第三章 實驗結果
3.4 探討方位角誤差對於橢圓偏光參數的影響
實驗目的：2.6 節的數值模擬法必須忽略其他誤差，然而實驗時還是 會有其他誤差，所以必須透過實驗才可了解方位角誤差和橢圓偏光參 數的關係，並且比較實驗和模擬結果可以了解方位角誤差的影響性。
實驗流程：實驗分成兩部分，(1)以析光片偏移量為變數：由 3.2 節 的實驗步驟量取第一組數據，並且定此數據為析光片偏移量 0 度。改 變 3.2 節的實驗步驟內容，將有提到析光片方位角的度數都多加 1 度 並且量取第二組數據，定此數據為析光片偏移量 1 度。同理將有提到 析光片方位角的度數都減少 1 度並且量取第三組數據，定此數據為析 光片偏移量-1 度。同理量取不同析光片偏移量的數據。(2)以偏光片 偏移量為變數：類似第一部分的量測手法，量取不同偏光片偏移量的 數據。
實驗結果：以下各表為樣品
SiO
2/ Si 在入射角 70 度時所得各項參數。
其中第一部分和第二部分的橢圓偏光參數有點差距，這是因為入射角 不同所造成。有關入射角和橢圓偏光參數的關係在下一節有詳細的介 紹。
實驗一：以析光片偏移量為變數，其中 Ψ 和 ' ∆ 為方法一測得之'
結果；
Ψ
" 和∆
" 為方法二測得之結果。析光片偏 移量(度)
"
Ψ (度) ∆ (度) " Ψ (度) ' ∆ (度) ' α (度) β(度) -5 17.1608 112.5795 17.6419 111.7432 -0.0089 -5.1281 -4 17.1209 112.5766 17.4430 112.0113 0.0362 -4.1880 -3 17.0952 112.5768 17.3000 112.2143 0.1577 -3.3064 -2 17.1078 112.5511 17.2130 112.3652 0.1921 -2.3502 -1 17.1124 112.6005 17.1462 112.5408 0.1742 -1.3155 0 17.1137 112.5485 17.1160 112.5453 0.1736 -0.3018 1 17.0933 112.6225 17.1022 112.6066 0.0966 0.7342 2 17.0843 112.6030 17.1327 112.5169 0.1186 1.6689 3 17.0811 112.5927 17.1998 112.3825 0.1836 2.6062 4 17.1226 112.5524 17.3334 112.1827 0.2951 3.4822 5 17.1706 112.5473 17.5106 111.9561 0.3685 4.4127 平均 17.115 112.58 17.3 112.3 0.16 -5 17.6264 115.6010 17.5825 116.2865 -4.4602 -1.8628 -4 17.5837 115.6139 17.5588 116.0393 -3.5576 -1.8316 -3 17.5802 115.6364 17.5727 115.8668 -2.7058 -1.8038 -2 17.5434 115.6055 17.5546 115.6733 -1.7648 -1.7610 -1 17.5259 115.6235 17.5546 115.5928 -0.9158 -1.7145 0 17.5242 115.5991 17.5529 115.5090 -0.0181 -1.6897 1 17.5344 115.5540 17.5685 115.4520 0.8197 -1.6630 2 17.5242 115.5675 17.5942 115.4985 1.6820 -1.6182 3 17.4936 115.6175 17.5985 115.6287 2.5583 -1.5643 4 17.5037 115.5498 17.5841 115.6870 3.4611 -1.5475 5 17.5573 115.4588 17.6767 115.7704 4.3442 -1.5286 平均 17.54 115.583 17.58 115.7 -1.67
標準差 0.04 0.051 0.04 0.3 0.12
表六：析光片偏移量和各參數的關係
表七：偏光片偏移量和各參數的關係
圖 3-2：α 和析光片偏移量的關係 圖 3-3：β和析光片偏移量的關係 結果討論：
1、由表六和表七可知方法二測得之參數 (
Ψ ∆
",
") 遠比方法一測得之 之參數 (Ψ ∆
',
') 穏定，這是因為方法二可以消除方位角誤差所帶來 的影響。但是上節中測得之參數 (Ψ ∆ ,
) 又比表五和表六的參數(
Ψ ∆
",
") 穏定，這又是什麼誤差造成的呢？我認為主要誤差是因為雷射不是垂直入射偏光片表面及析光片表面，而此誤差要分兩部分討 論：(1)偏光片和析光片本身所造成的誤差，這會造成實驗一和實驗 二測得之參數 (
Ψ ∆
",
") 的誤差。(2)光路經過偏光片後會有稍微偏 差，會造成入射角改變和樣品上的雷射點偏移，這會造成實驗二測得 之參數 (Ψ ∆
",
") 的誤差。也因此實驗一測得之參數 (Ψ ∆
",
") 會比實 驗二測得之參數 (Ψ ∆
",
") 穏定。2、比較數值模擬和實驗結果
(1)以析光片偏移量 0 度的量測結果為參考點，模擬析光片偏移量和 各參數的關係。其中
Ψ
' 和∆
' 為方法一測得之結果；Ψ
" 和∆
"為方法二測得之結果。由下列各圖可以發現實驗數據和數值模擬曲線 的趨勢是相同的。
(2) 以偏光片偏移量 0 度的量測結果為參考點，模擬偏光片偏移量和 各參數的關係。
圖 3-4：∆ 和析光片偏移量的關係 圖 3-5：Ψ 和析光片偏移量的關係
圖 3-8：Ψ 和偏光片偏移量的關係 圖 3-9： ∆ 和偏光片偏移量的關係 圖 3-6：β和偏光片偏移量的關係 圖 3-7： α 和偏光片偏移量的關
圖 3-8 中實驗數據和數值模擬曲線有明顯的差距，這是因為入射角偏 移的影響力比方位角誤差大；換句話說，當