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文档简介

甄聪棉,椭偏法测薄厚度和折射率,基本思想,椭偏法测量薄膜厚度和折射率的基本思想：用一束单色椭圆偏振光投射到薄膜表面，反射光的椭偏状态与薄膜厚度和折射率有关。设法测出反射前后椭偏光状态的变化，就可以求出薄膜的厚度和折射率。,原 理,光在两种介质面上的反射和折射,光在不同介质的分界面上所发生的现象, 可借助于两个特定的线偏振光（ P波和S波）进行分析,r和t分别表示反射系数和透射系数，用 分别表示入射光、反射光和透射光的振幅,依透射系数的定义则有反射系数和：,（1）,将（1）式分解到P与S两分量上,（2）,当光线 由 进入时，入射角为 ，则折射角为 ，,反射系数与透射系数分别用 和 表示,（3）,（2）式与（3）式相比：,（4）,从空气（折射率为,）入射到单层膜系（由折射率为,的衬底和折射率为,、厚度为,的薄膜构成的系统）的情况,光波在单层介膜中传播,入射光的振幅为,，设它为1。,条光的振幅为,每相邻两条光之间的位相差为：,为总的反射光的振幅，它应是（1）、（2）、（3）,条光叠加的结果，即：,=,总的反射系数为R，根据反射系数的定义：,（5）,由此看来，光在单层膜上的总反射系数可视为光在一等效界面上的反射系数，如果把它沿P和S分量分解（6）式便可写成,本实验是通过反射系数比(G)来测出反射前后光的 偏振状态的变化，这里,G=,与,是复数，所以可用它的模数和一个相因子 表示出来，即,（6）,（7）,（8）,不难看出，反射系数比中的参量,有关。如果,、,、,和,都是已知的,，此时给一个,值便对应一组确定的,的值，当,确定后，又每一个,，便,、,、,和,可得到一组相应的,和,的值，可分别作出,曲线,90,70,50,30,10,0,40,120,200,280,360,2.0,1.6,1.45,通过实验测出
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