Плазмон

Плазмо́н — квазічастинка у твердому тілі, якою описуються узгоджене розповсюдження поздовжньої електромагнітної хвилі та колективних коливань електронного газу.

Свою назву плазмон отримав від схожих коливань, які спостерігаються в плазмі газових розрядів. Взагалі, газ вільних електронів у металах часто називають холодною плазмою.

Плазмова частота

Поздовжні електромагнітні хвилі з огляду на третє рівняння Максвела можуть розповсюджуватися в середовищі лише при виконанні умови

$\epsilon (\omega )=0$,

де $\omega$ частота електромагнітної хвилі, а $\epsilon (\omega )$ - діелектрична проникність середовища. Саме цією умовою визначається частота плазмонів у металах.

У моделі Друде, згідно з якою провідник описується газом вільних електронів, що не взаємодіють між собою, а позитивний заряд іонних остовів вважається рівномірно розподіленим, плазмони існують на частоті

${\omega }_p=\sqrt{\frac{4\pi e^{2}N}{m}},$,

де $e$ — заряд вільного електрона, $m$ — маса електрона, $N$ — густина вільних електронів у газі. Ця частота називається плазмовою частотою.

Плазмова частота визначає верхню частоту, вище якої електромагнітні хвилі починають проникати в метал і метал стає прозорим. Для більшості металів ця частота лежить в ультрафіолетовій області.

Див. також

• Поверхневий плазмон
• Локалізований плазмон
• Плазмові осциляції
• Плазмоніка

Джерела

• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite book
• Шаблон:Cite web
• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0