Определение поверхности методом интерференции

Зависимость толщины пленки от наблюдаемого цвета (при перпендикулярном освещении образца) приведена в табл. 4 приложения. Цветовые оттенки в табл. 4 приложения повторяются примерно через каждые 0,22 мкм, проходя весь спектр от фиолетового к красному краю. Поэтому для однозначного определения толщины необходимо знать порядок интерференции, т. е. какое по счету повторение цветов наблюдается. Для определения порядка интерференции на окисленную пластину осторожно наносят каплю плавиковой кислоты. При этом в оксиде вытравливается лунка до поверхности кремния. По периферии этой лунки наблюдается ряд колец. Количество темных красно-фиолетовых колец и определяет порядок интерференции. Например, зеленый цвет оксида на четвертом кольце (полностью выявлены три кольца) соответствует толщине 0,72 мкм, а на втором кольце (полностью выявлено одно кольцо) — толщине 0,33 мкм. Этот простой, не требующий оборудования метод позволяет определить толщину окисла с погрешностью 5—10%. С увеличением толщины пленки погрешность возрастает. [c.121]

Наиболее точные измерения толщины пленки производятся на самих пленках. В основе таких методов лежат оптические и гравиметрические измерения, а также поглощение и эмиссия рентгеновского излучения. Наибольшую точность обеспечивает многолучевая интерферометрия, и в зависимости от используемого метода можно получить точность в пределах 1 или 2 нм. Для проверки толщины пленки можно использовать метод Фи-30, который заключается в нанесении отражающего покрытия поверх ступеньки осажденной пленки и в измерении серии интерференционных полос. Толщину пленки можно измерить также, делая срезы плоских кусков смолы, на которые было нанесено покрытие, и измеряя толщину слоя металла с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Погрешность этого метода зависит от того, насколько точно под прямым углом к металлическому слою можно сделать срез смолы н фотографии среза. Простой метод точного определения толщины пленки и размеров зерна был описан недавно в [307]. Было установлено, что в линейных агрегатах латексных сфер материал покрытия накапливается только на свободной поверхности сфер. Увеличение толщины поперечного по отношению к линейному агрегату диаметра сферы будет равно удвоенной толщине пленки, в то время как толщина диаметра, параллельного агрегату, будет соответствовать толщине пленки. С помощью такого метода были измерены толщины пленок, полученных при различных способах их нанесения, с точностью 2 нм. Толщину пленки можно оценить по цветам интерференции илп в случае углерода по плотности осадка на белой керамической плитке. [c.214]

Толщины пленок можно определять, когда они создают интерференцию в видимой части спектра. Точность этого способа ограничивается разными факторами. Например, существует сдвиг по фазе в ре льтате отражения света от поверхности металла, ц может изменяться в зависи1мости от толщины пленки и др. Для уточнения оценок используются цветовые компараторы, производится измерения в проходящем свете через отделенную от металла пленку и др. С помощью метода интерференции было успешно проведено много работ по определению толщины пленок. В табл. 5 пред- [c.55]

Исследуемый образец накладывается на стеклянные пластинки толщиной 0,8—1 мм в виде слоя толщиной около 0,1 мм. Такая полоска ориентируется по отношению направления рентгеновских лучей так, что продолжение оси камеры должно точно пересекать поверхность образца подобно тому, как это делается при установке образцов в рентгеновском спектрографе Сигбана. Угол излучения (падения), образуемый пластинкой с падающим лучом, должен быть равным углу отражения, и поэтому любая интерференция должна быть отрегулирована в каждом отдельном случае. Преимуще.ство этого метода заключается в том, что ширина интерференционной полосы не зависит от строения или неоднородного распределения интенсивности в первичном луче. Соблюдение всех этих условий имеет особенно большое значение для надежного измерения величин частиц и одновременно для определения характера искажений в структуре. [c.273]

Определение величины поверхности необходимо при всех количественных исследованиях скоростей гетерогенных процессов. Поверхность между двумя несмешивающимися жидкими фазами обычно может быть точно определена на основании простых геометрических соображений, тогда как определение величины поверхности твердых веществ часто оказывается затруднительным из-за ее сложной формы. Для определения величины поверхности твердых тел применяется целый ряд методов, в том числе два метода с применением радиоактивных индикаторов. Один из этих методов, называемый методом поверхностного обмена, основан на гетерогенной реакции обмена между ионами, находящимися на поверхности твердого вещества, и ионами в растворе (см. гл. 1). Другой метод, а именно метод эманирования, основан на выделении радиоактивных атомов инертного газа через поверхность твердого вещества (см. гл. IX). Обзор исследований, посвященных этим методам, приведен в статьях Цименса (24, 214]. Здесь не будет дано описания других методов, не основанных на применении радиоактивности (измерения с помощью микроскопа, использования явлений адсорбции газов, адсорбции красителей, поляризации электродов, определения скорости растворения, проницаемости, теплоты смачивания, оптической интерференции, диффракции рентгеновских лучей, теплопроводности), обзор которых был сделан Брунауэром [В82]. [c.254]

Описаны различные методы получения на стекле покрытий из полимеров, содержащих титан. Согласно одному из методов стекло в виде волокна или листов погружается в разбавленный раствор конденсированного бутилата титана. Используемые концентрации варьируют от 1% для волокон до 0,0001% для ветровых автомобильных стекол. Покрытие способствует также адгезии при изготовлении слоистых стекол. Получаемые прочные прозрачные покрытия, которые не содержат пигмента и не чувствительны к действию воды, могут быть использованы для снижения интерференции в оптических инструментах за счет отражения поверхностью определенной фракции падающего светового потока . Тонкие пленки полимерной двуокиси титана образуются и на поверхности других твердых веществ, например пластмассы, эмали, волокна, краски или каучука. Улучшение свойств покрытий достигается при отверждении пленок парами оксиароматических соединений, например фенолов или нафтолов, используемых вместо воды. Получены пленки, сильно поглощающие ультрафиолетовое излучение [c.234]

Очень прост метод определения толщины окисных, сульфидных, нитридных и галоидных пленок, образующихся на металлах, которыми пользовались Тамман И его сотрудники [223, 621]. Его часто называют методом Таммана, хотя другие исследователи применяли его еще до Таммана [622—625]. Он основан иа претположеннп, что цвет пленки, наблюдаемый при отражении, определяется только длиной волны света, претерпевшего наибольшую интерференцию. Толщину пленки зател вычисляют сопоставлением ее с прослойкой воздуха (между отражающими поверхностями), дающей ту же окраску в проходящем свете чтобы узнать толщину окисной пленки, нужно толщину воздушной пленки разделить на показатель преломле]1ия окисла. Как отмечает Эванс [626] (см. также работы Гейла [627] и Юнга [628]), этот метод надо считать лишь приближенным, поскольку могут не выполняться три следующие условия 1) чтобы с было равно нулю 2) чтобы цвет определялся длиной волны, претерпевающей максимальную интерференцию 3) чтобы показатель преломления окисной пленкн ве изменялся в зависимости от длины волны. [c.253]

Рентгенографический метод определения молекулярной ориентации при деформации резин, основанный на расчете текстур диффузного кольца, дает возможность выяснить роль молекулярной ориентации в механизме прочности некристаллизующнхся резин, влияние на ориентацию различных типов наполнителей и т. д. Рентгеновским методом, по длине кристаллических интерференций каучука в растянутых наполненных вулканизатах, удалось дать дополнительную характеристику различным типам саж и других наполнителей по длине кристаллических интерференций можно оценивать силу связи между каучуком и поверхностью частиц различных наполнителей, что имеет значение для оценки их свойств. [c.44]

Луч монохроматического света, испускаемого гелионеоновым лазером, разделяется на две части одна часть направляется на фотопластинку, а вторая освещает исследуемый предмет и после этого попадает на ту же пластинку. Оба луча интерферируют, и форма интерференции отражается на пластинке. Полученная фотография при освещении лучом лазера является объемной и ясно показывает черно-белые круги интерференции. Голографическая интерферометрия вначале применялась при изучении металлических материалов для определения напряжения поверхности металла. На ряде заводов США этот метод был применен для исследования дефектов покрышек. Смонтированная покрышка накачивается, помещается на подставку и фотографируется в луче лазера (продолжительность этих операций 13 мин). Для фотографирования покрышки требуется 3 фотографии, так как одна фотография охватывает только -7з поверхности покрыщки. Фирма Юнирояль (США) применяет этот метод для проверки всех покрышек, поступающих для испытания. [c.397]

Существование длины волны и явлений интерференции типа, постулированного де Бройлем для электронов, было вскоре подтверждено экспериментально Девиссоном и Джермером и Томсоном, которые показали, что пучки электронов дифрагируют на кристаллах согласно точно таким же геометрическим законам, как и рентгеновские лучи с той же длиной волны. Аналогичные дифракционные эффекты наблюдались также в случае протонов, нейтронов и а-частиц во всех случаях наблюдаемая длина волны дается соотношением де Бройля (V). Экспериментальные трудности подтверждения справедливости этого соотношения для частиц, более тяжелых, чем атомы, настолько велики, что этого еще никогда не удавалось сделать, но есть все основания полагать, что соотношение де Бройля справедливо для всех частиц. Если бы мы могли построить достаточно тонкую дифракционную решетку, мы могли бы наблюдать дифракцию футбольных мячей, людей и планет. Дифракция электронов стала важным экспериментальным методом исследования строения молекул и поверхностей, а определение структур с помощью дифракции нейтронов находится сейчас в стадии успешного развития. [c.126]

ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ — методы различных фпзич. измерений, основанные на интерференции света сравнение длин и толщин, измерение показателей преломления, изучение формы и тонкой структуры спектральных линий, измерение угловых диаметров звезд, контроль качества обработки поверхностей, изучение диффузии и конвекционных токов и др. В химии И. примепяют гл. обр. для определения концентрации растворов, состава жидких или газообразных смесей и примесей к ним. Эти измерения основаны на зависимости показателя преломления от состава. [c.140]

Полировка поверхности представляет не меньший интерес при лабораторном исследовании. В дополнение к обычному металлографическому контролю, предусмотренному производственным прощессом, и при установлении диаграмм состояния, научные исследования в области установления связи между структурой и свойствами, изменения структуры при деформации, рекристаллизации, текучести, усталости и т. д. связаны на той или иной стадии с полировкой испытуемых образцов. При работе с электронным микроскопом и при использовании современных методов определения микротвердости, интерференции и фазогвоконтрастной микроскопии, полировать следует с особыми предосторожностями. [c.11]

Пленка, образовавшаяся на шероховатой поверхности, окисляется неровно и не может быть характеризована просто толщиной. Для соответствующего описания необходима кривая распределения толщины (стр. 822). Образовавшаяся окраска зависит главным образом от значения моды кривой. Большинство экспериментальных методов (микрогравиметрический, газовой абсорбции и электрометрический) обеспечивают получение средних значений. При двух распределениях, соответствующих одинаковым средним числам, мода может находиться на совершенно различных участках, поэтому данная окраска может представлять два различных значения для количества кислорода на единицу площади . Если кривая распределения имеет две моды, то можно ожидать получения весьма аномальных результатов. Средние толщины, необходимые для образования определенных окрасок, могут оказаться или неожиданно высокими, или неожиданно низкими. Е. Дейвис, работая с поверхностью, восстановленной водородом (стр. 58), пришел к выводу, что окисление происходит кислородом, находящимся в порах пленки. Окисление распространяется под пленкой, образуя толстый слой окисла вокруг каждой поры. Когда этот слой достигнет толщины, при которой возможна интерференция луча света какой-то длины волны,.то образуется дополнительная окраска, хотя средняя толщина пленки совершенно недостаточна для интерфе(Тенции этой длины волны. Таким образом, толщины кажутся ненормально малыми. Числа, полученные Верноном и его сотрудниками (стр. 58) на шлифованном железе, окисленном при температуре ниже 200° С, показывают обратный результат, т. е. окисление большей частью проникло внутрь металла и были получены только ранние окраски, даже когда поглощение кислорода было высоко. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология