Theorie van de Microscopie van de Hoek Brewster

Door AZoNano

Inhoudstafel

Inleiding
De Wet van Brewster
De Microscopie van de Hoek van Brewster
Instrumentatie
Toepassingen
Ongeveer Accurion

Inleiding

De Lichte bezinning van oppervlakten maakt deel uit van onze dagelijkse ervaring. Een prachtig opticabezit is de mogelijkheid om nul bezinning te hebben. Men moet opmerken dat geen bezinning van een schone en perfecte die interface plaatsvindt onder een unieke invalshoek met p-gepolariseerd licht wordt verlicht. Dit fenomeen wordt door de wet die van Brewster verklaard de hoek van Brewster verstrekken voor de geïmpliceerde optische media. Om Het Even Welke wijziging van de optische eigenschappen bij de interface zal leiden tot bezinning. Dit feit vormt de basis van Brewster de hoekmicroscopie, een recente techniek voor de studie van nanofilms bij het water/het ether-interface of aan de oppervlakte van andere transparante niet-adsorbeert diëlektrische substraten.

Door eenvoudig het hebben van monolayer op een interfaceBrewster is de wet niet voldaan aan en het behandelde deel van de oppervlakte wijst op licht met zeer laag van intensiteit. Door de intensiteit van de verlichting te verhogen, kan het contrast tussen het behandelde en schone deel van de oppervlakte aanzienlijk worden verhoogd. Door een optische microscoop en een CCD-Detector te gebruiken, kunnen de hoge contrastbeelden van de zijmorfologie van de laag worden genomen. De Typische gebieden van toepassing zijn colloïde, het levenswetenschappen, oppervlaktechemie en materialenonderzoek.

De Wet van Brewster

Wanneer een lichtstraal door de grens tussen twee media die variërende brekingsindexen hebben overgaat, normaal wordt een kleine hoeveelheid licht weerspiegeld. De hoek van Brewster (q_B) is een specifieke invalshoek waar het licht met één enkele bepaalde polarisatiestaat niet kan worden weerspiegeld. De staat die niet kan worden weerspiegeld is parallel met het vliegtuig van weerslag. Het Licht met deze polarisatie schijt p-gepolariseerd.

Aangezien al p-gepolariseerd licht wordt gebreken en overgebracht, moet om het even welk die licht van de interface bij deze hoek wordt weerspiegeld gepolariseerd s zijn -. Een stapel platen of een glasplaat in een lichtstraal onder de hoek van Brewster wordt geplaatst kan zo als polarisator worden gebruikt die.

Voor glas als middel (n₂ “ 1.5) in een omringende lucht (n₁ “ 1), is de hoek van Brewster voor zichtbaar licht rond 56° aan normaal terwijl voor een lucht-water interface (n₂ “ 1.33) het rond 53° bereikt. Aangezien r.i voor een bepaald middel is zal een functie van de hoek van lichte golflengteBrewster ook met golflengte variëren.

De Microscopie van de Hoek van Brewster

De de hoekmicroscopie werd van Brewster geïntroduceerd in 1991. Nul licht wordt weerspiegeld van de lucht-water interface onder de hoekweerslag van Brewster wanneer het p-gepolariseerde licht wordt gebruikt. Met een constante invalshoek, wordt monolayer gevormd op de waterspiegel, die de de hoekvoorwaarde van Brewster wijzigt en lichte bezinning waarneemt. Figuur 1 toont het principe om die het contrast voor een oppervlakte aan te verkrijgen met een nanofilm wordt behandeld gebruikend Brewster de hoekmicroscopie.

Figuur 1. Principe van Brewster de hoekmicroscopie: het gebruik maken van van Brewster ` van s- Wet voor weergave uiterst dunne films met hoog contrast.

De de hoekmicroscopie van Brewster is een uitstekende visualisatiemethode voor funderingen die een orde van de lange waaierrichtlijn hebben. om een contrast tussen subdomains van verschillende moleculerichtlijnen te verkrijgen, wordt een analysator geplaatst in de weerspiegelde straalweg.

Instrumentatie

De oorsprong van commerciële die Brewster hoekmicroscopen was het instrument door Zeemansdolk Hönig in zijn die diploma-thesis wordt ontwikkeld in Figuur 2 wordt getoond.

Figuur 2. Prototype, de Thesis van het Diploma, Zeemansdolk Hönig.

Sinds de eerste presentatie bij LB6 in Parijs, Brewster is de hoekmicroscopie gevestigd als standaardtechniek wereldwijd voor het onderzoek van uiterst dunne films. BAM1 van Nanofilm zoals aangetoond in Figuur 3 was het eerste commerciële beschikbare instrument gevolgd door verscheidene andere versies van BAM2 zoals aangetoond in Figuur 4.

Figuur 3. BAM1 (1991) - de eerste commerciële microscoop van de Hoek Brewster.

Figuur 4. BAM2 de Microscoop van de Hoek van Brewster (1995)

Weldra biedt Accurion twee verschillende Brewster hoekmicroscopen aan. Nanofilm_ep3bam zoals aangetoond in Figuur 5 is gebaseerd op het ellipsometrische platform nanofilm_ep3 en kan aan een weergaveellipsometer worden bevorderd.

Figuur 5. nanofilm_ep3bam (sinds 2003)

Nieuwe nanofilm_ultrabam zoals aangetoond in Figuur 7 is gebaseerd op een volledig nieuwe optische weg van licht. De unieke optische weergave verstrekt totaal geconcentreerde beelden bij een maximum van 35 fps.

Figuur 6. nanofilm_ultrabam (sinds 2010)

Vandaar, voor het eerst in een commerciële instrumenten hoge resolutie en globaal geconcentreerde echt - de tijdweergave van monolayers wordt mogelijk. Het laat de visualisatie van monolayers Langmuir of geadsorbeerde films in echt toe - tijd.

Toepassingen

Enkele toepassingen van Brewster hoekmicroscopen zijn hieronder vermeld:

Om de morfologische eigenschappen van monolayers tijdens compressie/decompressie te bepalen
Om de binnenstructuur van 2D gecondenseerde fasedomeinen te bepalen
Om vormingsdynamica van niet evenwichtsstructuren toe te laten
Voor Monolayers & chirality
Voor de controle van tweede-structuren
Voor biofluids