等离体子

等离子体振荡量子化而产生的准粒子

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。

概念解释

金属中带正荷的原子实和电子气体可视为密度很高的等离子体，在宏观尺度上电子密度是均匀的，而在微观尺度上电子密度有涨落。当某一处电子密度低于平均密度时，未被抵消的背景正电荷会将电子吸引向它的周围，导致该处电子过多，在电子间库仑排斥力起作用下，电子再度分离，等离子体振荡即是如此反复所形成纵向的集体振荡。振荡频率ωp的平方与电子密度n成正比。等离体子hωp的数值，约为几个到几十个电子伏。常温热运动能量仅1/40电子伏，不可能激发等离体子，所以金属的等离子体振荡总是处在基态。如果用能量约千电子伏的电子束透射金属薄膜，电子会提供足够大的能量激发等离体子，电子束中部分电子损失的能量就是hωp的整倍数。由实验测量电子束能量损失谱，便可确定hωp的实验值。由于电子间库仑作用长程部分成为等离子体振荡的驱动力，电子间库仑作用剩下的是短程部分。此外，电子间排斥作用阻止其他电子接近，故在一个电子的邻区，罩着一层所谓的正电的云，削弱电子的排斥作用。这就是屏蔽效应。这样每个电子总是带着它的屏蔽云一起运动，这种组合叫作准电子。准电子之间的相互作用是短程的屏蔽库仑排斥作用。

理论诠释

等离体子是由等离子体振荡量子化而产生的准粒子，因此，等离体子是自由电子气在光频的集体振荡。等离体子能和光子耦合而产生另一种称为等离子体极化激元子（Plasma polariton）。

由于等离体子是经典等离子体振荡，它的大部性质都可直接由麦克斯韦方程推导出来。

等离体子可用自由电子密度相对金属中固定的正离子振荡经典图像来描述。可设想放在指向右方的外电场下的一块金属，电子会向左边运动，直到与金属内的电场相抵消。如电场移去，电子又向右移，也受到原来留在右边的正离子吸引。这样，电子密度用等离子体频率振荡。等离体子就是这类振荡的量子化。

等离体子对金属光学性质起重要作用；当光频低于等离体子频率时，光被反射。因为金属中的电子屏蔽了光的电场。如光的频率高于等离体子的频率，则光可透过金属，因为电子来不及反应去屏蔽光。大多数金属的等离体子频率在紫外，因此，在可见光范围，它们是光亮（光被反射）的。

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