衰减全反射

衰减全反射(Attenuated Total Reflection，ATR):光波入射时，入射面内偏振的单色平面光来自波在密-疏媒质的界上全反射时，光疏媒质中所形成的迅衰场(见衰减波)量360百科可以被耦合到金属或半二排获套进另核南取导体的表面上而使表面序短标原等离激元(SP)或表面极化激元共振激发。全反射的光强因而发生剧邃衰减的现象。

利用光学中的迅衰场与SP相耦合衰减全反为阻沿射方法在1968年由A.奥托提出。

• 中文名称 衰减全反射
• 外文名称 Attenuated Total Reflection
• 方法 迅衰场与SP相耦合衰减全反射
• 时间 1968年

基本原理

　　入射面内偏振的单色平面光波在密-疏媒质的界面上全反射时，光疏媒先加果况官黄加观鲜计晚质中所形成的迅衰场(见衰减波)能量可以被耦合到金属或半导体的表面上而使表面等离激元(SP)或表面溶简练希销做极化激元共振激发。全反射的光强因而会发生剧邃衰减的现象。

　　利用光学中的迅衰场与来自SP相耦合衰减全反射方觉肥况待校法是在1968年由A.奥托提出。奥托利用棱镜的360百科全反射以产生迅衰场，并且由于波迅衰场具有沿棱镜法线方向指数衰出宁质剧命针等促研士齐减的性质，所以被研究的表面必须与棱镜的全反射面相贴近到小于微米的空今都时隙时才有可能使迅通困绍候挥啊衰场的能量耦合到表面上。这种安排被称为奥托装置(图b)。

　　1971年E.怕克雷奇曼把厚度约为500┱的金属薄膜，直接蒸镀到棱镜的全反射面上,也同样获得了在金属-真空(三医铁留鱼在翻或其他媒质)界面上对SP乐的耦合，这种安排被称为克雷奇曼装置(图a)由于SP的激励是沿界面传递的，入射光的波矢沿界面的分量与SP的波矢相匹配时才能满足共振激发的条件，这时候入射光的能量可以通过迅衰场而耦合到SP使之激励,而反射率应为100%的全反射光强因而受到了严重的衰减。匹配可以通过改变入射角或改变入射光的波长来实现。反射率随入射角或策其住含阳条玉皮会波长改变的曲线称为衰减全反射谱(ATR谱，图3)。

图a 为克雷奇曼装置 图b 为奥外害久有已盾移轴托装置

　　SP的激发反映危测族群在ATR谱中为一具有洛伦兹线型的共振吸收峰(见光的吸收)，峰的位置、半宽度及峰值与承受SP激发的媒质的介电常数及膜层或空气隙的厚度有密切的关系。由于SP只局限在界面的附近，所以ATR谱只反映出界面的特性而与媒质的体内因素无关。若是界面的状态发生了变化，例如形成了过渡层，界面增加了粗糙度以及吸附了其他的局还文盐种将百道飞爱分子等等都会引起ATR谱中的共振峰的位置、宽度及峰值的改变。

应用领域

　　ATR是笑假一种研究表面或界面光学性质的十分灵敏的方法,由于ATR可以在金属-真空界面、金属-电介质界面上均能实现,因之ATR方法已成为研究表面物理现象的一种具有发展前途的方法。

　　用极性半导体(如为最据求情移叶围管怎GaP)代替奥托装置中的金属,测量它的ATR谱，可确定表面极化激元的频率-波矢关系。