布儒斯特角法测量金属薄膜折射率_第1页
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文档简介

1、并解释不消光现象lP偏振光入射到介质1、2的界面，其反射光遵循如下公式：l当入射角和折射角满足 时， 此时入射角称为布儒斯特角/tan()tan()EEo=90/0EBBl利用折射定律，可知布儒斯特角满足下式l若已知背景折射率 ，只要测得 ，就能算得样品折射率 l对金属薄膜 为复数，用布儒斯特角法测量的是21tanBnn1nB2nnn实部l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l寻找反射光光强最小时对应的入射角即是布儒斯特角l利用布儒斯特角计算样品的折射率实验光路图l采用磁控溅射的方法制备铜膜样品l样品的制备条件：功率8W，电流0.2A，工作气压1Pal控制

2、溅射时间制备不同厚度的样品样品编号样品编号 溅射时间溅射时间/min/min05142332测量得各实验样品的折射率样品样品编号编号溅射溅射时间时间（minmin）折射率折射率 0 052.141 142.472 233.303 323.451tanBnn介质基底铜膜l反射光强的极小值降到0l完全消光l反射光强的极小值没有降到0l不完全消光l实验检测最小时反射光的偏振性质，确定为P偏振光l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l考虑到金属薄膜具有复折射率：l反射光强公式变为：11sincossincos sincos/sincossincos sincos/inE

3、Ein2211=1nin薄膜介电常数：空气介电常数：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。30l金属薄膜样品在界面1、2上都有反射效应l可只考虑界面1、2各反射一次l同时，计及界面2反射光的衰减因子2cos del则反射率的表达式为：l用参数 和 描述薄膜的厚度和折射率222222222222222222222-2cos -2c22osR1sinsin1ppddrrsinsinnnn cosnnnn cosnsins nnnneine2dnl1、2、3号样品模拟与实验结果对比样品样品编号编号11.72.521.53.331.43.4参数表：2 dnl计算结果表明，总反射光强最小值不为零l衰减系数相关的参量 随膜的厚度增加而增大l计算结果与实验曲线符合2dl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2.53.5l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l衰减随薄膜厚度增加而增加l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l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

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