مطالعه تجربی جابجایی گوس- هانچن در مرز مشترک دی الکتریک-فلز
/سیما آقائی
: شیمی
، ۱۳۹۶
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
اتمی و مولکولی - لیزر
۱۳۹۶/۱۱/۱۵
تبریز
جابجایی گوس هانچن به مقدار فاصلهصای اطلاق میصشود که از عدم انطباق مراکز پرتوهای تابشی و بازتابی نشات یافته از جابجایی پرتو فرودی توسط امواج سطحی در فصل مشترک دو محیط حاصل میصشود .با توجه به کوچکی این جابجایی نیاز به ادوات اپتیکی و الکترونیکی نسبتا دقیق و پایداری میصباشد .در این تحقیق مطالعه نظری و مشاهده تجربی جابجایی گوس- هانچن در مرز مشترک دیصالکتریک و لایه نازک فلزی، مورد بررسی قرار گرفت . .در این تحقیق چیدمان آزمایشگاهی متشکل از یک لیزر در منطقه مرئی، یک قطبشصگر، یک آشکارساز دو قطبی و یک زاویه سنج نسبتا دقیق بکار گرفته شد .لایه نقره بر روی یک منشور شیشه ای با ضخامت مناسب در حد نانومتر با استفاده از روش تبخیر حرارتی نشانیده شد، نور لیزر قطبیده، توسط قطبشصگر در زاویهصهای مختلف به مرز مشترک دی-الکتریک شیشه و لایه نازک فلزی، تابانده شد و سپس پرتو بازتابیده به یک آشکارساز دو قطبی فرستاده شد. بدلیل وجود جابجایی گوس- هانچن، برخورد متقارن پرتو بازتابی مابین دو دیود نوری آشکارساز دو قطبی میسر نخواهد بود .زاویهصهای مختلف برای تابش فرودی در نظر گرفته شده و با مقایسه قطبشصهای مختلف جابجایی گوس- هانچن مشاهده شد .با توجه به محاسبات و شبیهصسازی انجام گرفته پیشصبینی شد که جابجایی گوس هانچن از نوع منفی بوده که این نتیجه در اندازهصگیریصهای انجام شده تایید شد .میزان بیشینه جابجایی حدود ۷۰ شعاع باریکه لیزر بود که این نتیجه نیز با نتایج شبیه سازی نتایج بسیار خوبی داشت
Goos Hanchen shift is referred to a distance caused by an incompatibility in the coincidence of the centers of incident and reflected waves due to the displacement of the ray on the interface of two environments by surface plasmons. Considering its small magnitude, precise and stable electronic and optical instruments are demanded. In this project, a theoretical study as well as an empirical observation of this shift in the dielectric and thin metal layer interface have been carried out. The experimental array is comprised of a laser in a visible spectrum, a polarizer, a dipole detector and a protractor. A layer of silver has been coated on a prism with an adequate depth of nanometer through an act of physical vapor deposition, the laser, polarized through a polarizer at different angles, is made incident on the interface, then reflected ray was sent to a dipol detector. Due to the presence of GH shift a symmetric collision of the reflected ray amongst dipole detector photo diodes would not be the case. Different angles have been considered, and by comparing disparate polarizations GH shift has been observed. According to computations and simulations, it is anticipationed that Goos Hanchen shift will be negative that confirmed in accomplished measurement. The maximum of shift will be approximately 70 of radian of laser beam which has good accordance with results of simulations