سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
پلاسمون، نوسانات جمعی الکترونهای رسانش فلز در هنگام عبور الکترون پر انرژی است، در حدود سال 1956، پینس به صورت تحلیلی دلیل افت سریع انرژی الکترون ها در عبور از فلزات را بیان کرد و نتیجه گرفت این انرژی صرف حرکت تجمعی و نوسان ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

پلاسمون سطحی

پلاسمون، نوسانات جمعی الکترون های رسانش فلز در هنگام عبور الکترون پر انرژی است، در حدود سال 1956، پینس  به صورت تحلیلی دلیل افت سریع انرژی الکترون ها در عبور از فلزات را بیان کرد و نتیجه گرفت این انرژی صرف حرکت تجمعی و نوسان گونه الکترون های آزاد فلز می شود و آن را پلاسمون نامید. دلیل این نام گذاری شباهت این نوسانات الکترون ها با نوسان های ذرات محیط پلاسما بود.

پلاسمون را می توان در تصویرکلاسیکی به عنوان نوسان جمعی الکترون های آزاد دانست و با توجه به یونهای مثبت ثابت در یک فلز شرح داد. برای تجسم نوسان پلاسما، تصور کنید یک مکعب فلزی در یک میدان الکتریکی خارجی که جهت آن به سمت راست می باشد، قرار می گیرد. پس الکترون های فلز به طرف چپ کشیده می شوند و یون های مثبت در طرف راست باقی می مانند، اکنون اگر میدان الکتریکی خارجی از بین برود الکترون ها به طرف راست حرکت می کنند و همدیگر را دفع کرده و توسط یونهای مثبت جذب می شوند در واقع الکترون ها شروع به نوسان در یک فرکانس خاص می کنند. که به این نوسانات طولی الکترونهای رسانش در فلز نوسان پلاسما گفته می شود، که پلاسمون یک کوانتوم از این نوسانات پلاسماست. شرط نوسان به این صورت است که فرکانس فوتون های پرتو تابش شده با فرکانس طبیعی الکترون های سطحی یکسان باشد.

پلاسمون نقش مهمی در خواص نوری فلزات دارد که با توجه به کاربرد مورد نظر، فرکانس نوری را که می خواهیم بتابانیم با فرکانس پلاسما هماهنگ می کنیم تا تشدید رخ دهد. در بیشتر فلزات،  فرکانس پلاسما به ناحیه فرا بنفش کشیده می شود بنابراین این فلزات بازتاب کننده نور در ناحیه مرئی می باشند و به همین دلیل درخشنده و براق هستند.

پلاسمون سطحی

نوسانات الكترون های موجود در سطح مشترك دو ماد ه (ورقه فلزی وهوا) پلاسمون سطح نامیده می شود.
پلاسمون های سطح توسط فوتون های نورمرئی یا فرابنفش برانگیخته می شوند كه به این پدیده رزونانس پلاسمون سطح گفته می شود.

تقابل نور با نانو ساختار های فلزی باعث ایجاد شاخه جدیدی به نام پلاسمونیک می شود، پلاسمون های سطحی، نوسانات سطحی الکترونها توسط سیگنال نوری در روی سطح مشترک یک فلز با دی الکتریک (مانند یک ورقه فلز با هوا ) می باشد، تشدید پلاسمون های سطحی در نانو ساختارهای فلزی را تشدید پلاسمونهای سطحی موضعی می نامند. در ابعاد نانو، نانو ساختارهای فلزی خواص متفاوتی نسبت به حالت توده ایشان دارند، نانوذره ها دارای تعداد زیادی اتم های سطحی در مقایسه با اتم هایی که درون حجم آنها قرار دارند می باشد. این خود باعث افزایش اهمیت اثرات سطحی در مقایسه با اثرات حجمی است. در واقع نانو ذرات در پاسخ به میدانها و نیروهای خارجی اثراتی را نشان می دهند که وابسته به اندازه و شکل ذره و به همان نسبت به ثابت دى الكتریك محیط و فلز می باشد که بر همین اساس می توانیم در نمودار طیف نوری، سایز نانو ذرات را تخمین بزنییم. وابستگی طیف نوری نانوذره های بزرگ به اندازه آنها، یک اثر خارجی است که تنها به وسیله ابعاد ذره نسبت به پرتو الکترومغناطیسی کنترل می شود.

برای نانو ذره های کوچک اثرات ذاتی(تغییرات نسبت حجم به سطح ماده) اندازه نیز نقش پیدا می کند. تغیرات اندک در دی الکتریکِ اطراف نانو حجم، بر روی تشدید پلاسمون های سطحی اثر می گذارد، به طوری که این تغییرات خود را در میزان پرتو پراکنده شده ، پرتو جذب شده و یا تغییر طول موج آن نشان می دهد.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: رویا رحیم زاده

تنظیم: مرجان سلیمانیان

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین