表面等离激元共振法测液体折射率实验实验目的:1、了解全反射中倏逝波的概念2、观察表面等离激元共振现象,研究其共振角随折射率的变化3、进一步熟悉和了解分光计的调节和使用4、了解和掌握共振角测量的方法,以及计算折射率的原理和方法实验简介:早在1902年Wood就在光学实验中首次发现了表面等离激元共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)现象,1941年Fano根据金属和空气界面上电磁波的激发解释了这一SPR现象,随后就提出了体积等离子体子(激元)的概念,认为这是金属中体积电子密度的一种纵向波动。Ritchie注意到当高能电子通过金属薄片时,不仅在体积等离子体子频率处有能量损失峰,在更低频率处也有能量损失峰并认为这与金属薄膜的界面有关。1959年Powell和Swan通过实验验证了Ritchie理论。1960年Stern和Farrell研究了此种模式产生共振的条件并首次提出了表面等离子体子(SP)的概念。1971年Kretschmann为SPR传感器结构技术奠定了基础,1983年Liedburg将SPR用于IgG与其抗原的反应测定,1987年Knoll等人开始了SPR成像的研究,1990年BiocareAB公司开发出首台商品化SPR仪器。表面等离激元共振技术终于在20世纪90年代成功发展起来,成为应用SPR原理检测生物传感芯片上配位体与分析物作用的一种新技术。表面等离激元共振是一种能够适合探测金属表面的分子相互作用的量子光电现象。理论上,一个表面全内部反射的光诱发从表面延伸的倏逝波,平行于正常的波。这个倏逝场是由于光的波性质和强度随着表面距离增加而呈指数递增。在波导/金属表面相交处,从波导延伸的倏逝场能够以具体的入射角耦合到电磁表面波,这个角称为表面等离激元共振(SPR)角。在这个角,光能量能够转换到传导金属膜片,因为共振频率是一样的,因此创建了一个表面等离激元。因为能量被吸收了,光的反射强度显示了在表面等离激元共振(SPR)发生的角的地方下降。倏逝场起着表面的探测杆作用,因为表面等离激元共振(SPR)角对于折射率1的变化相当敏感。表面等离激元共振(SPR)角的转换因此用于探测表面的折射率(RI)的变化,这个折射率(RI)的变化直接与表面粘和的分析物的浓度成正比例。SPR的共振角或共振波长与金属薄膜表面的性质密切相关,如果在金属薄膜表面附着被测物质(一般为溶液或者生物分子),会引起金属薄膜表面折射率的变化,从而SPR光学信号发生改变,根据这个信号,就可以获得被测物质的折射率或浓度等信息,达到生化检测的目的。SPR传感技术是一项新兴的生物化学...