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近代物理实验椭圆偏振仪—薄膜厚度测量本实验所用的反射式椭偏仪为通常的PCSA 结构，即偏振光学系统的顺序为起偏器（Polarizer ）→补偿器（Compensator ）→样品（Sample ）→检偏器（Analyzer ），然后对其输出进行光电探测。
一．实验原理1． 反射的偏振光学理论图1 光在界面上的反射，假定21n n <，B ϕϕ<1（布儒斯特角），则rs E 有π的相位跃变，光在两种均匀、各向同性介质分界面上的反射如图1所示，单色平面波以入射角1ϕ，自折射率为1n 的介质1射到两种介质的分界面上，介质2的折射率为2n ，折射角2ϕ。
用（is ip E E ,），（rs rp E E ,），（ts tp E E ,）分别表示入射、反射、透射光电矢量的复振幅，p 表示平行入射面即纸面的偏振分量、s 表示垂直入射面即垂直纸面的偏振分量，每个分量均可以表示为模和幅角的形式)exp(||ip ip ip i E E β=，)exp(||is is is i E E β= （1a ） )exp(||rp rp rp i E E β=，)exp(||rs rs rs i E E β= （1b ） )exp(||tp tp tp i E E β=，)exp(||ts ts ts i E E β=（1c ） 定义下列各自p ，s 分量的反射和透射系数：ip rp p E E r /=，is rs s E E r /=（2a ） ip tp p E E t /=，is ts s E E t /=（2b ） 根据光波在界面上反射和折射的菲涅耳公式：21122112cos cos cos cos ϕϕϕϕn n n n r p +-=（3a ） 22112211cos cos cos cos ϕϕϕϕn n n n r s +-=（3b ） 211211cos cos cos 2ϕϕϕn n n t p +=（3c ） 221111cos cos cos 2ϕϕϕn n n t s +=（3d ） 利用折射定律：2211sin sin ϕϕn n =（4） 可以把式（3a ）-（3d ）写成另一种形式)()(2121ϕϕϕϕ+-=tg tg r p(5a) )sin()sin(2121ϕϕϕϕ+--=s r（5b ） )cos()sin(sin cos 2212121ϕϕϕϕϕϕ-+=p t（5c ）)sin(sin cos 22121ϕϕϕϕ+=s t （5d ） 由于折射率可能为复数，为了分别考察反射对于光波的振幅和位相的影响，我们把p r ，s r 写成如下的复数形式：)exp(||p p p i r r δ= （6a ） )exp(||s s s i r r δ= （6b ） 式中||p r 表示反射光p 分量和入射光p 分量的振幅比，p δ表示反射前后p 分量的位相变化，s 分量也有类似的含义，有ip p rp E r E = （7a ）is s rs E r E = （7b ）定义反射系数比G ：s pr r G = （8）则有: is ip rs rpE E G E E = （9）或者由式（1）式，)](exp[||||)](exp[||||is ip is ip rs rp rs rp i E E G i E E ββββ-=- （10）因为入射光的偏振状态取决于ip E 和is E 的振幅比||/||is ip E E 和位相差（is ip ββ-），同样反射光的偏振状态取决于||/||rs rp E E 和位相差（rs rp ββ-），由式（10），入射光和反射光的偏振状态通过反射系数比G 彼此关联起来。
薄膜厚度测试方法一、引言薄膜厚度是薄膜材料的重要物理参数之一，对于许多应用领域来说都非常关键。
因此，准确地测试薄膜厚度是非常重要的。
本文将介绍几种常用的薄膜厚度测试方法，包括光学法、电子显微镜法和原子力显微镜法。
二、光学法光学法是一种常用的非接触式薄膜厚度测试方法。
它利用光的反射和透射特性来测量薄膜的厚度。
一种常见的光学法是自动反射光谱法。
该方法通过测量光在薄膜表面的反射特性来确定薄膜的厚度。
具体步骤为：首先，将待测薄膜放置在反射镜上，然后使用光源照射薄膜表面，并测量反射光谱。
最后，根据反射光谱的特征，利用相关的数学模型计算出薄膜的厚度。
三、电子显微镜法电子显微镜法是一种高分辨率的薄膜厚度测试方法。
它利用电子束与薄膜相互作用的原理来测量薄膜的厚度。
常见的电子显微镜法包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
在SEM中，电子束与薄膜表面相互作用，产生的二次电子或背散射电子被探测器接收并转化为图像。
通过观察图像，可以确定薄膜的厚度。
而在TEM中，电子束穿过薄膜，通过对透射电子的衍射图案进行分析，可以计算出薄膜的厚度。
四、原子力显微镜法原子力显微镜法是一种基于力的薄膜厚度测试方法。
它利用探针与薄膜表面之间的相互作用力来测量薄膜的厚度。
原子力显微镜通过探针的运动来感知薄膜表面的形貌，然后根据探针与薄膜的相互作用力变化，可以计算出薄膜的厚度。
由于原子力显微镜具有非常高的分辨率，所以可以对纳米尺度的薄膜进行精确的厚度测量。
五、其他方法除了上述三种常用的薄膜厚度测试方法外，还有一些其他方法也可以用于薄膜厚度的测量。
例如，X射线衍射法、拉曼光谱法、交流阻抗法等。
这些方法都有各自的优缺点，可以根据具体的应用需求选择合适的方法进行薄膜厚度测试。
六、总结薄膜厚度测试是薄膜材料研究和应用中的重要环节。
本文介绍了几种常用的薄膜厚度测试方法，包括光学法、电子显微镜法和原子力显微镜法。
这些方法各有优劣，可以根据实际需求选择合适的方法。
膜厚测试标准方法与标准膜厚测试在工业生产和科学研究中具有重要的应用价值。
通过对薄膜厚度的准确测量，可以帮助生产厂家控制产品质量，提高生产效率，降低生产成本。
同时，薄膜厚度的测试也是科研工作者研究材料特性和性能的重要手段之一。
针对不同的薄膜材料和应用领域，对膜厚测试的标准方法和标准也有所不同。
首先，膜厚测试的标准方法包括非接触式和接触式两种主要方式。
非接触式方法主要包括光学干涉法、X射线荧光法、激光干涉法等，这些方法不需要直接接触样品表面，在不破坏样品的前提下可以快速准确地测量薄膜厚度。
接触式方法主要包括扫描探针显微镜、原子力显微镜等，这些方法需要直接接触样品表面，可以实现更高的分辨率和测量精度。
根据不同的应用需求和实验条件，可以选择合适的膜厚测试方法进行测试。
其次，膜厚测试的标准主要包括ISO、ASTM、GB等国际标准组织发布的标准。
这些标准规定了膜厚测试的基本原理、测试方法、仪器设备、数据处理等方面的要求，对于确保测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
在实际的膜厚测试过程中，遵循相关的标准是确保测试结果准确可靠的关键。
在膜厚测试过程中，需要注意一些影响测试结果准确性的因素。
首先是样品表面的准备和处理，必须保证样品表面光洁平整，避免表面粗糙度、不均匀性等因素对测试结果的影响。
其次是仪器设备的选择和校准，不同的膜厚测试方法需要不同的仪器设备，必须校准仪器设备以确保测试结果的准确性。
最后是数据处理和分析，对测试得到的数据进行合理的处理和分析，可以帮助提高测试结果的准确性和可靠性。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，膜厚测试的标准方法和标准对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
在进行膜厚测试时，需要选择合适的测试方法和遵循相关的测试标准，同时注意样品表面的准备和处理、仪器设备的选择和校准、数据处理和分析等方面的工作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
希望本文对膜厚测试方法与标准的研究能够有所帮助，促进膜厚测试技术的进一步发展和应用。
本技术涉及一种非接触式复材零件厚度测量方法，包括以下步骤：在模具未与复材零件接触的表面粘贴标志点，扫描模具外表面与反光标志点并将数据储存在同一个工程文件A中，扫描复材零件外表面与反光标志点并将数据储存在同一个工程文件B中，在云处理软件中建立全局坐标系O XYZ，导入并固定点云数据A，导入并调整点云数据B，使得点云数据B与点云数据A基于标志点拟合对齐，最后将点云数据A与点云数据B中表征数据形貌的数据拟合为面，再自由选择需要测量的采样点，通过数学运算可以得到测试人员想要的取样点厚度d，通过本方法可以实现对复材零件在不脱模的情况的厚度测量，且采样点可重复定位，操作性强。
权利要求书1.一种非接触式复材零件厚度测量方法，其特征在于，通过与计算机相连的扫描仪(1)分别对未装材料的空的模具(8)和复材零件(7)成型但未脱模时的模具(8)进行非接触式扫描，得到曲面ΦA(5)和曲面ΦB(6)，提取曲面ΦA(5)和曲面ΦB(6)不重合的部分作为复材零件(7)的下表面区域、上表面区域，上表面区域中曲面ΦB(6)任意一点的法线方向上曲面ΦA(5)、曲面ΦB(6)二个曲面之间的距离即为复材零件(7)该点的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式复材零件厚度测量方法，其特征在于，所述的模具(8)的外表面分为用于零件成型的成型面、与成型面直接相连的配合面(3)、不与成型面直接相连的参考面，曲面ΦA(5)和曲面ΦB(6)重合的部分为配合面，测量时在配合面(3)上设置标志点(4)。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式复材零件厚度测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一，建立全局坐标系O-XYZ；步骤二，将所述的标志点(4)粘贴在模具(8)的配合面(3)上；使用所述的扫描仪(1)扫描未装材料的模具(8)的外表面，获得包含模具(8)的外形数据和所有标志点(4)的坐标数据的点云数据A；所有标志点(4)的坐标数据用标记点集合表示，标记点集合记为Ω＝{s1,...si...sn|n≥3}；步骤三，在复材零件(7)未脱模的条件下，实用所述的扫描仪(1)扫描装有未脱模复材零件(7)的模具(8)，获得包含标志点(4)坐标数据与复材零件(7)外形数据的点云数据B；步骤四，在全局坐标系O-XYZ中导入点云数据A和点云数据B，将点云数据A和点云数据B基于标志点(4)的坐标数据拟合对齐；步骤五，将点云数据A与点云数据B中表征形貌的数据分别拟合为曲面ΦA(5)和曲面ΦB(6)，分别用公式ΦA:F(x,y,z)＝0、ΦB:G(x,y,z)＝0表示，在对齐后的全局坐标系O-XYZ下测量观测点处的复材零件(7)厚度d。
