大物实验报告椭偏仪.pdfVIP

椭偏仪

童力P

实验目的，实验原理：详见实验预习报

实验内容：

1、调节载物台水平、光路共轴；

2、定位起偏器、检偏器、调整偏振片；

3、本次实验选取的是4号样本，其中

膜厚度理论值：d=440nm

折射率理论值：n=2.0

将待测样品放置在载物台，调整望远镜筒至320o，开始测量：

o

（1）将波片于起偏器的夹角调整至45，测得光线最暗时检偏器和起偏器的角

度，如下表所示：

检偏器角度A起偏器角度P

oo

第一次测量92.9168.7

oo

第二次测量78.879.6

o

（2）将波片于起偏器的夹角调整至315，测得光线最暗时检偏器和起偏器的角

度，如下表所示：

检偏器角度A起偏器角度P

oo

第一次测量83.615.9

oo

第二次测量95.3106.0

（3）利用所提供的分析软件，可计算得：

膜厚度计算值：d1=411.7nm

折射率计算值：n=2.0

误差分析:

d−d

薄膜厚度的相对误差Δd=1×100%=6.43%

d

由上面的结果，二者的相对误差都比较小，实验比较理想。导致误差产生的，

可能有以下几个方面：

1、与光学的精确度相比，实验仪器各个部件本身就做得非常不精密，例如偏振

盘上的刻度环很松，有一个盘的刻度环甚至在调整刻度时能上下松动，而偏振盘

本身就不能很好的固定在望远镜的镜臂和激光器上，有稍微的松动；另外，由于

没有仪器，在调节共轴和载物台水平时只能依靠肉眼，这本身就是很粗略的，这

些因素导致实验测量值在理论值左右有相当大的摆动；

2、实验中最关键的莫过于判断光的相消点，但是人眼看久了容易产生疲劳，判断就确

了。

思考题

1/4

1.波片的作用是什么？

答：波片的作用是产生椭圆偏振光以供实验使用，当偏振片的主轴与波片的快轴

成或时，将产生圆偏振光，这样入射光的水平分量和竖直分量之比为1，

45315

方便计算。

2.椭偏光法测量薄膜厚度的基本原理是什么？

答：实验的基本思想是让一束椭圆偏振光以一定的入射角射到薄膜系统的表面，

经反射后，反射光的偏振状态（振幅和相位）会发生变化，而这种变化与薄膜的

厚度和折射率有关，测量出偏振状态的变化量就定出膜厚和折射率。

3.用反射型椭偏仪测量薄膜厚度时，对样品的有什么要求？

答：样本