Отражение света - Кизель В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 81 (продолжение) я II
ж) метод В, 7), измеряется •=- при угле Брюстера. к j_
2) Измерения при нормальном падении упрощают эксперимент и расчеты, однако содержат меньше информации и поэтому менее точны (см. номограммы и рис. 81-85).
3) При измерении ReCT [методы А, Б, В, 1)] можно использовать обычные методики измерений коэффициентов ... отражения, более простые, чем поляризационные.
4) Измерения при двух углах падения сложнее экспериментально. Расчеты показывают, что рационально брать углы по разные стороны от угла Брюстера и не слишком близкие к нулю и 90°; последнее сделать часто трудно, ибо при больших п их угол фбр велик. Обычно берут углы порядка 20° и 65-8001); однако в
') На рис. 82 показаны области значений Ri, соответствующих реальным (вещественным и положительным) значениям п, к для разных углов падения. Ср. также [265].
§ 30] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ВЕЩЕСТВА ?53
последнем случае для получения приемлемой светосилы необходимы большие образцы (и при разных ф размеры
0.99
0,8 0,В 0,4 о,г
а,01
<р=1° А
/
ср=Ш° /
/ 1
/
/ г /
Г J
<р=28°
0,0! 0.2 0,4 0,6 0,8 1,00,01 0,2 0,4 0,6 0,6 1,00,01 0,2 0,4 0? 0,8 Ш
0,99
0,8
0,6
0,4
0,2
0,01
L
0,99
0.8
0,6
0,4
0,2
(р=36°
tp-46°
0,01 0,2 0,4 0,0 0,8 1.00,01 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00,01 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
¦р=54
(р=64°
г 74° / /
/ 1
,/
/
0,01 0,2 0,4 0,6' 8,8 1,00,01 0,2 0,4 0,8 0,8 1,00,01 0.2 0,4 0,6 0,8 t.0Rl
Рис. 82. Области значений R, виутри которых них реальны (вещественны и положительны) при разных углах падения ф.
измеряемой площадки образца и засветка приемника меняются). Некоторый выход - в применении многократного отражения (см. ниже).
Рис. 83. Номограммы для способа В, 2).
а) Значения коэффициента отражения R ^ (у кривых) для q>i = 20°; б) то же Для R ц ^
Рис. 83 (продолжение)
в) значения R ± (у кривых) для фг^б?0; е) то же для R
Ш
О
э
си
J3
W
Ь
W
X
5
W
О
п
н
Я
Л
т
о
Я
X
э
о
п
в'
о
ъа
ж
я
2!
х
W
М:
?
гч.
о
н
ю
>•
to
о*
ел-
256
ПРИМЕНЕНИЯ ЯВЛЕНИЙ ОТРАЖЕНИЯ
[ГЛ. 1
5) Измерения трех характерных углов затруднительны тем, что углы эти не сильно отличаются друг от
о . t z j п *
а)
Рис. 84. Номограммы зависимости коэффициента отражения #ц от п и к (см. гл. 1 [27]). а) для угла падения ср=70°.
друга, а трансцендентные уравнения для расчета сложны.
Независимо от выбора метода, обработка результатов и вычисления сложны. Это заставляет искать методики вычислений, либо графические и приближенные ме-
§ 301 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ВЕЩЕСТВА 25?
¦роды. Кроме приближенных формул общего характера (4.26)-(4.32), предложен и ряд других (см. монографию [012]). Методики вычислений и приближений рассматривались в работах [14, 37-40].
X
Рис. 84 (продолжение)
б) для угла падения Ф=85<|.
Предлагался ряд приемов расчета применительно к тем или иным вариантам способов измерений из числа рассмотренных выше; так, для сравнительно универсально варианта В, 8) методика вычислений предложена
№ В. А. Кизель
258
ПРИМЕНЕНИЯ Я6ЛЁЙИЙ ОТРАЖЕНИЯ
[ГЛ. 7
в работе [41], для некоторых других-^в работах [38, 42-45].
В работе [38] предложены рекомендации по применению ряда методов расчета, в том числе и предло-
х
а!
Рис. 85. Номограммы зависимости коэффициента отражения R± от пик (см. гл. 1 [27]). а) для угла падения ф=40°;
женных специально для способа НПВО (см. § 33), но пригодных и для других случаев (табл. 6).
Предлагались методы, особо удобные для машинного счета [46]. Существуют графические методы: так назы-
§ 30] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ВЕЩЕСТВА 259
ваемый метод пересекающихся окружностей [14, 47], метод кривых постоянного отражения [48], который да-4т, однако, заметную ошибку при больших % (см. также [49, 50]). х
Рис. 85 (продолжение)
б) для угла падения <р=85°.
Кроме показанных на рис. 19, 22-24, 84, 85, номограммы предлагались также в работе [13].
Таблица коэффициентов отражения дана Холлом [51] для п, х=0,1-6; Вашичеком [52] с дополнениями 17*
260
ПРИМЕНЕНИЯ ЯВЛЕНИИ ОТРАЖЕНИЯ
[ГЛ. 7
Таблицаб
Метод измерения Полное внутреннее отражение Внешнее отражение
х>1 х<1 и>1
Метод В, 2) Измеряются R±, <рь ф2 Измеряются /?ц, ф|, ф2 Метод В, 3) Измеряются R±, R\u ф * Рекомендуется метод Н * * *, и X ьютона при х<0,2 по [42] при к <0,3 по [43] ю [40, 44, 45] - Рафсона. }-
[53] для 0,1</г<7 и 0<х<6; Одарич [54], Приши-валко для -0,1 <п<10 и 0<х<10 (см. гл. 1, ссылка [28]); Гольманом и Степановым [55] и Шимоном [10] для 0,1<я<100.
§ 31. Эллипсометрия
Особенно широкое применение получил так называемый метод Друде, чаще называемый ныне эллипсомет-рией1) в котором измеряются два параметра эллипса колебаний отраженного света, отношение полуосей и их ориентации. Это означает (см. приложение II) измерение отношения E]JE±=peiA. Точность измерения здесь получается гораздо выше, чем при измерениях R или RJRn [56]. Непосредственно могут измеряться отношение полуосей эллипса и азимут большой оси, азимут восстановленной линейной поляризации или азимут круговой поляризации. Некоторые примеры применения метода в том его варианте, где А подбирается равным 90° и w равно р - отношение полуосей эллипса, даны в гл. 6; существуют и другие варианты.
