Optika tenkých vrstev a vrstevnatých struktur - NOOE011

• Anglický název: Optics of Thin Films and Multilayers
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2007
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. Ing. Štefan Višňovský, DrSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Optika a optoelektronika

Anotace

čeština

Interakce elektromagnetických vln definované polarizace s isotropní tenkou vrstvou na isotropní podložce. Reflexní a transmisní koeficienty. Vliv absorpce. Vztahy mezi materiálovými parametry (elektrickou permitivitou, susceptibilitou) a optickými charakteristikami. Elipsometrie. Vliv rozhraní. Rozšíření na vícevrstvé systémy. Uvážení optické anizotropie, krystalová optika tenkých vrstev. Stranově strukturované systémy a difrakce. Reálné vrstevnaté struktury. Aproximace efektivního prostředí.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (20.05.2013)

angličtina

Electromagnetic wave interactions in a isotropic layer deposited on an isotropic substrate Effect of the incident polarization. Reflection and transmission coefficients. Effect of absorption. Relations between material tensors and optical characteristics. Generalized ellipsometry. Effect of interfaces in multilayers. Effect of optical anisotropy in layered systems. Fraunhofer diffraction in laterally structured anisotropic multilayers. Nonideal layered structures. Effective medium approximation.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (20.05.2013)

Cíl předmětu

čeština

Úvod do vlnové optiky tenkých vrstev a multivrstev.

Poslední úprava: VISNOV/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

angličtina

Introduction into thin film and multilayer optics using Maxwell equations approach.

Poslední úprava: VISNOV/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Ústní zkouška

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

angličtina

Oral exam

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

Literatura

čeština

R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and polarized light, Noth-Holland, Amsterdam / New York / Oxford 1977.

P. Yeh, Electromagnetic propagation in birefringent layered media, J. Opt. Soc. Am. 69 (1979) 742-756.

Štefan Višňovský, Elektromagnetické vlny ve vrstevnatých strukturách, 2019, 115 stran, učební text (k disposici studentům zapsaným na předmět).

Štefan Višňovský, Optika efektivních prosředí, 2019, 114 stran, učební text (k disposici studentům zapsaným na předmět).

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

angličtina

R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and polarized light, Noth-Holland, Amsterdam / New York / Oxford 1977.

P. Yeh, Electromagnetic propagation in birefringent layered media, J. Opt. Soc. Am. 69 (1979) 742-756.

Weng Cho Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York 1995).

F. Abeles, Recherches sur la propagation des ondes electromagnetiques sinusoidal dans les milieu stratifi0s. Application aux couches minces. Ann. Phys. Paris vol. 5, 596-640 (1950).

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

Metody výuky

čeština

Přednáška

Poslední úprava: VISNOV/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

angličtina

Lecture

Poslední úprava: VISNOV/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Maxwellovy rovnice v prostředích nehomogenních podél jediné osy. Planární vrstevnaté struktury. Isotropní multivrstvy při obecném úhlu dopadu.

Výpočet reflexních a transmisních koeficientů. Poyntigův vector v isotropních multivrstvách. Reflektivita a propustnost.

Teorie efektivního prostředí.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

angličtina

Maxwell equations in planarly layered media. Isotropic multilayers at a general angle of incidence. Reflection and transmission amplitude coefficients. Poynting vector in multilayers. Reflectance and transmittance. Effective medium theory.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

Sylabus

čeština

Souhrn poznatků z teorie elektromagnetických vln Maxwellovy rovnice, vlnová rovnice v lineárním isotropním homogenním prostředí, krystalová optika. Anisotropní prostředí, vliv vnějších polí na materiálové tensory, přirozená a indukovaná anisotropie. Optické konstanty.

Základy elipsometrie Modely pro popis rozhraní. Elipsometrické systémy, jejich prvky, výpočet přenosových funkcí sytému, vliv nedokonalosti optických prvků, nulovací a intensitní elipsometrie. Teorie efektivního prostředí.

Planární vrstevnaté struktury. Isotropní multivrstvy při obecném úhlu dopadu, podmínky pro vlastní módy. Analogie s kvantově mechanickými úlohami. Rozšíření na anisotropní multivrstvy popisované obecným tensorem permitivity. Multivrstvy s obecným profilem tensoru permitivity. Vliv rozhraní na optické charakteristiky a optická diagnostika tenkých vrstev a multivrstev.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (13.06.2019)

angličtina

Electromagnetic wave interactions in an isotropic layer deposited on an isotropic substrate. Effect of the incident polarization. Reflection and transmission coefficients. Effect of absorption. Relations between material tensors and optical characteristics. Generalized ellipsometry. Effect of interfaces in multilayers. Effect of optical anisotropy in layered systems. Fraunhofer diffraction in laterally structured anisotropic multilayers.

Poslední úprava: Višňovský Štefan, prof. Ing., DrSc. (10.06.2019)