面等離子體的基本原理

表面等離子體 -基本原理 表面等離子體場(chǎng)分布特性表面等離子體（Surface Plasmons，SPs）是指在金屬表面存在的自由振動(dòng)的電子與光子相互作用產(chǎn)生的沿著金屬表面?zhèn)鞑サ碾娮邮杳懿ā?/span>

其產(chǎn)生的物理原理如下：如作圖所示，在兩種半無(wú)限大、各項(xiàng)同性介質(zhì)構(gòu)成的界面，介質(zhì)的介電常數(shù)是正的實(shí)數(shù)，金屬的介電常數(shù)是實(shí)部為負(fù)的復(fù)數(shù)。根據(jù)maxwell方程，結(jié)合邊界條件和材料的特性，可以計(jì)算得出表面等離子體的場(chǎng)分布和色散特性。

一般來(lái)說(shuō)，表面等離子體波的場(chǎng)分布具有以下特性：

1.其場(chǎng)分布在沿著界面方向是高度局域的，是一個(gè)消逝波，且在金屬中場(chǎng)分布比在介質(zhì)中分布更集中，一般分布深度與波長(zhǎng)量級(jí)相同。

2.在平行于表面的方向，場(chǎng)是可以傳播的，但是由于金屬的損耗存在，所以在傳播的過(guò)程中會(huì)有衰減存在，傳播距離有限。

3.表面等離激元的色散曲線在自然光的右側(cè)，在相同頻率的情況下，其波矢量比光波矢量要大。

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