1、 3602.（单选题）黑色反光镜在仪器调整中起什么作用?A.确定起偏器的方位B.确定检偏器的方位C.确定波片的方位3.（单选题）在椭偏仪实验中坐标系是选在待测薄膜的（B）上。A入射面B表面法、迭代法解非线性超越方程，本实验中使用（E）A查图法B查表法5（填空题）调整椭偏仪光路的步骤是，首先使激光 光线与分 光计仪器主轴垂直，并通过载物台中心，然后确定（C）的0亥I度位置，这要利用（A）的布鲁斯特角特性，然后再确定（B） 0刻度位置，最后调整1/4波片，使其快轴与（C）成土 45。选择答案：A黑色反光镜B检偏器C 起偏器 6.（填空题）将起偏器套在平行光管上，使0位 置朝上，从 载物台上取下黑色
2、反射镜，将检偏器管转 到共轴位置，整体调节起偏器使检流计（A），固定 起偏器螺钉。此时起偏器与检偏器通光方向（C） O 选择答案：A光强最小B光强最大C平行D垂直原始数据一记录 90 ）103. 491. 7 （21. 251. 6-45 106. 598. 6薄膜厚度：110.0000折射率：1. 4800MUM实验扌艮告正文成绩: 一、 实验名称二、 实验目的1、 了解椭偏仪测量薄膜参数的原理；2、 初步掌握反射型椭偏仪的使用方法。三、 实验仪器椭偏仪平台及配件、He-Ne激光器及电源、起偏器、检 偏器、四分之一波片、待测样品、黑色反光镜等。四、 实验原理1.椭圆偏振光：椭圆偏振光可以看成
3、是由两个互相垂直振动 （x和y分量）具有固定位相差的偏振光迭加而成的。用矢量公式表示 为：即:其中Al、A2为x和y分量的振幅，a 1和a2为 x和y分量的初位相，3为光的频率。利用（2）的两个公式消去时间t就可以得到光矢量运动的轨迹方程式，如图1示。图1两个互相垂直振动的合成轨迹当二0或兀时，合成为线偏振光，当6 =71 /2时，合成为正椭圆偏振光，（A1二A2时为圆偏振 光），当在（-71,+兀）之间时合成为任意方位的 椭圆偏振光，方位角0 （见图示）满足 以下公式：可见当A1二A2,但6不等于Ji /2时方位角0总等 于土兀/4 ,此时椭圆偏振光的长短轴比与并仅与8有 关。此时椭圆偏振光
4、叫做等幅椭圆偏振光。2.菲涅尔公式：在光传播的过程中如果遇到两种介质界面时 就会 发生反射和折射，反射光和折射光的振幅和位相就会 发生变化，这些变化可以用菲涅尔公式进行计算。3.斯托克斯倒逆关系：利用斯托克斯倒逆关系可以得到反射率和 折射率的简洁关系，所以在这里列出其公式：4.光在双层界面薄膜系统上的反射规律：当一束任意偏振态 的单色光射入薄膜系统，在两个界面上发生多重反射和折 射。利用菲涅尔公式以及斯托克斯倒逆关系可以求得0、1、2、3、4、.各光束的复振 幅如下表所列（设入射 光的复振幅为Ei）:A 1 ? I d5.椭偏仪结构图及测量原理6.数据处理方法：绘图法：1） 根据理论公式计算（
5、n2, d - Pc, Ac）制成等折 射率和等厚度表文件。2） 根据输入的制图条件，绘出等厚度和等折射率曲 线，通过设置作图的坐标实现局部放大和缩小。利用将测量的（巾m, Am）值与图中（Vc, Ac）（理 论曲线与实验值相交或很接近）逐步逼近的方法得到（巾c, A c）所对应的n2 , d 五、实验步骤1、 按调分光计的方法调整好主机。2、 水平度盘的调整。3、 光路调整。4、 检偏器读数头位置的调整与固定。5、 起偏器读数头位置的调整与固定。6、1/4波片零位的调整7、 将样品放在载物台中央，旋转载物台使达到预定的入 射角70。即望远镜转过40 ,并使反射光在白屏上形成一亮点8、 为了尽
6、量减小系统误差，采用四点测量。9、 将相关数据输入“椭偏仪数据处理程序”，经过范 围确定后，可以利用逐次逼近法，求出与之对应的 d与n;由于仪器本 身的精度的限制，可将d的误 差控制在1埃左右，n的误差控制在0.01左右。六、实验内容1.熟悉并掌握椭偏仪的调整2.调整光路，并使入射到样品的光为等幅椭圆偏振光3.测量样品的折射率和厚度：（1）选择测试样品最佳入 射角（2）测量角度。4.计算样品的折射率和厚度的数据处理方法七、数据处理103.498.6-45 0 （1.4800八、误差分析实验测得的折射率比理论值偏大，厚度比理论值偏小， 其可能原因有：1、 待测介质薄膜表面有手印等杂质，影响了其折
7、射率。2、 在开始的光路调整时，没有使二者严格共轴，造成 激光与偏振片、1/4波片之间不就是严格的正入射，导致测量的折射率与理论值存在偏差。3、 消光点并非完全消光，所以消光位置只能由人眼估 测，所以可能引入误差。4、 由于实验中需多次转动及调节、安装仪器，会破坏仪 器的共轴特性。虽经多次调节，但还就是会产生误 差。5、 实验中肉眼观察导致误差，在系统拟合中出现误差。 九、注意事项1、 在实验之前，先检查各元器件是否齐全完好，并且 区分望远镜、平行光管、起偏器和检偏器；2、 在分光计的调节过程中，在望远系统的调节前注意 在内侧 装上会聚透镜；3、 在测量之前应保证起偏器的内外盘读数头均处于零
8、度，检偏器的外盘读数头处于90。在读数头的 调节中应轻轻转动整个读数头而保持盘上的读数不 变，注意1/4波片的放置及调整；4、 刚开始测量时检流计应打到最大档，在测量过程中 根据实际情况从大到小调节量程。衰减旋钮顺时针 旋转至不可再旋时检流计上的示数为标准电流；5、 分别使检偏器外盘读数大于和小于90 ,在此基础 上分别转动起偏器的外盘到检流计示数最小。十、思考题1.检偏器，起偏器透光方向的零刻度是如何定位的？ 答：检偏器的零刻度定位：将检偏器（检偏器的透光为 0方向）套在望远镜筒上，90读数朝上，将黑色反 光镜置于载物台中央，使激光束按照布儒斯特角入射到 黑色反光镜的表面。根据 布儒斯特定律
9、，当入射角是布 儒斯特角时，反射光将是垂直于入射面的完全线偏光， 反射至望远镜筒内到达观察窗口白屏上 成为- 一个亮 点，转动整个检偏器，调整与望远镜的相对位置，使观 察窗口白屏上的光点达到最暗后固定检偏器，此位置即 为检偏器的零刻度；起偏器的零刻度定位：将起偏器 套在平行光管镜筒上，0读数朝上。取下黑色反光 镜，将望远镜系统转回原 来位置，使起偏器，检偏器共 轴，并使激光束通过中心，调整起 偏器与镜筒的相对 位置，找出最暗位置即为起偏器的零刻度位 置。2.入/4波片的作用是什么？答：1/4波片使得入射的线偏振光出射后为等幅的椭圆 偏振光，从而出射光的P分量与s分量比值为一，进 而使超越方程变得简单。3.等幅椭圆偏振光是如何获得的，简述其原因。激 光先经过竖直向上的偏振片，产生偏振方向为竖直方向 的线偏振光，然后经1/4波片作用，射出时变为等幅椭 圆偏振光。
