介紹完光在各向同性且均勻的界麵反射原理以後，下麵我們(men) 來介紹橢偏測量原理。
橢偏儀(yi) （三）-橢偏測量原理
假設有一束單色光，振幅為(wei) Ei與(yu) 直角坐標係x軸的夾角為(wei) α，將其分解為(wei) 沿直角坐標係x軸的p光和沿直角坐標係y軸的s光。則入射光p光和s光的振幅分別為(wei) Eip和 Eis，入射光經過薄膜的反射後p光和s光的振幅分別變為(wei) Eiprp和Eisrs，相應的相位變為(wei) δrp和δrs，故p光和s光的反射光電矢量分別為(wei)
消去時間因子t，便可得到反射波電矢量末端的運動軌跡：
式中：Δ=δrp -δrs。上式實際上就是橢圓方程。
也就是說線偏振光入射，與(yu) 待測樣品發生相互作用後，由於(yu) p光和s光的反射率不同，反射光不再是線偏振光，而變成了橢圓偏振光，引入參量tanΨ和Δ，Δ表示p光分量和s光分量的相位差，tanΨ 表示反射後兩(liang) 個(ge) 分量振幅比 Erp /Ers。定義(yi)
ρ由各層薄膜的折射率、消光係數和膜層厚度等參量決(jue) 定，故可表達為(wei)
式中：n1、n2和n3分別為(wei) 空氣、薄膜和襯底的折射率；k2和k3分別為(wei) 薄膜和襯底的消光係數。通過對Ψ和Δ的擬合，可以得出被測物體(ti) 的參量。
橢偏技術按采樣原理可以分為(wei) 消光式和光度式 ，也稱為(wei) 零橢偏法與(yu) 非零橢偏法。消光式橢偏測量方法在每一個(ge) 波長通過旋轉起偏器和補償(chang) 器後尋找到合適的角度，使經樣品反射後的偏振光為(wei) 線性偏振光，然後調整檢偏器角度產(chan) 生消光效果後，記錄此時檢偏器和起偏器相對於(yu) 入射平麵的角度，計算出樣品對應的參數。光度式橢偏測量方法則是對探測器接收到的光強進行傅裏葉分析，推導出所測樣品的特性，並不需要測量角度，盡可能排除了人為(wei) 誤差，測量速度快，但其非線性效應大。
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