Коэффициент отражения - Методы измерения

Промежуточное положение области мягкого и ультра-мягкого рентгеновского излучения, лежащей между достаточно хорошо изученными областями — жесткой рентгеновской и вакуумной ультрафиолетовой, делает возможным применение широко известных. методов определения оптических констант, какими являются в области жестких рентгеновских лучей метод пропускания и в областях видимой и ультрафиолетовой измерение угловых зависимостей коэффициента отражения. Причем методы пропускания и измерения спектральных зависимостей коэффициента отражения существенным образом используют соотношения Крамерса—Кронига. [c.20]

Приставка ИПО-76 (рис. 1) обеспечивает получение спектров однократного внешнего отражения, а также измерение коэффициентов отражения (относительным методом) плоских вертикально ориентированных объектов. Объекты располагаются вне приставки и могут иметь размеры диаметр до 150 мм, толщина до 50 мм, площадь исследуемой зоны 6X8 мм. В комплект приставки входят образцы сравнения — эталоны отражения (клиновидные пластинки из германия и Флюорита). Угол падения осевого луча 6° при угловой расходимости пучка 13°. Хрупкие объекты могут закрепляться в приставке с помощью воздушного присоса. Пропускание приставки 80 %. [c.208]

Погрешность измерения коэффициента отражения относительным методом, т. е. сравнением с эталоном, составляет не более 1%. [c.290]

Погрешность измерения коэффициента отражения абсолютным методом составляет 10%, а коэффициента пропускания — 3%. [c.290]

Для измерения затухания упругих волн наибольшее распространение получил импульсный метод, состоящий в определении соотношения амплитуд двух импульсов, прошедших разный путь в материале. Мешающие измерению потери здесь вызываются дифракционным расхождением волн, непараллельностью поверхностей и неполным отражением волн на границах образца или изделия. Например, при наблюдении многократных отражений импульса в образце с плоскопараллельными поверхностями очень трудно учесть потерь на границе образец—пьезопреобразователь, когда контакт с последним осуществляется через тонкий слой жидкости. Случайные измерения толщины слоя могут вызвать резкое изменение коэффициента отражения. Большей точности измерения удается добиться, используя иммерсионный или бесконтактный (электромагнитно-акустический) способ возбуждения акустических волн. [c.229]

Оба описанных выше метода требуют применения дополнительного источника теплового излучения. В промышленности широкое применение нашел другой, более простой метод [35]. Вместо отдельного дополнительного источника здесь используется сама поверхность совместно с позолоченным полусферическим зеркалом, которое находится в контакте с поверхностью или в непосредственной близости от нее. Для измерений плотности излучения внутри полусферы в качестве детектора используется кремниевый фотоэлемент. Если полусфера является идеальным отражателем (коэффициент отражения золота в инфракрасной области больше 99%), а площадь поверхности полусферы, занятая кремниевым элементом, пренебрежимо мала. [c.391]

Метод, основанный на измерении спектральных коэффициентов отражения покрытия при освещении его вспомогательным источником излучения. Расчет е(Х, Т) производится на основании закона Кирхгофа для непрозрачных тел [c.163]

Оптический метод основан на измерении уступа, образованного краем покрытия с основным металлом, способом светового сечения или растровым способом с помощью оптического микроскопа. Метод применим для измерения толщины покрытия от 1 до 40 мкм с коэффициентом отражения не менее 0,3. Уступ получают растворением небольшого участка покрытия с предварительной изоляцией остальной части поверхности. [c.55]

Определение дефектов на поверхности глазури. Работы Лаборатории химии силикатов Академии наук СССР показали [7], что методы исследования поверхности глазури, основанные на измерении степени ее блеска, не могут считаться достаточно эффективными, так как коэффициенты отражения от глазурованных поверхностей малы, и разница между отдельными видами одинаково окрашенных глазурей находится почти в пределах точности измерения. Установлено, например, что глазури с заметными следами разрушения имеют почти такой же коэффициент отражения, как и глазури на изделиях, не бывших в эксплуатации. [c.159]

Метод измерения отражательных способностей, примененный автором и описанный им здесь, нельзя признать безупречным. Сильный нагрев образца близко расположенной лампой должен привести к возрастанию собственного излучения образца, что вызовет кажущееся увеличение коэффициента отражения и притом большее для поверхностей с меньшей отражательной способностью. Нагрев корпуса термоэлемента также может внести трудно учитываемые ошибки измерений. Поэтому к числам, приведенным в табл. 23, следует относиться с осторожностью. Так, например, в случае порошка магнезии следует ожидать больших значений для И, чем для Н, между тем в таблице В гя Я или даже Я < Я. В то же время для песка в этой таблице приведены, по-видимому, правильные значения отражающей способности (Прим- ред. перевод. [c.89]

Перейдем к рассмотрению методов определения оптических постоянных, основанных на измерении коэффициентов отражения. [c.21]

Первый метод измерения оптических постоянных использует угловые зависимости коэффициентов отражения в области полного внешнего отражения. Параметры у и б подбираются так, чтобы экспериментальная кривая наилучшим образом описывалась формулой Френеля (1.7). Этот метод оказывается наиболее удобным при использовании упрощенной формулы Френеля (1.11), которая, как было показано на рис. 1.1, дает семейство кривых R х) при различных у х = 0/0с, у == у/б). Для мягкой рентгеновской области он использовался в ряде работ [15, 17, 46]. Считая, что погрешность экспериментальных данных не выходит за пределы 2 %, авторы работы [16] оценивают точность определения у/б таким методом 10 %. Заметим, что использование упрощенной формулы Френеля (1.11) ограничено, так как предполагает малое поглощение и малые углы падения. [c.21]

Подводя итоги рассмотрения экспериментальных методов измерения оптических постоянных б и у, обратимся к сравнительной оценке результатов, полученных этими методами. В работах [14, 15] проведено сравнение значений коэффициентов поглощения р (или постоянной у), полученных методом отражения и по поглощению. [c.25]

Первой из них является окисление поверхности, которое сказывается на результатах метода отражения. Как будет показано далее, глубина проникновения мягкого рентгеновского излучения очень мала и составляет для различных материалов единицы или десятки нанометров. Поэтому метод измерения отражения оказывается очень чувствительным к состоянию поверхностного слоя. Например, для А1 толщина окисной пленки на поверхности может достигать 10 нм, что и приводит к завышению значения коэффициента отражения. [c.25]

Кривая 3 на рис. 4.9 — это результат теоретического расчета для шероховатой поверхности (С = 3 нм, а = 1 мкм) с учетом только зеркальной компоненты отраженного пучка (4.44). Отметим, что значение высоты шероховатостей, измеренное на плоском образце (который был изготовлен тем же способом, что и сферическое зеркало) методом интегрального рассеяния на рабочей длине волны, составляет как раз С = 3 нм. Экспериментальные результаты лежат существенно ближе к кривой 2, чем к кривой 5. Это, по-видимому, подтверждает вывод о том, что влияние шероховатостей на коэффициент отражения поворотного зеркала сравнительно слабо, так как рассеянное излучение само поворачивается вогнутой поверхностью и вносит вклад в интенсивность выходящего пучка. [c.146]

Особенности алмазного точения металлических зеркал и выбор материалов подробно рассмотрены в работе [14]. В настоящее время этим методом достигнута точность формы порядка 10 нм и шероховатость поверхности а 1 нм [73]. Структура поверхности, обработанной алмазным точением, обычно содержит несколько компонент периодическую компоненту с периодом, равным шагу резца (обычно 5—10 мкм), квазипериодические компоненты с периодами в несколько десятков микрометров, обусловленные возмущениями резца при проточке, и случайную компоненту, связанную, видимо, со структурой материала [23]. Для улучщения гладкости поверхности после проточки обычно используют дополнительное полирование. В работе [22] для той же цели был использован другой способ — покрытие поверхности слоем акрилового лака толщиной около 3 мкм с последующим напылением отражающего металлического покрытия. Измерения полученного таким образом зеркала в области энергий квантов = 1,5 кэВ показали, что коэффициент отражения практически соответствует расчетному значению. [c.225]

Оптическая интерферометрия является одним из самых эффективных и широко применяемых методов. Это объясняется тем, что интерференционные методы обладают высокой точностью, возможностью количественной обработки результатов измерений, а также достаточной универсальностью, позволяющей определять такие параметры как толщИну пленки, коэффициент отражения и преломления, фазовый сдвиг, дисперсию показателя преломления и фазового сдвига и т. д. [87, 120, 157 J. [c.230]

Данная глава посвящена вопросам измерения параметров, характеризующих некоторые менее очевидные свойства лазерных резонаторов и активных сред, применяемых в квантовой электронике, от которых зависят рабочие характеристики лазеров. Здесь излагается ряд способов измерения усиления за один проход. В одном из параграфов главы даются дополнительные сведения о тех методах измерения усиления, о которых говорится в гл. 7, 3 и 4. Рассматриваются методы согласования мод, а в параграфе, посвященном измерениям времени жизни, указываются некоторые способы определения подобных характеристик в газах, жидкостях и твердых телах. Излагаются также методы измерения энергии электронов и плотности энергии в плазме газовых лазеров. Рассматриваются способы измерения прозрачности зеркал в предельном случае большой отражательной способности, а также экспериментальные методы определения значений коэффициента отражения, при которых выходная мощность лазера максимальна. Дается также способ определения степени инверсной заселенности в лазерах с модулированной добротностью. В заключительной части рассматриваются потери в резонаторах и методы их определения. Глава начинается с обзора соответствующих параметров лазера. [c.225]

При таком методе существенна точность, с которой можно определить и 2, и поэтому величины d и d2 долл ны превышать несколько десятков сантиметров. Отметим, что при таком методе все потери объединены в один параметр R. Разница между действительным коэффициентом отражения зеркал и величиной R может также служить источником ошибок, и ее необходимо учитывать, если требуется определить усиление с заданной точностью. Тем не менее применение активного резонатора Фабри—Перо расширяет возможности измерения малых усилений. [c.250]

Коэффициент отражения зеркал, превышающий 0,99, обычно рассчитывают по данным измерения их пропускания. В обычных измерительных системах потери (или коэффициент отражения) вычисляют путем сравнения электрических сигналов фотоприемника при двух разных оптических условиях сначала с зеркалом, а потом без него. По мере уменьшения оптических потерь метод, основанный на измерении малой разности больших сигналов фотоприемника, становится все менее точным. Правда, был предложен ряд способов [112] уменьшения ошибок (а это главным образом ошибки оптического характера) в таких измерительных системах, но метод сравнения все еще не обеспечивает нужной точности при R— 1. [c.310]

Изложенный выше метод измерения коэффициентов отражения зеркал обеспечивает высокую чувствительность, но обладает недостатками, обычными для длинных интерферометров. На результатах измерения потерь сильно сказываются вибрации здания, пола, а также воздушные потоки. Небольшое случайное колебание расстояния между зеркалами как интерферометра, так и лазера вызывает большое изменение положения сигнала на экране осциллографа, а это не дает возможности провести точные измерения. [c.313]

Импульсные измерения. Сравним особенности разных методов при импульсных измерениях. При изменении оптической толщины пластинки относительная температурная чувствительность сигнала в методе ЛИТ 5 д = К (1К/(1в изменяется от нуля до максимума в пределах полупериода интерферограммы (при этом б д не превращается в бесконечность при Д —О, так как д,К/(1в также стремится к нулю). Для монокристалла 81 толщиной /г = 1 мм при облучении на длине волны Л = 1,15 мкм изменение коэффициента отражения на Д = = 10 4 соответствует, как показано выше, изменению температуры на 5в 8-10-5 К. [c.175]

Температура, определяемая с помощью зондирующего светового пучка, характеризует область, размеры которой в плоскости образца обычно совпадают с размерами светового пятна, а размер в глубину близок к толщине (/г) слоя, в котором формируется сигнал. Для некоторых методов (например, основанных на измерении коэффициента отражения или параметров поляризации света) значение /г совпадает с глубиной 3 проникновения света в материал. Для металлов, облучаемых светом видимого диапазона, 6 34-30 нм, т. е. порядка 54-50 постоянных кристаллической решетки. Для полупроводников и диэлектриков в области поглощения 3 0,014-10 мкм в области прозрачности 6 14-100 см (отражение от поверхности в этом случае формируется в слое толщиной порядка нескольких длин волн). В ряде методов (например, интерферометрическом, а также по положению края поглощения света в кристалле) определяется температура, усредненная по толщине прозрачного или полупрозрачного образца, имеющего форму плоскопараллельной пластины. [c.198]

В основу этой главы положены результаты измерений пик наиболее распространенных полимерных материалов. Использовалась современная научно-методическая база [1—8], обеспечивающая возможность раздельного изучения объемных и поверхностных свойств исследуемых объектов. Сопоставляются результаты, полученные с помощью методов внешнего и внутреннего отражения. Математическая обработка экспериментальных данных выполнена большей частью для упрощенной модели однородного образца таким образом, значения п к х, носят эффективный характер. Однако методы внешнего и внутреннего отражения уже в силу своей специфики характеризуют свойства объекта на разной глубине от поверхности. Поэтому данные внешнего отражения в большей мере описывают свойства объема, а внутреннего отражения — свойства поверхности. Для ряда объектов приводится более детальный анализ свойств поверхностного слоя с учетом его толщины и оптических параметров, что достигается за счет обработки исходных коэффициентов отражения по специальным программам [2, 3, 8]. [c.139]

Измерение коэффициентов формы. Этот метод применяют при контроле сварных швов. Коэффициент формы определяют как отношение максимальных амплитуд сигналов, полученных при прямом отражении от дефекта А и по схеме тандем В (рпс. 60). В схеме тандем предусмотрено расположение приемного искателя на участке поверхности изделия Bi, на который приходит максимальный сигнал, испытавший двойное зеркальное отражение от вертикального дефекта и дна изделия. Для реализации этой схемы применяют приспособление, обеспечивающее соблюдение условия [c.218]

Определение блеска путем измерения коэффициента отражения. Измерение интенсивности зеркально отраженного света для характеристики степени блеска металлической поверхности применяется чаще других методов. Обычно качественную характеристику интенсивности отраженного света дает фотографическая бумага, количественную — фотоэлемент. Правда, отражение света зависит не только от гладкости поверхности, но и от коэффициента отражения, данного металла. Например, более блестящая поверхность никелевой пластины может отражать меньше света, чем менее блестящая поверхность серебряной пластины. Поэтому определение блеска при помощи измерения интенсивности отраженного света условно и характеризует лишь относительный блеск [c.212]

Измерение свойств г и tg Ь ) диэлектриков с помощью длинных линий осуществляется в основном двумя методами. Первый основан на измерении коэффициента бегущей волны и коэффициента отражения в линии, нагруженной на сопротивление образца. Второй метод основан на использовании длинной линии как резонансной системы линию настраивают в резонанс без образца при коротком замыкании в конце ее и затем с образцом, включенным в конце, определяя каждый раз резонансную длину и добротность линии. В принципе эти же методы применимы и к волноводам меньшие погрешности получаются при резонансном методе, который поэтому получил широкое распространение. [c.129]

Радиационные методы основаны на взаимодействиии радиоактивного излучения с пленкой жидкости. Чаще всего в качестве таких взаимодействий используют ослабление излучения и изменение коэффициента отражения. Принципиальная схема измерения толщины пленки методом ослабления аналогична схеме измерений концентрации фаз в неоднородном потоке и рассмотрена в 12.3 (см. рис. 12.4). Здесь остановимся только на некоторых особенностях этого метода применительно к определению толщины пленки. [c.254]

До настоящего времени адекватные измерения модуля волнового сонротивления поглощающих сред осуществляют лишь в так называемых полубес ко печных образцах по измеренным величинам коэффициентов отражения. Данный метод не пригоден для определения этой величины в реальных условиях нанесения и затвердевания покрытия на металлической поверхности. Известные планарные емкостные и токовихревые датчики не обеспечивают локальность измерения и отстройку от зазора без большой погрешности. [c.130]

Применение абсолютных рефлектометрических методов осложнено тем, что при высоких температурах собственное излучение исследуемой поверхности достаточно высоко и возникают существенные трудности ори измерении спектральной яркости отраженного излучения. Как известно, для этого метода коэффициент отражения вычисляется из выражения [c.163]

Для устранения этих трудностей Д. Я. Светом был предложен модуляционный рефлектометрический метод измерения коэффициента отражения, который позволяет исключить влияние самоизлучения исследуемой (поверхности. Предварительная модуляция светового потока от вспомогательного источника исключает собственное излучение поверхности покрытия. В работе [130] предложен относительный метод модуляционной рефлектоме-трии, позволяющий измерять коэффициенты диффузионного отражения. [c.163]

Рассматривается комплексный метод измерения диэлектрической постоянной сильнопоглощающих веществ на СВЧ. В качестве исходных измеряемых параметров выбраны величины коэффициентов отражения и поглощения. Для иллюстрации метода приведены результаты и последовательность измерений радиофизических свойств цементного шлама. [c.259]

Коэффициент отражения для химического соединения или смеси различных веществ является сложной функцией концентрации компонентов смеси. Отсутствие в настоящее время строгой теории отражения электронов затрудняет вывод аналитического выражения для зависимости коэффициента отран енмя от концентрации. Экспериментальные ист следования этой зависимости показывают, что она близка к линейной [2, 31. Поэтому при определении чувствительности описываемого метода измерения концентрации можно принять, что ток, созданный в камере -частицами, отраженными от бинарной смеси, равен [c.224]

Еще в начале 60-х годов использовался метод фотоэлектрической инфракрасной полярископии и дефектоскопии для измерения и наблюдения картин прозрачности и двупреломления полупроводниковых кристаллов, прозрачных в средней инфракрасной области спектра [40]. Метод заключался в последовательном измерении в отдельных точках исследуемых образцов значений пропускания и двупреломления, характеризующих структурные несовершенства этих образцов. Подобные исследования, проведенные в последнее время на кристаллах n-GaAs [233, 234], -GaP [49, 102, 116], fi-Si [69, 234], fi-Ge [36], позволили качественно оценить степень примесной неоднородности и связать последнюю с условиями роста кристаллов. В этих исследованиях контроль полупроводниковых материалов производился путем измерения коэффициента пропускания. Аналогичную оценку степени неоднородности можно сделать, используя коэффициент отражения образца [65]. [c.180]

Является ли разница в интенсивности падающего света, измеренная с помощью обычных методов, спрашивает Обатон, достаточной для того, чтобы объяснить изменения показателя отражения Средний коэффициент пропускания атмосферы [Л. 179] для длины волны 0,700 мкм составляет 0,839 для высоты 127 м и 0,964 для высоты 4420 м. Но это значение было определено в особенно благоприятных условиях. На равнине эта величина уменьшается из-за присутствия паров воды и взвешенных частиц летом значение коэ4 ициента рассеяния составляет 3,30 на высоте 127 м и 2,13 на высоте 1780 м. Коэффициент отражения, в два раза больший в горах, по-видимому, возрастает не пропорционально увеличению прозрачности атмосферы сказываются продолжительность инсоляции и величина телесного угла, под которым растение получает свет. Измерение излучений в месте произрастания данного растения, производимое на протяжении всего времени его произрастания, дает возможность характеризовать новый сложный фактор, который можно было бы назвать коэффициентом местности. Имеющий значительно большее значение в горах, нежели на равнине, он внесет ясность в наблюдаемые различия. [c.121]

Вторая возможность определения б и у по кривым отражения заключается в измерении коэффициента отражения как функции длины волны при, заданном угле скольжения 0 с дальнейшей обработкой результатов с помощью соотношений Кра-мерса—Кронига [35, 58, 59]. Впервые в ультрамягкой рентгеновской области этот метод был использован в работе [19]. Как уже было показано, при малых углах скольжения поляризацией излучения можно пренебречь и описать отражение формулой Френеля [c.21]

Следует еще раз обсудить причины, которые обычно выдвигаются, чтобы объяснить расхождение между экспериментальными и теоретическими коэффициентами отражения МИС. Прежде всего, это несоответствие оптических констант веществ, которые обычно используются для интепретации, и тех, что практически реализуются в слоях МИС. В работе [66 ] измерение коэффициента от титануглеродной МИС было использовано для определения оптических констант титана в области аномальной дисперсии. Слои титана в образце имели толщину 26,4 А. Результаты оказались в прекрасном согласии с данными, полученными методом дисперсионных соотношений из известных значений киэффициекта поглощения [771. Таким образом, в данном случае константы титана в слоях МИС и в массивном образце совпадают. [c.444]

В центре каждой запрещенной зоны период слоистой среды приблизительно равен целому числу световых длин волн. Поскольку при последовательных отражениях от соседних границ раздела свет оказывается сфазированным и, следовательно, интерферирует конструктивно, световые волны будут сильно отражаться. Это явление аналогично брэгговскому отражению рентгеновских лучей от кристаллических плоскостей. Такая высокая отражательная способность была продемонстрирована на брэгговском отражателе, изготовленном из чередующихся слоев GaAs и Alg jGao As, выращенных на подложке из GaAs методом эпитаксии из молекулярных пучков (рис. 6.9, а). Измеренный коэффициент отражения представлен на рис. 6.9, в и хорошо согласуется с теорией [3]. [c.195]

Шероховатость поверхности может вносить заметную систематическую ошибку при использовании фотометрических методов (т. е. при измерении коэффициентов отражения-пропуср<ания образца). Для [c.70]

При падении светового пучка под углом к нормали наблюдаются не только разные коэффициенты отражения, но и разные изменения фазы отраженных световых волн для 8- и р-поляризованных компонент пучка. Регистрация различий фазовых скачков для разных поляризаций света лежит в основе эффективного метода диагностики поверхности — эллипсометрии [4.29]. Величины фазовых скачков зависят от действительной и мнимой частей комплексного показателя преломления материала. Поскольку обе части зависят от температуры, эллипсометрию можно применить для измерения температуры поверхности. Первые работы по эллипсометрической термометрии монокристаллов кремния и германия появились 30 лет назад [4.30, 4.31]. [c.104]

Разработанные методы обеспечения требуемых параметров шероховатости поверхности ВКПМ не могут быть эффективно использованы без надежных методов их измерения. В то же время измерение шероховатости поверхности ВПКМ из-за их специфических свойств обладают рядом особенностей в первую очередь из-за низкого коэффициента отражения обработанной поверхности, относительно малой твердости материала и его высоких упругих свойств, особенности его структуры. Методы измерения параметров шероховатости поверхности ВКПМ подразделяют на непосредственный, косвенный и сравнения. [c.58]

Можно избежать применения спектрального прибора для градуировки монохроматора или спе(Ктрографа в том случае, если применяемый источник света является монохроматическим [137—139]. Тогда для определения коэффициента пропускания прибора необходимо произвести два измерения светового потока на его входе и на выходе (за выходной щелью, если это монохроматор, и в кассетной части, если градуируемый прибор-спектрограф). Этот метод применялся Спрегом и др. [137] для определения /коэффициента отражения решетки. Этим же методом определялась эффективность спектрографа ДФС-6 [138] и монохроматора ВМ-70 [139—140]. [c.261]

Выше мы везде пользовались понятием коэффициентов поглощения, имея в виду табличные значения коэффициентов, которые рассчитаны с учетом всех возможных системат1 ческих ошибок измерений (учет потерь при отражении на границах поглощающего слоя, рассеяния, недостаточной монохроматичности пучков и пр.). Практически при абсорбционном анализе очень часто можно пользоваться коэффициентами погашения без учета указанных поправок. С этой целью они должны быть определены эксиг риментально по эталонным образцам на той спектральной установке, на которой предполагается вести анализ. При этом допустимы часто довольно грубые отклонения от истинных значении коэффициентов поглощения. Обычные методы фотометрического абсорбционного анализа с помощью светофильтров используют усредненные значения таких коэффициентов и тем не менее в большинстве случаев дают хорошие результаты. [c.655]

Измерение коэффициентов отражения, пропускания и поглощения. Эти измерения можно провести различными методами, используя яркомер, светомерную скамью или универсальный фотометр. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...