折射率椭球方程共49页文档
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实验二~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~主笔实验二电光调制实验一、实验目的:1.了解熟悉电光效应(Electro-Optical Effect)。
二、实验内容:1.KDP光调制(EOM)组基本特性的测量2.EOM对频率的响应三、实验原理:电光效应(electro-optic effect)早在年就由普克尔(Pockels)发现,所以又称普克尔效应,它是由电场的一次项所引起的折射率变化而产生,是一线性的电光效应,其时间响应可达飞秒量级。
基本上,此效应是将电场加在晶体上,改变其介电张量(dielectric tensor),因而使通过此晶体的光极化方向被调整,再利用极化器(polarizer)及分析器(analyzer) ,使极化之调变转换成光振幅之调变,因此调变正比于外加电场。
普克尔效应只发生在光学性质是各向异性(anisotropic)的晶体中,也就是不具中心对称的晶体才有此效应,例如:砷化镓(GaAs)、钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、锌化锑(ZnTe)等,而硅(Si)则无此效应。
由于普克尔效应的反应速度极快,因此与超快雷射结合后,亦可作高频电子电路的量测,可利用半导体基底(substrate)本身的普克尔效应.,或是利用电光晶体,作成一针头的形状靠近待测电路,来侦测电路上的电场。
利用此效应的优点是量测的位置较有弹性,甚至集成电路的表面有保护层(passivation)时,亦可做量测,缺点则是灵敏度较差,因此,侦测出之信号噪声较大。
对一些特定的集成电路,如:天线即主动组件等,其电场方向之量测亦很重要,利用普克尔效应也可做到。
四、实验器材:1.He-Ne laser2.Polarizer (P1, P2)3.Pockels cell (内为KDP晶体)4.高压电源供应器5.光度计6.光具座7.示波器8.波形产生器9.信号放大器(OP amp)五、实验步骤:1.KDP光调制(EOM)组,基本特性的测量:(1)实验装置图:图2.1 电光调制实验装置图(2)依照图2.1的次序,将各光学组件与电路安装完成,且完成光学路径的准直工作。
折射率公式三个公式折射率三个公式:λ=λ/n,n=c/v,n1sinθ1=n2sinθ2。
折射率,光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。
扩展资料折射率与波长的关系:同一单色光在不同介质中传播,频率不变而波长不同。
以λ表示光在真空中的波长,n表示介质的折射率,则光在介质中的波长λ'为:λ'=λ/n绝对折射:n=sinγ/sinβ设光在某种媒质中的速度为v,由于真空中的光速为c,所以这种媒质的绝对折射率公式:n=c/v在可见光范围内,由于光在真空中传播的'速度最大,故其它介质的折射率都大于1。
光在等离子体中相速度可以远大于c,所以等离子体折射率小于1。
同一媒质对不同频率的光,具有不同的折射率;在对可见光为透明的媒质内,折射率常随波长的减小而增大,即红光的折射率最小,紫光的折射率最大。
通常所说某物体的折射率数值多少(例如水为1.33,水晶为1.55,金刚石为2.42,玻璃按成分不同而为1.5~1.9),是指对钠黄光而言。
相对折射:光从介质1射入介质2发生折射时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率,即“相对折射率”。
因此,“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。
它是表示在两种(各向同性)介质中光速比值的物理量。
相对折射率公式:n=sinθ/sinθ’=n’/n=v/v’。
光学介质的一个基本参量。
即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。
真空的折射率等于1,两种介质的折射率之比称为相对折射率。
例如,第一介质的折射率为n1,第二介质的折射率为n2,则n21=n2/n1称为第二介质对第一介质的相对折射率。
某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率。
于是折射定律可写成如下形式:nsinθ1=n2sinθ2。
实验五椭偏光法测薄膜的折射率和厚度一、引言椭圆偏振测量术简称椭偏术。
它是利用光的偏振性质,将一椭圆偏振光射到被测样品表面,观测反射光偏振状态的变化来推知样品的光学常数。
就其理论范畴来讲,它与十涉法一样,都是利用光的波动性,以经典物理学为基础。
这种测量方法的原理早在上个世纪就提出来了,距今已有近百年的历史。
由于光波通过偏振器件及样品反射时,光波偏振状态变化得异常灵敏,使得椭偏术的理论精度之高是干涉法不能比拟的,又由于这种测理是非破坏性的,因此它的优越性是显而易见的.长期以来,人们一直力图将这种测量方法付诸应用。
早在40年代就有人提出实验装置,但由于计算上的困难一直得不到发展。
电子计算机及激光技术的广泛应用,为椭偏术的实际应用及迅猛发展创造了条件。
今天椭偏术已成为测量技术的一个重要的分支。
椭偏术有很多优点,主要是测量灵敏、精度高,测量范围从1oA到几个微米而且是非接触测量。
国外生产的高精度自动椭偏仪能测量正在生长的薄膜小于l oA的厚度变化,可检测百分之儿的单分子层厚度,深入到原子数量级.因此既可将其应用于精密分析测量,也可以用于表面研究,用于自动监控及分析液、固分界面的变化.目前椭偏术已应用到电子工业,光学工业,金属材料工业,化学工业,表面科学和生物医学等领域。
在我们的实验中,使用消光椭偏仪测量薄膜的折射率和厚度.除了能学习到其测量方法外,其巧妙的设计思想也将给我们极人的启发和收益。
二、椭偏术原理1.椭偏术基本方程椭圆偏振光入射到透明介质薄膜时,光在两个分界面(空气与薄膜,薄膜与衬底)来同反射和折射,如图5.1所示。
总反射光由多光束干涉而成,光在两个分界面的P波和1122 p s p s r r r r 、、、图5—121122112112211122322323223223322233cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos p s p s n n r n n n n r n n n n r n n n n r n n ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-⎧=⎪+⎪-⎪=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎪-⎪=⎪+⎩以上各式中1n 为空气折射率,2n 为膜层的折射率,3n 为衬底折射率。
椭球面的一般方程公式椭球面是空间几何学中最常见的曲面之一。
它可以定义为在三维空间中的一个圆柱投影的形状,它的一般表达方式是由椭球面的一般方程公式来确定的。
在本文中,我们将介绍椭球面的一般方程公式定义以及它的应用。
椭球面的一般方程公式的定义椭球面的一般方程公式表达式可以定义为:ax^2 + by^2 + cz^2 + 2fyz + 2gzx + 2hxy + 2ux + 2vy + 2wz + d = 0其中a,b,c是椭球面的三个半径,f,g,h是椭球面的三个倾角,u,v,w是椭球面的三个平移量,d是常量。
椭球面的一般方程公式的应用椭球面的一般方程公式可以用来表示椭球面的一般性形状,以及椭球面的每一个特定点的坐标。
此外,它还可以用来表示椭球面上的一系列不同的特性,如法向量、切线、等值面、等高线等。
此外,椭球面的一般方程公式也可以用来描述椭球面上的一些表面特性,例如曲率变化等。
同时它也可以用来表示椭球面的变形行为。
最后,椭球面的一般方程公式还可以用来求解三维空间中椭球面的交点以及两个椭球面之间的交线。
结论椭球面是空间几何学中常用的表示曲面的形式,它的一般方程公式是由a,b,c,f,g,h,u,v,w,d等参数决定的。
椭球面的一般方程公式可以用来表示椭球面的一般性形状,以及椭球面的每一个特定点的坐标。
此外,它还可以用来表示椭球面上的一系列不同的特性,如法向量、切线、等值面、等高线等。
此外,椭球面的一般方程公式也可以用来描述椭球面上的一些表面特性,例如曲率变化等,也可以用来表示椭球面的变形行为。
最后,椭球面的一般方程公式还可以用来求解三维空间中椭球面的交点以及两个椭球面之间的交线。