Usamos as leis de conservação de energia e momento linear no contexto do modelo corpuscular da luz de Einstein para obter as leis de reflexão e refração da óptica geométrica. Adicionalmente o efeito Goos-Hänchen é abordado e o deslocamento lateral da luz refletida é calculado.

In this article we use Einstein’s model that treats light in its corpuscular behavior to determine the laws of reflection and refraction. For total internal reflection we predict the Goos-Hanchen shift.

A plasmônica é uma disciplina emergente que investiga a interação entre a luz e os elétrons quase livres em sistemas metálicos em uma interface metal/dielétrico. Esta interação dá origem aos denominados Plásmon-Poláritons de Superfície SPPs (da sigla em inglês Surface Plasmon-Polaritons), que são um tipo de quasipartícula resultante do acoplamento entre o fóton e o plásmon de superfície. A relação de dispersão dos SPPs é um conceito chave no entendimento da interação da luz com a matéria em estruturas nanométricas, com aplicações diversas nos campos da fotônica e da bioengenharia. Neste trabalho apresentamos em detalhes a dedução da relação de dispersão para o plásmon-poláriton de superfície para uma interface plana metal/dielétrico. Para as partes real e imaginária do vetor de onda ao longo da interface, deduzimos expressões gerais cujos casos particulares reproduzem resultados conhecidos na literatura. Em seguida é realizada uma discussão sobre o significado físico dos resultados obtidos. Por fim, utilizando o modelo de Drude, apresentamos uma expressão explícita para a relação de dispersão na forma frequência versus vetor de onda.

Plasmonics is an emergent area of the nanophotonics that studies interaction between electromagnetic fields and free electrons in a metal on a metal/dielectric interface. Due to this interaction, the called surface plasmon polaritons (SPP) are generated. SPPs are electromagnetic excitations coupled to the collective oscillation of conduction electrons, which propagate along the interface between a conductor and a dielectric medium, with a broad range of applications, from photonics to bioengineering. One of the basic concepts related to SPPs is the dispersion relation, basic for understanding of the interaction between light and metallic nanostructures. In this paper we derive the dispersion relation of surface plasmon-polariton at planar interface and its fundamental properties are outlined.

As propriedades físicas de metais e semicondutores dopados são em grande parte determinadas pelos seus elétrons de condução. A função dielétrica é uma quantidade física fundamental no estudo das propriedades óticas e de transporte desses materiais. Neste artigo discutimos de forma introdutória como os elétrons de condução em um sólido respondem à presença de um campo elétrico externo bem como realizamos uma comparação entre os modelos de Drude e de Lindhard no cálculo da função dielétrica de um gás de elétrons em um sólido. Em particular, as expressões para a condutividade complexa obtida dos dois modelos são analisadas e comparadas.

The interaction between light and metals or heavily doped semiconductors is largely determined by their free conduction electrons. The frequency and wave vector dependent complex dielectric function is an essential ingredient of the description of its optical and transport properties. The aim of this paper is to give a didactic introduction how the conduction electrons in solids responds to an external time dependent electric field and to make a comparison between Drude and Lindhard dielectric function models for the electron gas. In within framework of Lindhard model we derived an expression for dielectric function that is similar to the familiar Drudes's formula. In particular, the differences and similarities between the complex conductivity obtained from the two models are analyzed.