今天pink来给大家分享一些关于表面等离子体共振什么是ag的表面等离子共振效应方面的知识吧,希望大家会喜欢哦
1、首先Ag的意思是银(Argentum),为过渡金属的一种。化学符号Ag。
2、其次表面等离子共振(SPR)是一种光学现象。
3、原理
4、消逝波
5、根据法国物理学家菲涅尔所提出的光学定理:可知,当光从光密介质射入光疏介质,入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光将完全消失,而只剩下反射光,这种现象叫做全反射。当以波动光学的角度来研究全反射时,人们发现当入射光到达界面时并不是直接产生反射光,而是先透过光疏介质约一扒茄个波长的深度,再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。则透过光疏介质的波被称为消逝波。
6、等离子波
7、等离子体通常指由密度相当高的自由正、负电荷组成的气体,其中正、负带电粒子数目几乎相等。把金属表面的价电子看成是均匀正电荷背景下运动的电子气体,这实际上也是一种等离子体。当金属受电磁干扰时,金属内部的电子密度分布会变得不均匀。因为库仑力的存在,会将部分电子吸引到正电荷过剩的区域,被吸引的电子由于获得动量顷此渗,故不会在引力与斥力的平衡位置停下而向前运动一段距离,之后电子间存在的斥力会迫使已经聚集起来的电子再次离开该区域。由此会形成雀脊一种整个电子系统的集体震荡,而库仑力的存在使得这种集体震荡反复进行,进而形成的震荡称等离子震荡,并以波的形式表现,称为等离子波。
8、SPR光学原理
9、我们在前面提到光在棱镜与金属膜表面上发生全反射现象时,会形成消逝波进入到光疏介质中,而在介质(假设为金属介质)中又存在一定的等离子波。当两波相遇时可能会发生共振。当消逝波与表面等离子波发生共振时,检测到的反射光强会大幅度地减弱。能量从光子转移到表面等离子,入射光的大部分能量被表面等离子波吸收,使反射光的能量急剧减少。
10、可以从左侧的反射光强响应曲线看到一个最小的尖峰,此时对应的入射光波长为共振波长,对应的入射角θ为SPR角。电子吸收光能量,从而使反射光强在一定角度时大大减弱,其中是反射光完全消失的角就是SPR角。SPR角随金表面折射率变化而变化,而折射率的变化又与金表面结合的分子质量成正比。因此可以通过对生物反应过程中SPR角的动态变化获取生物分子之间相互作用的特异信号。
表面等离子体共振是纳米结构金属独特的光学特性。Ag的表面等离子共振效应,主要是Ag纳米材料的等离子共振效应。
表面等离子共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)是一种物理光学性质,它是一种沿着金属和电介质界面传播的电磁波。光以一定的角度入射到界面时,若在界面发生完全内反射,会产生衰减波。若衰减波在金属表面与自由电子耦合,则发生表面等离子体激元共振,光的反射率达到最小,此时的入射角称为表面共振角(SPA)。SPA对与金属表面邻近的介质的折射率的变化很敏感,金属表面邻近介质的折射率不同,SPA就会不同,即使是同种材料的电介质,SPA也会因为电介质在金属表面的量的不同而变化。ssDNA探针在金属表面的固定以及靶序列与探针序列的杂交都会引起金属表面邻近的电介质改变。因此,SPR可用于基因检测。由于表面等离子共振技术可用来测量金属薄膜表面的待测物浓度变化,样品无需预先进行任何标记等前处理,故可用于即时(real-time)分析。
被分析物溶液流过固定有“‘受体’的传感片表枯弯面,若发生作用而相互结合则会引起表面物质质量改变,而折射率与质量成正比,所以折射率改变,欲保证SPR发生,共振角也得随折射率改变,改变大小与结合的被分析物质量成正比。因此通过分析共振角,就可以分析分子之间的相互作用。Jordan等利用多层链亲和素/DNA系统放大了核酸杂交的SPR信号。利用RNaseH酶选择性地破坏RNA/DNA双螺旋中的RNA这一特性,Terry等[25]对DNA进行SPR成像检测,将灵敏度放大到1fmol/L。另外,利用纳米金粒子对表面激元共振的增强作用,可以使金标后的DNA检测灵敏度提高1000倍.SPR基因检测的突出优点是可以进行无标记的DNA杂交反应的检测,可以进行原位和实时的在线检测。SPR检测发展。方向一是检测仪器的微型化、集成化,比如TI公司研制的一种TISPR-1型传感器,就是典型的例子;另一方向是SPR的成像研究,为DNA杂交乃吵橡至生物反应、分子动力学的研究和测试提供了新的手段。光学分析可分为非光谱法及光谱法两大类。
非光谱法(或称一般光学分析法)检测被测物质的某种物理光学性质,进行定量、定性分析的方法。如折射法、旋光法、园二色散法及浊度法等。
光谱法---利用物质的光谱特征,进行定性、定量及结构分析的方法称为光谱法或光谱分析法。按物质能级跃迁的方向,可分为吸收光谱法(如紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法等)及发射光谱法(如原子发射光谱及荧光分光光度法等)。按年能级跃迁类型,可分为电子光谱、振动光谱及转动光谱等类别。按发射或吸收辐射线的波长顺序,分为Y射线、X射线、升败旁紫外线、可见及红外光谱法、微波谱法以及电子自旋共振波谱法、核磁共振波谱法等。按被测物质对辐射吸收的检测方法的差别(在明背景下检测吸收暗线或是在暗背景下检测共振明线)可分为吸收光谱法与共振波谱法两类。按被测物质粒子的类型,可分为原子光谱、分子光谱及核磁共振波谱等。
光学分析方法(opticalmethodofanalysis)---利用物质的光学性质进行化学分析的方法。分3种类型:(1)基于发射原理的有发射光谱化学分析、火焰光度分析、荧光X射线光谱分析、荧光分析、原子荧光谱分析等;(2)基于吸收原理的有比色分析、比浊分析、红外线吸收光谱分析、原子吸收光谱分析等;(3)基于其他原理的还有X射线衍射分析、电子显微镜分析以及偏光分析等。
金属局部表面等离子体共振与表面等离子体共振区别,具体如下:
金属表面存在大量自由电子,而其他物体表面并不具有大量电子,当光照射到金属表面时,电子受光波作用发生集体共振,这共振就产生表面等离子波。由于连续的金属薄膜电子浓度很高,所以等离子波的振荡频率很大,在10THz左右。
但是对于金属纳米颗粒,由于大量减少了电子数目,其振荡频率可降至可见光范围。但由于金属不再连续,在共蚂橘振波长增强的电场通过金属/介质界面迅速衰减,因此称为局域,简单来说即非连续造成了局域效应。
提醒:
表面等离子波是在平行余物陵与金属/介质界面的方向上传播,而在垂直方向上是迅速衰减的,所以也可以说在垂直方向是局域的。这种情况下与纳米粒子是一样的,纳米粒子的等离子共振其实就是局域表面等离子共振。根据Mie理论,当颗粒尺寸较小时(2R20nm),粒子可被近似看为处于同相位均匀电场中,表现为简单的偶极子共振模式。大一点的可以看做四极子或八极子或更高阶多级子竖戚振动模式。
表面等离子体子共振是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体子。
表面等离子共振(SPR)是一种物理现象,当入射光以临界角入射到两种不同折冲森射率的介质界面(比如玻璃表面的金或银镀层)时,可引起金属自由电子的共振,由于共振致使电子吸收了光能量,从而使反射光在一定角度内大大减弱。其中,使反射光在一定角度内完全消失的入射角称为SPR角。SPR随表面折射率的变化而变化,而折射率的变化又和结合哗判仔在金属表面的生物分子质量成正比。因此可以通过获取生物反应过程中SPR角的动态变化,得到生物分子之间相互作用的特异性信号。
生物分子相互作用分析是基于SPR原理的新型生物传感分析技术,无须进行标记,也可以无须纯化各种生物组分。在天然条件下通过传感器芯片实时、原位和动态测量各种生物分子如多肽、蛋白质、寡核苷酸、寡聚糖,以及病毒、细菌、细胞、小分子化合物之间的相互作用过程。表面等离子共振是表面增强拉曼的重要增强机理之一,由于贵金属纳米粒子的尺寸效应及量子效应通过激发光照射能引起表面等离子共振,从而大大增强拉乱汪曼散射信号,已达到痕量检测的目的。
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