E5 Propiedades Ópticas: Plasmón de Superficie

Tópico

Que la luz visible incida sobre esta nanopartícula metálica es lo que excita, dentro de ella, una oscilación colectiva de sus electrones de conducción: el campo eléctrico oscilante de esa misma luz visible empuja a estos electrones de conducción, todos juntos, a desplazarse de un lado a otro de esta nanopartícula metálica, apartándose periódicamente de los iones positivos de la red que dejan atrás y siendo atraídos de vuelta hacia ellos por la misma fuerza electrostática que ese desplazamiento genera. Que esta luz visible incida con mayor intensidad sobre esta nanopartícula metálica hace que esta oscilación colectiva de electrones de conducción se excite con mayor amplitud.

Esta misma oscilación colectiva de electrones de conducción entra en resonancia con esta luz visible, formando el plasmón de superficie de esta nanopartícula metálica, cuando la frecuencia de esa luz visible incidente coincide con la frecuencia propia de esta oscilación, según la condición de resonancia de Fröhlich: esta condición de resonancia de Fröhlich es la que fija esa misma frecuencia propia a partir de la constante dieléctrica de este metal y de la constante dieléctrica del medio que rodea a esta nanopartícula. Que la constante dieléctrica del medio que rodea a esta nanopartícula sea distinta hace que, según esta misma condición de resonancia de Fröhlich, la frecuencia de este plasmón de superficie también sea distinta.

Por eso este modelo, con la oscilación colectiva de electrones de conducción y el plasmón de superficie con los que se abrió, determina el color observado de esta suspensión coloidal a través de la sección eficaz de extinción que describe, en su aproximación dipolar, la teoría de Mie: esta sección eficaz de extinción es máxima justo en la frecuencia de este plasmón de superficie, y es esa misma frecuencia de máxima extinción la que determina qué color de la luz visible incidente queda mayormente absorbido o dispersado por esta nanopartícula metálica, y en consecuencia, qué color se observa a simple vista en esta suspensión coloidal. Que este plasmón de superficie, con la frecuencia que ya fija esta condición de resonancia de Fröhlich, sea detectado experimentalmente por otro modelo de este conjunto, el que registra por espectroscopía UV-Vis el corrimiento de este mismo pico de plasmón con el tamaño de esta nanopartícula, hace que ese modelo confirme, de manera directa, tanto la existencia de este plasmón de superficie como su dependencia con el tamaño.

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