• 金属表面等离子波

把金属的价电子看成是均匀正电荷背景下运动的电子气体，这实际上也是一种等离子体。因为金属中的价电子可以自由移动，入射光可能激起电子气的纵向振动，振动产生的电荷密度波，沿着金属和电介质的界面传播，形成表面等离子波。

• 消逝波

当以波动光学的角度来研究全反射时，人们发现当入射光到达界面时并不是直接产生反射光，而是先透过光疏介质约一个波长的深度，再沿界面流动约半个波长再返回光密介质，而光的总能量没有发生改变，则透过光疏介质的波被称为消逝波（见下图）。

现在，我们来看看 SPR 的检测原理：

当光源发出的 P 偏振光(电磁波）以一定的角度入射到棱镜中，在棱镜与金属的界面处将发生反射和折射，当入射角大于临界角时，光线将发生全内反射，在全内反射的情况下，电场在金属与棱镜的界面处并不立即消失，而是向金属介质中传输振幅呈指数衰减的消逝波，同时引发金属中的自由电子产生表面等离子波，当金属表面等离子波与消逝波发生共振时，检测到的反射光强度会大幅度地减弱，能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被金属表面等离子波吸收，使得反射光的能量急剧减少。当入射光波长固定时，反射光强度是入射角的函数，其中反射光强度最低时所对应的入射角为共振角（Resonance Angle）。表面等离子共振（SPR）对附着在金属薄膜表面的介质折射率非常敏感，当表面介质的属性改变或者附着量改变时，共振角将不同。因此，SPR 谱（共振角的变化 VS 时间）能够反映与金属膜表面接触的体系的变化。