Виды кривой ППР

Типичная кривая ППР, т.е. зависимость интенсивности отраженного металлической пленкой света от проекции волнового вектора на плоскость пленки, показана на рис. 23.2. Здесь по вертикали отложена в относительных единицах интенсивность отраженного света, а по горизонтали – проекция или пропорциональная ей величина – тоже в относительных единицах. Наблюдается четкий и довольно острый резонанс. При изменении свойств металлической пленки (значений и ) или показателя преломления n расположенной снаружи среды минимум резонансной кривой заметно смещается.

Рис. 23.2. Типичная кривая ППР – зависимость интенсивности отраженного света от проекции волнового вектора на плоскость пленки

Поэтому в самом начале измерение кривых ППР рассматривалось только как очень чувствительный метод изучения оптических свойств и состояния поверхности металлов, оптических свойств металлических пленок, а позже – как один из точнейших методов рефрактометрии, т.е. определения показателя преломления жидкостей и газов. Ведь этим методом удаётся измерять показатель преломления с точностью до 6-го знака после запятой. Благодаря последнему метод ППР начали использовать и для определения концентрации в жидкостях растворенных веществ, которые несколько изменяют их показатель преломления.

Кривую ППР можно наблюдать в одном из двух режимов. Если зафиксировать угол падения и облучать металлическую пленку светом широкого спектра, то, разложив этот свет в спектр, мы будем наблюдать ППР, как резонансный минимум в распределении спектральной интенсивности отраженного света. Эти зависимости показаны на рис. 23.3 слева. По горизонтали отложены значения т.н. "волнового числа" в см^–1, по вертикали – коэффициент отражения в %. Чувствительность обнаружения изменений в этом случае определяется минимальным спектральным сдвигом минимума ППР, который можно зарегистрировать.

Рис. 23.3. Слева – спектральные и справа – угловые кривые ППР

Если применить монохроматический свет , то наблюдается резонансный минимум в угловой зависимости интенсивности отражения (рис. 23.3, справа). Здесь по горизонтали отложены значения угла отражения в градусах. Чувствительность обнаружения изменений в этом случае определяется уже наименьшим угловым сдвигом минимума ППР, который можно зарегистрировать. В обоих случаях на рис. 23.3 сплошной линией показана кривая ППР при отсутствии, а штриховой – при наличии покрытия на золотой пленке. Минимумы отражения отмечены пунктирными линиями.