Спосіб визначення кута брюстера для верхньої межі поділу багатошарової плоскопаралельної структури

Спосіб визначення кута Брюстера для верхньої межі поділу багатошарової плоскопаралельної структури, згідно з яким вимірюють кутову за 3 24663 éМ11 М12 ù é 1 r01ù é 1 ê ú=ê úê М21 М 22 û ër01 1 û ër12 e -2id1 ë 4 r12 ù é 1 úê e -2id1 û ër23 e- 2id 2 М21 , де r01 - френелівський коефіцієнт М11 відбивання від межі розділу зовнішнє середовище - перший шар, r( j-1) j - френелівський коефіцієнт відбивання від межі розділу (j-1) - ий - j - ий шар, а d j - фазовий зсув при проходженні світлового променя через j - шар. Тоді енергетичний коефіціяк r = 1 r23 ù é úLê e -2id 2 û ê r(n -1)ne -2id n ë r(n -1)n ù ú e - 2 id n ú û а обвідні функції Rmax і Rmin для прозорої структури визначаються як 2 2 æ s + sx ö æ s 01 - s x ö ÷ ç ÷ Rmax = ç 01 ç 1 + s s ÷ , R min = ç 1- s s ÷ , è 01 x ø è 01 x ø де s 01 - модуль від r01 , s x - модуль від rx , а rx виражається через добуток 'n-1 2´2 матриць єнт відбивання світла від такої структури R = r ´ r * , é К11 К12 ù é 1 êК ú =ê ë 21 К 22 û ër12 як rx = r12 ù é 1 1 ú êr23e - 2id 2 ûë r 23 ù é 1 e- 2id 2 ú êr34e - 2id 3 ûë К 21 . Розмах D R між обвідними мініК11 муму Rmin і максимуму Rmax енергетичного коефіцієнта відбивання можна записати, як: DR = Rmax - Rmin = 4s01s x (1- s )(1- s ) . (1- s s ) 2 01 2 01 x 2 x 2 2 Оскільки точці, в якій перетинаються всі криві енергетичного коефіцієнта відбивання в р - поляризації для довільних довжин хвиль відповідає умова DR = 0 , то звідси s 01 = 0 або s x = 0 . Розв'язок останнього рівняння є можливий лише при певних співвідношеннях між показниками заломлення шарів, їх то вщинами, довжиною світлової хвилі та кутом падіння. Тому при наявності лише одної точки перетину буде виконуватися умова s 01 = 0 , яка реалізується в р-поляризації при куті падіння рівному куту Брюстера для верхньої межі розділу (зовнішнє середовище - перший шар). На Фіг.1 зображені кутові залежності енергетичних коефіцієнтів відбивання світла в рполяризації з довжиною хвилі 0 .4 mкм від плівки селеніду цинку, напиленої на скляну підкладку для трьох різних товщин плівки (криві Rp1, Rp2, Rp3). Спосіб визначення кута Брюстера для верхньої межі розділу багатошарової плоскопаралельної структури здійснюють так. Вимірюють кутові залежності енергетичного коефіцієнта відбивання світла із заданою довжиною хвилі при похилому його падінні на поверхню багатошарової плоскопаралельної структури для трьох або більше довільних значень товщини верхнього шару і визначають кут падіння, при якому всі криві 1 r34 ù é Lê e - 2id 3 ú êr(n-1)ne - 2id n û ë r(n-1)n ù ú, e - 2id n ú û енергетичного коефіцієнта відбивання світла перетинаються в одній точці, і за яким встановлюють кут Брюстера. Приклад конкретного виконання Використовували три плівки селеніду цинку з різними товщинами в інтервалі від 1 .5 mкм до 2 .5 mкм , напилені на одинакові скляні підкладки. Для кожної із цих двошарових структур експериментально вимірювали кутові залежності енергетичного коефіцієнта відбивання світла (Rp1, Rp2 і Rp3) в р-поляризації при його похилому падінні з довжиною хвилі 0 .4 mкм , які є приведені на Фіг.1. Експериментальні залежності Rp1, Rp2 і Rp3 відповідають досліджуваній двошаровій структурі з різними товщинами плівки. Кут Брюстера для верхньої межі розділу (повітря - плівка) визначили як кутову координату точки перетину кривих Rp1, Rp2, Rp3 і його значення виявилось рівним a Бр @ 55. 4° . З допомогою цього кута визначили відносний показник заломлення плівки відносно повітря за формулою n1, 0 = tan a Бр , який становив n1,0 @ 1 .44 . Аналогічні дослідження можна провести і для багатошарової структури з довільним числом шарів. При цьому експериментальні залежності Rp1, Rp2 і Rp3 повинні відповідати досліджуваній багатошаровій структурі з різними товщинами верхнього шару. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 24663 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601