Эллиптическая поляризация света

Рис. 9-16. Явление эллиптической поляризации света (см. текст).

Эллиптический луч света выходит из ячейки Керра и направляется на четвертьволновую пластинку, ось которой совпадает с осью эллипса. Тогда эта пластинка становится компенсатором и превращает луч с эллиптической поляризацией в линейно поляризованный луч, который претерпевает поворот на угол а от направления 8, определяемый анализатором (см. рис. Х1И.З). Измерения светового потока регистрируются детектором. [c.238]

Сущность эллипсометрического метода состоит в исследовании эллиптической поляризации света, возникающей при отражении света от границы двух фаз. Основной измеряемой величиной этого метода является коэффициент эллиптичности отраженного света, т. е. отношение малой к большой полуоси эллипса колебаний электрического вектора в отраженной волне. [c.13]

Измерение параметров эллиптической поляризации света, отраженного от поверхности диэлектриков (эллипсометрия) [c.116]

Оптические свойства монослоев исследуются значительно реже по сравнению с их механическими и электрическими свойствами. Наиболее хорошо известным свойством монослоев является эллиптическая поляризация света, отраженного от поверхности. Степень поляризации зависит от типа монослоя, и ее измерения могут быть использованы для обнаружения неоднородности слоя. Другим удобным оптическим методом контроля сплошности или неоднородности монослоев является ультрамикроскопия. При этом применяется иллюминатор с затемненным полем, резко фокусируемый на поверхность, и яркий источник света. При сплошном монослое в поле зрения не возникает освещенных мест, тогда как наличие линз или областей с неполным покрытием легко обнаруживается по появлению освещенных участков. [c.275]

До того времени имелись лишь эпизодические попытки применить оптику к исследованию адсорбции. Под названием оптического метода исследования поверхностных слоев известен метод измерения эллиптической поляризации света, возникающей при отражении линейно-поляризованного света от плоской поверхности, покрытой тонким слоем постороннего вещества. Им легко обнаруживаются и измеряются поверхностные слои толщиной в 10—100 молекул для очень больших молекул (жирные органические кислоты) можно обнаружить и мономолекулярные пленки на подходящих телах. Метод применяется обыкновенно для измерения толщины пленок, возникающих на поверхности твердого тела в результате химической реакции (окисления и т. п.). Однако в том виде, в каком этот метод разработан сейчас, он не дает возможности обнаружить и исследовать адсорбцию молекул простейших газов на порошкообразных адсорбентах, сопровождающуюся образованием мономолекулярного слоя. Но именно при таком распределении газовых молекул на поверхности твердого тела возникает наиболее сильное их взаимодействие с последним, существенно меняющее свойства молекулы. Многослойная адсорбция сходна с конденсацией, и межмолекулярные силы в такой пленке мало отличаются от сил в жидкости или кристалле. Поэтому в дальнейшем изложении указанный оптический метод [1, 2] затронут не будет. [c.126]

А может быть разуплотненный слой определять по эллиптической поляризации света, как это делалось по поверхности воды с воздухом. А можно тоже делать со стеклянной стенкой через стекло. [c.478]

Свет называется линейно поляризованным (или плоско поляризованным), если проекция вектора электрического поля на плоскость хОу во времени колеблется по прямой линии. Если вектор электрического поля описывает эллипс, то поляризацию света называют эллиптической, частным случаем которой является волна с круговой поляризацией (электрический вектор описывает окружность). Кроме того, если электрический вектор при своем движении в пространстве вращается как правосторонний винт, то это значит, что существует правая круговая поляризация (в некоторых курсах физики используются прямо противоположные определения). На рис. 17, а приведено пространственное изображение волны с правой круговой поляризацией, на рис. 17, б — с левой круговой поляризацией и на рис. 17, в — результат их сложения — линейно поляризованный луч. Линейно поляризованный свет получается от сложения двух лучей с противоположной круговой поляризацией с одинаковыми интенсивностями и фазами. [c.33]

Помимо линейной возможны и другие виды поляризации поперечной волны. Так, если колебания вектора остаются в одной плоскости, перпендикулярной направлению распространения луча, но конец вектора описывает эллипс, то такой свет является эллиптически поляризованным (рис. 39Л). При равенстве главных осей эллипса конец вектора описывает окружность, это циркулярно-поляризованный (поляризованный по кругу) свет (рис. 39В и Г). Линейно-поляризованный свет можно тоже считать частным случаем эллиптической поляризации при 6 = 0 (рис. 39Л и Б). Для наглядности можно изобразить линейно- и циркулярно-поляризованные волны в перспективной проекции (рис. 40). [c.288]

Другой метод исследования граничных слоев и фаз основан на эллиптической поляризации тонкой пленкой жидкости падающего линейно-поляризованного света и снятии изотерм полимолекулярной адсорбции [18]. Метод довольно сложен в использовании и применим пока только к равновесным пленкам. Однако он позволяет проводить измерение толщин предельно тонких слоев. [c.38]

Вследствие различия в поглощении правой и левой волн оптически активное вещество в области собственного поглощения не только поворачивает плоскость поляризации света, но и превращает линейно поляризованное излучение в эллиптически поляризованное. Мерой эллиптичности служит величина [c.292]

В числе других методов изучения характера разрушения адгезионных соединений можно отметить трибометрический, основанный на измерении коэффициента трения по исходной поверхности субстрата и по поверхности после отделения от нее адгезива. Таким способом в некоторых случаях удавалось определить чистоту поверхности субстрата, отделенного от адгезива [150]. Контролировать чистоту поверхности субстрата после отслоения от него адгезива можно, сравнивая углы смачивания [150, 151]. Определенный интерес представляет поляризационно-оптический, или эллипсометрический метод, основанный на изучении характера поляризации света, отраженного от поверхности субстрата [127, 152]. При наличии на поверхности субстрата следов адгезива в виде тончайшей пленки направленный на поверхность плоскополяризованный луч становится эллиптически поляризованным. Удалось обнаружить, что пленки эфиров целлюлозы не оставляют на металле никаких следов, а гуттаперча оставляет на нем тончайшую пленку. Эллипсометрические исследования получили широкое распространение [153] в связи с развитием технологии нанесения тонких полупроводниковых пленок. Созданы специальные приборы — эллипсометры — значительно расширяющие возможности этого метода [159]. Несомненна перспективность применения эллипсометрии для изучения механизма разрушения адгезионных соединений [158]. [c.233]

В случае линейно- или плоскополяризованного света направление поперечного вектора Е остается постоянным во времени, т.е. вектор поля всегда ориентирован в одном и том же направлении. Если рассматривать наложение волн (см. ниже), то плоская поляризация будет поддерживаться только в том случае, если векторы Е, даже ориентированные в разных направлениях, находятся точно в одной фазе, и поэтому результирующий вектор Е сохраняет постоянное направление во времени по мере распространения волны. Отсюда видно, что при наложении двух однородных плоских волн одной и той же частоты, имеющих равные фазы, амплитуды и ориентации полевых векторов, возникает эллиптически поляризованный свет. В этом случае конец результирующего вектора электрического поля описывает линию, которая в плоскости (х, у), перпендикулярной направлению распространения 2, является эллипсом. [c.403]

ЭЛЛИПСОМЕТРИЯ ж. Метод исследования поверхности контакта сред по параметрам эллиптической поляризации отражённого света, используемый для контроля поверхности полупроводников, измерения толщины плёнок, в исследовании коррозионных и др. процессов. [c.509]

Толщина разложенных слоев на поверхности полевых шпатов, обработанных кислотой, была измерена С. Дуброво по изменениям эллиптической поляризации отраженного света. Согласно этому методу, принцип которого был разработан Друде, толщина слоя выражается формулой [c.633]

С. К. Дуброво измерил толщину подвергнутых коррозии слоев на поверхности полевошпатовых стекол после травления их кислотой (об обработке поверхности кристаллов см. также С. 1, 208). С этой целью он определял изменения эллиптической поляризации отраженного света (метод Друде). Для выражения толщины С. К- Дуброво вывел следующую формулу [c.896]

В области спектра, в которой наблюдаются сразу оба указанных явления, при прохождении света через слой вещества будет происходить не только изменение фаз, но также и изменение амплитуд для двух лучей с разной круговой поляризацией поэтому в результате получится не плоскополяризованный свет, а, вообще говоря, свет с эллиптической поляризацией. Приращение эллиптичности, отнесенное к единице длины (в радианах на единицу длины), дается формулой [c.237]

В свое время этот опыт рассматривался как серьезное доказательство концепции пассивности, обусловленной фазовой пленкой. Однако он подтверждает ее не однозначно. Трещины в толстой пленке могли образоваться либо во время ее роста при повышенной температуре, либо во время остывания образца. В обоих случаях имелась возможность исправления пороков пленки за счет образования ее в местах обнажения металла однако этого не происходило. Кроме того, описанный опыт вынуждает предъявить к пленке особые требования — она не только должна присутствовать на поверхности металла, но должна также быть беспористой. Конечно, метод электронографического исследования или эллиптической поляризации отраженного света дает возможность установить кристаллическую решетку пленки и ее толщину, но не позволяет судить о ее пористости. [c.209]

В классической работе, посвященной оптической активности комплексных соединений, Матье [31] использовал величину которая называется молярной эллиптичностью. Поскольку численные значения единиц эллиптичности довольно близки к значениям единиц, используемых для молярного вращения, в последнее время было рекомендовано [32] пользоваться величиной при построении кривых, характеризующих оптическую активность. Эллиптичность представляет собой третье (кроме ЦД и ДОВ) понятие, связанное с эффектом Коттона в области поглощения оптически активного вещества не только наблюдается вращение плоскости поляризации, но и оказывается, что правая и левая компоненты поглощаются по-разному, так что получающийся при рекомбинации свет имеет уже не плоскую, а эллиптическую поляризацию. Очевидно, эллиптичность прошедшего через среду света непосредственно зависит от разницы в поглощении, т. е. от циркулярного дихроизма. Молярная эллиптичность связана с молярным циркулярным дихроизмом следующим соотношением [c.158]

Положительные результаты были получены при облучении тонкого слоя (0,2 а) хлористого серебра циркулярно-поляризованным светом от вольтовой дуги. Образующийся слой серебра вращал плоскость поляризации, создавая эллиптическую поляризацию проходящего света. Следовательно, пленка серебра приобрела свойства одноосного кристалла . [c.152]

В оптически активной среде ЕгФгь Поэтому при прохождении линейно поляризованного света через оптически активное вещество имеет место не только поворот плоскости поляризации света, но и круговой дихроизм. Поэтому прошедший свет обладает эллиптической поляризацией. Это новая важная характеристика луча света. Ее физический смысл состоит в следующем. [c.190]

Для оценки возможного вклада в наблюдаемый эффект эллиптической поляризации лучей, отраженных от поверхности стекла, были поставлены опыты, в которых измерялись расстояния между темными полосами при различной ширине щели. Получены следующие соотношения между шириной цели ( f) и расстояниями между минимумами интенсивности света (д) [c.50]

Первое теоретическое истолкование эллиптической поляризации света при отражении от границы двух фаз и попытку связать коэффициент эллиптичности с толщиной поверхностного слоя дал Друде [53]. Подобно квазитермодинамическому методу Ван-дер-Ваальса, теория Друде основана на примененли макроскопических представлений, а именно макроскопической электродинамики, к поверхностному слою. Если допустить, что любую точку поверхностного слоя можно охарактеризовать некоторым локальным значением диэлектрической проницаемости г(г), которое непрерывно изменяется от величины в [c.13]

Для расчета параметров уг(г) необходимо знать молекулярную структуру поверхностного слоя. Д. В. Сивухиным [56] был дан расчет параметров у,(2 для поверхностного монослоя в квазикристаллической модели чистой жидкости и получены значения коэффициента эллиптичности, близкие к экспериментальным. Таким образом было доказано, что появление эллиптической поляризации света возможно при наличии даже моно-молекулярного поверхностного слоя. С другой стороны, расчет параметров у1(г) для достаточно толстого слоя приводит снова к формулам Друде. [c.16]

Далее Рэлей установил, что некоторые свойства поверхности воды в действительности обусловлены присутствием на ней случайных плёнок жира и исчезают после очистки поверхности. Одни№ из этих свойств является эллиптическая поляризация света, отражённого под углом полной поляризации (агс1 х, где [1 — показатель преломления воды см. гл. 1, 5). Другое заключается в кажущемся сильном повышении вязкости воды в поверхностном слое по сравнению с её вязкостью в объёме. Это явление было описано Платов но, как показал Рэлей было обусювлено присутствием поверхностной плёнки, так как оно не наблюдалось на чистой поверхности вязкость чисюй воды в поверхностном слое оказалась нормальной. [c.34]

Кривая б —кривая кругового дихроизма, график зависимости от X разностного дихроичного поглощения Де = — е, (где е , и п — лярные поглощательные способности для света с левой и правой круговой поляризацией соответственно). По аналогии с удельным вращением [а] величина КД может быть выражена в виде удельной эллиптичности (свет, грошедший вещество с круговым дихроизмом, приобретает эллиптическую поляризацию) рР] = V l (где I выражено в дм, а с — Б г/см ), либо молярной эллиптичности [0] = М[Ч ]/100 = ЗЗООДе. [c.248]

Эллипсомегрия Поверхность образца освещают плоскополяризован-ным светом. Параметры эллиптической поляризации отраженного света зависят от толщины поверхностного слоя. Метод применим и к образцам, находящимся в жидкости Дифракция Монохроматический рентгеновский луч проходит рентгеновских через образец. Образующаяся дифракционная [c.151]

На контролируемый объект направляют под некоторым углом фо монохроматический плоскополяризо-ванный луч света (рис. 7). Вектор амплитуды электрического поля этого луча может быть разложен на составляющие Ер и Es, ориентированные соответственно параллельно и нормально к плоскости падения. После отражения (или прохождения) луча от объекта его составляющие изменяют свою амплитуду и фазу. Луч становится эллиптически поляризованным, т.е. конец его вектора описывает эллипс в плоскости, нормальной направлению распространения. Состояние эллиптической поляризации принято оценивать двумя эллипсометрическими параметрами V / и А [c.496]

Очень важным, несмотря на более узкую область применения, является метод Дерягина и Зорина [17], в котором толщина равновесного слоя определяется по эллиптической поляризации отраженного от нее света, а условия равновесия пленки задаются малой температурной разницей. Метод этот труден в исполнении и применен до сих пор только к равновесным слоям на подкладке. Он, однако, дает возможность проводить измерения с предельно тснкими слоями, не поддающимися точным измерениям интерференционным путем. Поэтому его сочетание с микроинтерференционным методом, т. е. исследование одних и тех же объектов обоими методами, очень полезно и позволяет перекрыть широкую область толщин [18]. [c.52]

Если правые и левые волны света поглопдаются неодинаково, выходящий из среды свет имеет эллиптическую поляризацию. Это неодинаковое поглощение называется круговым дихроизмом. Совместное действие различной скорости распространения и неодинакового поглощения называется эффектом Коттона. [c.234]

Более точный способ, пригодный для весьма тонких пленок, основан на применении поляризованного монохроматического света.. Отражение такого света от чистой металлической поверхности приводит к некоторому нарушению поляризации (так называемая эллиптическая поляризация). Если же поверхность покрыта слоем окисла, нарушение поляризации увеличивается тем сильнее, чем толще слой окисла. Это нарушение зависит от угла падения и от оптических свойств пленки и поверхности металла. Если известны угол падения и оптические свойства среды, можно рассчитать толщину пленки. Метод этот разработан Друде и Фойгтом, а применен к определению толщины тонких пленок на металлах Л. Тронстадом [24—26]. Преимущество метода заключается в том, что он дает возможность исследовать поверхность не только в газовой среде, но и в жидкостях, например, в растворах электролитов. Л. Тронстад мог определять толщину пленок от нескольких ангстрем до —200 А. [c.89]

Приведем некоторые данные, полученные методом эллиптической поляризации отраженного света. На мягкой стали (0,04% С) в азотной кислоте образуется пленка толщиной б = 25-г 30 А [26]. На нержавеющей стали (—0,1% С, —18% Сг, 8% N1) в этих же условиях б я 10 А. Такую же толщину имеет пленка, образованная на железе в сухом воздухе. Железо и никель испытывались соответственно в 0,5 н. NaOH 1 н. N82804 и в 0,1 н. КаОН 0,3 н. На2304. Образцы подвергались анодной поляризации, благоприятствующей образованию окисла, и катодной, восстанавливающей его. После первой анодной поляризации б = 20 40 А. При повторных анодных и катодных поляризациях, приводящих к разрыхлению поверхности, на электродах наблюдались цвета побежалости, т. е. б сильно увеличивалась. [c.89]

Кроме длины волны, качество света характеризуется его поляризацией. Однако при изучении взаимоотношения между светом и фотосинтезом на эту характеристику почти никто не обращал внимания. Дастур и Асана [50] и также Джонсон [78] не обнаружили разницы в скорости фотосинтеза при освещении обычным и линейно-поляризованным светом одинаковой интенсивности однако Дастур и Гуникар [62] установили заметное уменьшение поглощения листьями при использовании эллиптически поляризованного света. Гуникар [63] указал также на наличие подобного уменьшения и для синтеза углеводов. Хотя можно сомневаться в правильности этих результатов, все же [c.586]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология