关于薄膜干涉中额外光程差的讨论

就薄膜干涉中两反射光间的额外光程差问题展开论述。首先给出半波损失的概念,强调入射光在掠入射或正入射两种情况下,反射光才可产生半波损失。其次讨论薄膜干涉中各种情况下反射光间的额外光程差。第1种情况是折射率为n2的薄膜处于折射率为n1的介质中,可分为n1〉n2和n1n2〉n3,n1n2n34种情况。分别讨论了反射光间是否存在额外光程差,并且对入射角的范围作了说明,同时更正了部分文献的错误。与某些教科书给出的结论不同,当媒质的折射率逐次变化时,也会存在一个额外光程差,但不是λ/2;而当薄膜上下表面物理性质相反时,也有额外光程差不为λ/2的特例。     

关于薄膜干涉额外光程差的一个注记

对薄膜干涉中两束反射光的额外光程差问题进行讨论,利用Ｆｒｓｎｅｌ公式指出,当光在两平行界面的入射角ｉ１和－／ｉ１不同时大于布儒斯特色时,两反射光的额外光程差不等于λ／２     

关于半波损失和额外程差的讨论

从光在两种透明介质分界面的反射所遵循的菲涅尔反射公式出发,依据反射光的S,P偏振分量的位相,在不同折射率的情况下,相对于入射光位相的改变量随入射角的变化所作的曲线,对反射光的位相跃变、薄膜干涉、洛埃镜干涉的条纹分布和维纳驻波等所涉及的半波损失和额外程差问题,用一种简要的方法,作了进一步的讨论.从而更深刻理解位相跃变产生的条件与菲涅尔反射公式结论的完全一致性.     

半波损失存在的条件探析

文章从半波损失的概念以及菲涅尔公式出发,运用图解法逐个分析了单一界面上的折射、正入射、掠入射、斜入射以及薄膜上下表面的反射与折射的半波损失问题,得出了半波损失产生的条件不仅与介质的折射率有关,还与入射角的大小有关.     

界面反射偏振像差分析

迄今为止的光学设计中,一般认为在同一光波面上,光束具有相同的振幅和偏振状志.事实上,光束经过许多光学元件后,偏振状态会发生变化,特别是由于入射角和光程不同,导致出射光波面上偏振分布不再均匀,形成偏振像差.本文主要就轴上物点发出的光束经过界面反射后的偏振像差进行了分析.     

入射角度对在对数饱和非线性介质中光束传输的影响

推导（1＋1）维对数饱和非线性介质中斜入射光束的传榆方程。通过数值计算斜入射角度对双光束传输的影响,得到了入射角度能够破坏光束演化的周期呼吸结构并导致光束强度不同的结论。     

磁光薄膜表面反射二次谐波Kerr效应的理论研究

利用级数展开法,推出了磁光薄膜各晶面对p极化光反射的二次谐波强度和磁光Kerr角;分析了入射角与各晶面反射的二次谐波强度及磁光Kerr角的相互关系,结果发现:①各晶面反射的二次谐波强度与入射光的强度之比正比于入射光的强度,且是入射角的函数,同时其比值在入射角的取值范围内存在极值;②各晶面反射的二次谐波的Kerr角与入射光的强度无关,只与薄膜的性质和入射角有关;③从保护薄膜的角度来看,读写激光不宜采用正入射方式.     

光线斜入射情况下对波片中e光与o光光程差的计算

在一般有关晶体光学的教材中，只讨论了光线垂直入射波片时ｅ光与ｏ光的光程差，西方运用惠更斯作图法结合数学方法，推导了波片在光线斜入射时光程差的一般表达式，并给出了由光线斜入射角所引起的光程差变化量的精确计算式，其结论对有关波片和晶体实验及测量具有实际意义。     

自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系

应用菲涅耳公式对自然光入射时反射及折射光的偏振态与入射角之关系进行了讨论。发现对于反射光来说,在布儒斯特角两侧平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比不是一个对称关系;对于折射光来说,平行入射面的光振动与垂直入射面的光振动振幅之比是单调上升的。     

关于薄膜干涉中额外程差的问题

指出了教科书中有关薄膜干涉额外程差在两种情况下论述的不妥 ,并根据菲涅耳公式推导出薄膜干涉中当n1n3 或n1>n2 n2 >n3 或n1相似文献   

菲涅尔公式的几何表示法再探

电磁波通过两种介质的分界面时,反射波、折射波和射射波的电矢量振幅和方向之间的关系可由菲涅尔公式说明。本文对菲涅尔公式的几何表示法进行再讨论,并给出了ｎ１〉ｎ２时的表示法,使菲涅尔公式的几何表示法更全面。     

负Goos-H？nchen位移的理论与实验研究

1947年Goos和H？nchen发现,当电磁波束在玻璃/空气界面全反射时,在返回玻璃内部时有一项发生在入射面内的纵向位移;我们称之为正位移。实际上,稳态相位法的计算表明,位移可以为正、为零,甚至为负。由于界面上的表面波可以是前向型的和后向型的,携带的功率向着不同方向;故当激发起后向型表面波时就可获得入射波束的负位移。在多层结构中,当入射波束波矢的切向分量与表面波传播常数一致时,会发生类谐振现象并导致位移增大。〈br〉 在一般情况下,当光束入射到金属表面,TM极化时GHS为负,并且绝对值比TE极化时大得多。但我们在微波的实验研究表明,在使用金属时可以在TE极化时发生负位移。实验时在全反射界面处为纳米级金属膜,是厚度30nm和60nm的铝膜,它蒸镀在厚18μm聚乙烯膜上。实验还发现,当改变入射角θ1并使之达到约qθ1c（θ1c为全反射临界角,q＆gt;1）出现类谐振现象,GHS的绝对值可达（5~7）cm。目前尚缺少对这些结果的理论解释。     

光束通过棱镜的变换矩阵

利用光束斜入射到界面的变换矩阵，推导光束通过棱镜时在子午面和弧矢面的变换矩阵，并得出光束通过棱镜时所产生的像散与光束入射的位置、入射角及棱镜顶角相关的结论。     

硫酸蚀刻溶液中InP半导体之薄膜生长

利用X一射线衍射技术研究了InP半导体在H2SO4/H2O蚀刻溶液中之薄膜生长,分析P型InP（100）在酸性蚀刻溶液中表面氧化物的化学组成．实验中．一台12kW的铜旋转阳极x射线源用于保证高敏感度的表面型态分析．利用广角度衍射（WAD）,从一个基体氧化物的晶格组界面检测衍射线来分析蚀刻溶液H2SO4/H2O每个衍射线出现可能引起的反应物表面层反射光束的干涉图案,生成物为具有单晶结构的磷酸铟水合物（InP04-xH20）．观察到一组（nh,nk,n1）的广角度衍射中磷酸铟水舍物（InPO4·xH2O）相的反射峰,并且侦测到在每个反射光束的干扰振荡现象．利用感应电浆耦合离子发射光谱法测定溶液中的铟（In）和磷（P）成分,分析InP在不同浓度的H2S04／1-120溶液中的溶解速率．观察发现,在InP的氧化表面上存在混合成份的氧化物和单一成份生成物．借着ICP仪器分析测试在照光或暗室下,InP在H2SO4/H2O系统的溶解率差异几乎是不可分辨的．藉由X射线结果对比JCPDS卡标准化合物中的数据．可获得酸性溶液蚀刻反应中各种表面氧化物的结构特点和反应现象．     

薄膜干涉条纹定域和形状问题的讨论

基于薄膜干涉光程差公式，介绍了干涉条纹的定域和形状与薄膜厚度、光线入射角、照明光源的类型、条纹观察方式等因素的连带关系，并着重讨论了面光源照明、眼睛观察时，既非等厚又不是等倾干涉情况下的条纹形状问题。     

远场高斯平面波折射时光斑演化特性的研究

讨论了高斯光束的远场行为,给出了传播方向为任意方向、等相面为平面、幅度呈高斯分布的高斯平面波的一般表达式.分析了高斯平面波在介质分界面处的反射与折射现象:其波矢满足均匀平面波的折射反射定律,振幅最大值满足均匀平面波的菲涅尔公式.但光斑将发生演化,由圆形演化为椭圆,椭圆光斑的长短轴取决于入射介质和折射介质的折射率之比.最后给出了入射光的场强同时包含垂直入射面分量和平行入射面分量时反射波与折射波的一般表达式.     

一种基于距离向入射角的月表雷达圆极化比影像校正模型

搭载在月球侦察轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter,LRO）上的微型无线电频率（MiniatureRadioFrequency,Mini．RF）合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar,SAR）观测系统主要通过以固定入射角观测所得的圆极化比（Circular Polarization Ratio,CPR）来研究月球表面的物理性质．然而值得注意的是,在许多Mini—RFCPR影像中都可以发现沿距离向存在着明显的梯度．对于一个具有15km刈宽的典型Mini—RFCPR影像,CPR沿距离向的系统性增长会达到0．2-0-3,这可能会对雷达影像的地质解译带来误导．更进一步的研究表明,这种系统性的CPR梯度有可能是由原本被认为固定的、但实际上沿距离向变化的局部入射角引起的．为了消除这种由入射角引起的CPR梯度,本文首先提出了三种模型用以拟合CPR与入射角的变化关系,接着再用一种基于沿距离向入射角的校正模型进行影像校正．以月球北极地区Baillaud撞击坑坑底的CPR影像为例,校正结果表明本文所提出的方法在保证原有CPR影像统计特征不变的情况下有效减少了系统性的梯度．这一方法可以为较大区域CPR影像的无缝镶嵌以及更为准确地解译月表的地球物理性质提供帮助．     

多孔硅薄膜的微结构及其XRD研究

使用扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线衍射研究了多孔硅薄膜的微结构.SEM图像显示：多孔硅膜表面的微结构比较均匀;沿纵向方向薄膜内部空腔呈流线型分布;孔和孔之间的间距为10～20 nm.AFM形貌表明：其表面在1×1μm范围内的均方根粗糙度为4.75 nm.XRD结果说明：多孔硅薄膜晶体晶格常数随深度增加而变大,多孔硅薄膜孔壁上Si？H键的比例将减少.     

挤出吹塑中型坯壁厚的在线智能检测技术

采用激光扫描加图像处理的方法以实现在线测量:用一束激光从某一角度入射到型坯壁上,反射回来的光线由2部分组成,一部分是从型坯外表面反射的,另一部分是从型坯内表面反射的,这2部分光线之间是平行的,并存在一定的间隔.重新推导出该间隔与型坯壁厚之间的计算公式.用CCD摄像机接收从型坯反射回来的光线形成2个光斑图像.通过数字图像处理测取2个光斑之间的距离.即应用图像预处理、平滑滤波、图像二值化、边缘提取、图像分割、边缘曲线的跟踪和连接、尺寸标定来获取光斑中心坐标及光斑中心之间的距离.通过该计算式即可求出型坯的壁厚.实验研究表明,此检测方法所需硬件简单,计算量小,实施容易.它的实现可提高吹塑制品的质量,降低原料消耗.