等離子體表面共振是一種測量界面結構的高靈敏度的光學(xué)反射技術(shù)。它已成為生物傳感,生物醫學(xué),生物化學(xué),生物制藥等領(lǐng)域的結合現象的標準測量技術(shù)。
等離子體表面共振的表面等離子體是一種存在電介質(zhì)常量相反的兩種介質(zhì)(如:金屬和絕緣體)界面的電荷密度震蕩行為。這種電荷密度波與金屬絕緣體界面處存在的邊界TM極化電磁波有關(guān)。這種波的電場(chǎng)在界面處較大并舜逝在兩種介質(zhì)中。任何折射率的變化或結合事件都會(huì )帶來(lái)SPR共振的變化。
等離子體表面共振的表面等離子體的激發(fā)需要特殊的幾何結構。實(shí)驗證明,簡(jiǎn)單的反射實(shí)驗無(wú)法激發(fā)表面等離子體。SPR共振的等離子體激發(fā)的必要條件是光的波矢kx 的投影與某個(gè)等離子體匹配。光在空氣中的色散關(guān)系w(k)與相應的等離子體曲線(xiàn)互不相交。因此,金屬-空氣界面的的光反射不會(huì )導致等離子體的激發(fā)。一種技術(shù)可實(shí)現這種結構。如果光入射到折射率被空氣高的介質(zhì)中,直線(xiàn)的斜率就會(huì )下降,與等離子體色散的交叉就有可能發(fā)生。這就利用了所謂的Kretschmannn 結構。ATR 配置中使用棱鏡實(shí)現角分辨功能是較為常見(jiàn)的設置。金屬層位于棱鏡的底部,反射強度測量時(shí)就可看出它是入射角Q的函數。角掃描以與波長(cháng)改變相似的方式改變波矢kx 在棱鏡基礎上的投影。正是這種原因,人們誤解的SPR 是:即使單波長(cháng)激光入射到樣品上也可使用SPR。