表面等离子共振原理（表面等离子共振）

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1、首先Ag的意思是银（Argentum），为过渡金属的一种。

2、化学符号Ag。

3、其次表面等离子共振（SPR）是一种光学现象。

4、原理消逝波根据法国物理学家菲涅尔所提出的光学定理：可知，当光从光密介质射入光疏介质，入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光将完全消失，而只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

5、当以波动光学的角度 来研究全反射时，人们发现当入射光到达界面时并不是直接产生反射光，而是先透过光疏介质约一个波长的深度，再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。

6、则透过光疏介质的波被称为消逝波。

7、等离子波等离子体通常指由密度相当高的自由正、负电荷组成的气体，其中正、负带电粒子数目几乎相等。

8、把金属表面的价电子看成是均匀正电荷背景下运动的电子气体，这实际上也是一种等离子体。

9、当金属受电磁干扰时，金属内部的电子密度分布会变得不均匀。

10、因为库仑力的存在，会将部分电子吸引到正电荷过剩的区域，被吸引的电子由于获得动量，故不会在引力与斥力的平衡位置停下而向前运动一段距离，之后电子间存在的斥力会迫使已经聚集起来的电子再次离开该区域。

11、由此会形成一种整个电子系统的集体震荡，而库仑力的存在使得这种集体震荡反复进行，进而形成的震荡称等离子震荡，并以波的形式表现，称为等离子波。

12、SPR光学原理我们在前面提到光在棱镜与金属膜表面上发生全反射现象时，会形成消逝波进入到光疏介质中，而在介质（假设为金属介质）中又存在一定的等离子波。

13、当两波相遇时可能会发生共振。

14、当消逝波与表面等离子波发生共振时，检测到的反射光强会大幅度地减弱。

15、能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被表面等离子波吸收，使反射光的能量急剧减少。

16、可以从左侧的反射光强响应曲线看到一个最小的尖峰，此时对应的入射光波长为共振波长，对应的入射角θ为SPR角。

17、电子吸收光能量，从而使反射光强在一定角度时大大减弱，其中是反射光完全消失的角就是SPR角。

18、SPR角随金表面折射率变化而变化，而折射率的变化又与金表面结合的分子质量成正比。

19、因此可以通过对生物反应过程中SPR角的动态变化获取生物分子之间相互作用的特异信号。

20、表面等离子体共振是纳米结构金属独特的光学特性。

21、Ag的表面等离子共振效应，主要是Ag纳米材料的等离子共振效应。

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