Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кизель В.А. -> "Отражение света" -> 79

Отражение света - Кизель В.А.

Кизель В.А. Отражение света — М.: Наука, 1973. — 254 c.
Скачать (прямая ссылка): otsveta1973.pdf
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 103 >> Следующая

§ 35. Использование связей дисперсии и поглощения. Рефлексометры и эллипсометры
Описанные в предыдущих параграфах методы давали определения п и % как независимых параметров; между тем эти величины функционально связаны. Как указывалось, точности определения п их, вообще говоря, существенно разные. Поэтому желательно иметь возможность уточнить один, плохо определяемый параметр, по другому, определяемому точно, или же вообще ограничиться только измерением этого последнего параметра. Иначе говоря, желательно ограничиться одним измерением вместо двух.
Наиболее естественно использовать дисперсионные соотношения, имеющие весьма большую общность и не зависящие от конкретных свойств вещества1). Здесь возможны два пути: измерение одной из констант (например, % или е") и вычисление другой (соответственно п или е')> или же (что при использовании отражения удобнее) одно измерение отражения с последующей обработкой результатов с помощью формул Крамерса-• Кронига.
Существует ряд методов пользования этими формулами [020, 172-177]. Обычно вычисления строятся следующим образом: измеряя экспериментально R((о)Ф=о, находят затем амплитудный коэффициент отражения для нормального падения г (а) (среда 1 - вакуум):
= (35.1)
') Подробный анализ условий их применимости дай в работах ?168-171].
19 В. А. Кизель
290 ПРИМЕНЕНИЯ ЯВЛЕНИЙ ОТРАЖЕНИЯ
[ГЛ. 7
где 0(и) определяется по формуле
<352'
о 0
Из (36.1) и (36.2) можно получить
п (со) = -----------?_72^((0)/=-- , (35.3)
' {1 - )/tf (co)}2 + 4]/?((B)sin2 v
=----------•.2*Win8<"> еГю..та, (35.4)
{1 - У R (со)}3 + 4 У R (со) sin2 -ti
Основная трудность здесь заключается в том, что интегрирование в формулах должно производиться по всей области, где (п-1) и и отличны от нуля, тогда как реальные измерения проводятся в весьма ограниченном спектральном интервале, обычно не включающем, например, мощные полосы поглощения в дальнем ультра-
О
фиолете (Ж2000 А). Поэтому основная проблема здесь заключается в разумной экстраполяции данных за пределы, в которых проведены измерения, в том интервале частот, где отражение существенно зависит от частоты, и в корректном учете возникающих отсюда погрешностей и внесении соответствующих поправок. Весьма важно при этом иметь хотя бы качественное представление об общем виде спектра или грубо приближенные измерения поглощения в широком интервале. В литературе рассмотрены процедуры экстраполяции, оценка погрешностей и допустимости экстраполяции, методы подбора оптимальных пределов интегрирования [178- 180], а также возможности выбора дискретных опорных точек [181]. По-видимому, в ряде случаев можно практически добиться точности 0,5-1%. Наиболее приемлема, видимо, экстраполяция, использующая определенные предположения об асимптотическом поведении коэффициента отражения (см. [182, а также 183]).
Особенно важно учесть, что дисперсионные соотношения применимы только к истинному поглощению (т. е. к случаю, когда имеется диссипация и диэлектрическая проницаемость среды комплексна), поскольку они уста-
^ 35] ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЯЗЕЙ ДИСПЕРСИИ И ПОГЛОЩЕНИЯ 291
навливают связь вещественной и комплексной части чэтой проницаемости.
Так, например, в случае, когда наблюдается селективное отражение жидких кристаллов, обусловленное интерференционными явлениями (см. § 12), в спектре прошедшего света наблюдается, естественно, провал в области селективно отраженных частот; однако этот провал не связан с поглощением и диссипацией (в этих
О
веществах А,ПОгЛ<3000 А, а селективное отражение
О
наблюдается в области 5000-6000 А). Здесь соотношения Крамерса - Кронига без соответствующих поправок не применимы, так же как и к другим интерференционным эффектам, не сопровождаемым диссипацией, и к случаю пространственной дисперсии [184].
Важно также выбрать углы падения; в большинстве работ проводятся измерения при нормальном падении или близком к нему, однако иногда выгодно наклонное падение; можно обойтись одним углом [185]. Однако при наклонном падении из среды /, если это не вакуум, по ряду соображений необходимы поправки, могущие быть весьма значительными для оптических частот [186]. Для облегчения вычислений предлагались и по-луграфические методы (см. также [187]).
В последнее время было показано, что обсуждаемую методику можно применить и для более сложных объектов- тонких пленок и многослойных покрытий [188] (авторы оставались в рамках применимости формул Френеля, т. е. ограничивались не слишком тонкими слоями). Соотношения применялись также к мягкому рентгеновскому излучению [189]. Рассмотрен также случай, когда среда 1 поглощает [190].
В некоторых работах использовались более конкретные предположения о связи дисперсии и поглощения. Такова работа [191], где используется линейная зависимость; в работах [192, 193] принимается суперпозиция нескольких классических осцилляторов, а в работе [194] принимались формулы А. С. Давыдова (см. стр. 280) при малых значениях % (см. также [195]). Применимость таких методик, естественно, ограничена применимостью выбранных моделей, степенью учета влияния внутреннего эффективного поля Езфф и т. д.
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed