Plasmakante

  Eine Plasmakante ist eine charakteristische Struktur in einem Reflexionsspektrum. Sie kommt bei Festkörpern an der Stelle im Spektrum vor, wo die Plasmaresonanz auftritt. Dort weist der Realteil ε₁ der Dielektrizitätskonstante eine Nullstelle auf.

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Bei Metallen (Beispiel: Silber) kann der Effekt gut nach der Drude-Theorie der freien Elektronen im Leitungsband erklärt werden, siehe bei Plasmaresonanz.

Anwendungen

Die Plasmakante teilt das Reflexionsspektrum effektiv in zwei Teile: Bei kleineren Wellenlängen ist die Reflexion sehr niedrig, bei höheren sehr viel höher. Dies kann technisch ausgenutzt werden.

Eine Anwendung ist ein Solarselektivabsorber. Dieser soll das Problem lösen, dass so ein Solarabsorber zwar durch Sonneneinstrahlung heiß wird, diese Energie zu einem merkbaren Anteil aber selbst wieder als Wärmestrahlung abstrahlt, bevor die Energie einer technischen Verwendung zugeführt werden kann. Die Plasmakante selektiert hier gerade in der richtigen Reihenfolge: Bei niedrigen Wellenlängen, konkret im sichtbaren, speziell im grünen Spektralbereich, ist die Reflexion niedrig und die Absorption hoch. Bei höheren Wellenlängen, dem nahen Infrarot, wo die Wärmeabstrahlung stattfindet, ist die Reflexion hoch und damit die Abstrahlung niedrig. Leider gibt es nur sehr aufwendig herzustellende Materialien (meist hoch dotierte Halbleiter mit großer Bandlücke wie z. B. Zinn dotiertes Indiumoxid, Aluminium dotiertes Zinkoxid, hoch dotiertes Germanium), die die Plasmakante an der richtigen Stelle aufweisen (dem Übergang vom sichtbaren Licht zum IR), so dass deren praktische Anwendung in Solarabsorbern eher selten ist.