[閒聊] 金屬 透明 全反射
如題
前面玻璃那篇讓我發現板上對於「金屬全反射」的議題，好像有些人滿好奇的
想著也許有些人只是不敢問或不知道怎麼問，正巧我算有修過相關課程，於是就有了這篇
以下並不包含計算過程(當年筆記後來檢查有些地方應該是抄錯了XD)，僅含文字敘述
要推算金屬的反射率，首先要從Lorentz oscillator開始推算，這是原子被激發的模型
並且大致上需要先知道
1.折射率與介電係數間的關係
2.折射率與反射率的關係(KK-relationship)
3.電磁波的角頻率與能量大小的關係
4.吸收率與角頻率、波向量之間的關係
推導過程中會先得到原子極化率(atomic polarizability)
接著將原子極化率代入介電係數後，可以經過整理分離出介電係數實部與虛部的部分
這時可以得到一個很關鍵的數據--電漿頻率(plasma frequency)
電漿頻率內容包含電子帶電量、電子質量與總價帶電子密度
其中只有總價帶電子密度是可變量，開根號後與電漿頻率成正比
接著就進入Drude model的假設，這模型中假設:
1.價帶電子即自由電子
2.可推得理想金屬的epsilon2 = 0 aka 介電係數虛部為零
接著:
由kk-relationship可以推出反射率與電漿頻率的關係
由角頻率與吸收率的關係可以推出吸收率與電漿頻率的關係
得到上述兩個關係式後我們可以發現，當電磁波的頻率小於電漿頻率時
反射率為1，吸收率為0
而可見光之所以會被金屬全反射的原因就是因為可見光的頻率小於金屬的電漿頻率
反之，紫外光的頻率高於金屬的電漿頻率，就不會被全反射
備註:
1.KK-relationship和Drude model餵狗會查到別的東西
欲獲得相關資料，請從光譜學的方向開始查
2.此模型只能用於金屬，而且半導體和絕緣體在紫外光區的吸收率會上升
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