表面电磁波与表面等离子波

摘要：

表面波(SW)是一种沿两媒质之间界面传播的电磁波.1899年A.Sommerfeld最早提出,TM型表面波可沿一根具有有限电导率的无穷长圆柱导线传输.1909年Sommerfeld又用Maxwell方程组处理了非辐射型表面波.表面等离子渡(SPW)发生在金属与电介质的界面,自1957年以来为人所知,界面两侧呈消失态.SW与SPW的区别在于,SW发生于两电介质之间,而SPW仅在电介质与导体(例如金属膜)之间的界面上传播.也可认为SPW是SW的一种,它要求界面两边的介电常数一正一负,这可由一边用电介质而另一边用金属来满足.金属中的大量自由电子被当作高密度电子气体,其纵向密度起伏形成SPW可经由金属而传播.SPW的电磁场在界面上最大,在垂直表面的两个方向上指数地减小,这情况与SW相同.1991年黄志洵和曾诚提出了一个新的普遍化特征方程,用来描述圆波导壁电导率为有限值而内衬电介质层的情况.据此可以给出3类传播模式:内模,界面模和表面模.很明显,界面模即SW,表面模即SPW.使用由黄曾方程导出的近似式,可以算出TMsu11模和TEsu11模的衰减常数.近年来发展了一门新学科--以金属表面衰减全反射为基础的ATR光谱学,它是由体电磁波(VEMW)通过谐振激发造成SPW的技术,其实施是通过Otto方式(棱镜-空气-金属)或Kretschmann方式(棱镜-金属-空气).本文讨论了棱镜SPW技术在确定金属膜介电常数ε,和厚度d方面的应用.

关键词：表面电磁波、表面等离子波、消失态、三棱镜

所属期刊栏目：18

分类号：O451(无线电物理学)

在线出版日期：2011-12-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

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