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光电子衍射是近年来发展成熟的研究外延表面和吸附表面的原子位型、结构、化学键、磁性等物理化学性质的表达分析方法。本文概述了其基本原理以及在理论、实践两方面的最新进展，并且具体阐述了在不同的实验条件下光电子衍射基本的数据处理方法，并结合一些近几年发展起来的技术如光电子全息、自旋分辨的光电子衍射（SPPD）、磁二向色性角分布（MDAD）等讨论了光电子衍射在各种低维体系中的应用。