表面等離子共振的背景簡介,什麼是ag的表面等離子共振效應

2021-03-19 18:19:46 字數 3961 閱讀 8846

1樓:大爺

2023年,wood在一次光學實驗中,首次發現了spr現象並對其做了簡單的記錄,但直到39年後的2023年,一位名叫fano的科學家才真正解釋了spr現象。之後的30年間,spr技術並沒有實質的發展,也沒能投入到實際應用中去。2023年kretschmann為spr感測器結構奠定了基礎,也拉開了應用spr技術進行實驗的序幕。

2023年,liedberg首次將spr用於igg與其抗原的反應測定並取得了成功。2023年,knoll等人開始研究spr的成像。到了2023年,biacore ab公司開發出了首臺商品化spr儀器,為spr技術更加廣泛的應用開啟了新的樂章。

簡言之,spr是用來進行實時分析,簡單快捷的監測dna與蛋白質之間、蛋白質與蛋白質之間、藥物與蛋白質之間、核酸與核酸之間、抗原與抗體之間、受體與配體之間等等生物分子之間的相互作用。spr 在生命科學、醫療檢測、藥物篩選、食品檢測、環境監測、毒品檢測以及法醫鑑定等領域具有廣泛的應用需求。

什麼是ag的表面等離子共振效應

2樓:布達佩斯丶丶

首先ag的意思是銀(argentum),為過渡金屬的一種。化學符號ag。

其次表面等離子共振(spr)是一種光學現象。

原理消逝波

根據法國物理學家菲涅爾所提出的光學定理:可知,當光從光密介質射入光疏介質,入射角增大到某一角度,使折射角達到90°時,折射光將完全消失,而只剩下反射光,這種現象叫做全反射。當以波動光學的角度 來研究全反射時,人們發現當入射光到達介面時並不是直接產生反射光,而是先透過光疏介質約一個波長的深度,再沿介面流動約半個波長再返回光密介質。

則透過光疏介質的波被稱為消逝波。

等離子波

等離子體通常指由密度相當高的自由正、負電荷組成的氣體,其中正、負帶電粒子數目幾乎相等。把金屬表面的價電子看成是均勻正電荷背景下運動的電子氣體,這實際上也是一種等離子體。當金屬受電磁干擾時,金屬內部的電子密度分佈會變得不均勻。

因為庫侖力的存在,會將部分電子吸引到正電荷過剩的區域,被吸引的電子由於獲得動量,故不會在引力與斥力的平衡位置停下而向前運動一段距離,之後電子間存在的斥力會迫使已經聚集起來的電子再次離開該區域。由此會形成一種整個電子系統的集體**,而庫侖力的存在使得這種集體**反覆進行,進而形成的**稱等離子**,並以波的形式表現,稱為等離子波。

spr光學原理

我們在前面提到光在稜鏡與金屬膜表面上發生全反射現象時,會形成消逝波進入到光疏介質中,而在介質(假設為金屬介質)中又存在一定的等離子波。當兩波相遇時可能會發生共振。當消逝波與表面等離子波發生共振時,檢測到的反射光強會大幅度地減弱。

能量從光子轉移到表面等離子,入射光的大部分能量被表面等離子波吸收,使反射光的能量急劇減少。

可以從左側的反射光強響應曲線看到一個最小的尖峰,此時對應的入射光波長為共振波長,對應的入射角θ為spr角。電子吸收光能量,從而使反射光強在一定角度時大大減弱,其中是反射光完全消失的角就是spr角。spr角隨金表面折射率變化而變化,而折射率的變化又與金表面結合的分子質量成正比。

因此可以通過對生物反應過程中spr角的動態變化獲取生物分子之間相互作用的特異訊號。

表面等離子體共振是奈米結構金屬獨特的光學特性。ag的表面等離子共振效應,主要是ag奈米材料的等離子共振效應。

表面等離子體共振的原理?

3樓:化雅昶續鑠

(1)金屬塊狀體內等離子體的產生及振盪;(2)金屬薄膜中表面等離子體子的產生及特性;(3)電磁波在金屬薄膜中的傳播;(4)電磁波與金屬薄膜表面等離子體子的共振;(5)表面等離子體子共振光譜的特性及影響因素。從而,較為系統地論述了表面等離子體子共振感測器的理論基礎。

表面等離子體子共振是一種物理光學現象。它利用光在玻璃與金屬薄膜介面處發生全內反射時滲透到金屬薄膜內的消失波,引發金屬中的自由電子產生表面等離子體子,在入射角或波長為某一適當值的條件下,表面等離子體子與消失波的頻率與波數相等,二者將發生共振,入射光被吸收,使反射光能量急劇下降,在反射光譜上出現反射強度最低值,此即為共振峰。緊靠在金屬薄膜表面的介質折射率不同時,共振峰位置(共振角或共振波長)將不同,據此,可對待測物進行分析。

在對國內外研究現狀進行了深入調查和研究的基礎上,本文設計並組裝了新型多波長同時檢測表面等離子體子共振感測裝置,在第3章中詳細描述了這一裝置的設計路線和組裝方法。迄今,已有的spr儀器和裝置其工作原理大都是以入射角做為變數,實驗過程中測量反射光強度與入射角的關係,通過共振角的變化研究體系的各種性質。改變角度的方式有2種,最常用的一種是角度掃描,設定一個機械轉動盤,整套裝置除光源外均置於其上,然後使機械轉盤以一定的速度轉動,保證角度掃描過程中,單位變化值儘量小。

這種裝置有一個可動部件,且角度掃描過程所用的時間,在一定程度上影響了實時監測反應動態過程的進行,即實際上將會有一個時間延遲。改變角度的另一種測量方式較巧妙,無可動部件,且可以多角度同時測量,例如biacore的工作原理,利用點光源的發散作用,在檢測器陣列中得到不同角度的反射光強度值,但此種方式可測量的角度範圍較小。

4樓:優普萊等離子體

表面等離子波是在平行與金屬/介質介面的方向上傳播,而在垂直方向上是迅速衰減的,所以也可以說在垂直方向是局域的。這種情況下與奈米粒子是一樣的,奈米粒子的等離子共振其實就是局域表面等離子共振。根據mie理論,當顆粒尺寸較小時(2r<20nm),粒子可被近似看為處於同相位均勻電場中,表現為簡單的偶極子共振模式。

大一點的可以看做四極子或八極子或更高階多級子振動模式。

表面等離子體子共振是一種物理光學現象。它利用光在玻璃與金屬薄膜介面處發生全內反射時滲透到金屬薄膜內的消失波,引發金屬中的自由電子產生表面等離子體子。

金屬表面存在大量自由電子,而其他物體表面並不具有大量電子,當光照射到金屬表面時,電子受光波作用發生集體共振,這共振就產生表面等離子波。由於連續的金屬薄膜電子濃度很高,所以等離子波的振盪頻率很大,在10thz左右。

但是對於金屬奈米顆粒,由於大量減少了電子數目,其振盪頻率可降至可見光範圍。但由於金屬不再連續,在共振波長增強的電場通過金屬/介質介面迅速衰減,因此稱為局域,簡單來說即非連續造成了局域效應。

表面等離子體共振(spr)光譜技術是一種測量介面結構的高靈敏度的光學反射技術。它已成為生物感測,生物醫學,生物化學,生物製藥等領域的結合現象的標準測量技術。

表面等離子體是一種存在電介質常量相反的兩種介質(如:金屬和絕緣體)介面的電荷密度**行為。這種電荷密度波與金屬絕緣體介面處存在的邊界tm極化電磁波有關。

這種波的電場在介面處最大,並舜逝在兩種介質中。任何折射率的變化或結合事件都會帶來spr共振的變化。

表面等離子體的激發需要特殊的幾何結構。實驗證明,簡單的反射實驗無法激發表面等離子體。spr共振的等離子體激發的必要條件是光的波矢kx 的投影與某個等離子體匹配。

資料來自

表面等離子體的簡介

5樓:匿名使用者

等離子清洗原理

給氣態物質更多的能量,比如加熱,將會形成等離子體。當到達等離子狀態時,氣態分子裂變成了許許多多的高度活躍的粒子。這些裂變不是永久的,一旦用於形成等離子體的能量消失,各類粒子重新結合,形成原來的氣體分子。

與溼法清洗不同,等離子清洗的機理是依靠處於「等離子態」的物質的「活化作用」達到去除物體表面汙漬的目的。從目前各類清洗方法來看,等離子體清洗也是所有清洗方法中最為徹底的剝離式的清洗方式。

等離子清洗一般是利用鐳射、微波、電暈放電、熱電離、弧光放電等多種方式將氣體激發成等離子狀態。

在等離子清洗應用中,主要是利用低壓氣體輝光等離子體。一些非聚合性無機氣體(ar2、n2、h2、o2等)在高頻低壓下被激發,產生含有離子、激發態分子,自由基等多種活性粒子。一般在等離子清洗中,可把活化氣體分為兩類,一類為惰性氣體的等離子體(如ar2、n2等);另一類為反應性氣體的等離子體(如o2、h2等)。

這些活性粒子能與表面材料發生反應,其反應過程如下:

電離——氣體分子——激發——激發態分子——清洗——活化表面

6樓:手機使用者

隨著奈米技術的發展,表面等離子體被廣泛研究用於光子學,資料儲存,顯微鏡,太陽能電池和生物感測等方面。

表面等離子體共振和表面等離子體子耦合有什麼不同啊

其實,耦合和共振的意思差別是一個先後的關係,先滿足耦合,然後才能共內 振。在表面等離子容體共振現象中,光波入射到介質和金屬的表面,當耦合條件滿足時 即表面等離子波的波矢和光波的波矢相同時,此時所指的波矢分量均是沿介質與金屬表面的切向分量 光波電場分量作用於金屬表面自由電子,引發自由電子沿光傳播方向的...

等離子體和表面等離子體是什麼關係?

沒什麼關係,只是名字像。表面等離子體屬表面存在大量自由電子,而其他物體表面並不具有大量電子,當光照射到金屬表面時,電子受光波作用發生集體共振,這共振就產生表面等離子波。由於連續的金屬薄膜電子濃度很高,所以等離子波的振盪頻率很大,在10thz左右。但是對於金屬奈米顆粒,由於大量減少了電子數目,其振盪頻...

等離子電視的等離子是什麼意思,等離子電視是什麼意思?

液晶和等離子的諸多差別,根本上說是由於其工作原理的差別造成的。液晶電視是利用給液晶充電會改變它的分子排列,在不同電流電場作下,液晶分子會做規則旋轉90度排列,產生透光度差別的原理。在兩片玻璃基板上裝有配向膜,所以液晶會沿者溝槽配向,由於玻璃基板配向膜溝槽偏離90度,所以液晶分子成為扭轉型,當玻璃基板...