用迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度

（楚雄师范学院 物电系 苏进高 20071041136）

【摘要】 随着社会经济的不断发展，有机薄膜作为一种功能材料，其应用越来越广泛，相应地薄膜的生产规模也不断扩大。在薄膜的生产过程中，厚度作为薄膜的一个重要指标，对生产生活有着很大的影响，本文采用迈克尔干涉仪测量薄膜的厚度，其原理简单，操作方便，精确度高。

【关键词】 迈克尔干涉仪；薄膜折射率，薄膜厚度，

Use Michelson interferometer by measuring film thickness

(The Department of Electronic Information Science and Technology of ChuXiong Normal University)

Abstract: With the development of social economy, the application of organic thin films is more and more prevalent as a sort of functionality material. Accordingly, the scope of the production of the organic thin films is enlarged. thickness is one of the quality for the thin films has been a significant process in the production of the organic thin films. Production has a great impact on life, Michael interferometer using thin-film thickness measurement, the principle of a simple, convenient operation, high accuracy.

引言

塑料薄膜因为有很好的不透水性,价钱便宜、轻巧等优点，因此在生产生活中有着十分广泛的运用，而厚度作为薄膜的一个重要指标，起着非常重要的作用。下面我们介绍如何用迈克尔逊干涉仪来测量薄膜的厚度，这种方法原理简单，操作方便，精确度高

测量装置及原理

E

测量装置如图所示，其中、是两块互相垂直的平面反射镜，为分光板，是补偿板。当光源S发出的光以45°角进入迈克尔干涉仪，经多次的折射和反射后得到两束相干光，他们同时到达E处，所以从E处可观察到干涉条纹。

由于钠光源中包含有波长相近的两种波长、。当缓慢移动动镜时，观察屏中的条纹由清晰变模糊，又由模糊变清晰，当条纹最模糊时，可见度最小，此时光波生成亮环的地方，恰好是光波生成暗环的地方。此时有

            2dcos=2d=(+1/2) ………………………  (1)

在臂中垂直插入一折射率为n，厚度为d的透明薄膜A，则臂中增加的光程差△为

△=2d（n-1）…………………………………….    (2)

插入薄膜厚度后，条纹可见度最小的现象被破坏，继续沿原方向移动距离△a，直到再次出现可见度最小的现象为止，此时有

2d(n-1)=2△a………………………………….      (3)

可知      d=△a/(n-1)………………………………………      (4)

由（4）式可知，只要测出△a，再用阿贝折射仪测出薄膜的折射率n，即可求出薄膜厚度。

用阿贝折射仪测得  透明薄膜折射率    n=1.4813

【参考文献】

【1】、光学实验讲义         楚雄师范学院 物理与电子科学系  实验教研室编5、6、7

【2】、大学物理实验        机械工业出版社     王银峰，陶纯匡，汪涛等编著8-18

【3】、光学教程              高等教育出版社    姚启钧 编著   19