最小偏折角是把晶体切割成等腰三角形，光线从一侧进入待测晶体，由于发生折射光线会发生偏转，这个偏转的角度大小和折射率大小相关。入射光线和出射光线之间的夹角是需要测量的数值，计算分析可知，当入射光线和出射光线与等腰三角形的腰夹角相等时，这个偏折角最小。这种方法是现在测量精度较高的一种，但是它缺陷也很明显，必须把样品切割成特定形状，很多样品不易切割也不能破坏样品，这个就大大限制了它的应用范围。论文网

阿贝折射仪也是应用折射原理，但是它就能测量很多材料，不管是液体，气体，固体。它的原理是两个特定形状的棱镜，一般是三角形，两个棱镜平面间放置样品，光线通过会产生偏折，不同折射率的材料偏折程度不同，会使光点发生移动，探测这个移动就能测定折射率。测量液体和气体时，可以制作一个容器放在晶体中间，这样就能方便地更换样品。由于偏折面处样品与棱镜接触，所以测量的范围有限。

干涉法测量的精度也很高，它原理就是利用光程差的区别，是光线位相差变化，由干涉原理就会产生明亮相间的条纹。产生干涉的仪器有很多种，每一种都有它的适用性和优缺点，测量不同材料要选取合适的仪器和方法。

我们主要研究的材料是薄膜，薄膜测量手段分光学与非光学两类[11]。光学法包含干涉法、扫描光谱法、棱镜耦合法、光度法、椭偏法等。非光学法有X射线吸收法、伽马射线吸收法、触针法、比重法、电容法、定量化学分析法等。其中干涉法原理简单，测量迅速，然而干涉法适用范围有限，丈量精度只能达到几百纳米。光度测量法是通过接收出射光的光强，然后进行傅里叶分析得到薄膜参数。这个方法测量速度很快工业上应用较多，但是准确性有待提高。

椭圆偏振测量术是本文研究的重点，它是检测偏振光通过待测薄膜后，引起的偏振态改变，根据椭偏方程计算得到薄膜的各种参数。椭偏法具有精度高、灵敏度高和测量速度很快的特点，可以应用在真空、强磁场和电场中。该方法在物理学、化学化工、材料科学、生物学、光学工业、半导体业以及与光学、生物医学、电子学、机械有关的各个领域得到广泛应用。

2 椭圆偏振术

本章我们主要介绍椭圆偏振测量法的产生、发展过程，说明椭偏法的应用领域。从原理出发，深入研究消光式椭偏仪测量原理。

2。1 椭偏术的产生、发展和应用文献综述

2。2 椭偏仪偏振理论

  实验使用的椭偏仪器采用的是消光式椭偏仪，一般测量单层薄膜。我们下面给出偏振光经过单层薄膜的示意图，分析它的测量原理。椭偏参数反映薄膜性质，不同薄膜椭偏参数不同，实验将椭偏参数与测量角度联系起来。

如图1表示，这是一个典型的单层薄膜系统，中间厚度为d的代表薄膜层，它的折射率是n2。折射率为n1是入射介质，一般为空气。最下面是衬底，折射率是n3。光线在薄膜中的运动路径如图中所示，每个入射角折射率角在图中标出，分别为φ1、φ2、φ3。根据光折射理论

实际情况中，我们讨论的光的电矢量E，振动方向往往不是固定的，也就是说一般是椭偏偏振光，光矢量的角度和振幅都在随时间变化。为了讨论方便，我们建立一个直角坐标系sop，p在纸面内，s垂直纸面方向，可以把E分解Es和Ep。我们首先研究一条光线的规律，在两个界面上利用折射定律和菲涅尔公式，我们用r代表反射系数，rs、rp代表垂直分量反射率和水平分量反射率，数字1、2代表界面一和二，界面一的反射率如下