作者：黄志洵 姜荣表面电磁波表面等离子波消失态三棱镜
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。表面等离子波（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TMs1u1模和TEs1u1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。
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