Rozptyl světla z drsných povrchů pevných těles a na něm založená analýza topografie těchto povrchů

Abstract

Světlo dopadající na povrch pevného tělesa je z části odraženo do zrcadlového směru a vlivem povrchové drsnosti také rozptýleno jako difuzní složka do jiných směrů. Využitím přístroje principu goniometrického spektrofotometru byl změřen úhlově rozlišený rozptyl světla ze studovaného povrchu. Dle vhodných teoretických modelů byly z rozptylové charakteristiky určeny statistické parametry popisující topografii studovaného povrchu a porovnány s výsledky AFM a konfokální mikroskopie. Dle studované teorie byl vytvořen v programu Matlab numerický model pro výpočet rozložení rozptýleného světla z topografických dat reálných povrchů: mírně drsných izotropních povrchů a výrazně strukturovaných anizotropních povrchů. Numerický model byl testován a výsledky byly porovnány s experimenty a diskutovány.Light incident on the surface of solid is partly reflected in the specular direction and diffusely scattered in other directions due to the exhibited surface roughness. With the goniometric spectrophotometer based instrument the angle resolved scattering (ARS) distribution was measured off the sample. From the scattering characteristics, the statistical parameters describing the surface topography were determined based on the suitable theoretical models and compared with the results obtained from AFM and confocal microscopy. According to the studied theory, a numerical model was developed in Matlab software to calculate the ARS distribution of the light scattered from real surfaces topographic data: slightly rough isotropic surfaces and highly structured anisotropic surfaces. The numerical model was tested and the results compared to the experimental data and discussed.