70、金属基底上厚有机薄膜的红外光谱分析

金属基底上厚有机薄膜的红外光谱分析

1 引言

反射 - 吸收红外光谱法（RAIRS）多年来一直用于研究金属表面的薄膜。然而，对于用于观察金属表面中等厚度薄膜特性的辐射偏振的影响，研究却相对较少。

当入射角从 40° 变为 60° 时，聚苯乙烯光谱中某些波段的吸收情况会因辐射偏振的不同而有很大差异。具体来说，用 p 偏振辐射测量的波段，从 40° 入射角到 60° 时吸光度增加；而 s 偏振辐射则呈现相反的行为。

此前的研究大多集中在非常薄（1 nm - 1 µm）的薄膜上。由于导体反射的边界条件，s 偏振辐射与导电基底上吸附分子的薄层不发生相互作用，因为金属表面电场存在节点；相反，p 偏振辐射可以被吸收，且吸光度通常随入射角的增加而增加。

对于超过线性近似极限的薄膜，最大灵敏度角度明显小于极薄薄膜适用的掠射角。此外，较厚薄膜光谱中相对较强的波段会出现失真现象，这种失真可以通过改变入射辐射的偏振来诊断，但尚未有相关的理论分析和解决方法。

2 中红外外反射光谱

薄膜在金属上的光学行为引发的异常现象，会极大改变光谱的外观。自动光谱解释技术依赖于无伪影的光谱，若光谱中的异常无法在化学计量学训练集中得到解释，系统就无法正确表征和分类所观察材料的光谱。因此，要使测量的光谱尽可能匹配标准透射光谱，就必须了解影响反射 - 吸收光谱的因素。

3 光学理论

要理解可变角度反射 - 吸收光谱（RAS）实验背后的物理原理，需要掌握在一个或一系列界面处的反射和透射理论。

3.1 电磁学定律

在各向同性介质中，电磁学定律由以下关系表示：
- $\t