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表面プラズモンの質問です。 いろいろな文献をみて、固体中のプラズモンは縦波...

eag********さん

2018/6/118:30:13

表面プラズモンの質問です。

いろいろな文献をみて、固体中のプラズモンは縦波であるが、表面では境界条件により横波成分が発生するので、
横波である電磁波(光)と結合して共鳴させることが

できる、という表記がありました。(自分なりに解釈)

そこで、境界条件などを使って表面プラズモン説明している文献(永島圭介、表面プラズモンの基礎応用、http://dl.ndl.go.jp/view/download/digidepo_10456961_po_ART000855461...をみて、半分なるほどなぁと思ったのですが、固体の電子の疎密波であるプラズモンが表面でなぜ横波成分を持っているのかは理解できませんでした。(説明しているのか、そもそも説明されていないのか)
図的には以下(佐藤勝昭、プラズモンの基礎)ようだと思うのですが、そこの部分を原理的に理解を出来るように式等で教えていただければありがたいです。

表面プラズモン,疎密波,横波成分,佐藤勝昭,固体,電気力線,電場

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ベストアンサーに選ばれた回答

t_k********さん

2018/6/119:34:10

添付してくださった
佐藤先生の絵を見てください

金属中の電子の疎密が
絵のようになっているとき
誘電体側には
赤い矢印のように電気力線が出ることは
素直に理解できると思います

電子の疎密が逆になると
(疎密波の位相が反転すると)
電気力線は、絵と逆回りの
矢印になる

したがって疎密波を振動すると
絵の電気力線の向きが
くるり、くるりと反転するように
波打つはずです

そのとき磁場は、
(くるくる反転する)電場と
垂直な方向に出るでしょう
(だってrotだから)
つまり、
PCの画面を垂直につらぬく向きに
磁場がぶる、ぶると出ます

電子の疎密波は
絵の左から右に進んでいます
(黒い矢印の方向)

疎密波が進みながら
画面と垂直に磁場が波打つ、
だから磁場は100%横波
(TM波と言う)

赤い矢印のように電場が波打ちます
だから電場は、
横波成分(絵の上下方向)と
縦波成分(絵の左右方向)を持ちますね

式で書くと、お出しになった文献の
(1)から(7)あたりです

質問した人からのコメント

2018/6/5 10:49:12

詳しい説明をどうもありがとうございました。

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