<Ро. гр а д
Ф иг. 6. Зависимость R., R P,'Tt, ТР, А, и АР от угла падения фо для пленки алюминия (d = 120 А, X — 6500 А. Показатели преломления те же, что и на
фиг. 1).
как функции угла падения при Л = 6500 А. Результаты вычис лений нанесены на фиг. 6. Как видно из графика, с ростом ф0 функция t f e (<Po) монотонно возрастает, а Т, монотонно убывает. При фо = 90°, т. е. при скользящем падении, Rs — 1, Ts = 0, что
является общим результатом. Функция Яр(фо) сначала убывает,
достигает минимума при фот « |
80°, а затем быстро возрастает |
до #р(90°)=1. Функция Т'р(фо) |
сначала достигает максимума |
в точке фот, а затем убывает и при скользящем падении обра щается в нуль. На фиг. 6 показаны также зависимости Л,(фо) и
Ар (фо). Можно заметить, что Аа непрерывно убывает, тогда как Ар сначала возрастает, достигает максимума при фо~фот и
Фиг. 7. Те же величины, что и на фиг. 6, для пленки умеренно отражаю щего металла ( d = 1 5 0 A , Я = 5500 А, показатели преломления те же, что и на фиг. 4).
убывает при фо > фот. Для любого заданного значения фо вы
полняются следующие неравенства: Я8(фо)^*/?р(фо), ТДфо)
^ Т ’р(фо), Л4(фо)^Лр(фо). В наших примерах Ra(0°)= RP(0°) — =0,752, Г,(0°) = ТР(0°) =0,086, RP(ф0т) «0,40, Тр(ф0т) «0,248.
Если умеренно отражающая пленка имеет толщину 150 А, то общий характер изменения различных фотометрических ве личин будет таким же, как и для алюминия. Графики этих ве
личин показаны на |
фиг. 7. Следует отметить, что значение |
|
RP(фот) почти равно нулю. Такие пленки могут служить поля |
||
ризаторами в параллельных лучах. |
|
|
На фиг. 8 представлены функции |
(фо) и Яр(фо) для пленок |
|
с параметрами п = |
2,26, k = 1 ,7 7 , |
rf= 1 0 0 A на сильно отра |
жающей подложке (n8 = 0,55,_ ka= 6) при X = 5500 А. Характер
изменения этих величин такой же, как и в предыдущих приме рах.
В разд. VII, 3, г мы обсудим возможность возбуждения безызлучательных поверхностных плазмонов. Впервые подоб ная возможность была продемонстрирована Турбадаром [11],
Фиг. 8. Я,(фо) и |
R P(фо) для пленки (я = |
2,26, & |
= 1,77, d = 100А) на |
сильно отражающей |
подложке (я, = 0,55, k, = |
6) при |
%= 5500 А. |
который, однако, фактически не заметил, что его опыты имеют такой физический смысл. Если свет падает из среды с показа телем преломления «о > 1, а последней средой является воздух
(п * = 1 ), то |
критический угол фс = arcsin(ns/n0) |
можно |
опре |
||
делить |
так, |
чтобы в отсутствие |
металлической |
пленки |
при |
Ф о>фе |
было /Мфо)=Яр(фо) = 1 |
(полное отражение). |
Для |
||
сильно отражающей пленки подходящей толщины при углах падения ф0, превышающих фс, функция Rp(фо) обращается в
нуль. На фиг. 9 показаны результаты вычислений для той же
Фиг. 9. Ra(фо), R p (Фо). Tg(ф0) |
и r p(cpo) |
для |
пленки алюминия (d = |
120А, |
Я = 6500 А, п = 1,30, k = 7,11), |
нанесенной |
на |
призму из плавленого |
кварца |
(п0 = 1,4565, na = 1). |
|
|
|
|
Свет падает со стороны призмы, последней средой («подложкой») является воздух. Сле дует обратить внимание на резкий минимум R^ вблизи критического угла.
пленки алюминия, когда средой, из которой падает свет, является плавленый кварц (п0 = 1,4565). В этом случае фс= 4 3 ° и Rp достигает минимума, равного приблизительно 0,02 при Ф о « 4 4 ,5 ° . Разница в поведении Re и Rp весьма велика: первая
из этих величин вблизи фс обнаруживает лишь небольшой пере
гиб, тогда |
как |
последняя в интервале углов порядка |
1° изме |
|
няется |
на |
0,95. |
Следует также отметить, что функция |
/?Р (фо) |
имеет |
при фо > |
фс два минимума, второй из которых располо |
||
жен вблизи фо = |
68°. |
|
||
Фиг. 10. Л.(фо), Лр(фо), Г,(фо) и Гр(фо) для уже упоминавшейся ранее умеренно отражающей пленки (п = 2,26, k = 1,77, d = 150 А, А. = 5500 А), нанесенной на призму из плавленого кварца («о = 1,4565, п, = 1).
Аналогичные результаты, относящиеся к умеренно отражаю щей пленке, нанесенной на тот же материал («о = 1,4565), при ведены на фиг. 10. Здесь /?Р(<ро) имеет один плоский минимум
вблизи фо = 60°, который соответствует второму |
минимуму для |
|||
сильно |
отражающей |
пленки. Функция Rs{фо) |
имеет минимум |
|
вблизи |
фс. Сведений |
о возбуждении |
поверхностных плазмонов |
|
в этом |
случае не имеется. На фиг. |
11 и 12 показаны угловые |
||
эависимости А'а й ‘Ар для тех же двух пленок.
2) Эллипсометрические параметры. Приведем несколько при
меров результатов, получающихся при эллипсометрических из мерениях, т. е. значений Чг и Д. Возьмем те же металлы, что и В предыдущих разделах, — алюминий и умеренно отражающий