反射高能电子衍射在薄膜生长中的表面分析(魏贤华著)思维导图
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第四章光现象01 思维导图【考点1光的传播 】1.光源:发光的物体叫作光源。
2.光的传播径迹:光在同种均匀介质中沿直线传播。
3.光线:为了表示光的传播情况,通常用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向,这样的直线叫作光线。
4.“光线”是为了研究光的传播规律而构建的物理模型。
5.光在不同介质中的传播速度一般是不同的,一般情况下,光在固体、液体、气体中的传播速度关系为v 固体<v 液体<v 气体。
6.光在真空中传播速度最大为c=3×108m/s 。
7.光的直线传播的例子:日食月食、影子、射击三点一线、排队、小孔成像等。
8.小孔成像所成像是倒立的实像,所成像的大小与像距和物距有关,所成像的形状与物体相同与小孔形状无关。
【考点2 光的反射】1.光的反射:我们把光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象,叫作光的反射。
2.3.法线:ON ,入射光线:AO ,反射光线:OB ,入射角:∠AON ,反射角:∠NOB4.光的反射定律:光在发生反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。
5.在光的反射现象中光路可逆。
6.镜面反射:一束平行光射向光滑的平面,反射光也是平行的,这种现象叫作镜面反射。
7.漫反射:一束平行光射向粗糙表面,反射光不再平行,而是杂乱无章地射向各个方面,这种现象叫作漫反射。
【考点3 平面镜成像特点】1.平面镜成像特点:正立等大的实像,像距等于物距,像与物对应点的连线与镜面垂直。
平面镜所成的虚像与物体关于镜面对称。
2.平面镜成像原理:光的反射。
3.凸面镜:反射面是凸面的叫作凸面镜。
凸面镜对光有发散作用,例如汽车的外后视镜、公路拐弯处的反光镜等都是利用了凸面镜对光的发散作用,可以扩大观察视野。
4.凹面镜:反射面是凹面的叫作凹面镜。
凹面镜对光有会聚作用。
例如太阳灶、大型反射式望远镜、医用反光镜等,都是利用了凹面镜对光有会聚作用工作的。
反射高能电子衍射Reflection high energy electron diffraction 反射高能电子衍射是高能电子衍射的一种工作模式。
它将能量为10~50keV的单能电子掠射(1°~3°)到晶体表面,在向前散射方向收集电子束,或将衍射束显示于荧光屏。
简介一幅反射高能衍射图只能给出倒易空间(见倒易点阵)某个二维截面,从衍射点之间的距离可确定相应的晶面间距。
旋转样品,可以在荧光屏上得到不同方位角的二维倒易截面,从而仍可获得表面结构的全部对称信息。
由于在晶体中电子散射截面远大于X 射线的散射截面,加之掠射角小,从而使反射高能衍射与低能电子衍射一样具有表面灵敏度(约10~40┱),但它不仅限于作单晶表面结构分析,也可用于多晶、孪晶、无定形表面及微粒样品的表面结构分析。
反射高能电子衍射得到广泛运用是与分子束外延技术发展有关。
它可用于原位观察外延膜生长情况,为改进生长条件提供依据。
与低能电子的情况有所不同,高能电子束与晶体相互作用中非弹性散射较弱,其强度分析的理论还处于探索之中装置最简单的电子衍射装置。
从阴极K发出的电子被加速后经过阳极A的光阑孔和透镜L到达试样S上,被试样衍射后在荧光屏或照相底板P上形成电子衍射图样。
由于物质(包括空气)对电子的吸收很强,故上述各部分均置于真空中。
电子的加速电压一般为数万伏至十万伏左右,称高能电子衍射。
为了研究表面结构,电子加速电压也可低达数千甚至数十伏,这种装置称低能电子衍射装置。
模式电子衍射可用于研究厚度小于0.2微米的薄膜结构,或大块试样的表面结构。
前一种情况称透射电子衍射,后一种称反射电子衍射。
作反射电子衍射时,电子束与试样表面的夹角很小,一般在1゜~2゜以内,称掠射角。
自从60年代以来,商品透射电子显微镜都具有电子衍射功能(见电子显微镜),而且可以利用试样后面的透镜,选择小至1微米的区域进行衍射观察,称为选区电子衍射,而在试样之后不用任何透镜的情形称高分辨电子衍射。