Plasmons

En effet, les oscillations du nuage électronique qui ne peuvent pas être décrites en termes de monoexcitations électroniques seules ont reçu le nom de plasmon en analogie avec les oscillations d'un plasma composé de charges négatives et positives. Si on prend le modèle du << jellium >> (voir chapitre I pour les détails), dans lequel la charge positive des noyaux atomiques et électrons de cur est distribuée à peu près uniformément, un écart à la neutralité de l'ensemble implique l'existence d'une force de rappel s'exerçant sur les électrons de valence du métal.

On peut alors faire une théorie classique des oscillations du nuage électronique [3]. Ceci est valable pour un solide infini (plasmon de volume); pour un corpuscule d'extension finie (un agrégat) ces oscillations sont modifiées par le fait qu'une partie du << jellium >>, à la surface du corpuscule, peut se trouver dans le vide lorsque le nuage électronique oscille : ceci implique une force de rappel supplémentaire. On parle alors [1] de plasmon de surface, à la fréquence $\omega_s=\omega_p/{\sqrt 3}$, soit 3,4 eV pour le sodium.

Cette théorie classique, lorsqu'elle prend de plus en compte [18], suivant la théorie originale de Mie, le fait que la longueur d'onde de la lumière n'est pas infinie par rapport à la taille de la particule, et introduit une constante diélectrique effective, donne avec une assez bonne précision la position et la forme de la résonance observée expérimentalement, mais on observe d'une part une variation de la fréquence de la résonance avec la taille qui n'est pas donnée par la théorie classique pour de petites particules, d'autre part un décalage des positions de 10 à 20 % par rapport à la prédiction classique dans le cas du sodium. Ces effets quantiques doivent être corrigés ; la RPA en est capable.