橢圓偏振法測量薄膜厚度實驗的小結(jié)和心得.doc

橢圓偏振法測量薄膜厚度實驗的小結(jié)和心得摘要：橢圓偏振測量是一種通過分析偏振光在待測薄膜樣品表面反射前后偏振狀態(tài)的改變來獲得薄膜材料的光學(xué)性質(zhì)和厚度的一種光學(xué)方法。由于橢圓偏振測量術(shù)測量精度高，具有非破壞性和非擾動性，該方法被廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、攝影學(xué)，生物學(xué)以及生物工程等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：誤差、改進、小結(jié)、實驗感受引言：橢圓偏振法是根據(jù)測量其反射光的偏振來確定薄膜厚度及各種光學(xué)參數(shù)。這種方法已成功應(yīng)用于測量介質(zhì)膜、金屬膜、有機膜和半導(dǎo)體膜的厚度、折射率、消光系數(shù)和色散等。本實驗是采用消光型的橢圓偏振測厚儀，具有簡單、精度高、慢等特點。正文：1、實驗?zāi)康暮驮硗ㄟ^實驗，了解橢偏法的基本原理，學(xué)會用橢偏法測量納米級薄膜的厚度和折射率，以及金屬的復(fù)折射率。橢偏法測量的基本思路是，起偏器產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)取向一定的14 波片后成為特殊的橢圓偏振光，把它投射到待測樣品表面時，只要起偏器取適當(dāng)?shù)耐腹夥较颍淮郎y樣品表面反射出來的將是線偏振光。根據(jù)偏振光在反射前后的偏振狀態(tài)變化（包括振幅和相位的變化），便可以確定樣品表面的許多光學(xué)特性。2、實驗的誤差來源通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)本實驗最大的誤差是來源于對消光位置的判定。實驗中，由于儀器不能完全被消光，所以消光位置的確定就顯得有些困難。雖然經(jīng)過多次調(diào)節(jié)光路，到最后確定位置的時候也不能確定完全消光，這會直接影響實驗的精度，給實驗帶來較大誤差。除此之外，由于本實驗中，各種狀態(tài)的判定均靠人眼判斷，例如：樣品臺是否水平、消光狀態(tài)、起偏器和檢偏器的位置讀數(shù)等，使實驗存在較多的人為誤差，這些都是不可避免的。3、實驗的改進由上述的誤差分析，我們可以知道實驗的主要誤差來源。對于最主要的誤差“消光位置的確定”,是由于靠人眼來判斷消光位置的所致的。因此，我們在實驗中應(yīng)該盡量避免更多的不確定因素，我們可以使光學(xué)量通過電學(xué)量來表示，即可以在儀器的末端安裝一個光電接收電流表，通過電流表的讀數(shù)可以直觀地反映出儀器的消光狀況，使得測量更加精確。雖然電流表的讀數(shù)也是靠人眼來讀取，但是通過這種方式會減少誤差。還有一些關(guān)于次要誤差的減少，例如：我們在調(diào)節(jié)載物臺水平時，可以用精度高一些的水平儀，以確保我們實驗的條件更加好。而且，我們應(yīng)該盡量多地讀取更多組數(shù)據(jù)，以便求平均值來減少誤差。4、實驗小結(jié)本實驗是光學(xué)實驗。對于光學(xué)實驗，最為重要的是光路的調(diào)節(jié)，光路的調(diào)節(jié)準確與否，直接影響了實驗的精度。因此，在實驗前要準確調(diào)節(jié)光路，使起偏器和檢偏器保持光線同軸。學(xué)習(xí)本實驗中簡化問題的方法。從實驗原理看，本實驗中，實際計算的量很多，而且需要求解很煩的超越方程。但通過適當(dāng)?shù)淖儞Q以及光學(xué)儀器的運用可使問題簡化。如通過1/4波片之后，光變成等幅橢圓偏振光，使得，使得變?yōu)?，計算可以大大簡化。通過調(diào)整儀器，使反射光成為線偏光，即或（），則或，可使問題簡化。5、近代物理實驗課的感受上完這個學(xué)期的近代物理實驗課，我們大學(xué)階段的物理實驗課就結(jié)束了。這個學(xué)期的實驗課，和以往一樣都是那么的生動有趣。一方面是，這學(xué)期的物理實驗課教學(xué)方法與上一個學(xué)期一樣。在做實驗之前，老師不僅要求我們課前要預(yù)習(xí)，還要求我們做實驗之前要小組討論，而且要討論得激烈。我很喜歡這種上課的模式，因為雖然實驗前同學(xué)們都有預(yù)習(xí)，但仍然存在一些不明白的知識，在討論的過程中，同學(xué)們可以通過對彼此的觀點的思考與辨別，更加深入地了解與掌握本實驗的原理和知識點，再結(jié)合實驗中的動手過程，就讓我們更加地認識到實驗的原理。另一方面，這個學(xué)期的物理實驗課，讓我們接觸到一些放射性的物質(zhì)，雖然有一點危險，不過更多的是有趣。因為這些關(guān)于核的實驗可以讓我更加地了解放射性的性質(zhì)，幫我揭開了關(guān)于核的神秘面紗。在本學(xué)期的近代物理實驗課上，我們做了關(guān)于近代物理的實驗，讓我受益菲淺。其中很多知識在平時的學(xué)習(xí)中都是無法學(xué)習(xí)到的，其中很多實驗都開闊了我們的視野，讓我們獲得了許多平時課堂上得不到的知識。通過一個學(xué)期的物理實驗，我覺得實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，我們學(xué)到的許多理論都來源于實驗，也學(xué)到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實驗都是需要花費許多心思去學(xué)習(xí)的，也是非常復(fù)雜的。我們學(xué)習(xí)理科的同學(xué)，更加要重視實驗課，因為理論與實踐結(jié)合是最重要。在每次試驗之前，我們都要做預(yù)習(xí)報告，通過實驗手冊和自己參閱資料，得知本次實驗的目的、原理、所需儀器、實驗步驟、實驗中的要求及注意事項等問題。經(jīng)過一個學(xué)期的實驗課我們可以知道預(yù)習(xí)報告是非常重要的，只有在實驗前認真做好預(yù)習(xí)，才能在實驗課上更快、更好地完成實驗，同時也能收獲更多知識。實驗操作當(dāng)然是物理實驗的核心。經(jīng)過了一個學(xué)期的實驗，我發(fā)現(xiàn)做實驗有許多需要注意的地方，掌握了這些技巧才能讓實驗結(jié)果變的更加準確和方便。做實驗的時候，一定要集中精神，例如在做蓋革米勒計數(shù)管的特性及放射性衰變的統(tǒng)計規(guī)律實驗的時候，我們要集中精神地看著電壓和計數(shù)率的變化情況，因為電壓要控制在一定的范圍，當(dāng)我們稍不留神，電壓就會超出觀察的范圍，從而造成儀器的損壞或者實驗的失敗，因此集中注意力是相當(dāng)重要的。其次，做實驗時要有足夠的耐心和定力。就像做橢偏法測薄膜厚度這個實驗一樣，需要測多組數(shù)據(jù)，而且不一定測出來的每一組數(shù)據(jù)都能成功，還要在電腦上通過查表之后才能確定，這就需要足夠的耐心和一定的動手能力。最后，一定要知道實驗的注意事項，什么是不能做的，就像做核實驗時，我們就不能隨便去碰那些放射源，在拿取時必須要用鑷子拿，不然會對人造成危險。當(dāng)然做完實驗之后一定要還原好實驗器材，不能做完了就拍拍屁股走人，這是一名大學(xué)生應(yīng)有的素質(zhì)?？傊趯嶒炛行枰⒁獾氖虑檫€有很多，這些事情讓我們體會到，物理實驗需要嚴謹?shù)乃季S，需要認真思考，每一步都要嚴謹，不然就會產(chǎn)生不該產(chǎn)生的誤差影響最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，或?qū)е聦嶒炇?。實驗完成之后自然是?shù)據(jù)處理和實驗報告。實驗數(shù)據(jù)是對實驗定量分析的依據(jù)，是探索、驗證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下，實驗數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否，會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數(shù)據(jù)的處理是實驗的重要內(nèi)容之一。這學(xué)期的近代物理實驗的數(shù)據(jù)都是比較多和比較繁瑣的，而且要求圖文并茂，這更加要求我們處理數(shù)據(jù)的時候要細心。還有需要一些軟件幫助處理數(shù)據(jù)和畫圖，我們在輸入數(shù)據(jù)的時候就要更加認真謹慎。經(jīng)過這一年的大學(xué)物理實驗課的學(xué)習(xí)，讓我收獲多多。想要做好物理實驗容不得半點馬虎，它培養(yǎng)了我們的耐心、信心和恒心。當(dāng)然，我也發(fā)現(xiàn)了自己存在很多不足的地方。我的動手能力還不夠強，理論知識還不夠扎實，當(dāng)有些實驗需要比較強的動手能力的時侯我還不能從容應(yīng)對，實驗就是為了讓你動手做，去探索一些你未知的或者是你尚不是深刻理解的東西?，F(xiàn)在，大學(xué)生的動手能力越來越被人們重視，大學(xué)物理實驗正好為我們提供了這一平臺讓我們?nèi)ュ憻捵约旱膭邮帜芰?。我的學(xué)習(xí)方式還有待改善，當(dāng)面對一些復(fù)雜的實驗時我還不能很快很好地完成。偉大的科學(xué)家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。唯有實驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受，你必須用事實來證明，讓那些懷疑的人啞口無言。雖然我們的大學(xué)物理實驗只是對以前的實驗的一種再現(xiàn)，但是對于一個普通的大學(xué)生來說，這些事情也并不是一件容易的事情。我的數(shù)據(jù)處理能力還得提高，數(shù)據(jù)處理的是否得當(dāng)將直接影響你的實驗成功與否。當(dāng)實驗得出一大堆復(fù)雜數(shù)據(jù)的時侯我的處理方式和能力還不足，有時候會算錯結(jié)果，有時候會無從下手，有時候會繞遠路用復(fù)雜的方式去處理數(shù)據(jù)。經(jīng)過這一年，我學(xué)會了一些處理數(shù)據(jù)的方法，相信這同樣也能對我其它的課程的學(xué)習(xí)起到幫助作用。結(jié)束語：總之，大學(xué)物理實驗課讓我收獲頗豐，也發(fā)現(xiàn)了自身的許多不足的地方。我會將在實驗中學(xué)習(xí)到的東西發(fā)揮到更多的地方去，也將在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷提高、完善自我。在今后的學(xué)習(xí)、工作中取得更大的收獲，在將來畢業(yè)的時候能夠成為一個對