Лабораторная работа №4 «Определение толщины кювет и тонких плёнок по интерференции в ИК области методами абсорбционной спектроскопии» 1. Цель работы: исследование условий регистрации интерференционного спектра тонкой плёнки и определение её толщины 2. Ход работы и результаты При прохождении света через плёнки и отражении света от их поверхностей возникают когерентные световые пучки, которые способны интерферировать. При интерференции в спектре наблюдается картина с выраженными максимумами и минимумами (Рисунок 1). й Рисунок 1. Явление интерференции. Экстремумы пропускания удовлетворяют условию: 𝑛𝑖 𝜐𝑖 = 4𝑙 где 𝜈𝑖 – волновое число, 𝑛𝑖 – номер соответствующего экстремума, 𝑙 – толщина плёнки в см. Зная волновое число для одного экстремума, можно рассчитать волновые числа для всех остальных экстремумов в области интерференционной картины, если известна толщина плёнки. Если же толщина плёнки неизвестна, её можно рассчитать, зная волновые числа двух экстремумов по следующей формуле: 𝑛2 − 𝑛1 𝑙= 4(𝜐2 − 𝜐1 ) Зарегистрировал спектр плёнки (Рисунок 2) Рисунок 2. ИК спектр полистироловой плёнки. Выберал участок длин волн, на котором наиболее ярко выражена интерференционная картина – 2750-2000 см-1 (Рисунок 3). Рисунок 3. Часть спектра с яркой интерференционной картиной. Выберал пять пар экстремумов и определим их волновые числа, рассчитаем значение толщины плёнки по формуле. Данные представлены в таблице 1. Таблица 1. Экстремумы, волновые числа и рассчитанная толщина пленки. 𝜈2 см-1 𝜈1, см-1 № n1 n2 l, см lср, см 1 1 2 2005 2117 0,00223 2 2 3 2117 2234 0,00213 3 3 4 2234 2337 0,00243 0,002184 4 4 5 2337 2459 0,00205 5 5 6 2459 2579 0,00208 Найдем стандартное отклонение: ∑𝑛 (𝑙ср −li )2 𝜎 = √ 𝑖=1 𝑛 = 0.000137 lср = 0,00218 ± 0.00014 3. Выводы Толщина плёнки на образце указана 0,0025 см. Ошибка с учетом погрешности составила 7,2%. Пурвин А.М.
