeitschrift für Physik 雜志上進行了報道，但大多數科學界都認為是俄歇發現了這一發現。 直到 20 世紀 50 年代初期，俄歇躍遷才被光譜學家認為是令人討厭的效應，不包含太多相關的材料信息，但研究是為了解釋 X 射線光譜數據中的異常。 然而，自 1953 年以來，AES 已成為一種實用且直接的表征技術，用于探測化學和成分表面環境，并已在冶金、氣相化學和整個微電子行業中得到應用。

俄歇效應是 AES 核心的電子過程，由激發原子中電子的態間和態內躍遷產生。 當一個原子被外部機制探測時，例如光子或能量在幾 eV 到 50 keV 范圍內的電子束，核心態電子可以被移除，留下一個空穴。 由于這是一個不穩定的狀態，核心孔可以被外殼電子填充，從而移動到較低能級的電子失去的能量等于軌道能量的差異。 躍遷能可以耦合到第二個外殼電子，如果轉移的能量大于軌道結合能，該電子將從原子中發射出來。

其中 E Core State {\displaystyle E_{\text{Core State}}} , E B {\displaystyle E_{B}} , E C ′ {\displaystyle E_{C}'} 分別是核心層級， xxx外殼和第二外殼電子結合能（從真空能級測量）被認為是正的。 撇號 (tic) 表示由于原子的電離性質而對外殼電子的結合能進行了輕微修改； 然而，為了簡化計算，這種能量修改通常會被忽略。 由于軌道能量對于特定元素的原子是xxx的，因此對射出電子的分析可以得出有關表面化學成分的信息。

在俄歇事件期間電子可用的狀態到狀態轉換的類型取決于幾個因素，從初始激發能量到相對相互作用率，但通常由一些特征轉換決定。 由于電子的自旋和軌道角動量（自旋-軌道耦合）之間的相互作用以及原子中不同殼層的伴隨能級分裂，存在多種填充核孔的躍遷路徑。 能級使用多種不同的方案進行標記，例如重元素的 j-j 耦合方法 (Z ≥ 75)、輕元素的 Russell-Saunders L-S 方法 (Z < 20) 以及中間元素的兩者組合。 j-j 耦合方法在歷史上與 X 射線符號相關聯，幾乎總是用于表示俄歇躍遷。 因此對于 K L 1 L 2 , 3 {\displaystyle KL_{1}L_{2,3}} 轉換，K {\displaystyle K} 表示核心層孔，L 1 {\displaystyle L_{1}} 弛豫電子的初始狀態，以及 L 2 , 3 {\displaystyle L_{2,3}} 發射電子的初始能量狀態。

用相應的光譜符號說明了這種轉變。 芯孔的能級通常會決定哪種躍遷類型更受青睞。 對于單一能級，即 K，躍遷可以從 L 能級發生，從而在俄歇譜中產生強 KLL 型峰。 更高級別的轉換也可能發生，但可能性較小。 對于多級殼層，可以從更高能量軌道（不同的 n，? 量子數）或同一殼層內的能級（相同的 n，不同的 ? 數）獲得躍遷。 結果是 LMM 和 KLL 類型的轉換以及更快的 Coster–Kronig 轉換，例如 LLM。 雖然 Coster–Kronig 躍遷速度更快，但它們的能量也更低，因此更難在俄歇譜上定位。 隨著原子序數 Z 的增加，潛在俄歇躍遷的數量也會增加。 幸運的是，xxx的電子-電子相互作用發生在靠得很近的能級之間，從而在俄歇光譜中產生特征峰。