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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 交叉学科 » 金属表面等离子体共振
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baoer410

铁杆木虫 (职业作家)

[求助] 金属表面等离子体共振

SPR（表面等离子体共振 ）is a collective oscillation of conduction band electrons can not be excited in metal by ordinary plane wave light due to momentum mismatching of the SPR dispersion relation and the excitation light photon。
为什么对于平面波，光子与色散关系什么的不匹配，解释这个就行了（如果可以请帮忙翻译下）。
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1楼 2013-05-16 16:26:21
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dgzhao

金虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by Zhiwuren at 2013-06-17 17:36:45
这位虫友理论功底好深厚呀！请教两个问题呵呵
1、电磁波都是平面电磁波吗？有没有非平面的？
2、光也是电磁波的一种，请问是什么类型的，平面or非平面？...

如果电磁波在各向同性的介质中传播，那就是平面波（严格的说，与波源也有关系，可以有平面波源，点波源，高斯波源等），但遇到散射体散射后，波形就会有变化，可以有各种各样的波形，对称性好的比如有柱面波，球面波等。但不论是什么波形，都可以展开成一系列平面波的叠加，用平面波的性质来分析计算，这种处理方式虫友应该不陌生吧，那就是：傅里叶展开。
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牛顿第一定律：不给力就不停或不动；牛顿第二定律：给力就加速；牛顿第三定律：你给我力的同时，我也给你力
10楼2013-06-19 11:46:10
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dgzhao

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
baoer410: 金币+10, ★★★★★最佳答案, 原来如此 2013-05-16 23:20:59
华丽的飘过: 金币+8, 3q 2013-05-17 03:28:21
这句话的意思是：SPR（表面等离子体共振）不能被一个常规的平面电磁波入射所激发，原因是入射波的色散关系和SPR的色散关系不匹配。
从波的角度理解这个问题，要知道SPR是什么意思。SPR实际指的是表面波，这种波只能沿表面传播，在垂直于表面的方向会衰减。对于平面波，其波函数可以写成E=A*exp（i*k*r），以一个二维情形为例，对于波矢而言k^2=kx^2+ky^2（相当于把波矢分成相互垂直的两个分量），假设x方向是表面方向，y方向是垂直于表面的方向。那么对于SPR来说，意味着kx>k，为什么呢？因为当kx>k时，ky就变成了一个虚数！那么这时沿着y方向的波函数分量Ey=A*exp（i*ky*y）就变成了一个衰减的函数！也就是说，在垂直于表面方向，波衰减了，那么波只能沿表面传播，就形成了所谓的SPR。
那么有了这些知识之后，来看一下从真空中入射一个平面波到表面上，能否激发SPR。在真空中传播的电磁波，波函数是E=A*exp（i*k*r），那么不管将波矢k如何分解，得到的分量必须都比总的波矢k的值要小，也就是说从真空中传过来的电磁波，是无法得到kx>k的，那么既然达不到这个条件，SPR就必然没有办法被激发了。
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牛顿第一定律：不给力就不停或不动；牛顿第二定律：给力就加速；牛顿第三定律：你给我力的同时，我也给你力
2楼2013-05-16 17:56:35
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
★
华丽的飘过: 金币+1, 3q 2013-05-17 03:28:34
Surface Plasmon on smooth & Rough Surface & on Gratings- Raether
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从此不问江湖事
3楼2013-05-16 20:20:49
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baoer410

铁杆木虫 (职业作家)
夕阳西下: 波函数的指数形式的写法量子力学已经介绍很清楚了 2013-05-18 13:36:42
引用回帖:
2楼: Originally posted by dgzhao at 2013-05-16 17:56:35
这句话的意思是：SPR（表面等离子体共振）不能被一个常规的平面电磁波入射所激发，原因是入射波的色散关系和SPR的色散关系不匹配。
从波的角度理解这个问题，要知道SPR是什么意思。SPR实际指的是表面波，这种波只能 ...

问一个不专业的问题，E=A*exp（i*k*r），经常看到此类表述，但是一直想不明白，写成指数形式只是为了方便计算吗？如果将等式右边展开实部有意义，虚部就没意义了吗？
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4楼2013-05-16 23:25:43
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