三層光學薄膜反射率公式應用篇 | 博碩士論文下載網
2018年12月16日—現在光進入一個折射率n,膜厚d的一個薄膜,波長變短,波數改變了變成k'。...的反射率公式,利用R語言所計算出來的,折射率1.5的薄膜,不同厚度 ...
前言
這篇是上一篇的延續啦!上一篇著重於推導公式,交代這些公式的來龍去脈,到底是怎麼從馬克士威爾這四個這麼簡單優美的方程式,最後變成這麼複雜的反射率公式的!因為已經花了不少篇幅了,再把一些應用結果跟 R 程式放進來就會太戎長了!所以最後決定分成兩篇,一些應用放這篇部落格文囉!所有這篇的光學反射率公式都源自於上篇,所以想對三層薄膜反射率公式的推導來龍去脈搞清楚的話,請參考我的這一篇三層薄膜反射率公式的推導[1]。
應用的例子有三個:單層光學薄膜的特性,比色測厚儀器的原理,抗反射鍍膜的原理
單層光學薄膜的特性
光學鍍膜是非常普遍的被使用在半導體或光學產業的,這裡來介紹一下在鍍單層光學薄膜於矽基材 (n=3.4) 上,在不同的折射率跟厚度下,它們的光學特性會是怎樣,會怎麼改變。
首先,大家可以先用普通物理的知識來預估。上一篇我們有看到,光在不同介質裡面的速度,完全由介質的導磁率及電容率來決定的。非真空下,介質的這兩個數值會變大,所以速度會變慢。另外一個重要性質,跟光源有關,光的波動它的角速度(或是頻率)不會因為不同介質而改變。所以速度變慢的結果只會造成波數k數值增加,或亦即就是波長變短。所以也有人這樣定義,折射率就是光的波長在介質中跟在真空中的一個縮減率。
現在光進入一個折射率n,膜厚d 的一個薄膜,波長變短,波數改變了變成 k。當光穿透從薄膜的一端跑到薄膜的另一端反射回來,所以以新的k 總共跑了2d的距離。當這樣的距離所造成的相位改變是剛好等於 (2m+1)*pi (m為包含零的整數, 所以總是會有180度的相位差)時,這時候弦波會完全反向,剛好跟入射波完全抵消形成破壞性干涉,所以這時候反射率最小啦!
波數
光波的行進方程式如下,當 cos 函數裡面相位差為pi (180度) 時,會變成大小符號完全相反的 sin ...
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