布儒斯特角法测量金属薄膜折射率.ppt

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1、布儒斯特角法测量金属薄膜折射率——并解释不消光现象布儒斯特角法P偏振光入射到介质1、2的界面，其反射光遵循如下公式：当入射角和折射角满足时，此时入射角称为布儒斯特角布儒斯特角法利用折射定律，可知布儒斯特角满足下式若已知背景折射率，只要测得，就能算得样品折射率对金属薄膜为复数，用布儒斯特角法测量的是实验方法改变入射角度，用光强度计器寻找反射光的位置，并记录对应入射角的反射光强数据寻找反射光光强最小时对应的入射角即是布儒斯特角利用布儒斯特角计算样品的折射率实验光路图样品制备采用磁控溅射的方法制备铜膜样品样品的制备条件：功率8

2、W，电流0.2A，工作气压1Pa控制溅射时间制备不同厚度的样品样品编号溅射时间/min05142332测量得各实验样品的折射率样品编号溅射时间（min）折射率052.14142.47233.30323.45不完全消光现象介质基底铜膜反射光强的极小值降到0完全消光反射光强的极小值没有降到0不完全消光不完全消光现象分析实验检测最小时反射光的偏振性质，确定为P偏振光影响反射率最小值的两个因素金属薄膜折射率的虚部薄膜的两个界面多次反射因素一：金属薄膜折射率的虚部考虑到金属薄膜具有复折射率：反射光强公式变为：因素一：金属薄膜折射率

3、的虚部分别取参数和，做反射率随入射角的变化曲线，反射率的极小值不为零。因素二：薄膜上下表面多次反射金属薄膜样品在界面1、2上都有反射效应可只考虑界面1、2各反射一次同时，计及界面2反射光的衰减因子因素二：薄膜上下表面多次反射则反射率的表达式为：用参数和描述薄膜的厚度和折射率因素二：薄膜上下表面多次反射1、2、3号样品模拟与实验结果对比样品编号11.72.521.53.331.43.4参数表：因素二：薄膜上下表面多次反射计算结果表明，总反射光强最小值不为零衰减系数相关的参量随膜的厚度增加而增大计算结果与实验曲线符合实验分析

4、及结论铜膜经过热处理以后，样品的折射率远大于基底的折射率.其数值大约为2.5~3.5因为样品的Cu/Cu2O比例不一样，相同基片上的铜膜，厚度不同，折射率也不同衰减随薄膜厚度增加而增加上下表面多次反射及光吸收模型能成功解释在布儒斯特角处反射光强不为零的现象实验分析及结论随后的工作可以通过构建支架，搭建稳定性高的光路，来提高测量精度建立样品厚度的测量方案，讨论样品厚度与折射率的关系定标厚度与折射率的关系后可通过测量折射率来方便的确定铜膜厚度。谢谢！