等离体子

✍ dations ◷ 2025-08-13 00:45:37 #等离子物理学,准粒子

等离体子(Plasmon)是等离子体震荡的量子,等离体子是从等离子体震荡量子化而产出的准粒子,正如光子和声子分别是光和机械震动的量子化一样(尽管光子是基本粒子而不是准粒子)。因此,等离体子是自由电子气密度的集体震荡。例如,在光学频率上,等离体子可以和光子偶合来创造另一种叫作等离体子-电磁极化子的准粒子。

由于等离体子是经典等离子体震荡的量子化,它们的大多数性质可以直接从麦克斯韦方程中导出。

等离体子可以被描述在经典图像中,如和金属中的固定正离子有关的一个自由电子密度的震荡。设想一个等离子体震荡,想像一个金属块放置在指向右方的外部电场中。电子将会向左侧移动(正离子则在右侧)直到它们消除了金属内部的电场。若电场被移除了,电子被右侧的正离子所吸引而移向右方。它们以等离子体频率来回震荡直到能量在某些阻力与阻尼中流失掉。等离体子则是这种震荡的量子化。

等离体子在金属的光学性质中扮演了很大的角色。光的频率若是在等离子体频率之下,则会被反射,因为金属中的电子屏蔽了光的电场。光的频率若是高于等离子体频率则会透射,因为电子回应得不够快而不能屏蔽它。在大多数的金属中,等离子体频率接近紫外线的频率,反射了可见光让它们看起来很闪亮。一些金属如铜和金,在可见区中有电子带间过渡,借此吸收某些能量的(某些颜色的)光,让它们拥有独特的颜色。在半导体中,价带等离子体频率通常是深紫外线的频率,这也是为什么它们那么反光。

等离体子能量通常可以自由电子模型来估计

这里的 n {\displaystyle n} 是导电子密度, e {\displaystyle e} 是基本电荷, m {\displaystyle m} 是电子质量, ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}} 是自由空间电容率, {\displaystyle \hbar } 是普朗克定数, ω p {\displaystyle \omega _{p}} 是等离体子频率。

相关

  • 潮霉素B潮霉素B(Hygromycin B) 是一种由吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)产生的抗生素,是氨基糖苷类抗生素之一,为微黄褐色粉末。潮霉素B可通过抑制细菌、真菌和一些高等真核生
  • 球床反应堆球床反应堆(英语:Pebble bed reactor,缩写为PBR),亦称卵石床反应堆,是一种先进的核子反应堆设计,1966年于德国首次提出。球床反应堆是高温气冷堆之一(其它堆型还有英国的二氧化碳冷
  • 计算计算(英语:Calculation)是一种将“单一或多个的输入值”转换为“单一或多个的结果”的一种思考过程。计算的定义有许多种使用方式,有相当精确的定义,例如使用各种算法进行的“算
  • 顺乌头酸酶结构 / ECOD顺乌头酸酶(英语:Aconitase,简称为乌头酸酶,EC 4.2.1.3)是一种在三羧酸循环中催化柠檬酸通过顺乌头酸中间步骤立体专一性可逆异构化为异柠檬酸的酶,这是一个非氧化还原
  • 寒武纪-奥陶纪灭绝事件寒武纪-奥陶纪灭绝事件是约于4.88亿年前,第一次发生的生物集群灭绝事件。这次事件发生在显生宙,结束了古生代的寒武纪,并进入奥陶纪。当时消灭了很多腕足动物门、牙形石及严重
  • 费加罗报费加罗报(Le Figaro)是法国的综合性日报,也是法国国内发行量最大的报纸,报导立场属中间偏右派。《费加罗报》创立于1825年,其报名源自法国剧作家博马舍的政治喜剧《费加罗的婚礼
  • 外籍院士中国科学院外籍院士自1994年起评选,至今已遴选十三批共100余位院士。以下为中国科学院外籍院士名录,按姓名拉丁字母排序。
  • 古希腊观念科学革命(英语:Scientific revolution),指近世历史上,现代科学在欧洲萌芽的这段时期。在那段时期中,数学、物理学、天文学、生物学(包括人体解剖学)与化学等学科皆出现突破性的进步,
  • 德国核能产业在2011年,核电在德国所有发电中占了17.7%,2010年的比例则为22.4%。德国的核能发电开始于1950年代和60年代的研究反应堆,而首次的商业核电厂则是成立在1969年。在近十年,核电经常
  • 汉福德区汉福德区(英语:Hanford Site),位于美国华盛顿州哥伦比亚河畔汉福德镇,由美国联邦政府设置与管理,用来处理各种核能废料产物,是美国最大的放射性核废料处理厂区。这个地区有许多别名