表面等离子体共振 表面等离子体

表面等离子体激元是金属和电介质相互作用形成的集体振荡 。
表面等离子体激元,即表面等离子体极化,是金属表面区域内自由电子和光子相互作用(集体振荡)形成的电磁模式 。这强调了与光子的相互作用 。
表面等离子体的光学和物理特性
表面等离子体波在平行于金属/电介质界面的方向上传播,但在垂直方向上迅速衰减,因此也可以说它在垂直方向上是局域的 。在这种情况下,和纳米粒子一样,纳米粒子的等离子体共振实际上是局域表面等离子体共振 。根据米氏理论,当颗粒尺寸较小时(2R
表面等离子共振是一种物理光学现象 。它利用玻璃与金属薄膜界面发生全内反射时,光穿过金属薄膜的倏逝波,触发金属中的自由电子产生表面等离子体激元 。
金属表面有大量的自由电子,而其他物体表面的电子不多 。当光照射到金属表面时,电子在光波的作用下集体共振,产生表面等离子体波 。由于连续金属膜的高电子浓度,等离子体波的振荡频率很大,约为10 Hz 。
但对于金属纳米粒子,由于电子数的大量减少,振荡频率可以降低到可见光范围 。但由于金属不再连续,谐振波长处的增强电场通过金属/电介质界面迅速衰减,所以称为局域化,简单来说就是不连续引起局域化效应 。
表面等离子体共振(SPR)光谱是一种用于测量界面结构的高灵敏光学反射技术 。它已成为生物传感、生物医学、生物化学和生物制药领域中组合现象的标准测量技术 。
表面等离子体激元是介电常数相反的两种电介质(如金属和绝缘体)界面上的一种电荷密度振荡行为 。这种电荷密度波与金属绝缘体界面处的边界TM极化电磁波有关 。这种波的电场在界面处更大,在两种介质中消失 。折射率的任何变化或结合事件都会引起SPR共振的变化 。
表面等离子体激元的激发需要特殊的几何形状 。实验表明,简单的反射实验无法激发表面等离子体 。SPR共振的等离子体激发的必要条件是光波矢量kx的投影与某一等离子体匹配 。
什么血浆?
部分或完全电离的气体 。宏观上是电中性的,即所含的正负电荷几乎处处相等 。它是除了固体、液体和气体之外的第四种物质状态 。比如火焰和电弧中的高温部分,太阳等恒星表面的气体层都是等离子体 。
一个由正离子和自由电子组成的物体是不带电的,具有很强的导电性 。强电流流动时,会因电磁作用而剧烈收缩,产生几百万度以上的高温 。
等离子有什么特点?
该等离子体的特征在于:
【表面等离子体共振表面等离子体】(1)准电中性 。由于高电离度,任何破坏电中性的扰动都会导致该区域产生强电场,从而使电中性得以恢复 。也就是说等离子体中电荷分布偏差的空区间和时间尺度非常小 。

表面等离子体共振  表面等离子体

文章插图
(2)导电性强 。因为有很多自由电子和各种带电离子,所以等离子体的电导率很高;它与电磁场有很强的耦合作用 。
(3)与磁场的相互作用 。是指大量带电粒子在自身产生的电场中运动的行为,即等离子体中的各种波过程 。等离子体是由带电粒子和中性粒子组成的准中性气体,表现出集体行为 。不是任何电离的气体都可以称为等离子体;任何气体中总会有一些小的电离度 。
(4)电子温度越高,粒子的动能越大 。与普通气体不同,它含有两种或三种不同的组成粒子,它们之间的相互作用很大 。
(5)化学上比较活跃,容易发生化学反应,比如用等离子体去除有机物 。
(6)发光特性,可用作各种光源 。比如霓虹灯、汞荧光灯,都是等离子发光的现象 。