Introduction

 
 
 

 

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Passage de la lumière à travers des orifices plus petits que la longueur d'onde incidente.

1-Problématique:

Fig.1 représentation du réseau de fentes [1]

d = 3,5 10^-6m période de la grille

a = 0,5 10¨^6m largeur d'une fente et h = hauteur

Fig.2 transmittance d'ordre 0 pour une onde incidente normale sur la grille.

Existence de pics de transmission pour l> largeur des fentes. intensité observée ~ 80% alors que les fentes occupent moins de 14% de la surface.

Contradiction avec ce qu'on pensait. Comment l'expliquer ?

 

2-Explication de la transmission de la lumière d'un coté à l'autre du réseau.

En 1997, on a proposé que les plasmons de surface (P.S.) en soient à l'origine.

a) Qu'est ce qu'un plasmon de surface ?

Bon conducteur +Onde lumineuse = Interaction onde + électrons : Oscillation collectives des électrons : Modes de résonances de charges : Plasmons de surface.

Excitation par réflexion totale atténuée, Fig. 3, ou par couplage avec un réseau.

Fig.3 excitation d'un plasmon de surface par réflexion totale atténuée [2].

* 0s > 0l : réflexion totale .

* composante normale de E : création de densité de charges.

* composante tangentielle de E : met en oscillation cette densité de charges.

*Couplage : onde électromagnétique / densité de charges

 

b) Modes de transmission :

Ce qu'on peut tirer de la figure 2

Pour différentes valeurs de h

* Il apparaît toujours un pic de transmission : proche de d : modes PS.

* lorsque h augmente de nouveaux pics apparaissent : modes de cavité.

c) Mécanismes de transmission:

· Transmission par PS : Fig. 4

Fig.4 distribution du champ E pour un réseau de fentes: a = 0,5 10^-6m, h = 0,6 10^-6m et l = 3,6 10^-6m [1].

Onde incidente : excitation des P.S. de l'interface supérieure métal- air : les P.S se couplent à travers les fentes avec ceux de l'interface inférieure métal- verre: P.S de l'interface inférieure

Distribution superficielle de courant :rayonnement d'une onde "transmise" avec la même fréquence que l'onde incidente .

 

Fig. 5: distribution du champ E pour un réseau de fentes a = 0,5 10^-6m, h = 3 10^-6m et l = 7,5 10^-6m [1].

Onde incidente - densités de courants // parois des fentes, signes différents de chaque ..coté : excitation des modes de cavités : forte absorption de la lumière dans les rainures. Ces modes réemettent la lumière dans la direction opposée avec une très grande efficacité.