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半无限等离子体和等离子体板中的等离激元和极化激元

光学 2015-05-13 v1 等离子体物理

摘要

通过使用一种基于运动方程、麦克斯韦方程组和适当边界条件的通用统一方法,推导了理想半无限(半空间)等离子体和理想等离子体板中的等离激元和极化激元模式。以更直接的方式重新获得了已知结果,并推导了新的结果。该方法通过移动粒子(电子)位置处的位移场来表示电荷扰动。计算了介电响应和电子能量损失。能量损失中的表面贡献在表面附近的瞬态区域表现出振荡行为。通过使用推迟电磁势处理了这些等离子体中电磁波的传播。求解了得到的积分方程,并计算了反射波和折射波以及反射系数。对于等离子体板,我们还计算了透射波和透射系数。从而获得了任意入射角和偏振下的广义菲涅耳关系。识别了体等离激元-极化激元和表面等离激元-极化激元模式。众所周知,等离子体内部的场要么是阻尼的(倏逝波),要么是传播的(透明区域),并且半无限等离子体的反射系数在从传播区域过渡到阻尼区域时表现出急剧增强(全反射)。类似地,除了特征振荡外,等离子体板的反射和透射系数在阻尼区域也表现出显著的增强。

关键词

引用

@article{arxiv.0904.2662,
  title  = {Plasmons and polaritons in a semi-infinite plasma and a plasma slab},
  author = {M. Apostol and G. Vaman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0904.2662},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 6 Figures