A mathematical analysis similar to

A mathematical analysis similar to that of Section 2 reveals that TE-polarized electromagnetic
waves cannotsupport SPPs at metal-dielectric interfaces. The following argument proves the
same point by appealing to the underlying physics of surface plasmons. For the sake of
simplicity we consider a thick metal plate in vacuum; see Fig. 2. A SPP consists of two
inhomogeneous plane-waves (one in the free space, the other in the metal), both having the
same σy
in the propagation direction (phase velocity Vp= c/σy
). The diagram in Fig. 2(a)
represents a true SPP, with the E-fields originating on positive (surface) charges and
terminating on negative ones. If the continuity of H||
at the surface is assumed, then a negative
ε
metal ensures the continuity of D⊥ , and E||
can be made continuous by the proper choice of σy
,
namely, σy
= σspp
. In contrast, the diagram in Fig. 2(b) presents a physical impossibility:
absence of magnetic charges in nature means that the H-field must be divergence-free
everywhere and, in particular, at the metal-vacuum interface; however, since H||
will now have
opposite directions above and below the surface, it cannot satisfy the requisite boundary
condition. This is the reason why SPPs must, of necessity, be TM-polarized.

Kết quả (Việt) 1:

Một phân tích toán học tương tự như phần 2 cho thấy rằng TE phân cực điện từ sóng cannotsupport SPPs lúc lưỡng điện kim loại giao diện. Các đối số sau đây chứng minh các cùng một điểm bởi hấp dẫn cho các vật lý cơ bản của bề mặt plasmons. Cho sake của đơn giản, chúng ta hãy xem xét một mạ kim loại trong chân không; Xem hình 2. Một SPP bao gồm hai inhomogeneous máy bay-sóng (một trong các không gian trống, các khác trong kim loại), cả hai có các cùng một σytheo hướng Lan truyền (giai đoạn vận tốc Vp = c/σy). Biểu đồ trong hình 2(a) đại diện cho một SPP đúng, với các E-lĩnh vực có nguồn gốc trên tích cực (bề mặt) các chi phí và chấm dứt vào những tiêu cực. Nếu tính liên tục của H||tại bề mặt giả định, sau đó một tiêu cực Εkim loại đảm bảo tính liên tục của D⊥, và E||có thể được thực hiện liên tục của sự lựa chọn thích hợp của σy, cụ thể là, σy= Σspp. Ngược lại, sơ đồ hình 2(b) trình bày một impossibility vật lý: sự vắng mặt của các chi phí từ trong tự nhiên có nghĩa là rằng trường H phải được miễn phí phân kỳ ở khắp mọi nơi và, đặc biệt, tại chân không kim loại giao diện; Tuy nhiên, kể từ H||bây giờ sẽ có đối diện với hướng dẫn ở trên và dưới bề mặt, nó không thể đáp ứng ranh giới cần thiết điều kiện. Đây là lý do tại sao SPPs, cần thiết, phải TM phân cực.

Kết quả (Việt) 2:

Một phân tích toán học tương tự như mục 2 cho thấy rằng điện TE phân cực
sóng cannotsupport SPPs tại các giao diện kim loại-điện môi. Các đối số sau đây chứng tỏ các
quan điểm tương tự bằng cách cho vật lý cơ bản của plasmon bề mặt. Vì lợi ích của
sự đơn giản chúng ta xem xét một tấm kim loại dày trong chân không; xem hình. 2. Một SPP bao gồm hai
máy bay đồng nhất sóng (một trong những không gian tự do, người kia trong kim loại), cả hai đều có
cùng một σy
theo hướng tuyên truyền (vận tốc pha Vp = c / σy
). Các sơ đồ trong hình. 2 (a)
đại diện cho một SPP đúng, với E-lĩnh vực có nguồn gốc trên dương (bề mặt) chi phí và
chấm dứt vào những tiêu cực. Nếu sự liên tục của H ||
tại bề mặt được giả định, sau đó một âm
ε
kim loại đảm bảo tính liên tục của D⊥, và E ||
có thể được thực hiện liên tục bởi sự lựa chọn đúng đắn của σy
,
cụ thể là, σy
= σspp
. Ngược lại, các sơ đồ trong hình. 2 (b) trình bày một bất khả thể chất:
sự vắng mặt của tiền từ trong tự nhiên có nghĩa là H-trường phải phân kỳ miễn phí
ở khắp mọi nơi, và đặc biệt, tại giao diện kim loại chân không; Tuy nhiên, kể từ khi H ||
bây giờ sẽ có
hai hướng ngược nhau ở trên và dưới mặt nước, nó có thể không đáp ứng các điều kiện tiên quyết ranh giới
điều kiện. Đây là lý do tại sao SPPs phải, cần thiết, có TM-phân cực.