Schichtdickenmessung
Grundlagen zur Messmethode
Zur Bestimmung der
Schichtdicke wird ein allgemein bekannter Effekt ausgenutzt, der z.B. bei
Seifenblasen oder einem dünnen Ölfilm auf Wasser auftritt. Man sieht
Farberscheinungen, die sich mit der Dicke der Schicht entsprechend ändern,
indem z.B. eine Seifenblase weiter aufgeblasen wird. Besuchen Sie auch diese
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Erläuterungen zum Thema enthält!
Die "Farben an dünnen
Schichten" beruhen auf einer sogenannten Interferenz-Erscheinung, das heißt
auf der Überlagerung von Lichtwellen, die an der Vorder- und Hinterseite der
Schicht (sprich: an zwei Grenzflächen unterschiedlicher optischer Dichte)
reflektiert worden sind:
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Die ungestörte Überlagerung
der beiden reflektierten Lichtstrahlen 1 und 2 führt nun zu periodischen
Aufhellungen (Verstärkung) und Auslöschungen (Abschwächung) im Spektrum
eines weißen Kontinuumstrahlers, z.B. des einer Halogenlampe. Da die
Überlagerungen der beiden Teilstrahlen nicht rein additiv ist, spricht man
von einer Interferenz. Die Abbildung unten zeigt beispielhaft das
Interferenzspektrum einer 1 Mikrometer und das einer 2 Mikrometer dicken
Schicht:
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